JP5211017B2 - Vehicle suspension system - Google Patents
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Description
本発明は、車両用サスペンション装置に関し、特に、バネ上部材とバネ下部材の間にバネ上部材とバネ下部材の接近動作または離間動作に対して減衰力を発生させる第1減衰力発生装置および第2減衰力発生装置が直列に配置された車両用サスペンション装置に関する。 The present invention relates to a vehicle suspension device, and in particular, a first damping force generation device that generates a damping force between a sprung member and an unsprung member and an approaching or separating operation of the sprung member and the unsprung member, and The present invention relates to a vehicle suspension apparatus in which a second damping force generator is arranged in series.
この種の車両用サスペンション装置は、例えば、下記特許文献1に記載されている。下記特許文献1に記載されている車両用サスペンション装置においては、第1減衰力発生装置が、バネ上部材に組付けられるモータと、ボールネジナット(回転部材)とボールネジ軸(直動部材)とを有しモータの回転出力に伴うボールネジナットの回転運動をボールネジ軸の直線運動に変換するボールネジ機構(変換機構)とを備えている。このため、下記特許文献1に記載されている第1減衰力発生装置においては、モータが、バネ上部材とバネ下部材の振動に応じて直動部材を直線運動(上下動)させることができ、バネ上部材とバネ下部材の接近動作または離間動作に対して減衰力だけでなく、バネ上部材とバネ下部材を積極的に相対動作させる推進力をも作用させることが可能である。 This type of vehicle suspension device is described, for example, in Patent Document 1 below. In the vehicle suspension device described in Patent Document 1 below, the first damping force generator includes a motor assembled to the sprung member, a ball screw nut (rotating member), and a ball screw shaft (linear motion member). And a ball screw mechanism (converting mechanism) that converts the rotational motion of the ball screw nut accompanying the rotational output of the motor to linear motion of the ball screw shaft. For this reason, in the first damping force generator described in Patent Document 1 below, the motor can linearly move (up and down) the linear motion member in accordance with the vibration of the sprung member and the unsprung member. In addition, it is possible to apply not only a damping force but also a propulsive force that actively moves the sprung member and the unsprung member relative to the approaching or separating operation of the sprung member and the unsprung member.
また、下記特許文献1に記載されている車両用サスペンション装置においては、第2減衰力発生装置が、バネ下部材に組付けられていて上下方向(軸方向)に延在するシリンダ部材と、ボールネジ機構のボールネジ軸に連設されシリンダ部材内に配置されていてシリンダ部材に対して上下方向に相対移動可能な軸部材とを備えている。また、この第2減衰力発生装置は、軸部材に固定されている内筒と、この内筒の外周に配置されシリンダ部材に固定されている外筒と、この外筒と内筒とを弾性的に連結する上下一対の上方ゴム弾性体および下方ゴム弾性体と、上方ゴム弾性体の下方および下方ゴム弾性体の上方に作動液が充填されている上下一対の液室と、作動液の流れを制限しつつ各液室を連通する連通路とを備えている。 Further, in the vehicle suspension device described in Patent Document 1 below, the second damping force generator is assembled to the unsprung member and extends in the vertical direction (axial direction), and a ball screw. And a shaft member that is connected to the ball screw shaft of the mechanism and is disposed in the cylinder member and is movable relative to the cylinder member in the vertical direction. The second damping force generator includes an inner cylinder fixed to the shaft member, an outer cylinder arranged on the outer periphery of the inner cylinder and fixed to the cylinder member, and the outer cylinder and the inner cylinder elastically. A pair of upper and lower rubber elastic bodies connected to each other, a pair of upper and lower liquid chambers filled with hydraulic fluid below the upper rubber elastic body and above the lower rubber elastic body, and a flow of hydraulic fluid And a communication passage that communicates with each liquid chamber.
下記特許文献1に記載されている車両用サスペンション装置においては、外筒と内筒(シリンダ部材と軸部材)が上下方向に相対移動すると、各ゴム弾性体が弾性変形し、各液室内の容積が変化する。これにより、一方の液室内の作動液が連通路を通って他方の液室内へ流れるときに、作動液の流通が連通路によって制限されて、外筒と内筒の上下方向の相対移動に対して抵抗力(減衰力)が作用する。このため、下記特許文献1に記載されている第2減衰力発生装置においては、各ゴム弾性体の弾性変形によりバネ上部材とバネ下部材の接近動作または離間動作に対して減衰力を作用させることができ、特に第1減衰力発生装置では効果的な減衰が困難である高周波数の振動(例えば10Hz以上の振動)を、減衰させることが可能である。加えて、第2減衰力発生装置が両液室および両ゴム弾性体を備えた構成であるため、第2減衰力発生装置がダンパ装置およびコイルスプリングを備えた構成に比して、第2減衰力発生装置をコンパクトかつシンプルに構成することが可能である。 In the vehicle suspension device described in Patent Document 1 below, when the outer cylinder and the inner cylinder (cylinder member and shaft member) move relative to each other in the vertical direction, each rubber elastic body is elastically deformed, and the volume in each liquid chamber Changes. Thus, when the hydraulic fluid in one liquid chamber flows into the other liquid chamber through the communication passage, the flow of the hydraulic fluid is restricted by the communication passage, and the relative movement in the vertical direction of the outer cylinder and the inner cylinder is limited. Resistance (damping force) acts. For this reason, in the second damping force generator described in Patent Document 1 below, a damping force is applied to the approaching or separating operation of the sprung member and the unsprung member by elastic deformation of each rubber elastic body. In particular, it is possible to attenuate high-frequency vibrations (for example, vibrations of 10 Hz or more) that are difficult to effectively attenuate with the first damping force generator. In addition, since the second damping force generation device includes both liquid chambers and both rubber elastic bodies, the second damping force generation device includes a second damping force as compared with the configuration including the damper device and the coil spring. The force generator can be configured compactly and simply.
ところで、上記特許文献1に記載された車両用サスペンション装置においては、第2減衰力発生装置が作動液(油等)を用いて減衰力を発生させているため、作動液の温度変化および劣化により作動液の粘性特性が変化し易く、所期の減衰力が得難い。また、上記した第2減衰力発生装置では、各ゴム弾性体の弾性変形と、両液室間での連通路を通した液流通とが連係していて、シリンダ部材と軸部材の相対速度が所定値(作動液の粘性や連通路の大きさ等によって定まる値)以上に大きくなると、両液室間での液流動が上記相対速度に追従し得なくなって、各ゴム弾性体の弾性変形も上記相対速度に追従し得なくなり、上記相対速度に応じた所期の減衰力が得られなくなる。したがって、上記特許文献1に記載された車両用サスペンション装置においては、第2減衰力発生装置の構成はコンパクトかつシンプルであるものの、第2減衰力発生装置によって逐次必要とされる減衰力が得られないおそれがある。 By the way, in the vehicle suspension apparatus described in Patent Document 1, the second damping force generator generates a damping force using hydraulic fluid (oil or the like), and therefore, due to temperature change and deterioration of the hydraulic fluid. The viscosity characteristics of the hydraulic fluid are likely to change, making it difficult to obtain the desired damping force. In the second damping force generator described above, the elastic deformation of each rubber elastic body and the liquid flow through the communication path between both liquid chambers are linked, and the relative speed between the cylinder member and the shaft member is If it exceeds a predetermined value (value determined by the viscosity of the hydraulic fluid, the size of the communication path, etc.), the fluid flow between the two fluid chambers will not be able to follow the relative speed, and the elastic deformation of each rubber elastic body will also be It becomes impossible to follow the relative speed, and a desired damping force corresponding to the relative speed cannot be obtained. Therefore, in the vehicle suspension device described in Patent Document 1, the second damping force generator has a compact and simple configuration, but the damping force sequentially required by the second damping force generator can be obtained. There is a risk of not.
