(57)【要約】【課題】自動車懸架装置のエネルギー回生装置を提案する。【解決手段】ホイールキャリアを車体（サブフレーム）に連結しながら、路面の条件に応じて持続的にバンプとリバウンドが行われるサスペンションリンクアームと、サスペンションリンクアームの車体側連結部と車体の間に配置され、サスペンションリンクアームの上下回動運動による車体側連結部の両方向回転運動のうちで一方向回転運動のみを出力する回転方向転換部と、回転方向転換部で入力された一方向回転力によって回転しながら電気エネルギーを生成するジェネレーターと、外部でジェネレーターと電気的に連結し、ジェネレーターで生成された電気を整流する整流器と、整流器と電気的に連結して電気エネルギーを蓄電するバッテリーと、を含んで構成されている。【選択図】図３
2012126378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールキャリアを車体（サブフレーム）に連結しながら、路面の条件に応じて持続的にバンプとリバウンドが行われるサスペンションリンクアーム、
前記サスペンションリンクアームの車体側連結部と車体の間に配置され、前記サスペンションリンクアームの上下回動運動による車体側連結部の両方向回転運動のうちで一方向回転運動のみを出力する回転方向転換部、
前記回転方向転換部で入力された一方向回転力によって回転しながら電気エネルギーを生成するジェネレーター、
前記ジェネレーターと電気的に連結され、前記ジェネレーターで生成された電気を整流する整流器、
前記整流器と電気的に連結して電気エネルギーを蓄電するバッテリー、
を含んで構成されていることを特徴とする自動車懸架装置のエネルギー回生装置。
【請求項２】
前記回転方向転換部は、ワンウェイクラッチで構成されることを特徴とする請求項１に記載の自動車懸架装置のエネルギー回生装置。
【請求項３】
前記ワンウェイクラッチは、インナーレースがサスペンションリンクアームの車体側ゴムブッシュに連動して回転し、アウターレースはジェネレーターのピニオンギヤを駆動するように噛み合わされて設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車懸架装置のエネルギー回生装置。
【請求項４】
前記ワンウェイクラッチは、前記車体側ゴムブッシュと同一軸線上に配置され、前記インナーレースの内面に内輪ギヤ部が形成され、前記車体側ゴムブッシュの中間部で一側に露出して外輪ギヤ部が形成された回転部材とギヤ連結し、前記アウターレースの外周面には外輪ギヤ部が形成されてジェネレーターのピニオンギヤとギヤ連結していることを特徴とする請求項３に記載の自動車懸架装置のエネルギー回生装置。
【請求項５】
前記ワンウェイクラッチは、前記サスペンションリンクアームのリバウンド時にジェネレーターを駆動させるように設置されていることを特徴とする請求項３に記載の自動車懸架装置のエネルギー回生装置。
【請求項６】
前記ワンウェイクラッチは、前記サスペンションリンクアームのバンプ時にジェネレーターを駆動させるように設置されていることを特徴とする請求項３に記載の自動車懸架装置のエネルギー回生装置。
【請求項７】
前記ワンウェイクラッチは、密閉型ハウジングに内蔵されていることを特徴とする請求項３に記載の自動車懸架装置のエネルギー回生装置。
【請求項８】
前記サスペンションリンクアームは、マルチリンクタイプ懸架装置において、ホイールキャリアを車体を連結してリンク作動を行うアーム（Ａｒｍ）のうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載の自動車懸架装置のエネルギー回生装置。
【請求項９】
前記サスペンションリンクアームは、マクファーソンタイプ、デュアルリンクタイプ、ウィッシュボーンタイプ、ダブルウィッシュボーンタイプのいずれかの懸架装置において、ホイールキャリアを車体を連結してリンク作動を行うアーム（Ａｒｍ）のうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載の自動車懸架装置のエネルギー回生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車懸架装置のエネルギー回生装置に関し、より詳細には、サスペンションリンクの車体側連結部に取り付けられ、ホイールで発生する上下運動エネルギーを電気エネルギーに回生する自動車懸架装置のエネルギー回生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車両における懸架装置は、車体とホイールの間に存在して、この２つの剛体を１つあるいは多数のリンクを利用して連結する装置であって、上下方向にはシャシスプリングとショックアブソーバなどによって支持され、その他の方向には高い剛性と柔軟性を調和させることにより、車体とホイールの間の相対運動を機械的に調和させる機能を実行するようになる。
【０００３】
