JP2017100697A - サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダイナミックダンパと減衰力発生要素の両方を横並びに設ける従来のサスペンション装置では、取り付けスペースを十分に確保できず実現性に乏しかった。そこで、ダイナミックダンパと減衰力発生要素の両方を容易に設けられ、実用性の高いサスペンション装置を提供する。
【解決手段】 サスペンション装置Ｓ１は、車輪Ｗ、アーム４等のばね下部材Ｌを制振するダイナミックダンパ３と、車体Ｂ、サスペンションメンバ等のばね上部材Ｕに連結されるとともに前記ばね下部材Ｌにリンク５Ａを介して連結される減衰力発生要素であるアクチュエータ２とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、サスペンション装置に関する。

従来、サスペンション装置をスカイフック制御する場合、車両の乗り心地を良好にする上では、ダイナミックダンパを利用してばね下共振周波数及びその周辺領域の周波数の振動を抑制するのが好適であるとされている。なぜなら、ばね上部材とばね下部材の間に介装される通常のダンパを利用してばね下部材の振動を抑制しようとすると、上記ダンパはばね上部材で支えられつつばね下部材の振動を抑制する減衰力を発揮するので、当該減衰力の反力をばね上部材で受ける構造になるのに対し、ダイナミックダンパは、付加質量となる錘を備え、ばね下部材が振動する際に上記錘の慣性力を反力として与えてばね下部材の振動を抑制するので、振動を抑制する力の反力をばね上部材で受けない構造にできるためである。

具体的に、ダイナミックダンパを利用するサスペンション装置の中には、上下に並んで車輪を上下動可能に支持するアッパーアームとロアアームのうち、ロアアームと車体との間に電磁式ショックアブソーバと懸架ばねとを介装し、アッパーアームにダイナミックダンパを取り付けたものがある（例えば、特許文献１）。

特開平６−１４３９６６号公報

上記従来のサスペンション装置では、ダイナミックダンパを備えていない公知のサスペンション装置におけるダンパ等の減衰力発生要素の取り付けスペースに、減衰力発生要素である電磁式ショックアブソーバとダイナミックダンパの両方を並列（横並び）に設けた構造になっている。しかしながら、ダイナミックダンパは、制振に必要な質量確保の観点から錘の小型化には限界があるとともに、当該錘の振動スペースをも確保しなければならず、小型化が難しい。加えて、サスペンション装置のために車体と車輪との間のスペースを大幅に拡大するのも現実的でない。このため、空間的制約から車体と車輪との間のスペースにダイナミックダンパと減衰力発生要素の両方を並列させるのが難しく、実用性に乏しい。

そこで、本発明は、ダイナミックダンパと減衰力発生要素の両方を容易に設けられ、実用性の高いサスペンション装置の提供を目的とする。

上記課題を解決する請求項１に記載の発明は、ばね下部材を制振するダイナミックダンパと、ばね上部材に連結されるとともに、前記ばね下部材にリンクを介して連結される減衰力発生要素とを備える。このため、車体と車輪との間のスペースから減衰力発生要素を余所へ移して上記スペースをダイナミックダンパ設置用に利用できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の構成に加えて、前記ダイナミックダンパは、前記ばね下部材に連結されるロッドと、前記ロッドに軸方向移動可能に取り付けた錘と、前記錘を支持するばねとを有する。当該構成によれば、ダイナミックダンパがばね下部材に直接取り付けられているので、ダイナミックダンパでばね下部材の振動を抑制する効果が高い。

請求項３に記載の発明では、請求項２の構成に加えて、前記錘は、内側に前記ロッドが挿入される外筒である。このため、ダイナミックダンパがダイナミックダンパ用減衰力発生要素を有する場合に部品数を削減できる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の構成に加えて、前記錘が、内側に前記ロッドが挿入される外筒であり、前記ダイナミックダンパが、前記外筒内に軸方向移動可能に挿入されるとともに前記ロッドに連結されて、前記外筒内を二つの部屋に区画するピストンと、前記二つの部屋を連通するとともに、前記二つの部屋を行き交う流体の流れに抵抗を与える減衰通路とを有する。当該構成によれば、ダイナミックダンパがダイナミックダンパ用減衰力発生要素を含むので、ばね下共振周波数と、その周辺領域の周波数の振動を抑制できる。

請求項５に記載の発明では、請求項３又は４に記載の構成に加えて、前記ロッドが前記リンクの一部を構成するとともに、両端が前記外筒から外方へ突出している。当該構成によれば、ダイナミックダンパが両ロッド型となっており、ロッドをリンクの一部として利用できるので、部品数を削減できる。

請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の構成に加えて、前記ばね上部材は、車体を含み、前記リンクは、前記ばね上部材に取り付けられて、前記車体の前後へ延びる軸を中心に回転可能なリンク部材を有して構成され、前記リンク部材は、前記ロッドに連結されるアーム部と、前記減衰力発生要素に連結されるアーム部とを有する。このため、エンジンルーム等の空きスペースを利用して減衰力発生要素を設けられる。

請求項７に記載の発明では、請求項１から４の何れか一項に記載の構成に加えて、前記ばね下部材が車輪と、前記車輪と前記ばね上部材とを連結するアームとを有し、前記リンクが前記アームから延長されるレバーを有して構成される。当該構成によれば、レバーとばね上部材との間にリニア型の減衰力発生要素を設けられ、減衰力発生要素を容易に取り付けられる。

請求項８に記載の発明では、請求項１から４の何れか一項に記載の構成に加えて、前記ばね上部材は車体を含み、前記リンクが前記ばね上部材に取り付けられて、前記車体の左右へ延びる軸を中心に回転可能なリンク部材を有して構成され、前記リンク部材は、前記軸に沿って設けられ前記ばね上部材に取り付けたブラケットに回転可能に支持されるバー部と、前記バー部の両端から相対向して延びる一対のアーム部とを有し、一方の前記アーム部の先端が前記ばね下部材に連結されるとともに、他方の前記アーム部の先端が前記減衰力発生要素に連結される。このため、エンジンルーム等の空きスペースを利用して減衰力発生要素を設けられない場合にも、減衰力発生要素の取り付けが可能になる。

