(57)【要約】【課題】ばね上とばね下との間に減衰力を発生させるだけでなく、車輪を転舵することができるサスペンションを提供する。【解決手段】サスペンション３は、車両のばね上に連結され、ねじ溝５ａとスプライン溝５ｂが形成される軸５と、ボール１７を介して軸５に組み付けられるボールねじナット６と、ボール１０を介して軸５に組みけられるボールスプラインナット７と、ボールねじナット６に接続されるボールねじ用モータ８と、ボールスプラインナット７に接続されるボールスプライン用モータ９と、車両のばね下に連結され、ボールねじ用モータ８とボールスプライン用モータ９を保持するケース１８と、を備える。ボールスプライン用モータ９がボールスプラインナット７と軸５をケース１８に対して相対的に回転させる。【選択図】図２
2020001565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のばね上とばね下のいずれか一方に連結され、ねじ溝とスプライン溝が形成される軸と、
ボールを介して前記軸に組み付けられるボールねじナットと、
ボールを介して前記軸に組みけられるボールスプラインナットと、
前記ボールねじナットに接続されるボールねじ用モータと、
前記ボールスプラインナットに接続されるボールスプライン用モータと、
前記車両の前記ばね上と前記ばね下の他方に連結され、前記ボールねじ用モータと前記ボールスプライン用モータを保持するケースと、を備え、
前記ボールスプライン用モータが前記ボールスプラインナットと前記軸を前記ケースに対して相対的に回転させるサスペンション。
【請求項２】
前記一方と前記軸との間には、ダンパが介在することを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
【請求項３】
前記軸の少なくとも一部が中空に形成され、
前記軸の中空部には、前記ダンパのオイルが封入されることを特徴とする請求項２に記載のサスペンション。
【請求項４】
前記ダンパは、上端部が前記ばね上に連結され、下端部が前記軸に軸方向に相対移動可能に連結されるダンパ軸を備え、
前記ばね上を支持するばねが、前記ばね上と前記軸の上端部との間に介在することを特徴とする請求項２又は３に記載のサスペンション。
【請求項５】
前記ボールねじ用モータと前記ボールスプライン用モータが、前記軸が貫通する中空モータであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のサスペンション。
【請求項６】
前記ボールねじナットと前記ボールスプラインナットとの間に前記ボールねじ用モータと前記ボールスプライン用モータとが配置されることを特徴とする請求項５に記載のサスペンション。
【請求項７】
前記軸が前記ばね上に連結され、
前記ケースが前記ばね下に連結され、
前記ボールねじナットが前記ボールスプラインナットよりも下側に配置されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のサスペンション。
【請求項８】
前記ケースが前記ばね上に連結され、
前記軸が前記ばね下に連結され、
前記ボールねじナットが前記ボールスプラインナットよりも上側に配置されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のサスペンション。
【請求項９】
前記ばね上を支持するばねの内径が前記ケースの外径よりも大きく、
前記ばねが前記ケースの少なくとも一部を囲むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載のサスペンション。
【請求項１０】
前記ばね上を支持するばねの内径が前記ケースの外径よりも小さく、
前記ばねが前記ケースから軸方向にずれて配置されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載のサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のサスペンションに関し、特にボールねじを備えるサスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のサスペンションとして、ボールねじを備えるサスペンションが提案されている。例えば特許文献１には、ボールねじと、ボールねじナットに接続されるモータと、を備えるサスペンションが提案されている。特許文献１に記載のサスペンションにおいて、ばね上とばね下とが接近・離間する間、ボールねじが逆作動してナットが回転し、モータが発電機として機能する。これにより、ばね上とばね下との間に減衰力を発生させることができる。