(57)【要約】【課題】ばね上部とばね下部との相対移動に対して抵抗力を発生させる電磁式のショックアブソーバを含んで構成されるサスペンション装置の実用性を向上させる。【解決手段】ばね上部１８とばね下部１６との一方である一方部と、電磁式のショックアブソーバ３０の構成要素であるばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとのうち一方部に連結されるものである一方部側ユニットとを連結する連結装置６０を備えさせ、その連結装置６０を、一方部と一方部側ユニットとに連結される外筒７０と内軸７２とをゴム弾性体７４によって連結することで一方部側ユニットを一方部に弾性的に支持させるとともに、外筒７０と内軸７２との軸線方向における相対移動に伴う２つの液室９２，９４間の作動液の流通が連通路９６によって制限されることで一方部と一方部側ユニットとの上下方向における相対移動に対する抵抗力を発生させる構成とする。【選択図】図１
2008247054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）ばね上部とばね下部とを弾性的に連結するサスペンションスプリングと、
ばね上部に連結されるばね上部側ユニットと、ばね下部に連結されてばね上部とばね下部との接近・離間に応じた前記ばね上部側ユニットとの相対移動が可能なばね下部側ユニットと、電磁式モータとを有し、その電磁式モータの力に依拠して前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの相対移動に対する抵抗力を発生させる電磁式のショックアブソーバと、
ばね上部とばね下部との一方である一方部と、前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとのうちの前記一方部に連結されるものである一方部側ユニットとを連結する連結装置であって、(a)前記一方部と前記一方部側ユニットとの一方に連結される外筒と、(b)前記一方部と前記一方部側ユニットとの他方に連結され、前記外筒の内側に挿入されて前記外筒との軸線方向における相対移動が可能な内軸と、(c)それら外筒と内軸とを弾性的に連結するゴム弾性体と、(d)前記外筒と前記内軸との間に設けられ、それら外筒と内軸との軸線方向における相対移動に伴って一方の容積が増加するとともに他方の容積が減少するように構成されて内部に作動液が充填された２つの液室と、(e)作動液の流れを制限しつつ前記２つの液室を連通する連通路とを有し、前記ゴム弾性体によって前記一方部側ユニットを前記一方部に弾性的に支持させるとともに、前記外筒と前記内軸との軸線方向における相対移動に伴う前記２つの液室間の作動液の流通が前記連通路によって制限されることで前記一方部と前記一方部側ユニットとの上下方向における相対移動に対する抵抗力を発生させる連結装置と
を備えた車両用サスペンション装置。
【請求項２】
前記連結装置が、
前記内軸が、外周部が軸線に対して傾斜する内軸テーパ部を有し、前記外筒が、内周面が前記内軸テーパ部に対向する外筒テーパ部を有し、それら内軸テーパ部と外筒テーパ部との間に前記ゴム弾性体が介装される構造とされた請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項３】
前記連結装置が、
前記内軸が、それぞれが前記内軸テーパ部であって互いに逆向きに傾斜する２つの内軸テーパ部を有し、
前記外筒が、それぞれが前記外筒テーパ部であって前記２つの内軸テーパ部の各々に対向する２つの外筒テーパ部を有し、
前記２つの内軸テーパ部の一方とそれに対向する前記２つの外筒テーパ部の一方との間と、前記２つの内軸テーパ部の他方とそれに対向する前記２つの外筒テーパ部の他方との間とに、それぞれが前記ゴム弾性体である２つのゴム弾性体が介装される構造とされた請求項２に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項４】
前記一方部がばね下部であり、前記一方部側ユニットがばね下部側ユニットとされた請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項５】
前記ショックアブソーバが、
(A)前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの一方の少なくとも一部を構成し、雄ねじが形成されたねじロッドと、(B)前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの他方の少なくとも一部を構成し、雌ねじが形成されて前記ねじロッドと螺合するナットとを備え、前記ねじロッドと前記ナットとの一方が、ばね上部とばね下部との相対移動に伴って回転可能とされ、前記電磁式モータが、前記ねじロッドとナットとの一方の回転に対する抵抗力を付与する構造とされた請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車両用サスペンション装置。
【請求項６】
前記ねじロッドと前記ナットとの他方が、前記一方部側ユニットの少なくとも一部を構成するものとされた請求項５に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項７】
前記外筒が前記一方部に連結され、
前記ねじロッドとナットとの他方が、前記内軸の少なくとも一部を構成するものとされた請求項６に記載の車両用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、ばね上部とばね下部との相対移動に対して抵抗力を発生させる電磁式のショックアブソーバを含んで構成されるサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、車両用のサスペンション装置として、電磁式モータの力に依拠して、ばね上部とばね下部との相対移動に対して力を発生させる電磁式のショックアブソーバを含んで構成される電磁式サスペンション装置が検討されており、例えば、下記特許文献に記載のサスペンション装置が存在する。この電磁式サスペンション装置は、いわゆるスカイフック理論に基づく振動減衰特性を容易に実現できる等の利点から、高性能な装置として期待されている。