請求項９に記載の発明では、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項２，３，若しくは４を引用する請求項７、又は請求項２，３，若しくは４を引用する請求項８に記載の構成に加えて、前記錘が蓄電池である。このため、錘がデッドウェイトにならず、車両の重量を軽減できる。

請求項１０に記載の発明では、請求項１から９の何れか一項の構成に加えて、前記減衰力発生要素がアクチュエータ又は流体圧ダンパである。このように、減衰力発生要素がアクチュエータである場合には、公知のシリンダ装置、モータ等を利用できる。また、減衰力発生要素が流体圧ダンパである場合には、シリンダ、ピストン、ロッド等を有して構成される公知のコンベンショナルなダンパ、及びハウジング、シャフト、ベーン等を有して構成される公知のロータリダンパ等を利用できる。

請求項１１に記載の発明では、請求項１から９の何れか一項に記載の構成に加えて、前記減衰力発生要素がシリンダと、前記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるロッドとを有し、伸縮時に減衰力を発生する流体圧ダンパと、前記ロッドを軸方向に駆動可能なアクチュエータとを有する。このため、アクチュエータの小型化と省エネルギ化が可能になる。

請求項１２に記載の発明では、請求項１から１１の何れか一項の構成に加えて、前記減衰力発生要素がリニア型であり、前記ばね上部材に対する前記ばね下部材の上下動が前記リンクにより直線運動に変換される。当該構成によれば、リンクの利用により公知のリニア型の減衰力発生要素を容易に設けられる。

請求項１３に記載の発明では、請求項１から１０の何れか一項の構成に加えて、前記減衰力発生要素がロータリ型であり、前記リンクの回転軸部に設けられている。当該構成によれば、リンクの利用により公知のロータリ型の減衰力発生要素を容易に設けられる。

本発明のサスペンション装置によれば、ダイナミックダンパと減衰力発生要素の両方を容易に設けられ、実用性を高くできる。

本発明の第一の実施の形態、その変形例、及び第二の実施の形態に係るサスペンション装置を利用した車両の振動モデルを示した説明図である。 本発明の第一の実施の形態に係るサスペンション装置の取付状態を簡略的に示した正面図である。 本発明の第一の実施の形態に係るサスペンション装置のダイナミックダンパを部分的に示した縦断面図である。 本発明の第一の実施の形態に係るサスペンション装置における減衰力発生要素の第一の変更例を示した縦断面図である。 本発明の第一の実施の形態に係るサスペンション装置における減衰力発生要素の第二の変更例を示した縦断面図である。 本発明の第一の実施の形態の変形例に係るサスペンション装置の取付状態を簡略的に示した正面図である。 本発明の第二の実施の形態に係るサスペンション装置の取付状態を簡略的に示した斜視図である。 本発明の第二の実施の形態に係るサスペンション装置の取付状態の変形例を簡略的に示した斜視図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。

＜第一の実施の形態＞
図１に示す本発明の第一の実施の形態に係るサスペンション装置Ｓ１は、自動車等の車両に搭載されており、車体Ｂと車輪Ｗとの間に介装される懸架ばね１及びアクチュエータ２と、車輪Ｗに取り付けられるダイナミックダンパ３とを備える。車両において、懸架ばね１で支持される車体Ｂ、サスペンションメンバ（図示せず）等を含む部材がばね上部材Ｕであり、懸架ばね１に吊り下がる車輪Ｗ、アーム４（図２）等を含む部材がばね下部材Ｌである。さらに、サスペンション装置Ｓ１は、ばね上部材Ｕの上下方向速度を検出するセンサ（図示せず）と、当該センサで検出された情報を基にスカイフック理論に基づきアクチュエータ２の推力を制御する制御装置（図示せず）とを備える。

このように、サスペンション装置Ｓ１をスカイフック制御すると、アクチュエータ２を図１中二点鎖線で示すスカイフックダンパＤのように機能させ、ばね上部材Ｕの振動を抑制できる。また、後に詳述するダイナミックダンパ３は、ばね下部材Ｌの振動をばね上部材Ｕに伝えないので、当該ダイナミックダンパ３でばね下部材Ｌの共振周波数と、その周辺領域の周波数の振動を抑制すると、車両の乗り心地を極めて良好にできる。なお、サスペンション装置Ｓ１の制御は、スカイフック制御以外であってもよく、適宜変更できる。

つづいて、ダイナミックダンパ３は、ばね下部材Ｌに質量を付加するとともに、当該付加質量をダイナミックダンパ用減衰力発生要素３Ａとばね要素３Ｂとで支えるようになっている。具体的には、図３に示すように、ダイナミックダンパ３は、外筒３０と、この外筒３０内に摺動自在に挿入されるピストン３１と、外筒３０内に挿通されて外周に上記ピストン３１が固定されるロッド３２と、外筒３０を支持するばね３３とを有する。外筒３０は、所定の質量をもつ錘であり、内部にピストン３１で区画される二つの部屋Ｒ１，Ｒ２が形成されている。これらの部屋Ｒ１，Ｒ２には、作動油等の液体が充填されている。

また、ピストン３１には、二つの部屋Ｒ１，Ｒ２を連通し、これらの部屋Ｒ１，Ｒ２を移動する液体の流れに抵抗を与える減衰通路３１ａが設けられている。減衰通路３１ａを移動する液体の流れに抵抗を与えるには、オリフィス、バルブ、又はこれらの組み合わせ等、適宜構成を採用できる。上記構成によれば、外筒３０がロッド３２に対して軸方向に動くと、液体が減衰通路３１ａを通過するとともに二つの部屋Ｒ１，Ｒ２に差圧が生じ、当該差圧によって外筒３０とロッド３２の相対移動が抑制される。つまり、外筒３０、ピストン３１、及びロッド３２を備えて外筒（錘）３０の移動を抑制するダイナミックダンパ用減衰力発生要素３Ａ（図１）が構成される。さらに、何れかの部屋Ｒ１，Ｒ２には、アキュムレータ（図示せず）が接続されており、温度変化による液体の体積変化が補償される。