また、特許文献１に記載のサスペンションにおいて、モータがアクチュエータとしてアクティブに減衰力を発生させることもできる。すなわち、モータは、ボールねじを正作動させてねじ軸を軸方向に移動させる。これにより、ばね上とばね下との間にアクティブに軸方向の力（すなわち減衰力）を発生させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のサスペンションにおいては、モータは、ばね上とばね下との間にねじ軸の軸方向の力を働かせるだけであり、車輪を転舵することができない。車輪の転舵は、ステアリングホイールに連結されるステアリング装置（例えばステアリングシャフト、ギヤ、タイロッド、パワーアシストアクチュエータ等）によって行われる。
【０００５】
サスペンションが車輪を転舵させることができれば、ステアリング装置を不要にすることができるし、ステアリング装置がある場合でも、ステアリング装置とサスペンションとを併用して車輪を転舵することで、車両の多様な制御が可能になる。
【０００６】
そこで本発明は、ばね上とばね下との間に減衰力を発生させるだけでなく、車輪を転舵することができるサスペンションを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、車両のばね上とばね下のいずれか一方に連結され、ねじ溝とスプライン溝が形成される軸と、ボールを介して前記軸に組み付けられるボールねじナットと、ボールを介して前記軸に組みけられるボールスプラインナットと、前記ボールねじナットに接続されるボールねじ用モータと、前記ボールスプラインナットに接続されるボールスプライン用モータと、前記車両の前記ばね上と前記ばね下の他方に連結され、前記ボールねじ用モータと前記ボールスプライン用モータを保持するケースと、を備え、前記ボールスプライン用モータが前記ボールスプラインナットと前記軸を前記ケースに対して相対的に回転させるサスペンションである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ボールねじナットに接続されるボールねじ用モータが、ばね上とばね下との間に減衰力を発生させる。また、ボールスプラインナットに接続されるスプライン用モータがボールスプラインナットと軸をケースに対して相対的に回転させるので、ばね上に対してばね下を回転させることができ、したがって、車輪を転舵することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態のサスペンションの正面図（車両の前方から見たときの正面図）である。
【図２】本発明の第１の実施形態のサスペンションの垂直断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態のサスペンションの垂直断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態のサスペンションの垂直断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態のサスペンションの正面図（車両の前方から見たときの正面図）である。
【図６】本発明の第５の実施形態のサスペンションの垂直断面図である。
【図７】本発明の第６の実施形態のサスペンションの垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態のサスペンションを詳細に説明する。ただし、本発明のサスペンションは、種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
（第１の実施形態）
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施形態のサスペンションの正面図（車両の前方から見たときの正面図）である。１は車体、２は車輪である。車体１と車輪２とは、本実施形態のサスペンション３を介して接続される。サスペンション３は、コイルばね等のばね４を備える。サスペンション３のばね４によって支えられる部材をばね上といい、ばね４によって支えられていない部材をばね下という。ばね上は、車体１側であり、ばね下は車輪２側である。サスペンション３は、４つの車輪２毎に設けられ、４つの車輪２毎に電子制御装置（ＥＣＵ）によって制御される。
【００１２】
図２は、本実施形態のサスペンション３の垂直断面図である。５は軸、６はボールねじナット、７はボールスプラインナット、８はボールねじ用モータ、９はボールスプライン用モータ、１８はケースである。以下に、これらの構成要素を順番に説明する。
【００１３】
