(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺子ナット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トに連結されるモータとを備えたアクチュエータと、螺子軸に連結される流体圧ダンパとを備えたサスペンション装置において、螺子軸に螺合される螺子ナットを回転自在に保持するとともに螺子軸の回転を阻止する回り止め機構とを保持するホルダを設け、上記のホルダで螺子軸と螺子ナットの軸芯を一致した状態で螺子ナットと回り止め機構とをアッセンブリ化して保持し、さらに、モータをホルダに固定したことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
モータ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徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
螺子ナットの一端にモータのシャフトが挿入される筒状のソケットを設け、当該ソケットの内周とシャフトの外周との間に摩擦体を介装したことを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション装置。
【請求項４】
摩擦体はトレランスリングであることを特徴とする請求項３に記載のサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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】
【０００２】
この種サスペンション装置としては、車体すなわち車両のバネ上部材を弾性支持する懸架バネと、車軸すなわちバネ下部材に連結されるボール螺子ナット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バネに介装されてバネ上部材に弾性支持されるモータとを備えたアクチュエータと、バネ上部材に固定されアクチュエータの上下方向の振動を減衰する油圧ダンパとで構成され、アクチュエータ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（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０８−１９７９３１号公報（段落番号００２３，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のサスペンション装置の場合、螺子軸はモータに連結されているが、他方のボール螺子ナットはモータに対して何ら支持されていないので、両者の軸芯にずれが生じやすい。
【０００４】
そして、回転する螺子軸に対してボール螺子ナットは中空のロッドにより回り止めされてバネ下部材に連結され、モータはモータを挟持する一対のバネを収容するとともにモータを回り止めする筒によってバネ上部材に連結される構成を採用しているので、従来のサスペンション装置を車両のバネ上部材とバネ下部材との間に介装する際に、螺子軸とボール螺子ナットとの軸芯を合わせるのは非常に困難である。
【０００５】
また、螺子軸とボール螺子ナットとの軸芯が合っていない状態のまま、サスペンション装置の使用を継続すると、螺子軸の螺子溝やボール螺子ナットの螺子山に相当するボールに負荷がかかると同時に、モータのシャフトにも半径方向の偏荷重が作用することになり、アクチュエータの寿命が短くなり、サスペンション装置の耐久性を低下させてしまう。
【０００６】
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、耐久性に優れるサスペンション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、螺子ナット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トに連結されるモータとを備えたアクチュエータと、螺子軸に連結される流体圧ダンパとを備えたサスペンション装置において、螺子軸に螺合される螺子ナットを回転自在に保持するとともに螺子軸の回転を阻止する回り止め機構とを保持するホルダを設け、上記のホルダで螺子軸と螺子ナットの軸芯を一致した状態で螺子ナットと回り止め機構とをアッセンブリ化して保持し、さらに、モータをホルダに固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のサスペンション装置によれば、一つのホルダで運動変換機構における螺子ナットおよび螺子軸、さらには、螺子軸の回り止め機構を保持することによって、これらが螺子軸とボール螺子ナットの軸芯が一致した状態でアッセンブリ化されるので、運動変換機構の動作が保証される。
【０００９】
したがって、ホルダによりモータのシャフト、螺子軸およびボール螺子ナットの軸芯が合致した状態とされて、さらに、ホルダにモータを固定するので、螺子軸の螺子溝、螺子ナットの螺子山に負荷がかからず、モータのシャフトにも半径方向の偏荷重が作用しないので、アクチュエータの寿命を短くせず、サスペンション装置の耐久性を低下させてしまうことがない。
【００１０】
したがって、本サスペンション装置によれば、耐久性の低下を抑制でき、実用性を向上させることができるのである。
【００１１】
また、ホルダによりモータのシャフト、螺子軸およびボール螺子ナット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、螺子軸とボール螺子ナット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。
【００１２】
さらに、ホルダにより螺子軸およびボール螺子ナットをアッセンブリ化し、このアッセンブリにモータを連結すればアクチュエータの組立が完了するのでサスペンション装置のアクチュエータ部分における組立加工が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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は、基本的には、螺子ナットたるボール螺子ナット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とボール螺子ナット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であって、螺子軸２に螺合されるボール螺子ナット１を回転自在に保持するとともに螺子軸２の回転を阻止する回り止め機構を構成するボールスプラインナット３とを保持するホルダ５を設け、上記のホルダ５で螺子軸２とボール螺子ナット１の軸芯を一致した状態でボール螺子ナット１と回り止め機構とをアッセンブリ化して保持し、さらに、モータＭをホルダ５に固定している。