また、図２に示すように、ロッド３２は、外筒３０の軸方向の両端から外筒３０外へそれぞれ延びており、後述するリンク５Ａの一部を構成する。当該ロッド３２において、外筒３０からアーム４側（下方）へ延びる部分の外周にばね受け３４が設けられ、当該ばね受け３４と外筒３０との間に介装されるばね３３により、ダイナミックダンパ３のばね要素３Ｂ（図１）が構成されている。

上記構成によれば、車両が凹凸のある路面を走行する等してばね下部材Ｌが上下に振動する際に外筒３０が同調して上下に振動することで、ばね下部材Ｌに外筒３０の慣性力を反力として与えてばね下部材Ｌの振動を抑制できる。このため、錘としての外筒３０の質量は、ばね下部材Ｌの質量と、当該ばね下部材Ｌを制振するための慣性力に応じて最適に設定される。図２からも明らかであるように、上下に振動する場合の「上下」とは、高低差があれば鉛直方向の上下に限られず、斜め上方・斜め下方も含む。

なお、上記ダイナミックダンパ３では、ダイナミックダンパ用減衰力発生要素３Ａが液体を利用して減衰力を発揮するが、当該減衰力を得るための構成を適宜変更できる。例えば、上記液体を気体に替えてもよいし、ピストン３１と外筒３０との摩擦により錘である外筒３０の振動を抑制してもよい。

また、上記ダイナミックダンパ３では、ばね要素３Ｂであるばね３３がコイルばねであるが、皿ばね、エアばね等のコイルばね以外のばねであってもよい。さらに、上記ばね３３は、外筒３０の外側であって、外筒３０の下方にのみ配置されているが、外筒３０から上方へ突出するロッド３２の外周にばね受け（図示せず）を設け、当該ばね受けと外筒３０との間に介装するばね（図示せず）と上記ばね３３とで外筒３０を挟み、これらでばね要素３Ｂを構成してもよい。また、ばね要素３Ｂを外筒３０内に設けるとしてもよく、ばね要素３Ｂの弾性力がばね上部材Ｕに伝わらず、ばね下部材Ｌに伝わるような配置であれば、ばね要素３Ｂの配置は適宜変更できる。

さらに、上記ダイナミックダンパ３は、付加質量としての外筒（錘）３０と、ばね要素３Ｂとしてのばね３３に加えて、ダイナミックダンパ用減衰力発生要素３Ａを備えているため、ばね下部材Ｌの共振周波数と、その周辺領域の周波数の振動を抑制できるが、ダイナミックダンパ用減衰力発生要素３Ａを廃してもよい。

つづいて、リンク５Ａは、車輪Ｗを上下動可能に支持するアーム４に揺動可能に連結されてアーム４から車体Ｂへ向けて斜め上方へ延びる上記ロッド３２と、車体Ｂに当該車体Ｂの前後へ延びる軸を中心に回転可能に連結されるとともに、ロッド３２とアクチュエータ２との間に介装されるリンク部材５０とを備える。リンク部材５０は、上記軸が中心を通る回転軸部５０ａからダイナミックダンパ３側へ延びるアーム部５０ｂと、回転軸部５０ａからアクチュエータ２側へ延びるアーム部５０ｃとを有する。そして、アーム部５０ｂの先端にロッド３２の上端が揺動可能に連結されるとともに、アーム部５０ｃの先端にアクチュエータ２のロッド２１の上端が揺動可能に連結されている。

上記アクチュエータ２は、リニア型（直動型）のシリンダ装置であり、外筒２０と、外筒２０内に出入りする上記ロッド２１とを備えており、ロッド２１が外筒２０に出入りすることで伸縮作動する。当該アクチュエータ２の伸縮作動は、油圧、電動等、如何なる方法で実現させてもよい。具体的には、アクチュエータ２が電動であり、モータを有する場合には、送り螺子機構を利用してモータの回転運動をロッド２１の直線運動に変換してもよく、モータをリニアモータにしてもよい。そして、外筒２０が車体Ｂに揺動可能に連結されるとともに、ロッド２１がリンク５Ａを介してアーム４に連結されており、アクチュエータ２がリンク５Ａを介してばね上部材Ｕとばね下部材Ｌとの間に介装されるようになっている。

上記構成によれば、アクチュエータ２に伸長方向の推力を発揮させると、当該推力がリンク部材５０を図２中反時計回りに回転し、ロッド３２を介して車輪Ｗを押し下げる方向に作用する。反対に、アクチュエータ２に収縮方向の推力を発揮させると、当該推力がリンク部材５０を図２中時計回りに回転し、ロッド３２を介して車輪Ｗを引き上げる方向に作用する。よって、アクチュエータ２の推力を制御すると、当該推力をばね上部材Ｕの振動を抑制する方向に作用させることができ、アクチュエータ２が振動を抑制（減衰）するための減衰力発生要素として機能する。

また、上記サスペンション装置Ｓ１では、懸架ばね１がコイルばねであってアクチュエータ２の外周に装着されており、当該アクチュエータ２とともにリンク５Ａを介してばね上部材Ｕとばね下部材Ｌとの間に介装されている。しかし、上記懸架ばね１は、皿ばね、板ばね、エアばね等のコイルばね以外のばねであってもよく、アクチュエータ２と別置きされて、リンク５Ａを介さずにばね上部材Ｕとばね下部材Ｌとの間に介装されていてもよい。

以下、本実施の形態に係るサスペンション装置Ｓ１の作用効果について説明する。

本実施の形態において、減衰力発生要素はアクチュエータ２である。このため、例えば、サスペンション装置Ｓ１をスカイフック制御すると、車両の乗り心地を極めて良好にできる。なお、減衰力発生要素は、外部からの振動入力を受けて当該振動を抑制する減衰力を発揮する流体圧ダンパでもよく、上記減衰力を可変にしてもよい。このように、サスペンション装置Ｓ１は、アクティブ、セミアクティブ、パッシブの何れでもよい。

