WO2009098943A1

WO2009098943A1 - サスペンション装置

Info

Publication number: WO2009098943A1
Application number: PCT/JP2009/050909
Authority: WO
Inventors: Takuhiro Kondo
Original assignee: Kayaba Industry Co., Ltd.
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2009-08-13
Also published as: EP2246587B1; JP2009185964A; JP5085363B2; EP2246587A1; EP2246587A4

Abstract

螺子ナット（１）の回転運動を螺子軸（２）の直線運動に変換する運動変換機構（Ｔ）と螺子ナット（１）に連結されるモータ（Ｍ）とを備えたアクチュエータ（Ａ）と、螺子軸（２）に連結される流体圧ダンパ（Ｄ）とを備えたサスペンション装置（Ｓ）において、螺子軸（２）は筒状されて、流体圧ダンパ（Ｄ）のロッド（３１）あるいはシリンダ（３２）を螺子軸（２）に連結する連結軸（３０）を螺子軸（２）内に挿通するとともに、当該連結軸（３０）を螺子軸（２）の反流体圧ダンパ側端部に連結するようにしたので、アクチュエータと油圧ダンパとの連結が簡単となる。

Description

明細

サスペンション装置技術分野

本発明は、モータに生じる電磁力で上記車体と車軸との相対移動を抑制するサスペンション装置の改良に関する。背景技術

この種サスペンション装置としては、特開 2 0 0 1— 1 8 0 2 4 4号公報に開示されているように、油圧ダンバと、油圧ダンバのピストンロッドに推進力を与えるァクチユエ一夕を備えたサスペンション装置の提案があり、この提案では、油圧ダンバのロッドを筒状に形成するとともに該ロッドの内周側に雌螺子部を設け、一端がモー夕のロー夕に連結され他端が該ロッドの雌螺子部に螺合する雄螺子部材に連結されるシャフトを油圧ダンバのロッドに挿通し、上記シャフトとロッドとで油圧ダンバのビストンロッドが構成されてなるとしている。

この提案では、油圧ダンバで発生する減衰力に、モー夕でシャフトとロッドとを軸方向に相対移動させてビストンロッドを伸縮させる時に発生される力を加味して、すなわち、モータのトルクをシャフトとロッドとの相対移動方向の力に変換することによって油圧ダンバの減衰力に付加的に該カを作用させて振動を減衰させようとするものである。

また、特開平 0 8— 1 9 7 9 3 1号公報に開示されているように、車体側すなわち車両のパネ上部材側を弾性支持するコイルパネと、車軸すなわちパネ下部材側に連結されるポール螺子ナツ卜に回転自在に螺合した螺子軸と螺子軸の一端に連結されるとともに一対のパネに介装されてパネ上部材側に弾性支持されるモー夕とを備えたァクチユエ一夕と、車体側に固定されァクチユエ一夕の上下方向の振動を減衰する油圧ダンバとで構成され、ァクチユエ一夕の推力で車体と車軸との相対移動をアクティブ制御するものがある。発明の開示しかし、上述した従来のサスペンション装置は、以下の点で問題がある。

上述のように、油圧ダンバとァクチユエ一夕とが直列に連結される従来のサスペンション装置では、油圧ダンパとァクチユエ一夕とを組立する際には、サスぺンション装置の中間に位置する連結部分で重量物である油圧ダンバとァクチユエ —夕とを連結することになり、組立が面倒となり作業者の負担も大きくなる。そこで、本発明は、上記の不具合を勘案して創案されたものであって、その目的とするところは、ァクチユエ一夕と油圧ダンバとの連結が簡単なサスペンション装置を提供することである。

上記した目的を達成するため、螺子ナツ卜の回転運動を螺子軸の直線運動に変換する運動変換機構と螺子ナツ卜に連結されるモー夕とを備えたァクチユエ一夕と、螺子軸に連結される流体圧ダンバとを備えたサスペンション装置において、螺子軸は筒状されて、流体圧ダンバのロッドあるいはシリンダを螺子軸に連結する連結軸を螺子軸内に挿通するとともに、当該連結軸を螺子軸の反流体圧ダンバ側端部に連結することを特徴とする。

本発明のサスペンション装置によれば、流体圧ダンバとァクチユエ一夕とを一体化する組立加工に際して、重量物である流体圧ダンバとァクチユエ一夕の中間で連結するのではなく、反流体圧ダンパ側からのみの作業で、流体圧ダンバとァクチユエ一夕とを一体化することができるので、流体圧ダンバとァクチユエ一夕の連結作業が容易となり、作業者の負担も飛躍的に軽減されるのである。図面の簡単な説明

図 1は、一実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。

図 1に示すように、一実施の形態におけるサスペンション装置 Sは、基本的には、螺子ナツトたるポール螺子ナツト 1の回転運動を螺子軸 2の直線運動に変換する運動変換機構 Tとポール螺子ナツト 1に連結されるモー夕 Mとを備えたァクチユエ一夕 Aと、螺子軸 2に連結される流体圧ダンバ Dとを備えて構成されている。

そして、このサスペンション装置 Sは、モー夕 Mが発生するトルクでポール螺子ナツト 1を回転駆動することによって螺子軸 2を図 1中上下方向へ直線運動させることが可能であってァクチユエ一夕として機能することができる。

また、螺子軸 2が外力によって強制的に直線運動させられるとモー夕 Mのロー夕 Rが回転運動を呈し、モー夕 Mは誘導起電力に起因するロー夕 Rの回転運動を抑制するトルクを発生し、螺子軸 2の直線運動を抑制するように機能する。すなわち、この場合には、モー夕 Mが外部入力される運動エネルギを回生して電気工ネルギに変換することによって発生する回生トルクで直線運動側の部材である螺子軸 2の図 1中上下方向の直線運動を抑制するのである。

つまり、このサスペンション装置 Sは、モー夕 Mに積極的にトルクを発生させることによって螺子軸 2に推力を与えることができ、また、螺子軸 2が外力によつて強制的に運動させられる場合には、モー夕 Mが発生する回生トルクで螺子軸 2の直線運動を抑制することができる。

