WO2009136509A1

WO2009136509A1 - 車高調整機能付きサスペンション装置

Info

Publication number: WO2009136509A1
Application number: PCT/JP2009/050912
Authority: WO
Inventors: 近藤卓宏; 石末郁人; 太田康洋; 作田敦; 井上博文
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; KYB Corp
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2010-11-09
Also published as: JP2009269541A

Abstract

本発明の車高調整機能付きサスペンション装置（１）は、車両におけるバネ下部材（Ｗ）とバネ上部材（Ｂ）との間に介装される懸架バネとして機能するバネ要素（Ｓ）と、当該バネ要素（Ｓ）の途中とバネ上部材（Ｂ）或いはバネ下部材（Ｗ）との間に介装されて車高を調節するアクチュエータ（Ａ）と、バネ要素（Ｓ）に並列される流体圧ダンパ（Ｄ）とを備えて構成されているので、アクチュエータ（Ａ）で車高を調整する際には、伸縮変位して増減するバネ要素（Ｓ）の弾発力に見合った推力を発生すればよいので、車高調整の応答性が向上し、外部振動入力の際に、アクチュエータ（Ａ）が流体圧ダンパ（Ｄ）の伸縮を阻害することが無い。

Description

車高調整機能付きサスペンション装置技術分野

本発明は、車高調整機能付きサスペンション装置の改良に関する。背景技術

この種の車高調整機能付きサスペンション装置としては、特開 2 0 0 6— 6 4 1 0 1号公報に開示されているように、車両におけるパネ上部材とパネ下部材との間に介装されてパネ上部材を弾性支持する懸架パネと、懸架パネに並列される油圧ダンバと、懸架パネとバネ上部材との間に介装されるァクチユエ一夕とを備えたものが知られている（たとえば、特許文献 1参照）。

また、他の車高調整機能付きサスペンション装置としては、特開 2 0 0 6— 1 1 7 2 1 0号公報に開示されているように、車両におけるバネ上部材とパネ下部材との間に介装されてパネ上部材を弹性支持する懸架パネと、ダンバとしても機能する電磁ァクチユエ一夕とを備えたものが知られている（たとえば、特許文献 2参照）。発明の開示

上述の特開 2 0 0 6— 6 4 1 0 1号公報に開示された車高調整機能付きサスぺンション装置の場合、懸架パネとパネ上部材との間にァクチユエ一夕が介装される形式を採用しているため、車高調整時にはァクチユエ一夕はパネ上部材の重量に打ち勝つ推力を発揮せねばならず、車高調整に時間がかかるため、車両の走行状態に応答性良く車高調整を行うことができない可能性がある。

これに対して特開 2 0 0 6— 1 1 7 2 1 0号公報に開示された車高調整機能付きサスペンション装置の場合、ァクチユエ一夕は懸架パネに並列されるため、車高調整する際にァクチユエ一夕が負担する推力は懸架パネの変位による懸架バネの弾発力の増減分のみで足りるのでァクチユエ一夕の負担が軽減され、より高速に車高調整することが可能となるが、このァクチユエ一夕におけるモー夕ゃ螺子軸といった回転系の慣性モーメントが大きく高周波数の振動入力に対して伸縮し難くなるので、車両における乗り心地を損なってしまう虞がある。なお、特開

2 0 0 6— 6 4 1 0 1号公報の車高調整機能付きサスペンション装置にあっては、高周波振動の入力に対しては流体圧ダンバが振動を抑制するので、特開 2 0 0 6 - 1 1 7 2 1 0号公報の車高調整機能付きサスペンション装置に見られるような現象は現れることはない。

すなわち、特開 2 0 0 6— 6 4 1 0 1号公報の車高調整機能付きサスペンション装置では、高周波振動の入力に対しては乗り心地を悪化させる虞は無いものの応答性良く車高調整を行うことが難しく、他方の特開 2 0 0 6— 1 1 7 2 1 0号公報の車高調整機能付きサスペンション装置では、応答性良く車高調整を行うことができる反面、高周波振動入力に対して乗り心地を悪化させる虞があり、従来の車高調整機能付きサスペンション装置では、車高調整の応答性と乗り心地との両立が困難であった。