また、本実施の形態において、アクチュエータ（減衰力発生要素）２はリニア型（直動型）であり、ばね上部材Ｕに対するばね下部材Ｌの上下動がリンク５Ａにより直線運動に変換される。当該構成によれば、リンク５Ａの利用により公知のリニア型の減衰力発生要素を容易に設けられる。なお、アクチュエータ（減衰力発生要素）２はリニア型に限らず、ロータリ型（回転型）であってもよい。このように、減衰力発生要素がロータリ型である場合には、リンク５Ａの回転軸部（例えば、回転軸部５０ａ）に設けることができ、リンク５Ａの利用により公知のロータリ型の減衰力発生要素を容易に設けられる。

例えば、減衰力発生要素がリニア型のアクチュエータである場合には、図２に示すような公知のシリンダ装置、又はラックアンドピニオン型のアクチュエータ等を利用できる。また、減衰力発生要素がリニア型の流体圧ダンパである場合には、シリンダ、ピストン、ロッド等を有して構成される公知のコンベンショナルなダンパ等を利用できる。また、減衰力発生要素がロータリ型のアクチュエータである場合には、公知のモータ等を利用でき、ロータリ型の流体圧ダンパである場合には、ハウジング、ベーン、シャフト等を有して構成される公知ロータリダンパ等を利用できる。そして、減衰力発生要素がモータである場合には、遊星歯車等を利用した減速機、又は変速機を備えるものであってもよい。

さらに、減衰力発生要素は、図４，５に示すように、流体圧ダンパと電動のアクチュエータとを一体化させた構成であってもよい。

具体的に、図４に示す減衰力発生要素９Ａの流体圧ダンパ９０は、シリンダ９００と、シリンダ９００内に摺動可能に挿入されるピストン９０１と、下端がピストン９０１に連結されて上端がシリンダ９００外へ突出するロッド９０２と、シリンダ９００内の反ロッド側に摺動可能に挿入されるフリーピストン９０３とを備える。シリンダ９００内は、ピストン９０１で二つの部屋Ｒ３，Ｒ４に区画されており、各部屋Ｒ３，Ｒ４には作動油等の液体が充填されている。また、これら二つの部屋Ｒ３，Ｒ４は、減衰通路９０４で連通されている。減衰通路９０４は、二つの部屋Ｒ３，Ｒ４の間を移動する液体の流れに抵抗を与える。さらに、シリンダ９００内には、フリーピストン９０３により気室Ｇが形成されている。気室Ｇには、気体が封入されている。

上記構成によれば、ロッド９０２がシリンダ９００に出入りして流体圧ダンパ９０が伸縮し、ピストン９０１がシリンダ９００内を軸方向に移動すると、二つの部屋Ｒ３，Ｒ４のうち、一方の部屋の液体が減衰通路９０４を移動して他方の部屋へ移動する。すると、二つの部屋Ｒ３，Ｒ４の圧力に差圧が生じ、当該差圧がピストン９０１に作用して、流体圧ダンパ９０が伸長作動を妨げる減衰力を発揮する。

また、流体圧ダンパ９０が伸縮し、シリンダ９００に出入りしたロッド体積分、シリンダ内容積が拡大又は縮小すると、フリーピストン９０３がシリンダ９００内を軸方向に移動して気室Ｇが拡大又は縮小する。よって、流体圧ダンパ９０が片ロッド型であっても、シリンダ９００に出入りするロッド体積分のシリンダ内容積変化を気室Ｇで補償できる。さらに、温度変化により液体の体積が変化しても、当該体積変化も気室Ｇで補償できる。

つづいて、減衰力発生要素９Ａのアクチュエータ９１は、シリンダ９００の上側に同軸に連なる筒状のケース９１０と、ケース９１０の内周にボールベアリング９１４を介して回転自在に取り付けられるボール螺子ナット９１１と、ロッド９０２の上側に同軸に連なり外周にボール螺子ナット９１１が螺合する出力軸９１２と、ケース９１０に収容されてボール螺子ナット９１１を回転駆動するモータ９１３とを備える。

減衰力発生要素９Ａでは、流体圧ダンパ９０のシリンダ９００がばね上部材Ｕに連結され、アクチュエータ９１の出力軸９１２がリンク５Ａを介してばね下部材Ｌに連結される。そして、流体圧ダンパ９０のロッド９０２は、出力軸９１２を介してばね下部材Ｌに連結され、アクチュエータ９１のケース９１０は、シリンダ９００を介してばね上部材Ｕに連結される。

このように減衰力発生要素９Ａが車両に取り付けられると、出力軸９１２とボール螺子ナット９１１の共回りが阻止される。よって、モータ９１３でボール螺子ナット９１１を回転駆動すると、送り螺子機構によりボール螺子ナット９１１の回転運動が出力軸９１２の直線運動に変換されて、アクチュエータ９１が伸縮作動する。そして、モータ９１３のトルクの制御により、アクチュエータ９１が発揮する推力の大きさと方向を制御できる。

前述のように、アクチュエータ９１の出力軸９１２には、流体圧ダンパ９０のロッド９０２が連結されている。このため、減衰力発生要素９Ａでは、アクチュエータ９１で流体圧ダンパ９０のロッド９０２を駆動できる。そして、アクチュエータ９１でロッド９０２を駆動すると、ロッド９０２がシリンダ９００に出入りして流体圧ダンパ９０が伸縮し、減衰力を発揮する。

このように、図４に示す減衰力発生要素９Ａでは、構造（配置）上、流体圧ダンパ９０とアクチュエータ９１が直列となっているが、流体圧ダンパ９０の減衰力とアクチュエータ９１の推力が並列に発揮されるようになっており、機能上は流体圧ダンパ９０とアクチュエータ９１が並列となる。このため、サスペンション装置Ｓ１がアクチュエータ２に代えて減衰力発生要素９Ａを備える場合にも、当該サスペンション装置をアクティブサスペンションにできるのは勿論、アクチュエータ９１の推力が不足する場合、当該不足分の推力を流体圧ダンパ９０で補える。

