(57)【要約】【課題】外力の大入力に対しても部材の破損を抑え、外力の大入力を緩衝するためにモータに膨大な電力を供給しないように済ませ、かつ、モータを大型化しないように済ませる。【解決手段】車両に搭載され、上下方向に積極的または能動的に伸縮する車両用電磁式アクチュエータにおいて、ねじ軸１６と、ねじ軸１６を回転自在に螺合するボールねじナット１７と、ねじ軸１６に連結されるモータ１１と、ねじ軸１６を回転自在に支持する支持部材１３と、ボールねじナット１７を保持するインナーチューブ１４と、車輪側に一端が連結され、インナーチューブ１４と摺動可能に設けられるアウターチューブ１８と、を備え、ボールねじナット１７の軸心方向の上端と支持部材１３との間で両端支持されるコイルスプリング１５ａと、ボールねじナット１７の軸心方向の下端とアウターチューブ１８との間で両端支持されるコイルスプリング１５ｂが設けられた。【選択図】図１
2009185955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、上下方向に積極的または能動的に伸縮する車両用電磁式アクチュエータにおいて、
ねじ軸と、
前記ねじ軸を回転自在に螺合するボールねじナットと、
前記ねじ軸を回動させ、または、前記ねじ軸により回転させられる電動機と、
前記ねじ軸を回転自在に支持する支持部材と、
前記ボールねじナットを保持する保持部材と、
車輪側に一端が連結され、前記保持部材と摺動可能に設けられる摺動部材と、を備え、
前記ボールねじナットの軸心方向の上端と前記保持部材との間で両端支持される第１ばね部材、若しくは前記ボールねじナットの軸心方向の下端と前記摺動部材との間で両端支持される第２ばね部材、またはそれらの組み合わせが設けられることを特徴とする車両用電磁式アクチュエータ。
【請求項２】
車両の運動状態、または乗員の操作に基づいてスカイフック制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用電磁式アクチュエータ。
【請求項３】
前記電動機は減速機を介して前記ねじ軸と軸方向で平行に取り付けられ、
前記減速機は、
前記電動機の出力軸とともに回転するように取り付けられた第１歯車と、
前記ねじ軸の径方向外側に取り付けられるとともに、前記第１歯車の回転を前記ねじ軸に伝達する第２歯車と、を備え、
前記第２歯車は円環状部材の外周側に形成され、前記円環状部材の内周面から径方向内側に向けて延出する第１延出部を有するとともに、
前記ねじ軸は、径方向外側に向けて延出する第２延出部を有し、
前記第１延出部と前記第２延出部との間で両端支持される第３ばね部材が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用電磁式アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器等に用いられる車両用電磁式アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの電磁力で支持部材と保持部材の相対移動を抑制する緩衝器として、保持部材と支持部材のそれぞれ最伸長時に互いに当接するストッパを設ける構成が特許文献１により知られている。
【特許文献１】特開２００５−２４９０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の構成では、最伸長時まで緩衝器が伸長する間に関してはモータによる減衰力のみで外力の入力を緩衝している。したがって、外力の大入力が加わり、その入力をモータによる減衰力で緩衝しきれない場合には大きな衝突力がストッパに加わり、ストッパまたはボール螺子ナット等の部材が破損する虞がある。また、モータに電力供給をしてアクチュエータとして機能させるにしても、外力の大入力を緩衝するためには膨大な電力を供給しなければならない虞がある。また、外力の大入力を緩衝をしようとしてモータに大駆動力を発生させるためには、モータを大型化させる必要があるため、装置が大型化してしまい、車両搭載時にレイアウトを困難にする虞がある。
【０００４】
