JP4526895B2 - Suspension device - Google Patents
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Description
本発明は、モータに生じる電磁力を上記車体側部材と車軸側部材との相対移動を抑制する制御力として利用するサスペンション装置に関する。 The present invention relates to a suspension device that uses an electromagnetic force generated in a motor as a control force that suppresses relative movement between the vehicle body side member and the axle side member.
この種サスペンション装置としては、車体を弾性支持するコイルバネと、車軸側に連結されるボール螺子ナットに回転自在に螺合した螺子軸と、螺子軸の一端に連結されるとともに車体側に連結されるモータとで構成され、モータが発生する回転トルクで車体と車軸との相対移動をアクティブ制御するものがある。
一般に車両に荷物を積載したり、搭乗者数の増減したりすることにより、車両の車高が変化すると運転者の目線が変化し、さらに夜間においては車両の重心位置が変化することによりライトの向きが変わり、運転者にとって運転環境が変化するので車高が車両に積載される荷物の重量や搭乗者数によらず一定であることが好ましい。さらに、車両の姿勢制御を考えると、車高が一定に保たれることで適切な制御が可能となる。 In general, by loading luggage on the vehicle or increasing or decreasing the number of passengers, the driver's line of sight changes when the vehicle height changes, and at night, the position of the center of gravity of the vehicle changes. Since the direction changes and the driving environment changes for the driver, the vehicle height is preferably constant regardless of the weight of the load loaded on the vehicle and the number of passengers. Further, when considering the attitude control of the vehicle, appropriate control is possible by keeping the vehicle height constant.
また、特に大型車両においては、停車中には車高をさげて搭乗しやすく、走行中には上記理由により一定の車高を保つことが好ましい。 In particular, in a large vehicle, it is easy to board the vehicle while the vehicle is stopped, and it is preferable to maintain a certain vehicle height for the above reason during traveling.
ここで、従来のサスペンション装置で車高調整を行うには、絶えずモータに回転トルクを発生させた状態に維持する、すなわち、コイルバネで負担する車体重量をモータに負担させる必要がある。 Here, in order to adjust the vehicle height with the conventional suspension device, it is necessary to constantly maintain a state in which the rotational torque is generated in the motor, that is, to load the vehicle body weight borne by the coil spring on the motor.
すると、モータのコイルには、常に電流が流れている状態となるので、コイル自体が発熱し、コイルの発熱によるモータの温度上昇が激しい場合には、コイルを形成する導線の絶縁被膜の化学変化等により絶縁性が劣化し、その結果漏電等を生じ、モータ自体が損傷する危惧があり、また、モータの温度上昇による磁石の減磁が発生する危惧もある。 Then, since a current always flows in the coil of the motor, the coil itself generates heat, and when the motor temperature rises greatly due to the heat of the coil, the chemical change of the insulating coating of the conductive wire forming the coil As a result, there is a risk that the insulation will deteriorate, resulting in leakage of electric current and the like, and the motor itself may be damaged, and the magnet may be demagnetized due to the temperature rise of the motor.
特に、この種サスペンション装置においてモータは、減衰力を発生する必要不可欠な部品であるから、モータの損傷は、即ちサスペンション装置としての機能を損なうこととなる。 In particular, in this type of suspension device, the motor is an indispensable part that generates a damping force. Therefore, the motor is damaged, that is, the function of the suspension device is impaired.
そこで、本発明は、上記の不具合を勘案して創案されたものであって、その目的とするところは、車高調整を可能とするとともにモータの温度上昇を抑制可能なサスペンション装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a suspension device that can adjust the vehicle height and suppress the temperature rise of the motor. It is.
