JP4616161B2 - 車両用アクティブサスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪を車体に懸架するサスペンションアームと、電動アクチュエータの出力軸に設けた駆動アームとをリンクで接続した車両用アクティブサスペンション装置に関する。

モータの回転を遊星歯車機構で減速する電動アクチュエータの出力軸に駆動アームを設け、ナックルを車体に接続するサスペンションアームの中間部と前記駆動アームとをリンクで接続することで、サスペンションアームを積極的に上下動させて乗り心地性能や操縦安定性能を向上させるものが、下記特許文献１により公知である。
特開２００１−３２８４１４号公報

ところで上記従来のものは、電動アクチュエータの駆動アームとサスペンションアームとを接続するリンクが破断したような場合に、本来は所定角度範囲で往復揺動する駆動アームが３６０°以上に亘って回転してしまい、駆動アームやリンクがサスペンション装置の部材や他の部材と干渉する可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、アクティブサスペンション装置の電動アクチュエータの駆動アームとサスペンションアームとの接続が絶たれたときに、前記駆動アームが無制限に揺動するのを防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車輪を車体に懸架するサスペンションアームと、電動アクチュエータの出力軸に設けた駆動アームとをリンクで接続した車両用アクティブサスペンション装置において、電動アクチュエータが車体にブラケットを介して支持されると共に、そのブラケットには、駆動アームの移動経路内に突出して駆動アームの下方への揺動限界を規制する下側のストッパアームと、同じく駆動アームの移動経路内に突出して駆動アームの上方への揺動限界を規制する上側のストッパアームとが相互に間隔をおいて固定され、その両ストッパアームにより駆動アームの揺動角が所定角度範囲に規制されるようにしたことを特徴とする車両用アクティブサスペンション装置が提案される。

尚、実施例のロアアーム１２は本発明のサスペンションアームに対応する。

請求項１の構成によれば、電動アクチュエータの出力軸に設けた駆動アームをリンクを介してサスペンションアームに接続したので、電動アクチュエータでサスペンションアームを積極的に上下動させて乗り心地性能や操縦安定性能を向上させることができる。また電動アクチュエータを車体に支持させるブラケットに、駆動アームの移動経路内に突出して駆動アームの下方への揺動限界を規制する下側のストッパアームと、同じく駆動アームの移動経路内に突出して駆動アームの上方への揺動限界を規制する上側のストッパアームとを相互に間隔をおいて固定したので、リンクが破断して駆動アームとサスペンションアームとの接続が絶たれても、駆動アームの移動経路内に突出する両ストッパアームが駆動アームの揺動角を所定角度範囲に規制するので、駆動アームやリンクが前記所定角度範囲を超えて揺動してサスペンションアームや他の部材と干渉するのを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の実施例を示すもので、図１はアクティブサスペンション装置の斜視図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図２の３−３線断面図である。

図１に示すように、車輪Ｗを回転自在に支持するナックル１１を車体に懸架するマルチリンク式のサスペンション装置Ｓは、車幅方向に延びるロアアーム１２と、車幅方向に延びるアッパーアーム１３と、車体から斜め前方に延びるトレーリングアーム１４と、車体から斜め後方に延びるリーディングアーム１５と、車幅方向に延びるラテラルアーム１６とを介して上下動自在に支持される。車輪Ｗの上下動を緩衝するダンパー１７の下端がナックル１１に接続されるとともに、左右の車輪Ｗ，Ｗの上下動を相互に連動させて車体のローリングを抑制するスタビライザー１８の車幅方向外端がリンク１９を介してナックル１１接続される。そして車体にブラケット２０を介して支持した電動アクチュエータＡにより揺動する駆動アーム２１の先端が、ロアアーム１２の中間部にリンク２２を介して接続される。