したがって、このサスペンション装置 Sにあっては、単に、螺子軸 2の直線運動を抑制する減衰力を発生するばかりではなく、ァクチユエ一夕としても機能することから、このサスペンション装置 Sが車両の車体と車軸との間に介装されて使用される場合には、たとえば、車両の車体の姿勢制御も同時に行うことができ、これにより、ァクティブサスペンションとして機能することができる。

そして、このサスペンション装置 Sでは、螺子軸 2に流体圧ダンバ Dが直列に連結されており、この流体圧ダンバ Dは、主として高周波振動を吸収する目的で設けられている。すなわち、流体圧ダンパ Dは、慣性モーメントが大きく高周波振動の入力に対して伸縮しにくく振動を伝達しやすくなるァクチユエ一夕 Aに対して直列して連結されることで、比較的加速度が大きい振動等の高周波振動の入力に対して、この振動エネルギを吸収するようになっている。

このように、このサスペンション装置 Sは、低周波振動のみならず路面の突起に乗り上げによる高周波振動の入力に対しても振動を効果的に抑制することができ、車両における乗り心地を向上することができるのである。

以下、詳細に説明すると、螺子軸 2は、図 1に示すように、円筒状に形成され、その外周に螺旋状の図示しない螺子溝が形成されるとともに、軸線に沿って、すなわち、螺子軸 2の直線運動方向に沿って、直線状の図示しないスプライン溝が形成されている。なお、スプライン溝は、螺子軸 2が後述のポールスプラインナット 3から脱落することを防止するために、螺子軸 2の両側の最終端には形成しないようにしてもよく、また、スプライン溝を設ける数は任意とされてよい。

他方、螺子ナットたるポール螺子ナット 1は、周知であるので詳細には図示しないが、筒状本体の内周に設けた螺子軸 2の螺子溝に対向する螺旋状の通路と、筒状本体内に設けられ上記通路の両端を連通する循環路と、該通路および循環路に収容されるとともに螺子溝 2を走行する複数のポールと、各ボール間に介装されるスぺーサとを備えて構成され、各ポールは、上記ループ状に形成された通路と循環路を循環することができ'るようになっている。なお、本実施の形態では、螺子ナツトをポール螺子ナツト 1として螺子軸 2の円滑な直線運動を実現するようにしているが、単に、螺子軸 2の螺子溝に螺合する螺子山を備えたナットとしてもよい。また、ボール螺子ナツト 1の外周には、環状溝 1 aが設けられており、また、図 1中上端には筒状のソケット 1 bが設けられている。

つづき、ボール螺子ナツト 1の回転駆動によって螺子軸 2を直線運動させるため、螺子軸 2の回り止め機構が必要となるが、本実施の形態にあっては、螺子軸 2の外周に設けたスプライン溝とポールスプラインナット 3によって、当該回り止め機構を構成している。このポールスプラインナット 3は、周知であるので詳細には図示しないが、筒状本体の内周に設けた螺子軸 2の外周に設けたスプライン溝に対向する直線状の通路と、筒状本体内に設けられ上記通路の両端を連通する循環路と、該通路および循環路に収容されるとともにスプライン溝を走行する複数のボールと、各ボール間に介装されるスぺーザとを備えて構成され、各ポールは、上記ループ状に形成された通路と循環路を循環することができるようになつている。また、ポールスプラインナット 3の側部には、キー溝 3 aが設けられている。

そして、螺子軸 2に螺子溝に沿ってボール螺子ナツト 1を螺合させるとともに、螺子軸 2にボ一ルスプラインナット 3をスプライン溝に沿って挿入してある。

また、ボール螺子ナット 1およびボールスプラインナット 3は、ともに、ボール螺子ナツト 1を図 1中上にして、筒状のホルダ 5の内周に保持されている。ホルダ 5は、筒状とされており、図 1中上端外周に突出するように設けられた螺子孔を備える複数のナツト部 5 aと、図 1中下端の内周から内方へ突出するフランジ 5 bと、内周の中間部に設けた段部 5 cと、外周の中間部に設けた一対の環状突条でなる防振ゴム 2 1が装着される装着部 5 dと、段部 5 cより図 1中下方内周に設けたキー溝 5 eとを備えて構成されている。

そして、ポールスプラインナット 3は、ホルダ 5の内周であって段部 5 cより下方側に嵌合されるとともに、ポールスプラインナツ卜 3の外周に設けたキー溝 3 aとホルダ 5の内周に設けたキー溝 5 eとに挿入されるキ一 6によってホルダ 5に回り止めされた状態で保持される。

なお、ポールスプラインナット 3は、当該ポールスプラインナット 3の図 1中上端に当接するとともにホルダ 5の内周に取付けられるスナップリング 7とホルダ 5のフランジ部 5 bとで挟持されており、ホルダ 5からの脱落が防止されている。

また、ポール螺子ナット 1は、ホルダ 5の内周に設けた段部 5 cとホルダ 5の内周に螺合するナツト 8とで挟持されてホルダ 5内周に固定されるポールべァリング 9を介してホルダ 5によって回転自在に保持されている。なお、ボールベアリング 9のポール 9 aがポール螺子ナツト 1の外周に形成された環状溝 1 aを走行するようになっており、ポール螺子ナツト 1自体がポールベアリング 9の内輪として機能するとともに、ホルダ 5にポールベアリング 9の外輪 9 bを固定することでボール螺子ナツト 3をホルダ 5に固定することが可能となっている。そして、このホルダ 5で保持された状態で、ポール螺子ナット 1とポールスプラインナット 3とは互いに至近配置されている。