【特許文献１】特開２００６−１４３１４６号公報
【特許文献２】特開２００５−２７１７３８号公報
【特許文献３】特開平８−１９７９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電磁式ショックアブソーバは、比較的周波数の低い振動に関しては効果的に振動減衰が可能であるが、モータの制御の追従性等の観点から、周波数の高い振動に対しては効果的な減衰が困難であるという問題を抱える。上記特許文献に記載されているサスペンション装置では、液圧式のダンパによって、上記の高周波振動を効果的に減衰させている。電磁式サスペンション装置は、未だ開発途上にあるため、上記の高周波振動への対処を始めとする種々の問題を抱え、実用性を向上させるための改良の余地を多分に残すものとなっている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いサスペンション装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明のサスペンション装置は、ばね上部とばね下部との一方である一方部と、電磁式のショックアブソーバの構成要素であるばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとのうち一方部に連結されるものである一方部側ユニットとを連結する連結装置が、(a)一方部と一方部側ユニットとの一方に連結される外筒と、(b)一方部と一方部側ユニットとの他方に連結され、外筒との軸線方向における相対移動が可能な内軸と、(c)それら外筒と内軸とを弾性的に連結するゴム弾性体と、(d)外筒と内軸との間に設けられ、それら外筒と内軸との軸線方向における相対移動に伴って一方の容積が増加するとともに他方の容積が減少するように構成された２つの液室と、(e)それら２つの液室間を連通して作動液の流れを制限することが可能な連通路とを有し、ゴム弾性体によって一方部側ユニットを一方部に弾性的に支持させるとともに、外筒と内軸との軸線方向における相対移動に伴う２つの液室間の作動液の流通が連通路によって制限されることで一方部と一方部側ユニットとの上下方向における相対移動に対する抵抗力を発生させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のサスペンション装置によれば、例えば、ショックアブソーバでは効果的な減衰が困難である比較的周波数の高い振動を、連結装置によって減衰させることが可能である。また、例えば、連結装置は、比較的コンパクトでシンプルな構成とすることができるため、高周波振動を減衰するための装置等を設けたサスペンション装置を比較的コンパクトでシンプルな構成とすることが可能である。そのような利点を有することで、本発明のサスペンション装置は実用性の高い装置となる。
【発明の態様】
【０００６】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００７】
なお、以下の各項において、（１）項ないし（３）項の各々が請求項１ないし請求項３の各々に相当し、請求項１ないし請求項３のいずれかに（８）項の技術的特徴による限定を加えたものが請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれかに（９）項の技術的特徴による限定を加えたものが請求項５に、請求項５に（１１）項の技術的特徴による限定を加えたものが請求項６に、請求項６に（１２）項の技術的特徴による限定を加えたものが請求項７に、それぞれ相当する。
【０００８】
（１）ばね上部とばね下部とを弾性的に連結するサスペンションスプリングと、
ばね上部に連結されるばね上部側ユニットと、ばね下部に連結されてばね上部とばね下部との接近・離間に応じた前記ばね上部側ユニットとの相対移動が可能なばね下部側ユニットと、電磁式モータとを有し、その電磁式モータの力に依拠して前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの相対移動に対する抵抗力を発生させる電磁式のショックアブソーバと、
ばね上部とばね下部との一方である一方部と、前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとのうちの前記一方部に連結されるものである一方部側ユニットとを連結する連結装置であって、(a)前記一方部と前記一方部側ユニットとの一方に連結される外筒と、(b)前記一方部と前記一方部側ユニットとの他方に連結され、前記外筒の内側に挿入されて前記外筒との軸線方向における相対移動が可能な内軸と、(c)それら外筒と内軸とを弾性的に連結するゴム弾性体と、(d)前記外筒と前記内軸との間に設けられ、それら外筒と内軸との軸線方向における相対移動に伴って一方の容積が増加するとともに他方の容積が減少するように構成されて内部に作動液が充填された２つの液室と、(e)作動液の流れを制限しつつ前記２つの液室を連通する連通路とを有し、前記ゴム弾性体によって前記一方部側ユニットを前記一方部に弾性的に支持させるとともに、前記外筒と前記内軸との軸線方向における相対移動に伴う前記２つの液室間の作動液の流通が前記連通路によって制限されることで前記一方部と前記一方部側ユニットとの上下方向における相対移動に対する抵抗力を発生させる連結装置と
を備えた車両用サスペンション装置。
【０００９】