図２に示すように、電動アクチュエータＡはモータＭと減速機Ｇとで構成されており、減速機Ｇのハウジングは第１減速機ハウジング４１および第２減速機ハウジング４２のフランジ４１ａ，４２ａどうしをボルト４３…で結合してなり、モータハウジング４４はボルト４５…で第２減速機ハウジング４２に結合される。第１、第２減速機ハウジング４１，４２の内部に突出するモータＭの回転軸４６と、第１減速機ハウジング４１に一対のボールベアリング４７，４８で支持された出力軸４９とが軸線Ｌ上に配置されており、モータＭの回転軸４６の回転が第１遊星歯車機構５０、第２遊星歯車機構５１および第３遊星歯車機構５２を介して出力軸４９に接続される。

第１遊星歯車機構５０は、モータＭの回転軸４６に固定されたサンギヤ５３と、第１減速機ハウジング４１の内面に固定されたリングギヤ５４と、サンギヤ５３およびリングギヤ５４に同時に噛合する複数のプラネタリギヤ５５…と、プラネタリギヤ５５…を回転自在に支持するプラネタリキャリア５６とで構成される。

第２遊星歯車機構５１は、第１遊星歯車機構５０のプラネタリキャリア５６に固定されたサンギヤ５７と、第１遊星歯車機構５０と共用されるリングギヤ５４と、サンギヤ５７およびリングギヤ５４に同時に噛合する複数のプラネタリギヤ５８…と、プラネタリギヤ５８…を回転自在に支持するプラネタリキャリア５９とで構成される。

第３遊星歯車機構５２は、第２遊星歯車機構５１のプラネタリキャリア５９に固定されたサンギヤ６０と、第１減速機ハウジング４１の内面に固定されたリングギヤ６１と、サンギヤ６０およびリングギヤ６１に同時に噛合する複数のプラネタリギヤ６２…と、プラネタリギヤ６２…を回転自在に支持するプラネタリキャリア６３とで構成されており，このプラネタリキャリア６３に出力軸４９が固定される。

第１減速機ハウジング４１の取付部４１ｂが、車体に固定された前記ブラケット２０にボルト６４およびナット６５で締結される。ブラケット２０に２個のストッパアーム６７，６８が固定されており、これらのストッパアーム６７，６８は電動アクチュエータＡの出力軸４９に固定した駆動アーム２１の移動経路に当接可能に突出する。

図３に示すように、駆動アーム２１の基端は出力軸４９の先端にスプライン嵌合してボルト２３およびナット２４で固定される。駆動アーム２１の先端はリンク２２の一端にボールジョイント２５を介して枢支され、リンク２２の他端はボールジョイント（図示せず）を介してロアアーム１２の中間部に枢支される。駆動アーム２１の下方への揺動限界を下側のストッパアーム６７により規制し、駆動アーム２１の上方への揺動限界を上側のストッパアーム６８により規制することで、駆動アーム２１は角度θの範囲内でのみ揺動可能である。

次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。

電動アクチュエータＡのモータＭを駆動すると、モータＭの回転軸４６に固定した第１遊星歯車機構５０のサンギヤ５３が回転し、このサンギヤ５３およびリングギヤ５４に噛合するプラネタリギヤ５５…が自転しながらプラネタリキャリア５６を公転させる。プラネタリキャリア５６に固定した第２遊星歯車機構５１のサンギヤ５７が回転すると、このサンギヤ５７およびリングギヤ５４に噛合するプラネタリギヤ５８…が自転しながらプラネタリキャリア５９を公転させる。プラネタリキャリア５９に固定した第３遊星歯車機構５２のサンギヤ６０が回転すると、このサンギヤ６０およびリングギヤ６１に噛合するプラネタリギヤ６２…が自転しながらプラネタリキャリア６３を公転させるので、プラネタリキャリア６３に固定した駆動アーム２１が軸線Ｌまわりに揺動する。

