(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の車高、姿勢を制御するときの動作を抑え、消費動力を小さくして効率のよい制御を行う。【解決手段】サスペンション装置１を、車体１０２に取付けられたハウジング２と、ハウジング２から回転可能に突出し、突出端側が径方向に延びてサスペンションアーム１０３に接続されたアーム部１０と、アーム部１０の回転運動を直線運動に変換するボールアンドランプ機構と、ボールアンドランプ機構による直線運動に付勢力を与える付勢機構と、付勢機構による付勢力を調整する付勢力調整機構とにより構成する。この場合、付勢力調整機構は、プランジャとねじ部材とによるねじ機構として形成する。これにより、電動モータでねじ部材を回転駆動しない限り、プランジャを軸方向に固定できるから、電動モータを効率よく制御することができる。【選択図】図２
2011213204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側または車軸側のうち一方に取付けられたハウジングと、
該ハウジングから回転可能に突出し、突出端側が径方向に延びて車体側または車軸側のうち他方に取付けられるアーム部と、
前記ハウジング内に設けられ、該アーム部の回転運動を直線運動に変換する回転直動変換機構と、
該回転直動変換機構による直線運動に付勢力を与える付勢機構とにより構成してなるサスペンション装置。
【請求項２】
前記ハウジングには、前記付勢機構による付勢力を調整する付勢力調整機構を設ける構成としてなる請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
前記回転直動変換機構は、前記アーム部に連結されランプ溝が形成された回転側ランププレートと、前記ハウジングの回転方向に固定されランプ溝が形成された直動側ランププレートと、対向する前記各ランプ溝に収められた状態で前記各ランププレート間に挟まれたボールとからなるボールアンドランプ機構として構成してなる請求項１または２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、自動車等の車両に搭載され、車体の高さを調整できるようにしたサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両は、乗車人数、荷物の積載重量等によって車体の高さ、姿勢が変化する。そこで、車両には、変化した車体の車高等を適正な車高に調整することができる車高調整式のサスペンション装置を備えたものがある。このサスペンション装置は、油圧ポンプによってシリンダを駆動したり、モータ等からなるアクチュエータを駆動することにより、車高を調整している（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１１７４１０号公報
【特許文献２】特開２００７−２１０４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サスペンション装置は、車高の変化に応じて油圧ポンプやアクチュエータを頻繁に駆動する必要があり、消費動力が大きく効率が悪いという問題がある。本発明の目的は、車高を制御するときの動作を抑えることにより、消費動力を小さくして効率のよい制御を行えるようにしたサスペンション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、車体側または車軸側のうち一方に取付けられたハウジングと、該ハウジングから回転可能に突出し、突出端側が径方向に延びて車体側または車軸側のうち他方に取付けられるアーム部と、前記ハウジング内に設けられ、該アーム部の回転運動を直線運動に変換する回転直動変換機構と、該回転直動変換機構による直線運動に付勢力を与える付勢機構とにより構成している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車両の車高を少ない動作で制御することができ、消費動力を小さくして効率のよい車高制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるサスペンション装置が適用された車両の一部を示す全体構成図である。
【図２】図１中の矢示II−II方向から見た断面図である。
【図３】第１の実施の形態によるサスペンション装置を図２中の矢示III−III方向から拡大して示す縦断面図である。
【図４】図３中の回転側ランププレートとボールを矢示IV−IV方向から拡大して見た正面図である。
【図５】回転側ランププレートと直動側ランププレートとボールとを図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向から展開した状態で示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるサスペンション装置を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態によるサスペンション装置が適用された車両の一部を示す全体構成図である。
【図８】第３の実施の形態によるサスペンション装置を拡大して示す縦断面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態によるサスペンション装置が適用された車両の一部を示す全体構成図である。