すなわち、ポール螺子ナット 1と螺子軸 2とでなる運動変換機構 Tは、螺子軸

2の回り止めが施された状態でホルダ 5に保持され、アッセンプリ化されており、ポール螺子ナツト 1が回転運動を呈すると、螺子軸 2がポールスプラインナツ卜

3によって回り止めされることにより、螺子軸 2は、図 1中上下方向に直線運動を呈することになる。

なお、本実施の形態の場合、上述したように、一つのホルダ 5で運動変換機構 Tにおけるボール螺子ナット 1および螺子軸 2、さらには、螺子軸 2の回り止め機構としてのポールスプラインナット 3を保持することによって、これらが螺子軸 2とボール螺子ナット 1の軸芯が一致した状態でアッセンプリ化されるので、運動変換機構 Τの動作が保証される。

したがって、ホルダ 5によりモー夕 Μのシャフト 1 7、螺子軸 2およびボール螺子ナット 1の軸芯が合致した状態とされて、さらに、ホルダ 5にモー夕 Μを固定するので、螺子軸 2の螺子溝、ポール螺子ナット 1の螺子山としてのポールに負荷がかからず、モ一夕 Μのシャフト 1 7にも半径方向の偏荷重が作用しないので、ァクチユエ一夕 Αの寿命を短くせず、サスペンション装置 Sの耐久性を低下させてしまうことがない。

また、ホルダ 5によりモー夕 Mのシャフト 1 7、螺子軸 2およびポール螺子ナット 1の軸芯が合致した状態とされるので、車両への取付け時に、螺子軸 2とポール螺子ナツト 1の軸芯を合わせる作業を必要としないので、従来のサスペンション装置に比較して、車両への取付け作業が飛躍的に容易となる。

さらに、ホルダ 5により螺子軸 2およびポール螺子ナツト 1をアッセンプリ化し、このアッセンプリにモ一夕 Mを連結すればァクチユエ一夕 Aの組立が完了するので、サスペンション装置 Sのァクチユエ一夕 A部分における組立加工が容易となる。

すなわち、運動変換機構 Tのうち、回転運動を呈する部材、この場合、ボール螺子ナツト 1をホルダ 5で保持せず、モー夕 M側に組み込むような構成を採用する場合には、モー夕 Mと運動変換機構 Tの連結に際してポール螺子ナツト 1を回転させて螺子軸 2をモ一夕 M内へと引き込む作業が必要となるが、このようにホルダ 5で運動変換機構 Tの全てを一体保持することで、このような作業の必要がなくなり、さらに、モー夕 Mへポール螺子ナット 1を組み込まなくとも、別々のホルダでポール螺子ナツト 1、螺子軸 2およびポールスプラインナツト 3をそれぞれ保持するような構成を採用する場合、ホルダ同士の回り止めにも配慮しなくてはならなくなるが、このような配慮も不要となる利点がある。

以上、一つのホルダ 5でポール螺子ナット 1、螺子軸 2およびボールスプラインナット 3を保持する利点について述べたが、別々のホルダでボール螺子ナツト 1、螺子軸 2およびボールスプラインナツト 3をそれぞれ保持するような構成を採用することを妨げる趣旨ではない。

戻って、螺子軸 2の軸方向への駆動に供されるボール螺子ナツト 1と螺子軸 2 の回り止め機構の構成要素であるポールスプラインナツト 3とを至近に配置することで、ポール螺子ナツト 1とポールスプラインナツト 3との間の区間に位置する螺子軸 2の長さを短くすることができる。

この螺子軸 2の上記区間に位置する部分は、ボール螺子ナツト 1の回転駆動によってねじれが生じる部分であり、当該区間が短くなればなるほど、ねじれが生じる部分が短くなることになる。

ここで、上記螺子軸 2は、ねじれによってパネ要素としても機能することから、ねじれの区間が長くなるほど、ポール螺子ナツト 1の回転に対する螺子軸 2の直線運動の応答に時間がかかることになるが、，上記したように、ポール螺子ナツト 1とボールスプラインナット 3とを至近に配置することで螺子軸 2のねじれる区間を短くすることができるので、サスペンション装置 Sがァクチユエ一夕として機能する場合の応答性が向上することになる。

したがって、サスペンション装置 Sがァクチユエ一夕として機能する場合の応答性が向上するので、車両姿勢をアクティブに制御する場合における制御性も向上する。

他方、モー夕 Mは、図 1に示すように、有頂筒状のケーシング 1 0と、ケーシング 1 0の内周に固定される電機子鉄心たるコア 1 1 aと、コア 1 1 aに巻装したコイル 1 1 bとで構成されるステ一夕 1 1と、ケ一シング 1 0の図 1中下端開口部に嵌合する環状のキャップ 1 2と、ケーシング 1 0の頂部側内周に収容固定される内周にレゾルバステ一夕 1 3 aを保持する筒状のセンサホルダ 1 3と、センサホルダ 1 3の内周に固定されるポールべァリング 1 4およびキヤップ 1 2の内周に固定されるポールベアリング 1 5を介してケ一シング 1 0に回転自在に収容されるロー夕 1 6とで構成されている。なお、キャップ 1 2は、ケ一シング 1

0の内周に嵌合する筒部 1 2 aと、筒部 1 2 aの外周に設けられてケーシング 1

0の図 1中下端外周に設けたフランジ 1 0 aに当接する鍔部 1 2 bと、筒部 1 2 aから垂下されてホルダ 5の上端内周に嵌合する筒状の嵌合部 1 2 cとを備えて構成されている。

ロー夕 1 6は、筒状のシャフト 1 7と、シャフト 1 7の中間部外周に上記コア 1 1 aに対向するように取付けられた磁石 1 8とを備えて構成され、シャフト 1 7の上端は上述のボールベアリング 1 4の内周によって軸支され、下端は、ポールベアリング 1 5の内周によって軸支され、ケ一シング 1 0内に回転自在に収容されている。なお、磁石 1 8は、複数の磁石を N極と S極が円周に沿って交互に現れるよう接着して環状となるように形成されているが、 N極と S極が円周に沿つて交互に現れる分割磁極パターンを有する環状の磁石を使用してもよい。

