特許 7667945 車両のサスペンション

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-16

(45)【発行日】2025-04-24

(54)【発明の名称】車両のサスペンション

(51)【国際特許分類】

   B60G 21/055 20060101AFI20250417BHJP

   B60G 17/016 20060101ALI20250417BHJP

   B60G 17/015 20060101ALI20250417BHJP

【ＦＩ】

B60G21/055

B60G17/016

B60G17/015 Z

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2022056080

(22)【出願日】2022-03-30

(65)【公開番号】P2023148185

(43)【公開日】2023-10-13

【審査請求日】2024-02-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】100114959

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也

(72)【発明者】

【氏名】磯野 宏

【審査官】久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－３０２７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０７６３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２７１８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第９７／０４６４１７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｇ ２１／０５５

Ｂ６０Ｇ １７／０１６

Ｂ６０Ｇ １７／０１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に軸支された棒状の捩じりばねと、
前記車両の前後方向に延出すると共に前記捩じりばねの付勢力を利用して前記車両の車輪を揺動支持するアームと、
前記車両の側に固定されたモータと、
前記モータの回転を減速して前記捩じりばねあるいは前記アームの揺動軸を回転駆動する減速部と、
前記減速部を挟んで前記ねじりばねあるいは前記揺動軸と反対側に設けられた複数の環状の摩擦板を有する励磁式の電動ブレーキ機構と、を備え、
前記減速部が少なくとも一つのプラネタリギアを備えて構成され、前記減速部の出力軸と、前記捩じりばねあるいは前記揺動軸と、前記電動ブレーキ機構の回転軸心とが同軸心状に設けられている車両のサスペンション。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、車輪を支持するべく車両の前後方向に延出したアームがサブフレームに揺動支持されている車両のサスペンションに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、このような車両のサスペンションとしては例えば特許文献１に示すものがある（〔０００８〕，〔００１１〕，〔００２６〕～〔００３１〕および図１参照）。

【0003】

この技術は、前方の車輪間に設けた前輪側スタビライザ装置および後方の車輪間に設けた後輪側スタビライザ装置において、スタビライザバーを回転駆動し、車両の姿勢を制御するものである。

【0004】

具体的には、前後夫々のスタビライザバーの中間部にハウジングを設け、スタビライザバーと一体回転する回転部材をハウジングの中に配置する。この回転部材を流体の給排により回転してスタビライザバーの姿勢を制御する。前後のハウジングは複数の切換え弁を有する複数の流体流路によって接続されている。この切換え弁の設定により、例えば、前側のスタビライザバーの回転によって生じる流体の流れにより、後側のスタビライザバーを前側と同方向に回転させることや反対方向に回転させることが可能となる。

【0005】

この従来技術によれば、切換え弁の操作によって前後の車輪の昇降方向を合わせることや異ならせることが可能となる。昇降方向を合わせる場合には、車両が直進状態にあるときのピッチ姿勢が維持される。また、昇降方向を反対にすることで車両の制動時や加速時のピッチ姿勢の維持が可能となる。

【0006】

更に、車両が悪路走行状態にあるときには、切換え弁の操作によって前後のハウジングの流体連結が解除される。これにより、前後のスタビライザバーは自由状態となって通常のスタビライザバーとして機能するから、ローリング運動などが適切に抑制される。

【0007】

このように、上記従来技術によれば、車両の姿勢が適切に制御されるとともに、流体流路の構築は配管の自由な配置によるため、車両に対する登載性が良い。また、切換え弁などは流体を用いたものであるので異音の発生を抑え、姿勢制御が円滑になるとのことである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００８－８０９０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記従来の車両のサスペンションにあっては、前後のハウジングに設けた回転部材が流体制御されるため所定の応答時間が必要となる。つまり、切換え弁を操作し、流体配管の内部を流体が流通し、回転部材が駆動されるから回転部材の回転駆動が緩慢となる。

【0010】

また、流体を迅速に流通させようとすると、別途大型のポンプやアキュムレータが必要となり、装置構成が増えるとともに設置スペースが必要となる。

【0011】

さらに、流体は使用時間とともに劣化し、配管から漏れが生じる可能性もあって、保守整備作業が煩雑となる。

【0012】

このように、従来の技術では、種々の解決すべき課題を有しており、構成が簡便で車高制御の応答性や設置性に優れた車両のサスペンションが求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0013】