本項に記載の「連結装置」は、いわゆる液体封入式のラバーブッシュに類似する構造のものであり、一方部と電磁式ショックアブソーバの一方部側ユニットとの上下方向における相対移動に伴って外筒と内軸とが軸線方向に相対移動するように、ショックアブソーバに対して直列的に配設されるものである。なお、電磁式ショックアブソーバは、モータが発生させる力に依拠して車両の振動を減衰させる場合、モータの制御の追従性等の観点から、周波数の高い振動に対して充分とは言い難い。そこで、連結装置は、周波数の高い振動を減衰させることを目的として設けることが可能である。つまり、本項に記載の態様は、連結装置によって、ばね下部から入力される衝撃を緩和するとともに、ばね下共振等の比較的周波数の高い振動を減衰させることが可能であり、衝撃，振動のばね上部への伝達が緩和され、車両の乗り心地の悪化を抑制することが可能である。
【００１０】
電磁式のサスペンション装置としては、例えば、衝撃，振動のばね上部への伝達を緩和することを目的として、電磁式ショックアブソーバに対して直列的にコイルスプリングを設けるとともに、そのスプリングと並列的に液圧式ダンパを配設した装置が検討されている。しかし、そのようなサスペンション装置は、コイルスプリング，液圧式ダンパを配設するために軸線方向，径方向に対して比較的大きなスペースが必要であり、装置のコンパクト化が問題となっている。例えば、コイルスプリングは、巻線の外径の巻数分の合計や、巻線同士が密着しないようにするための間隙等を考慮すると、軸線方向に比較的長いものとなり、また、スプリングを収容する部材等と接触しないようにするためには、それらの間に径方向の間隙を設ける必要もある。本項に記載の態様によれば、一方部側ユニットを一方に弾性的に支持させるものとしてゴム弾性体を採用していること、後に詳しく説明する構造等とすることにより、連結装置自体を比較的コンパクトでシンプルに構成することができ、ひいては、サスペンション装置をコンパクトでシンプルなものとすることが可能である。
【００１１】
本項に記載の「連結装置」は、その具体的な構造が特に限定されるものではなく、連結されるショックアブソーバの一方部側ユニットの構造等に応じて、適切な構造を採用すればよい。その連結装置が有する「２つ液室」は、例えば、外筒と内軸とによって、あるいは、外筒と内軸とゴム弾性体とによって区画形成されればよい。また、その２つの液室を接続する「連通路」は、例えば、通路にオリフィス等の絞りを設けて作動液の流れを制限するような構造のものを採用可能である。
【００１２】
本項に記載の「電磁式ショックアブソーバ」は、単に抵抗力のみを発生可能なものに限定されず、例えば、ばね上部とばね下部とを積極的に相対動作させる推進力や、外部からの入力に対してばね上部とばね下部とを相対動作させないようにする力をも発生可能なものとされてもよい。その場合、電磁式ショックアブソーバは、ばね上振動に対する減衰力を発生させるいわゆるスカイフックダンパ理論に基づいた制御や、車体のロールやピッチの抑制を目的とした車体の姿勢制御等を実行することも可能である。そのショックアブソーバの動力源である「電磁式モータ」は、その型式等は特に限定されず、ＤＣブラシレスモータを始めとして種々の型式のモータを採用可能であり、また、動作に関して言えば、回転モータであっても、リニアモータであってもよい。
【００１３】
本項に記載の「サスペンションスプリング」は、その種類が特に限定されるものではなく、圧縮コイルスプリング，板ばね（リーフスプリング），エアばね等の種々のものを採用可能である
【００１４】
ちなみに、本明細書において「連結」という文言は、直接的に接続されることのみを意味するものではなく、何らかの部品，部材，ユニット等を介し、間接的に接続されることをも意味する。例えば、ばね上部側ユニット，ばね下部側ユニットがばね上部，ばね下部と連結されるとは、それらが直接的に連結される場合の他、それらの間に連結装置等を介して連結されるような場合も含まれる。
【００１５】
（２）前記連結装置が、
前記内軸が、外周部が軸線に対して傾斜する内軸テーパ部を有し、前記外筒が、内周面が前記内軸テーパ部に対向する外筒テーパ部を有し、それら内軸テーパ部と外筒テーパ部との間に前記ゴム弾性体が介装される構造とされた(1)項に記載の車両用サスペンション装置。
【００１６】
本項に記載の態様は、内軸が外径が小さくなる部分を有するとともに、外筒が内径が小さくなる部分を有する態様、あるいは、内軸が外径が大きくなる部分を有するとともに、外筒が内径が大きくなる部分を有する態様である。本項の態様によれば、軸線方向に対して傾斜した外筒の面と内軸の面との間にゴム弾性体を介装させたことにより、そのゴム弾性体の圧縮，引張による垂直応力とせん断応力との両者を利用して、外筒と内軸との相対変位量に対するゴム弾性体の弾性力の大きさの特性を変化させることが可能である。例えば、ゴム弾性体が縮められる場合であって、外筒テーパ部と内軸テーパ部との間の距離が比較的大きい場合には、ゴム弾性体の弾性力を、主にゴム弾性体のせん断応力に依拠した力として、比較的小さな力とすることが可能であり、内軸テーパ部と外筒テーパ部との間の距離が小さくなるほど、ゴム弾性体の圧縮応力に依拠した力として、比較的大きな力とすることが可能である。
【００１７】
（３）前記連結装置が、
前記内軸が、それぞれが前記内軸テーパ部であって互いに逆向きに傾斜する２つの内軸テーパ部を有し、
前記外筒が、それぞれが前記外筒テーパ部であって前記２つの内軸テーパ部の各々に対向する２つの外筒テーパ部を有し、
前記２つの内軸テーパ部の一方とそれに対向する前記２つの外筒テーパ部の一方との間と、前記２つの内軸テーパ部の他方とそれに対向する前記２つの外筒テーパ部の他方との間とに、それぞれが前記ゴム弾性体である２つのゴム弾性体が介装される構造とされた(2)項に記載の車両用サスペンション装置。
【００１８】
本項に記載の態様は、例えば、外筒の内径と内軸の外径とが両端に近づくほど小さくされている態様、あるいは、両端に近づくほど大きくされている態様を採用可能である。本項の態様によれば、一方部と一方部側ユニットとの相対変位が大きくなるほど、外筒と内軸とに設けられた２カ所のテーパ部のうちの一方に対応する内軸テーパ部と外筒テーパ部とが接近してそれらの間の距離が小さくなるため、その接近させられた内軸テーパ部と外筒テーパ部との間に介装されたゴム弾性体の圧縮応力を利用して、ゴム弾性体の弾性力を急激に大きくすることが可能である。したがって、本項の態様では、一方部と一方部側ユニットとの相対移動に対して、連結装置をバウンド方向とリバウンド方向とのストッパとして機能させることが可能である。