軸５の外面には、所定のリードを持つ螺旋状のねじ溝５ａが形成される。また、軸５の外面には、軸方向に延びる直線状のスプライン溝５ｂが形成される。ねじ溝５ａとスプライン溝５ｂとは、交差する。ねじ溝５ａとスプライン溝５ｂとの交差部分において、ねじ溝５ａはスプライン溝５ｂよりも深く形成される。これにより、ねじ溝５ａを転動するボール１７がねじ溝５ａとスプライン溝５ｂとの間の段差を乗り越えて、スプライン溝５ｂに移行するのを防止する。スプライン溝５ｂを転動するボール１０は、ボールスプラインナット７の保持器に保持される。これにより、スプライン溝５ｂを転動するボール１０が交差部分でねじ溝５ａに移行するのを防止する。軸５は、中空である。
【００１４】
軸５の上端部は、車体１に取り付けられるフランジ１１に連結される。軸５の上端部には、ゴムブッシュ、球面ジョイント等のジョイント１２が設けられる。軸５の上端部は、ジョイント１２を介してフランジ１１に連結される。ジョイント１２は、軸５の回転を拘束すると共に、軸５とフランジ１１との心合せ（アライメント）の誤差を吸収する役割を持つ。
【００１５】
ボールねじナット６は、軸５にボール１７を介して組み付けられる。ボールねじナット６は、ボールスプラインナット７よりも下側に配置される。ボールねじナット６の内面には、軸５のねじ溝５ａに対向する螺旋状のねじ溝６ａが形成される。ボールねじナット６のねじ溝６ａと軸５のねじ溝５ａとの間には、ボール１７が転がり運動可能に介在する。ボールねじナット６には、ボール１７を循環させる循環路が設けられる。
【００１６】
ボールねじナット６は、ベアリング１３に回転自在に支持される。ベアリング１３は、外輪１４と、ボールねじナット６と一体の内輪１５と、外輪１４と内輪１５との間に介在するベアリングボール１６と、を備える。外輪１４は、ケース１８に固定される。ボールねじナット６は、ケース１８に回転可能に支持される。
【００１７】
ボールスプラインナット７は、軸５にボール１０を介して組み付けられる。ボールスプラインナット７の内面には、軸５のスプライン溝５ｂに対向する直線状のスプライン溝７ａが形成される。軸５のスプライン溝５ｂとボールスプラインナット７のスプライン溝７ａとの間には、ボール１０が転がり運動可能に介在する。ボールスプラインナット７は、ボール１０を保持する保持器を有する。ボールスプラインナット７には、ボール１０を循環させる循環路が設けられる。
【００１８】
ボールスプラインナット７は、ベアリング１９に回転自在に支持される。ベアリング１９は、外輪２１と、ボールスプラインナット７と一体の内輪２２と、外輪２１と内輪２２との間に介在するベアリングボール２０と、を備える。外輪２１は、ケース１８に固定される。ボールスプラインナット７は、ケース１８に回転可能に支持される。
【００１９】
ボールねじ用モータ８は、ボールねじナット６に接続されると共に、ケース１８に保持される。ボールねじ用モータ８は、ステータ８ａと、ロータ８ｂと、を備える。ステータ８ａがケース１８に固定される。ロータ８ｂがボールねじナット６に接続される。ボールねじ用モータ８は中空モータであり、軸５がボールねじ用モータ８を貫通する。
【００２０】
ボールスプライン用モータ９は、ボールスプラインナット７に接続されると共に、ケース１８に保持される。ボールスプライン用モータ９は、ステータ９ａと、ロータ９ｂと、を備える。ステータ９ａがケース１８に固定される。ロータ９ｂがボールスプラインナット７に接続される。ボールスプライン用モータ９は中空モータであり、軸５がボールスプライン用モータ９を貫通する。ボールねじナット６、ボールねじ用モータ８、ボールスプライン用モータ９、ボールスプラインナット７は、軸５の軸方向に並べられる。ボールねじナット６とボールスプラインナット７との間にボールねじ用モータ８とボールスプライン用モータ９とが配置される。
【００２１】
ケース１８には、ボールねじ用モータ８とボールスプライン用モータ９とが収容される。ケース１８は、ボールスプライン用モータ９が収容される第１ケース１８ａと、ボールねじ用モータ８が収容される第２ケース１８ｂと、軸５の下端部が収容される第３ケース１８ｃと、を備える。ケース１８の下端部は、車輪２のナックルに連結される。
【００２２】
ケース１８の上端部とフランジ１１との間には、ばね４が介在する。ばね４の内径はケース１８の外径よりも小さく、ばね４はケース１８の上方に軸方向にずれて配置される。ばね４の両端部には、ばね受け２３ａ，２３ｂが設けられる。フランジ１１に対するケース１８の回転を許容できるように、フランジ１１とばね受け２３ａとの間には、ベアリング２４が介在する。蛇腹２５は、ばね４の内側に配置される。蛇腹２５は、ばね受け２３ａ，２３ｂ間に介在し、ケース１８から突出する軸５の上部を覆う。