上記の目的を達成するため、本発明の一つの手段は、緩衝器とエアバネとを有し、上記緩衝器はボール螺子ナットと、ボール螺子ナット内に回転自在に螺合される螺子軸と、螺子軸に連結されるモータとを備え、上記エアバネが上記モータの外側に設けられ、上記モータが上記螺子軸に連結されるシャフトと、シャフトの外周にヨークを介して取付けられた磁石と、磁石に対向して取付けたコアと、コアに嵌装したコイルとから構成され、上記ボール螺子ナットの直線運動を上記螺子軸の回転運動に変換し、この回転運動を上記モータのシャフトに伝達して当該モータに電磁力を発生させ、この電磁力に起因し上記シャフトの回転に抗するトルクを上記螺子軸の回転運動を抑制することによる上記ボール螺子ナットの直線運動を抑制する減衰力として利用しているサスペンション装置において、上記ヨーク又は上記コアに上記エアバネ内に気体を給排する孔を形成し、上記エアバネ内に気体を給排することによりエアバネの定数の変更と車高調整とモータの冷却を同時に行うことを特徴とする。
同じく、他の手段は、マウントと緩衝器とエアバネとを有し、上記マウントはマウント内筒と、このマウント内筒の外周に配置されるマウント外筒とを有し、上記緩衝器は車軸側部材に連結される外筒と、外筒内に摺動自在に挿入されながら車体側部材に連結される内筒と、外筒内の底部側に設けたボール螺子ナットと、ボール螺子ナット内に回転自在に螺合される螺子軸と、内筒の上端に上記マウント内筒を介して連結されると共に上記螺子軸に連結されるモータとを備え、上記エアバネが上記外筒と上記内筒との外側に設けられ、上記モータが上記マウント内筒内に収容したケースと、上記螺子軸に連結されたシャフトと、シャフトの外周にヨークを介して取付けられた磁石と、磁石に対向して取付けたコアと、コアに嵌装したコイルとから構成され、上記ボール螺子ナットの直線運動を上記螺子軸の回転運動に変換し、この回転運動を上記モータのシャフトに伝達して当該モータに電磁力を発生させ、この電磁力に起因し上記シャフトの回転に抗するトルクを上記螺子軸の回転運動を抑制することによる上記ボール螺子ナットの直線運動を抑制する減衰力として利用しているサスペンション装置において、上記マウント内筒と、上記ケースと、上記ヨーク又は上記コアとにそれぞれ上記エアバネ内に気体を給排する孔を形成し、上記エアバネ内に気体を給排することによりエアバネの定数の変更と車高調整とモータの冷却を同時に行うことを特徴とするものである。
上記各手段の場合、上記の孔の途中に開閉弁を設けても良い。
In order to achieve the above object, one means of the present invention includes a shock absorber and an air spring, and the shock absorber is a ball screw nut, and a screw shaft that is rotatably screwed into the ball screw nut; A motor connected to a screw shaft, the air spring is provided outside the motor, the shaft to which the motor is connected to the screw shaft, a magnet attached to the outer periphery of the shaft via a yoke, and a magnet And a coil fitted to the core, the linear motion of the ball screw nut is converted into the rotational motion of the screw shaft, and this rotational motion is transmitted to the shaft of the motor. Attenuation that suppresses the linear motion of the ball screw nut by generating an electromagnetic force in the motor and suppressing the rotational motion of the screw shaft with a torque that resists the rotation of the shaft due to the electromagnetic force. In suspension system is utilized as, the yoke or forming a hole for supplying and discharging the gas within the air spring to the core, and changing a vehicle height adjustment of the constants of air spring by supplying and discharging gas into the air spring The motor is cooled at the same time.