そこで、上記事情を鑑みて、本発明では、外力の大入力に対しても部材の破損を抑え、外力の大入力を緩衝するためにモータに膨大な電力を供給しないように済ませ、かつ、モータを大型化しないように済ませることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明の車両用電磁式アクチュエータは、軸心方向に移動するボールねじナットを支持するばね部材を設け、モータから発生させる減衰力だけでなく、ばね部材によっても緩衝することを特徴とする。これにより、外力の大入力に対しても、ばね部材がそれを緩衝し、モータによる減衰力を低減することができる。また、従来と異なり、緩衝器の最伸長時、つまり、ボールねじナットが軸心方向に最下端に移動したときだけでなく、ボールねじナットが移動可能な、いずれの位置にあっても、ばね部材の緩衝機能は発揮される。また、本発明の車両用電磁式アクチュエータの動作をスカイフック制御によって行うが、その制御を行う制御システムを構成を簡易にすることができる。また、モータの減衰力を減速機を介してねじ軸に伝達する場合には、減速機とねじ軸との間にばね部材を設けたことを特徴とする。これにより、外力の大入力に対しても、減速機への衝撃を低減することができる。詳細は後記する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、外力の大入力に対しても部材の破損を抑え、外力の大入力を緩衝するためにモータに膨大な電力を供給しないように済ませ、かつ、モータを大型化しないように済ませることことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両用電磁式アクチュエータ（以下、単に、「アクチュエータ」という。）を実施するためのの最良の形態（以下、「実施形態」という。）について説明する。説明の際には、添付した図面を適宜参照する。
【０００８】
≪第１の実施形態≫
第１の実施形態では、ばね部材を、ボールねじナットを支持するように設けたアクチュエータについて説明する。
【０００９】
≪アクチュエータの構成（１）≫
図１は、第１の実施形態のアクチュエータの構成を示す縦断面図である。このアクチュエータ１は、回転軸となるシャフト１１ａを有するモータ（電動機）１１、カップリング１２、ボールベアリング１３ａを有する支持部材１３、インナーチューブ（保持部材）１４、コイルスプリング（第１ばね部材、第２ばね部材）１５ａ，１５ｂ、ねじ溝１６ａを有するねじ軸１６、ボール１７ａを有するボールねじナット１７、アウターチューブ（摺動部材）１８および、ばね下部材に連結される取付部材１９を有して構成されている。
【００１０】
モータ１１は、例えば、ブラシレスモータで構成されており、フレーム内に回転自在に挿入したシャフト１１ａと、フレームに取付けられるコアに巻装したコイルと、シャフト１１ａに取付けられる複数の永久磁石とで構成され、磁石はコイルおよびコアに対向するように設けられている。シャフト１１ａがフレームに対して回転運動を呈すると、永久磁石も回転するので、コイルが永久磁石の発生する磁界を横切ることにより誘導起電力を発生する。そして、モータ１１の各電極は、制御回路等（図示せず）に接続されるか、短絡されて閉回路とされ、電磁力に起因するシャフト１１ａの回転に抗するトルクを発生するようにしておくことにより、所望の減衰力を得られるよう調整されている。
【００１１】
このアクチュエータ１を上下方向に伸縮するアクティブサスペンションとして使用する場合には、積極的または能動的にモータ１１に通電する。モータ１１に積極的または能動的に電力供給する場合には、モータ１１の電磁力に起因するトルクを調整することができる。
なお、モータ１１は、電磁力発生源として使用されるものであり、様々なモータ、たとえば直流モータや交流モータ、誘導モータ等が使用可能である。
【００１２】
シャフト１１ａには、カップリング１２が嵌合されている。また、このシャフト１１ａは、キー（図示せず）が設けられており、このキーをカップリング１２側に設けられたキー溝（図示せず）に係合させてある。この係合により、シャフト１１ａに対しカップリング１２が空転してしまうことが防止されている。さらに、カップリング１２の下方は、ねじ軸１６の上端に連結されている。ねじ軸１６にもやはりキー（図示せず）が設けられており、このキーをカップリング１２側に設けられたキー溝（図示せず）に係合させてある。この係合により、ねじ軸１６に対しカップリング１２が空転してしまうことが防止されている。以上の構成を有して、モータ１１とねじ軸１６とが連結される。