本発明は、上記した課題に対処すべくなされたものであり、その目的は、第2減衰力発生装置をコンパクトかつシンプルに構成しつつ、第2減衰力発生装置によって逐次必要とされる減衰力を得易い車両用サスペンション装置を提供することにある。 The present invention has been made to cope with the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a damping force that is sequentially required by the second damping force generation device while the second damping force generation device is compact and simple. It is an object of the present invention to provide a vehicle suspension device that is easy to obtain.
上記した課題を達成するために、本発明は、バネ上部材とバネ下部材の間にバネ上部材とバネ下部材の接近動作または離間動作に対して減衰力を発生させる第1減衰力発生装置および第2減衰力発生装置が直列に配置されていて、前記第1減衰力発生装置は、バネ上部材に組付けられるモータと、回転部材と直動部材とを有し前記モータの回転出力に伴う前記回転部材の回転運動を前記直動部材の直線運動に変換する変換機構とを備え、前記第2減衰力発生装置は、バネ下部材に組付けられていて上下方向に延在するシリンダ部材と、前記変換機構の前記直動部材に連設され前記シリンダ部材内に配置されていて前記シリンダ部材に対して上下方向に相対移動可能な軸部材と、この軸部材と前記シリンダ部材の間に直列に組付けられていて前記シリンダ部材と前記軸部材の上下方向の相対移動によって弾性変形する上方粘弾性体(ゴム、ウレタン等)および下方粘弾性体(ゴム、ウレタン等)とを備えた車両用サスペンション装置において、前記上方粘弾性体の上方および前記下方粘弾性体の下方に、前記シリンダ部材と前記軸部材とにより区画されて連通路を通して互いに連通する上下一対のエアチャンバが形成されているとともに、前記第1減衰力発生装置と前記第2減衰力発生装置の外周には、加圧エアが封入されたエア室とこのエア室に加圧エアを給排可能なエア給排手段とを有しバネ上部材とバネ下部材にバネ力を作用させるエアスプリング装置が配設されていて、このエアスプリング装置の前記エア室と前記各エアチャンバの何れか一方とを連通させる連通手段が設けられていることに特徴がある。 To achieve the above object, the present invention provides a first damping force generator that generates a damping force between the sprung member and the unsprung member with respect to the approaching or separating operation of the sprung member and the unsprung member. And the second damping force generating device is arranged in series, and the first damping force generating device has a motor assembled to the sprung member, a rotating member, and a linear motion member, and serves as a rotational output of the motor. And a conversion mechanism for converting the rotational motion of the rotating member into the linear motion of the linear motion member, and the second damping force generator is assembled to the unsprung member and extends in the vertical direction. A shaft member that is connected to the linear member of the conversion mechanism and is disposed in the cylinder member and is movable relative to the cylinder member in the vertical direction, and between the shaft member and the cylinder member Previously assembled in series In a vehicle suspension apparatus comprising an upper viscoelastic body (rubber, urethane, etc.) and a lower viscoelastic body (rubber, urethane, etc.) that are elastically deformed by relative movement of the cylinder member and the shaft member in the vertical direction, the upper viscoelastic body is provided. A pair of upper and lower air chambers defined by the cylinder member and the shaft member and communicating with each other through the communication path are formed above the elastic body and below the lower viscoelastic body, and the first damping force is generated. The outer periphery of the device and the second damping force generator has an air chamber filled with pressurized air and air supply / discharge means capable of supplying and discharging pressurized air to and from the air chamber. An air spring device that applies a spring force to the member is provided, and a communication means is provided for communicating the air chamber of the air spring device with any one of the air chambers. In particular there is a feature has been.
本発明における車両用サスペンション装置においては、車両走行時にバネ上部材およびバネ下部材の振動に応じて、モータが電子制御装置により制御されて回転駆動し、変換機構により回転部材の回転運動が直動部材の直線運動(上下動)に変換される。また、このとき、シリンダ部材と軸部材の上下動(相対移動)に応じて、上方粘弾性体および下方粘弾性体が弾性変形し得る。このため、モータの回転駆動により、第1減衰力発生装置にて減衰力を得ることができるとともに、上方粘弾性体および下方粘弾性体の弾性変形により、第2減衰力発生装置にて減衰力を得ることができ、バネ上部材とバネ下部材の振動を抑制することが可能である。 In the vehicle suspension device according to the present invention, the motor is controlled to rotate by the electronic control unit according to the vibration of the sprung member and the unsprung member during vehicle travel, and the rotational motion of the rotating member is linearly driven by the conversion mechanism. It is converted into a linear motion (vertical motion) of the member. At this time, the upper viscoelastic body and the lower viscoelastic body can be elastically deformed according to the vertical movement (relative movement) of the cylinder member and the shaft member. For this reason, a damping force can be obtained by the first damping force generator by rotating the motor, and a damping force can be obtained by the second damping force generator by elastic deformation of the upper viscoelastic body and the lower viscoelastic body. The vibration of the sprung member and the unsprung member can be suppressed.
ここで、バネ上部材およびバネ下部材の振動が低周波数の振動(例えば、5Hz以下の振動)であるとき、上記した低周波数の振動に対してモータ(第1減衰力発生装置)が十分に追従することができて、第1減衰力発生装置にて必要十分な減衰力(抵抗力)を得ることができる。しかし、このとき、シリンダ部材が軸部材とともに上下動して、上方粘弾性体および下方粘弾性体が弾性変形しなくて、第2減衰力発生装置にて減衰力が得られない。 Here, when the vibration of the sprung member and the unsprung member is a low-frequency vibration (for example, a vibration of 5 Hz or less), the motor (first damping force generator) is sufficiently sufficient for the low-frequency vibration described above. The first damping force generator can obtain a necessary and sufficient damping force (resistance force). However, at this time, the cylinder member moves up and down together with the shaft member, and the upper viscoelastic body and the lower viscoelastic body do not elastically deform, so that no damping force can be obtained by the second damping force generator.
一方、バネ上部材およびバネ下部材の振動が高周波数の振動(例えば、10Hz以上の振動)であるとき、上記した高周波数の振動に対してモータが追従し難くなるため、第1減衰力発生装置にて必要十分な減衰力が得られない。しかし、このとき、シリンダ部材が軸部材に対して上下方向に相対移動し、上方粘弾性体および下方粘弾性体が弾性変形して、第2減衰力発生装置にて減衰力を得ることができる。 On the other hand, when the vibrations of the sprung member and the unsprung member are high-frequency vibrations (for example, vibrations of 10 Hz or more), it becomes difficult for the motor to follow the above-described high-frequency vibrations. Necessary and sufficient damping force cannot be obtained with the device. However, at this time, the cylinder member relatively moves in the vertical direction with respect to the shaft member, and the upper viscoelastic body and the lower viscoelastic body are elastically deformed, and a damping force can be obtained by the second damping force generator. .
また、シリンダ部材と軸部材が上下方向に相対移動するとき(バネ上部材およびバネ下部材の振動が高周波数の振動であるとき)、上方粘弾性体および下方粘弾性体の弾性変形により、各エアチャンバ内の容積が変化する。このため、このときには、各エアチャンバ内の加圧エア(高圧エア)が連通路を流動し、シリンダ部材と軸部材の相対移動に対して抵抗力(減衰力)が作用して、第2減衰力発生装置にて更に減衰力を得ることができる。 Further, when the cylinder member and the shaft member relatively move in the vertical direction (when the vibrations of the sprung member and the unsprung member are high frequency vibrations), the elastic deformation of the upper viscoelastic body and the lower viscoelastic body The volume in the air chamber changes. For this reason, at this time, the pressurized air (high pressure air) in each air chamber flows through the communication passage, and a resistance force (attenuating force) acts on the relative movement between the cylinder member and the shaft member, thereby causing the second attenuation. Further damping force can be obtained with the force generator.