Similarly, the other means includes a mount, a shock absorber, and an air spring. The mount includes a mount inner cylinder and a mount outer cylinder disposed on the outer periphery of the mount inner cylinder. The shock absorber is on the axle side. An outer cylinder connected to the member, an inner cylinder slidably inserted into the outer cylinder and connected to the vehicle body side member, a ball screw nut provided on the bottom side of the outer cylinder, and a ball screw nut A screw shaft that is rotatably engaged; and a motor that is coupled to the upper end of the inner cylinder via the mount inner cylinder and coupled to the screw shaft; and the air spring includes the outer cylinder and the inner cylinder. It provided the outside, and a case in which the motor is housed in the cylinder above mount, a shaft connected to the screw shaft, and a magnet mounted via a yoke on the outer circumference of the shaft, opposite the magnet An attached core and a coil fitted to the core; The linear motion of the ball screw nut is converted into the rotational motion of the screw shaft, and this rotational motion is transmitted to the shaft of the motor to generate an electromagnetic force in the motor. In the suspension device that uses a torque that resists the rotation of the shaft as a damping force that suppresses the linear motion of the ball screw nut by suppressing the rotational motion of the screw shaft, the mount inner cylinder, the case, Holes for supplying and discharging gas into the air spring are formed in the yoke and the core, respectively, and changing the air spring constant, adjusting the vehicle height, and cooling the motor simultaneously by supplying and discharging gas into the air spring. It is characterized by.
In the case of each means described above, an open / close valve may be provided in the middle of the hole.
本発明によれば、車高調整および車高維持に際して終始して電流供給が行われるコイルは発熱することとなるが、車高調整から車高維持まで終始してエアバネ内への気体の給排が、モータ内を介して行われるので、コイルは、モータ内の気体の通過により、速やかに冷却されることとなる。 According to the present invention, the coil that is supplied with current throughout the vehicle height adjustment and vehicle height generation generates heat, but the gas supply and discharge into the air spring is performed from vehicle height adjustment to vehicle height maintenance. However, since it is performed through the motor, the coil is quickly cooled by the passage of gas in the motor.
したがって、コイルの温度上昇が抑制され、モータに熱がこもることがなく、モータの温度上昇を抑制可能であり、コイルを形成する導線の絶縁被膜の化学変化等により絶縁性が劣化し、その結果漏電等を生じ、モータ自体が損傷する危惧もない。 Therefore, the temperature rise of the coil is suppressed, the motor does not accumulate heat, the temperature rise of the motor can be suppressed, and the insulation is deteriorated due to the chemical change of the insulating film of the conductive wire forming the coil, etc. There is no risk of electric leakage and damage to the motor itself.
さらに、モータの損傷を回避できるので、サスペンション機能を損なう事態が防止されることが可能となる。 Furthermore, since damage to the motor can be avoided, it is possible to prevent a situation in which the suspension function is impaired.
また、モータの温度上昇を抑制することができるとともに、気体は磁石とコアとの間の隙間を通過してエアカーテン効果が発揮され、コイルの熱が磁石に伝達されてしまうことが防止され、磁石の熱減磁によるモータの発生トルクが減少してしまうといった性能劣化の危惧もない。 Moreover, while being able to suppress the temperature rise of a motor, gas passes through the clearance gap between a magnet and a core, an air curtain effect is exhibited, and it is prevented that the heat of a coil is transmitted to a magnet, There is no risk of performance degradation such as a decrease in torque generated by the motor due to thermal demagnetization of the magnet.
すなわち、車高調整を可能とするとともにモータの温度上昇を抑制することが可能となる。 That is, it becomes possible to adjust the vehicle height and to suppress the temperature rise of the motor.
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、一実施の形態におけるサスペンション装置を概念的に示す図である。図2は、サスペンション装置におけるモータの縦断面図である。図3は、ヨークに通孔を備えたモータの縦断面図である。図4は、電機子におけるコアに通孔を備えたモータの縦断面図である。図5は、ケースに通孔を備えたモータの縦断面図である。 The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a diagram conceptually showing a suspension device according to an embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a motor in the suspension device. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a motor having a through hole in the yoke. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a motor provided with a through hole in the core of the armature. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a motor having a through hole in the case.
図1に示すように、一実施の形態におけるサスペンション装置は、図示しない車両における車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構Hと、上記回転運動が伝達されるモータMとで構成される緩衝器Sと、車体側部材と車軸側部材との間に介装されるエアバネCとで構成されている。 As shown in FIG. 1, a suspension apparatus according to an embodiment includes a motion conversion mechanism H that converts relative motion between a vehicle body side member and an axle side member in a vehicle (not shown) into rotational motion, and a motor that transmits the rotational motion. The shock absorber S is composed of M, and the air spring C is interposed between the vehicle body side member and the axle side member.
