(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸架装置のコイルばねでなるシャーシースプリングのコイル線間に位置するように幅方向両側がコイル線に嵌合されて、シャーシースプリングの圧縮及び伸張によって変形する帯状の変形体と、
前記変形体の内部に内蔵されて、各々が電気的に連結される複数の圧電素子と、
前記圧電素子と電気的に連結されて、前記圧電素子で生成された電気を整流する整流器と、
前記整流器と電気的に連結されて、電気エネルギーを蓄電するバッテリーと、を含み、
前記変形体は、絶縁性を有する弾性素材から構成され、
前記シャーシースプリングが安着するように、前記変形体の幅方向両側の端面である上端面及び下端面に固定溝が形成され、
前記各圧電素子を電気的に連結するための電線が前記変形体内に形成され、
前記整流器及び前記電線を電気的に連結するためのコネクタが前記変形体に形成され、
車両の走行中に前記シャーシースプリングが圧縮されてシャーシースプリングの各ピッチが狭くなると、前記変形体はその幅方向中央側が厚さ方向外側に膨らむように変形し、変形体に内蔵された各々の前記圧電素子を変形させることを特徴とする懸架装置用エネルギー回生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懸架装置用エネルギー回生装置に係り、より詳しくは、懸架装置のシャーシースプリングの間に装着される圧電素子のキュリー効果を利用した、シャーシースプリングの圧縮及び伸張による運動エネルギーを電気エネルギーに回生する、懸架装置用エネルギー回生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両における懸架装置は、車体及びホイールを１つあるいは複数のリンクを利用して連結する装置であって、上下方向には、シャーシースプリング及びショックアブソーバーなどによって支持され、その他の方向には、高い剛性及び柔軟性を適切に調和させることによって、車体及びホイールの間の相対運動を機械的に適切に調和させる機能を行う。
【０００３】
このような懸架装置は、車両の走行中に発生する路面の不規則な衝撃を効果的に遮断して、搭乗者に安楽な乗車感を提供し、旋回または制動駆動時に車両の安定性を確保するという基本条件を満たさなければならない。
【０００４】
一般的な懸架装置の構成を見てみると、図５に示したように、ホイール１０１を回転可能に支持するナックル１０３が形成され、ナックル１０３の下側は、ローワーアーム１０５によって車体と連結される。
【０００５】
ナックル１０３の上側は、マウンターによってストラットバー１０７（つまり、ショックアブソーバー）の下側と連結され、ストラットバー１０７の上側は、トップマウンター１０９によって車体１００に装着される。
【０００６】
ストラットバー１０７には、その上部に上部スプリングシート１１３及び下部スプリングシート１１５が形成され、上部スプリングシート１１３及び下部スプリングシート１１５の間には、シャーシースプリング１１１が設置される。
【０００７】
つまり、シャーシースプリング１１１は、路面からの衝撃を緩和させ、ストラットバー１０７は、シャーシースプリング１１１の自由振動を減衰制御して、乗車感を向上させる。
【０００８】
そして、ストラットバー１０７の一側には、車体に設置されたスタビライザバー１１７の端部が連結リンク１１９によって連結されて、車体の回転を抑制する作用をする。
【０００９】
このようなストラット型懸架装置は、構造が簡単で、軽量化及び空間確保が可能で、原価が安く、エンジンルームの空間確保に有利で、装着位置によるホイール１０１の状態変化が小さいという長所がある。
【００１０】
上述のようなストラット型懸架装置は、車両の走行条件によってバンプ及びリバウンドを繰り返し、この時、シャーシースプリング１１１は、圧縮及び伸張を繰り返して、路面からの衝撃を緩和させる。
【００１１】
しかし、シャーシースプリング１１１は、持続的に圧縮及び伸張による運動エネルギーを発生させるにもかかわらず、これを回収することができないため、エネルギーの損失をそのまま放置するしかなかった。また、従来は車体の姿勢制御を重視するため、懸架装置に設置された電動アクチュエータを駆動し、逆に電気エネルギーを消費するものが多くあった（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−１１９５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、このようなシャーシースプリングの運動エネルギーを電気エネルギーに回生することにあり、懸架装置のシャーシースプリングの間に圧電素子を内蔵した変形体を装着し、シャーシースプリングの圧縮及び伸張などの運動エネルギーによって圧電素子を変形させることによって、キュリー効果によって発生する電気エネルギーを回生（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）する、懸架装置用エネルギー回生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明による懸架装置用エネルギー回生装置は、懸架装置のコイルばねでなるシャーシースプリングのコイル線間に位置するように幅方向両側がコイル線に嵌合されて、シャーシースプリングの圧縮及び伸張によって変形する帯状の変形体と、前記変形体の内部に内蔵されて、各々が電気的に連結される複数の圧電素子と、前記圧電素子と電気的に連結されて、前記圧電素子で生成された電気を整流する整流器と、前記整流