JP6973696B1 - 懸架装置およびその組立方法 - Google Patents

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Abstract

組立作業を容易に行うことができ、かつ、コイルスプリングの収縮可能量を確保しやすい懸架装置（１）の構造を実現する。軸受ユニット（５）は、ボールねじ軸（４）の軸方向他側部分とアッパシェル（２）との間に配置され、軸受ユニット（５）を構成し、アッパシェル（２）に対する回転を阻止された押えプレート（３５）の軸方向片側の側面を、アッパシェル（２）のフランジ部（９）の軸方向他側の側面にストッパホルダ（５０）を介して当接させており、ボールねじ軸（４）をアッパシェルに対し回転自在に支持する。ボールナット（６）およびインナチューブ（６１）の外接円直径は、フランジ部（９）の内径寸法より小さい。すなわち、懸架装置（１）の組立時に、ボールナット（６）およびインナチューブ（６１）を含む中間組立体（１２４）が、アッパシェル（２）のフランジ部（９）の径方向内側を通過可能である。

Description

本発明は、車輪を車体に支持するための懸架装置、および、その組立方法に関する。
自動車の車輪は、懸架装置（サスペンション）により車体に対し支持される。懸架装置は、車輪を構成するタイヤの外周面を路面に押し付けつつ、車輪を介して路面から車体に伝わる振動および衝撃を緩和する機能を有する。自動車用の懸架装置として、走行状態や路面の状況などに応じて、減衰力などを制御可能なものが開発され、一部で実施されている。
特開平４−５９４０８号公報には、通常の懸架装置（パッシブサスペンション）のショックアブソーバに代えて、油圧アクチュエータを使用することで、減衰力などを制御可能とした懸架装置（アクティブサスペンション）が記載されている。特開平４−５９４０８号公報に記載の懸架装置は、走行状態や路面の状況などに応じて、油圧アクチュエータの油圧室への油圧の給排を制御することにより、減衰力などを制御することができる。ただし、特開平４−５９４０８号公報に記載の懸架装置は、油圧アクチュエータを使用しているため、油圧ポンプや油圧配管などが必要となり、コストが嵩むといった問題がある。
これに対し、特開２０１０−２２８５７９号公報には、電磁モータを備え、該電磁モータの回転力に基づいて、ばね上部とばね下部とに対して互いに接近または離間する方向の力を付与可能とした懸架装置が記載されている。具体的には、特開２０１０−２２８５７９号公報に記載の懸架装置は、モータ軸の回転を、ボールねじ機構によりねじロッドの軸方向の直線運動に変換し、ばね上部とばね下部とに対して互いに接近または離間する方向の力を付与する、すなわち減衰力を調整できるように構成されている。特開２０１０−２２８５７９号公報に記載の懸架装置は、電磁モータを使用しているため、油圧アクチュエータを使用した構造と比べて、構造を単純化することができ、コストを低減することができる。
特開平４−５９４０８号公報 特開２０１０−２２８５７９号公報
特開２０１０−２２８５７９号公報に記載の懸架装置は、組立作業を容易にする面から改良の余地がある。すなわち、特開２０１０−２２８５７９号公報に記載の懸架装置では、ボールねじ機構のねじロッドは、複列玉軸受により、インナチューブに対して回転可能に支持され、かつ、インナチューブは、電磁モータのケーシングに対して支持固定されている。電磁モータのケーシングは、マウント部および防振ゴムを介して、アッパーサポートと結合固定されている。特開２０１０−２２８５７９号公報に記載の懸架装置を組み立てる際には、まず、ねじロッドの周囲に、ナット支持筒に固定されたナットをベアリングボールを介して螺合し、ねじロッドをインナチューブの内側に複列玉軸受により回転自在に支持し、かつ、インナチューブを電磁モータのケーシングに対し支持固定することでサブアセンブリを得る。その後、サブアセンブリを、アッパーサポートの内側に挿入し、電磁モータのケーシングとアッパーサポートとを、マウント部および防振ゴムを介して結合固定する。
すなわち、特開２０１０−２２８５７９号公報に記載の懸架装置では、組立作業の際に、重量が嵩む電磁モータを、ボールねじ機構およびインナチューブと一体にサブアセンブリとして扱う必要があり、面倒である。
また、特開２０１０−２２８５７９号公報に記載の懸架装置では、アッパーサポートに対し、アウターチューブを上下方向（軸方向）の変位を可能に内嵌し、かつ、アッパーサポートの上端部に設けた上部リテーナ（フランジ部）と、アウターチューブの中間部に設けた下部リテーナとの間でコイルスプリングを挟持している。アッパーサポートとアウターチューブとが全長を収縮させることに伴って、コイルスプリングが弾性的に収縮する。ただし、アッパーサポートとアウターチューブとは、アッパーサポートの下端部が下部リテーナに衝突するまでしか、全長を収縮させることができず、コイルスプリングもそれ以上収縮することはできない。なお、下部リテーナの設置位置を下側に移動させることで、アッパーサポートとアウターチューブとの相対変位可能量（ストローク）を増大させることも考えられるが、下部リテーナをアウターチューブの下側に設置すると、レイアウト性が低下する可能性がある。
本発明は、上述のような事情を鑑みて、組立作業を容易に行うことができ、かつ、コイルスプリングの収縮可能量を確保しやすい、懸架装置の構造を実現することを目的としている。
本発明の一態様の懸架装置は、アッパシェルと、ロアシェルと、ボールねじ軸と、軸受ユニットと、ボールナットと、複数個のボールと、インナチューブと、電動モータと、コイルスプリングとを備える。
前記アッパシェルは、筒形状を有し、かつ、軸方向中間部内周面に段部を有する。
前記ロアシェルは、前記アッパシェルの軸方向片側部分の周囲に、該アッパシェルに対する軸方向の相対変位を可能に、かつ、回転を不能に配置されている。
前記ボールねじ軸は、軸方向片側部分の外周面に雄ボールねじ溝を有し、前記アッパシェルの内側に回転自在に支持されている。
前記軸受ユニットは、前記ボールねじ軸の軸方向他側部分と前記アッパシェルとの間に配置されており、前記アッパシェルに対する回転を阻止され、かつ、前記段部の軸方向他側の側面に直接または他の部材を介して当接する軸方向片側の側面を備えた径方向外側部分を有し、前記ボールねじ軸を前記アッパシェルに対し回転自在に支持する。
前記ボールナットは、内周面に雌ボールねじ溝を有し、前記ボールねじ軸と螺合する。
前記ボールは、前記雄ボールねじ溝と前記雌ボールねじ溝との間に転動自在に配置されている。
前記インナチューブは、前記ロアシェルと前記ボールナットとに結合している。すなわち、前記インナチューブは、前記ロアシェルと前記ボールナットとを一体的な軸方向変位を可能に接続している。
前記電動モータは、前記ボールねじ軸の軸方向他側の端部にトルクの伝達を可能に接続された出力軸を有し、前記アッパシェルの軸方向他側の端部に対し支持されている。
前記コイルスプリングは、前記アッパシェルと前記ロアシェルとの間で軸方向に弾性的に圧縮された状態で挟持されている。