【図１０】第４の実施の形態によるサスペンション装置を拡大して示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態によるサスペンション装置を、添付図面に従って詳細に説明する。
【０００９】
まず、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図１はサスペンション装置１を車両１０１の車体１０２側に取付けた場合の全体構成を示している。ここで、車両１０１は、前記車体１０２に対し左，右方向に延びて上，下方向に回動可能に取付けられたサスペンションアーム１０３を有し、該サスペンションアーム１０３の先端側には車軸（図示せず）を介して車輪１０４が回転可能に取付けられている。また、サスペンションアーム１０３、車軸、車輪１０４等が車軸側となり、この車軸側のサスペンションアーム１０３には、左，右方向の途中に位置してロッド１０５が上側に延びて設けられている。
【００１０】
そして、ロッド１０５の上端部は、サスペンション装置１のアーム部１０に取付けられている。これにより、サスペンション装置１には、サスペンションアーム１０３、ロッド１０５を介して車体１０２に対する車輪１０４の上，下運動を伝えることができる。
【００１１】
従って、サスペンション装置１は、車輪１０４上に車体１０２を懸架し、走行時には、車体１０２の揺れを抑えることで、操縦安定性の向上、さらには乗り心地の向上を図ることができる。また、サスペンション装置１は、乗車する人数、積込まれる荷物の重量等によって変化する車体１０２の高さ、姿勢を調整することができる。
【００１２】
即ち、第１の実施の形態によるサスペンション装置１は、後述のハウジング２、アーム部１０、ボールアンドランプ機構１１、付勢機構１５、付勢力調整機構１６により大略構成されている。
【００１３】
図１、図２において、サスペンション装置１の外形をなすハウジング２は、サスペンションアーム１０３の近傍に位置して車体１０２に取付けられている。ここで、ハウジング２は、後述するアーム部１０が径方向に延びているから、その伸長方向とサスペンションアーム１０３の伸長方向とが合うように、前，後方向を軸線Ｏ−Ｏとしてサスペンションアーム１０３の上方に配置され、後側のモータケース８が車体１０２に取付けられている。
【００１４】
そして、ハウジング２は、図３に示すように、高い剛性をもった金属材料等により軸方向に延びる円筒状の容器として形成されている。また、ハウジング２は、軸線Ｏ−Ｏを中心線として形成された円筒状の筒体３と、該筒体３の両端側を閉塞した前，後の蓋体４，５と、後述のモータケース８とを含んで構成されている。
【００１５】
筒体３の内周面には、軸方向に直線状に延びる複数本の回止め突起３Ａ（図３中に１本のみ図示）が周方向に間隔をもって突設されている。これらの回止め突起３Ａは、後述の直動側ランププレート１３、プランジャ１７の外周側に係合し、直動側ランププレート１３とプランジャ１７とがハウジング２に対して回転するのを規制しつつ、これらが筒体３の軸方向に変位するのを許すものである。
【００１６】
筒体３の前側（サスペンションアーム１０３側）に位置する蓋体４は、高い剛性を有する金属材料等からなり、筒体３の前端部を閉塞するように該筒体３に固着されている。そして、蓋体４は、前，後方向に延びる筒部４Ａと、該筒部４Ａの前端部を閉塞する蓋部４Ｂとから有蓋の段付円筒状に形成されている。また、筒部４Ａには、その前，後方向の中間部に位置してアーム開口４Ｃが形成されている。このアーム開口４Ｃは、後述するアーム部１０がハウジング２の周方向に回動（回転）可能に突出するのを許すもので、周方向に延びて形成されている。
【００１７】
また、筒部４Ａ内には、前端側と後端側とに離間して２個のアンギュラ玉軸受６が設けられている。この２個のアンギュラ玉軸受６は、蓋体４内で後述の回転側ランププレート１２と共にアーム部１０を軸線Ｏ−Ｏを中心にして回転可能に支持しつつ、前記回転側ランププレート１２に作用するスラスト荷重を蓋体４と共に受承するものである。
【００１８】
一方、筒体３の後側に位置する蓋体５は、高い剛性を有する金属材料等により段付円筒状に形成され、筒体３の後端部を閉塞している。そして、蓋体５の内周側には、スラスト軸受７が設けられ、外周側には、後述のモータケース８が取付けられている。ここで、スラスト軸受７は、後述のねじ部材１８をハウジング２内で回転可能に支持し、ねじ部材１８に作用する軸方向のスラスト荷重を蓋体５と共に受承するものである。
【００１９】
ハウジング２の一部を構成するモータケース８は、後側の蓋体５に設けられ、該蓋体５に一体化するように固着されている。また、モータケース８は、軸方向に延びる大径筒部８Ａと、該大径筒部８Ａの後側を縮径して形成された小径筒部８Ｂと、該小径筒部８Ｂの後端部を閉塞した蓋部８Ｃとにより有蓋の段付円筒状に形成され、大径筒部８Ａの内部に後述の電動モータ１９を収容している。
【００２０】
モータケース８の大径筒部８Ａは、その開口側が蓋体５の外周側に一体的に固着されている。また、小径筒部８Ｂの内周側には玉軸受９が設けられている。そして、例えばハウジング２の後端部に位置するモータケース８が車体１０２に取付けられている。
【００２１】