（特徴構成）
本発明に係る車両のサスペンションの特徴構成は、
車両に軸支された棒状の捩じりばねと、
前記車両の前後方向に延出すると共に前記捩じりばねの付勢力を利用して前記車両の車輪を揺動支持するアームと、
前記車両の側に固定されたモータと、
前記モータの回転を減速して前記捩じりばねあるいは前記アームの揺動軸を回転駆動する減速部と、
前記減速部を挟んで前記ねじりばねあるいは前記揺動軸と反対側に設けられた複数の環状の摩擦板を有する励磁式の電動ブレーキ機構と、を備え、
前記減速部が少なくとも一つのプラネタリギアを備えて構成され、前記減速部の出力軸と、前記捩じりばねあるいは前記揺動軸と、前記電動ブレーキ機構の回転軸心とが同軸心状に設けられている点にある。

【0014】

（効果）
本構成は、モータを用いて捩じりばねあるいはアームの揺動軸を車両に対して積極的に回転駆動し、車両の車高制御やダンパ機能の調節を行うものである。その際に、モータの出力は減速部を介して捩じりばねやアームの揺動軸に伝えられるが、減速部の出力軸と捩じりばね等が同軸心状であれば、出力軸を介して捩じりばねや揺動軸を直に回転駆動することができる。この結果、モータや減速部を合わせたサスペンションの体格が小さくなる。よって、装置構成が簡便でコンパクトなものとなり、車両に対する設置性に優れた車両のサスペンションを得ることができる。
また、捩じりばねから入力される回転駆動を、複数の環状の摩擦板を有する電動ブレーキ機構で制動する際に、プラネタリギアを間に挟むことで電動ブレーキ機構に入力される回転速度が増大し、発生させる制動力の調節が容易となる。
さらに、電動ブレーキ機構の回転軸心が、減速部の出力軸と、捩じりばねあるいは揺動軸と同軸心状であれば、アームの揺動速度と電動ブレーキ機構の回転速度との関係が把握し易くなり、電動ブレーキ機構の複数の環状の摩擦板に加える制動力を設定し易くなる。また、電動ブレーキ機構と捩じりばねとを連携させる構造も構築し易くなり、構造が簡単かつコンパクトで低コストなサスペンションを得ることができる。

【0015】

【0016】

【0017】

【0018】

減速部として少なくとも一つのプラネタリギアを備えることで、車両の走行状態においてモータに非通電であっても減速部の出力軸の回転の阻止あるいは所定回転数での動作が可能となり、車高の維持やアームのばね定数の調節が可能となる。よって、省電力効果が高まると共に、サスペンションの特性設定の範囲を広げることができる。

【0019】

【0020】

プラネタリギアを備えた減速部であれば、減速部の出力軸からモータの駆動軸に至る駆動伝達の逆効率を小さく設定し易い。よって、例えば減速部の何れかの回転体に係合する部材等を別途設ける必要がなく、単に減速部を備えるだけで非通電時に車高維持の容易な車両のサスペンションを得ることができる。

【0021】

【0022】

【0023】

【0024】

励磁式の電動ブレーキ機構は、通電により稼働するブレーキ機構である。電気的に稼働するブレーキ機構であれば、任意のタイミングで駆動軸などをロックすることができるし、より強力な制動効果も期待できる。また、当該電動ブレーキ機構を設ける場合でも、駆動軸の両端部のうち減速部とは反対側の端部に設けることで設置が比較的容易となる。よって、様々なブレーキ機能の要求に応えることができ、拡張性に優れた車両のサスペンションを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】車両のサスペンションの構成を示す説明図

【図2】第１実施形態に係る車両のサスペンションの構造を示す断面図

【図3】第２実施形態に係る車両のサスペンションの構造を示す断面図

【図4】第３実施形態に係る車両のサスペンションの構造を示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0026】

〔概要〕
本発明に係る車両１のサスペンションＳは、車両１の前後方向に延出するサスペンションアーム２（以下、「アーム２」と称する）が捩じりばね３の弾性を利用して揺動するとともに、モータＭが積極的に捩じりばね３に作用するものである。例えば、車高制御を行えるものやアクティブサスペンションとして機能するものが含まれる。以下、当該車両１のサスペンションＳに係る実施形態を示す。

【0027】

〔第１実施形態〕
図１には車両１の車高制御を行うサスペンションＳの外観を示し、図２には、当該サスペンションＳの構造を示す。本実施形態では、左右の前輪および後輪に棒状のスタビライザ４が取り付けられ、このスタビライザ４には車輪を支持するアーム２が接続される。スタビライザ４は捩じりばね３を備えており、その弾性力によって走行中の車輪の上下動を安定化させる。特に、モータＭの駆動によって捩じりばね３およびアーム２が積極的に揺動操作されて車高が制御される。本実施形態のスタビライザ４は左右で独立しており、車両１のサスペンションＳも夫々のスタビライザ４に設けられている。