特に、本発明の一態様の懸架装置においては、前記ボールナットおよび前記インナチューブの外接円直径を、前記段部の内径寸法よりも小さくしている。換言すれば、前記ボールナットおよび前記インナチューブは、これらが結合した状態で前記段部の径方向内側を通過可能な大きさを有する。
前記アッパシェルは、軸方向中間部に、径方向内側に向けて突出したフランジ部を有することができる。この場合、前記段部は、前記フランジ部により構成される。
本発明の懸架装置は、前記段部（フランジ部）の内径寸法以下、好ましくは前記段部（フランジ部）の内径寸法よりも小さい外径寸法を有し、ボールねじ軸の軸方向他側部分の周囲に配置されており、前記段部（フランジ部）の内周面に当接または近接対向させた外周面を備えた、バンプストッパを有することができる。
本発明の懸架装置は、前記バンプストッパの軸方向他側部分に内嵌されたストッパホルダを備えることができる。
前記ストッパホルダは、前記段部（フランジ部）と前記軸受ユニットの軸方向片側の側面との間に挟持された円輪部と、前記円輪部の径方向内側の端部から軸方向片側に向けて折れ曲がり、前記バンプストッパの軸方向他側部分に内嵌された円筒部とを有することができる。
前記ボールねじ軸は、軸方向中間部の外周面に、軸方向他側を向いたロア段部を有することができる。前記軸受ユニットは、軸方向片側の端面を前記ロア段部に当接させることにより、前記ボールねじ軸に対して軸方向に位置決めすることができる。
本発明の一態様の懸架装置の組立方法は、上記の本発明の一態様の懸架装置を組み立てる際に適用される。特に、本発明の一態様の懸架装置の組立方法は、前記ボールねじ軸の軸方向片側部分の周囲に、前記ボールのそれぞれと前記ボールナットとを配置し、かつ、前記ボールナットに前記インナチューブを結合固定するとともに、前記ボールねじ軸の軸方向他側部分に前記軸受ユニットを外嵌固定することにより中間組立体を得た後、前記中間組立体を前記アッパシェルの内側に、前記中間組立体の軸方向片側の端部を先頭にして前記アッパシェルの軸方向他側の開口から挿入し、前記ボールナットおよび前記インナチューブを前記段部の径方向内側を通過させ、前記ボールねじ軸に外嵌固定された前記軸受ユニットの前記径方向外側部分の前記軸方向片側の側面を、前記段部の前記軸方向他側の側面に直接または他の部材を介して突き当てることで、前記アッパシェルに対する前記ボールねじ軸の軸方向の位置決めを図る工程を備える。
本発明の一態様の懸架装置によれば、組立作業を容易に行うことができ、かつ、コイルスプリングの収縮可能量を確保しやすくすることができる。
図１は、本発明の実施の形態の１例の懸架装置の斜視図である。 図２は、図１に示した懸架装置の断面図である。 図３は、図２のＸ部拡大図である。 図４は、中間組立体の分解斜視図である。 図５は、アッパシェルの分解斜視図である。 図６は、前記中間組立体を前記アッパシェルの内側に支持し、かつ、該アッパシェルに対して、マウント部材を支持する様子を示す、分解斜視図である。 図７は、前記アッパシェルの周囲に、コイルスプリングを配置し、かつ、前記アッパシェルとロアシェルとを組み合わせるとともに、ボールねじ軸に電動モータの出力軸を接続する様子を示す、分解斜視図である。
本発明の実施の形態の１例について、図１〜図７を用いて説明する。
本例の懸架装置１の構造について、図１〜図３を用いて説明する。本例の懸架装置１は、アッパシェル２と、ロアシェル３と、ボールねじ軸４と、軸受ユニット５と、ボールナット６と、複数個のボール１２３と、インナチューブ６１と、電動モータ７と、コイルスプリング８とを備える。
アッパシェル２は、軸方向片側から軸方向他側に伸長し、軸方向両側が開口した筒形状を有し、かつ、軸方向中間部内周面に、段部１２２を有する。段部１２２は、少なくとも軸方向他側を向いた軸方向他側の側面を有する。本例では、アッパシェル２は、段付円筒状を有し、軸方向片側に位置する小径筒部１０と、軸方向他側に位置する大径筒部１１と、小径筒部１０の軸方向他側の端部と、大径筒部１１の軸方向片側の端部とを接続し、軸方向他側に向かうほど直径が大きくなる円すい筒部１２とにより構成されている。アッパシェル２は、円周方向に連続した段付円筒状に構成されている。換言すれば、アッパシェル２は、円周方向に分割されておらず、全体を一体に構成されている。大径筒部１１は、軸方向片側部分の内周面に、径方向内側に向けて突出したフランジ部９を有する。本例では、段部１２２は、フランジ部９により構成されている。ただし、円すい筒部１２の内周面を段部１２２の径方向内端部から軸方向片側に伸長するように構成する、すなわち、円すい筒部１２の内周面と小径筒部１０の内周面とを同一の円筒面により構成する、あるいは、円すい筒部１２を省略して、段部１２２の径方向内端部から小径筒部１０が軸方向片側に伸長するように構成する、すなわち、小径筒部１０と大径筒部１１とを、円輪状の段部により接続することも可能である。
なお、懸架装置１に関して、軸方向片側とは、車輪側、すなわち車両に組み付けた状態での下側であり、図１および図４〜図７の左下側、並びに、図２および図３の左側をいい、軸方向他側とは、車体側、すなわち車両に組み付けた状態での上側であり、図１および図４〜図７の右上側、並びに、図２および図３の右側をいう。
ロアシェル３は、アッパシェル２と同軸に配置され、かつ、筒形状を有する。ロアシェル３は、アッパシェル２の軸方向片側部分の周囲に、アッパシェル２に対する軸方向の相対変位を可能に、かつ、回転を不能に配置されている。すなわち、アッパシェル２とロアシェル３とは、全長を伸縮可能に組み合わされている。本例では、ロアシェル３は、シェル本体１３と、ロアリテーナ１４とを備える。
シェル本体１３は、筒状部１５と、筒状部１５の軸方向片側の開口を塞ぐ底部１６とを備える。
筒状部１５は、軸方向他側部分に、軸方向に伸長する長孔１７を有し、かつ、軸方向中間部外周面に、雄ねじ部１８を有する。
底部１６は、中央部に、非円形の開口形状を有する係合孔１９を有する。本例では、係合孔１９の内周面は、互いに平行な一対の平坦面と、該一対の平坦面同士を接続する一対の凹曲面とにより構成されている。代替的に、係合孔１９を、スプライン孔、または、矩形孔などの多角形孔により構成することもできる。
ロアリテーナ１４は、筒形状を有する。ロアリテーナ１４は、軸方向他側の端部に、径方向外側に向けて突出した、円輪状の外向フランジ部２０を有し、かつ、軸方向中間部に、径方向に貫通するねじ孔２１を有する。ロアリテーナ１４は、ねじ孔２１に螺合したボルト２２の先端部を、シェル本体１３の長孔１７の内側に配置および係合することで、シェル本体１３の軸方向他側の端部の周囲に、回転を阻止した状態で支持されている。
ロアリテーナ１４は、軸方向片側の端部を、シェル本体１３の雄ねじ部１８に螺合された第１ロックナット２３の軸方向他側の端部に当接させている。これにより、シェル本体１３に対するロアリテーナ１４の軸方向片側への変位が阻止されている。本例では、第１ロックナット２３の軸方向片側の端部に、シェル本体１３の雄ねじ部１８に螺合された第２ロックナット２４の軸方向他側の端部に当接させることにより、第１ロックナット２３の緩み止めが図られている。
ロアリテーナ１４の外向フランジ部２０の軸方向他側の側面には、弾性材製のシート２５を介して、コイルスプリング８の軸方向の片側の端部が当接している。これにより、シェル本体１３に対するロアリテーナ１４の軸方向他側への変位が規制される。