ハウジング２の前側に設けられたアーム部１０は、サスペンションアーム１０３の上，下方向の動作を後述のボールアンドランプ機構１１に伝えるものである。このアーム部１０は、前側の蓋体４内に位置して軸線Ｏ−Ｏ上に設けられた軸部１０Ａと、該軸部１０Ａの長さ方向の中間部から径方向に突出して延びた回動アーム１０Ｂとにより略Ｔ字状に形成されている。
【００２２】
また、アーム部１０は、軸部１０Ａの両端側がアンギュラ玉軸受６を介して蓋体４内に回転可能に支持され、筒体３側に突出した後端部には、後述する回転側ランププレート１２が一体的に取付けられている。一方、回動アーム１０Ｂは、アーム開口４Ｃから上，下方向に回動（回転）可能に突出している。この回動アーム１０Ｂは、図２に示すように、サスペンションアーム１０３の上方に位置し、その突出端側にロッド１０５が回動可能に連結されている。
【００２３】
回転直動変換機構としてのボールアンドランプ機構１１は、筒体３の前側寄りに位置してハウジング２内に収容されている。このボールアンドランプ機構１１は、前側に位置してハウジング２と相対回転可能な回転側ランププレート１２と、該回転側ランププレート１２の後側に対向して筒体３内に設けられ、ハウジング２に対し回転方向に固定された直動側ランププレート１３と、各ランププレート１２，１３間で相対的に転動するように移動可能に設けられたボール１４とにより大略構成されている。
【００２４】
ここで、ボールアンドランプ機構１１は、車体１０２側に取付けられたハウジング２とサスペンションアーム１０３側に連結されたアーム部１０との相対回転運動に応じ、直動側ランププレート１３を軸線Ｏ−Ｏの方向（図３中の矢示Ａ，Ｂ方向）に直線運動するものである。そして、ボールアンドランプ機構１１は、後述するランプ溝１２Ａ，１３Ｃの形状に応じ、アーム部１０を上側（図２中の矢示Ｃ方向）に回動するときの付勢力が調整される。
【００２５】
即ち、ボールアンドランプ機構１１は、ハウジング２とアーム部１０とが相対回転したときの角度によって、直動側ランププレート１３の軸方向のストロークを変化させることができる。このときに、ランプ溝１２Ａ，１３Ｃの形状により相対回転角度に対するストローク量を調整することができる。また、直動側ランププレート１３のストローク量により付勢機構１５の反力が決まり、それがサスペンション装置１が車体１０２を支持するためのトルクとなり、このトルクによってサスペンションアーム１０３を下側に付勢している。また、ランプ溝１２Ａ，１３Ｃのリード角の設定によりトルクを調整することができる。
【００２６】
回転側ランププレート１２は、筒体３よりも小さな円板状をなし、その中心部がアーム部１０の軸部１０Ａにスプライン結合等の手段を用いて一体回転するように取付けられている。
【００２７】
直動側ランププレート１３は、その外周側から軸方向に延びる大径な案内筒部１３Ａを有している。そして、案内筒部１３Ａは、後述する付勢機構１５の前側部分を径方向外側から取囲んで外側から保護すると共に、付勢機構１５からの付勢力（推力）が直動側ランププレート１３に安定して作用するように該付勢機構１５を案内するものである。
【００２８】
また、案内筒部１３Ａの外周面には、筒体３の回止め突起３Ａと係合する３本の係合溝１３Ｂ（図３中に１本のみ図示）が周方向に間隔をもって設けられている。そして、回止め突起３Ａと係合溝１３Ｂとは、直動側ランププレート１３がハウジング２に対して相対回転するのを規制し、筒体３の軸方向に相対変位するのを許すものである。
【００２９】
回転側ランププレート１２と直動側ランププレート１３には、後述の付勢機構１５による推力が作用しており、この推力によってボール１４は、回転側ランププレート１２と直動側ランププレート１３にそれぞれ形成されたランプ溝１２Ａ，１３Ｃに押付けられる。そして、ボールアンドランプ機構１１は、前記推力とランプ溝１２Ａ，１３Ｃの形状とに基づきトルクの伝達係数が調整される。
【００３０】
回転側ランププレート１２の後面には、図４に示すように、周方向に湾曲して延びた円弧状のランプ溝１２Ａが複数個（例えば３個）設けられている。ここで、各ランプ溝１２Ａは、図５に示す如く、アーム部１０が上側に回動したときの回転側ランププレート１２の回転方向を矢示Ｃ方向とし、アーム部１０が下側に回動したときの回転側ランププレート１２の回転方向を矢示Ｄ方向としたときに、矢示Ｃ方向で深く（低く）、矢示Ｄ方向で浅く（高く）なるように傾斜している。
【００３１】
ランプ溝１２Ａの具体的な形状の一例を示すと、矢示Ｃ側で低くなり、矢示Ｄ側で高くなるように傾斜した直線状傾斜部１２Ａ1と、該直線状傾斜部１２Ａ1の矢示Ｃ側に設けられた円弧状部１２Ａ2と、前記直線状傾斜部１２Ａ1の矢示Ｄ側に設けられた円弧状部１２Ａ3とにより略弓形状を成している。このランプ溝１２Ａの形状では、直線状傾斜部１２Ａ1に沿ってボール１４を転動させることにより、後述の付勢機構１５の反力をリニアに変化させることができる。
【００３２】
一方で、ボール１４が低い円弧状部１２Ａ2に移動したときには、その非線形形状によって反力を一時的に高めることにより、リバウンドストッパとして機能することができる。さらに、ボール１４が高い円弧状部１２Ａ3に移動したときには、その非線形形状によって反力を急激に高めることにより、バンプラバーとして機能することができる。
【００３３】