ところで、本発明における車両用サスペンション装置においては、第2減衰力発生装置がエアを用いて減衰力を発生させているため、エアの温度変化および劣化を考慮する必要がなくて、所期の減衰力を得易い。また、上方粘弾性体および下方粘弾性体の弾性変形に連係する作動流体がエアであって、作動流体として作動液(例えば油)を採用した場合に比して粘性が低いため、シリンダ部材と軸部材の相対速度が大きくなっても、両エアチャンバ間でエア(作動流体)の流動が上記相対速度に十分追従し得る。更に、エアが各エアチャンバ内にて圧縮可能な圧縮性流体であるため、仮に、両エアチャンバ間でエアの流動が上記相対速度に追従し得なくなった場合には、各エアチャンバ内でエアの圧縮によって上方粘弾性体および下方粘弾性体の弾性変形が保証されるため、この場合にも上記相対速度に応じた所期の減衰力が得られる。したがって、第2減衰力発生装置によって逐次必要とされる減衰力を得易くすることが可能である。 By the way, in the vehicle suspension apparatus according to the present invention, since the second damping force generating device generates the damping force using air, there is no need to consider the temperature change and deterioration of the air, and the desired damping is achieved. Easy to get power. In addition, since the working fluid linked to the elastic deformation of the upper viscoelastic body and the lower viscoelastic body is air and has a lower viscosity than when a working fluid (for example, oil) is employed as the working fluid, Even if the relative speed of the shaft member is increased, the flow of air (working fluid) can sufficiently follow the relative speed between the two air chambers. Furthermore, since air is a compressible fluid that can be compressed in each air chamber, if the air flow between the two air chambers cannot follow the relative velocity, the air in each air chamber. Since the elastic deformation of the upper viscoelastic body and the lower viscoelastic body is ensured by the compression of, a desired damping force according to the relative speed is obtained also in this case. Therefore, it is possible to easily obtain the damping force sequentially required by the second damping force generator.
また、第2減衰力発生装置が両エアチャンバおよび両粘弾性体を備えた構成であり、第2減衰力発生装置にダンパ装置およびコイルスプリングが設けられていない。このため、第2減衰力発生装置がダンパ装置およびコイルスプリングを備えた構成に比して、第2減衰力発生装置(シリンダ部材)をコンパクトかつシンプルに構成することが可能である。したがって、サスペンション装置の軸方向長さおよび径方向長さを小さくすることができ、サスペンション装置の軽量化および低コスト化を図ることが可能である。 In addition, the second damping force generation device includes both air chambers and both viscoelastic bodies, and the second damping force generation device is not provided with a damper device and a coil spring. Therefore, the second damping force generation device (cylinder member) can be configured in a compact and simple manner as compared with the configuration in which the second damping force generation device includes the damper device and the coil spring. Therefore, the axial length and the radial length of the suspension device can be reduced, and the weight and cost of the suspension device can be reduced.
また、前記第1減衰力発生装置と前記第2減衰力発生装置の外周には、加圧エアが封入されたエア室とこのエア室に加圧エアを給排可能なエア給排手段とを有しバネ上部材とバネ下部材にバネ力を作用させるエアスプリング装置が配設されていて、このエアスプリング装置の前記エア室と前記各エアチャンバの何れか一方とを連通させる連通手段が設けられている。このため、仮に各エアチャンバに微小なエア漏れが発生しても、エア給排手段がエア室に加圧エアを供給することで、エア室から連通手段を通ってエアチャンバ内に加圧エアを供給することが可能である。したがって、エア室および各エアチャンバの内圧を常に所期の圧力に保つことが可能である。 Also, before SL on the outer circumference of the first damping-force generating device and the second damping force generating device, pressurized air is sealed the air chamber and the supply and discharge possible air feeding and discharging means pressurized air to the air chamber And an air spring device for applying a spring force to the sprung member and the unsprung member, and communicating means for communicating the air chamber of the air spring device with any one of the air chambers. Is provided. For this reason , even if a minute air leak occurs in each air chamber, the air supply / exhaust means supplies pressurized air to the air chamber, so that the pressurized air enters the air chamber from the air chamber through the communicating means. Can be supplied. Therefore, it is possible to always keep the internal pressure of the air chamber and each air chamber at a desired pressure.
また、この場合には、例えば孔径が小さい連通手段(連通孔、連通管等)を設けると、シリンダ部材と軸部材の相対速度が大きいときには、連通手段を流動する加圧エアの流量が小さくなって、両エアチャンバの内圧に差が生じ易い。一方、シリンダ部材と軸部材の相対速度が小さいときには、連通手段を流動する加圧エアの流量が大きくなって、両エアチャンバの内圧に差が生じ難い。このため、シリンダ部材と軸部材の相対速度が大きいときには、大きな減衰力を発生させることができ、シリンダ部材と軸部材の相対速度が小さいときには、小さな減衰力を発生させることが可能である。したがって、連通手段によって、第2減衰力発生装置により発生させる減衰力をシリンダ部材と軸部材の相対速度に対応して容易に変化させることが可能である。 In this case, for example, if communication means (communication hole, communication pipe, etc.) with a small hole diameter are provided, the flow rate of the pressurized air flowing through the communication means becomes small when the relative speed between the cylinder member and the shaft member is high. Thus, a difference is easily generated between the internal pressures of the two air chambers. On the other hand, when the relative speed between the cylinder member and the shaft member is small, the flow rate of the pressurized air flowing through the communicating means is large, and it is difficult for a difference between the internal pressures of both air chambers to occur. For this reason, when the relative speed between the cylinder member and the shaft member is large, a large damping force can be generated, and when the relative speed between the cylinder member and the shaft member is small, a small damping force can be generated. Therefore, the damping force generated by the second damping force generator can be easily changed by the communicating means in accordance with the relative speed between the cylinder member and the shaft member.
また、本発明の実施に際して、バネ上部材に組付けられていて前記モータを支持する支持部材に、前記シリンダ部材の外周にまで上下方向に延在する筒部を連設して、この筒部と前記シリンダ部材の間に軸受けを設けることも可能である。この場合には、バネ下部材の一部であるロアアームに横力(軸直方向の外力)が作用すると、この横力が、シリンダ部材から軸受けに伝達されて、主に軸受けにて受承される。そして、この軸受けは、バネ下部材に組付けられているシリンダ部材と、同シリンダ部材の外周にまで上下方向に延在する支持部材の筒部との間に設けられたものであるため、ロアアームから軸受けまでの上下方向距離が短い。したがって、横力を受承する部材(軸受け)に生じる回転モーメント(こじりモーメント)を小さくすることができ、横力を受承する部材の信頼性を高めることが可能である。 In carrying out the present invention, a cylindrical portion that extends in the vertical direction to the outer periphery of the cylinder member is connected to a support member that is assembled to the sprung member and supports the motor. It is also possible to provide a bearing between the cylinder member. In this case, when a lateral force (external force in the axial direction) acts on the lower arm that is a part of the unsprung member, this lateral force is transmitted from the cylinder member to the bearing and is mainly received by the bearing. The And since this bearing is provided between the cylinder member assembled | attached to the unsprung member and the cylinder part of the supporting member extended to an up-down direction to the outer periphery of the cylinder member, a lower arm The vertical distance from the bearing to the bearing is short. Therefore, the rotational moment (torsional moment) generated in the member (bearing) that receives the lateral force can be reduced, and the reliability of the member that receives the lateral force can be increased.