このサスペンション装置は、図2に示すように、モータM内を介してエアバネC内に気体を給排可能なように、モータM内に連通するチューブ70を介してコンプレッサや補助タンク等に接続され、エアバネCのバネ定数の変更や、積極的にエアバネC内に気体を供給して車高調整を行えるようになっている。
As shown in FIG. 2, the suspension device is connected to a compressor, an auxiliary tank, or the like via a
そして、緩衝器Sは、有底筒状の外筒2と、外筒2内に摺動自在に挿入される内筒5と、外筒2内の底部から立ち上がり内筒5内に挿入される連繋筒6の図1中上端に設けたボール螺子ナット4と、ボール螺子ナット4内に回転自在に螺合される螺子軸3と、内筒5の図1中上端にマウント20を介して連結されるとともに螺子軸3に連結されるモータMとで構成され、この緩衝器Sが伸縮する時のボール螺子ナット4の直線運動を螺子軸3の回転運動に変換し、上記回転運動をモータMのシャフト1に伝達して当該モータMに電磁力を発生させ、この電磁力に起因し上記シャフト1の回転に抗するトルクを上記螺子軸3の回転運動を抑制することによるボール螺子ナット4の直線運動を抑制する減衰力として利用し、外筒2と内筒5との軸方向の相対移動を抑制することが出来るものである。
The shock absorber S is inserted into the
そして、この緩衝器Sは、本実施の形態の場合、外筒2が、外筒2の図1中下端に設けたアイEを介して車両の車軸側部材に連結されるとともに、内筒5は、上記マウント20を介して車体側部材に連結され、結果的に、車軸側部材と車体側部材の相対移動を抑制することが可能である。
In the case of the present embodiment, the shock absorber S is configured such that the outer cylinder 2 is connected to an axle side member of the vehicle via an eye E provided at the lower end of the outer cylinder 2 in FIG. Is connected to the vehicle body side member via the
以下、各部の詳細な構造について説明する。モータMは、内筒5の図1中上端に連結したマウント20のマウント内筒21内に載置連結されており、また、モータMのシャフト1は、内筒5内にボールベアリング8,9を介して回転自在に挿入される螺子軸3に連結されている。なお、モータMのシャフト1と螺子軸3とを一体的に形成してもよい。
Hereinafter, the detailed structure of each part will be described. The motor M is mounted and connected in a mount
また、内筒5の図1中上端には、上述のように、車両へ、このサスペンション装置を取付ける為のマウント20が設けられているが、このマウント20は、マウント内筒21と、マウント外筒22と、マウント内筒21とマウント外筒22とを連結する防振ゴム23とで構成され、マウント内筒21の底部には上記モータMのシャフト1が挿入される孔以外に、別に、孔21aが内筒5に干渉しない位置に設けられている。
Further, as described above, the
そして、具体的には、マウント外筒22を車体側に連結して、このサスペンション装置が車体側に連結される。
Specifically, the mount
他方、モータMは、図2に示すように、ケース30と、上記シャフト1と、シャフト1の外周に円筒状のヨーク31を介して取付けられた磁石32と、ケース30の内周であって上記磁石32と対向するように取付けた電機子鉄心たるコア33と、コア33に嵌装したコイル34とを備え、いわゆるブラシレスモータとして構成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the motor M includes a
なお、磁石32は、環状に成形されており、N極とS極が円周に沿って交互に現れる分割磁極パターンを有しているが、複数の磁石を接着等して環状となるように形成してもよい。
The
そして、モータMは、シャフト1の回転トルクを制御可能なように図示しない制御装置およびに外部電源に接続されており、所望の減衰力を得られるよう調整されるとともに、モータMを積極的に駆動してこの緩衝器Sを緩衝器のみならずアクチュエータとして機能させるようにしてある。 The motor M is connected to an external power source and a control device (not shown) so that the rotational torque of the shaft 1 can be controlled. The motor M is adjusted so as to obtain a desired damping force, and the motor M is positively activated. The shock absorber S is driven to function not only as a shock absorber but also as an actuator.