回転側ランププレート１２に対面する直動側ランププレート１３の前面には、ランプ溝１３Ｃが３個設けられている。この３個のランプ溝１３Ｃは、回転側ランププレート１２のランプ溝１２Ａと略平行となるようにほぼ同一の形状をもって形成されている。即ち、ランプ溝１３Ｃは、ランプ溝１２Ａと反対に、矢示Ｄ側で低くなり、矢示Ｃ側で高くなるように傾斜した直線状傾斜部１３Ｃ1と、該直線状傾斜部１３Ｃ1の矢示Ｄ側に設けられた円弧状部１３Ｃ2と、前記直線状傾斜部１３Ｃ1の矢示Ｃ側に設けられた円弧状部１３Ｃ3とにより略弓形状を成している。
【００３４】
回転側ランププレート１２と直動側ランププレート１３とに挟まれた３個のボール１４は、各ランプ溝１２Ａ，１３Ｃ間に収められている。また、各ボール１４は、ランプ溝１２Ａ，１３Ｃの間に収められた状態で各ランププレート１２，１３が互いに当接したり、干渉したりしないような直径寸法をもった金属球等により形成されている。
【００３５】
そして、このように構成されたボールアンドランプ機構１１は、車輪１０４上に懸架される車体１０２の重量によってサスペンションアーム１０３が矢示Ｃ方向に回動すると、各ランプ溝１２Ａ，１３Ｃの直線状傾斜部１２Ａ1，１３Ｃ1の浅溝側にボール１４が移動するから、直動側ランププレート１３が付勢機構１５側（矢示Ｂ方向）に移動し、この付勢機構１５による反力が高まる。この場合、付勢機構１５の反力がサスペンションアーム１０３を矢示Ｃ方向に回動しようとする車体１０２の重量とバランスした位置で車両１０１の車高が固定される。
【００３６】
従って、後述する付勢力調整機構１６により付勢機構１５の付勢力を大きくしたときには、回転側ランププレート１２を矢示Ｃ方向に回転させるのに大きな力が必要になるから、車高を高く調整することができる。即ち、乗車人数が増えたり、荷物の積載量が多い場合には、低くなる車高を高くして標準的な車高に固定することができる。一方、付勢力調整機構１６により付勢機構１５の付勢力を低くしたときには、車高を低く調整することができる。
【００３７】
直動側ランププレート１３の後側に位置して筒体３内に付勢機構１５が設けられている。この付勢機構１５は、直動側ランププレート１３の直線運動を抑制する矢示Ａ方向に該直動側ランププレート１３を付勢するもので、回転側ランププレート１２に向けて直動側ランププレート１３を押付ける押付力を発生する弾性部材により構成されている。
【００３８】
即ち、付勢機構１５を構成する弾性部材には、複数枚（例えば７枚）の皿ばねを互い違いに重ね合わせて配置したものが用いられている。皿ばねを連ねてなる付勢機構１５は、その一端側が直動側ランププレート１３に当接し、他端側が後述のプランジャ１７に当接するように配置されている。そして、付勢機構１５は、ボールアンドランプ機構１１の直動側ランププレート１３に対し矢示Ａ方向の付勢力（推力）を与えるものである。
【００３９】
付勢機構１５の付勢力を調整する付勢力調整機構１６は、付勢機構１５の後側に位置してハウジング２内に設けられている。付勢力調整機構１６は、例えば付勢機構１５の伸縮方向に任意の大きさのセット荷重を付与するものである。ここで、付勢力調整機構１６は、筒体３内を軸方向に移動可能なプランジャ１７、ねじ部材１８等により構成されている。
【００４０】
プランジャ１７は、小径な筒部１７Ａと、該筒部１７Ａの後端に拡径して設けられた円環状のばね受部１７Ｂとにより段付筒状に形成されている。そして、プランジャ１７は、ばね受部１７Ｂが直動側ランププレート１３の後面との間で付勢機構１５をプリセット状態（セット荷重を付与した状態）で挟むように、直動側ランププレート１３に軸方向で対向して設けられている。このときに、筒部１７Ａは、付勢機構１５をなす複数枚の皿ばねを内径側から保持することにより、同軸位置に整列させている。
【００４１】
プランジャ１７には、ばね受部１７Ｂの外周側に周方向に間隔をもって例えば３個の係合溝１７Ｃ(図３中に１個のみ図示)が形成され、該各係合溝１７Ｃは、筒体３の各回止め突起３Ａに係合している。これにより、プランジャ１７は、ハウジング２に対し回転が規制された状態で軸方向に移動可能に連結されている。
【００４２】
また、筒部１７Ａの内径位置には、例えば台形ねじからなる雌ねじ１７Ｄが形成されている。そして、プランジャ１７の雌ねじ１７Ｄは、後述するねじ部材１８の雄ねじ１８Ｂと共に、電動モータ１９による回転運動をプランジャ１７の直線運動に変換するねじ機構を構成している。
【００４３】
プランジャ１７の内周側を軸方向に延びるねじ部材１８は、後部側の軸取付部１８Ａが後述する電動モータ１９の回転軸１９Ｂに一体回転するように連結されている。また、ねじ部材１８の外周側には、プランジャ１７の雌ねじ１７Ｄに螺合する台形ねじからなる雄ねじ１８Ｂが形成され、該雄ねじ１８Ｂは、雌ねじ１７Ｄと一緒にプランジャ１７を軸方向に変位させるねじ機構を構成している。また、ねじ部材１８には、軸取付部１８Ａと雄ねじ１８Ｂとの間に位置して環状のフランジ部１８Ｃが設けられている。
【００４４】
ここで、ねじ部材１８は、軸取付部１８Ａがハウジング２の蓋体５内にスラスト軸受７を介して回転可能に支持されている。そして、ねじ部材１８に作用する軸方向のスラスト荷重は、フランジ部１８Ｃからスラスト軸受７を介して蓋体５により受承され、電動モータ１９にスラスト荷重が作用するのを抑える構成となっている。
【００４５】
また、プランジャ１７は、台形ねじからなる雌ねじ１７Ｄと雄ねじ１８Ｂを介してねじ部材１８に螺合しているため、電動モータ１９でねじ部材１８を回転駆動しない限りは、図３中の矢示Ａ，Ｂ方向のいずれにも変位することはなく、付勢機構１５の付勢力によってプランジャ１７が軸方向に動くことはない。
