(57)【要約】【課題】  路面から車輪を介して入力された荷重変動のエネルギを有効利用することができる車両用サスペンション装置の提供。【解決手段】  車輪と車体１１との間に介装されて路面から車輪を介して入力された荷重変動の車体１１への伝達を抑制するものであって、車輪から入力された荷重変動を車体へ伝達する経路を構成する部材１４，３３間および部材３１，３４間に圧電素子４０，４６を設け、荷重変動により圧電素子４０，４６に生じた電力を取り出して、少なくとも蓄電装置を備えた電力供給装置に供給する。【選択図】        図３
2005162082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と車体との間に介装されて、路面から前記車輪を介して入力された荷重変動の前記車体への伝達を抑制する車両用サスペンション装置であって、
前記車輪から入力された荷重変動を車体へ伝達する経路を構成する部材間に圧電素子を設け、荷重変動により前記圧電素子に生じた電力を取り出して、少なくとも蓄電装置を備えた電力供給装置に供給することを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項２】
アッパスプリングシートとダンパハウジングとの間に前記圧電素子を設けてなることを特徴とする請求項１記載の車両用サスペンション装置。
【請求項３】
サスペンションスプリングとロアスプリングシートとの間に前記圧電素子を設けてなることを特徴とする請求項１または２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、車両用サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用サスペンション装置は、車輪と車体との間に介装されて路面から車輪に入力された荷重変動の車体への伝達を抑制するものである。このような車両用サスペンション装置に関する技術として例えば特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
車両用サスペンション装置は、路面から車輪に入力された荷重変動のエネルギを、主としてダンパ内で流体を移動させることにより摩擦熱を発生させこれを大気中に放出することで消費する。
【特許文献１】特開２０００−２３８６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のように、路面から車輪に入力された荷重変動のエネルギを摩擦熱に変換して大気中に放出するのでは、せっかくのエネルギを有効利用できていないという問題があった。
【０００５】
したがって、本発明は、路面から車輪に入力された荷重変動のエネルギを有効利用することができる車両用サスペンション装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車輪（例えば実施形態における車輪１７）と車体（例えば実施形態における車体１１）との間に介装されて、路面（例えば実施形態における路面１８）から前記車輪を介して入力された荷重変動の前記車体への伝達を抑制する車両用サスペンション装置（例えば実施形態における車両用サスペンション装置１０）であって、前記車輪から入力された荷重変動を車体へ伝達する経路を構成する部材間（例えば実施形態におけるアッパスプリングシート３３およびフロントダンパハウジング１４間、サスペンションスプリング３１およびロアスプリングシート３４間）に圧電素子（例えば実施形態における圧電素子４０，４６）を設け、荷重変動により前記圧電素子に生じた電力を取り出して、少なくとも蓄電装置（例えば実施形態におけるバッテリ５２）を備えた電力供給装置（例えば実施形態における電力供給装置５０）に供給することを特徴としている。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、アッパスプリングシート（例えば実施形態におけるアッパスプリングシート３３）とダンパハウジング（例えば実施形態におけるフロントダンパハウジング１４）との間に前記圧電素子（例えば実施形態における圧電素子４０）を設けてなることを特徴としている。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、サスペンションスプリング（例えば実施形態におけるサスペンションスプリング３１）とロアスプリングシート（例えば実施形態におけるロアスプリングシート３４）との間に前記圧電素子（例えば実施形態における圧電素子４６）を設けてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、車輪から荷重変動が入力されると、この荷重変動を車体へ伝達する経路を構成する部材間に設けられた圧電素子に電力が生じることになり、この電力を取り出して、少なくとも蓄電装置を備えた電力供給装置に供給することになる。