【００１９】
（４）前記２つの内軸テーパ部が軸線方向に間隔を置いて位置し、前記２つの外筒テーパ部が軸線方向に間隔を置いて位置する(3)項に記載の車両用サスペンション装置。
【００２０】
内軸テーパ部と外筒テーパ部との間の各々に、それぞれ、例えば環状のゴム弾性体を介装することで、それら外筒，内軸，２つの環状のゴム弾性体によって、２カ所のテーパ部の間に密閉された筒状の空間等の空隙を形成することが可能であり、その空隙を利用して２つの液室および連通路を設ければ、比較的コンパクトな連結装置が実現する。
【００２１】
（５）前記連結装置が、
前記外筒と前記内軸との一方が、その一方が有する前記２つの内軸テーパ部と前記２つの外筒テーパ部との一方である前記２つのテーパ部の間にそれから前記外筒と前記内軸との他方に向かって突出する突出部を有し、前記外筒と前記内軸との間に形成される空間が前記突出部によって２つに分割されることで前記２つの液室が区画される構造とされた(4)項に記載の車両用サスペンション装置。
【００２２】
本項に記載の態様は、先に述べた２カ所のテーパ部の間に形成された空隙を、２つの液室に区画する構造を具体的に限定した態様である。
【００２３】
（６）前記連通路が、前記突出部を貫通して設けられた(5)項に記載の車両用サスペンション装置。
【００２４】
（７）前記外筒と内軸との一方に設けられた前記突出部の突出端と、前記外筒と前記内軸との他方との間に間隙が設けられ、その間隙が前記連通路とされた(5)項に記載の車両用サスペンション装置。
【００２５】
上記２つの項に記載の態様は、連通路の位置を具体的に限定した態様である。前者の態様は、例えば、外筒と内軸との一方が有する突出部を外筒と内軸との他方に摺設させ、その突出部に貫通させた上下に延びる穴を連通路とした態様を採用可能である。また、後者の態様は、例えば、外筒と内軸との他方に突出部を摺設させずにそれらの間に間隙を設け、その間隙を連通路とした態様を採用可能である。
【００２６】
（８）前記一方部がばね下部であり、前記一方部側ユニットがばね下部側ユニットとされた(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【００２７】
本項に記載の態様によれば、ばね下部とショックアブソーバのばね下部側ユニットとの間に連結装置が配設されるため、車輪から入力されてショックアブソーバに伝達される衝撃の緩和，振動の減衰が可能である。つまり、本項の態様によれば、電磁式モータへ伝達される振動が効果的に減衰されるため、信頼性の高いサスペンション装置が実現することになる。
【００２８】
（９）前記ショックアブソーバが、
(A)前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの一方の少なくとも一部を構成し、雄ねじが形成されたねじロッドと、(B)前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの他方の少なくとも一部を構成し、雌ねじが形成されて前記ねじロッドと螺合するナットとを備え、前記ねじロッドと前記ナットとの一方が、ばね上部とばね下部との相対移動に伴って回転可能とされ、前記電磁式モータが、前記ねじロッドとナットとの一方の回転に対する抵抗力を付与する構造とされた(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の車両用サスペンション装置。
【００２９】
本項に記載の態様は、電磁式のショックアブソーバを、ねじ機構を採用したものに限定した態様であり、電磁式モータの回転力を、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対動作に対する抵抗力に容易に変換することが可能となる。なお、本項の態様においては、ばね上部側ユニット，ばね下部側ユニットのいずれにロッドを設け、いずれにナットを設けるかは、任意である。さらに、ロッドを回転不能とし、ナットを回転可能とするような構成としてもよく、逆に、ナットを回転不能とし、ロッドを回転可能とするような構成としてもよい。
【００３０】
ねじ機構を採用したショックアブソーバにおいては、バウンドストッパあるいはリバウンドストッパによって、ショックアブソーバのストロークが制限された場合、ねじ機構に大きな衝撃が加わることになる。特に、電磁式モータによって推進力を発生させている場合であって、路面の凹凸等によって、その力の発生させている方向にショックアブソーバがストロークしてしまった場合には、ねじ機構に加わる衝撃は特に大きい。しかし、本項に記載のサスペンション装置においては、連結装置のゴム弾性体によって、ねじ機構のねじロッドとナットとのうち連結装置に連結された方の他方に対する回転がある程度許容されるため、ねじ機構に加わる衝撃が緩和されることになり、信頼性の高いサスペンション装置が実現する。したがって、上述した連結装置は、上記ねじ機構を採用する電磁式ショックアブソーバに対して好適である。
【００３１】
（１０）前記ショックアブソーバが、
前記ナットが回転可能とされ、前記電磁式モータが、前記ナットを一端部に固定保持するとともに前記ねじロッドを貫通させる中空のモータ軸を有し、前記ナットの回転に対する抵抗力を付与する構造とされた(9)項に記載の車両用サスペンション装置。
【００３２】
本項に記載の態様は、電磁式モータの構造を具体的に限定した態様である。本項に記載の態様においては、中空形状のモータ軸を有する電磁式モータを採用しており、そのモータ軸の内部にねじロッドを貫通させていることから、電磁式ショックアブソーバの軸線方向におけるコンパクト化を図ることが可能となる。