【００４６】
このように構成された付勢力調整機構１６は、電動モータ１９によってねじ部材１８を正，逆方向に回転駆動し、プランジャ１７のばね受部１７Ｂを直動側ランププレート１３に接近させる図３中の矢示Ａ方向と、該直動側ランププレート１３から離間させる矢示Ｂ方向とに直線的に変位させる。これにより、付勢機構１５は、直動側ランププレート１３とプランジャ１７のばね受部１７Ｂとの間で軸方向に撓み変形し、両者の間隔（離間寸法）に応じてボールアンドランプ機構１１に対する付勢力、即ちばね荷重が可変に調整される。
【００４７】
従って、付勢力調整機構１６は、電動モータ１９によりねじ部材１８を回転駆動してプランジャ１７を軸方向に変位させ、ボールアンドランプ機構１１に対する付勢機構１５の付勢力を調整する。これにより、サスペンション装置１は、アーム部１０を矢示Ｃ方向に回動させるためのトルクを可変に調整することができる。
【００４８】
付勢力調整機構１６を動作させる駆動手段としての電動モータ１９は、モータケース８内に収容して設けられている。この電動モータ１９は、固定子、回転子等（いずれも図示せず）を内蔵した本体部１９Ａと、該本体部１９Ａ内で前記回転子に連結された回転軸１９Ｂとにより大略構成されている。そして、回転軸１９Ｂは、スラスト軸受７と玉軸受９によって回転自在に支持され、その前端側はねじ部材１８の軸取付部１８Ａと一体回転するように連結されている。
【００４９】
付勢力調整機構１６は、プランジャ１７のばね受部１７Ｂを直動側ランププレート１３に接近または離間させる。これにより、付勢機構１５は、直動側ランププレート１３とプランジャ１７のばね受部１７Ｂとの間で軸方向に撓み変形し、両者の間隔（離間寸法）に応じてボールアンドランプ機構１１に対する付勢力、即ちばね荷重が可変に調整される。この結果、サスペンション装置１は、車輪１０４上に車体１０２を懸架するための力、即ち、サスペンションアーム１０３を下側（矢示Ｄ方向）に回動させるトルクを可変に調整することができる。
【００５０】
第１の実施の形態によるサスペンション装置１は、上述のように構成されるもので、次に、その作動について説明する。
【００５１】
まず、車両１０１が直進している場合には、車体１０２がロールすることは殆どない。このために、サスペンション装置１には、小さな振動を車体１０２側に伝えないように、柔軟性が求められている。この場合、サスペンション装置１は、電動モータ１９によってねじ部材１８を任意の方向に回転させ、直動側ランププレート１３とプランジャ１７のばね受部１７Ｂとの間を所定距離とするよう制御する。これにより、付勢機構１５に付加される初期荷重が小さくなるから、アーム部１０を矢示Ｃ方向に回動させるためのトルクを小さくする。この結果、サスペンションアーム１０３は、容易に回動できるから、車輪１０４は、路面の凹凸に合わせてスムーズにストロークすることができ、良好な乗り心地を得ることができる。ここで所定距離とは、車輪１０４が路面の凹凸に合せてスムーズにストロークできる程度とする。所定距離以上直動側ランププレート１３とプランジャ１７のばね受部１７Ｂとを離間させると、車高が下がってしまうため、最も直動側ランププレート１３とプランジャ１７のばね受部１７Ｂとの距離が離間している直進時の所定距離以内で制御する。
【００５２】
次に、ステアリングを操作して道路のコーナ部分等を走行する場合には、サスペンション装置１は、車体１０２が傾かないように踏ん張る必要がある。つまり、例えば左コーナーを走行する場合、ロール内側となる左側の車輪の輪荷重が小さく、ロール外側となる右側の車輪の輪荷重を大きくする必要がある。そこで、左側のサスペンション装置１は、電動モータ１９によってねじ部材１８を回転させ、直動側ランププレート１３とプランジャ１７のばね受部１７Ｂとの離間寸法を所定距離までの間で大きくして離間させる。また、右側となるサスペンション装置１は、電動モータ１９によってねじ部材１８を回転させ、直動側ランププレート１３とプランジャ１７のばね受部１７Ｂとの離間寸法を小さくして接近させる。これにより、左側と比して右側のサスペンション装置１の付勢機構１５に付加される初期荷重が大きくなるから、アーム部１０を回転させるのに必要なトルクも大きくなる。従って、サスペンション装置１は、アーム部１０によって車体１０２が外側にロールするのを抑えることができ、コーナリング時の走行姿勢を安定させることができる。
【００５３】
次に、車両１０１の車高を調整する場合について述べる。まず、車両１０１は、乗車人数、荷物の積載重量等によって車体１０２の高さ、姿勢が変化する。例えば、多くの人が乗車し、また多くの荷物が積載された場合には、大きな重量によって車体１０２の高さ位置が下がってしまう。そこで、各サスペンション装置１は、前述したコーナリング時と同様に、付勢力調整機構１６によって付勢機構１５の付勢力を強める。これにより、各サスペンション装置１は、アーム部１０（回転側ランププレート１２）を矢示Ｃ方向に回転させるのに必要なトルクを大きくすることができる。即ち、サスペンション装置１は、大きな重量によって低くなる車体１０２の車高を高くして標準車高に固定することができる。
【００５４】