このような懸架装置は、車両の走行中に発生する路面の不規則な振動を遮断して搭乗者に気持ちのいい乗車感を提供し、運転手の運転行為および路面のカーブによって生じる車体の揺れを適切に制御して運転のし易さを提供しなければならず、また、不規則な路面を走行する際に、タイヤ接地面における垂直荷重を適切な水準に維持することにより、旋回および制動駆動時の車両の安全性を確保しなければならない、という基本条件を満たさなければならない。
【０００４】
このような条件を満たすために、多様な種類の懸架装置が開発されて実用化されているが、本発明に関連する従来のマルチリンク型懸架装置の構成は、図１に示すように、ホイール２を回転可能に支持するホイールキャリア４が備えられ、ホイールキャリア４の上側は、車幅方向に配置された前側アッパアーム６および後側アッパアーム８によって車体１０（サブフレーム）に連結し、下側は、車幅方向に配置されたロアアーム１２とアシストアーム１４、そして車体の長さ方向に配置されたトレーリングアーム１６によって車体１０に連結している。
【０００５】
また、ホイールキャリア４の上側は、ショックアブソーバー１８を介在して車体と連結し、ロアアーム１２と車体の間には弾性部材のスプリング２０を介在して路面からの衝撃を緩和して乗車感を向上させている。
さらに、車体側に固定されたスタビライザバー２２の端部が連結リンク２４を介してロアアーム１２と連結することにより、車体のロールを抑える作用を行うようになる。
【０００６】
このような構成により、従来のマルチリンク型の懸架装置は、路面からの衝撃を緩和し、振動を減衰し、車体のロールを抑制するという懸架装置としての役割は果たすようになるが、このとき、サスペンションリンクアーム６、８、１２、１４、１６が車両の走行条件に応じてバンプとリバウンドを持続的に繰り返しながら発生させる運動エネルギーを回収することができず、エネルギーの損失を放置するしかないという問題点を有している。
【０００７】
マルチリンク型の懸架装置については、例えば、ボールジョイントの占有空間、操行時に必要な回転力が小さく、回転角度の正確度が高い、マルチリンク懸架装置〔特許文献１参照〕、トランクルームの空間を増大させることができ、同時に室内騒音の減少及び乗り心地の向上が計れ、コンパクトな形状によりトランクルームの空間を大きくすることができるマルチリンクリア懸架装置〔特許文献２参照〕、快適な乗車感、路面からの衝撃吸収力を高めたマルチリンク懸架装置〔特許文献３参照〕などの提案がなされている。また、車両の走行時に発生する懸架装置のスプリングの反発を利用した車両用発電装置の提案〔特許文献４参照〕がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１８２３３１号公報
【特許文献２】特開２００５−１７０３７７号公報
【特許文献３】特表平０８−５０４１５号公報
【特許文献４】特開２０１０−５９９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、走行条件に応じてホイールで発生するバンプとリバウンドの運動エネルギーを電気エネルギーに回生させることによってエネルギー効率を高めることができる、自動車懸架装置のエネルギー回生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】
【００１０】
このような技術的課題を解決するために、本発明に係る自動車懸架装置のエネルギー回生装置は、ホイールキャリアを車体（サブフレーム）に連結しながら、路面の条件に応じて持続的にバンプとリバウンドが行われるサスペンションリンクアームと、サスペンションリンクアームの車体側連結部と車体の間に配置され、サスペンションリンクアームの上下回動運動による車体側連結部の両方向回転運動のうちで一方向回転運動のみを出力する回転方向転換部と、回転方向転換部で入力された一方向回転力によって回転しながら電気エネルギーを生成するジェネレーターと、ジェネレーターと電気的に連結され、ジェネレーターで生成された電気を整流する整流器と、整流器と電気的に連結して電気エネルギーを蓄電するバッテリーと、を含んで構成されている。
【００１１】
回転方向転換部は、ワンウェイクラッチで構成されることができる。そして、ワンウェイクラッチは、インナーレースがサスペンションリンクアームの車体側ゴムブッシュに連動して回転し、アウターレースはジェネレーターのピニオンギヤを駆動するように噛み合わされて設置される。
【００１２】
ワンウェイクラッチは、車体側ゴムブッシュと同一軸線上に配置され、インナーレースの内面に内輪ギヤ部が形成され、車体側ゴムブッシュの中間部で一側に露出して外輪ギヤ部が形成された回転部材とギヤ連結し、アウターレースの外周面には外輪ギヤ部が形成されてジェネレーターのピニオンギヤとギヤ連結している。
【００１３】
また、ワンウェイクラッチは、サスペンションリンクアームのリバウンド時にジェネレーターを駆動させるように設置されてもよく、あるいは、サスペンションリンクアームのバンプ時にジェネレーターを駆動させるように設置されていてもよい。