ちなみに、図示はしないが、モータMには、回転子の位置検出手段としてホール素子、磁気センサや光センサ等が搭載されており、回転子の回転運動の状況(回転角や角速度等)に応じて緩衝器Sが発生する車体側部材と車軸側部材との相対移動を抑制する制御力を制御できるようにしてある。 Incidentally, although not shown, the motor M is equipped with a Hall element, a magnetic sensor, an optical sensor, etc. as a rotor position detecting means, and according to the state of rotational movement (rotation angle, angular velocity, etc.) of the rotor. Thus, the control force for suppressing the relative movement between the vehicle body side member and the axle side member generated by the shock absorber S can be controlled.
なお、本実施の形態においてはモータMをブラシレスモータとしているが、電磁力発生源として使用可能であれば、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。 In the present embodiment, the motor M is a brushless motor, but various motors such as a DC motor, an AC motor, an induction motor, etc. can be used as long as they can be used as an electromagnetic force generation source.
そして、ケース30には、その図1中上端と下端に気体の通過を許容する孔30a,30bが穿設されており、上記上端側に設けられる孔30bは、上述のチューブ70に接続され、他方の下端側に設けられる孔30aは、マウント内筒21に設けた孔21aに対向させてある。
In the
さらに、ケース30の図1中下端面と、マウント内筒21の底部内面との間には、シール部材35、この場合、Oリングが介装されており、ケース30とマウント内筒21との間から気体漏れが生じないようになっている。
Further, a
ちなみに、本実施の形態においては、マウント20のマウント内筒21をモータMのケースとして活用してもよく、その場合には、マウント内筒21にコア33およびコイル34を取付けるとともに、マウント内筒21の図1中上端開口部を閉塞する蓋を設けるとすればよい。
Incidentally, in the present embodiment, the mount
つづいて、シャフト1に連結された螺子軸3は、その外周に螺子溝が設けられ、上述の外筒2の底部から立ち上がる連繋筒6の図1中上端部に回動不能に設けられたボール螺子ナット4内に回転自在に螺合されている。
Subsequently, the
なお、連繋筒6は、必ずしも筒状に形成される必要はなく、ボール螺子ナット4をその回動が規制された状態で外筒2に連結することができるものであればよい。 The connecting cylinder 6 is not necessarily formed in a cylindrical shape, and may be any one that can connect the ball screw nut 4 to the outer cylinder 2 in a state where the rotation of the ball screw nut 4 is restricted.
すなわち、この実施の形態の場合、運動変換機構Hは、螺子軸3とボール螺子ナット4とで構成されおり、ボール螺子ナット4が螺子軸3に対し図1中上下方向の直線運動をすると、ボール螺子ナット4は、車軸側に固定される外筒2により回転運動が規制されているので、螺子軸3は強制的に回転駆動され、逆に、モータMを駆動して螺子軸3を回転させると、ボール螺子ナット4の回転が規制されているので、これによりボール螺子ナット4を上下方向に移動せしめることができる。
That is, in the case of this embodiment, the motion conversion mechanism H is constituted by the
なお、外筒2と内筒5との間には軸受10,11が設けられ、外筒2に対する内筒5の軸ぶれが防止され、結果的に、ボール螺子ナット4に対する螺子軸3の軸ぶれが防止され、これにより、ボール螺子ナット4の一部のボール(図示せず)に集中して荷重がかかることを防止でき、上記ボールもしくは螺子軸3の螺子溝が損傷する事態を避けることが可能である。
Incidentally,
また、上記ボールもしくは螺子軸3の螺子溝の損傷を防止できるので、螺子軸3のボール螺子ナット4に対する回転および緩衝器Sの伸縮方向への移動の各動作の円滑さを保つことができ、上記各動作の円滑を保てるので、緩衝器Sとしての機能も損なわれず、ひいては、緩衝器Sの故障を防止できる。
Further, since the damage to the ball or the screw groove of the
なお、本実施の形態においては、運動変換機構Hがボール螺子ナットと螺子軸とで構成されているが、これを他の構成、たとえば、ラックアンドピニオンで構成されてもよく、また、ボール螺子ナットを単なるナットに置き換えるとしてもよい。 In the present embodiment, the motion conversion mechanism H is constituted by a ball screw nut and a screw shaft. However, this may be constituted by another configuration, for example, a rack and pinion, or a ball screw. The nut may be replaced with a simple nut.