一方、乗車人数、荷物の積載量が減少した場合には、アーム部１０のトルクが勝って車体１０２の高さ位置が上がってしまう。そこで、各サスペンション装置１は、付勢力調整機構１６によって付勢機構１５の付勢力を弱め、アーム部１０（回転側ランププレート１２）を矢示Ｃ方向に回転させるのに必要なトルクを小さくすることにより、車体１０２の車高を低くして標準車高に固定することができる。
【００５５】
かくして、第１の実施の形態によれば、車輪１０４上に車体１０２を懸架するためのサスペンション装置１を、車体１０２に取付けられたハウジング２と、該ハウジング２から回転可能に突出し、突出端側が径方向に延びて車軸側のサスペンションアーム１０３に接続されたアーム部１０と、前記ハウジング２内に設けられ、該アーム部１０の回転運動を直線運動に変換するボールアンドランプ機構１１と、該ボールアンドランプ機構１１による直線運動に付勢力を与える付勢機構１５と、該付勢機構１５による付勢力を調整する付勢力調整機構１６とにより構成している。
【００５６】
この場合、付勢力調整機構１６は、プランジャ１７の雌ねじ１７Ｄとねじ部材１８の雄ねじ１８Ｂとを台形ねじを用いて螺合しているから、電動モータ１９でねじ部材１８を回転駆動しない限り、プランジャ１７を軸方向に固定しておくことができる。
【００５７】
従って、サスペンション装置１は、付勢力調整機構１６によって付勢機構１５による付勢力を調整でき、また、その調整したプランジャ１７の位置を維持することができるから、車両１０１の車高や走行姿勢の変化に応じ、電動モータ１９を頻繁に動作させる必要がない。
【００５８】
この結果、サスペンション装置１は、付勢機構１５の付勢力を調整するための消費動力を小さく抑えることができ、効率のよい制御を行うことができる。また、車両１０１の車高を自動または手動によって制御することができる。
【００５９】
また、ボールアンドランプ機構１１を構成する各ランププレート１２，１３に設けたランプ溝１２Ａ，１３Ｃは、傾斜した直線状傾斜部１２Ａ1，１３Ｃ1と、該直線状傾斜部１２Ａ1，１３Ｃ1の両端に設けられた円弧状部１２Ａ2，１２Ａ3，１３Ｃ2，１３Ｃ3とにより略弓形状に形成している。
【００６０】
これにより、アーム部１０と一緒に回転側ランププレート１２が回転したときには、直線状傾斜部１２Ａ1，１３Ｃ1に沿ってボール１４を転動させることにより、付勢機構１５の反力をリニアに変化させることができる。また、低い円弧状部１２Ａ2，１３Ｃ2は、ボール１４が移動したときに、その非線形形状によって反力を一時的に高めることにより、リバウンドストッパとして機能することができる。さらに、高い円弧状部１２Ａ3，１３Ｃ3は、ボール１４が移動したときに、その非線形形状によって反力を急激に高めることにより、バンプラバーとして機能することができる。
【００６１】
この結果、ランプ溝１２Ａ，１３Ｃの形状だけで、リバウンドストッパ、バンプラバーとしての機能を持たせることができ、構成を簡略化することができる。また、サスペンション装置１を小型化することができ、車体１０２に対する取付けの自由度を高めることができる。
【００６２】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、付勢力調整機構のねじ部材とこれを駆動する電動モータとの間に減速機を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６３】
図６において、第２の実施の形態によるサスペンション装置２１のハウジング２２は、その後部側にギヤケース２３を有している。このギヤケース２３は、後側の蓋体５に一体的に固着されている。また、ギヤケース２３は、軸線Ｏ−Ｏを中心として軸方向に延びる大径筒部２３Ａと、該大径筒部２３Ａの後側を縮径して形成された小径筒部２３Ｂと、該小径筒部２３Ｂの後端部を閉塞した蓋部２３Ｃとにより有蓋の段付円筒状に形成されている。また、大径筒部２３Ａの外周側には、軸線Ｏ−Ｏと直交するように接線方向を軸線とするモータ収容部２３Ｄが設けられている。
【００６４】
ここで、ギヤケース２３の大径筒部２３Ａは、その開口側が蓋体５の外周側に一体的に固着されている。また、小径筒部２３Ｂの内周側には玉軸受９が設けられている。そして、例えばハウジング２２の後端部に位置するギヤケース２３が車体１０２に取付けられている。
【００６５】
ギヤケース２３内に設けられた減速機２４は、大径筒部２３Ａ内に回転可能に設けられたウォームホイール２４Ａと、該ウォームホイール２４Ａの接線方向を軸線とし該ウォームホイール２４Ａに噛合したウォームギヤ２４Ｂとにより構成されている。この減速機２４は、ウォームギヤ２４Ｂの回転をウォームホイール２４Ａで減速し、ねじ部材１８に伝えるものである。
【００６６】
減速機２４のウォームギヤ２４Ｂを回転駆動する電動モータ２５は、ギヤケース２３のモータ収容部２３Ｄ内に収容されている。この電動モータ２５は、減速機２４を介してねじ部材１８を軽い力で回転駆動できるから、小型のモータを用いることができる。
【００６７】
かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、付勢力調整機構１６のねじ部材１８とこれを駆動する電動モータ２５との間に減速機２４を設けることにより、電動モータ２５を小型化することができる。
【００６８】