【００１３】
支持部材１３は、ねじ軸１６の外周側、かつ、上面側において、ボールベアリング１３ａを介してねじ軸１６を回転自在に支持している。この支持部材１３は、ねじ軸の外周側、かつ、下面側において、インナーチューブ１４の天井部との接触による衝撃を吸収することができる衝撃吸収剤としてのゴム３５を有している。なお、ボールベアリング１３ａは、上方からナットで押さえられている。インナーチューブ１４は、ねじ軸１６と同心に軸方向に伸びた円筒形状をしており、内周面においてボールねじナット１７を回動（ねじ軸１６と共回り）させることなく上下方向に摺動可能に保持する。このインナーチューブ１４の上端には、コイルスプリング１５ａの上端が支持されることになる天井部１４ａが設けられている。この天井部１４ａはねじ軸１６を回転自在になるような中空の構造になっている。そして、支持部材１３の下面側にあるゴム３５と天井部１４ａとの間には、一定量のクリアランス３６が形成されている。アウターチューブ１８は、インナーチューブ１４の外周側において、ねじ軸１６の軸心方向と平行に伸びた有底の円筒形状をしており、インナーチューブ１４に沿って上下方向に摺動する。また、アウターチューブ１８の円筒形状の下端には、取付部材１９が取り付けられる底部を有している。
【００１４】
ねじ軸１６は、その外周にねじ溝１６ａが設けられており、インナーチューブ１４内に挿入されるとともに、インナーチューブ１４に保持されたボールねじナット１７内に回転自在に螺合されている。
【００１５】
ボールねじナット１７は、その内周において、ねじ軸１６の螺旋状のねじ溝１６ａに嵌合するように螺旋状のボール保持部が設けられている。このボール保持部に多数のボール１７ａが配在されている。ボールねじナット１７の内部にはボール１７ａが循環可能なようにボール保持部の両端を連通する通路（不図示）が設けられている。ねじ軸１６をボールねじナット１７に螺合すると、ねじ軸１６の螺旋状のねじ溝１６ａにボールねじナット１７のボール１７ａが嵌合し、ねじ軸１６の回転運動に伴いボール１７ａ自体もねじ軸１６のねじ溝１６ａとの摩擦力により回転する。このような構成により、ラックアンドピニオン等の機構に比べ滑らかな動作が可能になる。
【００１６】
コイルスプリング１５ａは、ねじ軸１６の外周側、かつ、インナーチューブ１４の内周側に配置され、ボールねじナット１７の上端とインナーチューブ１４の天井部１４ａの下面との間で両端支持される。コイルスプリング１５ｂは、ねじ軸１６の外周側、かつ、インナーチューブ１４の内周側に配置され、ボールねじナット１７の下端とアウターチューブ１８の底面との間で両端支持される。外力の衝撃が加わる等すると、モータ１１による減衰力がなくても、コイルスプリング１５ａ，１５ｂの緩衝機能によりその衝撃を吸収する。
【００１７】
アクチュエータ１を能動的または積極的に動作させるとはいえ、モータ１１を駆動し、ボールねじナット１７を移動させて減衰力を発生させるにはそれなりの時間を要する。すなわち、外部の入力に対するモータ１１の応答に遅れが生じる。しかし、コイルスプリング１５ｂによる緩衝機能は外部の入力がなされた時点で発揮されるため、モータ１１の応答の遅れを許容できる。そして、コイルスプリング１５ａによる緩衝機能は外部の入力がなされてからインナーチューブ１４の天井部１４ａがゴム３５に接触した時点で発揮されるため、モータ１１の応答の遅れを許容できる。
【００１８】
≪アクチュエータの作用（１）≫
積極的または能動的に通電してモータ１１が回転運動し、ねじ軸１６を回転させると、ボールねじナット１７はねじ軸１６に対し上下方向の直線運動をする。すなわち、ねじ軸１６回転運動がボールねじナット１７の直線運動に変換されることとなる。
なお、ねじ軸１６の下端に設けられたストッパ３３等によりボールねじナット１７の移動範囲が設定されている。
【００１９】