転じて、エアバネCは、上記マウント20のマウント外筒22と、基端が外筒2の側部に取付けられ該外筒2を覆うように設けられた略中空円錐状のニューマチックピストン40と、ニューマチックピストン40の先端とマウント外筒22とに固定されるダイヤフラムDとで構成され、このエアバネCは、丁度、緩衝器Sを覆うようにして設けられており、エアバネCと緩衝器Sとが一体化されている。
In turn, the air spring C includes a mount
そして、エアバネC内は、上記したマウント内筒21の孔21aによってモータM内に連通されており、エアバネC内にモータMの孔30bにチューブ70を介して接続されるコンプレッサ等から気体を給排可能とされている。
The inside of the air spring C communicates with the motor M through the
さて、以上のように本発明のサスペンション装置は構成されるが、以下その作用について説明する。 Now, the suspension device of the present invention is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
まず、サスペンション装置における緩衝器Sの機能について説明すると、この緩衝器Sが伸縮する場合、すなわち、外筒2に対し内筒5が図1中上下に移動すると、この外筒2に連結されているボール螺子ナット4の上下への直線運動はボール螺子ナット4と螺子軸3のボール螺子機構により、螺子軸3の回転運動に変換され、上記螺子軸3に連結されたモータMのシャフト1も回転する。
First, the function of the shock absorber S in the suspension device will be described. When the shock absorber S expands and contracts, that is, when the
モータMのシャフト1が回転運動を呈すると、モータM内のコイル34が磁石32の磁界を横切ることとなり、誘導起電力が発生し、モータMのシャフト1には誘導起電力に起因する電磁力によるトルクが作用し、上記トルクがシャフト1の回転運動を抑制することとなる。
When the shaft 1 of the motor M exhibits a rotational motion, the
このシャフト1の回転運動を抑制する作用は、上記螺子軸3の回転運動を抑制することとなり、螺子軸3の回転運動が抑制されるのでボール螺子ナット4の直線運動を抑制するように働き、緩衝器Sは、上記電磁力によって、この場合減衰力として働く制御力を発生し、振動エネルギを吸収緩和する。
The effect of suppressing the rotational movement of the shaft 1 is to suppress the rotational movement of the
このとき、積極的にコイル34に電流供給する場合には、シャフト1に作用するトルクを調節することで緩衝器Sの伸縮を自由に制御、すなわち、緩衝器Sの制御力を発生可能な範囲で自由に制御することが可能であるので、緩衝器Sの減衰特性を可変としたり、緩衝器Sをアクチュエータとして機能させたりすることも可能である。
At this time, when the current is actively supplied to the
他方、エアバネCは、通常時には、エアバネC内の気体量が一定に保たれ、車体を弾性支持することとなり、路面からの衝撃の車体への伝達を緩和する。 On the other hand, the air spring C normally keeps the gas amount in the air spring C constant and elastically supports the vehicle body, thereby mitigating the transmission of impact from the road surface to the vehicle body.
したがって、このサスペンション装置は、一般的なサスペンション装置として機能を果たすだけでなく、セミアクティブやアクティブサスペンションとしても機能することが可能である。 Therefore, this suspension device can function not only as a general suspension device but also as a semi-active or active suspension.