したがって、この実施の形態においては、モー夕 Mは、ブラシレスモー夕として構成されているが、モー夕 Mとしては、このほかにも種々の形式のものを使用可能であり、具体的にたとえば、直流、交流モー夕、誘導モ一夕、同期モー夕等を用いることができる。

また、上記口一夕 1 6におけるシャフト 1 7の上端外周であってセンサホルダ 1 3の内周に固定されてレゾルパステ一夕 1 3 aに対向する位置には、レゾルバコア 1 3 bが取付けられ、これらのレゾルバステ一夕 1 3 aおよびレゾルバコア 1 3 bによって口一夕 1 6の回転位置を検出できるようになっており、コイル 1 1 bへの通電をコントロールする図示しない制御装置によって、ロー夕 1 6の回転位置や回転速度に基づいてモータ Mを制御することが可能なようになっている。なお、ロー夕 1 6の位置検出を行うための手段としては、上述のレゾルバ以外にも、ホール素子等の磁気センサやロー夕リエンコーダ等とされてもよい。

なお、ボールベアリング 1 4およびレゾルバステ一夕 1 3 bは、センサホルダ 1 3を介さずにケーシング 1 0に直接的に固定するようにしてもよいことは当然であるが、センサホルダ 1 3を用いることにより、ケ一シング 1 0に特別な加工を施すことなく、ポールべァリング 1 4およびレゾルパステ一夕 1 3 bをケーシング 1 0内に固定することができる利点がある。

そして、このように構成されたモー夕 Mは、ホルダ 5の図 1中上端にポル卜 1

9によって螺子締結されて取付けられる。詳しくは、ケーシング 1 0のフランジ

1 0 aと、キャップ 1 2の鍔部 1 2 bとを貫くポルト 1 9を、ホルダ 5の上端外周に設けたナツト部 5 aに螺合することによって、モー夕 Mがホルダ 5の上端に固定される。

また、このモー夕 Mとホルダ 5との一体化に際し、シャフト 1 7の下端がボール螺子ナツト 1のソケット 1 bの内周に挿入されて、モー夕 Mのシャフト 1 7とボール螺子ナツト 1とが連結され、モー夕 Mでポール螺子ナツ卜 1を回転駆動して螺子軸 2を図 1中上下方向に直線運動させることができるようになつている。このように、モー夕 Mをホルダ 5に固定すると、モー夕 Mの運動変換機構 Tとが連結され、ァクチユエ一夕 Aを組立ることができるのである。

そして、また、このシャフト 1 7の外周とソケット 1 bの内周との間には、トレランスリング 2 0が介装されており、このトレランスリング 2 0は、シャフト 1 7とポール螺子ナツト 1に作用する軸周りの相対回転トルクの上限を規制するトルクリミッ夕として機能している。

詳しくは、トレランスリング 2 0は、波型の板材を環状としたものであり、シャフト 1 7とソケッ卜 1 bとの間に介装されると板材に形成した波が径方向に圧縮されるのでその反発として附勢力を発揮し、当該附勢力に応じてトレランスリング 2 0とシャフト 1 7およびソケット 1 bとの間でシャフト 1 7とソケット 1 bの相対回転に抗する摩擦力が生じ、上記相対回転を生じせしめる相対トルクが摩擦力を上回るまではシャフト 1 7とボール螺子ナツ卜 1とが一体となって相対回転せず、当該相対トルクが上記最大の摩擦力を上回るとシャフト 1 7とボール螺子ナツト 1とが相対回転を生じることになり、このように機能することでトルクリミッ夕として機能することになる。

このように、本実施の形態のサスペンション装置 Sにあっては、車両におけるパネ上部材とパネ下部材との相対振動を抑制するのであるが、サスペンション装置 Sを急激に伸縮させるような外力が入力された場合には、螺子軸 2の直線運動加速度が大きく、ポール螺子ナツト 1を回転させるトルクが非常に大きくなつて、当該シャフト 1 7とポール螺子ナツト 1とを相対回転させる相対トルクがトレランスリング 2 0の附勢力に起因する摩擦力を上回り、シャフト 1 7に対してポール螺子ナツト 1がすべり空回りする。すると、シャフト 1 7は回転せずにポール螺子ナツト 1のみが回転することとなり、慣性モーメントゃ電磁力に基づいてモ一夕 Mで発生するトルクがボール螺子ナツト 1へ伝達されることが抑制される。したがって、上記のような状況下では、つまり、サスペンション装置 Sのストロークの速度が大きく変化する際、モー夕 Mで発生するトルクのポール螺子ナツト 1への伝達が抑制されて、ボール螺子ナツト 1にはトレランスリング 2 0の附勢力に応じて許容される相対トルク以上のトルクが作用しないので、モー夕 Mの慣性モーメントの影響を緩和して、サスペンション装置 Sの発生減衰力が過大となることを防止でき、パネ下部材に入力された急激な振動のパネ上部材への伝達が抑制されることになる。

なお、上記したところでは、トレランスリング 2 0を用いてトルクリミッタとしているが、これに代えて、シャフト 1 7とソケット 1 bに摩擦力を生じせしめる摩擦体を介装するようにしてもよい。摩擦体には、たとえば、環状のゴムや、環状であって疎面を備えたプレートを採用することができる。

また、トレランスリング 2 0あるいは摩擦体で調整される相対トルクの設定については、サスペンション装置 Sが適用される制振対象に応じて任意に調整することができるが、路面上の突起や溝の通過時に生じる慣性モーメントの影響を緩和できるように実験的、経験的に得られる値に設定すればよい。

そして、このように、本実施の形態のサスペンション装置 Sでは、モータ Mの慣性モーメン卜がモー夕 Mの電磁力に起因するトルクに重畳されて発生減衰力が過大となってしまうという慣性モーメントの影響を緩和できるので、車両における乗り心地を向上ざせることが可能となる。

