(57)【要約】【課題】 ボールスプラインの寿命を向上させ、サイズを小さくすることができる電磁緩衝器を提供する。【解決手段】  モータハウジング14の外周部に環状の凹部14aが設けられて、該凹部14a内にサスペンションサポート9のマウントラバー21の内径部が嵌まり込んでいる。ハウジング7の頂壁15に環状の凹部15aが設けられて、該凹部15a内にマウントラバー21の下端部が嵌まり込んでいる。【選択図】    図１
2011169433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータロータおよびモータステータからなるモータと、ねじ軸が直線移動することでモータロータを回転させるボールスプライン付きボールねじと、ボールスプライン付きボールねじを収容するハウジングと、ハウジング頂部に設けられた円筒状モータハウジングと、円筒状モータハウジングを囲むサスペンションサポートとを備えている電磁緩衝器において、
モータハウジングの外周部に環状の凹部が設けられて、該凹部内にサスペンションサポートの内径部が嵌まり込んでいることを特徴とする電磁緩衝器。
【請求項２】
ハウジングの頂壁に環状の凹部が設けられて、該凹部内にサスペンションサポートの下端部が嵌まり込んでいることを特徴とする請求項１の電磁緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁緩衝器に関し、特に、ねじ軸が軸方向に直線移動する形態で使用される電磁緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁緩衝器(41)として、図２に示すように、モータロータ(43)およびモータステータ(44)からなるモータ(42)と、ねじ軸(46)が直線移動することでモータロータ(43)を回転させるボールねじ(45)と、モータ(42)およびボールねじ(45)を収容するハウジング(47)と、ハウジング(47)頂部に設けられた円筒状モータハウジング(49)を囲むサスペンションサポート(48)とを備えているものが知られている。
【０００３】
サスペンションサポート(48)は、ゴム弾性体であるマウントラバー(50)を構成要素として有しており、ステアリング操作に伴って発生する横力に対して、マウントラバー(50)が弾性変形することで電磁緩衝器に作用する力を吸収するようになっている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２２０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２に示した電磁緩衝器(41)は、ボールスプライン(51)でねじ軸(46)の回り止めを行うようになされており、このような電磁緩衝器(41)では、外力が作用した場合、サスペンションサポート(48)のマウントラバー(50)の剛性により、モーメントが発生し、このモーメントがボールスプライン(51)に作用することで、寿命低下の原因となり、あるいは、強度確保のためにボールスプラインのサイズを大きくする必要が生じる。ボールスプライン(51)の寿命を向上させ、サイズを小さくするには、サスペンションサポート(48)の曲げ剛性を低下させることが好ましいが、サスペンションサポート(48)は、軸力も受けるので、ある程度の強度が必要であり、マウントラバー(50)の材質を変更して剛性を低下させるような対策は困難である。
【０００６】
この発明の目的は、ボールスプラインの寿命を向上させ、サイズを小さくすることができる電磁緩衝器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による電磁緩衝器は、モータロータおよびモータステータからなるモータと、ねじ軸が直線移動することでモータロータを回転させるボールスプライン付きボールねじと、ボールスプライン付きボールねじを収容するハウジングと、ハウジング頂部に設けられた円筒状モータハウジングと、円筒状モータハウジングを囲むサスペンションサポートとを備えている電磁緩衝器において、モータハウジングの外周部に環状の凹部が設けられて、該凹部内にサスペンションサポートの内径部が嵌まり込んでいることを特徴とするものである。
【０００８】