【００２３】
以下に本実施形態のサスペンション３の作用を説明する。路面に凹凸があって、ばね上（車体１側）とばね下（車輪２側）とが接近・離間する間、ばね４が伸縮し、軸５とケース１８とが軸方向に相対的に移動する。これに伴い、ボールねじ（軸５及びボールねじナット６）の逆動作によってボールねじナット６が軸５に対して回転し、ボールねじ用モータ８が発電機（アブソーバ）として機能する。これにより、ばね上とばね下との間に減衰力を発生させることができる。
【００２４】
また、本実施形態のボールねじ用モータ８は、ばね上（車体１側）とばね下（車輪２側）との間にアクティブに軸方向の力を発生させるアクチュエータとしても機能する。すなわち、ボールねじ用モータ８は、ボールねじナット６を回転駆動させて、軸５に対してボールねじナット６を軸方向に移動させ、軸５に対してケース１８を軸方向（（１）方向）に移動させる。スカイフック理論によりボールねじ用モータ８を制御すれば、路面の凹凸に合わせて車輪２を上下させて衝撃を吸収することができる。また、ボールねじ用モータ８がアクチュエータとしての機能を有するので、カーブ時の車体１の傾き（ロール）や加減速時の車体１の傾き（ピッチ）を抑制したり、走行時又は停車時にユーザーが車高を任意に変化させたり、車の乗り降り時に車高を低くしたりすることができる。
【００２５】
ここで、本実施形態のボールねじ用モータ８は、ＥＣＵの制御を変更することにより、アブソーバとしてのみ機能することも、アクチュエータとしてのみ機能することも、アブソーバとアクチュエータの両方として機能することもできる。
【００２６】
ボールスプライン用モータ９がボールスプラインナット７を回転駆動させると、ボールスプラインナット７と一緒にケース１８が軸５に対して回転する（回転を（２）で示す）。これにより、ばね上（車体１側）に対してばね下（車輪２側）を回転させることができ、したがって車輪２を転舵することができる。サスペンション３が車輪２を転舵することができれば、ステアリング装置を不要にすることができる。ステアリング装置がある場合でも、ステアリング装置とサスペンション３とを併用して車輪２を転舵することで、車両の多様な制御が可能になる。例えば、車両がオーバーステアにあるときに、車両のスピンを回避するために車輪２を旋回方向と逆方向に転舵することができる。また、車両が高速走行時にあるときに、車両の安定性を向上させるために、車輪２のトーイン量を調整することができる。さらに、車庫入れ時に車輪２を旋回して駐車をし易くする（例えば片側に壁がある他車Ａと他車Ｂの間に縦列駐車する場合、車輪２を旋回させて壁に向かって進み、他車Ａと他車Ｂの間に自車が入ったら車輪２の旋回を戻す）ことができる。
【００２７】
なお、ボールスプライン用モータ９がボールスプラインナット７を回転駆動させると、ボールねじ（軸５及びボールねじナット６）の正動作によって軸５に対してケース１８が軸方向に移動してしまう。これを避けるために、ボールねじ用モータ８がボールスプラインナット７の回転量と同じ回転量だけボールねじナット６を回転させる。
【００２８】
以上に本実施形態のサスペンション３の構成及び作用を説明した。本実施形態のサスペンション３によれば、以下の効果を奏する。
【００２９】
ボールねじ用モータ８とボールスプライン用モータ９が、軸５が貫通する中空モータであるので、サスペンション３をスリム化することができ、サスペンション３をばね上とばね下の狭いスペースに配置することができる。
【００３０】
ボールねじナット６とボールスプラインナット７との間にボールねじ用モータ８とボールスプライン用モータ９とが配置されるので、ボールねじナット６とボールスプラインナット７による軸５の支持スパンを長くすることができ、軸５の回転と軸方向移動を安定させることができる。
【００３１】
軸５がばね上に連結され、ケース１８がばね下に連結され、ボールねじナット６がボールスプラインナット７よりも下側に配置されるので、車体１の重量は、軸５、ボールねじナット６、ボールねじナット６よりも下方のケース１８を介して車輪２に伝わる。ボールねじナット６よりも上方のケース１８には、車体１の重量がかからないので、ケース１８の肉厚を薄くすることができ、ケース１８の軽量化・外径のスリム化が可能になる。
【００３２】
ばね上を支持するばね４の内径がケース１８の外径よりも小さく、ばね４がケース１８の上方に配置されるので、サスペンション３の外径のスリム化が可能になる。
（第２の実施形態）
【００３３】