ロアリテーナ１４は、軸方向他側の端部内周面に、ダストシール２６を有する。ダストシール２６は、先端部をアッパシェル２の外周面に摺接させることにより、ロアシェル３の軸方向他側の端部内周面とアッパシェル２の外周面との間部分からの、泥水などの異物の侵入を防止している。
ボールねじ軸４は、軸方向片側部分の外周面に雄ボールねじ溝２７を有し、アッパシェル２の内側に回転自在に支持されている。本例では、雄ボールねじ溝２７は、円弧形の断面形状を有し、ボールねじ軸４の外周面のうち、軸方向片側の端部からフランジ部９よりも軸方向片側に位置する部分までの範囲に、らせん状に形成されている。ボールねじ軸４は、軸方向他側部分に備えられた被支持部２８を有する。ボールねじ軸４の被支持部２８は、軸受ユニット５により、アッパシェル２の大径筒部１１の内周面に対し回転自在に支持されている。
被支持部２８は、軸方向片側の大径部２９と、軸方向他側の小径部３０と、大径部２９の軸方向他側の端部外周面と小径部３０の軸方向片側の端部外周面とを接続する、軸方向他側を向いたロア段部３１とを有する。小径部３０は、軸方向片側の端部外周面に、円筒面部３２と有し、かつ、軸方向他側の端部外周面に、雄ねじ部３３を有する。
軸受ユニット５は、ボールねじ軸４の軸方向他側部分とアッパシェル２との間に配置されている。軸受ユニット５は、アッパシェル２に対する回転を阻止され、かつ、段部１２２の軸方向他側の側面に直接または他の部材を介して当接する軸方向片側の側面を備えた径方向外側部分を有する。軸受ユニット５は、ボールねじ軸４をアッパシェル２に対し回転自在に支持する。本例では、軸受ユニット５は、軸受ホルダ３４と、押えプレート３５と、一対の転がり軸受３６ａ、３６ｂとを備える。
軸受ホルダ３４は、クランク形の断面形状を有する。具体的には、軸受ホルダ３４は、ホルダ円筒部３７と、ホルダ円筒部３７の軸方向片側の端部外周面から径方向外側に折れ曲がった外向フランジ部３８と、ホルダ円筒部３７の軸方向他側の端部内周面から径方向内側に折れ曲がった内向フランジ部３９とを備える。外向フランジ部３８は、円周方向複数箇所に、軸方向に貫通するねじ孔４０を有する。
押えプレート３５は、略Ｌ字形の断面形状を有する。具体的には、押えプレート３５は、円輪部４１と、円輪部４１の径方向内側の端部から軸方向他側に向けて折れ曲がったプレート円筒部４２とを備える。円輪部４１は、円周方向複数箇所に、軸方向に貫通する通孔４３を有する。円輪部４１は、アッパシェル２のフランジ部９の内径寸法よりも大きく、かつ、アッパシェル２の大径筒部１１の内周面にがたつきなく内嵌可能な（大径筒部１１の内径寸法よりもわずかに小さい）外径寸法を有する。プレート円筒部４２は、軸受ホルダ３４のホルダ円筒部３７の軸方向片側の端部にがたつきなく内嵌可能な外径寸法を有する。
一対の転がり軸受３６ａ、３６ｂは、内輪４４ａ、４４ｂと、外輪４５ａ、４５ｂと、複数個の転動体４６ａ、４６ｂとを備える。一対の転がり軸受３６ａ、３６ｂは、転動体４６ａ、４６ｂとして玉を使用し、かつ、転動体４６ａ、４６ｂに接触角が付与された、アンギュラ型の玉軸受により構成されている。
一対の転がり軸受３６ａ、３６ｂを構成する転動体４６ａ、４６ｂには、正面組み合わせ（ＤＦ）型の接触角が付与されている。これにより、ボールねじ軸４の支持剛性を調整して、車輪から作用する水平方向の力に基づく、ボールねじ軸４の揺動変位をある程度許容している。すなわち、背面組み合わせ（ＤＢ）型の接触角を付与した場合と比較して、ボールねじ軸４の許容揺動角度を大きくしている。なお、一対の転がり軸受を、転動体として円すいころを使用した、一対の円すいころ軸受により構成することもできる。
一対の転がり軸受３６ａ、３６を構成する内輪４４ａ、４４ｂは、互いに対向する軸方向端面同士を当接させた状態で、ボールねじ軸４の円筒面部３２の軸方向片側部分に圧入により外嵌され、かつ、ロア段部３１と、円筒面部３２の軸方向他側部分に外嵌されたカラー４７との間で軸方向に挟持されている。すなわち、軸方向片側の転がり軸受３６ａの内輪４４ａの軸方向片側の端面を、ロア段部３１に当接させており、かつ、軸方向他側の転がり軸受３６ｂの内輪４４ｂの軸方向他側の端面に、カラー４７の軸方向片側の端面を当接させている。これにより、軸受ユニット５は、ボールねじ軸４に対して軸方向に位置決めされている。カラー４７は、含油メタルなどの低摩擦材により、全体を円筒状に構成されており、ボールねじ軸４の雄ねじ部３３に螺合されたナット４８により軸方向他側への変位が阻止されている。かかる構成により、ボールねじ軸４に対する内輪４４ａ、４４ｂの軸方向の位置決めが図られている。
一対の転がり軸受３６ａ、３６ｂを構成する外輪４５ａ、４５ｂは、互いに対向する軸方向端面同士を当接させた状態で、軸受ホルダ３４のホルダ円筒部３７に圧入により内嵌され、かつ、内向フランジ部３９の軸方向片側の側面と、押えプレート３５のプレート円筒部４２の軸方向他側の端面との間で軸方向に挟持されている。すなわち、軸方向片側の転がり軸受３６ａの外輪４５ａの軸方向片側の端面を、プレート円筒部４２の軸方向他側の端面に当接させており、かつ、軸方向他側の転がり軸受３６ｂの外輪４５ｂの軸方向他側の端面に、内向フランジ部３９の軸方向片側の側面を当接させている。
軸受ホルダ３４と押えプレート３５とは、内向フランジ部３９の軸方向片側の側面と、プレート円筒部４２の軸方向他側の端面との間で、一対の転がり軸受３６ａ、３６ｂを構成する外輪４５ａ、４５ｂを軸方向に挟持した状態で、通孔４３を挿通したボルト４９をねじ孔４０に螺合することにより互いに結合固定されている。
押えプレート３５は、円輪部４１の外周面を、アッパシェル２の大径筒部１１の内周面にがたつきなく内嵌し、かつ、円輪部４１の軸方向片側の側面、より具体的にはその径方向外側の端部を、ストッパホルダ５０を介して、アッパシェル２の段部１２２を構成するフランジ部９の軸方向他側の側面に当接させている。
軸受ホルダ３４は、外向フランジ部３８の外周面に係止したＯリング５１を、大径筒部１１の内周面に弾性的に当接させることにより、大径筒部１１に対する回転を阻止されている。また、軸受ホルダ３４の外向フランジ部３８の軸方向他側の側面の径方向外側の端部には、アッパシェル２の大径筒部１１にがたつきなく内嵌されたスリーブ５２の軸方向片側の端部が当接している。スリーブ５２は、大径筒部１１の軸方向他側の端部内周面に備えられた雌ねじ部５３に螺合されたロックナット５４により、軸方向他側への変位が阻止されている。
なお、軸受ホルダ３４は、内向フランジ部３９の内周面に、先端部をカラー４７の外周面に摺接させたオイルシール５５ａを有し、かつ、押えプレート３５は、内周面に、先端部をボールねじ軸４の大径部２９の外周面に摺接させたオイルシール５５ｂを有する。これにより、一対の転がり軸受３６ａ、３６ｂのそれぞれを潤滑するグリースが、内輪４４ａ、４４ｂと外輪４５ａ、４５ｂとの間の空間から漏洩することを防止している。