したがって、路面から車輪を介して入力された荷重変動のエネルギを電気エネルギに換えて有効利用することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、車輪から荷重変動が入力されると、アッパスプリングシートとダンパハウジングとの間に設けられた圧電素子が効率良く電力を発生させることになる。したがって、路面から車輪を介して入力された荷重変動のエネルギを効率良く電気エネルギに換えて有効利用することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、車輪から荷重変動が入力されると、サスペンションスプリングとロアスプリングシートとの間に設けられた圧電素子が効率良く電力を発生させることになる。したがって、路面から車輪を介して入力された荷重変動のエネルギを効率良く電気エネルギに換えて有効利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態の車両用サスペンション装置を図面を参照して以下に説明する。なお、本実施形態の車両用サスペンション装置１０は、車体前部に設けられたフロントサスペンション装置である。
【００１３】
図１は本実施形態の車両用サスペンション装置１０を車体１１に取り付けた状態を示す概略図である。車体１１において、前後方向に沿いかつ車幅方向に離間して配置された左右一対のフロントサイドフレーム１３の上部にそれぞれフロントダンパハウジング（ダンパハウジング）１４が取り付けられ、左右のフロントサイドフレーム１３の下部間にサブフレーム１５が架け渡されている。
【００１４】
車両用サスペンション装置１０は、車輪１７と車体１１との間に介装されて路面１８から車輪１７を介して入力された荷重変動の車体１１への伝達を抑制するものである。
【００１５】
車両用サスペンション装置１０は、図２に示すように、車体１１のフロントサイドフレーム１３の車幅方向外側の面に取り付けられた前部ブラケット２１および後部ブラケット２２と、これら前部ブラケット２１および後部ブラケット２２に上下揺動可能に支持されたアッパアーム２３と、車体１１のサブフレーム１５の車幅方向外側に設けられた前部ブラケット２５および後部ブラケット２６と、これら前部ブラケット２５および後部ブラケット２６に上下揺動可能に支持されたロアアーム２７と、アッパアーム２３およびロアアーム２７の車幅方向外側に連結されたナックル２８とを有しており、このナックル２８に車輪１７が回転可能に支持される。
【００１６】
また、車両用サスペンション装置１０は、車体１１のフロントダンパハウジング１４とロアアーム２７との間に介装されるフロントダンパアッシー３０を有している。
【００１７】
このフロントダンパアッシー３０は、図３に示すように、サスペンションスプリング３１の内側にダンパ３２が配置されたもので、サスペンションスプリング３１は、アッパスプリングシート３３とロアスプリングシート３４との間に介装されている。ダンパ３２は、ダンパ外筒３５がロアスプリングシート３４に固定されており、このダンパ外筒３５に対し摺動可能に設けられてダンパ外筒３５から突出するロッド３６がアッパスプリングシート３３に揺動可能に連結されている。なお、ロッド３６にはバンプストップラバー３７が設けられている。
【００１８】
本実施形態の車両用サスペンション装置１０において、車輪１７から入力された荷重変動の車体１１への伝達経路は、車輪１７、ナックル２８、ロアアーム２７、ダンパ外筒３５、ロアスプリングシート３４、サスペンションスプリング３１、アッパスプリングシート３３およびダンパハウジング１４で構成されることになる。そして、この伝達経路を構成する部材間となるアッパスプリングシート３３の車体１１側への取付部３９とフロントダンパハウジング１４との間に圧電素子４０が複数積層状態で設けられている。つまり、車両用サスペンション装置１０は、そのアッパスプリングシート３３の取付部３９と車体１１のフロントダンパハウジング１４との間に、荷重変動を伝達する方向に厚さ方向を向けこの方向に積層された状態の圧電素子４０を介装させた状態で、アッパスプリングシート３３に溶接され圧電素子４０およびフロントダンパハウジング１４を貫通するボルト４１にナット４２を螺合させることでそのアッパスプリングシート３３がフロントダンパハウジング１４に固定される。
【００１９】
また、本実施形態の車両用サスペンション装置１０において、車輪１７から入力された荷重変動を車体１１へ伝達する伝達経路を構成する部材間となるサスペンションスプリング３１とロアスプリングシート３４のサスペンションスプリング３１を受けるスプリング支持部４５との間に圧電素子４６が複数積層状態で設けられている。つまり、車両用サスペンション装置１０は、そのサスペンションスプリング３１を受けるスプリングシートであるロアスプリングシート３４のスプリング支持部４５とサスペンションスプリング３１との間に、荷重変動を伝達する方向に厚さ方向を向けこの方向に積層された状態の圧電素子４６が介装されている。