図３は、本発明の第２の実施形態のサスペンション３１の垂直断面図を示す。第２の実施形態のサスペンション３１は、第１の実施形態のサスペンション３にダンパ３２を付加したものである。このダンパ３２は、路面の細かな凹凸による振動を吸収する役割を持つ。ボールねじ用モータ８が路面の凹凸による振動を常にアクティブに吸収する場合、ボールねじ（軸５及びボールねじナット６）を常に微小に作動させる必要がある。これを防止するために、路面の細かい凹凸による振動をダンパ３２がパッシブに吸収する。ボールねじ用モータ８は路面の大きな凹凸による振動をアクティブに吸収する。これにより、ボールねじ用モータ８の制御がシンプルになり、ボールねじ（軸５及びボールねじナット６）のフレッティング摩耗や圧痕等の破損を防止することが可能になる。
【００３４】
第２の実施形態のフランジ１１、ばね４、ケース１８、ボールねじ用モータ８、ボールスプライン用モータ９、ボールねじナット６、ボールスプラインナット７の構成は、第１の実施形態と略同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。
【００３５】
ダンパ３２は、フランジ１１と軸５との間に介在するダンパ軸３３を備える。ダンパ軸３３の上端部は、フランジ１１にジョイント１２を介して連結される。ダンパ軸３３の下端部は、中空の軸５に相対的にスライド可能に嵌められる。軸５の構成は、第１の実施形態と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。
【００３６】
軸５の内部は仕切板３４によってオイル室３５ａとガス室３５ｂとに区画される。オイル室３５ａには、作動液としてのオイルが封入される。ガス室３５ｂには、ガスが封入される。ダンパ軸３３の下端部には、ピストン３６が固定される。ピストン３６には、オイルが通過するのを許容する小径孔が開けられる。ピストン３６が軸５のオイル室３５ａを相対的に上下することで減衰力が発生し、路面の細かな凹凸による車体１の振動を吸収できる。ピストン３６の上下に伴い仕切板３４も上下する。仕切板３４はガス室３５ｂのガスによって加圧される。
【００３７】
ダンパ軸３３と軸５とは、ボールスプライン３７によって軸方向に相対移動可能に相対回転不可能に連結される。軸５の上端部はパッキン３８によってシールされる。
（第３の実施形態）
【００３８】
図４は、本発明の第３の実施形態のサスペンション７１の垂直断面図を示す。第３の実施形態のサスペンション７１は、第２の実施形態のボールねじ用モータ８を用いたアクティブな制振とダンパ３２を用いたパッシブな制振とを切り離し、お互いの影響を受けないようにしたものである。
【００３９】
ケース１８（第１ケース１８ａ、第２ケース１８ｂ、第３ケース１８ｃ）、ボールねじ用モータ８、ボールスプライン用モータ９、ボールねじナット６、ボールスプラインナット７、軸５、ダンパ３２（ダンパ軸３３、ピストン３６、オイル室３５ａ、ガス室３５ｂ、仕切板３４）の構成は、第２の実施形態と略同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。
【００４０】
第２の実施形態では、ばね４（図３参照）がフランジ１１とケース１８との間に介在するのに対し、第３の実施形態では、ばね７２がフランジ１１と軸５の上端部との間に介在する。すなわち、軸５の上端部には、ばねベース７３が固定される。ばね７２は、フランジ１１側のばね受け２３ａと軸５側のばねベース７３との間に介在する。ダンパ軸３３は、蛇腹７４によって覆われる。軸５の上部は、蛇腹７４によって覆われる。
【００４１】
第３の実施形態でも第２の実施形態と同様に、ダンパ軸３３は、ジョイント１２を介してフランジ１１に回転不可能に連結される。軸５は、ダンパ軸３３に軸方向に移動可能に回転不可能に連結される。ケース１８には、車輪２が連結される。路面の細かい凹凸によりケース１８が上下動すると、ボールねじナット６によってケース１８と一緒に軸５が上下動する。このため、軸５がダンパ軸３３に対して上下動して、ダンパ３２に減衰力が発生する。したがって、路面の細かい凹凸による振動をダンパ３２がパッシブに吸収することができる。
【００４２】
ボールねじ用モータ８を用いて路面の凹凸による振動をアクティブに吸収する場合、ボールねじ用モータ８がボールねじ（軸５及びボールねじナット６）を正作動させ、路面の凹凸に合わせてケース１８を上下動させる。これにより、路面の凹凸による振動をアクティブに吸収することができる。ここで、軸５の上端部は、ばね７２を介してフランジ１１に連結されていて、ボールねじ用モータ８がケース１８を上下動させても、ダンパ３２が作動することがない。このため、アクティブな制振とパッシブな制振とを切り離すことができる。
【００４３】