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、車高調整の応答性と乗り心地とを両立させることが可能な車高調整機能付き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、本発明の課題解決手段における車高調整機能付きサスペンション装置は、車両におけるパネ下部材とバネ上部材との間に介装される懸架パネとして機能するパネ要素と、当該バネ要素の途中とバネ上部材或いはバネ下部材との間に介装されて車高を調節するァクチユエ一夕と、パネ要素に並列される流体圧ダンバとを備えた。

本発明の車高調整機能付きサスペンション装置は、車両におけるパネ下部材とパネ上部材との間に介装される懸架パネとして機能するパネ要素と、当該パネ要素の途中とバネ上部材或いはパネ下部材との間に介装されて車高を調節するァクチユエ一夕と、バネ要素に並列される流体圧ダンバとを備えて構成されているので、ァクチユエ一夕で車高を調整する際には、伸縮変位して増減するパネ要素の弹発力に見合った推力を発生すればよいので、車高調整の応答性'が向上し、外部振動入力の際に、ァクチユエ一夕が流体圧ダンバの伸縮を阻害することが無い。したがって、本発明の車高調整機能付きサスペンション装置によれば、車高調整の応答性と乗り心地とを両立させることができるのである。

また、本発明の車高調整機能付きサスペンション装置は、応答性良く車高調整を行うことが可能となるので、ァクティブサスペンションとしても機能することもできる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の車高調整機能付きサスペンション装置を概念的に示した図である。

図 2は、具体的な車高調整機能付きサスペンション装置の一構成例における縦断面図である。

図 3は、具体的な車高調整機能付きサスペンション装置の他の構成例における縦断面図である。

図 4は、具体的な車高調整機能付きサスペンション装置の別の構成例における縦断面図である。発明を実施するための最良の形態

図 1に示すように、車高調整機能付きサスペンション装置 1は、パネ下部材 W とバネ上部材 Bとの間に介装されており、基本的には、車両におけるバネ下部材 Wとパネ上部材 Bとの間に介装ざれる懸架パネとして機能するパネ要素 Sと、当該バネ要素 Sの途中とパネ上部材 Bとの間に介装されて車高を調節するァクチュエー夕 Aと、パネ要素 Sに並列される流体圧ダンパ Dとを備えて構成されている。また、ァクチユエ一夕 Aは、この実施の形態の場合、直線運動を回転運動に変換する運動変換機構 Tと、該運動変換機構 Tにおける回転運動を呈する回転部材に連結されるモータ Mとを備えて構成されている。

運動変換機構 Tは、図示はしないが、回転運動を呈する回転部材と回転部材の回転に伴って直線運動を呈する直動部材とで構成され、具体的にたとえば、螺子軸と螺子ナットで構成される送り螺子機構や、ラックアンドピニオン、ウォームギア等の機構で構成されている。このァクチユエ一夕 Aは、図示したところでは、モー夕 Mをバネ上部材 Bに連結し、運動変換機構 Tにおける直動部材をパネ要素 Sの途中に連結して、パネ上部材 Bとバネ要素 Sの途中との間に介装されているが、反対に、モー夕 Mをバネ要素 Sの途中に連結し、運動変換機構 Tにおける直動部材をパネ上部材 Bにしてもよい。

そして、このァクチユエ一夕 Aの場合、駆動源をモ一夕 Mとしているので、運動変換機構 Tにおける回転部材、すなわち、送り螺子機構を採用する場合には、螺子軸もしくは螺子ナツトのいずれか回転する側の部材の回転運動がモータ Mに伝達されるようになっており、モー夕 Mに電気工ネルギを与えて駆動する場合には、直線運動側の部材を直線運動させること、すなわちァクチユエ一夕としての機能を発揮できる。

なお、モー夕 Mと運動変換機構 Tの回転部材とは回転運動を伝達することが可能に連結されればよいので、モー夕 Mと上記回転部材との間に減速機や、回転運動の伝達が可能なリンク、継手等を介装するとしてもよい。

また、モー夕 Mとしては、上記した機能を実現するものであればよいので、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、交流モータ、誘導モ —夕、同期モータ等を用いることができる。