【0028】

捩じりばね３は、アーム２の揺動軸２ａに内包されており、一端が後述の減速部Ｇの出力軸Ｚ２に接続されている。また、他端が揺動軸２ａの内面に固定されている。揺動軸２ａは、一旦がサブフレーム５に軸支され、他端においては、その内面に出力軸Ｚ２を相対回転可能に軸支し、外面がサブフレーム５に軸支されている。サブフレーム５は車両１に固定されている。更にサブフレーム５には、モータＭと、このモータＭによる回転駆動を減速して捩じりばね３に伝える減速部Ｇが備えられている。モータＭは、車両１に別途設けられた制御装置ＥＣＵからの駆動信号によって駆動される。

【0029】

より詳細には、モータＭおよび減速部Ｇは、サブフレーム５に固定されたハウジング６に内装されている。サブフレーム５には、車両１への取り付けに用いる、例えば、ボルト孔７ａを有する固定部７が設けてある。本構成であれば、アーム２およびサブフレーム５を備えるサスペンション部材を車両１に取り付けることで、モータＭ等の部材も一度に取り付けることができる。よって、車両１に対する組付け性に優れた車両１のサスペンションＳを得ることができる。

【0030】

また、モータＭおよび減速部Ｇがサブフレーム５に固定されていることで、モータＭ等のハウジング６やサブフレーム５の強度を相互に高めることが可能となる。さらに、ハウジング６やサブフレーム５の材厚を減らすことができ、全体寸法や重量の縮小化が図れるなど、より合理的な車両１のサスペンションＳを得ることができる。

【0031】

（モータ）
図２に示すように、モータＭは例えば１２Ｖバッテリーで駆動する直流ブラシレスモータＭなどを用いるとよい。モータＭの駆動軸Ｍａはスタビライザ４を構成する捩じりばね３と同軸心状に配置され、サブフレーム５に対してコンパクトに構成されている。モータＭの種類に特に制限はないが、例えば回転数等をカウントできるものであればアーム２の揺動角度を知ることができ好都合である。このようにモータＭを用いることで昇降制御の応答性が極めて高く車輪の迅速な昇降駆動が可能となる。

【0032】

（減速部）
アーム２が揺動する角度はモータＭの回転量に比べて僅かである。よって、モータＭによる駆動回転を適切に捩じりばね３に伝えるには減速部Ｇによって回転速度を下げる必要がある。ただし、減速部Ｇの構成は任意であり、モータＭの比較的速い駆動回転を大きく減速し、アーム２の姿勢を応答性良く変更制御できるものであれば何れの構成でもよい。

【0033】

減速部Ｇとしては、モータＭに通電しない状態で、車輪からアーム２への逆入力によってモータＭの駆動軸Ｍａが回転しないものが好ましい。これにより、モータＭに通電しない状態では、アーム２は所定の基本姿勢を維持することとなり、車高維持機能が発揮される。また、モータＭに通電する場合には、アーム２の角度が積極的に変更されて車高調節が可能となる。

【0034】

尚、アーム２への逆入力によって駆動軸Ｍａが従動回転する場合には、左右の捩じりばね３どうしが相対回転しないように連結しておいてもよい。その結果、例えば車両１が旋回走行するときなど、左右のアーム２の相対角度が変化しつつスタビライザ４は全体として所定の角度だけ揺動することができ、左右の車輪の過度な昇降を防止することができる。つまり、この場合には一般的な機械式のスタビライザ４として機能する。

【0035】

減速部Ｇとしては、例えば図２に示すように遊星歯車機構を用いることができる。ここでは、モータＭの駆動軸Ｍａの回転が、先ず、駆動軸Ｍａに一体回転するように接続された入力軸Ｚ１に伝達される。入力軸Ｚ１は、モータＭに近い側の端部がベアリング９を介してハウジング６に軸支されており、他方の端部が後述の出力軸Ｚ２およびベアリング９を介してハウジング６に軸支されている。

【0036】

入力軸Ｚ１はサンギアｇｓとして機能し、モータＭに近い第１サンギアｇｓ１と、出力軸Ｚ２に近い第２サンギアｇｓ２とを備えている。第１サンギアｇｓ１と第２サンギアｇｓ２との歯数は異ならせてあるが、差は僅かに設定することが多い。

【0037】

第１サンギアｇｓ１は、第１プラネタリギアｇｐ１に歯合している。第１プラネタリギアｇｐ１は１段目ギアｇｐ１１と２段目ギアｇｐ１２を備えており、ハウジング６に固定された第１キャリアＣ１に軸支されている。１段目ギアｇｐ１１の歯数と２段目ギアｇｐ１２の歯数とは異なるものとし、ただし、歯数差は１～数歯に設定することが多い。第１サンギアｇｓ１は１段目ギアｇｐ１１に歯合している。