【００１５】
そして、このサスペンション装置Ｓは、モータＭが発生するトルクでボール螺子ナット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アクチュエータとして機能することができる。
【００１６】
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タＭのロータＲが回転運動を呈し、モータＭは誘導起電力に起因するロータ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、モータＭが外部入力される運動エネルギを回生して電気エ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。
【００１７】
つまり、このサスペンション装置Ｓは、モータ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２の直線運動を抑制することができる。
【００１８】
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、アクチュエータ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、アクティブサスペンションとして機能することができる。
【００１９】
そして、このサスペンション装置Ｓでは、螺子軸２に流体圧ダンパＤが直列に連結されており、この流体圧ダンパ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アクチュエータＡに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。
【００２０】
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。
【００２１】
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が後述のボ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。
【００２２】
他方、螺子ナットたるボール螺子ナット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を走行する複数のボールと、各ボール間に介装されるスペーサとを備えて構成され、各ボールは、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、螺子ナットをボール螺子ナット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、ボール螺子ナット１の外周には、環状溝１ａが設けられており、また、図１中上端には筒状のソケット１ｂが設けられている。
【００２３】
つづき、ボール螺子ナット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ボ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。このボ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ペーサとを備えて構成され、各ボールは、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。また、ボールスプラインナット３の側部には、キー溝３ａが設けられている。
【００２４】
そして、螺子軸２に螺子溝に沿ってボール螺子ナット１を螺合させるとともに、螺子軸２にボー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。
【００２５】
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、ボール螺子ナット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。
【００２６】
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ット部５ａと、図１中下端の内周から内方へ突出するフランジ５ｂと、内周の中間部に設けた段部５ｃ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２１が装着される装着部５ｄと、段部５ｃより図１中下方内周に設けたキー溝５ｅとを備えて構成されている。
【００２７】
そして、ボ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５ｃより下方側に嵌合されるとともに、ボールスプラインナット３の外周に設けたキー溝３ａとホルダ５の内周に設けたキー溝５ｅとに挿入されるキー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。
【００２８】
なお、ボールスプラインナット３は、当該ボ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５ｂ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。
【００２９】
また、ボール螺子ナット１は、ホルダ５の内周に設けた段部５ｃとホルダ５の内周に螺合するナット８とで挟持されてホルダ５内周に固定されるボールベアリング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のボール９ａがボール螺子ナット１の外周に形成された環状溝１ａを走行するようになっており、ボール螺子ナット１自体がボールベアリング９の内輪として機能するとともに、ホルダ５にボールベアリング９の外輪９ｂを固定することでボール螺子ナット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、ボール螺子ナット１とボ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。
【００３０】
すなわち、ボール螺子ナット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、アッセンブリ化されており、ボール螺子ナット１が回転運動を呈すると、螺子軸２がボールスプラインナット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。
【００３１】