第３の実施形態のサスペンション７１によれば、ボールねじ用モータ８を用いたアクティブな制振とダンパ３２を用いたパッシブな制振とを切り離すことができるので、ダンパ３２の設計やボールねじ用モータ８の制御が容易になるという効果を奏する。
【００４４】
なお、図４では、ボールねじ用モータ８及びボールスプライン用モータ９の構成が詳細に示されている。具体的には、８０は、ボールスプライン用モータ９のロータ９ｂの内側に固定される筒状連結部である。ロータ９ｂは、筒状連結部８０を介してボールスプラインナット７に連結される。同様に、８１は、ボールねじ用モータ８のロータ８ｂの内側に固定される筒状連結部である。ロータ８ｂは、筒状連結部８１を介してボールねじナット６に連結される。７８，７９は、ボールスプライン用モータ９及びボールねじ用モータ８それぞれを冷却するためのフィンである。
（第４の実施形態）
【００４５】
図５は、本発明の第４の実施形態のサスペンション４１の正面図（車両の前方から見たときの正面図）である。１は車体、２は車輪である。第１の実施形態では、車体１側に軸５が連結され、車輪２側にケース１８が連結される。第４の実施形態では、車体１側にケース４３が連結され、車輪２側に軸５（図６参照）が連結される。
【００４６】
図６は、第４の実施形態のサスペンション４１の垂直断面図である。５は軸、６はボールねじナット、７はボールスプラインナット、８はボールねじ用モータ、９はボールスプライン用モータ、４３はケース、４２はダンパである。以下に、これらの構成要素を順番に説明する。
【００４７】
ケース４３は、ボールスプライン用モータ９が収容される第１ケース４３ａと、ボールねじ用モータ８が収容される第２ケース４３ｂと、軸５の上端部が収容される第３ケース４３ｃと、を備える。ケース４３の上端部は、車体１に取り付けられるフランジ１１にジョイント１２を介して連結される。
【００４８】
軸５は中空である。軸５の外面には、螺旋状のねじ溝５ａと直線状のスプライン溝５ｂが形成される。軸５は、フランジ１１に連結されていない。軸５は、ボールねじ用モータ８とボールスプライン用モータ９によって軸方向（（１）方向）に上下動し、回転する（回転を（２）で示す）。
【００４９】
ボールねじナット６、ボールスプラインナット７、ボールねじ用モータ８、ボールスプライン用モータ９の構成は、第１の実施形態と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。
【００５０】
軸５の下端部には、ダンパ４２が連結される。ダンパ４２は、軸５にボールスプライン４５を介して連結されるダンパケース４６を備える。ボールスプライン４５は、軸５とダンパケース４６とを軸方向移動可能に回転不可能に連結する。ダンパケース４６は、車輪２のナックルに連結される。
【００５１】
ダンパケース４６の内部は、仕切板４７によってオイル室４８ａとガス室４８ｂとに区画される。オイル室４８ａには、作動液としてのオイルが封入される。ガス室４８ｂには、ガスが封入される。軸５の下端部には、ピストン４９が固定される。ピストン４９には、オイルが通過するのを許容する小径孔が開けられる。ピストン４９がオイル室４８ａを上下することで減衰力が発生し、路面の細かな凹凸による車体１の振動を吸収することができる。
【００５２】
ケース４３とダンパ４２との間には、ばね５１が介在する。ばね５１の内径はケース４３の外径よりも大きく、ばね５１はケース４３の一部を囲む。ばね５１の両端部には、ばね受け５２ａ，５２ｂが設けられる。ばね５１に対するダンパ４２の回転を許容できるように、ばね受け５２ｂとダンパ４２との間には、ベアリング５３が介在する。蛇腹５４は、ばね受け５２ａ，５２ｂ間に介在し、ケース４３から突出する軸５の下部を覆う。
【００５３】
以下に第４の実施形態のサスペンション４１の作用を説明する。路面に凹凸があって、ばね上（車体１側）とばね下（車輪２側）とが接近・離間する間、ばね５１が伸縮し、ケース４３と軸５とが軸方向に相対的に移動する。これに伴い、ボールねじ（軸５及びボールねじナット６）の逆動作によってボールねじナット６が軸５に対して回転し、ボールねじ用モータ８が発電機（アブソーバ）として機能する。
【００５４】
また、本実施形態のボールねじ用モータ８は、ばね上（車体１側）とばね下（車輪２側）との間にアクティブに軸方向の力を発生させるアクチュエータとしても機能する。すなわち、ボールねじ用モータ８は、ボールねじナット６を回転駆動させて、ボールねじナット６に対して軸５を軸方向に移動させ、ケース４３に対して軸５を軸方向に移動させる。スカイフック理論によりボールねじ用モータ８を制御すれば、路面の凹凸に合わせて車輪２を上下させて衝撃を吸収することができる。