【0038】

一方の２段目ギアｇｐ１２は、その外側に配置されたリング部材Ｒに歯合している。リング部材Ｒは、夫々内歯として形成された第１リングギアｇｒ１と第２リングギアｇｒ２を備えており、２段目ギアｇｐ１２が第１リングギアｇｒ１に歯合している。リング部材Ｒは、ハウジング６に対して相対回転可能である。第１リングギアｇｒ１の歯数と第２リングギアｇｒ２の歯数もそれ程大きな差はない。

【0039】

第２リングギアｇｒ２に対しては第２プラネタリギアｇｐ２が歯合する。第２プラネタリギアｇｐ２はハウジング６に対して相対回転する第２キャリアＣ２に軸支されており、減速部Ｇの軸心Ｘの周囲に複数個が設けられている。また、第２プラネタリギアｇｐ２の更に内側には第２サンギアｇｓ２が歯合している。第２キャリアＣ２は、モータＭの側の端部を第１キャリアＣ１の端部によって軸支され、他方の端部である出力軸Ｚ２の外周面をベアリング９を介してハウジング６に軸支されている。

【0040】

本実施形態では、第１キャリアＣ１と第２キャリアＣ２のうち第１キャリアＣ１がハウジング６に固定された例を示している。ただし、第１キャリアＣ１と第２キャリアＣ２は、何れか一方がハウジング６に固定されて反力受け部となり、固定されない他方は減速部Ｇの出力軸Ｚ２となることができる。

【0041】

このように、共にプラネタリギアｇｐを支持する第１キャリアＣ１と第２キャリアＣ２とが独立に構成されるから、入力軸Ｚ１から出力軸Ｚ２に至るギアどうしの調整に係る因子が増える。例えば、減速比の算出に必要なギアどうしの噛み合い態様として、遊び歯車を備えるギア列や作動歯車を備えるギア列の条件選択の幅が広がる。この結果、他の構成要素である例えばリング部材Ｒを一つ設けると共に、ここに第１リングギアｇｒ１と第２リングギアｇｒ２を同時に形成することが可能となるなど、構成部材が効率化されるうえ非常に大きな減速比の設定が容易となる。

【0042】

本実施形態では、第２サンギアｇｓ２の回転方向と、第２リングギアｇｒ２の回転方向とが反対となり、これ等に歯合された第２プラネタリギアｇｐ２が第２サンギアｇｓ２と反対方向に回転する。ただし、第２プラネタリギアｇｐ２の第２キャリアＣ２は、各ギアの歯数の構成によっては軸心Ｘを中心に何れの方向にも回転するように設定可能である。

【0043】

特に、第１サンギアｇｓ１と第２サンギアｇｓ２の組、および、１段目ギアｇｐ１１と２段目ギアｇｐ１２の組、および、第１リングギアｇｒ１と第２リングギアｇｒ２の組のうち少なくとも何れか一組において歯数差を設けることで、第２サンギアｇｓ２と第２リングギアｇｒ２との作動設定が容易となり、入力軸Ｚ１から出力軸Ｚ２に至る減速比を極めて大きな任意の値に設定することができる。

【0044】

このうち入力軸Ｚ１の第１サンギアｇｓ１の歯数と第２サンギアｇｓ２の歯数の設定は、一つの入力軸Ｚ１に対して歯数の異なる二つのギアを形成することであり、部品点数を増加することなく、減速比設定の調整因子を増やすことができる。よって、減速部Ｇの構成を複雑化することなく、また、組付け性を悪化させることなく、大きな減速比の減速部Ｇを得ることができる。

【0045】

この点は、一つのリング部材Ｒにおいて、第１リングギアｇｒ１の歯数と第２リングギアｇｒ２の歯数を設定する場合にも、減速部Ｇの部品点数を増やさず減速比の設定が容易となる。特に、入力軸Ｚ１とリング部材Ｒの双方で二つの歯数を設定する場合には、各ギアの歯数どうしの組み合わせが増え全体の減速比の設定がより容易となる。

【0046】

このような遊星歯車機構を用い、各構成歯車の歯数を適宜調節することで、駆動軸Ｍａの回転速度が大幅に減速されて出力軸Ｚ２である第２キャリアＣ２が回転される。つまり、モータＭを比較的速い所定の速度で回転させ、アーム２を車高調節に求められる少ない揺動角度分だけ正確に揺動させることができる。

【0047】

本構成の減速部Ｇであれば、アーム２からの逆入力が出力軸Ｚ２に作用した時、減速部Ｇの各ギアやモータＭの駆動軸Ｍａは殆ど従動回転しない。よって、この減速部Ｇは捩じりばね３の端部のロック機構Ｌとしても機能し、モータＭに通電しない状態でも良好な車高維持機能が発揮される。この場合、当該ロック機構Ｌは無励磁式ブレーキ機構となる。この減速部Ｇを設けることで、車両１のサスペンションＳの省電力化が可能となり、モータＭおよび減速部Ｇの逆効率が高まるうえモータＭの容量低減も可能となる。