他方、モータＭは、図１に示すように、有頂筒状のケーシング１０と、ケーシング１０の内周に固定される電機子鉄心たるコア１１ａと、コア１１ａに巻装したコイル１１ｂとで構成されるステータ１１と、ケーシング１０の図１中下端開口部に嵌合する環状のキャップ１２と、ケーシング１０の頂部側内周に収容固定される内周にレゾルバステータ１３ａを保持する筒状のセンサホルダ１３と、センサホルダ１３の内周に固定されるボールベアリング１４およびキャップ１２の内周に固定されるボールベアリング１５を介してケーシング１０に回転自在に収容されるロータ１６とで構成されている。なお、キャップ１２は、ケーシング１０の内周に嵌合する筒部１２ａと、筒部１２ａの外周に設けられてケーシング１０の図１中下端外周に設けたフランジ１０ａに当接する鍔部１２ｂと、筒部１２ａ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１２ｃとを備えて構成されている。
【００３２】
ロータ１６は、筒状のシャフト１７と、シャフト１７の中間部外周に上記コア１１ａに対向するように取付けられた磁石１８とを備えて構成され、シャフト１７の上端は上述のボールベアリング１４の内周によって軸支され、下端は、ボールベアリング１５の内周によって軸支され、ケーシング１０内に回転自在に収容されている。なお、磁石１８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。
【００３３】
したがって、この実施の形態においては、モータＭは、ブラシレスモータとして構成されているが、モータ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、交流モータ、誘導モータ、同期モータ等を用いることができる。
【００３４】
また、上記ロータ１６におけるシャフト１７の上端外周であってセンサホルダ１３の内周に固定されてレゾルバステータ１３ａに対向する位置には、レゾルバコア１３ｂが取付けられ、これらのレゾルバステータ１３ａおよびレゾルバコア１３ｂによってロータ１６の回転位置を検出できるようになっており、コイル１１ｂ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、ロータ１６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、ロータ１６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。
【００３５】
なお、ボールベアリング１４およびレゾルバステータ１３ｂは、センサホルダ１３を介さずにケーシング１０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１３を用いることにより、ケーシング１０に特別な加工を施すことなく、ボールベアリング１４およびレゾルバステータ１３ｂをケーシング１０内に固定することができる利点がある。
【００３６】
そして、このように構成されたモータＭは、ホルダ５の図１中上端にボルト１９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１０のフランジ１０ａと、キャップ１２の鍔部１２ｂとを貫くボルト１９を、ホルダ５の上端外周に設けたナット部５ａに螺合することによって、モータＭがホルダ５の上端に固定される。なお、モータＭをホルダ５に固定することには、何らかの部材を介して間接的に固定することも含まれる。
【００３７】
また、このモータＭとホルダ５との一体化に際し、シャフト１７の下端がボール螺子ナット１のソケット１ｂの内周に挿入されて、モータＭのシャフト１７とボール螺子ナット１とが連結され、モータＭでボール螺子ナット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っている。このように、モータＭをホルダ５に固定すると、モータＭの運動変換機構Ｔとが連結され、アクチュエータＡを組立ることができるのである。
【００３８】
そして、また、このシャフト１７の外周とソケット１ｂの内周との間には、トレランスリング２０が介装されており、このトレランスリング２０は、シャフト１７とボール螺子ナット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タとして機能している。
【００３９】
詳しくは、トレランスリング２０は、波型の板材を環状としたものであり、シャフト１７とソケット１ｂ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２０とシャフト１７およびソケット１ｂとの間でシャフト１７とソケット１ｂ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１７とボール螺子ナット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１７とボール螺子ナット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タとして機能することになる。
【００４０】
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、車両におけるバネ上部材とバ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、ボール螺子ナット１を回転させるトルクが非常に大きくなって、当該シャフト１７とボール螺子ナット１とを相対回転させる相対トルクがトレランスリング２０の附勢力に起因する摩擦力を上回り、シャフト１７に対してボール螺子ナット１がすべり空回りする。すると、シャフト１７は回転せずにボール螺子ナット１のみが回転することとなり、慣性モーメントや電磁力に基づいてモータＭで発生するトルクがボール螺子ナット１へ伝達されることが抑制される。
【００４１】
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、モータＭで発生するトルクのボール螺子ナット１への伝達が抑制されて、ボール螺子ナット１にはトレランスリング２０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、モータ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、バネ下部材に入力された急激な振動のバネ上部材への伝達が抑制されることになる。
【００４２】
なお、上記したところでは、トレランスリング２０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１７とソケット１ｂ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。
【００４３】
また、トレランスリング２０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。
【００４４】
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の慣性モーメントがモータ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させることが可能となる。
