(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バネ上とバネ下との間に介装したシリンダと、このシリンダ内に配置したモータ及びねじ機構とを備え、前記モータによる回転力を前記ねじ機構により直線方向の駆動力に変換することで、前記バネ上と前記バネ下との間に減衰力を発生させる車両懸架装置において、
前記シリンダの前記バネ上側、或いは前記バネ下側の端部に、前記モータを収納する筒形状のサポート部材を設け、
このサポート部材に、前記モータの外周に向けて開口し、当該モータの周方向に所定間隔をあけて形成した前記シリンダ内及び外気を連通する複数の通風孔を設け、
前記シリンダの伸縮動作に応じて前記複数の通風孔を介して前記シリンダ内外で空気を循環させることを特徴とする車両懸架装置。
【請求項２】
前記サポート部材に設けた前記複数の通風孔を、前記シリンダ内と前記外気とを連通する前記吸気通風孔とし、
前記モータから離間した位置に、前記シリンダ内と前記外気とを連通する前記排気通風孔を設けたことを特徴とする請求項１記載の車両懸架装置。
【請求項３】
前記吸気通風孔に、外気から前記シリンダ内への空気の流れのみを許容する逆止弁を装着したことを特徴とする請求項２記載の車両懸架装置。
【請求項４】
前記シリンダ内に、前記モータ及び前記ねじ機構を別部屋に区画する隔壁を設け、前記モータを配置した部屋と前記ねじ機構を配置した部屋とを連通する通風孔を設けるとともに、この通風孔に、前記モータを配置した部屋から前記ねじ機構を配置した部屋への空気の流れのみを許容する逆止弁を装着したことを特徴とする請求項２又は３記載の車両懸架装置。
【請求項５】
前記排気通風孔に、前記シリンダ内から前記外気への空気の流れのみを許容する逆止弁を装着したことを特徴とする請求項２から４の何れか１項記載の車両懸架装置。
【請求項６】
前記モータを前記シリンダの上部に配置し、前記排気通風孔を前記シリンダの最下部に設けたことを特徴とする請求項２から請求項５の何れか１項記載の車両懸架装置。
【請求項７】
前記ねじ機構を、前記モータに回転自在に連結しているボールねじと、このボールねじに回転自在に連結しているボールねじナットとで構成し、前記ボールねじの軸心に中空孔を設け、この中空孔を、前記通風孔に向けて空気を流すバイパス路とすることを特徴とする１から請求項６の何れか１項記載の車両懸架装置。
【請求項８】
前記シリンダのバネ上側、或いはバネ下側のマウント部に、前記サポート部材に設けた前記複数の通風孔の外周を、隙間を有しながら囲む部分を設けたことを特徴とする請求項１から７の何れか１項記載の車両懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転力をねじ機構によって直線方向の駆動力に変換することで、バネ上部材とバネ下部材との間に減衰力を発生させる車両懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両懸架装置として、例えば特許文献１には、バネ上とバネ下との間に介装したシリンダと、このシリンダ内に入りしたモータ及びねじ機構とを備え、モータによる回転力を前記ねじ機構により直線方向の駆動力に変換することで、バネ上とバネ下間の減衰力を発生するようにした車両懸架装置が知られている。そして、この特許文献１の図４には、モータがサポート部材及びブーツで密閉された構造が示されている。
【特許文献１】特開２００５−９８３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、モータがサポート部材及びブーツで密閉されていると、モータで発生した熱がサポート部材及びブーツの内部にこもってしまい、モータの耐久性の面で問題がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、モータで発生した熱がこもらない構造とすることでモータの耐久性を向上させることができる車両懸架装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するため、本発明に係る車両懸架装置は、バネ上とバネ下との間に介装したシリンダと、このシリンダ内に配置したモータ及びねじ機構とを備え、前記モータによる回転力を前記ねじ機構により直線方向の駆動力に変換することで、前記バネ上と前記バネ下との間に減衰力を発生させる車両懸架装置において、前記シリンダの前記バネ上側、或いは前記バネ下側の端部に、前記モータを収納する筒形状のサポート部材を設け、このサポート部材に、前記モータの外周に向けて開口し、当該モータの周方向に所定間隔をあけて形成した前記シリンダ内及び外気を連通する複数の通風孔を設け、前記シリンダの伸縮動作に応じて前記複数の通風孔を介して前記シリンダ内外で空気を循環させる装置である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の車両懸架装置によると、シリンダ内のモータが発生した熱は、シリンダの伸縮動作に応じてシリンダ内外に循環している空気によって放熱されるので、熱がシリンダ内にこもらない。したがって、車両懸架装置のモータの耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明に係る車両懸架装置について、図面を参照しながら説明する。