【0048】

一方、車高を変更する場合には、モータＭを駆動し、アーム２を所定の角度だけ揺動させる。アーム２の揺動角度は、モータＭの回転速度と駆動時間により、あるいは、モータＭの回転角度等に基づいて制御部ＥＣＵが算出する。

【0049】

尚、遊星歯車機構の各歯車の構成によっては、アーム２からの逆入力によって減速部Ｇの出力軸Ｚ２を有する第２キャリアＣ２が回転する場合がある。その場合に車高を維持するには、モータＭに通電し、逆入力に対抗できる所定の駆動力を発生させておくとよい。

【0050】

（スタビライザ）
図２に示す構成では、モータＭの駆動軸Ｍａおよび減速部Ｇの出力軸Ｚ２の回転軸心Ｘが捩じりばね３の軸心と一致している。本構成であれば、モータＭから捩じりばね３に至る回転駆動力の伝達経路が効率的に構成さ、出力軸Ｚ２を介して捩じりばね３を直に駆動することが可能となる。よって、部品点数が少なく全体の構成がコンパクトな車両１のサスペンションＳを得ることができる。

【0051】

また、ハウジング６がサブフレーム５に固定され、これ等が一体で車両１に取り付く構成であるから、スタビライザ４およびモータＭ、減速部Ｇが一体に且つコンパクトに構成され、車両１への組付け性も向上する。

【0052】

本実施形態では、このようなモータＭおよび減速部Ｇが、前輪および後輪の夫々のスタビライザ４に設けられている。これら前後のモータＭは制御部ＥＣＵによって駆動制御される。例えば、前後の一方のモータＭだけを駆動制御することで、車両１のピッチ姿勢を容易に調節することができる。勿論、前後のモータＭを逆方向に駆動制御することで、車両１のピッチ姿勢をより迅速に調節することができる。また、前後のモータＭを同方向に制御することで車両１の車高を調節することができる。

【0053】

モータＭを駆動制御する場合、モータＭの回転数や入力電力をモニタすることでモータＭの仕事量が特定でき、スタビライザ４の昇降状態が把握できる。ただし、モータＭから得られる駆動情報のみでは、あくまでも車両１の姿勢を推測するに過ぎず、現実の姿勢を把握できない可能性がある。そこで、車両１の少なくとも一箇所に車高センサ８を備え、モータＭの制御量と、車高センサ８の検出値とを比較することで、車両１の姿勢をより正確に制御することができる。

【0054】

図１に示すように、車高センサ８として例えば車両１の上下動の加速度を検出するＧセンサを用い、車両１のうち前側左右輪の近傍と、後側左右輪の何れか一方の近傍やリアサスペンションＳの何れかの位置の近傍との合計三箇所に備えておくと良い。モータＭによっては車両１に対する車輪の上下位置を調節するから、車両１の部位のうち車輪の近傍の上下動を検出することで車輪の昇降調節がより正確なものとなる。

【0055】

車高センサ８を用いることで、車両１のピッチレートやピッチ角を演算して、車両１の加速時、減速時、悪路走行時など様々な走行状態において車両１を水平に制御すること等が可能となる。

【0056】

〔第２実施形態〕
図３には、車両１のサスペンションＳの第２実施形態であって、アクティブサスペンションとして機能するものを示す。ここでは、モータＭおよび減速部Ｇに加え、モータＭの駆動軸Ｍａと同軸心状に減衰部Ｂを設けてある。この減衰部Ｂは、アーム２への逆入力によって駆動軸Ｍａが従動回転することに対処するものであり、駆動軸Ｍａおよび減速部Ｇの出力軸Ｚ２の回転を適宜制御するものである。

【0057】

捩じりばね３が、アーム２の揺動軸２ａに内包されており、一端がサブフレーム５に固設されている。また、他端は、揺動軸２ａに固設されている。揺動軸２ａは、一旦がベアリング９を介してサブフレーム５に軸支され、他端は、出力軸Ｚ２に外嵌している。

【0058】

（減速部）
第２実施形態での減速部は、例えば以下の構成のものを用いることができる。ここでは、モータＭの駆動軸Ｍａがサンギアｇｓとなり、サンギアｇｓにプラネタリギアｇｐが歯合する。プラネタリギアｇｐは１段目ギアｇｐ１と２段目ギアｇｐ２とを備えた二段構成となっている。このうち１段目ギアｇｐ１がハウジング６の内面に固定された第１リングギアｇｒ１の内歯にしており、サンギアｇｓの回転に伴ってキャリアＣをサンギアｇｓの回転方向と同方向に減速回転させる。遊星歯車機構であれば、減速部Ｇの出力軸Ｚ２からモータＭの駆動軸Ｍａに至る駆動伝達の逆効率を小さく設定し易くなる。