【００４５】
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、モータＭのロータ１６に大きな角加速度が作用することも抑制されて、ロータ１６周りに固定されている磁石１８の飛散を防止でき、モータ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。
【００４６】
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１７とボール螺子ナット１におけるソケット１ｂとの嵌め合い部分にトルクリミッタとしてのトレランスリング２０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、スト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タ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。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、シャフト１７とボール螺子ナット１とをトレランスリング２０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、ボール螺子ナット１をロータ１６のシャフト１７に直接的に取付けてもよいし、ボール螺子ナット１自体をモータＭのロータ１６におけるシャフトとしてボール螺子ナット１の外周に磁石１８を取付けるようにしてもよく、本書においては、ボール螺子ナット１をモータＭに連結する概念は、ボール螺子ナット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、その概念にはボール螺子ナット１自体をロータ１６とすることも含まれる。ボール螺子ナット１をロータ１６のシャフト１７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やキーを利用すればよく、シャフト１７の内周にボール螺子ナット１を嵌着する構成を採用してもよい。
【００４８】
戻って、上述のように構成されたアクチュエータＡは、ホルダ５の外周の装着部５ｄに装着される防振ゴム２１を介してマウント２２に連結されている。具体的には、マウント２２は、マウント筒２３と、車両の図示しないバネ上部材に連結される環状のプレート２４と、マウント筒２３とプレート２４とを連結する防振ゴム２５とを備えて構成され、マウント筒２３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２１の外周を抱持する抱持環２６の外周に接合されている。なお、抱持環２６は、防振ゴム２１を抱持する断面コ字状の抱持環本体２６ａと、抱持環本体２６ａの図１中下端内周から垂下される筒状のソケット部２６ｂとを備えて構成され、ソケット部２６ｂには、バネ受４３が装着されている。
【００４９】
このように、アクチュエータＡとマウント２２とが連結され、アクチュエータＡはマウント２２を介して車両のバネ上部材に連結されることになる。
【００５０】
また、防振ゴム２１を抱持する抱持環２６の外周には、外筒２７が接合されており、この外筒２７の図１中下端には、当該外筒２７の下端内周に嵌合される環状のクッション２８の下端を支承する環状であって断面Ｌ字状のエンドキャップ２９が螺着されている。
【００５１】
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３０を介して流体圧ダンパＤのロッド３１に直列に連結されている。この流体圧ダンパＤは、周知であるので詳しく図示はしないが、シリンダ３２と、シリンダ３２内に摺動自在に挿入されシリンダ３２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３２から突出されるロッド３１と、シリンダ３２内に形成されてシリンダ３２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。
【００５２】
なお、流体圧ダンパＤは、シリンダ３２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３１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３１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ョン４０が設けられている。
【００５３】
このサスペンション装置Ｓにあっては、流体圧ダンパＤのロッド３１の上端から連結軸３０が延びており、連結軸３０は、ロッド３１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の流体圧ダンパ側端部に係合する係合部となるテーパ部３０ａ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３０ｂが形成されている。この実施の形態では、ロッド３１と連結軸３０とが一体成形されているが、ロッド３１と連結軸３０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３１を連結軸３０にて螺子軸２に連結するようにしているが、流体圧ダンパＤを倒立型としてシリンダ３２を連結軸３０にて螺子軸２に連結するようにしてもよい。
【００５４】
そして、この連結軸３０のテーパ部３０ａの外周には螺子軸２の下端に嵌合する環状のディスク３３が装着され、ディスク３３の外周には、外筒２７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３４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４１が装着されており、このバンプクッション４１はディスク３３によって下方への移動が規制され、アクチュエータＡの最収縮時にホルダ５の下端に衝合してアクチュエータＡの最収縮ストローク長を規制している。
【００５５】
そして、上記したクッション４０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４１は、アクチュエータＡの最収縮ストローク長を規制し、これら、クッション４０およびバンプクッション４１によってサスペンション装置Ｓの最収縮ストローク長が規制されることになる。
【００５６】
また、連結軸３０は、螺子軸２内に挿通され、反流体圧ダンパ側の先端、すなわち、流体圧ダンパＤ側とは反対側における先端の螺子部３０ｂにナット３５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３０のテーパ部３０ａとナット３５でディスク３３とともに螺子軸２を挟持することで、連結軸３０が螺子軸２に連結され、連結軸３０は、反流体圧ダンパ側から螺子軸２に連結可能とされている。