図１から図６は、本発明に係る車両懸架装置の第１実施形態である電磁サスペンションを示すものである。
図１に示すように、本実施形態の電磁サスペンションは、筒状のアウターシェル２と、このアウターシェル２の下端側に内挿されているロッド４と、アウターシェル２の上部に一体化されたマウント部１０とでシリンダ６を構成している。
シリンダ６の上部のマウント部１０は、第１取付部材１２を介して車体１４（バネ上部材）に連結されているとともに、シリンダ６下部のロッド４は、第２取付部材１６を介してバネ下部材に連結されている。
【０００７】
マウント部１０は、上部が開口した筒形状を有して内部空間にモータ１８を収納しており、アウターシェル２の上部に固定されているサポート部材２０と、内壁にゴム等の弾性体８ａを貼設した略ドーナツ形状の部材であり、サポート部材２０の上縁部が弾性体８ａ内に入り込んで係合し、外周の円盤部が第１取付部材１２に連結しているアッパーサポート８、サポート部材２０の上部開口を閉塞するブーツ２２とを備えており、アウターシェル２の上部にサポート部材２０が一体に固定されている。
【０００８】
モータ１８の出力軸１８ａは下方に延在しており、その出力軸１８ａにカップリング２４を介してボールねじ２６が固定され、モータ１８の回転がポールねじ２６に伝達されるようになっている。ボールねじ２６は、アウターシェル２の上部内周に配置した軸受２８に回転自在に支持されている。
また、アウターシェル１０の下部内周には、ロッド４を摺動自在に支持する軸受３０が配置されているとともに、アウターシェル１０の軸方向中間の内周には、軸受３０と同様にロッド４を摺動自在に支持する軸受３２が配置されている。
【０００９】
アウターシェル１２の内部に収まっているロッド４の上端内周にはボールねじナット３４が配置されている。そして、ボールねじナット３４とボールねじ２６が、ボール（図示せず）を介して回転自在に係合している。
なお、符号３５は、アウターシェル２内にゴミなどの異物が入り込むのを防止するダストシールである。
【００１０】
図２から図４は、マウント部１０を詳細に示した図である。
サポート部材２０内に収納されているモータ１８は、その周囲に冷却フィン３６が設けられている。
サポート部材２０の円筒形状の周壁２０ａに、サポート部材２０の内部空間Ａ１と外気とを連通する第１通風孔３８が設けられている。また、サポート部材２０の底部２０ｂで仕切られてカップリング２４が配置されている内部空間をＡ２とすると、この内部空間Ａ２及び前記内部空間Ａ１を連通する第２通風孔４０が設けられているとともに、軸受２８を支持する部材に、内部空間Ａ２とアウターシェル２の内部空間Ａ３とを連通する第３通風孔４２が設けられている。
第１通風孔３８は、図３に示すように、周壁２０ａの周方向の等間隔位置に複数設けられている。また、第２通風孔４０及び第３通風孔４２も、図３及び図４に示すように、サポート部材２０の軸心の延長線を中心とした所定半径の円周上に等間隔に複数設けられている。
【００１１】
本実施形態の電磁サスペンションは、ボールねじ２６及びボールねじナット３４の直線運動を、ボールねじナット３４を介してボールねじ２６の回転運動に変換し、この回転運動を、カップリング２４を介してモータ１８の出力軸１８ａに伝達する。モータ１８の回転により電磁力が発生し、この電磁力に起因してモータ１８の出力軸１８ａの回転に抗するトルクを、ボールねじ２６とボールねじナット３４の直線運動を抑制する減衰力として利用する。また、モータ１８へ電流を流すことで、モータ１８の出力軸１８ａにトルクを発生させてボールねじ２６及びボールねじナット３４の直線運動を能動的に発生させ、シリンダ６を伸縮する力を発生させることもできる。
【００１２】
ここで、モータ１８は、減衰力として利用する電磁力が発生する場合、或いは、能動的に減衰力を発生させる場合に、モータ１８内部のコイルに電流が流れることによって発熱する。このモータの熱が、サポート部材２０及びブーツ２２で画成された空間にこもってしまうと、モータ１８の耐久性の面で問題がある。
