JPH02234820A - サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、サスペンション構成部材の一部を弾性部材で
構成したサスペンションに関し、弾性部材に加わる荷重
と弾性部材の歪とから弾性部材の劣化或いは破損を検知
するようにしたものである． ［従来の技術コ 本出願人は特願昭６３−９４０７４号において、サスペ
ンション構成部材の一部を構成する弾性部材に歪検出手
段を設け、その弾性部材の歪に基づく応力の変化を求め
ることで、サスペンションに加わる荷重或いは車高等を
検知することを提案した。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、車両の運動状態やサスペンションの制御の観
点からは．前記弾性部材の経年的劣化や何らかの外力に
よる破損等を検知することかできれば，その対処の面で
有益となる。

そこで本発明の目的は、サスペンション構成部材の一部
を構成する弾性部材の劣化或いは破損を弾性部材に加わ
る荷重と弾性部材の歪とに基づき検知できるようにした
サスペンション装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を達成すべく本発明は、サスペンション構成
部材の一部を弾性部材で構成し、前記弾性部材に加わる
荷重を検出する荷重検出手段と、前記弾性部材の歪を検
出する歪検出手段とを設けるとともに、前記荷重と前記
歪に基づいて、前記弾性部材の劣化或いは破損を検知す
ることを特徴とする。

具体的には、前記荷重検出手段による前記荷重の実測値
から求められる前記歪の理論値と、前記歪検出手段によ
る前記歪の実測値とを比較する。

尚、前記歪の前記理論値は、前記荷重とのデータマップ
処理或いは前記荷重に基づく演算処理の何れかにより求
める． ［作用］ 荷重検出手段から得られる弾性部材に加わる荷重と歪検
出手段から得られる弾性部材の歪に基づき、即ち荷重の
実測値を基に求めた歪の理論値と実測値との比較によウ
て、弾性部材の劣化或いは破損が検知される。

また歪の理論値は、荷重とのデータマップ処理や荷重に
基づく演算処理により求められる。

［実施例］ 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図及び第２図はダブルウイツシュボーン型サスペン
ションにおける左右輪の片側のみ示しており、１は車輪
、２は車軸、３はナックル、４はアッパーアーム、５は
ロアーアーム、６は車体、７は本発明か適用される弾性
部材である。

つまり弾性部材７は上下方向に対し弾性力を有する横置
リーフスプリングであり、車体６にこのリーフスプリン
グ７か片持ち支持されている。

そして第１図の例ではロアーアーム５中間部にリーフス
プリング７が点■で回動可能に連結されており、またロ
アーアーム５を有しない第２図の例てはナックル３下部
にリーフスプリング７か点■で回動可能に連結されてい
る。

このようなサスペンションによれば、車体６に片持ち支
持した横置リーフスプリング７によって車輪１側か常時
下方に付勢されるため、コイルスプリングを不要とした
ショツクアブソーハ単体の緩衝器を採用できるとともに
、車体６とリーフスプリング７との間に任意のアクチュ
エータを設けて車高調整機能の付加にも容易に対応でき
る。

以上のサスペンションにおいて、図示のように例えばリ
ーフスプリング７の異なる位置に二個の歪検出手段９＋
，９２を設けるとともに、例えばナックル３とロアーア
ーム５もしくはリーフスプリング７の連結部またはロア
ーアーム５とリーフスプリング７の連結部に荷重検出手
段１ｌを設ける。

ここで，歪検出千段９はリーフスプリング７の撓みによ
る歪量の変化を検出できる歪ゲージ等による簡単な構成
のものでも良く、その位置はどこても良く、また個数に
ついても一個でも良い．更に荷重検出手段ｌ１はリーフ
スプリング７に加わる荷重を検出できる荷重検出手段で
あればどんなものでも良く、その位置及び個数も任意て
ある。