【００５７】
すなわち、流体圧ダンパＤとアクチュエータ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とアクチュエータＡの中間で連結するのではなく、反流体圧ダンパ側となる図１中上方側からのみの作業で、流体圧ダンパＤとアクチュエータＡとを一体化することができるので、流体圧ダンパＤとアクチュエータ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。
【００５８】
なお、連結軸３０の係合部、この場合、テーパ部３０ａ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３０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の流体圧ダンパ側端部と係合部との間にディスク３３といった部材を介装して連結軸３０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３０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３０ａとされずともよいが、テーパ部３０ａを採用することで、ディスク３３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３３と螺子軸２にガタが生じていてもテーパ部３０ａ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３４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。
【００５９】
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３０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ペーサ３６が嵌合されており、このスペーサ３６の内周は連結軸３０の外周に摺接して、連結軸３０の上端の螺子軸２に対する芯出しとガタつきを阻止して、振動入力時における連結軸３０と螺子軸２の干渉を防止する。また、スペーサ３６によって連結軸３０のガタつきを防止できるので、振動入力時のナット３５の弛みを抑制している。
【００６０】
なお、連結軸３０は、上述のように、螺子軸２内に挿通され螺子軸２の反流体圧ダンパ側から螺子軸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バネ要素として振舞い、軸破断やナット３５の弛みを抑制することができる。
【００６１】
さらに、この場合、螺子軸２と連結軸３０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、流体圧ダンパ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３０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３０を溶接やろう付け等の基本的には螺子軸２と連結軸３０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とアクチュエータ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３０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３０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って着脱自在とするとしてもよい。
【００６２】
なお、上記したところでは、サスペンション装置Ｓにおける流体圧ダンパＤとアクチュエータＡとの一体化する連結作業を容易とするために、螺子軸２を筒状として連結軸３０を螺子軸２の反流体圧ダンパ側から連結可能ならしめているが、螺子軸２を筒状とせずに、流体圧ダンパＤとアクチュエータＡとの中間において、流体圧ダンパＤのロッド３１あるいはシリンダ３２に螺子軸２を直接連結することもできる。
【００６３】
つづき、流体圧ダンパＤのシリンダ３２の側部外周には、シリンダ３２を覆ってシリンダ３２との間に環状隙間を形成するカバー筒３７が設けられており、このカバー筒３７の上端は折り曲げられて鍔部３７ａが形成されている。
【００６４】
そして、このカバー筒３７の鍔部３７ａは、サスペンション装置Ｓが最伸長した際に、外筒２７の図１中下端内周に嵌合されるクッション２８に当接するようになっており、クッション２８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。
【００６５】
流体圧ダンパＤとアクチュエータ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ーク長は流体圧ダンパＤとアクチュエータ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３７ａとクッション２８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。
【００６６】
そして、カバー筒３７の下端内周には、環状のバネ受４２がカバー筒３７の底部に載置されて収容されており、このバネ受４２と上記したバネ受３４の下端との間には、流体圧ダンパＤに並列配置されるバネ３８が介装され、さらに、抱持環２６のソケット部２６ｂに装着されたバネ受４３とバネ受３４の上端との間には、アクチュエータＡに並列配置されるバネ３９が介装されている。このように、これらバネ３８，３９は、車両のバネ上部材の重量を支持する懸架バネとして機能するとともに、バネ３８は、流体圧ダンパ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３９は、アクチュエータ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、流体圧ダンパＤのロッド３１をシリンダ３２に対して中立位置に位置決める機能をも発揮している。
【００６７】
このように、懸架バネとしてのバネ３８，３９は、上端がマウント２２に結合される抱持環２６によって担持されており、他方、アクチュエータＡはマウント２２によって防振ゴム２１を介して弾性支持されているので、懸架バネとしてのバネ３８，３９の振動が直接的にアクチュエータＡには伝達されず、懸架バネに対して振動絶縁がなされている。
【００６８】