また、本発明の実施に際して、前記モータはアッパーサポートを介してバネ上部材に弾性的に連結されていて、前記アッパーサポートは環状の弾性部を有し、この弾性部の内孔の径は前記モータの外周の径より小さいことも可能である。この場合には、例えば上記特許文献1に記載されているようにアッパーサポートの弾性部がモータに貫通されないため、上記特許文献1に比して、アッパーサポートの弾性部の容積を増やすことが可能で、アッパーサポートの弾性部のバネ定数(バネ特性)を小さくすることが可能である。したがって、アッパーサポートの弾性部のバネ定数を小さくすることにより、高周波数の振動(ごつごつを感じる振動)に対する乗り心地を向上させるとともに、ノイズやバイブレーションを低減させることができ、また、バネ下部材の突き上げによる衝撃を緩和することが可能である。 In carrying out the present invention, the motor is elastically connected to the sprung member via an upper support, and the upper support has an annular elastic portion, and the diameter of the inner hole of the elastic portion is It is also possible to make it smaller than the outer diameter of the motor. In this case, since the elastic part of the upper support is not penetrated by the motor as described in, for example, Patent Document 1, it is possible to increase the volume of the elastic part of the upper support compared to Patent Document 1. Thus, it is possible to reduce the spring constant (spring characteristic) of the elastic portion of the upper support. Therefore, by reducing the spring constant of the elastic part of the upper support, it is possible to improve the riding comfort against high-frequency vibration (vibration that feels rugged), reduce noise and vibration, and reduce the unsprung member's vibration. It is possible to mitigate the impact caused by pushing up.
以下に本発明の各実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。図1は、本発明における車両用サスペンション装置の第1実施形態を示していて、このサスペンション装置SPは、車両の前後左右の車輪毎に設けられていて、マウント部HAとロアアームLAとの間に設けられている。なお、マウント部HAやマウント部HAに支持されている車体などが、バネ上部材SUであり、ロアアームLAやロアアームLAにナックルを介して連結されている車輪などが、バネ下部材SDである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a first embodiment of a vehicle suspension apparatus according to the present invention. This suspension apparatus SP is provided for each of the front, rear, left and right wheels of the vehicle, and is provided between the mount HA and the lower arm LA. Is provided. The mount HA and the vehicle body supported by the mount HA are the sprung member SU, and the lower arm LA and the wheel connected to the lower arm LA via a knuckle are the unsprung members SD.
サスペンション装置SPは、図1に示したように、バネ上部材SUとバネ下部材SDの接近動作または離間動作に対して減衰力を発生させる第1減衰力発生装置A1および第2減衰力発生装置A2と、バネ上部材SUとバネ下部材SDにバネ力を作用させるエアスプリング装置A3と、ロアアームLAに作用する横力(軸直方向の外力)を受承する横力ガイド機構A4とを備えている。第1減衰力発生装置A1と第2減衰力発生装置A2は、直列に配置されていて、第1減衰力発生装置A1は、上方(バネ上部材SU側)に設けられていて、第2減衰力発生装置A2は、下方(バネ下部材SD側)に設けられている。 As shown in FIG. 1, the suspension device SP includes a first damping force generation device A1 and a second damping force generation device that generate a damping force with respect to the approaching or separating operation of the sprung member SU and the unsprung member SD. A2, an air spring device A3 that applies a spring force to the sprung member SU and the unsprung member SD, and a lateral force guide mechanism A4 that receives a lateral force (an external force in the direction perpendicular to the axis) that acts on the lower arm LA. ing. The first damping force generation device A1 and the second damping force generation device A2 are arranged in series, and the first damping force generation device A1 is provided above (on the sprung member SU side), and the second damping force generation device A1 is provided. The force generator A2 is provided below (the unsprung member SD side).
第1減衰力発生装置A1は、図1に示したように、マウント部HAに組付けられているホルダ10と、このホルダ10に支持されているモータ20と、このモータ20の回転出力を直線運動に変換するボールネジ機構30と、ホルダ10に設けられているボールスプライン機構40とを備えていて、モータ20の回転駆動により減衰力を発生させるものである。
As shown in FIG. 1, the first damping force generator A1 includes a
ホルダ10は、アッパーサポート11を介してバネ上部材SUに弾性的に連結されていて、上下方向(軸方向)に延在している。また、ホルダ10は、モータ20およびボールネジ機構30を収容するホルダ本体10aを有し、下方にボールスプライン機構40を収容する小径筒部10bを有している。ホルダ本体10aの下端部には、横力ガイド機構A4における上方筒部材70(筒部)が連設されている。
The
アッパーサポート11は、上方金具11aと、下方金具11bと、弾性部11cとを有している。上方金具11aは、環状に形成されていて、三個のボルトBTを用いてマウント部HAに固定されている。下方金具11bは、環状に形成されていて、ホルダ本体10aの上端部に固定されている。この下方金具11bの内孔11b1に、キャップ12が組付けられている。このキャップ12により、モータ20は配線13を除いてホルダ10とアッパーサポート11の中に封入されている。弾性部11cは、環状に形成されていて、上方金具11aと下方金具11bの間に介装されている。この弾性部11cの内孔11c1の径は、モータ20の外周の径より小さくなっている。
The
モータ20は、アッパーサポート11を介してマウント部HAに弾性的に連結されている。このモータ20は、電子制御装置(図示省略)により回転駆動を制御されて回転駆動するものであり、モータ軸21を備えている。モータ軸21は、中空状に形成されていて、ベアリング(図示省略)を介してホルダ本体10aに回転可能に支持されている。このモータ軸21は、電子制御装置から出力される駆動電流に応じて、ホルダ本体10に対して回転する。
The
ボールネジ機構30は、直動部材としてのボールネジ軸31と、回転部材としてのボールネジナット32と、複数のボール(図示省略)とを備えていて、モータ20の回転出力に伴うボールネジナット32の回転運動をボールネジ軸31の直線運動に変換するものである。ボールネジ軸31は、モータ軸21内を貫通していて、雄ネジ溝31aと外スプライン溝31bとを有している。ボールネジナット32は、筒状に形成されていて、ベアリングBr1を介してホルダ本体10aに回転可能に支持されている。また、ボールネジナット32は、モータ軸21に一体回転可能(トルク伝達可能)に連結されている。このボールネジナット32は、内周に雌ネジ溝(図示省略)を有していて、このボールネジナット32の雌ネジ溝とボールネジ軸31の雄ネジ溝31aの間に複数のボールが介装されている。これにより、ボールネジナット32が回転すると、ボールネジ軸31が上下方向に移動可能である。
The
ボールスプライン機構40は、ボールスプラインナット41と、複数のボール(図示省略)とを備えていて、ボールネジ軸31をホルダ10に対して回転不能かつ上下方向に移動可能に支持するものである。ボールスプラインナット41は、筒状に形成されていて、ホルダ10の小径筒部10bにキー42を用いて固定されている。また、ボールスプラインナット41は、内周に内スプライン溝(図示省略)を有していて、このボールスプラインナット41の内スプライン溝とボールネジ軸31の外スプライン溝31bの間に複数のボールが介装されている。