そして、ワンウェイクラッチは、密閉型ハウジングに内蔵されている。
【００１４】
一方、サスペンションリンクアームは、マルチリンクタイプ懸架装置において、ホイールキャリアを車体を連結してリンク作動を行うアーム（Ａｒｍ）のうちの１つであることができる。また、このサスペンションリンクアームは、マクファーソンタイプ、デュアルリンクタイプ、ウィッシュボーンタイプ、ダブルウィッシュボーンタイプのいずれかの懸架装置において、ホイールキャリアを車体を連結してリンク作動を行うアーム（Ａｒｍ）のうちの１つであってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
上述したように構成された本発明の自動車懸架装置のエネルギー回生装置によれば、懸架装置のサスペンションリンクの車体側連結部と車体の間にホイールで発生するバンプとリバウンド直線運動エネルギーを回転させることができるようにすることで、サスペンションリンクアームの上下回転による運動エネルギーを電気エネルギーとして回収し、この電気エネルギーを整流器によって整流した後にバッテリーに蓄電することにより、車両のエネルギー効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一般的なマルチリンク懸架装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るエネルギー回生装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るエネルギー回生装置の部分斜視図、および凹部の一部分を示す切開斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るエネルギー回生装置全体を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳しく説明する。しかし、本発明は多様に異なる形態で実現され、ここに説明する実施形態に限定されるものではない。
本発明を明確に説明するために、説明する上で不必要と思われる部分は省略している。また、明細書全体に渡って同一または類似する構成要素については、同じ参照符号を付与することを前提にする。
【００１８】
図２と図３は、本発明の実施形態に係るエネルギー回生装置の装着状態を示す図であって、エネルギー回生装置は、サスペンションリンクアーム５０、回転方向転換部６０、ジェネレーター７０、整流器８０、およびバッテリー９０を有して構成されている。
この構成において、サスペンションリンクアーム５０とは、ホイールキャリア（図示してない）を車体（サブフレーム）１００に連結しながら、路面の条件に応じて持続的にバンプとリバウンドが行われるすべてのリンクを称している。ここでは、エネルギー回生装置を、マルチリンクタイプの懸架装置に適用されるものとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、サスペンションリンクアーム５０は、マルチリンクタイプの懸架装置を含み、マクファーソンタイプ、デュアルリンクタイプ、および（ダブル）ウィッシュボーンタイプなど全ての懸架装置において、ホイールキャリアを車体を連結してリンク作動を行うすべてのアーム（Ａｒｍ）類への適用が可能である。
【００１９】
回転方向転換部６０は、サスペンションリンクアーム５０の上下回動運動による車体側連結部５２の両方向回転を一方向（ＯＮＥ  ＷＡＹ）回転運動に転換して出力する。
ジェネレーター７０は、回転方向転換部６０で入力された一方向回転力によって回転しながら電気エネルギーを生成する。
整流器８０は、その外部でジェネレーター７０と電気的に連結され、ジェネレーター７０で生成された電気を整流する。
バッテリー９０は、整流器８０と電気的に連結されてその電気エネルギーを蓄電する。
【００２０】
より具体的に述べると、サスペンションリンクアーム５０は、一定の長さを有するリンク部材であって、両端にホイール側連結部５１と車体側連結部５２が形成され、ホイール側連結部５１はゴムブッシュ（図示していない）などを介在してホイールキャリアと連結され、車体側連結部５２はゴムブッシュ５３を介在して車体１００に取り付けられているブラケット１０１にボルト１０３とナット１０４によって締結固定される。
【００２１】
これにより、ホイール（図示してない）が路面の条件に応じてホイール側連結部５１が車体側連結部５２をヒンジとして上下回動が行われ、車体側連結部５２ではゴムブッシュ５３自体の弾性力によって柔軟に上下回動運動を抑制させるようになる。
【００２２】
また、ゴムブッシュ５３の中間部には、一側露出部分の外周面に外輪ギヤ部５４が形成された回転部材５５が配置され、回転方向転換部６０に上下両方向の回転力を伝達するようになる。
【００２３】