【００３３】
（１１）前記ねじロッドと前記ナットとの他方が、前記一方部側ユニットの少なくとも一部を構成するものとされた(9)項または(10)項に記載の車両用サスペンション装置。
【００３４】
ショックアブソーバにねじ機構を採用した態様においては、回転可能とされたねじロッドとナットとの一方に対して、ねじロッドとナットとの他方は、回転不能とされる必要がある。例えば、先に述べた電磁式ショックアブソーバに対して直列的なコイルスプリングとそのスプリングと並列的な液圧式ダンパとを備えたサスペンション装置において、ねじロッドとナットとの他方が液圧式ダンパを介して一方部に連結される構造である場合、具体的に言えば、液圧式ダンパがハウジング，ピストン等を有するシリンダ装置とされて、ねじロッドとナットとの他方がピストンに連結される構造である場合を考える。その場合には、ねじロッドとナットとの他方とピストンとを含んで構成される部分がスプリングによって浮動支持されることになるため、ねじロッドとナットとの他方の回転を禁止するための機構をどこかに設ける必要があった。しかし、本項の態様は、ねじロッドとナットとの他方と一方部とが、外筒と内軸とがゴム弾性体によって連結されて相対回転不能とされた連結装置を介して連結されている。そのため、本項の態様によれば、連結装置が、ねじロッドとナットとの他方の回り止めとして機能することになり、ねじロッドとナットとの他方の回転を禁止するための機構を他に設ける必要がなく、簡便な構成のサスペンション装置が実現する。
【００３５】
（１２）前記外筒が前記一方部に連結され、
前記ねじロッドとナットとの他方が、前記内軸の少なくとも一部を構成するものとされた(11)項に記載の車両用サスペンション装置。
【００３６】
本項に記載の態様は、ねじロッドとナットとの他方が、一方部側ユニットの少なくとも一部を構成することに加え、内軸の少なくとも一部をも構成するものとされた態様である。本項の態様によれば、ショックアブソーバの一方部側ユニットと、連結装置の内軸とを一部品化することが可能であり、簡便な構成，構造のサスペンション装置が実現する。
【実施例】
【００３７】
以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【００３８】
≪第１実施例≫
図１に、請求可能発明の第１実施例である車両用サスペンション装置１０を示す。このサスペンション装置１０は、独立懸架式のサスペンション装置であり、車両の前後左右の各車輪毎に配設されている。本サスペンション装置１０は、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング１２と、ショックアブソーバの機能を有するシリンダ装置１４とを含んで構成され、車輪を保持してばね下部の一部分を構成するサスペンションロアアーム１６と、車体（タイヤハウジングの上部）に設けられてばね上部の一部分を構成するマウント部１８との間に配設されている。
【００３９】
シリンダ装置１４は、アウタチューブ２０と、そのアウタチューブ２０に嵌入されてアウタチューブ２０の下端部から下方に突出するインナチューブ２２とを含んで構成されるシリンダ２４を有している。アウタチューブ２０が、上端部において防振ゴムを介してマウント部１８の下面側に連結され、インナチューブ２２が、下端部においてロアアーム１６に連結されており、それらアウタチューブ２０とインナチューブ２２とは、ばね上部とばね下部との接近・離間に応じて軸線方向に相対移動可能とされている。つまり、ばね上部とばね下部との接近・離間に応じて、シリンダ２４が伸縮可能とされている。なお、インナチューブ２２は、その下端部の外周面に環状の下部リテーナ２６が設けられている。この下部リテーナ２６と、アウタチューブ２０の上端部に形成されたフランジ部（上部リテーナとして機能する）とによって、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング１２が挟まれる状態で支持されている。
【００４０】
また、シリンダ装置１４は、電磁式ショックアブソーバとしてのアクチュエータ３０を有している。そのアクチュエータ３０は、ねじ溝が形成された雄ねじ部としてのねじロッド３２と、ベアリングボールを保持してねじロッド３２と螺合する雌ねじ部としてのナット３４と、動力源としての電磁式モータ３６（以下、単に「モータ３６」という場合がある）と、それらねじロッド３２とナット３４とによって構成されるボールねじ機構およびモータ３６を収容するケーシング３８とを備えている。そのケーシング３８が、外周部において防振ゴムを介してマウント部１８に連結されており、その状態において、アクチュエータ３０は、下方側が上記シリンダ２４内に挿入されて、シリンダ２４と同軸的に配設された状態となっている。
【００４１】
モータ３６は、中空とされたモータ軸４０を有しており、そのモータ軸４０は、軸受４２，４４，４６によってケーシング３８に回転可能に保持されている。モータ軸４０の外周部には、周方向に複数の永久磁石４８が固定されて配設されており、それらは、モータ３６のロータを構成している。永久磁石４８に対向するように、複数の極体５０（コアにコイルが巻回されたもの）が、ケーシング３８の内面に固定されて配設され、それらの極体５０の各々がステータ極とされることで、それらはステータを構成している。このような構造とされることで、モータ３６は、いわゆるＤＣブラシレスモータとされているのである。また、モータ軸４０の下端部の内側には、ナット３４が固定されており、モータ３６は、ナット３４に回転力を付与することが可能となっている。そして、ねじロッド３２が、ナット３４と螺合させられて、モータ軸４０内から下方に延び出した状態で配設され、液体封入式ラバーブッシュ６０（以下、単に「液封ブッシュ６０」という場合がある）を介してロアアーム１６に連結される。
【００４２】