しかし、本実施形態では、シリンダ６の伸縮動作によってモータ１８の放熱を促進させているので、モータ１８の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
すなわち、車両の走行中には、電磁サスペンションの上下動作の頻度が高くなって、図５に示すシリンダ６の縮み動作、図６に示すシリンダ６の伸び動作が交互に繰り返される。
シリンダ６が縮む場合には、図５に示すように、シリンダ６内部が密閉されていることから内部空間Ａ３の空気が、第３通風孔４２を通過してカップリング２４が配置されている内部空間Ａ２へ流れ込む。そして、内部空間Ａ２に流れ込んだ空気は行き場ないので、第２通風孔４０を通過してサポート部材２０の内部空間Ａ１へ流れ込む。サポート部材２０の内部空間Ａ１へ流れ込んだ空気は、モータ１８の周囲に設けた冷却フィン３６に吹き付けられ、モータ１８の熱を奪った後に第１通風孔３８を通過して大気に排出される。
【００１４】
また、シリンダ６が伸びる場合には、図６に示すように、内部空間Ａ３の体積が膨張することで内部空間Ａ３に負圧が発生し、第３通風孔４２を通して空気が流れ込むことで、カップリング２４の内部空間Ａ２の空気がアウターシェル２の内部空間Ａ３に吸い込まれる。さらに、第２通風孔４０を介してサポート部材２０の内部空間Ａ１からカップリング２４の内部空間Ａ２に空気が吸い込まれていくとともに、第１通風孔３８を介して外気からサポート部材２０の内部空間Ａ１に空気が吸い込まれていく。第１通風孔３８から内部空間Ａ１に流れ込んだ空気は、モータ１８の周囲に設けた冷却フィン３６に吹き付けられ、モータ１８の熱を奪った後に第２通風孔４０を通過して内部空間Ａ２に流れていく。
【００１５】
このように、本実施形態は、サポート部材２０の周壁２０ａに、サポート部材２０の内部空間Ａ１と外気とを連通する第１通風孔３８を設け、カップリング２４を配置した内部空間Ａ２と内部空間Ａ１とを連通する第２通風孔４０を設けるとともに、内部空間Ａ２とアウターシェル２の内部空間Ａ３とを連通する第３通風孔４２を設けていることから、車両の走行中にシリンダ６が伸縮する際に、第１通風孔３８から内部空間Ａ１に流れ込む外気をモータ１８に当てて熱を奪うとともに、第２通風孔４０から内部空間Ａ１に流れ込むアウターシェル２の内部空間Ａ３の空気をモータ１８に当てて熱を奪うので、モータ１８の放熱効果を高めることができる。
【００１６】
次に、図７から図１１は、本発明に係る車両懸架装置の第２実施形態である電磁サスペンションを示すものである。なお、図１から図６で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
図７は第２実施形態の電磁サスペンションの全体構成を示し、図８は、図７のC-C線矢視図であり、図９は、図７の符号Ｋで示す丸印の内部構造を拡大して示した図である。
【００１７】
本実施形態は、サポート部材２０の内部空間Ａ１と外気とを連通するように設けた第１通風孔５０に、逆止弁５２が装着されている。また、ロッド３の最下部に、ロッド３の内部空間Ａ４及び外気と連通する第４通風孔５４が設けられているとともに、その第４通風孔５４に逆止弁５６が設けられている。
図７に示すように、第１通風孔５０は、モータ１８の上部位置を臨むように、周壁２０ａの周方向の等間隔位置に複数設けられている。
【００１８】
第１通風孔５０に装着されている逆止弁５２は、図８に示すように、ボール５２ａと、外気側の孔開口に向けてボール５２ａに付勢力を付与しているスプリング５２ｂと、外気及び内部空間Ａ１を連通する貫通孔を有して外気側の孔開口から圧入されているキャップ５２ｃとで構成されており、外気から内部空間Ａ１への空気の流入を許容するが、内部空間Ａ１から外部への空気の排出を阻止する弁である。
【００１９】
また、第４通風孔５４に装着されている逆止弁５６は、図９に示すように、ボール５６ａと、外気側の孔開口に向けてボール５６ａに付勢力を付与するスプリング５６ｂと、外気及び内部空間Ａ４を連通する貫通孔を有して外気側の孔開口に圧入されているキャップ５６ｃとで構成されており、内部空間Ａ４から外気への空気の排出は許容するが、外気から内部空間Ａ４への空気の流入を阻止する弁である。
ここで、逆止弁５２，５６の開弁圧が、ダストシール３５から空気の漏れが発生する圧力よりも低い値となるように、スプリング５２ｂ，５４ｂの付勢力が設定されている。
【００２０】
シリンダ６が縮む場合には、図１０に示すように、シリンダ６の内部（ロッド３の内部空間Ａ４）の空気が圧縮され、ロッド４の最下部に設けた第４通風孔５４を通過して大気に排出される。その際、モータ１８の放熱で温められた空気が排出されるのと同時に、ロッド４の底部に溜まった水分も同時に排出される。また、第１通風孔５０は逆止弁５２を装着しているので、内部空間Ａ１の空気が第１通風孔５０から外気に排出されない。