本例では、以上のように構成された軸受ユニット５により、アッパシェル２の内側にボールねじ軸４が回転自在に支持されている。すなわち、本例では、一対の転がり軸受３６ａ、３６ｂの外輪４５ａ、４５ｂ、軸受ホルダ３４、および、押えプレート３５が、径方向外側部分を構成する。また、押えプレート３５の円輪部４１の軸方向片側の側面が、前記径方向外側部分の軸方向片側の側面に相当する。さらに、ストッパホルダ５０が、他の部材に相当する。ただし、本発明においては、軸受ユニット５の構成は、上述の構造に限定されることはない。例えば、軸受ユニット５を構成する転がり軸受の構成は、上述した構造の一対の転がり軸受のほか、単一あるいは一対の構成を含めて、従来から知られた種々の構造を採用することができる。また、軸受ユニット５として、外輪と、軸受ホルダおよび／または押えプレートとを一体にした構成、内輪を省略し、外輪とボールねじ軸４の円筒面部３２との間に転動体を配置した構成など、ボールねじ軸４をアッパシェル２に対し回転自在に支持可能な、従来から知られた種々の構造を採用することができる。
ボールねじ軸４は、中心部のうち、軸方向片側の端部から軸方向中間部までの範囲に、軸方向片側の端面に開口する有底孔５６を有する。有底孔５６は、インナチューブ６１の内側の空間の体積を増大させることにより、懸架装置１の全長が伸縮することに伴う、インナチューブ６１の内側の空間の体積の増減による影響を抑えるために備えられている。また、ボールねじ軸４は、軸方向中間部を径方向に貫通する径方向通気孔５７と、軸方向他側の端面と径方向通気孔５７とに開口する軸方向通気孔５８とからなる通気路５９を有する。通気路５９は、アッパシェル２とロアシェル３との内側に存在する内部空間６０の体積を増大させることにより、懸架装置１の全長が伸縮することに伴う、内部空間６０の体積増減の影響を抑えるために備えられている。有底孔５６および通気路５９は、ボールねじ軸４の軽量化にも寄与する。
ボールナット６は、内周面に雌ボールねじ溝（図示省略）を有し、ボールねじ軸４と螺合している。本例では、ボールナット６は、円筒状の本体部６３と、本体部６３の軸方向他側の端部から径方向外側に向けて突出したナットフランジ部６４とを備える。本体部６３の内周面に前記雌ボールねじ溝が備えられている。ナットフランジ部６４は、円周方向複数箇所に、軸方向に貫通する通孔６５を有する。ボールナット６は、ボールねじ軸４のうち、外周面に雄ボールねじ溝２７が形成された軸方向片側部分の周囲に配置され、かつ、ロアシェル３に対して一体的な軸方向の変位を可能に支持されている。
複数個のボール１２３は、ボールねじ軸４の雄ボールねじ溝２７と、ボールナット６の雌ボールねじ溝の間に転動自在に配置される。これにより、ボールねじ軸４の軸方向片側部分の周囲に配置されたボールナット６が、ボールねじ軸４に螺合される。なお、ボール１２３は、図示しない循環機構により循環される。すなわち、ボールねじ軸４と、ボールナット６と、複数個のボール１２３と、循環機構とにより、ボールねじ機構が構成されている。循環機構としては、リターンチューブ、デフレクタ、エンドキャップ、エンドデフレクタ、こま、リターンプレートなどが挙げられる。
インナチューブ６１は、ロアシェル３とボールナット６とに結合している。これにより、インナチューブ６１は、ロアシェル３とボールナット６とを一体的な軸方向変位を可能に接続する。本例では、より具体的には、ボールナット６は、インナチューブ６１とロアブッシュ６２とにより、ロアシェル３に対して一体的な軸方向の変位を可能に接続されている。
インナチューブ６１は、円筒部６６と、円筒部６６の軸方向他側の端部から径方向外側に向けて突出したチューブフランジ部６７と、円筒部６６の軸方向片側の端部から径方向内側に向けて折れ曲がった底部６８と、底部６８の軸方向片側の側面から軸方向片側に向けて突出した係合軸部６９とを備える。
チューブフランジ部６７は、円周方向複数箇所に、軸方向他側の側面に開口するねじ孔７０を有する。
底部６８は、円周方向複数箇所に、軸方向片側の側面の径方向外側の端部と、軸方向他側の側面の径方向中間部とに開口する、通気孔７１を有する。通気孔７１は、インナチューブ６１の内側の空間と、内部空間６０とを連通することで、懸架装置１の全長が伸縮することに伴う、インナチューブ６１の内側の空間の体積の増減による影響を抑えるために備えられている。
係合軸部６９は、ロアシェル３の係合孔１９にがたつきなく内嵌（係合）可能な、外面形状を有する。すなわち、係合軸部６９は、ロアシェル３の係合孔１９の内周面に相補的な外面形状を有する。本例では、係合軸部６９の外面形状は、互いに平行な一対の平坦面と、該一対の平坦面同士を接続する一対の凸曲面とにより構成されている。
インナチューブ６１は、底部６８と係合軸部６９とを軸方向に貫通するねじ孔７２を有する。
インナチューブ６１は、アッパシェル２の小径筒部１０の内側に、アッパシェル２に対する軸方向の相対変位を可能に配置されている。このために、小径筒部１０の軸方向片側部分の内周面に、滑り軸受（ウェアリング）７３が支持され、かつ、滑り軸受７３の内側に、インナチューブ６１が挿通（内嵌）されている。滑り軸受７３は、小径筒部１０に備えられた内向フランジ部７４と、小径筒部１０の内周面に係止された止め輪７５とにより軸方向両側から挟持されている。なお、アッパシェル２は、小径筒部１０の軸方向片側の端部に、先端部をインナチューブ６１の外周面に摺接させたオイルシール７６を有する。
ボールナット６は、円板状のコンタクトプレート８３の円周方向複数箇所に備えられた通孔８４と、ナットフランジ部６４の通孔６５とを挿通したボルト８５を、チューブフランジ部６７のねじ孔７０に螺合することにより、インナチューブ６１に対し結合固定されている。なお、インナチューブ６１は、チューブフランジ部６７の軸方向片側の側面に、ゴムなどのエラストマーを含む弾性体製で、円環状のリバウンドストッパ８６を有する。これにより、点検整備に伴い、車両をリフトアップするなどの際に、車輪の重量により、ロアシェル３が下側に引っ張られ、ボールナット６が軸方向片側に移動した場合に、ボールナット６の軸方向片側の端面が、アッパシェル２の内向フランジ部７４の軸方向他側の側面に直接メタルコンタクトすることを防止している。
本例では、ボールナット６とインナチューブ６１とをボルト８５により結合した状態で、ボールナット６とインナチューブ６１とが、アッパシェル２の段部１２２（フランジ部９）の径方向内側を通過できるようにしている。換言すれば、ボールナット６およびインナチューブ６１（これらの結合体）の外接円直径Ｄｎを、段部１２２（フランジ部９）の内径寸法ｄｆよりも小さくしている（Ｄｎ＜ｄｆ）。また、アッパシェル２の小径筒部の内径寸法は、ボールナット６およびインナチューブ６１（これらの結合体）の外接円直径Ｄｎよりも大きく、かつ、段部１２２の内径寸法ｄｆよりも小さくなっている。
本例では、ロアブッシュ６２が備えられる。ロアブッシュ６２は、ロアシェル３の軸方向片側の端部に車輪を支持する機能と、インナチューブ６１とともに、ボールナット６を、ロアシェル３に対して接続する機能とを有する。ロアブッシュ６２は、円環部７７と、円環部７７の軸方向他側の端部から軸方向他側に向けて突出した軸部７８と、軸部７８の軸方向片側部分から径方向外側に突出した押えフランジ部７９とを備える。軸部７８は、軸方向他側の端部外周面に、雄ねじ部８０を有する。