以上のような構造から、アクチュエータ３０は、ナット３４，モータ３６，ケーシング３８を含んでばね上部側ユニットが構成されるとともに、ねじロッド３２を含んでばね下部側ユニットが構成される構造のものとなっており、ばね上部側ユニットがマウント部１８に連結されるとともに、ばね下部側ユニットが液封ブッシュ６０を介してロアアーム１６に連結される構造のものとなっている。つまり、液封ブッシュ６０は、一方部としてのばね下部と、一方部側ユニットとしてのばね下部側ユニットとを連結する連結装置として機能するものである。
【００４３】
液封ブッシュ６０は、外筒７０と、内筒７２と、それら外筒７０と内筒７２とを弾性的に連結する２つのゴム７４とを含んで構成されている。外筒７０は、それの上端部と下端部とに、端部に向かうほど内径が大きくされた２つのテーパ部７６（以下、「外筒テーパ部７６」と呼ぶ場合がある。）を有し、内筒７２は、それの上端部と下端部とに、端部に向かうほど外径が大きくされて、２つの外筒テーパ部７６に対応する２つのテーパ部７８（以下、「内筒テーパ部７８」と呼ぶ場合がある）を有している。上端部側の外筒テーパ部７６と上端部側の内筒テーパ部７８との間、下端部側の外筒テーパ部７６と下端部側の内筒テーパ部７８との間の各々に、概して円環状のゴム７４が介装されることで、外筒７０と内筒７２とは弾性的に連結されている。なお、ゴム７４，外筒テーパ部７６，内筒テーパ部７８は上端部側と下端部側との２カ所に存在し、そのいずれに対応するものであるかを明確にする必要のある場合には、上端部側，下端部側の各々に対応するものに、添え字としてＵ，Ｌを付す場合がある。
【００４４】
内筒７２は、ねじロッド３２の下方側を貫通させた状態で、ねじロッド３２と相対回転不能に連結されている。一方、外筒７０は、外周部においてインナチューブ２２の下端部内側に固定されるとともに、液封ブッシュ６０の下方側を収容する状態で外筒７０に固定されたカバー８０と、そのカバー８０の下端部に設けられた取付ブッシュ８２とを介して、ロアアーム１６に連結されている。このような構造により、一方部側ユニットの一構成要素であるねじロッド３２は、２つのゴム７４によって、一方部としてのばね下部に弾性的に支持されているのである。なお、ねじロッド３２は、上記のような液封ブッシュ６０等を介したロアアーム１６への連結構造により回転不能とされており、ナット３４との軸線方向への相対移動が可能となっている。
【００４５】
また、外筒７０は、それの中央部に内側に突出する筒状の突出部９０を有しており、その突出部９０が、内筒７２の外周面に摺設する状態となっている。このような構造から、液封ブッシュ６０には、外筒７０，内筒７２，２つのゴム７４によって、突出部９０の上側の上室９２と下側の下室９４とが、区画形成されている。それら上室９２と下室９４とには、作動液が充填されている。そして、突出部９０には、上下方向に貫通する貫通穴９６が設けられており、その貫通穴９６によって、上室９２と下室９４とが連通させられている。このような構造により、外筒７０と内筒７２とが軸線方向に相対移動する場合には、２つの液室である上室９２と下室９４との一方の容積が増加した分だけ他方の容積が減少させられて、上室９２と下室９４との間で作動液が貫通穴９６によって流通させられることになる。なお、図示は省略するが、貫通穴９６には絞りが設けられて、作動液の流れが制限される構造となっており、貫通穴９６は、連通路として機能するものとなっている。
【００４６】
以上のような構造により、アクチュエータ３０は、ばね上部とばね下部とが接近・離間する場合に、ねじロッド３２とナット３４とが軸線方向に相対移動可能、つまり、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとが相対移動可能とされ、その相対移動に伴って、ナット３４がねじロッド３２に対して回転する（モータ軸４０も回転する）ことになる。モータ３６は、ナット３４に回転トルクを付与可能とされ、この回転トルクによって、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対して、その相対移動を阻止する方向の抵抗力を発生させることが可能である。この抵抗力をばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動、ひいては、ばね上部とばね下部との相対移動に対する減衰力として作用させることで、アクチュエータ３０は、いわゆるショックアブソーバとして機能するものとなっている。
【００４７】
ちなみに、アクチュエータ３０は、モータ３６の回転トルクに依拠して、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対する推進力をも発生させることが可能とされている。そのことにより、アクチュエータ３０は、ばね上部の動作に対してばね上絶対速度に比例する減衰力を作用させるいわゆるスカイフックダンパ理論に基づく制御を実行すること、旋回時の車体のロール，加速・減速時の車体のピッチ等を効果的に抑制すること、車両の車高を調整すること等が可能とされている。
【００４８】
また、ばね下部側ユニットとばね下部とは、先に述べたように、液封ブッシュ６０によって連結されている。その液封ブッシュ６０は、２つのゴム７４によってばね下部側ユニットをばね下部に弾性的に支持させるとともに、外筒７０と内筒７２との軸線方向における相対移動に伴う２つの液室９２，９４の間の作動液の流通が貫通穴９６によって制限されることで、ばね下部側ユニットとばね下部との上下方向における相対移動に対する抵抗力を発生させるものとなっている。つまり、本サスペンション装置１０は、液封ブッシュ６０によって、ばね下部からばね下部側ユニットに伝達される衝撃を和らげるとともに、ばね下部からばね下部側ユニットに伝達される振動を減衰することが可能とされている。
【００４９】