つづいて、車高調整について説明すると、このサスペンション装置では、モータMのコイル34に電流供給を行い、緩衝器Sを車高が目的の高さとなるまで伸長もしくは収縮させ、車高調整自体は以上の行程で完結する。
Next, the vehicle height adjustment will be described. In this suspension device, a current is supplied to the
そして、上記電流供給と同時に、目的の高さの車高を維持するため、車高を高くする場合には、エアバネC内に気体を供給し、逆に車高を低くする場合には、エアバネC内から気体を排出する、すなわち、コイル34に電流供給を行いつつエアバネCに気体を給排する。
In order to maintain the vehicle height at the target height simultaneously with the current supply, when the vehicle height is increased, gas is supplied into the air spring C, and conversely, when the vehicle height is decreased, the air spring The gas is discharged from C, that is, the gas is supplied to and discharged from the air spring C while supplying current to the
さらに、エアバネCへの気体の給排の進捗によりコイル34への電流供給量を徐々に減じて、最終的に目的の車高がエアバネCのみで達成される状態となるとコイル34への電流供給を停止され、車高は目的の高さにエアバネCのみで維持される。
Further, the current supply amount to the
なお、このサスペンション装置では、車高調整をエアバネC内への気体の給排のみで行うことも可能であるが、上記エアバネCへの気体の給排のみによる車高調整は非常に緩慢であるのに対し、モータMを使用すること、すなわち、モータMの電磁力を利用することで応答性よく車高調整スピードを飛躍的に高めることができる。 In this suspension device, it is possible to adjust the vehicle height only by supplying and discharging gas to and from the air spring C, but adjusting the vehicle height only by supplying and discharging gas to and from the air spring C is very slow. On the other hand, by using the motor M, that is, by using the electromagnetic force of the motor M, the vehicle height adjustment speed can be dramatically increased with high responsiveness.
上述のように車高調整と目的車高の維持が行われ、車高調整から車高がエアバネCによって維持されるまで終始して電流供給が行われるコイル34は発熱することとなるが、車高調整から車高維持まで終始してエアバネC内への気体の給排が、モータM内を介して行われるので、コイル34は、モータM内の気体の通過により、速やかに冷却されることとなる。
As described above, the vehicle height adjustment and the maintenance of the target vehicle height are performed, and the
したがって、コイル34の温度上昇が抑制され、モータMに熱がこもることがなく、モータMの温度上昇を抑制可能であり、コイル34を形成する導線の絶縁被膜の化学変化等により絶縁性が劣化し、その結果漏電等を生じ、モータ自体が損傷する危惧もない。
Therefore, the temperature rise of the
さらに、モータMの損傷を回避できるので、サスペンション機能を損なう事態が防止されることが可能となる。 Furthermore, since damage to the motor M can be avoided, a situation in which the suspension function is impaired can be prevented.
また、モータMの温度上昇を抑制することができるとともに、気体は磁石32とコア33との間の隙間を通過してエアカーテン効果が発揮され、コイル34の熱が磁石32に伝達されてしまうことが防止され、磁石32の熱減磁によるモータMの発生トルクが減少してしまうといった性能劣化の危惧もない。
In addition, the temperature rise of the motor M can be suppressed, and the gas passes through the gap between the
すなわち、車高調整を可能とするとともにモータの温度上昇を抑制することが可能となる。 That is, it becomes possible to adjust the vehicle height and to suppress the temperature rise of the motor.