【0059】

次に、キャリアＣの回転とプラネタリギアｇｐの回転に基づき、プラネタリギアｇｐの２段目ギアｇｐ２を介して内歯を有する第２リングギアｇｒ２を回転させる。第２リングギアｇｒ２は駆動軸Ｍａと同方向に回転する。第２リングギアｇｒ２は内歯と異なる部位で小径のボス部を備えており、このボス部が出力軸Ｚ２となる。出力軸Ｚ２の外面がベアリング９を介してハウジング６に支持される。また、出力軸Ｚ２の内面は、ベアリング９を介してキャリアＣの端部を軸支すると共に、アーム２の揺動軸２ａと係合している。

【0060】

（減衰部）
図３に示すように、減衰部ＢはモータＭを挟んで減速部Ｇと反対側に設けてある。この減衰部Ｂは、モータＭの駆動軸Ｍａを制動する制動部Ｂ１と、この制動部Ｂ１を制動状態と解除状態とに切り替える制動駆動部Ｂ２と、を備えている。モータＭを内装するハウジング６が減速部Ｇと反対側に延出しており、この中に制動部Ｂ１と制動駆動部Ｂ２が設けられている。

【0061】

制動部Ｂ１は、モータＭの駆動軸Ｍａと一体回転するカップ状の本体ｂ１１を備えている。本体ｂ１１の一方側の端部には、駆動軸Ｍａに向けて延出するボス部ｂ１２が形成されている。このボス部ｂ１２の内面には駆動軸Ｍａが嵌合し、ボス部ｂ１２の外面がベアリング９を介してハウジング６に軸支されている。

【0062】

本体ｂ１１の筒状壁部の内側には、複数の環状の摩擦板ｂ１３が駆動軸Ｍａの延出方向に沿って並べて配置されている。この複数の摩擦板ｂ１３は二種類が設けられており、例えば、外周縁に少なくとも一つの切欠きを有し、この切欠きが本体ｂ１１の筒状壁部の内面において駆動軸Ｍａの延出方向に沿って形成された外側凸部ｂ１４に係合している。これにより、当該摩擦板ｂ１３は本体ｂ１１と連動回転し、且つ、本体ｂ１１に対して駆動軸Ｍａの延出方向に沿って移動可能である。

【0063】

もう一方の摩擦板ｂ１３は、内周縁に少なくとも一つの切欠きを有し、この切欠きが、ハウジング６の底部６１から突出するボス部６２の表面にある内側凸部６３に係合している。これにより、もう一方の摩擦板ｂ１３はハウジング６に対して回転せず、駆動軸Ｍａの延出方向に沿って移動可能となる。

【0064】

（制動駆動部）
これら摩擦板ｂ１３は、制動駆動部Ｂ２によって制動操作される。摩擦板ｂ１３のうちモータＭに最も近いものには円盤状の押圧板ｂ２１が当接する。押圧板ｂ２１は、環状の加圧部を備え、複数の摩擦板ｂ１３どうしを圧着して摩擦力を発生させる。押圧板ｂ２１の中心部に設けたボス部ｂ２１ａの内面には、駆動軸Ｍａの延出方向に沿って設けた雌ねじ部ｂ２１ｂが形成されている。一方、ボス部ｂ２１ａの外面には、駆動軸Ｍａの延出方向に沿う少なくとも一つの凸部ｂ２１ｃが形成されている。この凸部ｂ２１ｃが、ハウジング６のボス部６２の内面に形成された溝部６４に係合することで、押圧板ｂ２１は回転することなく駆動軸Ｍａの延出方向に沿って移動可能となる。

【0065】

押圧板ｂ２１の雌ねじ部ｂ２１ｂには棒状の引張部材ｂ２２が螺合する。引張部材ｂ２２は、一方の端部に押圧板ｂ２１の雌ねじ部ｂ２１ｂに螺合する雄ねじ部を備え、他方の端部が後述の第２モータＭ２の第２駆動軸Ｍ２ａに係合している。また、当該他方の端部には例えばフランジ部ｂ２２ａが設けられており、このフランジ部ｂ２２ａがボス部６２の内面に形成された段部６５と第２モータＭ２の端面とで挟まれることで駆動軸Ｍａに沿った移動が規制される。

【0066】

これらを用い、第２モータＭ２の回転方向を切り替えることにより、引張部材ｂ２２を回転軸心Ｘに沿って移動させ、摩擦板ｂ１３どうしの押圧力を増減させる。これにより、モータＭの駆動軸Ｍａおよび減速部Ｇの出力軸Ｚ２を制動状態或いは解除状態に設定することができる。また、引張部材ｂ２２を用いることで座屈の懸念がなく、部品サイズの縮小と軽量化を図りながら大きな駆動力を発生し得る制動駆動部Ｂ２を得ることができる。