本実施例のサスペンション装置１０における振動減衰機能に着目すれば、以下のようである。アクチュエータ３０は、例えば５Ｈｚ以下の比較的周波数の低い振動に関しては、効果的にそれらの振動減衰が可能である。しかし、例えば１０Ｈｚを超えるような周波数の高い振動に対しては、効果的な振動減衰が難しい。本実施例においては、アクチュエータ３０では効果的な減衰ができない範囲の振動に対して液封ブッシュ６０よる振動減衰が可能な構成とされており、１０Ｈｚを超えるような周波数の高い振動を効果的に減衰可能となっている。
【００５０】
また、液封ブッシュ６０は、外筒７０と内筒７２との各々にテーパ部が設けられて、それら外筒テーパ部７６と内筒テーパ部７８との間にゴム７４が介装されている。そのため、外筒７０と内筒７２との相対変位量に対するゴム７４の弾性力の大きさの特性、換言すれば、外筒７０と内筒７２との間をばねによる弾性支持と考えた場合のばね定数を変化できるようになっている。図２に、外筒７０と内筒７２との相対変位量と、ゴム７４の弾性力の大きさとの関係を示す。その図２の破線を参照しつつ、上端部側のゴム７４Ｕについて説明すれば、外筒テーパ部７６Ｕと内筒テーパ部７８Ｕとの距離が比較的大きい場合には、ゴム７４Ｕの弾性力は主にせん断応力に依拠した力であるが、外筒テーパ部７６Ｕと内筒テーパ部７８Ｕとの間の距離が小さくなるほど、つまり、バウンド側に相対変位するほど、主に圧縮応力に依拠した力となるため、ゴム７４Ｕの弾性力は急激に大きくなるのである。なお、本サスペンション装置１０が備える液封ブッシュ６０は、２カ所のテーパ部が軸線に対して互いに逆向きに傾斜するものとされているため、下端部側のゴム７４Ｌの弾性力は、外筒７０と内筒７２とがリバウンド側に相対変位するほど急激に大きくなる。つまり、液封ブッシュ６０は、図２の実線に示すように、相対変位量が小さい場合には弾性力は小さく、相対変位量が大きくなるほど弾性力が急激に大きくなるのである。したがって、液封ブッシュ６０は、ばね下部とばね下部側ユニットと相対移動に対して、バウンド方向，リバウンド方向のストッパとして機能することとなる。
【００５１】
電磁式のサスペンション装置としては、高周波振動を減衰させることを目的として、電磁式ショックアブソーバに対して直列的なコイルスプリングとそのコイルスプリングと並列的な液圧式ダンパとを含んで構成される連結装置を備えた装置も存在する。そのようなサスペンション装置においては、例えば、コイルスプリングにおける巻線の外径の巻数分の合計，巻線同士が密着しないようにするための間隙等を考慮すると、スプリングが軸線方向に比較的長いものとなり、また、スプリングを収容する部材等と接触しないようにするためには、それらの間に径方向の間隙を設ける必要がある。そのため、上記コイルスプリングと液圧式ダンパとを配設する場合、比較的大きなスペースが必要であり、また、その構成が比較的複雑なものとなってしまう。それに対して、本実施例のサスペンション装置１０においては、液封ブッシュ６０を比較的コンパクトに構成することができるため、コンパクトなサスペンション装置とすることが可能である。また、本実施例のサスペンション装置１０は、液封ブッシュ６０の組み付けが比較的容易であり、比較的簡便に構成することが可能である。
【００５２】
例えば、バウンドストッパあるいはリバウンドストッパによって、アクチュエータ３０のストロークが制限された場合、特に、モータ３６によってばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対して推進力を発生させている場合であって、路面の凹凸等によって、その力の発生させている方向にアクチュエータ３０がストロークしてしまった場合に、大きな衝撃がねじ機構に入力されることになる。しかし、本実施例のサスペンション装置１０は、液封ブッシュ６０のゴム７４によって、ナット３４に対するねじロッド３２の回転がある程度許容されるため、ねじ機構に加わる衝撃を緩和することが可能であり、信頼性の高いサスペンション装置となっている。
【００５３】
≪第２実施例≫
図３に、第２実施例の車両用サスペンション装置２００を示す。本実施例のサスペンション装置２００は、第１実施例のものと同様に、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング１２と、ショックアブソーバの機能を有するシリンダ装置２０２とを含んで構成されている。なお、本実施例の説明においては、第１実施例のサスペンション装置１０と同じ機能の構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。
【００５４】
本実施例のサスペンション装置２００は、シリンダ装置２０２が有するアクチュエータ２１０の構造が、第１実施例のアクチュエータ３０の構造とは異なる。具体的には、第１実施例のアクチュエータ３０は、モータ軸４０にナット３４が固定されて、ナット３４に回転力を付与することが可能とされていたが、本実施例のアクチュエータ２１０は、ねじロッド２１２が、モータ３６のモータ軸４０内を貫通して、上端部においてモータ軸４０に固定されており、ねじロッド２１２に回転力を付与することが可能とされている。一方、ナット２１４は、後に説明する液体封入式ラバーブッシュ２２０（以下、単に「液封ブッシュ２２０」という場合がある）を介してロアアーム１６に連結される。したがって、アクチュエータ２１０は、ねじロッド２１２，モータ３６，ケーシング３８等を含んでばね上部側ユニットが構成されるとともに、ナット２１４を含んでばね下部側ユニットが構成される構造のものとなっており、ばね上部側ユニットがマウント部１８に連結されるとともに、ばね下部側ユニットが液封ブッシュ２２０を介してロアアーム１６に連結される構造のものとなっている。
【００５５】
また、シリンダ装置２０２が有するシリンダ２３０は、アウタチューブ２３２が、上端部において防振ゴムを介してマウント部１８の下面側に連結され、インナチューブ２３４が、下端部に設けられた取付ブッシュ２３６を介してロアアーム１６に連結されている。インナチューブ２３４には、それの内底部にナット支持筒２３８が立設され、それの上端部においてナット２１４が連結されている。
【００５６】