The
上記した第1減衰力発生装置A1では、バネ上部材SUとバネ下部材SDの振動に応じて、電子制御装置がモータ20を回転駆動させ、ボールネジナット32の回転運動がボールネジ軸31の直線運動(上下動)に変換される。このため、モータ20は、バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動に応じてボールネジ軸31が上下動するとき、ボールネジナット32を回転させて、ボールネジ軸31の上下動に抵抗力(減衰力)を作用させることが可能である。
In the first damping force generator A1 described above, the electronic control unit rotates the
第2減衰力発生装置A2は、図1および図2に示したように、ロアアームLAに組付けられているシリンダ部材50と、ボールネジ軸31に連設されている軸部材51と、カラー52、上下一対の環状プレート53U,53D、上下一対の上方ブッシュ54U(上方粘弾性体)および下方ブッシュ54D(下方粘弾性体)と、ナット55とを備えていて、各ブッシュ54U,54Dの弾性変形により減衰力を発生するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the second damping force generator A2 includes a
シリンダ部材50は、上下方向(軸方向)に延在していて、有底筒状に形成されている。また、シリンダ部材50は、軸部材51、カラー52、各環状プレート53U,53D、各ブッシュ54U,54D、ナット55を収容していて、上下方向の中間部に内向フランジ部50aを有している。このシリンダ部材50の底部50bは、ロアブッシュ(図示省略)を介してロアアームLAに固定されている。シリンダ部材50の上部50cは、ホルダ10の小径筒部10b外周および横力ガイド機構A4における上方筒部材70内周に対して、上下方向に相対移動可能である。
The
軸部材51は、ボールネジ軸31と同軸的に延在していて、シリンダ部材50内に配置されている。また、軸部材51は、上方に大径軸部51aを有し、下方に小径軸部51bを有している。この軸部材51には加圧エアが流動可能な連通路51cが形成されている。小径軸部51bは、シリンダ部材50の内向フランジ部50aを貫通していて、小径軸部51bの下端部には、ナット55と螺合するためのネジが形成されている。連通路51cの一端は大径軸部51aの周面に設けられ、連通路51cの他端は小径軸部51bの下端に設けられている。なお、軸部材51は、ボールネジ軸31と一体で構成されていてもよく、別体で構成されていてもよい。
The
カラー52は、上方の環状プレート53Uと下方の環状プレート53Dの間の上下方向の距離を規定するためのものであり、軸部材51の小径軸部51bの外周に組付けられている。上方の環状プレート53Uは、軸部材51の小径軸部51bに貫通されていて、軸部材51の大径軸部51aと上方ブッシュ54Uに挟持されている。下方の環状プレート53Dは、軸部材51の小径軸部51bに貫通されていて、ナット55と下方ブッシュ54Dに挟持されている。
The
上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dは、粘弾性体(減衰性能を有する弾性体)であるゴムであり、筒状に形成されている。また、上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dは、それぞれ弾性圧縮変形量を調整するための隙間54U1,54D1(図2参照)を有している。これら上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dは、軸部材51の小径軸部51bとシリンダ部材50の間に直列に組付けられていて、所定量弾性圧縮変形した状態で、シリンダ部材50の内向フランジ部50aを挟持している。上方ブッシュ54Uの下面とシリンダ部材50の内向フランジ部50aの上面の間では、加圧エアが流動不能であり、下方ブッシュ54Dの上面とシリンダ部材50の内向フランジ部50aの下面の間でも、加圧エアが流動不能である。
The
ここで、上記のように構成されている第2減衰力発生装置A2の組付け手順を説明する。まず、軸部材51の小径軸部51bの上端に上方の環状プレート53Uを組付けて、小径軸部51bの上方部外周に上方ブッシュ54Uを組付ける。次に、軸部材51の外周にシリンダ部材50を組付けて、上方ブッシュ54Uを上方の環状プレート53Uとシリンダ部材50の内向フランジ部50aで挟持する。そして、軸部材51の小径軸部51bの下方部外周に下方ブッシュ54Dを組付けて、小径軸部51bの外周と各ブッシュ54U,54Dの内周の間にカラー52を組付ける。最後に、軸部材51の小径軸部51bの下端部外周に下方の環状プレート53Dを組付けて、各ブッシュ54U,54Dを所定量弾性圧縮変形させた状態で、小径軸部51bに形成されているネジにナット55を螺合させる。このナット55の螺合量は、カラー52の軸方向長さ(上下方向長さ)を調整することにより、適宜調整可能である。このため、ナット55の螺合量を調整することで、各ブッシュ54U,54Dの弾性圧縮量を調整し、各ブッシュ54U,54Dのバネ定数を調整することが可能である。なお、ナット55を小径軸部51bのネジに螺合することに換えて、固定部材を小径軸部51bの下端部にかしめてもよい。
Here, the assembly procedure of the second damping force generator A2 configured as described above will be described. First, the upper
上記した第2減衰力発生装置A2では、上方ブッシュ54Uの上方に、シリンダ部材50と軸部材51とにより区画された上方エアチャンバ56Uが形成されている。この上方エアチャンバ56Uには、加圧エアが封入されている。また、下方ブッシュ54Dの下方に、シリンダ部材50と軸部材51とにより区画された下方エアチャンバ56Dが形成されている。この下方エアチャンバ56Dには、加圧エアが封入されている。上方エアチャンバ56Uと下方エアチャンバ56Dは、軸部材51に形成された連通路51cを通して互いに連通している。この第2減衰力発生装置A2によって発生させる減衰力は、各ブッシュ54U,54Dの形状、材質、軸部材51の連通路51cの径を変更するだけでなく、各エアチャンバ56U,56Dの内圧、各エアチャンバ56U,56Dの容積を変更することで、容易に調整することが可能である。
In the above-described second damping force generator A2, an
エアスプリング装置A3は、図1に示したように、第1減衰力発生装置A1と第2減衰力発生装置A2の外周に配設されていて、エア外筒60と、エア内筒61と、ダイヤフラム62と、エア給排手段63とを有している。エア外筒60は、上下方向に延在する筒体であり、ホルダ10およびアッパーサポート11を介してマウント部HAに連結されている。エア内筒61は、上下方向に延在する有底筒体であり、エア内筒61の底部がシリンダ部材50の外周に固定されている。ダイヤフラム62は、円環状に形成されていて、径外方端部62aがエア外筒60の下端部に固定されていて、径内方端部62bがエア内筒61の上端部に固定されている。これにより、エア外筒60とエア内筒61とダイヤフラム62とホルダ本体10aと上方筒部材70と後述する下方筒部材71とによって区画されたエア室64が形成されていて、このエア室64に加圧エアが封入されている。
As shown in FIG. 1, the air spring device A3 is disposed on the outer periphery of the first damping force generator A1 and the second damping force generator A2, and includes an air
エア給排手段63は、エア外筒60に接続されている給排制御弁63aと、この給排制御弁63aに接続されているポンプ(図示省略)と、圧力センサ(図示省略)等を有していて、エア室64に加圧エアを給排可能である。このため、エアスプリング装置A3は、エア給排手段63を用いてエア室64内の加圧エアの容量を調整し、バネ上部材SUおよびバネ下部材SDに作用させるバネ力を調整するとともに、バネ上部材SUとバネ下部材SDの間の距離を調整(車高を調整)することが可能である。
The air supply / discharge means 63 includes a supply /
横力ガイド機構A4は、図1および図2に示したように、ホルダ本体10aに固定されている上方筒部材70と、この上方筒部材70に固定されている下方筒部材71と、上方筒部材70に組付けられている上方滑り軸受72と、下方筒部材71に組付けられている下方滑り軸受け73とを有している。なお、上方筒部材70および下方筒部材71は、ホルダ本体10aと一体的に構成されていてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the lateral force guide mechanism A4 includes an
上方筒部材70は、ホルダ本体10aの下端部からシリンダ部材50の中間部外周にまで上下方向(軸方向)に延在していて、上端部にエアスプリング装置A3のエア室64と上方エアチャンバ56Uとを連通させる連通孔70a(連通手段)を有している。エア室64から連通孔70aを通って上方筒部材70内に流動した加圧エアは、ホルダ10の小径筒部10b外周とシリンダ部材50の上部50c内周の間に形成されている環状孔50c1(連通手段)を通って上方エアチャンバ56Uに流動可能である。連通孔70aは、同連通孔70aの孔径が軸部材51の連通路51cの孔径より小さくなるように、形成されている。また、上述した環状孔50c1は、同環状孔50c1を流動する加圧エアの流量が軸部材51の連通路51cを流動する加圧エアの流量より少なくなるように、形成されている。
The upper
上方滑り軸受け72は、円環状に形成されていて、上方筒部材70の取付け部70bに圧入等によって固定されている。下方滑り軸受け73は、円環状に形成されていて、下方筒部材71の取付部71aに圧入等によって固定されている。これら上方滑り軸受け72,下方滑り軸受け73は、シリンダ部材50を上方筒部材70,下方筒部材71に対して円滑に上下方向に移動させることができるとともに、シリンダ部材50に作用する横力(軸直方向の外力)を受承することが可能である。