モータハウジングは、ハウジングの径よりも小さい径を有し、ハウジングの頂壁を貫通するように設けられて、その下端部は、ハウジングの頂壁よりも下方に位置させられる。そして、ハウジングの頂壁の上面（モータハウジングの下部がある部分）がサスペンションサポートの設置位置とされる。
【０００９】
ねじ軸の上下移動を案内するボールスプラインは、ねじ軸の回り止めを行う部分で、ステアリング操作等によって電磁緩衝器の下端側の位置が動いた場合であっても、モーメントを受けないことが望まれている。そのため、ゴム弾性体であるマウントラバーを構成要素に有するサスペンションサポートを使用し、電磁緩衝器の動きに応じて、サスペンションサポートが弾性変形することで、ボールスプライン部にモーメントがかかりにくいようになされる。しかしながら、マウントラバーは剛性を有していることから、この曲げ剛性によりモーメントが発生するので、従来のものでは、モーメントが大きくなることを防止し切れないという問題があった。
【００１０】
横方向のモーメントを低減するには、サスペンションサポートの曲げ剛性を低下させればよく、曲げ剛性については、下記の式が成り立っている。
【００１１】
曲げ剛性Ｋ≒αＤ２／Ｈ，Ｄ：サスペンションサポート径、Ｈ：サスペンションサポート軸方向長さ、α：定数。
【００１２】
すなわち、サスペンションサポート部の曲げ剛性を下げる方法としては、強度・体格の許される範囲で、サスペンションサポート径を小さくすればよく、より好ましくは、これに加えて、軸方向長さ大とすればよい。
【００１３】
そこで、サスペンションサポート径をモータハウジング外径にできるだけ近づけることが考えられるが、内径を軸方向全長にわたって一定にしたままでは、サスペンションサポートの小径化に限界があることから、従来は円筒状とされていたモータハウジングをくびれさせて、サスペンションサポートがこのくびれに対応する形状とされる。サスペンションサポートの位置はサスペンションの重心に近い方が好ましいので、くびれさせる位置は、下側とすることが好ましく、具体的には、環状の凹部は、モータハウジングの外周部の下端部近傍に設けられ、該凹部内にサスペンションサポートの下部内径部が嵌まり込むものとなされる。これにより、サスペンションサポート径を従来のものから大幅に小さくすることができる。
【００１４】
モータハウジングの凹部が形成されていない部分の外径は、従来と同じにされ、モータハウジングの軸方向長さも従来と同じにされる。そして、モータは、モータハウジングに形成される環状の凹部を避けて所要の長さを確保するために、例えば従来のものより若干上方に設けられる。
【００１５】
こうして、モータ径およびモータ容量が低下しない程度に、モータハウジングの形状を変更して、サスペンションサポート径を小さくすることができ、これにより、サスペンションサポート部の曲げ剛性が小さくなるので、電磁緩衝器に横力が作用した場合にボールスプラインに作用するモーメントが小さいものとなり、ボールスプライン部の寿命が向上し、ボールスプライン部のサイズダウンも可能となる。
【００１６】
サスペンションサポートは、マウントラバーおよびその上部に取り付けられた取付金具を有し、例えば、取付金具を貫通する取付けボルトが車体にねじ合わされることで、電磁緩衝器が車体に固定される。モータハウジングは、その下端がハウジングの頂壁よりも下方にあるものとされる。従来のサスペンションサポートは、その下端面がハウジングの頂壁で受けられ、サスペンションサポートの軸方向長さは、頂壁から取付金具までの距離にほぼ等しくなされている。サスペンションサポートの軸方向長さは、曲げ剛性を低下させるためには、大きい方が好ましいことから、ハウジングの頂壁に環状の凹部が設けられて、該凹部内にサスペンションサポートのマウントラバーの下端部が嵌まり込んでいることが好ましい。このようにすることで、電磁緩衝器の全長を変更することなく、サスペンションサポートの軸方向長さを大きくすることができ、サスペンションサポート部の曲げ剛性が小さくなるので、ボールスプライン部の寿命向上およびサイズダウンという点でさらに有利なものとなる。
【００１７】
ボールねじナットは、例えば、磁性体である炭素鋼製とされるが、これに限定されるものではない。また、ボールねじナットは、例えば、ナット本体および１対のエンドキャップからなるエンドキャップ式のものとされる。
【００１８】