次に第３図及び第４図は左右のサスペンションを長尺な
リーフスプリング７を用いて連繋したものであり、その
リーフスプリング７は中間部の左右に離れた二箇所にお
いて、車体６に対し夫々の支持部材８，８を介して回動
可能及び摺動可能に支持されている。

そしてリーフスプリング７の両端部か、第３図の例では
左右の各ロアーアーム５，５の中間部に回動可能に夫々
連結されており、また左右ともにロアーアーム５を有し
ない第４図の例では左右の各ナックル３，３下部に回動
可能に夫々連結されている。

このように車体６に対し二点支持される長尺な横置リー
フスプリング７によって左右を連繋したサスペンション
によれば、前記片持ち式のものによる利点に加え、前記
車高調整用アクチュエータの左右共用化とともに、リー
フスプリング７自体によるスタビライザ機能も得ること
ができる。

以上のサスペンションにおいても、図示のよう？例えば
リーフスプリング７の左右夫々と中間部（左右の支持部
材８．８間の内側）とに計三個の歪検出手段９■，９２
，９．を設けるとともに、例えば左右夫々の各ナックル
３とロアーアーム５もしくはリーフスプリング７の連結
部またはロアーアーム５とリーフスプリング７の連結部
にも荷重検出手段１１．１１を設ける。

ここで、荷重については各支点における荷重の合力を検
出するようにしても良い。

ところで、実施例の板状のリーフスプリング７に限られ
ず、コイル状等のどんな形状の弾性部材であっても、あ
る定まった物理的形状と安定した化学的物性から成り立
っているならば、それに加えられた荷重（力）Ｆと、あ
る特定な位置の歪εとには下式の関係が存在する。

ε，＝ｔｐ（Ｆ）　　　　　　・−（１）つまり荷重Ｆ
と歪εは第５図の関係にある。

次に複数箇所の歪にも同様に ？成り立つ． 従って前記荷重検出手段１１から得られる弾性部材７に
加わる荷重の実測値Ｆを基にして前記（１）式より、あ
る位置での歪の理論値（推定値）ε゜２を求めることが
できる。

そして前記各歪検出千段９．，９２．９３・・・等から
各位置での歪の実測値ε１，　２，ε３・・・が得られ
ているため，推定した各位置での歪の理論値（゛１，ε
ｆｏｅ”ｌ・・・との差を夫々比較すれば、前記弾性部
材７の劣化或いは破損を検知することかできる． 具体的には第１図及び第２図に例示した片持ち式のリー
フスプリングの場合、歪検出手段９■．９■による歪の
各実測値ε１，ε２と、荷重検出千段１１による荷重の
実測値Ｆから前記（１）式に基づき推定される対応位置
における歪の各理論値（１，ε′２とを夫々比較する．
つまりを求め、そして実測値ε，，ε２との差によって
リーフスプリング７の劣化或いは破損を判断するもので
ある。

例えば点■で破損したと仮定すると，〔１は大きく変化
し、ε２はあまり変化しない。

実測値と理論値との差をＥとすると、 ？れはＥＩが大きく、Ｅ２が小さいため、比較は一箇所
でも可能であることがわかる。

また破損箇所が点■以外（歪検出手段９■側の近傍であ
っても）でも検出可能である．そして劣化の検出につい
ても同様の手法により可能である． 次に第３図及び第４図に例示した二点支持式のリーフス
プリングの場合を説明する。

この場合においても、基本的には前記と同様にして、歪
検出手段９ｔ　，９２．９ｉによる歪の各実測値εＩ＋
　　２＋　６３と、荷重検出千段１１，１１による荷重
の各実測値ＦＬ，Ｆｌ１から前記（１）式に基づき推定
される夫々の歪検出の対応位置における歪の各理論値ε
１＋　　２＋　ε′３とをε 夫々比較するものである。つまり が成り立ち、これらと実測値ε１，　２，ε３とε の差から同様にリーフスプリング７の劣化或いは破損を
判断する． 例えば左右の支持部材８．８間の内側の点■で破損した
と仮定すると、ε２は大きく変化するが、（，，ε３は
あまり変化しない． 実測値と理論値との差Ｅについては、 これらのうち、支点内側での Ｅ２＝１εｉ−ｅ２ が大となる。