ボールねじナット１７が上下方向に直線運動をすれば、コイルスプリング１５ａ，１５ｂが伸縮されることになる。ただし、コイルスプリング１５ａの伸縮は、インナーチューブ１４の天井部１４ａがクリアランス３６の分だけ上方に移動してゴム３５に接触した後に生じる。その伸縮に伴い、アウターチューブ１８が上下方向にインナーチューブ１４の内周面を摺動し、アクチュエータ１全体が伸縮する。コイルスプリング１５ａ，１５ｂが伸縮するときに生じる力は、ボールねじナット１７に加わる入力に対する反力として作用する。そのため、ボールねじナット１７に作用する入力の仕事率を小さくすることができる。また、クリアランス３６を設けることにより、ボールねじナット１７が上方に移動してコイルスプリング１５ａが圧縮されて生じる反力のために、ボールねじナット１７の移動を阻害するといった事態を解消しつつも、コイルスプリング１５ａの緩衝機能を確保することができる。
【００２０】
モータ１１に通電させて生じる減衰力だけでは衝撃を吸収しきれないほど大きな外力が入力する場合であっても、コイルスプリング１５ａ，１５ｂの反力によって、単位時間あたりにボールねじナット１７に加わる大入力が低減される。従って、ボールねじナット１７等の部材の破損を抑えることができる。
【００２１】
また、例えば、高周波の微振幅入力のように、入力される外力が非常に小さい場合には、モータ１１による減衰力を発生させるまでもなく、コイルスプリング１５ａ，１５ｂの緩衝機能のみ（主に、コイルスプリング１５ｂだけの緩衝機能）で、衝撃を吸収することができる。よって、モータ１１を回転させる必要もなく、消費電力の削減に寄与する。
【００２２】
コイルスプリング１５ａ，１５ｂによる緩衝は、ボールねじナット１７が軸方向に移動可能な、いずれの位置にあっても機能するので、比較的長時間に亘って、外力による衝撃の吸収を効果的に行うことができる。このような緩衝は、運転の乗り心地を快適にさせてくれる。
【００２３】
≪スカイフック制御≫
本実施形態のアクチュエータ１を搭載した車両は、車両の運動状態またはハンドルの操作若しくはアクセルを踏む等といった乗員の操作によって生じる、車体に加わる上下加速度を検出し、その上下加速度に比例した電力の指令値をモータ１１に加えることによってアクチュエータ１の伸縮を制御する。この制御を、スカイフック制御で行う。
【００２４】
図２は、スカイフック制御を行う車両の制御システムの概略を図示したものである。また、図３は、スカイフック制御の等価モデルを図示したものである。この制御システムは、アクチュエータ（ＡＣＴ）１と、アクチュエータ１と上端で連結している車体２と、下端で連結しているホイール５と、車体２に備えた上下加速度センサ３と、制御部４とを有して構成されている。
【００２５】
スカイフック制御では、車体２を仮想の天井に宙吊りの状態にして走行させるものと仮定して、地面の凹凸に関係なく、常に安定した車体姿勢を保つことができるという考えに基づいて制御する。図３を参照すると、スカイフック制御によって達成させたい状態は、車体が、地面とはばね（ばね定数ｋ）６で接続され、仮想の天井とはダンパ（ダンパ係数ｃ）７で接続された状態である。ダンパ係数ｃが無限大となったき、車体が完全に宙吊りに固定された状態になり、全く揺れなくなる。
【００２６】
実際は、上記のように宙吊りするわけではないので、上下加速度センサ３で検出される車体２の上下加速度を基にして全く振動しない架空の線（上下加速度＝０となる線）を算出し、図３の等価モデルと辻褄が合うように、モータ１１による減衰力を設定する。この等価モデルによれば、力学的要素がばねとダンパのみであるため、制御に要する演算が簡略化される。
【００２７】
スカイフック制御を行うにあたり、設定する減衰力の大きさを、車体に発生する振動力の大きさＦと等しくなるように設定する。この振動力Ｆは、以下の式（１）に示すように車体の上下方向の位置ｘ２の変位速度ｘ２´（つまり、ばね上速度）とダンパ係数ｃとの積により求められることが従来から知られている。
Ｆ＝ｃ・ｘ２´    ・・・    （１）
【００２８】
式（１）によれば、減衰力は、車体が動いたときのみ発生し、ホイール等のばね下部材の位置ｘ１が変位しても発生しない。なお、減衰力の向きは、車体の動きを止める方向である。
【００２９】