回転方向転換部６０は、図４に示すように、ワンウェイクラッチ（Ｏｎｅ  Ｗａｙ  Ｃｌｕｔｃｈ）６１を含んで構成されるが、ワンウェイクラッチ６１は、左右ケースの結合によって構成されたハウジング６２内に内蔵され、ハウジング６２の内部には潤滑剤であるグリースが充填されている。
【００２４】
また、ワンウェイクラッチ６１は、ゴムブッシュ５３と同一軸線上に配置され、インナーレース６３の内面には回転部材５５の外輪ギヤ部５４と対応する内輪ギヤ部６４が形成されて互いに噛み合い、アウターレース６５の外周面には外輪ギヤ部６６が形成されてジェネレーター７０のピニオンギヤ７１と噛み合う。
前記において、ワンウェイクラッチ６１は、バンプ時にインナーレース６３の回転のみを許容し、リバウンド時にはロッキングによってアウターレース６５が共に回転するように設置されてもよく、これとは反対に、リバウンド時にインナーレース６３の回転のみを許容し、バンプ時にはロッキングによってアウターレース６５が共に回転するように設置されてもよい。
【００２５】
ジェネレーター７０は、ハウジング６２の一側に固定配置されるが、ジェネレーター７０の回転軸７２がハウジング６２の一側ケース６７を貫通してピニオンギヤ７１が連結し、その端部が他側ケース６８との間にローリング部材のベアリング７３を介在させて回転可能に固定される。
【００２６】
これにより、路面の条件に応じてサスペンションリンクアーム５０がバンプとリバウンドを持続的に繰り返す過程において、ゴムブッシュ５３の回転部材５５がその回転力をワンウェイクラッチ６０のインナーレース６３に伝達するようになる。
ワンウェイクラッチ６０では、ワンウェイクラッチ６１の設置方向に応じてバンプ時の回転運動は伝達せずに、リバウンド時の回転運動のみをピニオンギヤ７１を介してジェネレーター７０に伝達したり、またはリバウンド時の回転運動は伝達せずに、バンプ時の回転運動のみをピニオンギヤ７１を介してジェネレーター７０に伝達することにより、ジェネレーター７０が一方向にのみ回転しながら電気エネルギーを発生させるようになる。
【００２７】
また、ジェネレーター７０から発生した電気エネルギーは、整流器８０で整流されてバッテリー９０に充電が行われる。すなわち、車両の動きによる運動エネルギーを電気エネルギーに回生することにより、エネルギー効率を高めることができるようになる。
【００２８】
上述した構成で作動するエネルギー回生装置は、懸架装置の構成方式に拘束されず、路面の条件に応じて上下回動するすべてのサスペンションリンクアーム、すなわち、マルチリンクタイプ、マクファーソンタイプ、デュアルリンクタイプ、および（ダブル）ウィッシュボーンタイプの懸架装置において、ホイールキャリアを車体を連結してリンク作動を行うすべてのアーム（Ａｒｍ）類の車体側連結部に適用すれば、車両の動きに応じた運動エネルギーを電気エネルギーに回生させることができる。
【００２９】
本発明では、回転方向転換部６０をワンウェイクラッチ６１に適用したものとして説明しているが、これに限定されるものではなく、直進運動を回転運動に変換することができる媒介体であれば、いかなるものでも適用が可能である。
【００３０】
その他、回転方向転換部６０には、ガスケット６９がハウジング６２の一側のケース６７と他側のケース６８の間に介在され、ハウジング６２に充填されているグリースの漏れを防いでいる。
【００３１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明、および添付の図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。
【符号の説明】
【００３２】
２：ホイール
４：ホイールキャリア
６：  前側アッパアーム
８：後側アッパアーム
１０：車体（サブフレーム）
１２：ロアアーム
１４：アシストアーム
１６：トレーリングアーム
１８：ショックアブソーバー
２０：スプリング
２２：スタビライザバー
２４：連結リンク
５０：サスペンションリンクアーム
５１：ホイール側連結部
５２：車体側連結部
５３：ゴムブッシュ
５４：外輪ギヤ部
５５：回転部材
６０：回転方向転換部
６１：ワンウェイクラッチ
６２：ハウジング
６３：インナーレース
６４：内輪ギヤ部
６５：アウターレース
６６：外輪ギヤ部
６７：（ハウジング一側の）ケース
６８：（ハウジング他側の）ケース
６９：ガスケット
７０：ジェネレーター
７１：ピニオンギヤ
７２：（ジェネレーターの）回転軸
７３：ベアリング
８０：整流器
９０：バッテリー
１００：車体（サブフレーム）
１０１：ブラケット
１０３：ボルト
１０４：ナット
【図１】
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【図２】
2012126378.tif 000004
【図３】
2012126378.tif 000005
【図４】
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