ロアブッシュ６２は、ゴムなどのエラストマー製で、円環部７７の内側に保持された円環状の弾性材８１と、弾性材８１の内側に保持された円環状の支持環部８２とを備える。
インナチューブ６１は、係合軸部６９をロアシェル３の係合孔１９にがたつきなく内嵌し、かつ、底部６８の軸方向片側の側面を、ロアシェル３の底部１６の軸方向他側の側面に当接させている。この状態で、インナチューブ６１のねじ孔７２にロアブッシュ６２の雄ねじ部８０を螺合し、ロアブッシュ６２の押えフランジ部７９によりロアシェル３の底部１６の軸方向片側の側面を押えつけることで、インナチューブ６１がロアシェル３に対し結合固定されている。すなわち、ロアシェル３の底部１６は、インナチューブ６１の底部６８と、ロアブッシュ６２の押えフランジ部７９との間で軸方向に挟持されている。ただし、ロアブッシュ６２以外の部材あるいは嵌合手段などにより、インナチューブ６１を、ロアシェル３に結合させることも可能である。
電動モータ７は、先端部（軸方向片側の端部）を、ボールねじ軸４の軸方向他側の端部にトルクの伝達を可能に接続された出力軸８７を有し、かつ、アッパシェル２の軸方向他側の端部に支持されている。
出力軸８７は、継手８８により、ボールねじ軸４の軸方向他側の端部に、トルクの伝達を可能に接続されている。
本例では、継手８８は、円筒状のカップリング８９と、一対のダボ９０ａ、９０ｂとを備える。
一対のダボ９０ａ、９０ｂのうち、軸方向片側のダボ９０ａは、ボールねじ軸４の軸方向他側の端部と、カップリング８９との間にかけ渡されている。具体的には、軸方向片側のダボ９０ａは、軸方向他側の端部を、カップリング８９に対し結合し、かつ、軸方向片側部分を、ボールねじ軸４の軸方向他側の端部に備えられた切り欠き９１ａに係合している。切り欠き９１ａは、ボールねじ軸４の軸方向他側の端部外周面と軸方向他側の端面とに開口している。軸方向片側のダボ９０ａは、ダボ９０ａを径方向に貫通し、かつ、先端部を、切り欠き９１ａの底部に係合させた、イモネジなどの結合部材９２ａにより、切り欠き９１ａからの脱落が防止されている。
一対のダボ９０ａ、９０ｂのうち、軸方向他側のダボ９０ｂは、電動モータ７の出力軸８７の軸方向片側の端部と、カップリング８９との間にかけ渡されている。具体的には、軸方向他側のダボ９０ｂは、軸方向片側の端部を、カップリング８９に対し結合し、かつ、軸方向他側部分を、出力軸８７の軸方向片側の端部に備えられた切り欠き９１ｂに係合している。切り欠き９１ｂは、出力軸８７の軸方向片側の端部外周面と軸方向片側の端面とに開口している。軸方向他側のダボ９０ｂは、ダボ９０ｂを径方向に貫通し、かつ、先端部を、切り欠き９１ｂの底部に係合させた、イモネジなどの結合部材９２ｂにより、切り欠き９１ｂからの脱落が防止されている。
本例では、ボールねじ軸４の軸方向他側の端部にロアカラー９３を外嵌し、かつ、電動モータ７の出力軸８７の軸方向他側部分にアッパカラー９４を外嵌している。ロアカラー９３は、軸方向他側の端部に備えられた切り欠き９５を、軸方向片側のダボ９０ａに係合させ、軸方向片側の端面を、ボールねじ軸４に備えられたアッパ段部９６に当接または近接対向させ、かつ、軸方向他側の端面を、カップリング８９の軸方向片側の側面に当接または近接対向させている。アッパカラー９４は、軸方向片側の端部に備えられた切り欠き９７を、軸方向他側のダボ９０ｂに係合させ、軸方向片側の端面を、カップリング８９の軸方向他側の側面に当接または近接対向させ、かつ、軸方向他側の端面を、電動モータ７のケーシング９８の軸方向片側の側面に当接または近接対向させている。これにより、結合部材９２ａ、９２ｂが緩んだ場合においても、カップリング８９の軸方向位置がずれることを防止している。
なお、継手８８の構造については、上述の構造に限定されず、従来から知られた種々の構造を採用することができる。
本例では、電動モータ７は、ブラケット９９により、アッパシェル２の軸方向他側の端部に支持固定されている。ブラケット９９は、ロックナット５４と、マウント部材１００と、防振部材１０１とを備える。
ロックナット５４は、軸方向片側部分の外周面に雄ねじ部１０２を有する筒状部１０３と、筒状部１０３の軸方向他側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった円輪部１０４とを備える。ロックナット５４は、雄ねじ部１０２を、アッパシェル２の雌ねじ部５３に螺合することにより、アッパシェル２に対し結合固定されている。電動モータ７は、ケーシング９８を、ロックナット５４の円輪部１０４に対しボルト止めなどにより支持固定されている。
マウント部材１００は、アッパ部材１０５と、ロア部材１０６とを備える。
アッパ部材１０５は、略Ｕ字形の断面形状を有する。具体的には、アッパ部材１０５は、円筒部１０７と、円筒部１０７の軸方向片側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がったロア円輪部１０８と、円筒部１０７の軸方向他側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がったアッパ円輪部１０９とを備える。本例の懸架装置１は、アッパ円輪部１０９の円周方向複数箇所に備えられた通孔を軸方向片側から挿通した支持ボルト１１０により、車体に対し結合固定される。
ロア部材１０６は、略クランク形の断面形状を有する。具体的には、ロア部材１０６は、円筒部１１１と、円筒部１１１の軸方向片側の端部から径方向内側に向けて折れ曲がった円輪部１１２と、円輪部１１２の径方向内側の端部から軸方向片側に向けて折れ曲がった折れ曲がり部１１３と、円筒部１１１の軸方向他側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった外向フランジ部１１４とを備える。
ロア部材１０６の円輪部１１２の軸方向片側の端面には、エンド部材１１５を介して、コイルスプリング８の軸方向他側の端部が当接している。エンド部材１１５は、ゴムなどのエラストマーを含む弾性体製で、ロア部材１０６の折れ曲がり部１１３を包埋し、かつ、円輪部１１２の軸方向片側の側面を覆っている。
アッパ部材１０５とロア部材１０６とは、ロア円輪部１０８の軸方向片側の側面の径方向外側の端部と、外向フランジ部１１４の軸方向他側の側面とを当接させた状態で、互いに溶接などの接合手段により結合固定されている。
防振部材１０１は、弾性部材１１６と、支持部材１１７とを備える。
弾性部材１１６は、ゴムなどのエラストマーを含む弾性体製で、軸方向に関して対称な略菱形の断面形状を有する。弾性部材１１６は、ロックナット５４の円輪部１０４の径方向外側の端部を包埋することで、ロックナット５４に対し支持されている。
支持部材１１７は、金属や合成樹脂など、弾性部材１１６を構成する弾性体よりも高い剛性を有する材料製で、円筒形状を有する。支持部材１１７は、内周面を、弾性部材１１６の径方向外側の端部に溶着することより、弾性部材１１６の周囲に支持されている。換言すれば、弾性部材１１６は、ロックナット５４の円輪部１０４と、支持部材１１７との間にかけ渡すように設けられている。