【0067】

このように制動駆動部Ｂ２に電動式の第２モータＭ２を備えることで、抑制すべきアーム２の揺動を適宜のタイミングで素早く確実に抑え、車両１の走行状態に応じてサスペンションＳの姿勢を適切な状態に制御することができる。

【0068】

上記構成の摩擦板ｂ１３等を設ける構成は比較的簡便である。よって、摩擦板ｂ１３に付与する押圧力の設定が容易となり、摩擦板ｂ１３のサイズや材質も適宜設定することができる。

【0069】

また、このような減衰部Ｂを、駆動軸Ｍａの両端部のうち減速部Ｇとは反対側の端部に設けることは比較的容易である。よって、モータＭと減速部Ｇを備えた車両１のサスペンションＳを使用する車両１の機能拡張性を高めることができる。

【0070】

さらに、制動部Ｂ１の回転軸心が捩じりばね３の捩じり軸心や駆動軸Ｍａの回転軸心と同軸心状であれば、アーム２の揺動速度と制動部Ｂ１の回転速度との関係が把握し易くなり、制動部Ｂ１に加える制動力を設定し易くなる。また、制動部Ｂ１と捩じりばね３とを連携させる構造も構築し易くなり、構造が簡単でコンパクトな減衰部Ｂを得ることができる。よって、本構成の制動部Ｂ１を備えることで合理的で低コストな減衰部Ｂを得ることができる。

【0071】

制動駆動部Ｂ２による引張部材ｂ２２の操作は、例えば、アーム２の揺動速度と、制動駆動部Ｂ２が摩擦板ｂ１３に付与する操作力との間に設けられた相関関係に基づいて行われる。このうちアーム２の揺動速度は、例えば車両１に取り付けた車高センサ８の検出値や、アーム２に従動回転する減速部Ｇの何れかの回転部材あるいはモータＭの駆動軸Ｍａの回転速度等を検出して知ることができる。

【0072】

一方の摩擦板ｂ１３に付与する操作力は、例えば第２モータＭ２の第２駆動軸Ｍ２ａの回転角度や回転負荷あるいは車高制御用のモータＭの駆動軸Ｍａの回転角度等を検出して押圧板ｂ２１と摩擦板ｂ１３との押圧状態を知ることができる。これらアーム２の揺動速度と、制動駆動部Ｂ２が摩擦板ｂ１３に付与する操作力とは、予め相関関係を整理しておき、制御部ＥＣＵに記憶させておくと良い。

【0073】

本構成であれば、例えば車両１が凹凸の多い路面を走行してアーム２の揺動速度が速くなる場合、摩擦板ｂ１３が強く押圧されアーム２の回転抑制効果が高められ、サスペンションＳのバタつきが抑えられる。また、車両１が高速で旋回走行する際には車両１の旋回外側前部が大きく沈み込む場合があるが、この動作も抑制され、車両１の旋回姿勢が安定する。このように制動駆動部Ｂ２を設けることで車両１の走行特性の改善が容易となる。

【0074】

尚、アーム２の揺動角度を最適に制御し、あるいはアーム２の過度な揺動を確実に止めるためには、制動部Ｂ１において発生する制動力の大きさが容易に調節できる必要がある。本実施形態では、揺動軸２ａと制動部Ｂ１との間に減速部Ｇが設けてあり、アーム２の揺動が制動部Ｂ１に伝達される際には減速部Ｇの各ギアが回転する。その場合に、アーム２の揺動角度は減速部Ｇによって増幅されたのち制動部Ｂ１に伝えられる。つまり、本実施形態における減速部Ｇは、アーム２の揺動に基づく捩じりばね３の回転角度を増やす増幅機構としても機能する。

【0075】

これにより、制動部Ｂ１の摩擦板ｂ１３の回転速度が適度に大きくなり、制動駆動部Ｂ２によって発生させる制動力の調節が容易となる。また、アーム２の揺動回転が減速部Ｇによって増幅され、モータＭの駆動軸Ｍａを回転させる場合には、モータＭを回生装置として用いることができる。よって、付加価値の高い減衰部Ｂを得ることができる。

【0076】

〔第３実施形態〕
図４には、車両１のサスペンションＳの第３実施形態を示す。この実施形態もアクティブサスペンションである。ここでは、図３に示した装置のうち制動部Ｂ１および制動駆動部Ｂ２に代えて、ロック機構Ｌを備えている。ロック機構Ｌも減衰部Ｂの一形態である。具体的には、モータＭの駆動軸Ｍａの端部に回転部材としての板状の被係止板１０が一体回転するように接続され、この被係止板１０に対しては、ロック部材としての板状の係止板１１が回転軸心Ｘに沿って係脱するよう構成される。係止板１１の動作はソレノイド１５により行う。