このように、モータＭの回転軸４６と出力軸４９との間に第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２を直列に配置したので、モータＭの回転数を大きな減速比で減速して駆動アーム２１を大きなトルクで駆動することができる。モータＭのトルクは第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２により次第に増加するため、第１遊星歯車機構５０の各ギヤの歯厚、第２遊星歯車機構５１の各ギヤの歯厚、第３遊星歯車機構５２の各ギヤの歯厚は次第に厚くなっている。

上述のようにして駆動アーム２１が揺動すると、この駆動アーム２１にリンク２２を介して接続されたロアアーム１２が上下動することで、車体に対するナックル１１の位置、つまり車輪Ｗの位置を積極的に変化させ、これにより乗り心地性能や操縦安定性能を向上させることができる。

さて、電動アクチュエータＡの駆動アーム２１とサスペンション装置Ｓのロアアーム１２とを接続するリンク２２が破断したような場合、駆動アーム２１の揺動可能範囲が２個のストッパアーム６７，６８により規制されるので、駆動アーム２１が無制限に揺動することがなくなり、駆動アーム２１やそれに接続されたリンク２２がロアアーム１２、アッパーアーム１３、ラテラルアーム１６、スタビライザー１８等の部材と干渉するのを阻止することができる。

図４および図５は参考例を示すもので、図４は前記図２に対応する図、図５は図４の５−５線断面図である。

前記実施例は第１減速機ハウジング４１の外部に設けたストッパアーム６７，６８で駆動アーム２１の揺動範囲を規制しているが、参考例はストッパを第１減速機ハウジング４１の内部に設けている。

即ち、第３遊星歯車機構５２に対向する出力軸４９の端部に径方向外側に突出する突起４９ａを形成し、この突起４９ａに係合可能な一対のストッパ６９ａ，６９ｂを備えたストッパプレート６９を第１減速機ハウジング４１の内面にボルト７０…で固定する。従って、電動アクチュエータＡの駆動アーム２１とサスペンション装置Ｓのロアアーム１２とを接続するリンク２２が破断したような場合、出力軸４９の突起４９ａがストッパプレート６９のストッパ６９ａ，６９ｂに当接することで駆動アーム２１が無制限に揺動するのを防止し、駆動アーム２１あるいはリンク２２がロアアーム１２、他のアームあるいは他の部材と干渉するのを阻止することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例ではマルチリンク式のサスペンション装置Ｓを例示したが、本発明は他の任意の型式のサスペンション装置に対して適用することができる。従って、電動アクチュエータＡにより駆動するサスペンションアームはロアアーム１２に限定されるものではない。

本発明の実施例に係るアクティブサスペンション装置の斜視図 図１の２−２線拡大断面図 図２の３−３線断面図 参考例に係る、前記図２に対応する図 図４の５−５線断面図

１２ ロアアーム（サスペンションアーム）
２０ ブラケット
２１ 駆動アーム
２２ リンク
４９ 出力軸
６７ 下側のストッパアーム
６８ 上側のストッパアーム
Ａ 電動アクチュエータ
Ｗ 車輪

Claims (1)

1. 車輪（Ｗ）を車体に懸架するサスペンションアーム（１２）と、電動アクチュエータ（Ａ）の出力軸（４９）に設けた駆動アーム（２１）とをリンク（２２）で接続した車両用アクティブサスペンション装置において、
   電動アクチュエータ（Ａ）が車体にブラケット（２０）を介して支持されると共に、そのブラケット（２０）には、駆動アーム（２１）の移動経路内に突出して駆動アーム（２１）の下方への揺動限界を規制する下側のストッパアーム（６７）と、同じく駆動アーム（２１）の移動経路内に突出して駆動アーム（２１）の上方への揺動限界を規制する上側のストッパアーム（６８）とが相互に間隔をおいて固定され、その両ストッパアーム（６７，６８）により駆動アーム（２１）の揺動角が所定角度範囲に規制されるようにしたことを特徴とする、車両用アクティブサスペンション装置。

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