従って点■のように支点内側での破損や劣化の検知なら
ば、その内側一箇所の任意の歪の検出で足りることがわ
かる． また支点外側が破損或いは劣化した場合も、同様に支点
外側での の少なくとも一方（破損や劣化がある方）か大となって
検知される． そして歪検出手段の数を増やしたり、その位置（劣化速
度の異なる部位や破損の可能性が考えられる部位）を適
切に選択することで、破損・劣化検知の精度レベルを上
げられることがわかる。

尚、破損しやすい部位としては飛び石等による車輪の近
くが考えられ、また劣化しやすい部位としては支点付近
が考えられる。

以上において、実車ではコンピュータを用い、歪の理論
値を各荷重値との関係がメモリーされたデータマップ処
理や荷重実測値に基づく演算処理により求め、歪の理論
値と実測値との比較の差そのものの大きさや、所定の値
を越えた差が出現する回数や時間が劣化や破損であると
判断されるに従い、劣化或いは破損として警報等を出す
．第６図はその判断例を表すもので、前記（３）式の場
合を示しており、所定値αを所定時間以上連続して越え
る場合や単位時間当たり所定回数越える場合（図示では
４回を例示）にリーフスプリング７の劣化が進み、或い
は破損が生じたと判断する。

このような判断の仕方によりサスペンションの劣化・破
損に対して適切な対処をすることが可能となり、車両の
安全性が維持できる。

ここで、所定値や時間及び回数については、テスト結果
等に従い最も適切なものに設定する。

以上のようにして特にリーフスプリング７の歪を常時監
視し、その劣化や破損を検知することによって，警報を
出したり、駆動や車速の規制を行い、また制動を行い、
更には車高や姿勢の制御、ショックアブソーバの制御及
び操舵の制御を行う等、車両の運動状態やサスペンショ
ンの制御にも有効に利用されることとなる。

尚、各実施例においては、弾性部材として横置リーフス
プリングを例示したが、縦置リーフスプリングでも良く
、サスペンション形式も実施例のダブルウィッシュボー
ン型に限らず、ストラット型等でも良く、要はサスペン
ション構成部材の一部を構成する弾性部材であれば良い
． ［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、サスペンション構成部材
の一部を弾性部材て構成したサスペンションにおいて、
荷重検出手段から得られる弾性部材に加わる荷重と歪検
出手段から得られる弾性部材の歪に基づいて、即ち荷重
の実測値を基に求めた歪の理論値と実測値との比較によ
って、弾性部材の劣化或いは破損を検知することができ
る．従って車両の運動状態やサスペンションの制御にも
有効に利用することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までは本発明の適用例を示すサスペン
ション構造別の各簡略正面図、第５図は荷重と歪の関係
を示す図、第６図は劣化や破損の判断例を表す時間と歪
の理論値と実測値の比較差の関係を示す図である。 尚、図面中、ｌは車輪、７は弾性部材、９は歪検出手段
、１ｌは荷重検出手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、サスペンション構成部材の一部を弾性部材で構成し
   、 前記弾性部材に加わる荷重を検出する荷重検出手段と、
   前記弾性部材の歪を検出する歪検出手段とを設けるとと
   もに、 前記荷重と前記歪に基づいて、前記弾性部材の劣化或い
   は破損を検知することを特徴とするサスペンション装置
   。 ２、前記荷重検出手段による前記荷重の実測値から求め
   られる前記歪の理論値と、前記歪検出手段による前記歪
   の実測値とを比較することを特徴とする請求項１記載の
   サスペンション装置。 ３、前記歪の前記理論値は、前記荷重とのデータマップ
   処理或いは前記荷重に基づく演算処理の何れかにより求
   めることを特徴とする請求項２記載のサスペンション装
   置。