また、これらのバネ３８，３９は、車両のバネ下部材の振動をモータ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３２に対してロッド３１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３８，３９によってシリンダ３２に対してロッド３１が中立位置に復帰されるので、シリンダ３２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、ピストンがシリンダ３２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。
【００６９】
なお、中立位置とは、車両におけるバネ上部材を上記各バネ３８，３９によって支持した状態でシリンダ３２に対してロッド３１が位置決められた位置であり、ロッド３１の端部に連結されるピストンがシリンダ３２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。
【００７０】
そして、この場合、懸架バネであるバネ３８，３９に、流体圧ダンパＤのロッド３１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バネ機能のみを果たすバ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３８，３９を廃止し別途懸架バ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３１のシリンダ３２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、懸架バネを別途設けるようにしてもよく、また、懸架バネの上端はマウント２２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２２とバネ下部材との間に介装するようにしてもよい。
【００７１】
なお、上述のように、バネ３８，３９以外によってロッド３１のシリンダ３２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３７の上端を内側に折り曲げて、カバー筒３７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３２の外周にシリンダ３２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３１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パ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。
【００７２】
また、このサスペンション装置Ｓにあっては、この流体圧ダンパ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バネ下部材に、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、上述のバネ３８，３９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。
【００７３】
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、バ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トが大きくなること、および、バネ受３４と外筒２７のフリクションの影響もあって、バネ下部材の振動をバ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、流体圧ダンパＤが該振動を吸収し、さらに、バネ３８，３９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。
【００７４】
そして、このサスペンション装置によれば、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ボ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ブリ化されるので、運動変換機構Ｔの動作が保証される。
【００７５】
したがって、ホルダ５によりモータＭのシャフト１７、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にモータＭを固定するので、螺子軸２の螺子溝、ボール螺子ナット１の螺子山としてのボールに負荷がかからず、モータＭのシャフト１７にも半径方向の偏荷重が作用しないので、アクチュエータＡ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。
【００７６】
よって、本サスペンション装置Ｓによれば、耐久性の低下を抑制でき、実用性を向上させることができるのである。
【００７７】
また、ホルダ５によりモータＭのシャフト１７、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るので、車両への取付け時に、螺子軸２とボール螺子ナット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。
【００７８】
さらに、ホルダ５により螺子軸２およびボール螺子ナット１をアッセンブリ化し、このアッセンブリにモータＭを連結すればアクチュエータＡの組立が完了するのでサスペンション装置ＳのアクチュエータＡ部分における組立加工が容易となる。
【００７９】
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、ボール螺子ナット１をホルダ５で保持せず、モータＭ側に組み込むような構成を採用する場合には、モータＭと運動変換機構Ｔの連結に際してボール螺子ナット１を回転させて螺子軸２をモータ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、モータＭへボール螺子ナット１を組み込まなくとも、別々のホルダでボール螺子ナット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のである。
【００８０】
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ット１と螺子軸２の回り止め機構の構成要素あるボールスプラインナット３とを至近に配置することで、ボール螺子ナット１とボールスプラインナット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。
【００８１】
この螺子軸２の上記区間に位置する部分は、ボール螺子ナット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。
【００８２】