また、さらに、図3に示すように、ヨーク31に同心円上に等間隔をもって複数の通孔31aからなる孔を設けておけば、気体は、磁石32とコア33との間の隙間以外にも、この通孔31aを通過することができるので、気体のモータM内通過時の圧力損失が過大となってしまうことが防止され、速やかにエアバネC内に気体を給排することができ、これにより、車高調整初期から車高維持までにかかる時間を短くでき、さらには、エアバネC内に気体を供給する圧力源に必要以上に負荷をかけなくて済むという利点がある。
Further, as shown in FIG. 3, if the
なお、上記通孔からなる孔を、上記したヨーク31以外にも、図4に示すように、電機子におけるコア50に通孔51を設けたり、図5に示すように、ケース52に通孔53に設けたりするとしてもよく、同様の効果を得ることが可能である。
Incidentally, a hole made of the through hole, in addition to the
ここで、ケースやコアに通孔を設ける場合には、図4および図5に図示するように、通孔をケースとコアの一方に溝を設けて形成するとしてもよい。 Here, when providing a through hole in the case or the core, as shown in FIGS. 4 and 5, the through hole may be formed by providing a groove in one of the case and the core.
また、上述したところでは、モータMとエアバネCとを孔30aと孔21aとで連通するとしているが、モータM内の温度上昇を抑制しうる限り、両者をどのように連通させてもよい。
In the above description, the motor M and the air spring C communicate with each other through the
また、サスペンション装置におけるエアバネCとモータMとを連通する気路、具体的にたとえば、ケース30の孔30aやマウント内筒21の孔21aを開閉する開閉弁(図示せず)を設け、さらに、ケース30の内外を連通する孔(図示せず)を設け、該孔に開閉弁(図示せず)を設けておくとしてもよい。
In addition, an air passage for communicating the air spring C and the motor M in the suspension device, specifically, for example, an opening / closing valve (not shown) for opening and closing the
この場合には、車高調整時には、エアバネCとモータMとを連通する気路に設けた開閉弁を開く一方ケース30の内外を連通する孔に設けた開閉弁を閉じて、エアバネC内に気体を給排することができる。
In this case, at the time of vehicle height adjustment, the on-off valve provided in the air passage communicating the air spring C and the motor M is opened, while the on-off valve provided in the hole communicating the inside and outside of the
他方、車両走行時等、エアバネC内に気体を給排する必要が無い場合には、エアバネCとモータMとを連通する気路に設けた開閉弁を閉じておきケース30の内外を連通する孔に設けた開閉弁を開放すれば、モータM内は、その外方と連通状態に維持され、車両走行中に流れる電流によってコイル34が発熱しても、モータM内は開放されているので、モータM内に熱がこもって磁石32に熱減磁が生じたりすることが防止され、また、コイル34の熱がエアバネC内の気体に伝達されてエアバネC内の圧力に変化を生じせしめて設定通りの車高を維持できなくなるといった弊害が防止される。
On the other hand, when there is no need to supply and discharge gas into the air spring C, for example, when the vehicle is running, the on-off valve provided in the air path that connects the air spring C and the motor M is closed and the inside and outside of the
なお、ケース30の内外を連通する孔に設けた開閉弁を開いてモータM内を開放しているときには、モータM内にチューブ70を介して気体を供給するようにしておけば、絶えずモータM内を気体が通過することとなるので、車両走行時のモータMの強制冷却も可能となる。
When the opening / closing valve provided in the hole communicating with the inside and outside of the
したがって、この場合には、車両走行時においても、コイル34の温度上昇が抑制され、モータMに熱がこもることがなく、モータMの温度上昇を抑制可能であるので、モータMの温度上昇に起因するモータ自体が損傷や、磁石32の熱減磁によるモータMの性能劣化の危惧もない。
Therefore, in this case, even when the vehicle is traveling, the temperature rise of the
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.
1 シャフト
2 外筒
3 螺子軸
4 ボール螺子ナット
5 内筒
6 連繋筒
8,9 ボールベアリング
10,11 軸受
20 マウント
21 マウント内筒
21a,30a,30b 孔
22 マウント外筒
23 防振ゴム
30,52 ケース
31 ヨーク
31a,51,53 通孔
32 磁石
33,50 コア
34 コイル
35 シール部材
40 ニューマチックピストン
70 チューブ
C エアバネ
D ダイヤフラム
E アイ
H 運動変換機構
M モータ
S 緩衝器
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