また、換言すれば、ボール螺子ナット 1には許容される相対トルク以上のトルクが作用せず、運動変換機構 Tが過大なトルクの作用によって破損してしまう心配が無く、加えて、モー夕 Mのロー夕 1 6に大きな角加速度が作用することも抑制されて、ロー夕 1 6周りに固定されている磁石 1 8の飛散を防止でき、モー夕 Mへの負荷も軽減することができるので、サスペンション装置 Sの信頼性が向上する。

さらに、本実施の形態のサスペンション装置 Sによれば、モータ Mの筒状のシャフト 1 7とポール螺子ナツト 1におけるソケット 1 bとの嵌め合い部分にトルクリミッ夕としてのトレランスリング 2 0を介装しているので、サスペンション装置 Sの全体の長さに与える影響は軽微であって、ス卜ローク長に影響を与えることの無い部位にトルクリミッ夕が設けられることになるので、ストローク長の確保が容易となる。

なお、本実施の形態においては、シャフト 1 7とポール螺子ナツ卜 1とをトレランスリング 2 0を介して連結しているが、トルクリミッタを設ける必要が無ければ、ポール螺子ナツト 1を口一夕 1 6のシャフト 1 7に直接的に取付けてもよいし、ボール螺子ナツト 1自体をモータ Mのロー夕 1 6におけるシャフトとしてポール螺子ナツト 1の外周に磁石 1 8を取付けるようにしてもよく、本書においては、ポール螺子ナット 1をモー夕 Mに連結する概念は、ポール螺子ナット 1とモータ Mとを直接的か間接的かを問わない趣旨であり、また、その概念にはポール螺子ナツト 1自体を口一夕 1 6とすることも含まれる。ポール螺子ナツト 1を口一夕 1 6のシャフト 1 7に直接的に取付ける場合には、回り止めとしてスプラインゃキ一を利用すればよく、シャフト 1 7の内周にボール螺子ナツト 1を嵌着する構成を採用してもよい。

戻って、上述のように構成されたァクチユエ一夕 Aは、ホルダ 5の外周の装着部 5 dに装着される防振ゴム 2 1を介してマウント 2 2に連結されている。具体的には、マウント 2 2は、マウント筒 2 3と、車両の図示ないバネ上部材に連結される環状のプレート 2 4と、マウント筒 2 3とプレート 2 4とを連結する防振ゴム 2 5とを備えて構成され、マウント筒 2 3の図 1中下端内周がホルダ 5の外周に装着された防振ゴム 2 1の外周を抱持する抱持環 2 6の外周に接合されている。なお、抱持環 2 6は、防振ゴム 2 1を抱持する断面コ字状の抱持環本体 2 6 aと、抱持環本体 2 6 aの図 1中下端内周から垂下される筒状のソケット部 2 6 bとを備えて構成され、ソケット部 2 6 bには、バネ受 4 3が装着されている。このように、ァクチユエ一夕 Aとマウント 2 2とが連結され、ァクチユエ一夕 Aはマウント 2 2を介して車両のバネ上部材に連結されることになる。

また、防振ゴム 2 1を抱持する抱持環 2 6の外周には、外筒 2 7が接合されており、この外筒 2 7の図 1中下端には、当該外筒 2 7の下端内周に嵌合される環状のクッシヨン 2 8の下端を支承する環状であって断面 L字状のェンドキヤップ

2 9が螺着されている。

さらに、このサスペンション装置 Sの場合、図 1に示すように、螺子軸 2は連結軸 3 0を介して流体圧ダンバ Dのロッド 3 1に直列に連結されている。この流体圧ダンバ Dは、周知であるので詳しく図示はしないが、シリンダ 3 2と、シリンダ 3 2内に摺動自在に挿入されシリンダ 3 2内に図示しない二つの圧力室を隔成する図示しないピストンと、一端がピストンに連結されるとともにシリンダ 3 2から突出されるロッド 3 1と、シリンダ 3 2内に形成されてシリンダ 3 2に進退するロッド体積を補償する図示しない気室あるいはリザーバとを備えて構成され、伸縮作動時に所定の減衰力を発揮する。

なお、流体圧ダンバ Dは、シリンダ 3 2内に気室を備えたいわゆる単筒型でも、環状のリザーバを備えたいわゆる複筒型としてもよいが、流体圧ダンバ Dを複筒型とすることにより、流体圧ダンバ Dの全長を短くしてサスペンション装置 Sの全体長さを短くできる利点がある。また、ロッド 3 1の上端外周には、流体圧ダンパ Dが最収縮した際にシリンダ 3 1の図 1中上端に衝合して、最収縮時の衝撃を緩和する環状のクッシヨン 4 0が設けられている。

このサスペンション装置 Sにあっては、流体圧ダンバ Dのロッド 3 1の上端から連結軸 3 0が延びており、連結軸 3 0は、ロッド 3 1の上端へ接続される基端となる図 1中下端が拡径されて螺子軸 2の流体圧ダンバ側端部に係合する係合部となるテーパ部 3 0 aが形成されるとともに、先端となる図 1中上端には螺子部 3 O bが形成されている。この実施の形態では、ロッド 3 1と連結軸 3 0とが一体成形されているが、ロッド 3 1と連結軸 3 0を別個の部材として構成して接続するようにしてもよい。また、この例では、ロッド 3 1を連結軸 3 0にて螺子軸 2に連結するようにしているが、流体圧ダンバ Dを倒立型としてシリンダ 3 2を連結軸 3 0にて螺子軸 2に連結するようにしてもよい。