転じて、流体圧ダンバ Dは、周知であり、具体的な構成は省略するが、シリンダ Cと、シリンダ C内に摺動自在に挿入されシリンダ C内に 2つの圧力室を隔成する図示しないビストンと、ピストンに一端が連結されるロッド Rとを備えて構成され、伸縮時に、流体に圧力室間を行き来させるとともに当該流体の流れに抵抗を与えて所定の減衰力を発生するようになっている。なお、流体としては、流体圧ダンバ Dがダンバ機能を呈することができるものを採用することができ、具体的にはたとえば、油、水、水溶液、電磁粘性流体、電気粘性流体や気体等の種々の流体を用いることができる。

この緩衝器において流体圧ダンバ Dは、バネ上部材 Bとパネ下部材 Wとの間に介装され、図示したところでは、ロッド Rをバネ上部材 Bにシリンダ Cをバネ下部材 Wに連結しているが、反対に、ロッド Rをパネ下部材 Wにシリンダ Cをパネ上部材 Bに連結してもよい。したがって、流体圧ダンバ Dは、パネ上部材 Bとバネ下部材 Wとの間にいわゆる正立に介装されても倒立に介装されてもよい。

そして、パネ要素 Sは、バネ上部材 Bとパネ下部材 Wとの間に介装されており、このパネ要素 Sは、パネ上部材 Bを下方から支持してバネ上部材 Bの重量を受けている。

このパネ要素 Sは、一般に懸架バネとして使用されるコイルパネのほか、気体パネやゴム等、パネ上部材 Bを弾性支持してパネとして機能するものであればよい。

さらに、このバネ要素 Sの途中は、ァクチユエ一夕 Aの一端に連結され、パネ要素 Sは、ァクチユエ一夕 Aおよび流体圧ダンバ Dの両方に並列される上バネ a と、流体圧ダンパ Dのみに並列される下バネ bとでなつている。

このように車高調整機能付きサスペンション装置 1は構成されているので、ァクチユエ一夕 Aで車高を調整する、すなわち、ァクチユエ一夕 Aでパネ上部材 B を図 1中上下方向へ移動させるには、バネ要素 Sにおける上バネ aの長さをァクチユエ一夕 Aの推力で変化させればよいことになる。

よって、ァクチユエ一夕 Aは、車高を上昇させる場合には、伸長変位して減少する上パネ aにおけるパネ上部材 Bを上昇させる方向の弾発力に見合った推力を発生すればよく、車高を下降させる場合には、収縮変位して増大する上パネ aにおけるパネ上部材 Bを上昇させる方向の弹発力に見合った推力を発生すればよく、ァクチユエ一夕 Aはバネ上部材 Bの全重量に抗して車高を上昇或いは下降させる推力を発揮する必要が無い。

また、当該車高調整機能付きサスペンション装置 1に、外部から振動が入力される場合、バネ要素 Sにおける下バネ bが伸縮することでァクチユエ一タ Aが流体圧ダンバ Dの伸縮を阻害することが無い。

このように、本発明の車高調整機能付きサスペンション装置 1にあっては、車高調整の際に、ァクチユエ一夕 Aは伸縮変位して増減する上パネ aの弹発力に見合った推力を発生すればよいので、車高調整の応答性が向上し、外部振動入力の際に、ァクチユエ一夕 Aが流体圧ダンバ Dの伸縮を阻害することが無いので、車両における乗り心地を向上することができる。すなわち、本発明の車高調整機能付きサスペンション装置 1によれば、車高調整の応答性と乗り心地とを両立させることができるのである。

また、本発明の車高調整機能付きサスペンション装置 1は、応答性良く車高調整を行うことが可能となるので、ァクティブサスペンションとしても機能させることができる。

なお、上記したところでは、ァクチユエ一夕 Aが当該パネ要素 Sの途中とバネ上部材 Bとの間に介装されているが、バネ要素 Sの途中とバネ下部材 Wとの間に介装されて下バネ bに並列されてもよい。この場合には、車高調整の際に、ァクチユエ一夕 Aは伸縮変位して増減する下パネ bの弾発力に見合った推力を発生すればよいので、車高調整の応答性が向上し、外部振動入力の際に、ァクチユエ一夕 Aが流体圧ダンバ Dの伸縮を阻害することも無いので、上バネ aに並列したものと同様に車高調整の応答性と乗り心地とを両立させることができるのである。ただし、車高調整機能付きサスペンション装置 1自身によりパネ下部材 Wからの振動の伝達が抑制されるバネ上部材 Bにァクチユエ一夕 Aが連結されるようにしておけば、ァクチユエ一夕 Aの振動をも抑制することができるので、ァクチユエ一夕 Aを振動の激しい使用環境に置かずにすむという利点がある。

