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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