The upper sliding
上記のように構成した第1実施形態においては、車両走行時にバネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動に応じて、モータ20が電子制御装置により制御されて回転駆動し、ボールネジ機構30によりボールネジナット32の回転運動がボールネジ軸31の直線運動(上下動)に変換される。また、このとき、シリンダ部材50と軸部材51の上下動(相対移動)に応じて、上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dが弾性変形し得る。このため、モータ20の回転駆動により、第1減衰力発生装置A1にて減衰力を得ることができるとともに、上方粘弾性体および下方粘弾性体が弾性変形することにより、第2減衰力発生装置にて減衰力を得ることができ、バネ上部材SUとバネ下部材SDの振動を抑制することが可能である。
In the first embodiment configured as described above, the
ここで、バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動が低周波数の振動(例えば、5Hz以下の振動)であるとき、上記した低周波数の振動に対してモータ20が十分に追従すること(モータ20の回転駆動に応じてボールネジ軸31および軸部材51が円滑に上下動すること)ができて、第1減衰力発生装置A1にて必要十分な減衰力(抵抗力)を得ることができる。しかし、このとき、シリンダ部材50のフランジ部50aが軸部材51の小径軸部51bとともに上下動して、上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dが弾性変形しなくて、第2減衰力発生装置A2にて減衰力が得られない。
Here, when the vibration of the sprung member SU and the unsprung member SD is a low-frequency vibration (for example, a vibration of 5 Hz or less), the
一方、バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動が高周波数の振動(例えば、10Hz以上の振動)であるとき、上記した高周波数の振動に対してモータ20が追従し難くなるため、第1減衰力発生装置A1にて必要十分な減衰力が得られない。しかし、このとき、シリンダ部材50のフランジ部50aが軸部材51の小径軸部51bに対して上下方向に相対移動する。この相対移動により、上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dの一方が伸長されるとともに、上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dの他方が圧縮されて、第2減衰力発生装置A2にて減衰力を得ることができる。
On the other hand, when the vibration of the sprung member SU and the unsprung member SD is a high-frequency vibration (for example, a vibration of 10 Hz or more), the
また、シリンダ部材50のフランジ部50aと軸部材51の小径軸部51bが上下方向に相対移動するとき(バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動が高周波数の振動であるとき)、上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dの弾性変形により、各エアチャンバ56U,56D内の容積が変化する。このため、このときには、各エアチャンバ56U,56D内の加圧エア(高圧エア)が軸部材51の連通路51cを流動し、シリンダ部材50と軸部材51の相対移動に対して抵抗力(減衰力)が作用して、第2減衰力発生装置にて更に減衰力を得ることができる。
When the
ところで、この第1実施形態においては、第2減衰力発生装置A2がエアを用いて減衰力を発生させているため、エアの温度変化および劣化を考慮する必要がなくて、所期の減衰力を得易い。また、上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dの弾性変形に連係する作動流体がエアであって、作動流体として作動液(例えば油)を採用した場合に比して粘性が低いため、シリンダ部材50と軸部材51の相対速度が大きくなっても、両エアチャンバ56U,56D間でエアの流動が上記相対速度に十分追従し得る。更に、エアが各エアチャンバ56U,56D内にて圧縮可能な圧縮性流体であるため、仮に、両エアチャンバ56U,56D間でエアの流動が上記相対速度に追従し得なくなった場合には、各エアチャンバ56U,56D内でエアの圧縮によって上方ブッシュ56Uおよび下方ブッシュ56Dの弾性変形が保証されるため、この場合にも上記相対速度に応じた所期の減衰力が得られる。したがって、第2減衰力発生装置A2によって逐次必要とされる減衰力を得易くすることが可能である。
By the way, in this 1st Embodiment, since 2nd damping force generator A2 has generated damping force using air, it is not necessary to consider the temperature change and deterioration of air, and desired damping force Easy to get. In addition, since the working fluid linked to the elastic deformation of the
また、この第1実施形態においては、サスペンション装置SPにエアスプリング装置A3が配設されていて、このエアスプリング装置A3のエア室64と上方エアチャンバ56Uとを連通させる連通孔70aおよび環状孔50c1(連通手段)が設けられている。このため、仮に、各エアチャンバ56U,56Dに微小なエア漏れが発生しても、エア給排手段63からエア室64に加圧エアが供給されることで、エア室64から連通孔70aおよび環状孔50c1を通って上方エアチャンバ56U内に加圧エアを供給することが可能である。したがって、エア室64および各エアチャンバ56U,56Dの内圧を常に所期の圧力に保つことが可能である。
Further, in the first embodiment, the suspension device SP is provided with the air spring device A3, and the
また、この第1実施形態においては、連通孔70aは、同連通孔70aの孔径が軸部材51に形成された連通路51cの孔径に比して小さくなるように形成されていて、環状孔50c1は、同環状孔50c1を流動する加圧エアの流量が軸部材51の連通路51cを流動する加圧エアの流量より少なくなるように、形成されている。これにより、シリンダ部材50と軸部材51の相対速度が大きいとき、すなわち、バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動が高周波数の振動であるとき、連通孔70aおよび環状孔50c1を流動する加圧エアの流量が少なく(ほぼゼロに)なって、両エアチャンバ56U,56Dの内圧に差が生じ易い。一方、シリンダ部材50と軸部材51の相対速度が小さいとき、すなわち、バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動が低周波数の振動であるとき、連通孔70aおよび環状孔50c1を流動する加圧エアの流量が多くなって、両エアチャンバ56U,56Dの内圧に差が生じ難い。
In the first embodiment, the
このため、シリンダ部材50と軸部材51の相対速度が大きいときには、大きな減衰力を発生させることができ、シリンダ部材50と軸部材51の相対速度が小さいときには、小さな減衰力を発生させることが可能である。したがって、連通孔70aおよび環状孔50c1によって、第2減衰力発生装置A2により発生させる減衰力をシリンダ部材50と軸部材51の相対速度に対応して容易に変化させることが可能である。
Therefore, a large damping force can be generated when the relative speed between the
ところで、第1減衰力発生装置A1がモータ20の回転駆動により減衰力を発生させるサスペンション装置(電動アクティブサスペンション装置)においては、バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動が低周波数の振動であるとき(シリンダ部材50と軸部材51の相対速度が小さいとき)、モータ20(第1減衰力発生装置A1)は上記した低周波数の振動に対して十分に追従することができて、大きな減衰力を発生させることができる。しかしながら、バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動が高周波数の振動であるとき(シリンダ部材50と軸部材51の相対速度が大きいとき)、モータ20は上記した高周波数の振動に対して追従し難くなり、第1減衰力発生装置A1により発生する減衰力が小さくなる。このため、電動アクティブサスペンション装置においては、バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動が高周波数の振動であるとき、第2減衰力発生装置A2により発生する減衰力に頼る比率が大きくなる。
Incidentally, in the suspension device (electric active suspension device) in which the first damping force generator A1 generates a damping force by the rotational drive of the
したがって、上述したように、連通孔70aおよび環状孔50c1(連通手段)を用いた第2減衰力発生装置A2の減衰力特性(バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動が高周波数の振動であるときには、大きな減衰力を発生し、バネ上部材SUおよびバネ下部材SDの振動が低周波数の振動であるときには、小さな減衰力を発生する減衰力特性)は、電動アクティブサスペンション装置にとって、好ましい減衰力特性である。