なぜなら、例えば、外力によりばね上部材Ｕとばね下部材Ｌが離間する場合であって、アクチュエータ９１に上記離間を抑制する推力、即ち、収縮方向の推力を発揮させる場合、流体圧ダンパ９０が伸長することにより発生する減衰力も、上記離間を抑制する方向に作用するためである。同様に、外力によりばね上部材Ｕとばね下部材Ｌが接近する場合であって、アクチュエータ９１に上記接近を抑制する推力、即ち、伸長方向の推力を発揮させる場合には、流体圧ダンパ９０が収縮することにより発生する減衰力も、上記接近を抑制する方向に作用する。

よって、流体圧ダンパ９０と電動のアクチュエータ９１とを一体化させた、ダンパ・アクチュエータ一体型の減衰力発生要素９Ａによれば、モータ９１３の小型化と省エネルギ化が可能である。そして、モータ９１３を小型化すると、減衰力発生要素９Ａ自体を小型化できるので、減衰力発生要素９Ａの搭載性が良好になる。さらに、流体圧ダンパ９０とアクチュエータ９１が一体化されていることからも、減衰力発生要素９Ａの搭載性が良好である。また、流体圧ダンパ９０とアクチュエータ９１が、直列（縦並び）に配置されているので、減衰力発生要素９Ａが径方向に嵩張らず、減衰力発生要素９Ａの搭載性を一層良好にできる。

つづいて、図５に示す減衰力発生要素９Ｂは、図４の減衰力発生要素９Ａのアクチュエータ９１をリニアモータ９２に変更したものである。当該リニアモータ９２は、シリンダ９００の上側に同軸に連なる筒状のケース９２０と、ケース９２０の内周に取り付けられるコイル９２１と、ロッド９０２の上側に同軸に連なる出力軸９２２と、出力軸９２２に保持されてコイル９２１に対向する界磁９２３とを備える。界磁９２３は、出力軸９２２の軸方向に並ぶ複数の永久磁石９２４と、永久磁石９２４の間に介装されるヨーク９２５とを有する。永久磁石９２４は、出力軸９２２の軸方向に沿ってＳ極とＮ極が交互に現れるように配置される。また、コイル９２１は、ケース９２０の内周に軸方向に沿って複数設けられている。そして、各コイル９２１に流れる電流量と方向を制御することで、リニアモータ９２に発揮させる推力の大きさと、その方向を制御できる。

このように、アクチュエータがリニアモータ９２である場合には、アクチュエータ部に回転する要素がないため、慣性モーメント等の余分な慣性力が発生しない。一般的に、こういった慣性力が大きいと振動伝達特性に悪影響を与えるため、上記構成によれば、慣性力による乗り心地の悪化を低減でき、車両の乗り心地を一層良好にできる。

なお、ダンパ・アクチュエータ一体型の減衰力発生要素の構成は、図４，５に示す限りではなく、適宜変更できる。例えば、減衰力発生要素９Ａ，９Ｂでは、流体圧ダンパ９０のシリンダ９００とアクチュエータ９１又はリニアモータ９２のケース９１０，９２０が一体形成されており、一つの部品となっているが、これらが個別に形成（別体形成）された後、溶接、螺合等で連結されて一体化されてもよい。同様に、流体圧ダンパ９０のロッド９０２と、アクチュエータ９１又はリニアモータ９２の出力軸９１２，９２２が一体形成されており、一つの部品となっているが、これらが個別に形成された後、溶接、接着等で連結されて一体化されてもよい。

また、減衰力発生要素９Ａ，９Ｂでは、流体圧ダンパ９０のロッド９０２がシリンダ９００から上方へ突出し、アクチュエータ９１又はリニアモータ９２が流体圧ダンパ９０の上側に配置されている。しかし、流体圧ダンパ９０のロッド９０２がシリンダ９００から下方へ突出し、アクチュエータ９１又はリニアモータ９２と流体圧ダンパ９０の配置が上下逆になっていてもよい。

また、減衰力発生要素９Ａ，９Ｂでは、流体圧ダンパ９０が片ロッド型であり、ロッド９０２がピストン９０１の片側からシリンダ９００外へ突出する。そして、ロッド出没体積分のシリンダ内容積変化、及び温度変化による液体の体積変化を気室Ｇで補償する（以下、温度補償等という）。しかし、流体圧ダンパ９０が両ロッド型に設定されて、ロッド９０２がピストン９０１の両側からシリンダ９００外へ突出するとしてもよい。また、気室Ｇは、フリーピストン９０３で部屋Ｒ４と区画されているが、これらがブラダ又はベローズで区画されていてもよい。さらに、流体圧ダンパ９０が気室Ｇに代えて、液溜室と気室とを有するリザーバを備え、当該リザーバで温度補償等をするとしてもよい。また、流体圧ダンパ９０では、気室Ｇがシリンダ９００内に形成されており、流体圧ダンパ９０が単筒型となっているが、気室Ｇ又はリザーバを有するタンクをシリンダ９００と別置き型に設けたり、シリンダ９００の外周に外筒を設けてこれらの間に気室Ｇ及び液溜室を設けてもよい。さらに、流体圧ダンパ９０では、作動流体として液体を利用しているが、気体を利用してもよい。