従来は、車体の変位速度ｘ２´を求めるには、上下加速度センサ３から得られる上下加速度Ｇ（＝ｘ２´´）を時間積分していた。そのため。そのような積分を行うための演算装置をＥＣＵ（Electric Control Unit）に搭載する必要があり、ＥＣＵの制御回路の規模を大きくしなければならなかった。
本実施形態のスカイフック制御によれば、このような演算装置を不要とする。以下、その理由について説明をする。
【００３０】
アクチュエータ１では、モータ１１の回転をねじ軸１６に伝達してボールねじナット１７が上下方向に移動する。よって、ボールねじナット１７の上下移動量は、モータ１１の回転数に比例するといえる。このモータ１１の回転は、モータ１１に通電する電力に比例するから、ボールねじナット１７の上下移動量は、この電力に比例する。
【００３１】
以上の説明から、ボールねじナット１７の上下移動量とモータ１１に通電する電力との関係は、以下の式（２）のようになる。
ｘ１´・Δｔ＝α・ｉ・Δｔ    ・・・    （２）
ここで、
ｘ１´：ボールねじナット１７の上下移動の移動速度（ちなみに、ｘ１は、ボールねじナット１７の上下方向の位置）
Δｔ：微小時間
α：比例定数
ｉ：モータ１１に通電する電力（指令値）
である。
【００３２】
式（１）を積分して、ボールねじナット１７の位置ｘ１は、
ｘ１＝∫α・ｉ・ｄｔ    ・・・    （３）
となる。
【００３３】
一方、コイルスプリング１５ａ，１５ｂにおいて、ボールねじナット１７の移動によって生じる力Ｆ（上記振動力Ｆと同一。）は、以下の式（４）として表せる。
Ｆ＝ｋ・ｘ１
＝ｋ∫α・ｉ・ｄｔ
＝ｋ・α∫ｉ・ｄｔ    ・・・    （４）
ここで、
ｋ：コイルスプリングのばね定数（コイルスプリング１５ａのばね定数およびコイルスプリング１５ｂのばね定数との合成ばね定数）
である。
【００３４】
モータ１１に通電する、指令値としての電力ｉは、上下加速度センサ３が検出した車体２の上下加速度Ｇを制御部４で増幅して、物理単位を加速度から電力に変換することによって求められる。すなわち、
ｉ＝Ａ・Ｇ    ・・・    （５）
ここで、
Ａ：ゲイン
である。
【００３５】
式（５）を式（４）に代入すれば、以下の式（６）が得られる。
Ｆ＝ｋ・α∫Ａ・Ｇ・ｄｔ
＝ｋ・α・Ａ∫Ｇ・ｄｔ    ・・・    （６）
【００３６】
ちなみに、式（６）において、積分の前にある係数をダンパ係数とみなし、積分を実行すれば、式（１）が得られる。
【００３７】
式（６）から、以下のことがいえる。すなわち、モータ１１が発生させるべき振動力Ｆに対応する減衰力は、車体の上下加速度Ｇによって定めることができる（上下加速度Ｇの積分値自体は、時間幅を適当に定めれば求めることができる。また、ｋ、α、Ａは既知の値である。）そのため、上下加速度センサ３から得られた値を、制御部４でゲインするだけで、直接、指令値として使用できるようになり、スカイフック制御を行うにあたり、車体の変位速度を求める演算装置を必要としない。よって、制御システムが簡素化される。
【００３８】
≪第２の実施形態≫
第２の実施形態では、モータの減衰力を減速機を介してねじ軸に伝達するアクチュエータについて説明する。
【００３９】
≪アクチュエータの構成（２）≫
図４は、第２の実施形態のアクチュエータの構成を示す縦断面図である。第１の実施形態のアクチュエータの構成と同一のものは、同一の符号を付してあり、重複する説明は省略し、相違する点を中心に説明する。このアクチュエータ１’は、シャフト２１ａを有するモータ２１、カップリング２２、シャフト２３ａを有する歯車（第１歯車）２３、歯車（第２歯車）２４および囲い枠３０を有して構成されている。ねじ軸１６は、第１の実施形態のアクチュエータ１（図１参照）のようにカップリング１２と嵌合することはなく、歯車２４の内部にまで延出している。
なお、歯車２３と歯車２４とで、減速機を構成している。モータ２１は、この減速機を介してねじ軸１６と軸方向で平行に取り付けられている。
【００４０】