Therefore, as described above, the damping force characteristics of the second damping force generator A2 using the
また、この第1実施形態においては、ホルダ10に上方筒部材70および下方筒部材71(筒部)が連設されていて、上方筒部材70とシリンダ部材50の間に上方滑り軸受け72が設けられ、下方筒部材71とシリンダ部材50の間に下方滑り軸受け73が設けられている。このため、バネ下部材SDの一部であるロアアームLAに横力(軸直方向の外力)が作用すると、この横力が、シリンダ部材50から上方滑り軸受け72および下方滑り軸受け73に伝達されて、主に上方滑り軸受け72および下方滑り軸受け73にて受承される。そして、これら上方滑り軸受け72,下方滑り軸受け73は、バネ下部材SDに組付けられているシリンダ部材50と、ホルダ10からシリンダ部材50の外周にまで上下方向に延在する上方筒部材70,下方筒部材71との間に設けられたものであるため、ロアアームLAから上方滑り軸受け72,下方滑り軸受け73までの上下方向距離が、小さい。したがって、横力を受承しながら摺動する部材(上方滑り軸受け72,下方滑り軸受け73)に生じる回転モーメント(こじりモーメント)を低減させることができ、横力を受承する部材の信頼性を高めることが可能である。
In the first embodiment, the upper
また、この第1実施形態においては、アッパーサポート11における弾性部11cの内孔11c1の径がモータ20の外周の径より小さい。このため、例えば上記特許文献1に記載されているようにアッパーサポートの弾性部がモータに貫通されないため、アッパーサポート11の弾性部11cの容積を増やすことが可能で、アッパーサポート11の弾性部11cのバネ定数(バネ特性)を小さくすることが可能である。したがって、アッパーサポート11の弾性部11cのバネ定数を小さくすることにより、高周波数の振動(ごつごつを感じる振動)に対する乗り心地を向上させるとともに、ノイズやバイブレーションを低減させることができ、また、バネ下部材SDの突き上げによる衝撃を緩和することが可能である。
In the first embodiment, the diameter of the
なお、アッパーサポート11における弾性部11cのバネ定数を小さくすることで、サスペンション装置SPの下端側がサスペンション装置SPの上端側に対して傾動(首振り)し易くなる。このため、横力がロアアームLAに作用するとき、サスペンション装置SPの各構成部品に集中的な荷重が作用することを低減できて、サスペンション装置SPの各構成部品の信頼性を高めることが可能である。
Note that, by reducing the spring constant of the
また、この第1実施形態においては、アッパーサポート11における下方金具11bの内孔11b1に、キャップ12が組付けられていて、このキャップ12により、モータ20は配線13を除いてホルダ10とアッパーサポート11の中に封入されている。このため、モータ20の作動音を低減させることが可能である。また、この第1実施形態においては、第2減衰力発生装置A2が各ブッシュ54U,54Dおよび加圧エアを用いた構成であるため、第2減衰力発生装置が例えば油圧式のダンパ装置を用いた構成に比して、第2減衰力発生装置をリサイクル性などを考慮した環境に適した構成とすることが可能である。
In the first embodiment, the
上記のように構成した第1実施形態においては、上方筒部材70とシリンダ部材50の間に上方滑り軸受け72を設け、下方筒部材71とシリンダ部材50の間に下方滑り軸受け73を設けて実施したが、図3に示した第2実施形態のように、筒部材170とシリンダ部材50の間に転がり軸受け172を設けて実施することも可能である。
In the first embodiment configured as described above, an upper sliding
この第2実施形態においては、図3に示したように、筒部材170は、ホルダ本体10aの下端部からシリンダ部材50の外周にまで上下方向に延在していて、単一の部材で構成されている。上記した第2実施形態の構成以外の構成は、上記した第1実施形態の構成と実質的に同一であるため、対応する部位に同一の符合を付してその説明を省略する。
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the
上記した第2実施形態においては、筒部材170とシリンダ部材50の間に転がり軸受け172が設けられているため、上記した第1実施形態(各滑り軸受け72,73が設けられている場合)に比して、シリンダ部材50に対する摺動抵抗を小さくすることができ、シリンダ部材50を筒部材170に対して円滑に軸方向に移動させることが可能である。しかしながら、シリンダ部材50が転がり軸受け172に対して点接触するため、上記した第1実施形態(シリンダ部材50が各滑り軸受け72,73に対して線接触または面接触する場合)比して、横力が作用したときのシリンダ部材に作用する荷重(面圧)が大きくなる。その他の第2実施形態の作用効果は、上記した第1実施形態の作用効果と実質的に同一であるため、省略する。
In the second embodiment described above, since the rolling
上記のように構成した第2実施形態においては、ホルダ10にシリンダ部材50の外周まで上下方向に延在する筒部材170(筒部)を連設して、この筒部材170とシリンダ部材50の間に転がり軸受け172を設けて実施したが、図4に示した第3実施形態のように、シリンダ部材50にホルダ10の外周まで上下方向に延在する筒部270を連設して、この筒部270とホルダ10の間に転がり軸受け272を設けて実施することも可能である。
In 2nd Embodiment comprised as mentioned above, the cylinder member 170 (cylinder part) extended in the up-down direction to the
この第3実施形態においては、上記したエアスプリング装置A3におけるエア内筒61が設けられておらず、ダイヤフラム262の径外方端部262aがエア外筒60の下端部に固定されていて、ダイヤフラム262の径内方端部262aがシリンダ部材50に固定されている。上記した第3実施形態の構成以外の構成は、上記した第2実施形態の構成と実質的に同一であるため、対応する部位に同一の符合を付してその説明を省略する。
In the third embodiment, the air
上記した第3実施形態においては、シリンダ部材50の外周にホルダ10から上下方向に延在する筒部が設けられておらず、かつ、シリンダ部材50の外周にエアスプリング装置A3におけるエア内筒が設けられていないため、上記した第2実施形態に比して、ダイヤフラム262の外径を小さくすることができ、エアスプリング装置A3のバネ定数を小さくすることが可能である。しかしながら、横力を受承する転がり軸受け272とロアアームLAの間の上下方向距離が、上記した第2実施形態の転がり軸受け172とロアアームLAの間の上下方向距離に比して大きくなるため、上記した第2実施形態に比して、転がり軸受け272に作用する回転モーメント(ねじりモーメント)が大きくなる。その他の第3実施形態の作用効果は、上記した第2実施形態の作用効果と実質的に同一であるため、省略する。
In the above-described third embodiment, the cylinder portion extending in the vertical direction from the
上記した各実施形態においては、上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dを、粘弾性体(減衰性能を有する弾性体)であるゴムで構成して実施したが、上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dは粘弾性体であればよく、例えば、上方ブッシュ54Uおよび下方ブッシュ54Dを、発泡ウレタン、硬質ウレタンで構成して実施することも可能である。
In each of the above-described embodiments, the
また、上記した各実施形態においては、上方エアチャンバ56Uと下方エアチャンバ56Dとを連通する連通路56cを、軸部材51に設けて実施したが、上方エアチャンバ56Uと下方エアチャンバ56Dとを連通する連通路を、シリンダ部材50の周壁に設けて実施することも可能である。また、上方エアチャンバ56Uと下方エアチャンバ56Dを接続する連通管を設けて、上方エアチャンバ56Uと下方エアチャンバ56Dとを連通する連通路を設けて実施することも可能である。
In each of the above embodiments, the communication member 56c that connects the
また、上記した各実施形態においては、エアスプリング装置A3のエア室64と上方エアチャンバ56Uを連通させる連通孔70aおよび環状孔50c1(連通手段)を設けて実施したが、エアスプリング装置A3のエア室64と下方エアチャンバ56Dを連通させる連通手段を設けて実施することも可能である。
Further, in each of the above embodiments, the
また、上記した各実施形態においては、第1減衰力発生装置A1と第2減衰力発生装置A2の外周に、バネ上部材SUとバネ下部材SDにバネ力を作用させるエアスプリング装置A3を配設して実施したが、このエアスプリング装置A3に換えて、バネ上部材SUとバネ下部材SDにバネ力を作用させるコイルスプリングを配設して実施することも可能である。 Further, in each of the above-described embodiments, the air spring device A3 that applies the spring force to the sprung member SU and the unsprung member SD is arranged on the outer periphery of the first damping force generator A1 and the second damping force generator A2. However, instead of the air spring device A3, a coil spring that applies a spring force to the sprung member SU and the unsprung member SD may be provided.