また、本実施の形態において、ばね上部材Ｕは車体Ｂを含み、リンク５Ａがばね上部材Ｕに取り付けられて、車体Ｂの前後へ延びる軸を中心に回転可能なリンク部材５０を有して構成される。そして、上記リンク部材５０は、ロッド３２に連結されるアーム部５０ｂと、アクチュエータ（減衰力発生要素）２に連結されるアーム部５０ｃとを有する。軸が車体Ｂの前後へ延びた状態とは、軸が左右へ多少傾いた状態も含み、全体として前後方向へ延びていればよい。上記構成によれば、アクチュエータ（減衰力発生要素）２をエンジンルーム内に設け易い。加えて、本実施の形態において、ダイナミックダンパ３のロッド３２がリンク５Ａの一部を構成するとともに、両端が外筒３０から外方へ突出している。このように、本実施の形態では、ダイナミックダンパ３が両ロッド型となっているので、ロッド３２をばねアクチュエータ（減衰力発生要素）２とばね下部材Ｌとを連結するためのリンク５Ａを構成するリンク部材として利用でき、部品数を削減できる。

なお、本実施の形態のリンク５Ａは、二つのリンク部材により構成されており、一方のリンク部材がロッド３２、他方のリンク部材がリンク部材５０であるが、リンク５Ａの構成は適宜変更できる。例えば、リンク５Ａが一又は三以上のリンク部材を備えて構成されるとしてもよく、減衰力発生要素とばね下部材Ｌとの連結構造を適宜変更できる。例えば、ロッド３２の下端がアーム４ではなく、車輪Ｗを支持するナックル（図示せず）に直接接続されていてもよい。また、図６に示すように、サスペンション装置Ｓ２が、上下に並んで車輪Ｗを上下動可能に支持するアッパーアーム４０及びロアアーム４１を備える場合、リンク５Ｂがアッパーアーム（アーム）４０から延長されるレバー５１であってもよく、この場合にも、上記サスペンション装置Ｓ１と同様に、エンジンルーム内にアクチュエータ（減衰力発生要素）２を設け易い。また、上記レバー５１は、ロアアーム４１から延長されるとしてもよい。このような変更は、減衰力発生要素がアクチュエータである場合にも、流体圧ダンパである場合にも、ダンパ・アクチュエータ一体型である場合にも可能である。

さらに、上記サスペンション装置Ｓ２のように、リンク５Ｂがダイナミックダンパ３のロッド３２を含まずに構成される場合には、ダイナミックダンパ３が片ロッド型になっていてもよいし、両ロッド型とされてロッド３２の上端がばね上部材Ｕに取り付けた軸受６（図７）又はアーム８（図８）で上下動可能に支えられていてもよい。また、図２，６に記載のサスペンション装置Ｓ１，Ｓ２では、エンジンルーム内にアクチュエータ（減衰力発生要素）２を設けられるが、ハイブリッド車であればエンジンがダウンサイジングされており、電気自動車（ＥＶ）であればエンジン不要になるので、従来のガソリン車と比較するとアクチュエータ２等の減衰力発生要素の取り付けスペースを確保しやすい。また、車両がハイブリッド車又は電気自動車である場合には、蓄電池をダイナミックダンパ３の錘として利用してもよい。この場合、ダイナミックダンパ３の錘がデッドウェイトにならず、車両の軽量化が可能になる。そして、このような変更は、減衰力発生要素の構成、及びリンク５Ａの構成によらず可能である。

また、本実施の形態において、上記ダイナミックダンパ３は、ロッド３２に連結されて外筒３０内を二つの部屋Ｒ１，Ｒ２に区画するピストン３１と、二つの部屋Ｒ１，Ｒ２を連通するとともに、二つの部屋Ｒ１，Ｒ２を行き交う液体の流れに抵抗を与える減衰通路３１ａとを有する。つまり、上記ダイナミックダンパ３では、外筒３０、ピストン３１、及びロッド３２を備えて外筒（錘）３０の移動を抑制するダイナミックダンパ用減衰力発生要素３Ａ（図１）を構成し、当該ダイナミックダンパ用減衰力発生要素３Ａでロッド３２と外筒（錘）３０の相対移動を抑制する減衰力を発揮できるので、ばね下部材Ｌの共振周波数と、その周辺領域の周波数の振動を抑制できるが、ダイナミックダンパ用減衰力発生要素３Ａを廃してもよい。また、ダイナミックダンパ用減衰力発生要素３Ａが減衰力を発揮するための構成も上記の限りではなく、適宜変更できる。

また、本実施の形態において、ダイナミックダンパ３の錘は、内側にロッド３２が挿入される外筒３０である。このため、錘である外筒３０をダイナミックダンパ用減衰力発生要素３Ａの一部として部品数を削減できるが、外筒として機能する部材と、錘として機能する部材を別々に設けてもよく、ダイナミックダンパ３の構成を適宜変更できる。

また、本実施の形態において、ダイナミックダンパ３は、ばね下部材Ｌに連結されるロッド３２と、このロッド３２に軸方向移動可能に取り付けた外筒（錘）３０と、この外筒３０を支持するばね３３とを有する。このように、本実施の形態では、ダイナミックダンパ３が直接ばね下部材Ｌに連結されているので、ばね下部材Ｌの振動抑制効果が高い。なお、ダイナミックダンパ３がばね上部材Ｕに取り付けられて、間接的にばね下部材Ｌの振動を抑制するようにしてもよい。

また、本実施の形態において、サスペンション装置Ｓ１は、ばね下部材Ｌを制振するダイナミックダンパ３と、ばね上部材Ｕに連結されるとともに、ばね下部材Ｌにリンク５Ａを介して連結されるアクチュエータ（減衰力発生要素）２とを備えている。つまり、ばね上部材Ｕとばね下部材Ｌとの間に介装されるアクチュエータ（減衰力発生要素）２が、リンク５Ａを介してばね下部材Ｌに連結されているので、リンク５Ａの構成に応じてアクチュエータ（減衰力発生要素）２の取付位置を自由に変えられる。

よって、ダイナミックダンパを備えていない従来のサスペンション装置において、減衰力発生要素を設けていた車輪Ｗと車体Ｂとの間のスペースＫから減衰力発生要素を余所に移し、上記スペースＫをダイナミックダンパ３の設置用に利用できるので、ダイナミックダンパ３の取り付けスペースを容易に確保できる。さらに、前述のように、アクチュエータ（減衰力発生要素）２は、リンク５Ａを介してばね下部材Ｌに連結されればよく、その位置をリンク５Ａの構成に応じて自由に選択できるので、減衰力発生要素の取り付けスペースの確保も容易である。つまり、上記サスペンション装置Ｓ１によれば、ダイナミックダンパ３と減衰力発生要素の両方を容易に設けられ、実用性が高い。