そして、この連結軸 3 0のテーパ部 3 0 aの外周には螺子軸 2の下端に嵌合する環状のディスク 3 3が装着され、ディスク 3 3の外周には、外筒 2 7の内周に摺接してサスペンション装置 Sの伸縮方向の軸受としても機能するバネ受 3 4が装着されている。なお、螺子軸 2の図 1中下端外周には、環状のバンプクッション 4 1が装着されており、このバンプクッシヨン 4 1はディスク 3 3によって下方への移動が規制され、ァクチユエ一夕 Aの最収縮時にホルダ 5の下端に衝合してァクチユエ一夕 Aの最収縮ストロ一ク長を規制している。そして、上記したクッション 4 0は、流体圧ダンパ Dの最収縮ストローク長を規制し、バンプクッション 4 1は、ァクチユエ一夕 Aの最収縮ストローク長を規制し、これら、クッション 4 0およびバンプクッション 4 1によってサスペンション装置 Sの最収縮ス卜ローク長が規制されることになる。

また、連結軸 3 0は、螺子軸 2内に挿通され、反流体圧ダンバ側の先端、すなわち、流体圧ダンバ D側とは反対側における先端の螺子部 3 0 bにナット 3 5を螺合することで、螺子軸 2に連結される。すなわち、この場合、連結軸 3 0のテ —パ部 3 0 aとナット 3 5でディスク 3 3とともに螺子軸 2を挾持することで、連結軸 3 0が螺子軸 2に連結され、連結軸 3 0は、反流体圧ダンバ側から螺子軸 2に連結可能とされている。

すなわち、流体圧ダンパ Dとァクチユエ一夕 Aとを一体化する組立加工に際して、重量物である流体圧ダンパ Dとァクチユエ一夕 Aの中間で連結するのではなく、反流体圧ダンバ側となる図 1中上方側からのみの作業で、流体圧ダンバ Dとァクチユエ一夕 Aとを一体化することができるので、流体圧ダンパ Dとァクチュエー夕 Aの連結作業が容易となり、作業者の負担も飛躍的に軽減されるのである。なお、連結軸 3 0の係合部、この場合、テーパ部 3 0 aを螺子軸 2の流体圧ダンパ側端部に係合することには、螺子軸 2の流体圧ダンパ側端部に直接の接触させて連結軸 3 0の螺子軸 2に対する図 1中上方への移動を規制することのほか、上述したように、螺子軸 2の流体圧ダンバ側端部と係合部との間にディスク 3 3 といった部材を介装して連結軸 3 0の螺子軸 2に対する図 1中上方への移動を規制することも含まれる。また、係合部の形状は、連結軸 3 0の螺子軸 2に対する図 1中上方への移動を規制することができるものであれば、テーパ部 3 0 aとされずともよいが、テ一パ部 3 0 aを採用することで、ディスク 3 3の螺子軸 2への締め込みと芯出しが容易となる利点があり、ディスク 3 3と螺子軸 2にガ夕が生じていてもテーパ部 3 0 aによる図 1中上方への締め込みによって螺子軸 2に対して軸受として機能するバネ受 3 4の軸ずれが防止されて、サスペンション装置 Sの伸縮を円滑に保つことができるのである。

さらに、この実施の形態の場合、螺子軸 2の上端開口部には、連結軸 3 0の上端の螺子軸 2に対する芯出しを行う鍔付き筒状のスぺーサ 3 6が嵌合されており、このスぺーサ 3 6の内周は連結軸 3 0の外周に摺接して、連結軸 3 0の上端の螺子軸 2に対する芯出しとガ夕つきを阻止して、振動入力時における連結軸 3 0と螺子軸 2の干渉を防止する。また、スぺ一サ 3 6によって連結軸 3 0のガ夕つきを防止できるので、振動入力時のナツト 3 5の弛みを抑制している。

なお、連結軸 3 0は、上述のように、螺子軸 2内に挿通され螺子軸 2の反流体圧ダンバ側から螺子軸 2に連結されるため、長尺に設定され、図 1中上下方向に移動する螺子軸 2に対して自身が長手方向のパネ要素として振舞い、軸破断ゃナット 3 5の弛みを抑制することができる。

さらに、この場合、螺子軸 2と連結軸 3 0とが螺子締結されて着脱自在とされているので、サスペンション装置 Sの構成のうち、流体圧ダンバ Dのみ、あるいは、運動変換機構 Tのみの交換が必要な場合に、容易に交換することが可能であり、また、分解して不具合箇所のみを検査することが可能となる。このように、螺子軸 2と連結軸 3 0とが着脱自在に連結されることで、サスペンション装置 S のメンテナンスが容易となり、部品交換も容易となるのであるが、螺子軸 2と連結軸 3 0を溶接やろう付け等の基本的には螺子軸 2と連結軸 3 0とを固定的に連結することもできる。この場合、メンテナンスや部品交換の点におけるメリットはないが、流体圧ダンパ Dとァクチユエ一夕 Aの組立を容易とする点については、着脱自在に螺子軸 2と連結軸 3 0とを連結するものと同様である。すなわち、螺子軸 2と連結軸 3 0とを連結することには、着脱を可能とするものだけではなく、着脱を予定せずに固定することも含まれ、また、螺子締結以外の方法を以つて着脱自在とするとしてもよい。

つづき、流体圧ダンパ Dのシリンダ 3 2の側部外周には、シリンダ 3 2を覆つてシリンダ 3 2との間に環状隙間を形成するカバー筒 3 7が設けられており、このカバ一筒 3 7の上端は折り曲げられて鍔部 3 7 aが形成されている。

そして、このカバ一筒 3 7の鍔部 3 7 aは、サスペンション装置 Sが最伸長した際に、外筒 2 7の図 1中下端内周に嵌合されるクッション 2 8に当接するようになっており、クッション 2 8はサスペンション装置 Sの全体の伸び切りを規制するようになっている。

流体圧ダンバ Dとァクチユエ一夕 Aとは独立して伸縮するので、何ら規制が無いと、サスペンション装置 Sの全体の最伸長ストロ一ク長は流体圧ダンパ Dとァクチユエ一夕 Aの最伸長ストローク長の合計となってしまうため、鍔部 3 7 aとクッション 2 8によってサスペンション装置 Sの全体の最伸長ストローク長を規制しているのである。