ねじ軸は、往復直線移動し、通常、その所定方向の所定量以上の移動を防止するためのストッパが設けられる。ストッパは、例えば、ねじ軸が所定量以上移動した際にハウジングに当接するフランジ部をねじ軸に設けることで形成することができ、また、ストッパは、ねじ軸と一体に直線移動する部材に形成してもよく、直線移動しない方の部材（ハウジングなど）に設けることもできる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の電磁緩衝器によると、モータハウジングの外周部に環状の凹部が設けられて、該凹部内にサスペンションサポートの内径部が嵌まり込んでいるので、サスペンションサポート部の曲げ剛性が小さくなり、電磁緩衝器に横力が作用した場合にボールスプラインに作用するモーメントが小さいものとなり、ボールスプライン部の寿命が向上し、ボールスプライン部のサイズダウンも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、この発明の電磁緩衝器の１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、従来の電磁緩衝器を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、上下は、図の上下をいうものとする。
【００２２】
図１は、この発明による電磁緩衝器を示しており、電磁緩衝器(1)は、中空状のモータロータ(3)および円筒状のモータステータ(4)からなるモータ(2)と、ねじ軸(6)が直線移動することでモータロータ(3)を回転させるボールスプライン付きボールねじ(5)と、ボールスプライン付きボールねじ(5)を収容するハウジング(7)と、モータ(2)を収容する円筒状モータハウジング(14)と、ボールスプライン付きボールねじ(5)の下端側に連結された直列ダンパ(8)と、ハウジング(7)を車体へ取り付けるサスペンションサポート(9)とを備えている。
【００２３】
ボールスプライン付きボールねじ(5)は、ボールねじ軌道溝(6a)が設けられた上下にのびる鋼製ねじ軸(6)と、ねじ軸(6)のボールねじ軌道溝(6a)にボール（図示略）を介してねじ合わされた回転自在の鋼製ボールねじナット(11)と、ボールねじナット(11)に一体化されて上方にのびる中空軸(12)と、ねじ軸(6)に嵌め合わされてねじ軸(6)の上下方向（軸方向）直線運動を案内するボールスプライン部を構成するボールスプライン外筒(13)とを備えている。
【００２４】
モータ(2)は、ハウジング(7)頂部に設けられた円筒状モータハウジング(14)内に配置されている。すなわち、中空軸(12)の上端部の外周にモータロータ(3)が取り付けられ、これを囲むように配置されたモータステータ(4)がモータハウジング(14)内周に取り付けられている。モータハウジング(14)は、ハウジング(7)の径よりも小さい径を有し、ハウジング(7)の頂壁(15)を貫通するように設けられており、その下端部は、ハウジング(7)の頂壁(15)よりも下方にある。
【００２５】
電磁緩衝器(1)は、タイヤから伝わる外力によってねじ軸(6)が軸方向に直線移動し、これに伴ってモータロータ(3)が回転し、この回転運動をモータ(2)に取り込んで、モータ(2)で発生する電磁力を減衰力として利用するようになっている。
【００２６】
サスペンションサポート(9)は、ゴム弾性体であるマウントラバー(21)を構成要素として有しており、ステアリング操作に伴って発生する横力に対して、マウントラバー(21)が弾性変形することで電磁緩衝器(1)に作用する力を吸収するようになっている。
【００２７】
マウントラバー(21)の上部(21a)には、取付金具(22)が固定されており、この取付金具(22)を貫通する取付けボルト(23)が車体にねじ合わされることで、電磁緩衝器(1)が車体に固定される。
【００２８】
マウントラバー(21)の下部(21b)は、外周面および下端面がハウジング(7)の頂壁(15)上面で受けられ、内周面がモータハウジング(14)の下端部外周面で受けられている。ハウジング(7)の頂壁(15)には、マウントラバー(21)の下部(21b)の外周面および下端面を受けるための環状の凹部(15a)が形成されており、モータハウジング(14)の下端部外周面には、マウントラバー(21)の下部(21b)の内周面を受けるための環状の凹部(14a)が設けられており、マウントラバー(21)の下部(21b)は、これらの凹部(14a)(15a)内に嵌まり込んでいる。この結果、図２に示したマウントラバー(50)に比べて、この発明の電磁緩衝器(1)におけるマウントラバー(21)は、内径および外径がともに小さく、その軸方向長さが大きくなっている。