モータ２１、シャフト２１ａ、カップリング２２は、それぞれ、第１の実施形態におけるモータ１１、シャフト１１ａ、カップリング１２と同等の機能を有している。従って、モータ２１が減衰力を発生するにあたり、シャフト２１ａが回転し、シャフト２１ａと嵌合したカップリング２２、カップリング２２と嵌合したシャフト２３ａも回転する。その結果、シャフト２３ａと連結する歯車２３が回転し、歯車２３と噛み合い、ねじ軸１６の径方向外側に取り付けられた歯車２４も回転する。詳細は後記するが、歯車２４が回転すれば、ねじ軸１６が回転する。ただ、ねじ軸１６が回転するとき、ねじ軸１６が歯車２４に対して上下方向に作用する力（ずれ力）が発生するので、囲い枠３０により、ねじ軸１６が歯車２４に対し上下方向に移動するのを防止する。その結果、第１の実施形態で説明したように、ボールねじナット１７が上下方向に移動し、アクチュエータ１’が伸縮する。
【００４１】
次に、歯車２４について詳細に説明する。図５は、図４において歯車２４を上方から見たときの歯車２４の内部の構造を図示したものである。また、図６は、図５のＡ−Ａ矢視断面図（ａ）およびＢ−Ｂ矢視断面図（ｂ）である。
【００４２】
歯車２４は、円環状に形成されており、その外周面側には、歯車２３と噛み合う歯を有し、また、その内周面側には、その内周面から径方向内側に向けて延出する、互いに向き合う２つの延出部（第１延出部）２４ａを有する。
【００４３】
円環状である歯車２４の内周側において、伝達部材３４が歯車２４の中心に配置されており、当該伝達部材３４の中央には、ねじ軸１６の先端である先端部１６ｂと同じ径を有する穴３１ａを有している。伝達部材３４からは、歯車２４の円環の軸心上に延出しているねじ軸１６に対し、径方向外側に、かつ、延出部２４ａの延出する方向とは直交する方向に向けて、２つの延出部（第２延出部）３１が延出している。また、歯車２４の内部に配置される先端部１６ｂは、歯車２４から下部に延びているねじ軸１６と比べて細径になっている。そして、伝達部材３４がねじ軸１６の肩部１６ｃに当接するまで、ねじ軸１６の先端部１６ｂが穴３１ａに挿し込まれている。また、ねじ軸１６の先端部１６ｂと伝達部材３４の穴３１ａには、それぞれキー溝が設けられており、それぞれのキー溝を揃えて形成された溝にキー３２を挿し込むことにより、伝達部材３４と、ねじ軸１６とを相対回転不能に固定する。このようにして、延出部３１は、延出部２４ａと、高さが同じ位置にあるように配置される。
【００４４】
この歯車２４の内部において、コイルスプリング（第３ばね部材）２５が延出部２４ａと、延出部３１との間で両端支持される。このコイルスプリング２５の形状は、そのコイルの軸心が円弧状に曲がってあり、円環状である歯車２４の内周、かつ、ねじ軸１６の先端部１６ｂの外周に沿うような形状になっている。コイルスプリング２５は、合計４つあり、各々のコイルスプリング２５は、１つの延出部２４ａと、１つの延出部３１との間で両端支持される。
【００４５】
≪アクチュエータの作用（２）≫
積極的または能動的に通電してモータ２１が回転運動し、ねじ軸１６を回転させるときにはコイルスプリング２５を介するように減衰力の伝達が行われる。すなわち、モータ２１の回転に伴い、減速機である歯車２３および歯車２４が回転する。歯車２４が回転することにより、延出部２４ａも、ねじ軸１６の軸心を中心にして回転する。延出部２４ａが回転すると、コイルスプリング２５は伸縮し、その伸縮により生じる反力が延出部３１を介して先端部１６ｂに伝達される。先端部１６ｂがその反力に従い回転することにより、ねじ軸１６が回転する。
【００４６】
もし、外力の入力があれば、アクチュエータ１’は、モータ２１からの減速力によって能動的または積極的にねじ軸１６を回転させてボールねじナット１７を上下方向に移動させる。このとき、コイルスプリング２５の緩衝機能が発揮される。従って、非常に大きな外力が入力し、ねじ軸１６が急回転することになったとしても、減速機に加わる衝撃はコイルスプリング２５により抑制され、減速機の破損を回避することができる。
【００４７】
≪まとめ≫
本実施形態により、以下の効果を奏する。すなわち、第１の実施形態において、アクチュエータ１に対する外力の大入力に対してもボールねじナット１７等の部材の破損を抑え、外力の大入力を緩衝するためにモータ１１に膨大な電力を供給しないように済ませ、かつ、モータ１１を大型化しないように済ませることことができる。コイルスプリング１５ａ，１５ｂが外力の大入力を緩衝し、モータ１１が減衰力を発生させて衝撃を吸収する必要が低減されるためである。