そして、カバー筒 3 7の下端内周には、環状のバネ受 4 2がカバー筒 3 7の底部に載置されて収容されており、このバネ受 4 2と上記したバネ受 3 4の下端との間には、流体圧ダンパ Dに並列配置されるパネ 3 8が介装され、さらに、抱持環 2 6のソケット部 2 6 bに装着されたバネ受 4 3とバネ受 3 4の上端との間には、ァクチユエ一夕 Aに並列配置されるバネ 3 9が介装されている。このように、これらバネ 3 8 , 3 9は、車両のバネ上部材の重量を支持する懸架パネとして機能するとともに、バネ 3 8は、流体圧ダンバ Dに並列配置されて流体圧ダンパ D を伸長方向に附勢し、バネ 3 9は、ァクチユエ一夕 Aに並列配置されて流体圧ダンパ Dを収縮方向に附勢しており、流体圧ダンバ Dのロッド 3 1をシリンダ 3 2 に対して中立位置に位置決める機能をも発揮している。

このように、懸架パネとしてのバネ 3 8， 3 9は、上端がマウント 2 2に結合される抱持環 2 6によって担持されており、他方、ァクチユエ一夕 Aはマウント 2 2によって防振ゴム 2 1を介して弾性支持されているので、懸架パネとしてのバネ 3 8 , 3 9の振動が直接的にァクチユエ一夕 Aには伝達されず、懸架パネに対して振動絶縁がなされている。

また、これらのバネ 3 8， 3 9は、車両のバネ下部材の振動をモ一夕 M側、すなわち、バネ上部材に伝達することを抑制する働きをすると同時に、流体圧ダンパ Dのシリンダ 3 2に対してロッド 3 1を中立位置に戻す作用を発揮する。このように、サスペンション装置 Sの振動が収束すると、バネ 3 8， 3 9によってシリンダ 3 2に対してロッド 3 1が中立位置に復帰されるので、シリンダ 3 2に対してピストンが上端や下端近傍に位置したままとなってしまう虞が無く、その後の振動入力に対しても、ビストンがシリンダ 3 2の上端あるいは下端に干渉して車両における乗り心地を悪化させたり、サスペンション装置 Sの信頼性を低下させたりといったことがない。

なお、中立位置とは、車両におけるパネ上部材を上記各バネ 3 8， 3 9によつて支持した状態でシリンダ 3 2に対してロッド 3 1が位置決められた位置であり、ロッド 3 1の端部に連結されるビストンがシリンダ 3 2の中央に位置する状態となるロッド位置のみを指すものではない。

そして、この場合、懸架バネであるバネ 3 8 , 3 9に、流体圧ダンバ Dのロッド 3 1の中立位置への位置決めをする機能を集約することができるので、中立位置への位置決め機能のみあるいは懸架パネ機能のみを果たすパネを別途設ける必要が無く、サスペンション装置 Sにおける部品点数の削減と、コスト低減を図ることが可能であるが、バネ 3 8， 3 9を廃止し別途懸架パネを設けて流体圧ダンパ D内の各圧力室内にそれぞれバネを収容する等してロッド 3 1のシリンダ 3 2 に対する中立位置への位置決めと復帰を行うようにする場合には、懸架パネを別途設けるようにしてもよく、また、懸架パネの上端はマウント 2 2に担持させるのみならず、バネ上部材に担時させて、懸架バネを間接的にマウント 2 2とバネ下部材との間に介装するようにしてもよい。

なお、上述のように、バネ 3 8， 3 9以外によってロッド 3 1のシリンダ 3 2 に対する中立位置への位置決めと復帰を行うようにする場合、たとえば、カバー筒 3 7の上端を内側に折り曲げて、カバー筒 3 7の環状の底部と上記上端の内側への折り曲げ部分とでシリンダ 3 2の外周にシリンダ 3 2に軸方向に不動な一対のシリンダ側バネ受を設け、このバネ受間にロッド 3 1に連結されるロッド側バネ受を配置し、当該シリンダ側バネ受とロッド側バネ受との間の二箇所に流体圧ダンバ Dの伸長および伸縮方向に附勢する各バネを介装するようにしてもよい。また、このサスペンション装置 Sにあっては、この流体圧ダンバ Dは、モータ Mで直線運動する螺子軸 2に対しては直列に連結されているので、車両が悪路を走行したり、路面の突起に乗り上げたりするような場合にパネ下部材に、たとえば、比較的加速度が大きい振動等の高周波振動が入力されると、この振動エネルギを吸収し、上述のパネ 3 8， 3 9による振動伝達抑制効果と相俟って、螺子軸 2側に振動を伝達し難くするように作用する。

ここで、本実施の形態のサスペンション装置 Sにあっては、パネ下部材から入力される直線運動となる振動を回転運動に変換することになるが、回転する多くの部材を備えており、その慣性質量も大きく高周波振動に対しては慣性モーメン卜が大きくなること、および、バネ受 3 4と外筒 2 7のフリクションの影響もあつて、バネ下部材の振動をパネ上部材に伝達しやすくなるという特性があるが、上述のように、流体圧ダンバ Dが該振動を吸収し、さらに、パネ 3 8， 3 9が振動伝達抑制効果を発揮することで、螺子軸 2への振動の伝達を抑制するので、このサスペンション装置 Sにあっては、このような場合にあっても、車両における乗り心地を悪化させるということがない。

さらに、モータ Mおよびポール螺子ナツト 1に直接的に高周波振動が作用することが流体圧ダンバ Dによって防止されることから、モー夕 Mおよびボール螺子ナツト 1に特に加速度が大きな高周波振動が伝達されることが抑制されるので、サスペンション装置 Sの主要部品であるモー夕 Mおよびボール螺子ナツト 1の信頼性が向上し、結果、サスペンション装置 Sの信頼性を向上させることができる。

さらに、上述したように、バネ受 3 4が外筒 2 7の内周に摺接して、サスペンション装置 Sの全体の伸縮についての軸受として機能しているが、このバネ受 3 4は、高周波振動を吸収する流体圧ダンパ Dのみの伸縮に対しては、外筒 2 7に対して軸方向となる図 1中上下に移動することが無いので、この軸受として機能するバネ受 3 4が流体圧ダンパ Dの伸縮に抵抗を与えることが無い。