支持部材１１７は、ロア部材１０６の円筒部１１１に圧入により内嵌されており、かつ、弾性部材１１６は、アッパ部材１０５のロア円輪部１０８と、ロア部材１０６の円輪部１１２との間で軸方向に挟持されている。すなわち、弾性部材１１６は、軸方向片側の端部を、ロア部材１０６の円輪部１１２の軸方向他側の側面に弾性的に当接させ、かつ、軸方向他側の端部を、アッパ部材１０５のロア円輪部１０８の軸方向片側の側面に弾性的に当接させている。これにより、アッパシェル２、アッパシェル２の内側または周囲に支持された部材、および、電動モータ７は、弾性部材１１６の軸方向中央位置を中心とする揺動を可能に車体に対し支持される。
電動モータ７は、ケーシング９８の軸方向片側の側面の径方向外側部分を、ロックナット５４の円輪部１０４の軸方向他側の側面の径方向内側部分に当接させた状態で、ブラケット９９に対し支持固定されている。これにより、電動モータ７は、軸方向片側部分を、マウント部材１００の内側に配置し、マウント部材１００よりも軸方向他側への突出量を抑えている。
なお、電動モータ７の構造および電動モータ７をアッパシェル２の軸方向他側の端部に支持する構造については、上述の構造に限定されず、従来から知られた種々の構造を採用することができる。
コイルスプリング８は、アッパシェル２の周囲に配置され、かつ、アッパシェル２とロアシェル３との間で軸方向に弾性的に圧縮された状態で挟持されている。具体的には、コイルスプリング８は、ロアリテーナ１４の外向フランジ部２０の軸方向他側の側面に添着などの固定手段により支持されたシート２５と、アッパシェル２に対しブラケット９９を介して支持されたエンド部材１１５との間で軸方向に弾性的に圧縮挟持されている。
本例の懸架装置１は、ゴムやウレタンなどのエラストマー製で、筒状のバンプストッパ１１８を備える。バンプストッパ１１８は、ストッパホルダ５０により、アッパシェル２の円すい筒部１２の内側で、かつ、ボールねじ軸４の軸方向中間部の周囲に支持されている。バンプストッパ１１８は、ロアシェル３の軸方向片側の端部に上向きの衝撃荷重が加わり、ロアシェル３が軸方向他側に移動することに伴って、ボールナット６が軸方向他側に向けて移動した場合に、コンタクトプレート８３により押し潰される。すなわち、バンプストッパ１１８は、ロアシェル３に加わった衝撃荷重を吸収するとともに、コンタクトプレート８３が、軸受ユニット５を構成する押えプレート３５の軸方向片側の側面に直接メタルコンタクトすることを防止するために設けられている。
ストッパホルダ５０は、鋼板などの金属板を断面Ｌ字形に曲げ成形することにより構成されている。すなわち、ストッパホルダ５０は、円輪部１１９と、円輪部１１９の径方向内側の端部から軸方向片側に向けて折れ曲がった円筒部１２０とを備える。ストッパホルダ５０は、円輪部１１９を、アッパシェル２のフランジ部９と、軸受ユニット５の押えプレート３５との間で軸方向に挟持することにより、アッパシェル２に対し支持されている。
バンプストッパ１１８は、軸方向他側の端部を、ストッパホルダ５０の円筒部１２０に外嵌することにより、ボールねじ軸４の周囲に支持され、かつ、軸方向に押し潰された際の径方向内側への変形が規制されている。すなわち、バンプストッパ１１８は、軸方向に押し潰された場合でも、ボールねじ軸４の外周面に接触しないように、軸方向他側部分の内周面を円筒部１２０に外嵌し、かつ、軸方向片側部分の内周面形状に加工が施されている。
本例では、バンプストッパ１１８は、フランジ部９の内径寸法以下の外径寸法、好ましくはフランジ部９の内径寸法よりもわずかに小さい外径寸法を有する。これにより、バンプストッパ１１８は、軸方向他側の端部外周面を、アッパシェル２のフランジ部９の内周面に当接または近接対向させて、バンプストッパ１１８が軸方向に押し潰された際の径方向外側への変形が規制されている。
なお、ストッパホルダ５０の円筒部１２０は、ボールナット６の軸方向他側の端部に支持されたコンタクトプレート８３の内径寸法ｄｎよりも小さい外径寸法Ｄｈを有する（ｄｎ＜Ｄｈ）。したがって、ロアシェル３の軸方向片側の端部に上向きの衝撃荷重が加わることに基づいて、ボールナット６が軸方向他側に移動し、バンプストッパ１１８が押し潰される際に、コンタクトプレート８３は、円筒部１２０の周囲まで軸方向他側に移動することができる。要するに、コンタクトプレート８３の軸方向寸法分だけ、アッパシェル２に対するロアシェル３の軸方向の相対変位量を長くすることができる。
本例の懸架装置１は、アッパシェル２の軸方向他側の端部を、マウント部材１００を介して、車体に対し支持し、かつ、ロアシェル３の軸方向片側の端部に、ロアブッシュ６２を介して、車輪を支持する。すなわち、懸架装置１は、アッパシェル２を上側に配置し、かつ、ロアシェル３を下側に配置した状態で、車体と車輪との間にかけ渡すように支持されている。
懸架装置１は、コイルスプリング８の弾性復元力によって、ロアシェル３をアッパシェル２に対し軸方向片側（下側）に向けて押圧する方向の力に基づいて、車輪を構成するタイヤの外周面（トレッド）を路面に押し付ける。
また、懸架装置１は、次のようにして、全長を伸縮させることにより、振動や衝撃などを吸収する。
すなわち、懸架装置１は、路面からの振動や衝撃などに基づいて、ロアシェル３の軸方向片側の端部に上向き（突き上げる方向）の力が加わると、ロアシェル３は、コイルスプリング８を弾性的に収縮させるとともに、ボールねじ軸４と電動モータの７の出力軸８７とを回転させつつ、ボールナット６を軸方向他側（上側）に向けて移動させながら、アッパシェル２に対し軸方向他側に向けて相対変位する。これにより、懸架装置１の全長が収縮する。
振動や衝撃などに基づく上向きの力が解放されるか、または、減少すると、コイルスプリング８の弾性復元力によって、ロアシェル３をアッパシェル２に対し軸方向片側（下側）に向けて押圧する方向の力に基づいて、ロアシェル３は、コイルスプリング８を弾性的に復元させるとともに、ボールねじ軸４と電動モータの７の出力軸８７とを回転させつつ、ボールナット６を軸方向片側（下側）に向けて移動させながら、アッパシェル２に対し軸方向片側に向けて相対変位する。これにより、懸架装置１の全長が伸長する。
本例の懸架装置１は、走行状態や路面の状況などに応じて、電動モータ７への通電を制御することにより、車高や車両の姿勢、減衰力を制御することができる。
車高や車両の姿勢を制御する場合には、電動モータ７に通電し、出力軸８７を回転駆動することにより、ボールねじ軸４を回転駆動させる。ボールねじ軸４の回転に伴い、ボールナット６が軸方向に移動し、ロアシェル３がアッパシェル２に対し軸方向に相対変位することで、懸架装置１の全長が伸縮する。この結果、ロアシェル３に、ロアブッシュ６２を介して支持された車輪に対する、マウント部材１００を介してアッパシェル２を支持した車体の高さが調整される。
減衰力を制御する場合には、電動モータ７への通電量を制御することで、出力軸８７の回転抵抗を調整し、ボールねじ軸４の回転抵抗を調整することに基づいて、ボールナット６が軸方向に移動することに対する抵抗を調整する。これにより、路面からの振動や衝撃などに基づき懸架装置１の全長が伸縮する際に、ロアシェル３がアッパシェル２に対し軸方向に相対変位する速度を調整することにより、減衰力を調整することができる。
本例の懸架装置１の組立方法について、図４〜図７を用いて説明する。