【００２１】
また、シリンダ６が伸びる場合には、図１１に示すように、内部空間Ａ３の体積が膨張することで内部空間Ａ３に負圧が発生し、逆止弁５２は、外気が第１通風孔５０から内部空間１に流入するのを許容する。第１通風孔３８から内部空間Ａ１に流れ込んだ空気は、モータ１８の周囲に設けた冷却フィン３６に吹き付けられ、モータ１８の熱を奪った後に第２通風孔４０、第３通風孔４２を通過してシリンダ６の内部へ移動していく。
【００２２】
このように、本実施形態は、車両の走行中にシリンダ６が伸縮動作を行なうと、第１通風孔５０から吸い込んだ空気でモータ１８の放熱が行なわれ、モータ１８の放熱で温められた空気が第４通風孔５４から排出されるようにし、シリンダ６への空気の吸込み口と排出口が区別されて空気の流れが一方通行となっており、放熱によって温められた空気が再度放熱のために第１通風孔５０から吸い込まれることが無いので、モータ１８の放熱効果をさらに高めることができる。
【００２３】
また、ロッド３の最下部に第４通風孔５４を設けたことで、第１通風孔５０から浸入した水分や結露により発生した水滴が、シリンダ６の底部に溜まるのを防止することができる。
さらに、外気を吸い込む第１通風孔５０をモータ１８の上部位置を臨むように設けたので、第１通風孔３８から内部空間Ａ１に流れ込んだ空気が第４通風孔５４に向けて下側に流れる際に、モータ１８の周囲に設けた冷却フィン３６の上部位置に吹き付けられ、冷却フィン３６との接触時間が長くなるので、モータ１８の放熱効果をさらに高めることができる。
【００２４】
次に、図１２は、本発明に係る車両懸架装置の第３実施形態である電磁サスペンションを示すものである。なお、図７から図１１で示した第２実施形態の構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の電磁サスペンションが第２実施形態と異なる点は、図１２に示すように、モータ１８の上部位置を臨むようにサポート部材２０の周壁２０ａの上部に設けた第１通風孔５０に逆止弁を装着せず、内部空間Ａ１及び内部空間Ａ２を連通する第２通風孔４０に逆止弁５２を装着している点である。また、マウント部１０を構成しているアッパーサポート８の内周部には、サポート部材２０の第１通風孔５０を下側から囲んだ形状としている点である。
【００２５】
第２通風孔４０に装着されている逆止弁５２は、第２実施形態と同様の構造であり、内部空間Ａ１から内部空間Ａ２への空気の流入を許容するが、内部空間Ａ２から内部空間Ａ１への空気の排出を阻止する弁である。
本実施形態においてシリンダ６が縮む場合には、シリンダ６の内部（ロッド３の内部空間Ａ４）の空気が圧縮され、ロッド４の最下部に設けた第４通風孔５４を通過して大気に排出される。その際、モータ１８の放熱で温められた空気が排出されるのと同時に、ロッド４の底部に溜まった水分も同時に排出される。また、第２通風孔４０は逆止弁５２を装着しているので、内部空間Ａ２の空気が内部空間Ａ１に流れ込まず、それにより内部空間Ａ１の空気が第１通風孔５０を通過して外気に排出されない。
【００２６】
また、シリンダ６が伸びる場合には、内部空間Ａ３の体積が膨張することで内部空間Ａ３に負圧が発生し、内部空間Ａ２の空気が第３通風孔４２を通過して内部空間Ａ３に流入するとともに、第２通風孔４０に装着した逆止弁５２が、内部空間Ａ１の空気が内部空間Ａ２に流入するのを許容する。このため、外気が第１通風孔３８から内部空間Ａ１に流れ込み、内部空間Ａ１に流れ込んだ空気が、モータ１８の周囲に設けた冷却フィン３６に吹き付けられ、モータ１８の熱を奪った後に第２通風孔４０、第３通風孔４２を通過してシリンダ６の内部へ移動していく。
【００２７】
このように、本実施形態は、第２実施形態と同様に、シリンダ６への空気の吸込み口と排出口が区別されて空気の流れが一方通行となっており、第１通風孔５０をモータ１８の上部位置を臨むように設けて内部空間Ａ１に流れ込んだ空気と冷却フィン３６との接触時間が長くなるので、モータ１８の放熱効果をさらに高めることができる。
また、マウント部１０を構成しているアッパーサポート８の内周部が、サポート部材２０の第１通風孔５０を下側から囲むような形状としているので、第１通風孔５０から埃や水分の浸入を極力防止することができる。
【００２８】
ここで、第２実施形態では、図８で示したように、サポート部材２０の第１通風孔５０に装着した逆止弁５２が径方向外方に突出しているので、マウント部１０のアッパーサポート８の形状に自由度が持たせにくいとともに、アッパーサポート８と逆止弁５２が干渉しないように第１通風孔５０の位置を下方位置とすると、モータ１８の放熱効果が損なわれてしまうおそれがある。