つまり、軸受として機能するバネ受 3 4は、流体圧ダンバ Dの伸縮に影響を与えない箇所に摺接しており、流体圧ダンパ Dの滑らかな伸縮が補償され、このサスペンション装置 Sでは、高周波振動の入力に対しては積極的に流体圧ダンバ D を伸縮させて振動吸収を図って、パネ上部材への振動絶縁性を向上させることが可能である。

さらに、この実施の形態の場合、バネ受 3 4が軸受として機能しているので、別途の軸受としてのみ機能する軸受を設ける必要が無く、部品点数を削減することができる。なお、バネ受 3 4を軸受として機能させずに別途軸受を設ける場合には、流体圧ダンバ Dの伸縮に抵抗を与えることになるが、外筒 2 7とカバー筒 3 7との間に設置することができる。

また、高周波振動の入力に対して軸受としてのバネ受 3 4が流体圧ダンバ Dの伸縮を妨げないので、ァクチユエ一夕 Aに直接衝撃的な力が作用することが抑制されてモー夕 Mおよび運動変換機構 Tを保護することができ、サスペンション装置 Sの主要部品であるァクチユエ一夕 Aの信頼性が向上し、従来サスペンション装置の不具合を解消してサスペンション装置 Sの信頼性を向上させることができる。

そして、この実施の形態の場合、ァクチユエ一夕 Aが防振ゴム 2 1を介してバネ上部材に連結されるマウント 2 2に弾性支持され、慣性重量の大きいァクチュエー夕 Aの振動が直接にパネ上部材に伝達されてしまうことを防止でき、また、懸架パネとしてのパネ 3 8， 3 9とは防振ゴム 2 1の存在によって振動絶縁がなされているので、パネ上部材とパネ下部材との中間で振動するァクチユエ一夕 A の慣性によるバネ上部材の加振も同時に抑制される。

さらに、ァクチユエ一夕 Aを弾性支持し、かつ、懸架バネであるバネ 3 8， 3 9と絶縁する上記した構成を採用することで、高周波振動を流体圧ダンパ Dにて吸収しきれない場合にあって、上述のように高周波振動入力に対して伸縮し難いァクチユエ一夕 Aが、いわゆる、棒状となってしまう事態となっても、防振ゴム 2 1によって、当該振動を吸収して、バネ上部材への振動の伝達を絶縁することができる。

なお、サスペンション装置 Sにあっては、ァクチユエ一夕 A、流体圧ダンパ D は外筒 2 7、カバー筒 3 7およびマウント 2 2内に収容され、サスペンション装置 Sの主要駆動部分がサスペンション装置 Sの外部とは隔離されるようになっているので、サスペンション装置 S内への雨水の浸入や、主要駆動部分への飛石の接触が確実に防止される。したがって、これによつて、サスペンション装置 Sの実用性が向上するのである。

ここで、上述のように構成されたサスペンション装置 Sを実際に組立てるには、ホルダ 5で保持された運動変換機構 Tのみのアッセンプリに対して、流体圧ダンパ Dのロッド 3 1に連なる連結軸 3 0をバネ受 3 4装着済みのディスク 3 3と螺子軸 2内に挿通して図 1中上端側からナツト 3 5を連結軸 3 0の上端の螺子部 3

0 bに螺着することで、運動変換機構 Tと流体圧ダンバ Dとを一体化することができ、その後、モー夕 Mをホルダ 5の上端に取付けることで、サスペンション装置 Sの組立が終了する。

また、モー夕 Mは筒状のシャフト 1 7を備えてシャフト 1 7内に螺子軸 2が挿通されるようになっているので、運動変換機構 Tと流体圧ダンパ Dとを一体化したのちに、反流体圧ダンパ側から運動変換機構 Tにおけるポール蟓子ナツ卜 1にモー夕 Mのシャフト 1 7を連結することができ、さらにサスペンション装置 Sの組立加工が容易となる。

なお、上記したところでは、螺子軸 2の円滑な上下動を実現することができるので、回り止め機構を螺子軸 2の外周に設けたスプライン溝に係合するポールスプラインナット 3としているが、単に、螺子軸 2の外周にその軸線に沿って溝を形成し、この溝内にキー等の螺子軸 2の上下動を阻害しない部材で螺子軸 2の回り止めを行うようにしても、やはり、回り止め機構をホルダ 5に保持させることができ、このようにしてもよい。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。産業上の利用可能性

本発明のサスベンション装置は、車両のサスペンションに利用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 螺子ナツ卜の回転運動を螺子軸の直線運動に変換する運動変換機構と螺子ナッ卜に連結されるモ一夕とを備えたァクチユエ一夕と、螺子軸に連結される流体圧ダンバとを備えたサスペンション装置において、螺子軸は筒状されて、流体圧ダンバのロッドあるいはシリンダを螺子軸に連結する連結軸を螺子軸内に挿通するとともに、当該連結軸を反流体圧ダンバ側から螺子軸に連結することを特徴とするサスペンション装置。

2 . 連結軸が螺子軸に着脱自在に連結されることを特徴とする請求項 1に記載のサスペンション装置。

3 . 連結軸は螺子軸の流体圧ダンバ側端部に係合する係合部を備え、当該係合部を螺子軸に係合しつつ先端に螺着されるナツトと螺子軸に螺子締結されることを特徴とする請求項 1または 2のいずれかに記載のサスペンション装置。

4 . 螺子軸の反流体圧ダンパ側端部に嵌合されて連結軸の芯出しを行う筒状のスぺーサを備えることを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載のサスペンシヨン装置。

5 . モー夕は筒状のシャフトを備えてシャフト内に螺子軸が挿通されることを特徵とする請求項 1から 4のいずれかに記載のサスペンション装置。