【００５５】
なお、本実施形態のボールねじ用モータ８は、アブソーバとしてのみ機能することも、アクチュエータとして機能することも、アブソーバとアクチュエータの両方として機能することもできる。
【００５６】
ボールスプライン用モータ９がボールスプラインナット７を回転駆動させると、ボールスプラインナット７と一緒に軸５がケース４３に対して回転する。これにより、ばね上（車体１側）に対してばね下（車輪２側）を回転させることができ、したがって車輪２を転舵することができる。
【００５７】
第４の実施形態のサスペンション４１によれば、以下の効果を奏する。ケース４３、ボールねじ用モータ８、ボールスプライン用モータ９がばね上（車体１側）に連結されていて、軸方向に移動したり回転したりする部分（軸５、ダンパ４２）の重量が小さい。このため、小さいエネルギでサスペンション４１を作動させることができる。
【００５８】
ダンパ４２が路面の細かな凹凸による振動をパッシブに吸収するので、ボールねじ用モータ８は路面の大きな凹凸による振動をアクティブに吸収するだけで済む。このため、ボールねじ用モータ８の制御がシンプルになり、ボールねじ（軸５及びボールねじナット６）のフレッティング摩耗や圧痕等の破損を防止することが可能になる。
【００５９】
ケース４３がばね上に連結され、軸５がばね下に連結され、ボールねじナット６がボールスプラインナット７よりも上側に配置されるので、車体１の重量は、ボールねじナット６よりも上方のケース４３、ボールねじナット６、軸５、ダンパ４２を介して車輪２に伝わる。ボールねじナット６よりも下方のケース４３には、車体１の重量がかからないので、ケース４３の肉厚を薄くし、ケース４３の軽量化・外径のスリム化が可能になる。
【００６０】
ばね５１の内径がケース４３の外径よりも大きく、ばね５１がケース４３の少なくとも一部を囲むので、ばね５１とケース４３を軸方向に重ねることができ、サスペンション４１の軸方向の長さを短くすることができる。
（第５の実施形態）
【００６１】
図７は、本発明の第５の実施形態のサスペンション６１の垂直断面図である。４３はケース、５は軸、６はボールねじナット、７はボールスプラインナット、８はボールねじ用モータ、９はボールスプライン用モータ、４２はダンパである。軸５が長い点を除いてこれらの構成要素は、第４の実施形態のサスペンション４１と略同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。
【００６２】
第４の実施形態では、ばね５１の内径がケース４３の外径よりも大きく、ばね５１がケース４３の一部を囲んでいる。これに対して、第５の実施形態では、ばね５５の内径がケース４３の外径よりも小さく、ばね５５はケース４３とダンパ４２との間に、ケース４３とは軸方向にずれて配置される。第５の実施形態のサスペンション６１によれば、サスペンション６１の外径のスリム化が可能になる。
【００６３】
なお、本発明は、上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に変更可能である。
【００６４】
例えば、上記実施形態では、ばね上を支持するばねにコイルばねを使用しているが、空気ばねを使用することもできる。
【００６５】
第４及び第５の実施形態のサスペンションにおいて、ダンパを省略することも可能である。
【００６６】
上記実施形態では、ボールねじ用モータ及びボールスプライン用モータにボールねじナット及びボールスプラインナットを直結しているが、これらの間に減速機を組み込むことも可能である。また、ボールねじ用モータ及びボールスプライン用モータに軸が貫通する中空モータを使用しているが、軸からオフセットさせたギヤードモータ等を使用することも可能である。
【００６７】
上記実施形態のサスペンションの構成は一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲で他の構成を採用し得る。
【符号の説明】
【００６８】
３…サスペンション、４…ばね、５…軸、５ａ…ねじ溝、５ｂ…スプライン溝、６…ボールねじナット、７…ボールスプラインナット、８…ボールねじ用モータ、９…ボールスプライン用モータ、１０…ボール、１７…ボール、１８…ケース、３１…サスペンション、３２…ダンパ、３３…ダンパ軸、４１…サスペンション、４２…ダンパ、４３…ケース、５１…ばね、５５…ばね、６１…サスペンション、７１…サスペンション、７２…ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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