また、運動変換機構丁が、ポール螺子ナットと螺子軸の組み合わせ等による機構を備えて、外力によって直動部材を強制的に直線運動させることによって回転部材の回転運動に変化させることが可能な場合には、上記外力によってモー夕 M を強制的に回転運動させて、誘導起電力を生じせしめて回転部材の回転運動を抑制するトルクを発生させることができるので、ァクチユエ一夕 Aは外力による直動部材の直線運動を抑制する減衰機能を発揮することができる。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上記直動部材の直線運動を抑制するように機能し、ァクチユエ一夕 Aを、ァクチユエ一夕のみならず緩衝器としても機能させることができる。

このようにァクチユエ一夕 Aをァクチユエ一夕のみならず緩衝器としても機能させる場合には、比較的低周波数の振動に対しては流体圧ダンバ Dのみならずァクチユエ一夕 Aにもパネ上部材 Bの振動を減衰させるようにし、高周波数の振動に対しては流体圧ダンパ Dのみで振動を減衰させるようにするといつた設定も可能となる。したがって、低周波数領域の振動に対しては、流体圧ダンバ Dの減衰特性にァクチユエ一夕 Aの可変の推力による減衰特性を重畳することによって車両の走行状態に適するものとすることができ、高周波数の振動に対しては、慣性モーメン卜が大きく伸縮し難くなるァクチユエ一夕 Aの影響が出ずに、流体圧ダンバ Dのみで振動を減衰するので、車両に最適となる減衰特性を実現することができる。

また、ァクチユエ一夕 Aを特に緩衝器として機能させる場合であって、モー夕 Mが外力で強制的に回転駆動させられる場合、モー夕 Mは発電することになるので、当該電力で減衰力を発揮するとともに、当該電力を蓄電池等に溜めておく事でモー夕 Mを積極的に駆動する際の電力の一部を賄うことができ、省電力となる。以上では、車高調整機能付きサスペンション装置 1を概念的に説明したが、以下、具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 2の一構成例を示して説明する。

図 2に示すように、具体的な一構成例である車高調整機能付きサスペンション装置 2は、基本的には、図 2では図示しない車両におけるパネ下部材とバネ上部材との間に直列配置されて介装されるバネ要素たる上バネ 3および下バネ 4と、上パネ 3と下バネ 4との間に介装されるバネ受 5とバネ上部材との間に介装されるァクチユエ一夕 Aと、上バネ 3および下バネ 4に並列される流体圧ダンバ Dとを備えて構成されている。

ァクチユエ一夕 Aは、直線運動を回転運動に変換する運動変換機構 Tと該運動変換機構 Tにおける回転運動を呈する回転部材たるポール螺子ナツト 6に連結されるモ一夕 Mとを備えて構成されており、この運動変換機構 Tは、回転運動を呈するポール螺子ナツト 6と、ポール螺子ナツト 6の回転に伴って図 2中上下方向となる直線運動を呈する直動部材たる螺子軸 7とを備えて構成されている。また、この運動変換機構 Tにあっては、ポール螺子ナツト 6と螺子軸 7とでなる送り螺子機構とされているので、外力で螺子軸 7が図 2中上下方向に強制的に駆動されるとボール螺子ナツト 6が回転運動を呈するようになつている。

よって、このァクチユエ一夕 Aは、モー夕 Mが発生するトルクでポール螺子ナット 6を回転駆動することによって螺子軸 7を図 2中上下方向へ直線運動させて車高調整を行う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 Ίが外力によって強制的に直線運動させられるとモ一夕 Mの口一夕が回転運動を呈し、モー夕 Mは誘導起電力に起因するロー夕の回転運動を抑制するトルクを発生し、螺子軸 7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、ァクチユエ一夕 A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 7の図 2中上下方向の直線運動を抑制する緩衝器としても機能する。

つまり、このァクチユエ一夕 A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 7に推力を与えることができ、また、螺子軸 7が外力によって強制的に運動させられる場合には、モータ Mが発生する回生トルクで螺子軸 7の直線運動を抑制することができる。