ここで、上記螺子軸２は、ねじれによってバ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、ボール螺子ナット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、ボール螺子ナット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がアクチュエータとして機能する場合の応答性が向上することになる。
【００８３】
したがって、サスペンション装置Ｓがアクチュエータ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。
【００８４】
さらに、上述したように、この実施の形態にあっては、バネ受３４が外筒２７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３４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２７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３４が流体圧ダンパＤの伸縮に抵抗を与えることが無い。
【００８５】
つまり、軸受として機能するバネ受３４は、流体圧ダンパ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パＤを伸縮させて振動吸収を図って、バ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。
【００８６】
さらに、この実施の形態の場合、バネ受３４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３４を軸受として機能させずに別途軸受を設ける場合には、流体圧ダンパＤの伸縮に抵抗を与えることになるが、外筒２７とカバー筒３７との間に設置することができる。
【００８７】
また、高周波振動の入力に対して軸受としてのバネ受３４が流体圧ダンパＤの伸縮を妨げないので、アクチュエータＡに直接衝撃的な力が作用することが抑制されてモータ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の主要部品であるアクチュエータ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。
【００８８】
そして、この実施の形態の場合、アクチュエータＡが防振ゴム２１を介してバネ上部材に連結されるマウント２２に弾性支持され、慣性重量の大きいアクチュエータＡの振動が直接にバネ上部材に伝達されてしまうことを防止でき、また、懸架バネとしてのバネ３８，３９とは防振ゴム２１の存在によって振動絶縁がなされているので、バネ上部材とバネ下部材との中間で振動するアクチュエータＡの慣性によるバネ上部材の加振も同時に抑制される。
【００８９】
さらに、アクチュエータＡを弾性支持し、かつ、懸架バネであるバネ３８，３９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アクチュエータ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２１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。
【００９０】
なお、サスペンション装置Ｓにあっては、アクチュエータＡ、流体圧ダンパＤは外筒２７、カバー筒３７およびマウント２２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、これによって、サスペンション装置Ｓの実用性が向上するのである。
【００９１】
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のみのアッセンブリに対して、流体圧ダンパＤのロッド３１に連なる連結軸３０をバネ受３４装着済みのディスク３３と螺子軸２内に挿通して図１中上端側からナット３５を連結軸３０の上端の螺子部３０ｂに螺着することで、運動変換機構Ｔと流体圧ダンパＤとを一体化することができ、その後、モータ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。
【００９２】
また、モータＭは筒状のシャフト１７を備えてシャフト１７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におけるボール螺子ナット１にモータＭのシャフト１７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。
【００９３】
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ボ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。
【００９４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】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。
【符号の説明】
【００９６】
１  螺子ナットたるボール螺子ナット
１ａ  環状溝
１ｂ  ソケット
２  螺子軸
３  ボールスプラインナット
３ａ，５ｅ  キー溝
５  ホルダ
５ａ  ホルダにおけるナット部
５ｂ  ホルダにおけるフランジ
５ｃ  ホルダにおける段部
５ｄ  ホルダにおける装着部
６  キー
７  スナップリング
８  ナット
９，１４，１５  ボールベアリング
９ａ  ボールベアリングにおけるボール
９ｂ  ボールベアリングにおける外輪
１０  ケーシング
１０ａ  ケーシングにおけるフランジ
１１  ステータ
１１ａ  コア
１１ｂ  コイル
１２  キャップ
１２ａ  キャップにおける筒部
１２ｂ  キャップにおける鍔部
１２ｃ  キャップにおける嵌合部
１３  センサホルダ
１３ａ  レゾルバステータ
１３ｂ  レゾルバコア
１６  ロータ
１７  シャフト
１８  磁石
１９  ボルト
２０  トレランスリング
２１  防振ゴム
２２  マウント
２３  マウントにおけるマウント筒
２４  マウントにおけるプレート
２５  マウントにおける防振ゴム
２６  抱持環
２６ａ  抱持環本体
２６ｂ  ソケット部
２７  外筒
２８，４０  クッション
２９  エンドキャップ
３０  連結軸
３０ａ  連結軸における係合部となるテーパ部
３０ｂ  連結軸における螺子部
３１  流体圧ダンパにおけるロッド
３２  流体圧ダンパにおけるシリンダ
３３  ディスク
３４，４２，４３  バネ受
３５  ナット
３６  スペーサ
３７  カバー筒
３７ａ  鍔部
３８，３９  バネ
４１  バンプクッション
Ａ  アクチュエータ
Ｄ  流体圧ダンパ
Ｍ  モータ
Ｓ  サスペンション装置
Ｔ  運動変換機構
【図１】
0005623006.tif 000002