次に、図７および図８は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、アーム部を１本の棒体をＬ字状に折り曲げることにより形成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６９】
図７において、第３の実施の形態によるサスペンション装置３１のハウジング３２を構成する前側の蓋体３３は、高い剛性を有する金属材料等からなり、筒体３の前端部に固着されている。そして、蓋体３３は、図８に示すように、前，後方向に延びる筒部３３Ａと、該筒部３３Ａの前端部を閉塞する蓋部３３Ｂとから有蓋の段付円筒状に形成されている。また、蓋部３３Ｂの中央には、後述するアーム部３４の軸線部３４Ａが突出するアーム開口３３Ｃが形成されている。
【００７０】
蓋体３３のアーム開口３３Ｃから回転可能に突出したアーム部３４は、軸線Ｏ−Ｏと同軸に延びた軸線部３４Ａと、該軸線部３４Ａの前端部をほぼ直角に折り曲げて径方向に延びた折曲部３４ＢとからＬ字状の棒体として形成されている。また、アンギュラ玉軸受６によって支持された軸線部３４Ａには回転側ランププレート１２が取付けられている。一方、径方向に延びた折曲部３４Ｂの先端側には、ロッド１０５が連結されている。
【００７１】
かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態によれば、アーム部３４を蓋体３３の蓋部３３Ｂから軸方向に突出させる構成としているから、ハウジング３２を軸方向に短く形成することができる。
【００７２】
次に、図９および図１０は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、アーム部の捩れ剛性を付勢機構として用いる構成とし、このアーム部の回転位置を減速機を介してモータで制御する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７３】
図９において、第４の実施の形態によるサスペンション装置４１のハウジング４２は、ギヤケース４３とモータケース４４とにより構成されている。即ち、ギヤケース４３は、図１０に示すように、筒部４３Ａと前，後の蓋部４３Ｂ，４３Ｃとから段付筒状に形成され、モータケース４４は、筒部４３Ａの外周側に軸線Ｏ−Ｏと直交するように接線方向を軸線として設けられている。
【００７４】
ここで、ギヤケース４３の筒部４３Ａ内には、後述のウォームホイール４６Ａが設けられている。また、前側の蓋部４３Ｂの中央には、後述するアーム部４５の軸線部４５Ａが突出するアーム開口４３Ｄが形成されている。さらに、各蓋部４３Ｂ，４３Ｃの内周側には玉軸受９が設けられている。そして、ギヤケース４３は、後側の蓋部４３Ｃが車体１０２に取付けられている。
【００７５】
ギヤケース４３のアーム開口４３Ｄから回転可能に突出したアーム部４５は、軸線Ｏ−Ｏと同軸に延びた軸線部４５Ａと、該軸線部４５Ａの前端部をほぼ直角に折り曲げて径方向に延びた折曲部４５ＢとからＬ字状の棒体として形成されている。また、軸線部４５Ａにはウォームホイール４６Ａが一体回転するように取付けられている。一方、径方向に延びた折曲部４５Ｂの先端側には、ロッド１０５が連結されている。
【００７６】
アーム部４５は、折曲部４５Ｂが上，下方向に回動されたときに、軸線部４５Ａが捩られ、この軸線部４５Ａの弾性変形によってばね力を発生する。これにより、軸線部４５Ａが付勢機構を兼ねている。
【００７７】
ギヤケース４３内に設けられた減速機４６は、筒部４３Ａ内に回転可能に設けられたウォームホイール４６Ａと、該ウォームホイール４６Ａの接線方向を軸線とし該ウォームホイール４６Ａに噛合したウォームギヤ４６Ｂとにより構成されている。この減速機４６は、ウォームギヤ４６Ｂの回転をウォームホイール４６Ａで減速し、アーム部４５に伝えるものである。そして、ウォームホイール４６Ａは、ウォームギヤ４６Ｂが停止した状態では摩擦力によって回転することができないから、アーム部４５を任意の回転位置で固定することができる。
【００７８】
減速機４６のウォームギヤ４６Ｂを回転駆動する電動モータ４７は、モータケース４４内に収容されている。この電動モータ４７は、減速機４６を介してアーム部４５を軽い力で回転駆動できるから、小型のモータを用いることができる。
【００７９】
第４の実施の形態によるサスペンション装置４１の動作について述べる。例えば車両１０１に多くの人が乗車し、また多くの荷物が積載された場合、アーム部４５の軸線部４５Ａが車重により捩れて車高が低くなる。そこで、電動モータ４７を制御し、減速機４６を介してアーム部４５を下側に回転（回動）することにより、車体１０２を高くして標準車高にすることができる。一方、車重が軽くなった場合には、電動モータ４７を制御してアーム部４５を上側に回転（回動）することにより、車体１０２を低くして標準車高にすることができる。
【００８０】
かくして、このように構成された第４の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第４の実施の形態によれば、アーム部４５が取付けられた減速機４６のウォームホイール４６Ａは、ウォームギヤ４６Ｂとの摩擦力で回転方向に固定することができるから、簡単な構成で車高を保持することができる。また、車高を調整するときの電動モータ４７の消費動力を抑えることができる。
【００８１】