さらに、上記サスペンション装置Ｓ１では、ダイナミックダンパ３とアクチュエータ（減衰力発生要素）２とを併用しているので、アクチュエータ（減衰力発生要素）２を小型化できる。すると、アクチュエータ（減衰力発生要素）２の設置空間に余裕ができるので、アクチュエータ（減衰力発生要素）２及びリンク５Ａの設置場所の自由度が向上する。

そして、上記効果は、リンク５Ａ及び減衰力発生要素の構成によらず得られるので、上記サスペンション装置Ｓ２、及びアクチュエータ２を減衰力発生要素９Ａ，９Ｂに代えたサスペンション装置でも得られるのは勿論である。

＜第二の実施の形態＞
次に、本発明の第二の実施の形態に係るサスペンション装置Ｓ３について説明する。図７に示す本実施の形態のサスペンション装置Ｓ３は、ダイナミックダンパ３のロッド３２がリンク５Ｃを構成せず、リンク５Ａと異なるリンク５Ｃを備える点で上記サスペンション装置Ｓ１と異なるが、他の構成は上記サスペンション装置Ｓ１と同様である。よって、本実施の形態のサスペンション装置Ｓ３において、第一の実施の形態のサスペンション装置Ｓ１と異なる構成について以下詳細に説明し、他の構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

本実施の形態においてダイナミックダンパ３のロッド３２は、車輪Ｗを上下動可能に支持するアーム４に揺動可能に連結されており、アーム４から車体Ｂ側へ向けて鉛直方向上方へ延びている。また、上記ロッド３２の上端は、車体Ｂに固定された環状の軸受６内に挿入され、当該軸受６で上下動自在に支えられている。そして、ダイナミックダンパ３の錘である外筒３０は、ばね３３で支えられている。このため、ダイナミックダンパ３は、車両が凹凸のある路面を走行する等してばね下部材Ｌが上下に振動する際に、外筒（錘）３０が上下に振動することでばね下部材Ｌに外筒３０の慣性力を反力として与えてばね下部材Ｌの振動を抑制できる。

つづいて、本実施の形態におけるリンク５Ｃは、アーム４に車体Ｂの前後方向へ揺動可能に連結される第一リンク部材５２と、この第一リンク部材５２の先端に連結されて車体Ｂの左右へ延びる軸を中心に回転する第二リンク部材５３とを備える。第二リンク部材５３は、平面視で略Ｕ字状とされており、ばね上部材Ｕに固定されるブラケット７に回転自在に支持されて車幅方向へ延び、上記軸が中心を通るバー部５３ａと、このバー部５３ａの両端から相対向して延びる一対のアーム部５３ｂ，５３ｃとを有する。そして、一方のアーム部５３ｂの先端が第一リンク部材５２の先端に連結され、他方のアーム部５３ｃの先端が減衰力発生要素であるアクチュエータ２のロッドの先端に連結されている。また、図示しないが、図７に示す車輪Ｗと左右で対となる車輪にも、上記アーム４、第一リンク部材５２及び第二リンク部材５３を介してアクチュエータ２が左右対称に取り付けられている。軸が車体Ｂの左右へ延びた状態とは、軸が前後へ多少傾いた状態も含み、全体として左右方向へ延びていればよい。

上記構成によれば、アクチュエータ２に伸長又は収縮方向の推力を発揮させると、当該推力が第二リンク部材５３のアーム部５３ｂ，５３ｃを上方又は下方へ回転させ、第一リンク部材５２を介して車輪Ｗを引き上げる方向又は押し下げる方向に作用する。よって、アクチュエータ２の推力を制御すると、当該推力をばね上部材Ｕの振動を抑制する方向に作用させることができ、アクチュエータ２が振動を抑制（減衰）するための減衰力発生要素として機能する。また、第二リンク部材５３に弾性、例えば、スタビライザのような捻じれ応力を発生させる機構を持たせてクッションのように機能させてもよく、この場合には、路面凹凸による衝撃がアクチュエータ２に伝わるのを緩和できる。

以下、本実施の形態に係るサスペンション装置Ｓ３の作用効果について説明する。

本実施の形態において、ダイナミックダンパ３は両ロッド型であり、ロッド３２の上端がばね上部材Ｕに取り付けた軸受６で上下動可能に支持されている。このため、ばね下部材Ｌの振動がロッド３２を介してばね上部材Ｕに伝達されるのを防ぐとともに、ダイナミックダンパ３が振動により初期に設定された角度から傾くのを抑制できる。しかし、ダイナミックダンパ３は、図８に示すように、ロッド３２の上端がばね上部材Ｕに揺動可能に取り付けたアーム８で上下動可能に支持されるとしてもよく、図６に示すように、片ロッド型とされてもよく、適宜構成を変更できる。

また、本実施の形態において、ばね上部材Ｕは車体Ｂを含み、リンク５Ｃは、ばね上部材Ｕに取り付けられて、車体Ｂの左右へ延びる軸を中心に回転可能な第二リンク部材（リンク部材）５３を有して構成される。この第二リンク部材（リンク部材）５３は、ばね上部材Ｕに取り付けたブラケット７に回転可能に支持されて、上記軸に沿って設けられるバー部５３ａと、このバー部５３ａの両端から相対向して延びる一対のアーム部５３ｂ，５３ｃとを有する。そして、一方のアーム部５３ｂの先端がばね下部材Ｌに連結されるとともに、他方のアーム部５３ｃの先端がアクチュエータ（減衰力発生要素）２に連結される。このため、サスペンション装置Ｓ３では、エンジンルームにアクチュエータ２等の減衰力発生要素を取り付けられない場合においても、減衰力発生要素を車輪Ｗと車体Ｂとの間のスペースＫから移設して、当該スペースＫをダイナミックダンパ３用に利用できる。