上記ナット２１４とナット支持筒２３８との連結構造を、図４の詳細断面図をも参照しつつ詳しく説明する。ナット支持筒２３８には、内周面が軸線に対して傾斜する２つの環状部材２５０が、それぞれ、ナット支持筒２３８の上端部と、上端部から間隔を置いた下方側の位置とに固定されている。それら２つの環状部材２５０は、上端部のものが上方に向かうほど内径が小さくなるように固定され、下方側のものが下方に向かうほど内径が小さくなるように固定されている。一方、ナット２１４には、外周面が軸線に対して傾斜する円筒形状の２つの傾斜円筒部材２５２が、それぞれ、上方に向かうほど外径が小さくなるようにナット２１４の上面に固定され、下方に向かうほど外径が小さくなるようにナット２１４の下面に固定されている。それらナット２１４と２つの傾斜円筒部材２５２で構成されたものが、上記ナット支持筒２３８内の２つの環状部材２５０の間に挿入されており、環状部材２５０の内周面と傾斜円筒部材２５２の外周面との間の各々に、それぞれ円環状の２つのゴム２５４が介装されている。そのような構造により、ナット２１４は、ナット支持筒２３８に弾性的に支持されている。
【００５７】
また、上記のように構成された状態において、ナット２１４，２つの傾斜円筒部材２５２，ナット支持筒２３８，ゴム２５４によって、ナット２１４の上側の上室２６０と下側の下室２６２とが、区画形成されている。それら上室２６０と下室２６２とには、作動液が充填されている。ナット２１４の外周面とナット支持筒２３８の内周面との間には、僅かな間隙２６４が設けられており、その間隙２６４によって、上室２６０と下室２６２とが連通させられている。このような構造により、ナット２１４とナット支持筒２３８とが軸線方向に相対移動する場合には、２つの液室である上室２６０と下室２６２との一方の容積が増加した分だけ他方の容積が減少させられて、上室２６０と下室２６２との間で作動液が間隙２６４によって流通させられることになる。
【００５８】
以上のような構造から、ナット２１４，２つの傾斜円筒部材２５２，ナット支持筒２３８，２つの環状部材２５０，ゴム２５４とを含んで、アクチュエータ２１０のばね下部側ユニットとばね下部とを連結する連結装置としての液体封入式ラバーブッシュ２２０が構成されている。なお、ナット支持筒２３８，２つの環状部材２５０を含んで構成されるものが外筒として機能し、ナット２１４，２つの傾斜円筒部材２５２を含んで構成されるものが内軸として機能するものとなっている。また、２つの環状部材２５０が外筒テーパ部であり、２つの傾斜円筒部材２５２が内軸テーパ部である。本実施例における液封ブッシュ２２０は、ばね下部側ユニットの一構成要素であるナット２１４が、内軸の一部を構成するものとされているため、コンパクトでシンプルなものとなっている。
【００５９】
液封ブッシュ２２０は、２つのゴム２５４によってばね下部側ユニットをばね下部に弾性的に支持させるとともに、外筒と内軸との軸線方向における相対移動に伴う２つの液室２６０，２６２の間の作動液の流通が連通路としての間隙２６４によって制限されることで、ばね下部側ユニットとばね下部との上下方向における相対移動に対する抵抗力を発生させるものとなっている。なお、液封ブッシュ２２０は、第１実施例の液封ブッシュ６０と同様に、２カ所のテーパ部が軸線に対して互いに逆向きに傾斜するものとされているため、相対変位量が小さい場合には弾性力は小さく、相対変位量が大きくなるほど弾性力が急激に大きくなるようになっている。
【００６０】
本実施例のサスペンション装置２００は、第１実施例の液封ブッシュ６０と同様の機能を有する液封ブッシュ２２０を備えているため、第１実施例のサスペンション装置１０と同様に、高周波振動をも減衰可能とされるとともに、電磁式ショックアブソーバに対して直列的なコイルスプリングとそのコイルスプリングと並列的な液圧式ダンパとを備えた装置に比較して、コンパクトでシンプルなサスペンション装置となっている。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施例の車両用サスペンション装置を示す正面断面図である。
【図２】図１に示す連結装置における外筒と内筒との相対変位量とゴム弾性体の弾性力との関係を示す図である。
【図３】第２実施例の車両用サスペンション装置を示す正面断面図である。
【図４】図３に示す連結装置を拡大して示す詳細断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０：車両用サスペンション装置    １２：コイルスプリング（サスペンションスプリング）    １４：シリンダ装置    １６：ロアアーム（ばね下部）    １８：マウント部（ばね上部）    ３０：アクチュエータ（ショックアブソーバ）    ３２：ねじロッド（雄ねじ）    ３４：ナット（雌ねじ）    ３６：電磁式モータ    ３８：ケーシング
４０：モータ軸    ６０：液体封入式ラバーブッシュ（連結装置）    ７０：外筒    ７２：内筒（内軸）    ７４：ゴム（ゴム弾性体）    ７６：外筒テーパ部    ７８：内筒テーパ部    ９０：突出部    ９２：上室（液室）    ９４：下室（液室）    ９６：貫通穴（連通路）    ２００：車両用サスペンション装置    ２０２：シリンダ装置    ２１０：アクチュエータ（ショックアブソーバ）    ２１２：ねじロッド    ２１４：ナット    ２２０：液体封入式ラバーブッシュ（連結装置）    ２３８：ナット支持筒    ２５０：環状部材（外筒テーパ部）    ２５２：傾斜円筒部材（内軸テーパ部）    ２５４：ゴム（ゴム弾性体）    ２６０：上室（液室）    ２６２：下室（液室）    ２６４：間隙（連通路）
【図１】
2008247054.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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