【００４８】
また、スカイフック制御によってアクチュエータを制御するときに、演算装置を不要とする、簡略化した制御システムを構成することができる。車体の上下加速度に比例した指令値をモータに加えるだけで済むためである。
【００４９】
また、第２の実施形態において、減速機を介して減衰力を発生させるアクチュエータ１’において、外部の大入力に対する減速機への衝撃を低減することができる。減速機に設けたコイルスプリング２５が大入力を緩衝するためである。また、モータ２１がねじ軸１６と軸方向で平行に並んで配置されるため、車体の車高を低くすることができる。
【００５０】
≪その他≫
なお、前記形態は、本発明を実施するための最良のものであるが、その実施形式はこれに限定するものではない。したがって、本発明の要旨を変更しない範囲においてその実施形式を種々変形することは可能である。
【００５１】
例えば、第１の実施形態において、ボールねじナット１７の上端を支持するコイルスプリング１５ａと、ボールねじナット１７の下端を支持するコイルスプリング１５ｂとの２つのコイルスプリングを組み合わせて用いるようにした。しかし、コイルスプリング１５ａまたはコイルスプリング１５ｂのいずれかを用いた構成であっても良い。
【００５２】
また、例えば、第１の実施形態において、スカイフック制御を行うにあたり、車体に備えた上下加速度センサを用いるようにした。この上下加速度センサは、車体の重心に配置しても良いし、アクティブサスペンションとして用いるアクチュエータの近傍に独立に配置しても良い。車体の重心に配置すれば、配置する上下加速度センサの個数を少なくすることができるので、制御システムの構成が簡素化される。また、アクチュエータの近傍に独立に配置すれば、車体の上下方向運動に対しては勿論のこと、ロール方向運動やピッチング運動等に対しても上下加速度を個別に検出し、アクチュエータを個別に伸縮することができるので、スカイフック制御の精度を向上させることができる。
【００５３】
その他、材料の選択、寸法の変更等による具体的な構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１の実施形態のアクチュエータの構成を示す縦断面図である。
【図２】スカイフック制御を行う車両の制御システムの概略を図示したものである。
【図３】スカイフック制御の等価モデルを図示したものである。
【図４】第２の実施形態のアクチュエータの構成を示す縦断面図である。
【図５】図４において歯車２４を上方から見たときの歯車２４の内部の構造を図示したものである。
【図６】図５のＡ−Ａ矢視断面図（ａ）およびＢ−Ｂ矢視断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００５５】
１，１’      アクチュエータ
２      車体
３      上下加速度センサ
４      制御部
５      ホイール
６      ばね
７      ダンパ
１１、２１    モータ
１１ａ、２１ａ  シャフト
１２、２２    カップリング
１３    支持部材
１３ａ  ボールベアリング
１４    インナーチューブ（保持部材）
１４ａ  天井部
１５ａ  コイルスプリング（第１ばね部材）
１５ｂ  コイルスプリング（第２ばね部材）
１６    ねじ軸
１６ａ  ねじ溝
１６ｂ  先端部
１７    ボールねじナット
１７ａ  ボール
１８    アウターチューブ（摺動部材）
１９    取付部材
２３    歯車（減速機：第１歯車）
２４    歯車（減速機：第２歯車）
２４ａ  延出部（第１延出部）
２５    コイルスプリング（第３ばね部材）
３０    囲い枠
３１    延出部（第２延出部）
３２    キー
３３    ストッパ
３４    伝達部材
３５    ゴム
３６    クリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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