【００２９】
そこで、本実施形態では、第１通風孔５０に逆止弁を装着せずに、内部空間Ａ１及び内部空間Ａ２を連通する第２通風孔４０に逆止弁５２を装着し、サポート部材２０の外周には凸部を形成せず、アッパーサポート８に干渉するものが存在しないようにしたので、アッパーサポート８の形状に自由度を持たせることができるとともに、第１通風孔５０の位置を下方位置に下げる必要が無いので、モータ１８の放熱効果も高めることができる。
【００３０】
なお、アッパーサポート８の内周部に設けたサポート部材２０の第１通風孔５０を下側から囲む部分は、サポート部材２０の外周との隙間（図１２の符号ＣＬ）が小さい方が埃や水分の浸入防止の効果が大きい。しかし、前記隙間ＣＬは、シリンダ６の取付角度が揺動すると変動するので、サポート部材２０の外周との干渉を避けるために必要最小限の隙間として確保しなければならない。
【００３１】
さらに図１３は、本発明に係る車両懸架装置の第４実施形態である電磁サスペンションを示すものである。
第１から第３実施形態では、軸受２８を支持する部材に、内部空間Ａ２及び内部空間Ａ３を連通する第３通風孔４２を設けているが、本実施形態では、カップリング２４及びボールねじ２６に、内部空間Ａ２及び内部空間Ａ３を連通する第３通風孔５４を設けている。
【００３２】
本実施形態の第３通風孔５４は、カップリング２４の回転軸と直交する方向に設けた径方向孔２４ａと、この径方向孔２４ａに連通するようにボールねじ２６の軸心に設けた中空孔２６ａとで構成されている。
本実施形態も、カップリング２４の径方向孔２４ａ及びボールねじ２６の中空孔２６ａからなる第３通風孔５４が、内部空間Ａ２及び内部空間Ａ３を連通することで、第３実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３３】
また、アウターシェルの径が小さく、ボールねじ２６を回転自在に支持する軸受２８の径が大きく設定されており、軸受２８を支持する部材に第３通風孔を設けることが困難な場合であっても、本実施形態では、カップリング２４及びボールねじ２６を有効利用して第３通風孔５４のレイアウト性を良好とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る第１実施形態の車両懸架装置を示す図である。
【図２】第１実施形態の車両懸架装置のモータを内蔵している部分を示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図５】第１実施形態におるシリンダの縮み動作を示す図である。
【図６】第１実施形態におるシリンダの伸び動作を示す図である。
【図７】本発明に係る第２実施形態の車両懸架装置を示す図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図９】図７の符号Ｋで示す丸印の構造を示す図である。
【図１０】第２実施形態におるシリンダの縮み動作を示す図である。
【図１１】第２実施形態におるシリンダの伸び動作を示す図である。
【図１２】本発明に係る第３実施形態の車両懸架装置のモータを内蔵している部分を示す図である。
【図１３】本発明に係る第４実施形態の車両懸架装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
２  アウターシェル
４  ロッド
６  シリンダ
８  アッパーサポート
１０  マウント部
１２  第１取付部材
１４  車体
１６  第２取付部材
１８  モータ
２０  サポート部材
２２  ブーツ
２４  カップリング
２４ａ  径方向孔
２６  ボールねじ
２６ａ  中空孔
３４  ボールねじナット
３６  冷却フィン
３８，５０  第１通風孔
４０  第２通風孔
４２  第３通風孔
５２  逆止弁
５４  第４通風孔
５６  逆止弁
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４  内部空間
【図１】
0004710623.tif 000002
【図２】
0004710623.tif 000003
【図３】
0004710623.tif 000004
【図４】
0004710623.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004710623.tif 000010
【図１０】
0004710623.tif 000011
【図１１】
0004710623.tif 000012
【図１２】
0004710623.tif 000013
【図１３】
0004710623.tif 000014