【００２９】
上記の電磁緩衝器(1)では、ステアリング操作時等に直列ダンパ(8)の下端部に横力が作用するようになっており、これに伴うモーメントがボールスプライン部(13)に作用することで、寿命低下の原因となっており、あるいは、強度確保のためにサイズを小さくすることが難しいという問題がある。ボールスプライン部(13)の寿命を向上させ、サイズを小さくするには、ボールスプライン部(13)に作用するモーメントを低減することが必要であり、サスペンションサポート(9)の曲げ剛性に着目すると、サスペンションサポート(9)の曲げ剛性を低下させることが好ましい。上述したマウントラバー(21)は、以下に示すように、その条件を満たすものとなっている。
【００３０】
サスペンションサポート(9)の曲げ剛性については、下記の式が成り立っている。
【００３１】
曲げ剛性Ｋ≒αＤ２／Ｈ，Ｄ：マウントラバー(21)の径（サスペンションサポート径）、Ｈ：マウントラバー(21)の軸方向長さ（サスペンションサポート軸方向長さ）、α：定数。
【００３２】
したがって、サスペンションサポート部の曲げ剛性を下げる方法としては、強度・体格の許される範囲で、サスペンションサポート径を小さくすればよく、より好ましくは、これに加えて、軸方向長さ（マウントラバー(21)の厚み）大とすればよい。
【００３３】
そこで、まず、サスペンションサポート径をモータハウジング(14)外径にできるだけ近づける。
【００３４】
次いで、サスペンションサポート(9)の軸方向長さを大きくする。ただし、電磁緩衝器(1)の全長を長くすることは好ましくないので、ハウジング(7)の頂壁(15)に凹部(15a)を設け、この凹部(15a)にサスペンションサポート(9)のマウントラバー(21)の下端部を嵌め入れる。これにより、全長の増加が回避される。
【００３５】
次いで、モータハウジング(14)の内径を軸方向全長にわたって一定にしたままでは、サスペンションサポート(9)の小径化に限界があるので、モータハウジング(14)の下端部に環状の凹部(14a)を設け、この凹部(14a)内にマウントラバー(21)の下部(21b)内径部が嵌まり込んでいるようになされる。これにより、サスペンションサポート径を従来のものから大幅に小さくすることができる。
【００３６】
モータハウジング(14)の凹部(14a)が形成されていない部分の外径は、従来と同じにされ、モータハウジング(14)の軸方向長さも従来と同じにされる。そして、モータ(2)は、モータハウジング(14)に形成される環状の凹部(14a)を避けて、所要の長さを確保するために、従来のものより上方に設けられる。
【００３７】
こうして、モータ径およびモータ容量が低下しない程度に、モータハウジング(14)およびハウジング(7)の頂壁(15)の形状を変更して、サスペンションサポート径を小さくかつ軸方向長さを長くすることで、サスペンションサポート部の曲げ剛性を小さくすることができ、電磁緩衝器(1)が傾いた場合のモーメントの低減が図られる。これにより、電磁緩衝器(1)に横力が作用した場合にボールスプライン部(13)に作用するモーメントが小さいものとなり、ボールスプライン部(13)の寿命が向上し、ボールスプライン部(13)のサイズダウンも可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
(1)       電磁緩衝器
(2)       モータ
(3)       モータロータ
(4)       モータステータ
(5)       ボールスプライン付きボールねじ
(6)       ねじ軸
(7)       ハウジング
(9)       サスペンションサポート
(13)      ボールスプライン外筒（ボールスプライン部）
(14)      モータハウジング
(14a)     凹部
(15)      頂壁
(15a)     凹部
【図１】
2011169433.tif 000003
【図２】
2011169433.tif 000004