なお、第１の実施の形態では、各ランププレート１２，１３に設けるランプ溝１２Ａ，１３Ｃを、その長さ方向の中央部が直線状傾斜部１２Ａ1，１３Ｃ1となり、両端側が円弧状部１２Ａ2，１２Ａ3，１３Ｃ2，１３Ｃ3となる略弓形状に形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばランプ溝の形状を変更して、全体を円弧の組合せで形成したり、直線の組合せで形成してもよい。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができる。
【００８２】
また、第１の実施の形態では、各ランププレート１２，１３にそれぞれ３個のランプ溝１２Ａ，１３Ｃを設け、該各ランプ溝１２Ａ，１３Ｃに３個のボール１４を収容した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばランプ溝１２Ａ，１３Ｃを２個または４個以上設け、ボール１４を２個または４個以上設ける構成としてもよい。また、ボール１４に代えて円錐ころ等を用いる構成としてもよい。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができる。
【００８３】
一方、第１の実施の形態では、直線運動を抑制する方向に直動側ランププレート１３を付勢する付勢機構１５を、複数枚の皿ばねにより構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばコイルばね等の他の弾性体を皿ばねに代えて用いる構成としてもよい。このような変更は、他の実施の形態にも同様に適用することができる。
【００８４】
また、第１の実施の形態では、プランジャ１７の雌ねじ１７Ｄとねじ部材１８の雄ねじ１８Ｂとからなるねじ機構を、台形ねじによって構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばボールねじ等の他のねじ機構を用いる構成としてもよい。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができる。
【００８５】
また、第２の実施の形態では、アーム部１０と電動モータ２５との間にウォームホイール２４Ａとウォームギヤ２４Ｂとからなるウォームギヤ式の減速機２４を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばウォームギヤ式の減速機２４に代えて、遊星歯車式の減速機等を用いる構成としてもよい。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができる。
【００８６】
さらに、第１の実施の形態では、車体１０２にハウジング２を取付け、車軸側となるサスペンションアーム１０３側のロッド１０５にアーム部１０を取付ける構成とした場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば車軸側にハウジングを取付け、車体側にアーム部を取付ける構成としてもよい。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができる。
【００８７】
次に、上記の実施の形態に含まれる発明について述べる。ハウジングには、付勢機構による付勢力を調整する付勢力調整機構を設ける構成としている。これににより、付勢力調整機構によって付勢機構による付勢力を調整することにより、車両の車高を自動または手動によって制御することができる。
【００８８】
また、回転直動変換機構は、アーム部に連結されランプ溝が形成された回転側ランププレートと、ハウジングの回転方向に固定されランプ溝が形成された直動側ランププレートと、対向する前記各ランプ溝に収められた状態で前記各ランププレート間に挟まれたボールとからなるボールアンドランプ機構として構成している。
【００８９】
これにより、回転直動変換機構を、ランプ溝が形成された回転側ランププレートと、ランプ溝が形成された直動側ランププレートと、前記各ランプ溝に収められたボールとにより構成しているから、簡単な構成で回転運動を直線運動に変換することができ、構成を簡略化することができる。これにより、サスペンション装置を小型化することができ、車体に対する取付けの自由度を高めることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１，２１，３１，４１  サスペンション装置
２，２２，３２，４２  ハウジング
１０，３４，４５  アーム部
１１  ボールアンドランプ機構（回転直動変換機構）
１２  回転側ランププレート
１２Ａ，１３Ｃ  ランプ溝
１３  直動側ランププレート
１４  ボール
１５  付勢機構
１６  付勢力調整機構
４５Ａ  軸線部（付勢機構）
１０１  車両
１０２  車体
１０３  サスペンションアーム
１０４  車輪
【図１】
2011213204.tif 000003
【図２】
2011213204.tif 000004
【図３】
2011213204.tif 000005
【図４】
2011213204.tif 000006
【図５】
2011213204.tif 000007
【図６】
2011213204.tif 000008
【図７】
2011213204.tif 000009
【図８】
2011213204.tif 000010
【図９】
2011213204.tif 000011
【図１０】
2011213204.tif 000012