【0077】

被係止板１０および係止板１１には、互いに係合する爪部１２と孔部１３が各別に形成されている。これらの係止・解除は、係止板１１の中心に設けられた操作軸１４をソレノイド１５が押し引きすることで行う。ソレノイド１５は車両１の走行状態に応じて制御部ＥＣＵからの指示により稼働する。

【0078】

係止板１１の外周部には少なくとも一つの切欠き１１ａを設けておき、ハウジング６の内面において回転軸心Ｘに沿って形成された凸部６６に係合させる。これにより、係止板１１は、ハウジング６に対して回転することなく往復移動する。尚、図４には示していないが、例えば、ソレノイド１５に通電しない状態で爪部１２と孔部１３を係止させ、あるいは互いを離間させる付勢部材を設けておいても良い。

【0079】

爪部１２と孔部１３の形状は任意である。例えば、直方体形状や、三角柱形状、あるいは半円筒形状など各種の形状を採ることができる。直方体形状であれば、両者が係止した状態で、被係止板１０に回転力が作用しても両者の係止状態は解除され難くなる。また、三角柱形状等、両者の係止に係る面が、被係止板の回転方向に対して角度を有する場合には被係止板１０に作用する逆入力によっては両者の係止状態が解除されやすくなる。つまりは、アーム２からの逆入力によって被係止板１０が回転しようとする力と、ソレノイド１５による爪部１２と孔部１３との押し付け力とを勘案し、両者が不意に係止解除されない様な形状を任意に選択可能である。

【0080】

爪部１２と孔部１３は、車両１の走行時に常に係止しているものでも良いし、常時は係止解除されているものでも良い。例えば、減速部Ｇの効率により、通常走行時にはアーム２からの逆入力によってモータＭの駆動軸Ｍａが従動回転しない場合には、非係止状態としておいてよい。ただし、車両１が悪路を走行する場合などには、車高センサ８からの入力信号により、爪部１２と孔部１３を係止状態とする。これにより、捩じりばね３の端部の回転位相が変わらず、車高が確実に維持される。

【0081】

また、減速部Ｇの特性により、駆動軸Ｍａがアーム２からの逆入力によって容易に回転する場合には、爪部１２と孔部１３を係止状態としておくことで車高維持機能が発揮される。

【0082】

本構成の如く被係止板１０および係止板１１を設けることは比較的簡単であり、強度的にも不都合はなく装置構成をコンパクトにすることができる。よって、捩じりばね３とアーム２を備えたサスペンションＳに対して信頼性の高い車高維持機能を容易に追加することができる。

【0083】

〔その他の実施形態〕
車両１のサスペンションＳの減速部Ｇは、図１に示す遊星歯車機構を用いたものの他に、回転速度の減速比が大きな波動歯車機構（図示省略）を用いることもできる。波動歯車機構であっても、捩じりばね３と同軸心状にサブフレーム５に配置することができ、コンパクトな車両１のサスペンションＳあるいは減衰部Ｂを得ることができる。

【0084】

図３に示す例では、摩擦板ｂ１３を第２モータＭ２の駆動によって制動したが、これに代えて、常時は各種の付勢部材を用いて摩擦板ｂ１３どうしを互いに押し付けておき、常に一定の摩擦力を発生させるものであっても良い。

【0085】

本構成では、付勢力の設定によっては通常走行におけるアーム２の上下動に対して摩擦板ｂ１３どうしが緩やかに相対回転する場合があり、アーム２の上下動を抑制する効果が少なくなる。ただし、凹凸の大きな路面を走行する際には、アーム２が所定以上の加速度をもって揺動する際には摩擦板ｂ１３どうしの摩擦の効果が表れてアーム２の激しい上下動が所定範囲に抑制される。よって、本構成であっても衝撃吸収に優れた走行特性を持つ車両１のサスペンションＳを得ることができる。

【0086】

モータＭおよび減速部Ｇは、揺動軸２ａや捩じりばね３と同軸心状に配置されていなくても良く、揺動軸２ａとモータＭの駆動軸Ｍａとが平歯車などで歯合するものであっても良い。また、モータＭや減速部Ｇを内装するハウジング６は、サブフレーム５にではなく車両１に取り付けるものであっても良い。

【産業上の利用可能性】

【0087】

本発明の車両のサスペンションは、車輪を支持するアームが捩じりばねと併設されたサスペンションをモータにより駆動可能な車両に広く用いることができる。

【符号の説明】

【0088】

１ 車両
２ アーム
２ａ 揺動軸
３ 捩じりばね
１０ 回転部材
１１ ロック部材
Ｇ 減速部
ｇｐ プラネタリギア
Ｌ ロック機構
Ｍ モータ
Ｍａ 駆動軸
Ｓ サスペンション
Ｚ２ 出力軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】