そして、直動部材たる螺子軸 7は、図 2に示すように、中空円筒状に形成され、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 7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 7が後述のボールスプラインナット 8から脱落することを防止するために、螺子軸 7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、回転部材たるボール螺子ナット 6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 7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 7を走行する複数のポールと、各ポ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。

なお、本実施の形態では、ァクチユエ一夕 Aを緩衝器としても機能させるため、回転部材をポール螺子ナツ卜 6として螺子軸 7の駆動によってポール螺子ナツト

6を円滑に回転駆動できるようになっているが、ァクチユエ一夕 Aを緩衝器として機能させない場合には、回転部材をポール螺子ナットではなく、単に、螺子軸 7の螺子溝に螺合する螺子山を備えたナツ卜としてもよい。

つづき、ボール螺子ナツト 6の回転駆動によって螺子軸 7を直線運動させるため、螺子軸 7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 7の外周に設けたスプライン溝とボールスプラインナット 8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 8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 7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ポールと、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。

そして、螺子軸 7に螺子に沿ってポール螺子ナツト 6を螺合させるとともに、螺子軸 7にポールスプラインナツト 8をスプライン溝に沿って挿入してある。

すなわち、ボール螺子ナット 6と螺子軸 7とでなる運動変換機構 Tは、ポール螺子ナツト 6が回転運動を呈すると、螺子軸 7がポールスプラインナット 8によつて回り止めされることにより、螺子軸 7は、図 2中上下方向に直線運動を呈することになる。

また、ポール螺子ナット 6は、モー夕 Mのケーシング 1 0に回転自在に装着される中空なロータシャフト 1 7の内周側に固定されており、また、ポールスブラインナット 8は、ケース 1 0の下端開口端に固定される筒状のホルダ 9の内周に回転不能に保持されている。

他方、モー夕 Mは、図 2に示すように、筒状のケ一シング 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に巻装したコィル 1 1 bとで構成されるステ一夕 1 1と、ケ一シング 1 0の頂部開口端に取付けられてケ一シング 1 0のキャップを兼ねるとともに内周にレゾルパステ一夕 1

2を保持する環状のセンサホルダ 1 3と、センサホルダ 1 3の内周に固定されるポールベアリング 1 4およびケーシング 1 0の図 2中下端内周に固定されるポールベアリング 1 5を介してケーシング 1 0に回転自在に収容される口一夕 1 6とで構成されている。なお、ケーシング 1 0の下端には、上述のようにポールスプラインナツト 8を保持するホルダ 9が固定されている。

また、ロータ 1 6は、内周でボール螺子ナット 6を回転不能に保持する筒状のロー夕シャフト 1 7と、口一夕シャフト 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、ロー夕シャフト 1 7の上端は上述のポールベアリング 1 4の内周によって軸支され、下端は、ボールべァリング 1 5の内周によって軸支され、ケーシング 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極が円周に沿っ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、モ一夕 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における口一夕シャフト 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バステ一夕 1 2に対向する位置には、レゾルバ口一夕 1 9が取付けられ、これらのレゾルバステ一タ 1 2およびレゾルバ口 —夕 1 9によってロー夕 1 6の回転位置を検出できるようになつており、コイル 1 1 bへの通電をコン卜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つている。なお、口一夕 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タリエンコーダ等とされてもよい。なお、ポールベアリング 1 4およびレゾルバステ一夕 1 2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、ボールべァリング 1 4およびレゾルバステ一夕 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。

また、このァクチユエ一夕 Aの場合、上述のように構成されたモー夕 Mと運動変換機構 Tとが一体化された状態のモー夕アッセンプリにおけるケーシング 1 0 へ、ポールスプラインナット 8を保持するホルダ 9でなるホルダアッセンプリを固定することで、組立が簡単に済むようになっているが、ホルダ 9を省略してポ一ルスプラインナット 8をもケーシング 1 0に固定するようにしても良い。

戻って、上述のように構成されたァクチユエ一夕 Aは、ケーシング 1 0の外周に設けたフランジ 1 0 aに装着される防振ゴム 2 0を介してマウント 2 1に連結されている。具体的には、マウント 2 1は、マウント筒 2 2と、車両の図示しないパネ上部材に連結される環状のアッパープレート 2 3と、マウント筒 2 2の上端に結合されるロアプレート 2 4と、アッパープレート 2 3とロアプレート 2 4 とを連結する防振ゴム 2 5と、マウント筒 2 2の内周に結合されてケーシング 1 0のフランジ 1 0 aに装着された防振ゴム 2 0の外周を抱持する抱持環 2 6とを備えて構成されている。すなわち、ァクチユエ一夕 Aはマウント 2 1を介して車両のバネ上部材に連結されることになる。