また、上記した各実施形態においては、第1減衰力発生装置A1を上方に設け(モータ20をバネ上部材SUに組付けて)、第2減衰力発生装置A2を下方に設けて(シリンダ部材50をバネ下部材SDに組付けて)実施したが、第1減衰力発生装置を下方に設け(モータをバネ下部材SDに組付けて)、第2減衰力発生装置A2を上方に設けて(シリンダ部材をバネ上部材SUに組付けて)実施することも可能である。
Further, in each of the above-described embodiments, the first damping force generator A1 is provided upward (the
SP…サスペンション装置、SU…バネ上部材、SD…バネ下部材、HA…マウント部、LA…ロアアーム、A1…第1減衰力発生装置、A2…第2減衰力発生装置、A3…エアスプリング装置、A4…横力ガイド機構、10…ホルダ、11…アッパーサポート、11c…弾性部、11c1…内孔、12…キャップ、20…モータ、30…ボールネジ機構、31…ボールネジ軸、32…ボールネジナット、40…ボールスプライン機構、41…ボールスプラインナット、50…シリンダ部材、50a…内向フランジ部、50c1…環状孔、51…軸部材、51c…連通路、52…カラー、53U,53D…環状プレート、54U…上方ブッシュ、54D…下方ブッシュ、55…ナット、56U…上方エアチャンバ、56D…下方エアチャンバ、60…エア外筒、61…エア内筒、62…ダイヤフラム、63…エア給排手段、63a…給排制御弁、64…エア室、70…上方筒部材、70a…連通孔、71…下方筒部材、72…上方滑り軸受け、73…下方滑り軸受け、170…筒部材、172…転がり軸受け、262…ダイヤフラム、270…筒部、272…転がり軸受け
SP ... Suspension device, SU ... Spring member, SD ... Unsprung member, HA ... Mount part, LA ... Lower arm, A1 ... First damping force generator, A2 ... Second damping force generator, A3 ... Air spring device, A4 ... Lateral force guide mechanism, 10 ... Holder, 11 ... Upper support, 11c ... Elastic part, 11c1 ... Inner hole, 12 ... Cap, 20 ... Motor, 30 ... Ball screw mechanism, 31 ... Ball screw shaft, 32 ... Ball screw nut, 40 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Ball spline mechanism, 41 ... Ball spline nut, 50 ... Cylinder member, 50a ... Inward flange part, 50c1 ... Annular hole, 51 ... Shaft member, 51c ... Communication path, 52 ... Collar, 53U, 53D ... Annular plate, 54U ... Upper bush, 54D ... lower bush, 55 ... nut, 56U ... upper air chamber, 56D ...
Claims (3)
前記第1減衰力発生装置は、バネ上部材に組付けられるモータと、回転部材と直動部材とを有し前記モータの回転出力に伴う前記回転部材の回転運動を前記直動部材の直線運動に変換する変換機構とを備え、
前記第2減衰力発生装置は、バネ下部材に組付けられていて上下方向に延在するシリンダ部材と、前記変換機構の前記直動部材に連設され前記シリンダ部材内に配置されていて前記シリンダ部材に対して上下方向に相対移動可能な軸部材と、この軸部材と前記シリンダ部材の間に直列に組付けられていて前記シリンダ部材と前記軸部材の上下方向の相対移動によって弾性変形する上方粘弾性体および下方粘弾性体とを備えた車両用サスペンション装置において、
前記上方粘弾性体の上方および前記下方粘弾性体の下方に、前記シリンダ部材と前記軸部材とにより区画されて連通路を通して互いに連通する上下一対のエアチャンバが形成されているとともに、
前記第1減衰力発生装置と前記第2減衰力発生装置の外周には、加圧エアが封入されたエア室とこのエア室に加圧エアを給排可能なエア給排手段とを有しバネ上部材とバネ下部材にバネ力を作用させるエアスプリング装置が配設されていて、
このエアスプリング装置の前記エア室と前記各エアチャンバの何れか一方とを連通させる連通手段が設けられていることを特徴とする車両用サスペンション装置。 Between the sprung member and the unsprung member, a first damping force generating device and a second damping force generating device that generate a damping force with respect to the approaching or separating operation of the sprung member and the unsprung member are arranged in series. And
The first damping force generating device includes a motor assembled to a sprung member, a rotating member, and a linear motion member. And a conversion mechanism for converting to
The second damping force generator includes a cylinder member that is assembled to an unsprung member and extends in a vertical direction, and is arranged in the cylinder member so as to be connected to the linear motion member of the conversion mechanism. A shaft member that is relatively movable in the vertical direction with respect to the cylinder member, and is assembled in series between the shaft member and the cylinder member, and is elastically deformed by the relative movement of the cylinder member and the shaft member in the vertical direction. In a vehicle suspension apparatus comprising an upper viscoelastic body and a lower viscoelastic body,
A pair of upper and lower air chambers that are partitioned by the cylinder member and the shaft member and communicate with each other through a communication path are formed above the upper viscoelastic body and below the lower viscoelastic body ,
On the outer periphery of the first damping force generation device and the second damping force generation device, there is an air chamber filled with pressurized air and air supply / discharge means capable of supplying and discharging the pressurized air to and from the air chamber. An air spring device that applies a spring force to the sprung member and the unsprung member is disposed,
A suspension device for a vehicle, comprising a communication means for communicating the air chamber of the air spring device with any one of the air chambers .
バネ上部材に組付けられていて前記モータを支持する支持部材に、前記シリンダ部材の外周にまで上下方向に延在する筒部を連設して、この筒部と前記シリンダ部材の間に軸受けが設けられていることを特徴とする車両用サスペンション装置。 The vehicle suspension device according to claim 1 ,
A cylindrical portion that extends in the vertical direction to the outer periphery of the cylinder member is connected to a support member that is assembled to the sprung member and supports the motor, and a bearing is provided between the cylindrical portion and the cylinder member. A suspension apparatus for a vehicle, characterized in that is provided.
前記モータはアッパーサポートを介してバネ上部材に弾性的に連結されていて、
前記アッパーサポートは環状の弾性部を有し、この弾性部の内孔の径は前記モータの外周の径より小さいことを特徴とする車両用サスペンション装置。 The vehicle suspension device according to claim 1 or 2 ,
The motor is elastically connected to the sprung member via an upper support,
The upper support has an annular elastic part, and the diameter of the inner hole of the elastic part is smaller than the diameter of the outer periphery of the motor.
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