器と電気的に連結されて、電気エネルギーを蓄電するバッテリーと、を含み、前記変形体は、絶縁性を有する弾性素材から構成され、前記シャーシースプリングが安着するように、前記変形体の幅方向両側の端面である上端面及び下端面に固定溝が形成され、前記各圧電素子を電気的に連結するための電線が前記変形体内に形成され、前記整流器及び前記電線を電気的に連結するためのコネクタが前記変形体に形成され、車両の走行中に前記シャーシースプリングが圧縮されてシャーシースプリングの各ピッチが狭くなると、前記変形体はその幅方向中央側が厚さ方向外側に膨らむように変形し、変形体に内蔵された各々の前記圧電素子を変形させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による懸架装置用エネルギー回生装置によれば、車両のバンプ及びリバウンドによるシャーシースプリングの運動エネルギーを電気エネルギーに回生して、エネルギー効率を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるエネルギー回生装置が形成された懸架装置の部分斜視図である。
【図２】本発明によるエネルギー回生装置の斜視図である。
【図３】本発明によるエネルギー回生装置の断面図である。
【図４】本発明によるエネルギー回生装置の作動を説明するための図面である。
【図５】一般的なストラット型懸架装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施例を、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は本実施例によるエネルギー回生装置が形成された懸架装置の部分斜視図であり、図２は本実施例によるエネルギー回生装置の斜視図であり、図３は本実施例によるエネルギー回生装置の断面図である。
【００１９】
本実施例によるエネルギー回生装置１０は、図１に示したように、ストラットバー１に形成された上部スプリングシート３及び下部スプリングシート５の間に設置されるシャーシースプリング７の間に挿入されて、シャーシースプリング７の圧縮及び伸張による運動エネルギーを電気エネルギーに回生する。
【００２０】
このようなエネルギー回生装置１０は、図２及び図３に示したように、懸架装置のシャーシースプリング７の間に嵌合されて、シャーシースプリング７の圧縮及び伸張によって変形する変形体１１を含む。
【００２１】
変形体１１は、シャーシースプリング７の圧縮及び伸張によって弾性的に変形する弾性素材からなって、絶縁性を有するのが好ましい。
【００２２】
また、変形体１１の上端面及び下端面のシャーシースプリング７が対応する位置に、シャーシースプリング７が安着するように固定溝１３が形成され、変形体１１の幅（Ｄ）は、シャーシースプリング７の各ピッチ（Ｐ）程度に形成するのが好ましい。
【００２３】
そして、変形体１１の内部には、複数の圧電素子１５が予め設定された間隔で内蔵される。
【００２４】
このような各々の圧電素子１５は、変形体１１に内蔵される電線１７によって電気的に連結される。
【００２５】
一方、圧電素子１５は、電線１７によって外部の整流器２０と電気的に連結され、整流器２０は、各圧電素子１５で生成された電気の供給を受けて、整流する。
【００２６】
ここで、変形体１１には、各圧電素子１５を連結する電線１７及び整流器２０を電気的に連結するためのコネクタ１９が形成される。
【００２７】
そして、整流器２０は、バッテリー３０と電気的に連結されて、整流された電気エネルギーをバッテリー３０に蓄電するように構成される。
【００２８】
つまり、圧電素子１５が、シャーシースプリング７から伝達される外力によって変形し振動すると、変形した方向に沿って非常に大きい電圧が発生し、交流電流が発生する。
【００２９】
発生した交流電流は、整流器２０を経て直流電流に整流されて、バッテリー３０に充電される。
【００３０】
上述のような構成からなるエネルギー回生装置１０を、図４に示したように、ストラット型懸架装置に適用して、電気エネルギーを回生する作動について説明する。
【００３１】
つまり、車両の走行中に、シャーシースプリング７が圧縮されて、シャーシースプリング７の各ピッチ（Ｐ）が狭くなると、変形体１１は、その中央が外側に膨らむように変形し、その内部に内蔵された各々の圧電素子１５を変形させる。
【００３２】
そうすると、各圧電素子１５は、交流電流を発生するようになり、それによって電線１７には電流が流れ、このように生成された電気は、外部の整流器２０によって整流された後、バッテリー３０に蓄電されることによって、車両のバンプによるシャーシースプリング７の運動エネルギーを電気エネルギーに回生する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
車両のバンプ及びリバウンドによるシャーシースプリングの運動エネルギーを電気エネルギーに回生する懸架装置用エネルギー回生装置の分野に適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  ストラットバー
３  上部スプリングシート
５  下部スプリングシート
７  シャーシースプリング
１０  エネルギー回生装置
１１  変形体
１３  固定溝
１５  圧電素子
１７  電線
１９  コネクタ
２０  整流器
３０  バッテリー
【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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