なお、抱持環 2 6は、防振ゴム 2 0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 2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、懸架パネとして機能するパネ要素における上パネ 3の上端を支持する上方バネ受 2 7が装着されている。

また、螺子軸 7の図 2中下端外周は、上パネ 3の下端を支持する環状のバネ受 5が設けられており、上パネ 3は上方バネ受 2 7とバネ受 5との間に介装されてァクチユエ一夕 Aに並列配置されている。

他方、流体圧ダンパ Dは、この実施の形態の場合、油圧ダンバとされており、詳しく図示はしないが、作動油が充填されるシリンダ 3 0と、シリンダ 3 0内に摺動自在に挿入されシリンダ 3 0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、一端がビストンに連結されるとともにシリンダ 3 0から突出されるロッド 3 1と、シリンダ 3 0内に形成されてシリンダ 3 0に進退する口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、この実施の形態の場合、流体圧ダンパ Dに充填されるのは作動油であり、ロッド 3 1のシリンダ 3 0に対する出没体積の補償と油温補償する気室が必要となるが、流体が気体である場合には、気室を設ける必要は無い。

また、流体圧ダンパ Dは、シリンダ 3 0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、流体圧ダンパ Dを複筒型とすることにより、流体圧ダンパ Dの全長を短くして車高調整機能付きサスぺンション装置 2の全体長さを短くできる利点がある。

そして、この流体圧ダンバ Dにおけるロッド 3 1は、上記したァクチユエ一夕 Aにおける螺子軸 7内に挿通されて、マウント 2 1のアツパ一プレート 2 3に防振ゴム 2 8を介して連結されるキャップ体 2 9に連結されている。

また、シリンダ 3 0の下端には、車両取付用のブラケット 3 3が取付けられており、流体圧ダンパ Dは、このブラケット 3 3を介して車両におけるバネ下部材へ連結可能とされている。

したがって、流体圧ダンバ Dは、ロッド 3 1がマウント 2 1を介して車両におけるバネ上部材へ連結され、シリンダ 3 0がブラケット 3 3を介して車両におけるパネ下部材へ連結されており、このようにしてバネ上部材とパネ下部材との間に介装される。

また、シリンダ 3 0の外周には、下バネ 4の図 2中下端を支持する下方バネ受 3 4が設けられている。また、下バネ 4は、上方が上記したバネ受 5によって支持され、下方バネ受 3 4とバネ受 5との間に介装されている。

そして、上記した上パネ 3と下パネ 4は、バネ受 5を挟んで直列配置されており、マウント 2 1およびシリンダ 3 0を介してバネ上部材とバネ下部材との間に介装されて懸架パネとして機能するパネ要素を構成している。

すなわち、この具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 2にあっても、ァクチユエ一夕 Aは、上バネ 3と下バネ 4でなるバネ要素の途中とバネ上部材との間に介装され、流体圧ダンバ Dは上バネ 3と下バネ 4とでなるパネ要素に並列されてパネ上部材とパネ下部材との間に介装されることになる。なお、図示したように、上バネ 3と下バネ 4はコイルバネとされ、ァクチユエ一夕 Aおよび流体圧ダンパ Dと同軸配置されている。

したがって、この具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 2にあっても、ァクチユエ一夕 Aで車高を調整するには、パネ要素における上パネ 3の伸縮に伴つて増減する上パネ 3の弹発力に見合った推力を発生すればよく、外部振動入力の際に、ァクチユエ一夕 Aが流体圧ダンバ Dの伸縮を阻害することが無いので、車高調整の応答性と乗り心地とを両立させることができるのである。

また、本発明の車高調整機能付きサスペンション装置 2も応答性良く車高調整を行うことができるので、ァクティブサスペンションとしても機能することがでさる。

さらに、運動変換機構 Tが、ボール螺子ナットと螺子軸の組み合わせ等による機構を備えて、外力によって直動部材を強制的に直線運動させることによって回転部材の回転運動に変化させることが可能であるため、上記外力によってモー夕 Mを強制的に回転運動させて、誘導起電力を生じせしめて回転部材の回転運動を抑制するトルクを発生させることができ、ァクチユエ一夕 Aは外力による直動部材の直線運動を抑制する減衰機能を発揮することができる。