また、本実施の形態において、サスペンション装置Ｓ３は、第一の実施の形態のサスペンション装置Ｓ１と同様に、減衰力発生要素がリニア型のアクチュエータ２であって、ばね上部材Ｕに対するばね下部材Ｌの上下動がリンク５Ｃにより直線運動に変換される。このため、当該構成による第一の実施の形態と同様の効果を得られるが、上記サスペンション装置Ｓ３の減衰力発生要素も、第一の実施の形態と同様に、流体圧ダンパであっても、ダンパ・アクチュエータ一体型であっても、ロータリ型であってもよく、サスペンション装置Ｓ３がアクティブでも、セミアクティブでも、パッシブでもよい。そして、上記サスペンション装置Ｓ３の減衰力発生要素がモータである場合には、例えば、第二リンク部材５３のバー部５３ａとブラケット７の連結部等に設けられる。

また、本実施の形態において、サスペンション装置Ｓ３は、第一の実施の形態のサスペンション装置Ｓ１と同様に、ばね下部材Ｌを制振するダイナミックダンパ３と、ばね上部材Ｕに連結されるとともに、ばね下部材Ｌにリンク５Ｃを介して連結されるアクチュエータ（減衰力発生要素）２とを備えている。つまり、本実施の形態においても、ばね上部材Ｕとばね下部材Ｌとの間に介装されるアクチュエータ（減衰力発生要素）２が、リンク５Ｃを介してばね下部材Ｌに連結されているので、ダイナミックダンパ３と減衰力発生要素の両方を容易に設けられ、実用性が高い。さらに、上記サスペンション装置Ｓ３でも、ダイナミックダンパ３とアクチュエータ（減衰力発生要素）２とを併用しているので、アクチュエータ（減衰力発生要素）２を小型化できる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形及び変更が可能である。

Ｂ・・・車体、Ｌ・・・ばね下部材、Ｒ１，Ｒ２・・・部屋、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・サスペンション装置、Ｕ・・・ばね上部材、Ｗ・・・車輪、２・・・アクチュエータ（減衰力発生要素）、３・・・ダイナミックダンパ、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ・・・リンク、７・・・ブラケット、９Ａ，９Ｂ・・・減衰力発生要素、３０・・・外筒（錘）、３１・・・ピストン、３１ａ・・・減衰通路、３２・・・ロッド、３３・・・ばね、４０・・・アッパーアーム（アーム）、５０・・・リンク部材、５０ｂ，５０ｃ・・・アーム部、５１・・・レバー、５３・・・第二リンク部材（リンク部材）、５３ａ・・・バー部、５３ｂ，５３ｃ・・・アーム部、９０・・・流体圧ダンパ、９１・・・アクチュエータ、９２・・・リニアモータ（アクチュエータ）、９００・・・シリンダ、９０２・・・ロッド

Claims (13)

1. ばね下部材を制振するダイナミックダンパと、
   ばね上部材に連結されるとともに、前記ばね下部材にリンクを介して連結される減衰力発生要素とを備える
   ことを特徴とするサスペンション装置。
2. 前記ダイナミックダンパは、前記ばね下部材に連結されるロッドと、前記ロッドに軸方向移動可能に取り付けた錘と、前記錘を支持するばねとを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
3. 前記錘は、内側に前記ロッドが挿入される外筒である
   ことを特徴とする請求項２に記載のサスペンション装置。
4. 前記ダイナミックダンパは、前記ロッドに連結されて前記外筒内を二つの部屋に区画するピストンと、前記二つの部屋を連通するとともに、前記二つの部屋を行き交う液体の流れに抵抗を与える減衰通路とを有する
   ことを特徴とする請求項３に記載のサスペンション装置。
5. 前記ロッドは、前記リンクの一部を構成するとともに、両端が前記外筒から外方へ突出している
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のサスペンション装置。
6. 前記ばね上部材は、車体を含み、
   前記リンクは、前記ばね上部材に取り付けられて、前記車体の前後へ延びる軸を中心に回転可能なリンク部材を有して構成され、
   前記リンク部材は、前記ロッドに連結されるアーム部と、前記減衰力発生要素に連結されるアーム部とを有する
   ことを特徴とする請求項５に記載のサスペンション装置。
7. 前記ばね下部材は、車輪と、前記車輪と前記ばね上部材とを連結するアームとを有し、
   前記リンクは、前記アームから延長されるレバーを有して構成される
   ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のサスペンション装置。
8. 前記ばね上部材は、車体を含み、
   前記リンクは、前記ばね上部材に取り付けられて、前記車体の左右へ延びる軸を中心に回転可能なリンク部材を有して構成され、
   前記リンク部材は、前記軸に沿って設けられ前記ばね上部材に取り付けたブラケットに回転可能に支持されるバー部と、前記バー部の両端から相対向して延びる一対のアーム部とを有し、
   一方の前記アーム部の先端が前記ばね下部材に連結されるとともに、他方の前記アーム部の先端が前記減衰力発生要素に連結される
   ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のサスペンション装置。
9. 前記錘は、蓄電池である
   ことを特徴とする請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項２，３，若しくは４を引用する請求項７、又は請求項２，３，若しくは４を引用する請求項８に記載のサスペンション装置。
10. 前記減衰力発生要素は、アクチュエータ又は流体圧ダンパである
    ことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載のサスペンション装置。
11. 前記減衰力発生要素は、シリンダと、前記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるロッドとを有し、伸縮時に減衰力を発生する流体圧ダンパと、前記ロッドを軸方向に駆動可能なアクチュエータとを有する
    ことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載のサスペンション装置。
12. 前記減衰力発生要素は、リニア型であり、
    前記ばね上部材に対する前記ばね下部材の上下動が前記リンクにより直線運動に変換される
    ことを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか一項に記載のサスペンション装置。
13. 前記減衰力発生要素は、ロータリ型であり、前記リンクの回転軸部に設けられている
    ことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか一項に記載のサスペンション装置。

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