まず、図４に示すように、ボールねじ軸４のうち、軸方向片側部分の周囲に、複数個のボール１２３とボールナット６とを配置し、かつ、ボールナット６にインナチューブ６１を結合固定する。また、ボールねじ軸４のうち、軸方向中間部の周囲に、バンプストッパ１１８を配置し、かつ、軸方向他側部分の周囲に、軸受ユニット５を配置する。すなわち、ボールねじ軸４と軸受ユニット５とボールナット６とバンプストッパ１１８とを組み合わせて、中間組立体１２４を得る。
具体的には、まず、ボールねじ軸４のうち、雄ボールねじ溝２７が備えられた軸方向片側部分に、ボールナット６を、複数個のボール１２３を介して螺合する。次いで、コンタクトプレート８３の通孔８４と、ボールナット６の通孔６５とにボルト８５を挿通し、さらに、ボルト８５を、チューブフランジ部６７のねじ孔７０にボルト８５を螺合することで、ボールナット６とインナチューブ６１とを結合固定する。また、ボールねじ軸４を、ストッパホルダ５０に外嵌したバンプストッパ１１８に軸方向片側から挿入し、ボールねじ軸４の軸方向他側部分に、軸受ユニット５とカラー４７とを外嵌する。さらに、ボールねじ軸４の軸方向他側の端部にナット４８を螺合する。
また、図５に示すように、アッパシェル２の小径筒部１０の内側に、滑り軸受７３とオイルシール７６とを支持する。
次に、図６に示すように、中間組立体１２４をアッパシェル２の内側に支持し、かつ、アッパシェル２の軸方向他側の端部に、マウント部材１００を支持固定する。
具体的には、中間組立体１２４を、アッパシェル２の内側に軸方向他側から挿入する。これにより、ボールナット６およびインナチューブ６１を、段部１２２（フランジ部９）の径方向内側を通過させて、インナチューブ６１を、アッパシェル２の軸方向片側の端部に支持された滑り軸受７３に挿入および内嵌し、かつ、ボールナット６を、小径筒部１０の軸方向中間部まで移動させる。次いで、軸受ユニット５の押えプレート３５の軸方向片側の側面を、ストッパホルダ５０を介して、段部１２２（フランジ部９）の軸方向他側の側面に突き当てることで、アッパシェル２に対する軸受ユニット５の軸方向の位置決めを図る。そして、アッパシェル２の大径筒部１１にスリーブ５２を内嵌し、さらに、大径筒部１１の軸方向他側の端部内周面に備えられた雌ねじ部５３に、マウント部材１００のロックナット５４を螺合する。
図６の例では、ロックナット５４の軸方向片側の端面と、スリーブ５２の軸方向他側の端面との間に、シム板１２１を挟持している。ただし、シム板１２１は、省略することもできる。
次いで、図７に示すように、アッパシェル２の周囲にコイルスプリング８を配置した後、インナチューブ６１に対しロアシェル３を、ロアブッシュ６２により支持するとともに、電動モータ７の出力軸８７をボールねじ軸４に接続し、かつ、ケーシング９８をマウント部材１００に対し支持固定する。
すなわち、コイルスプリング８にアッパシェル２を軸方向片側から挿入し、コイルスプリング８の軸方向他側の端部を、エンド部材１１５に突き当てる。次いで、アッパシェル２の軸方向片側部分の周囲にロアシェル３を配置し、ロアシェル３の係合孔１９とインナチューブ６１の係合軸部６９とをがたつきなく嵌合する。さらに、インナチューブ６１のねじ孔７２に、ロアブッシュ６２の雄ねじ部８０を螺合することで、インナチューブ６１とロアシェル３とを結合する。
また、電動モータ７の出力軸８７の軸方向片側の端部を、継手８８を介して、ボールねじ軸４の軸方向他側の端部に、トルクの伝達を可能に接続し、かつ、電動モータ７のケーシング９８を、マウント部材１００に対し、ねじ止めなどにより、支持固定する。
上述した懸架装置１を組み立てる工程は、中間組立体１２４を組み立てた後で、中間組立体１２４をアッパシェル２の内側に支持する工程を備え、かつ、矛盾を生じない限り、順番を入れ替えたり、同時に実施したりすることができる。
本例の懸架装置１の組立方法によれば、組立作業を容易に行うことができる。
特開２０１０−２２８５７９号公報に記載の懸架装置では、ボールねじ機構およびインナチューブを、電磁モータのケーシングに対し支持固定し、かつ、ケーシングを、マウント部および防振ゴムを介してアッパーサポートに結合固定している。すなわち、ボールねじ機構およびインナチューブは、重量が嵩む電磁モータを介して、アッパーサポートに対し軸方向の位置決めを図った状態で支持固定される。
これに対し、本例の懸架装置１の組立方法では、ボールねじ軸４と軸受ユニット５とボールナット６とインナチューブ６１とバンプストッパ１１８とからなる中間組立体１２４を、アッパシェル２に軸方向他側から挿入する。そして、軸受ユニット５の軸方向片側の側面を、アッパシェル２の段部１２２（フランジ部９）の軸方向他側の側面に、ストッパホルダ５０を介して突き当てることにより、アッパシェル２に対するボールねじ軸４の軸方向の位置決めを図った状態で、ボールねじ軸４をアッパシェル２の内側に支持する。その後、電動モータ７の出力軸８７を、ボールねじ軸４の軸方向他側の端部に、継手８８により、トルクの伝達を可能に接続し、かつ、電動モータ７のケーシング９８を、マウント部材１００により、アッパシェル２の軸方向他側の端部に支持固定する。
すなわち、重量が嵩む電動モータ７をアッパシェル２に対し支持固定する以前に、ボールねじ軸４をアッパシェル２の内側に、アッパシェル２に対するボールねじ軸４の軸方向の位置決めを図った状態で支持することができる。このため、本例の懸架装置１の組立方法によれば、組立作業を容易に行うことができる。
さらに、本例では、ボールナット６とインナチューブ６１とをボルト８５により結合した状態で、ボールナット６およびインナチューブ６１（これらの結合体）の外接円直径Ｄｎを、アッパシェル２の段部１２２（フランジ部９）の内径寸法ｄｆよりも小さくする（Ｄｎ＜ｄｆ）ことにより、ボールナット６とインナチューブ６１とが、段部１２２の径方向内側を通過できるようにしている。このため、ボールナット６を、軸受ユニット５およびバンプストッパ１１８とともにボールねじ軸４の周囲に配置し、中間組立体１２４を構成した状態で、中間組立体１２４をアッパシェル２の内側に、中間組立体１２４の軸方向片側の端部を先頭にしてアッパシェル２の軸方向他側の開口から挿入した場合でも、ボールナット６を、アッパシェル２のフランジ部９の内側を通過させることができる。要するに、アッパシェル２の内側に支持される、ボールねじ軸４と軸受ユニット５とボールナット６とインナチューブ６１とバンプストッパ１１８とを組み合わせて、中間組立体１２４として一体に取り扱うことができる。この面からも、懸架装置１の組立作業の容易化を図ることができる。
また、本例の懸架装置１では、アッパシェル２に対し、ロアシェル３を軸方向の相対変位を可能に外嵌し、かつ、アッパシェル２の軸方向他側の端部に支持固定されたエンド部材１１５と、ロアシェル３の外向フランジ部２０との間でコイルスプリング８を挟持している。コイルスプリング８は、懸架装置１が全長を収縮させる、すなわちアッパシェル２とロアシェル３とが互いに近づく方向に相対変位するのに伴って、弾性的に収縮する。懸架装置１は、アッパシェル２の内向フランジ部７４の軸方向他側の側面と、ロアシェル３に支持されたボールナット６の軸方向片側の端面とが、リバウンドストッパ８６を介して衝突するまで、全長を収縮させることができる。したがって、本例の懸架装置１によれば、特開２０１０−２２８５７９号公報に記載の懸架装置と比較して、コイルスプリング８の収縮可能量を確保しやすくできる。