すなわち、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上記直動部材の直線運動を抑制するように機能し、ァクチユエ一夕 Aを、ァクチユエ一夕のみならず緩衝器としても機能させることができる。

このように具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 2では、ァクチユエ —夕 Aをァクチユエ一夕のみならず緩衝器としても機能させることができるから、比較的低周波数の振動に対しては流体圧ダンバ Dのみならずァクチユエ一夕 Aにもパネ上部材の振動を減衰させるようにし、高周波数の振動に対しては流体圧ダンパ Dのみで振動を減衰させるようにすることが可能となり、低周波数領域の振動に対しては、流体圧ダンバ Dの減衰特性にァクチユエ一夕 Aの可変の推力による減衰特性を重畳することによって車両の走行状態に適するものとすることができるとともに、高周波数の振動に対しては、慣性モーメントが大きく伸縮し難くなるァクチユエ一夕 Aの影響が出ずに、流体圧ダンバ Dのみで振動を減衰するので、車両に最適となる減衰特性を実現することができる。

したがって、具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 2にあっては、バネ上部材の姿勢の制御に加えて、車両の走行状態に適する減衰力を発揮することができるので、車両における乗り心地をより一層向上することができるのである。

また、ァクチユエ一夕 Aを特に緩衝器として機能させる場合であって、モー夕

Mが外力で強制的に回転駆動させられる場合、モー夕 Mは発電することになるので、当該電力で減衰力を発揮するとともに、当該電力を蓄電池等に溜めておく事でモー夕 Mを積極的に駆動する際の電力の一部を賄うことができ、省電力となる。さらに、螺子軸 7が筒状とされて流体圧ダンバ Dの口ッド 3 1が螺子軸 7内に挿通されてバネ上部材に連結されるようにしているので、ァクチユエ一夕 Aと流体圧ダンバ Dとを同軸配置でき、懸架パネとしてのバネ要素も含めて車高調整機能付きサスペンション装置 2の外径.をコンパク卜にすることができるとともに、ァクチユエ一夕 A、流体圧ダンバ Dおよびバネ要素がバネ上部材に与える推力によってパネ上部材に無用なモーメントを与えてしまうような事態を回避することができる。

なお、上記したところでは、螺子軸 7と直動部材としてポール螺子ナット 6を回転部材としているが、反対に、ポール螺子ナット 6を直動部材として、モー夕 Mの口一夕を螺子軸 7に連結して回転部材とするようにしても良い。

また、上バネ 3および下バネ 4は、コイルバネ以外にも気体バネとされてもよく、特に、図 3に示した他の構成例の具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 3 5のように、長尺に形成されるマウント筒 2 2と螺子軸 7の下端に連結されるエアピストン 3 2との間にダイヤフラム 3 6を介装し、ァクチユエ一夕 Aの外周に気室 Gを区画して、上バネを気体パネとする場合には、ァクチユエ一夕 A で車高調整した後には気室 G内の圧力を制御して車高を維持させることもでき、この場合には、ァクチユエ一夕 Aで車高を維持するため継続的に推力を出力する必要がなくなるので、より省電力となるとともにモー夕 Mの熱減磁を抑制することができる。なお、エアピストン 3 2は筒状とされてァクチユエ一夕 Aの外周であるホルダ 9に摺接しており、エアピストン 3 2とホルダ 9との間は気室 Gの気密を保っためシールされている。