【００２０】
なお、圧電素子４０，４６としては、厚さ方向の荷重変動に対し効率良く電力を発生させるセラミック系圧電素子が用いられる。
【００２１】
以上により、車輪１７から荷重変動が入力されると、アッパスプリングシート３３の取付部３９とフロントダンパハウジング１４との間に設けられた圧電素子４０が電力を発生させることになり、ロアスプリングシート３４のスプリング支持部４５とサスペンションスプリング３１との間に設けられた圧電素子４６も電力を発生させることになる。なお、サスペンションスプリング３１と、これを受けるアッパスプリングシート３３のスプリング支持部４８との間に圧電素子を設けても良い。
【００２２】
そして、図４に示すように、各圧電素子４０，４６が車両内で各部に電力を供給する電力供給装置５０に接続されている。この電力供給装置５０には、図示せぬエンジンの駆動力で発電する発電機５１および発電機５１の電力を蓄電するバッテリ（蓄電装置）５２が設けられており、その結果、各圧電素子４０，４６で生じた電力が必要によりバッテリ５２に蓄電される。この電力供給装置５０にはエンジン点火装置５４およびスタータモータ５５等を有し車両内で電力を消費する電力消費装置５７が接続されており、電力供給装置５０は圧電素子４０，４６から得た電力を含む電力をこの電力消費装置５７に供給する。
【００２３】
以上に述べた本実施形態の車両用サスペンション装置１０によれば、車輪１７から荷重変動が入力されると、この荷重変動を車体１１へ伝達する経路を構成する部材間であるアッパスプリングシート３３およびフロントダンパハウジング１４間に設けられた圧電素子４０が電力を発生させることになり、同じく荷重変動を車体１１へ伝達する経路を構成する部材間であるロアスプリングシート３４およびサスペンションスプリング３１間に設けられた圧電素子４６が電力を発生させることになる。そして、これらの電力を取り出して、バッテリ５２を備えた電力供給装置５０に供給することになる。したがって、路面１８から車輪１７を介して入力された荷重変動のエネルギを電気エネルギに換えて有効利用することができる。よって、発電機５１による発電量を減らすことができるため、発電機５１を小型にすることができ、その結果、エンジンの燃費を向上させることができる。
【００２４】
ここで、アッパスプリングシート３３とフロントダンパハウジング１４との間に圧電素子４０を設けていることから、車輪１７から荷重変動が入力されると、この圧電素子４０が効率良く電力を発生させることになる。したがって、路面１８から車輪１７を介して入力された荷重変動のエネルギを効率良く電気エネルギに換えて有効利用することができる。
【００２５】
また、ロアスプリングシート３４とサスペンションスプリング３１との間に圧電素子４６を設けていることから、車輪１７から荷重変動が入力されると、この圧電素子４６が効率良く電力を発生させることになる。したがって、路面１８から車輪１７を介して入力された荷重変動のエネルギを効率良く電気エネルギに換えて有効利用することができる。
【００２６】
なお、以上においてはフロントのサスペンション装置１０に圧電素子４０，４６を設ける場合を例にとり説明したが、リヤのサスペンション装置に圧電素子を設けることも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の車両用サスペンション装置を車体に取り付けた状態を示す概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態の車両用サスペンション装置を車体に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の車両用サスペンション装置の要部を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の車両用サスペンション装置の電力系のブロック図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  車両用サスペンション装置
１１  車体
１７  車輪
１８  路面
１４  フロントダンパハウジング（部材，ダンパハウジング）
３１  サスペンションスプリング（部材）
３３  アッパスプリングシート（部材）
３４  ロアスプリングシート（部材）
４０，４６  圧電素子
５２  バッテリ（蓄電装置）
５０  電力供給装置
【図１】
2005162082.tif 000003
【図２】
2005162082.tif 000004
【図３】
2005162082.tif 000005
【図４】
2005162082.tif 000006