１ 懸架装置
２ アッパシェル
３ ロアシェル
４ ボールねじ軸
５ 軸受ユニット
６ ボールナット
７ 電動モータ
８ コイルスプリング
９ フランジ部
１０ 小径筒部
１１ 大径筒部
１２ 円すい筒部
１３ シェル本体
１４ ロアリテーナ
１５ 筒状部
１６ 底部
１７ 長孔
１８ 雄ねじ部
１９ 係合孔
２０ 外向フランジ部
２１ ねじ孔
２２ ボルト
２３ 第１ロックナット
２４ 第２ロックナット
２５ シート
２６ ダストシール
２７ 雄ボールねじ溝
２８ 被支持部
２９ 大径部
３０ 小径部
３１ ロア段部
３２ 円筒面部
３３ 雄ねじ部
３４ 軸受ホルダ
３５ 押えプレート
３６ａ、３６ｂ 転がり軸受
３７ ホルダ円筒部
３８ 外向フランジ部
３９ 内向フランジ部
４０ ねじ孔
４１ 円輪部
４２ プレート円筒部
４３ 通孔
４４ａ、４４ｂ 内輪
４５ａ、４５ｂ 外輪
４６ａ、４６ｂ 転動体
４７ カラー
４８ ナット
４９ ボルト
５０ ストッパホルダ
５１ Ｏリング
５２ スリーブ
５３ 雌ねじ部
５４ ロックナット
５５ａ、５５ｂ オイルシール
５６ 有底孔
５７ 径方向通気孔
５８ 軸方向通気孔
５９ 通気路
６０ 内部空間
６１ インナチューブ
６２ ロアブッシュ
６３ 本体部
６４ ナットフランジ部
６５ 通孔
６６ 円筒部
６７ チューブフランジ部
６８ 底部
６９ 係合軸部
７０ ねじ孔
７１ 通気孔
７２ ねじ孔
７３ 滑り軸受
７４ 内向フランジ部
７５ 止め輪
７６ オイルシール
７７ 円環部
７８ 軸部
７９ 押えフランジ部
８０ 雄ねじ部
８１ 弾性材
８２ 支持環部
８３ コンタクトプレート
８４ 通孔
８５ ボルト
８６ リバウンドストッパ
８７ 出力軸
８８ 継手
８９ カップリング
９０ａ、９０ｂ ダボ
９１ａ、９１ｂ 切り欠き
９２ａ、９２ｂ 結合部材
９３ ロアカラー
９４ アッパカラー
９５ 切り欠き
９６ アッパ段部
９７ 切り欠き
９８ ケーシング
９９ ブラケット
１００ マウント部材
１０１ 防振部材
１０２ 雄ねじ部
１０３ 筒状部
１０４ 円輪部
１０５ アッパ部材
１０６ ロア部材
１０７ 円筒部
１０８ ロア円輪部
１０９ アッパ円輪部
１１０ 支持ボルト
１１１ 円筒部
１１２ 円輪部
１１３ 折れ曲がり部
１１４ 外向フランジ部
１１５ エンド部材
１１６ 弾性部材
１１７ 支持部材
１１８ バンプストッパ
１１９ 円輪部
１２０ 円筒部
１２１ シム板
１２２ 段部
１２３ ボール
１２４ 中間組立体

Claims (5)

  1. 筒形状を有し、かつ、軸方向中間部内周面に段部を有する、アッパシェルと、
    前記アッパシェルの軸方向片側部分の周囲に、該アッパシェルに対する軸方向の相対変位を可能に、かつ、回転を不能に配置された、ロアシェルと、
    軸方向片側部分の外周面に雄ボールねじ溝を有し、前記アッパシェルの内側に回転自在に支持された、ボールねじ軸と、
    前記ボールねじ軸の軸方向他側部分と前記アッパシェルとの間に配置されており、前記アッパシェルに対する回転を阻止され、かつ、前記段部の軸方向他側の側面に直接または他の部材を介して当接する軸方向片側の側面を備えた径方向外側部分を有し、前記ボールねじ軸を前記アッパシェルに対し回転自在に支持する、軸受ユニットと、
    内周面に雌ボールねじ溝を有し、前記ボールねじ軸と螺合する、ボールナットと、
    前記雄ボールねじ溝と前記雌ボールねじ溝との間に転動自在に配置された、複数個のボールと、
    前記ロアシェルと前記ボールナットとに結合している、インナチューブと、
    前記ボールねじ軸の軸方向他側の端部にトルクの伝達を可能に接続された出力軸を有し、前記アッパシェルの軸方向他側の端部に対し支持された、電動モータと、
    前記アッパシェルと前記ロアシェルとの間で軸方向に弾性的に圧縮された状態で挟持された、コイルスプリングと、
    を備え、
    前記軸受ユニットは、軸受ホルダと、押えプレートと、転がり軸受とを有しており、
    前記軸受ホルダは、ホルダ円筒部と、該ホルダ円筒部の軸方向片側の端部外周面から径方向外側に折れ曲がり、かつ、前記アッパシェルに対して回転を阻止された状態で内嵌される外向フランジ部と、前記ホルダ円筒部の軸方向他側の端部内周面から径方向内側に折れ曲がった内向フランジ部とを有しており、
    前記押えプレートは、その軸方向片側の側面を、前記段部の軸方向他側の側面に直接または他の部材を介して当接させたプレート円輪部と、該プレート円輪部の径方向内側の端部から軸方向他側に向けて折れ曲がり、かつ、前記ホルダ円筒部の軸方向片側の端部にがたつきなく内嵌されるプレート円筒部とを有しており、
    前記転がり軸受は、その内輪を、前記ボールねじ軸に圧入により外嵌するとともに、その外輪を、前記ホルダ円筒部に内嵌し、かつ、前記内向フランジ部の軸方向片側面と、前記プレート円筒部の軸方向他側の端面との間で軸方向に挟持されており、
    前記ボールナットおよび前記インナチューブの外接円直径は、前記段部の内径寸法よりも小さい、
    懸架装置。
  2. 前記アッパシェルが、軸方向中間部に、径方向内側に向けて突出したフランジ部を有し、前記段部が、前記フランジ部により構成されている、請求項１に記載の懸架装置。
  3. 前記段部の内径寸法以下の外径寸法を有し、前記ボールねじ軸の軸方向他側部分の周囲に配置されており、前記段部の内周面に当接または近接対向させた外周面を備えた、バンプストッパを有する、請求項１または２に記載の懸架装置。
  4. 前記バンプストッパの軸方向他側部分に内嵌されたストッパホルダを備え、
    前記ストッパホルダが、前記段部と前記軸受ユニットの軸方向片側の側面との間に挟持された円輪部と、前記円輪部の径方向内側の端部から軸方向片側に向けて折れ曲がり、前記バンプストッパの軸方向他側部分に内嵌された円筒部とを有する、請求項３に記載の懸架装置。
  5. 請求項１〜４のいずれかに記載の懸架装置の組立方法であって、
    前記ボールねじ軸の軸方向片側部分の周囲に、前記ボールのそれぞれと前記ボールナットとを配置し、かつ、前記ボールナットに前記インナチューブを結合固定するとともに、前記ボールねじ軸の軸方向他側部分の周囲に、前記軸受ユニットを外嵌固定することにより中間組立体を得た後、前記中間組立体を前記アッパシェルの内側に、前記中間組立体の軸方向片側の端部を先頭にして前記アッパシェルの軸方向他側の開口から挿入し、前記ボールナットおよび前記インナチューブを前記段部の径方向内側を通過させ、前記ボールねじ軸に外嵌固定された前記軸受ユニットの前記径方向外側部分の前記軸方向片側の側面を、前記段部の前記軸方向他側の側面に直接または他の部材を介して突き当てることで、前記アッパシェルに対する前記ボールねじ軸の軸方向の位置決めを図る工程を備える、
    懸架装置の組立方法。
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