さらに、運動変換機構 Tを台形螺子と台形螺子に符合する螺子ナツトとして、台形螺子と螺子ナツ卜の一方を直動部材として他方を回転部材とする場合には、直動部材の直線運動を回転部材の回転運動へ変換することができないので、ァクチユエ一夕 Aは緩衝器としての機能を呈することができなくはなるが、車高調整後にァクチユエ一夕 Aで継続的に推力を出力することなく車高を維持することができるので省電力となる。またさらに、図 4に示した別の構成例の具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 3 7のように、螺子軸 7の上端をパネ上部材へ回転不能に連結するようにする場合には、螺子軸 7のパネ上部材への連結によって螺子軸 7の回り止めが成されるので、ボールスプラインナット 8の省略が可能となる。この場合、車高調整時にモー夕 M自体が図 4中上下動することになるので、上パネ 3と下バネ 4 との間介装されるバネ受 3 8は、モー夕 Mのケーシング 3 9の外周に形成され、上バネ 3の上端を支持する上方バネ受 4 0は、防振ゴム 4 1を介して螺子軸 7および流体圧ダンバ Dのロッド 3 1の図 4中上端に連結されている。なお、別の構成例の具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 3 7において、上記した一構成例の車高調整機能付きサスペンション装置 2と同様の部材については、重複するため説明を省略することとする。

このように構成された別の構成例の具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 3 7にあっても、ァクチユエ一夕 Aは、上バネ 3と下バネ 4でなるバネ要素の途中とバネ上部材との間に介装され、流体圧ダンバ Dは上パネ 3と下バネ 4 とでなるパネ要素に並列されてパネ上部材とパネ下部材との間に介装されることになる。

したがって、この具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 3 7にあっても、ァクチユエ一夕 Aで車高を調整するには、バネ要素における上バネ 3の伸縮に伴って増減する上パネ 3の弹発力に見合った推力を発生すればよく、外部振動入力の際に、ァクチユエ一夕 Aが流体圧ダンバ Dの伸縮を阻害することが無いので、車高調整の応答性と乗り心地とを両立させることができるのである。

また、本発明の車高調整機能付きサスペンション装置 3 7も応答性良く車高調整を行うことができるので、ァクティブサスペンションとしても機能することができる。

さらに、運動変換機構 Tが、ボール螺子ナットと螺子軸の組み合わせ等による機構を備えて、外力によって直動部材を強制的に直線運動させることによって回転部材の回転運動に変化させることが可能であるため、ァクチユエ一夕 Aがァクチユエ一夕のみならず緩衝器としても機能するので、低周波数領域の振動に対しては、流体圧ダンバ Dの減衰特性にァクチユエ一夕 Aの可変の推力による減衰特性を重畳することによって車両の走行状態に適するものとすることができるとともに、高周波数の振動に対しては、慣性モーメントが大きく伸縮し難くなるァクチユエ一夕 Aの影響が出ずに、流体圧ダンバ Dのみで振動を減衰することができ、車両に最適となる減衰特性を実現することができる。

したがって、この具体的な車高調整機能付きサスペンション装置 3 7にあっても、バネ上部材の姿勢の制御に加えて、車両の走行状態に適する減衰力を発揮することができるので、車両における乗り心地をより一層向上することができるのである。

また、ァクチユエ一夕 Aを特に緩衝器として機能させる場合であって、モータ Mが外力で強制的に回転駆動させられる場合、モー夕 Mは発電することになるので、当該電力で減衰力を発揮するとともに、当該電力を蓄電池等に溜めておく事でモー夕 Mを積極的に駆動する際の電力の一部を賄うことができ、省電力となる。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

本発明の車高調整機能付きサスペンション装置は、車両のサスペンションに利用することができる。

Claims

特許請求の範囲

1 . 車両におけるパネ下部材とパネ上部材との間に介装される懸架パネとして機能するバネ要素と、当該パネ要素の途中とパネ上部材或いはバネ下部材との間に介装されて車高を調節するァクチユエ一夕と、パネ要素に並列される流体圧ダンパとを備えた車高調整機能付きサスペンション装置。

2 . ァクチユエ一夕は、直線運動を回転運動に変換する運動変換機構と該運動変換機構における回転運動を呈する回転部材に連結されるモ一夕とを備えてなることを特徴とする請求項 1に記載の車高調整機能付きサスペンション装置。

3 .運動変換機構は、螺子軸と螺子ナツトとでなる送り螺子機構とされるともに、螺子軸を中空として、流体圧ダンバのロッドを当該螺子軸内に挿通してバネ上部材側へ連結することを特徴とする請求項 1または 2に記載の車高調整機能付きサスペンション装置。

4 . バネ要素は、二つのバネを直列してなり、バネ間に介装されるバネ受とバネ上部材との間にァクチユエ一夕を介装してなる請求項 1から 3のいずれかに記載の車高調整機能付きサスペンション装置。