JPH02234823A - サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は，左右輪のサスペンション構成部材を、中間部
の左右二点で車体に支持される共通の弾性部材で構成す
るとともに、既知の荷重を弾性部材に負荷する荷重付与
手段を設けて成るサスベンションに関し、荷重付与手段
による既知の負荷荷重と少なくとも三箇所の歪とから弾
性部材の劣化或いは破損を検知するようにしたものであ
る。

［従来の技術］ 本出願人は特願昭６３−９４０７４号において、左右の
サスペンション共通部品を構成する中間部の左右二点で
車体に支持される弾性部材に歪検出手段を設け、その弾
性部材の歪に基づく応力の変化を求めることで、サスペ
ンションに加わる荷重或いは車高等を検知することを提
案した． ［発明が解決しようとする課題］ ところで、車両の運動状態やサスペンションの制御の観
点からは、前記弾性部材の経年的劣化や何らかの外力に
よる破損等を検知することができれば、その対処の面で
宥益となる． そこで本発明の目的は、左右輪のサスペンション構成部
材を構成する共通部品であって、中間部の左右二点で車
体に支持され、且つ荷重付与手段により既知の荷重を負
荷される弾性部材の劣化或いは破損を、荷重付与手段に
よる既知の負荷荷重と少なくとも三箇所での歪とを基に
検知てきるようにしたサスペンション装置を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を達成すべく本発明は、左右輪のサスペンシ
ョン構成部材を共通の弾性部材で構成し、該弾性部材を
中間部の左右二点で車体に支持し、前記弾性部材に既知
の荷重を負荷する荷重付与手段を設け、前記弾性部材の
歪を検出する少なくとも三個の歪検出手段を設けるとと
もに、前記荷重付与手段による既知の負荷荷重と前記歪
とに基づいて、前記弾性部材の劣化或いは破損を検知す
ることを特徴とする． 具体的には，前記歪検出手段は、前記弾性部材の前記左
右の車体支持点の両外側領域に各一個づつ設けられ、且
つ前記車体支持点間の内側領域に一個設けられている。

更に具体的には、前記歪検出手段の少なくとも一個は前
記弾性部材の他の歪検出手段の位置と劣化速度の異なる
部位もしくは破損の可能性が考えられる部位に設けられ
ている． そしてある点における前記歪の実測値から推定される他
の点における歪の理論値と、当該他の点における前記歪
の実測値とを比較する．尚，前記歪の前記理論値は，デ
ータマップ処理或いは演算処理の何れかにより求める．
［作用］ 荷重付与手段による弾性部材に対する既知の負荷荷重と
、少なくとも三個の歪検出手段から得られる弾性部材の
三箇所以上での各歪とに基づき、即ちある点における歪
の実測値から荷重付与手段による既知の負荷荷重を含ん
で推定される他の点における歪の理論値と、当該他の点
における歪の実測値との比較によって、弾婢部材の劣化
或いは破損が検知される． そして歪検出手段を、弾性部材の車体支持点の左右両外
側領域と内側領域とに夫々一個づつ設けておけば、劣化
或いは破損の債域もわかる．この場合、少なくとも一個
の歪検出手段を弾性部材の他の歪検出手段の位置と劣化
速度の異なる部位もしくは破損の可能性か考えられる部
位に設けておくと、劣化或いは破損の検知か効果的に行
える。

また歪の理論値は、データマップ処理や演算処理により
求められる． ［実施例］ 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図及び第２図において、左右に夫々示される各部材
につき，ｌは車輪，２は車軸、３はナックル、４はアッ
パーアーム，５はロアーアーム、６は車体、７は本発明
が適用される弾性部材てある． つまり弾性部材７は車幅方向に長尺で、上下方向に対し
弾性力を有する横置リーフスプリングであり，このリー
フスプリング７は中間部の左右に離れた二箇所において
，車体６に対し夫々の支持部材８．８を介して回動可能
及び摺動可能に支持されている． そして第１図の例では左右の各ロアーアーム５５の中間
部にリーフスプリング７の端部か夫々回動可能に連結さ
れており、またロアーアーム５を有しない第２図の例で
は左右の各ナックル３．３の下部にリーフスプリング７
の端部が夫々回動可能に連結されている． このように車体６に対し中間部で二点支持される長尺な
横置リーフスプリング７によって左右を連繋したサスペ
ンションによれば、共通のリーフスプリング７によって
左右の両車輪１，１側か常時下方に付勢されるため、コ
イルスプリングを不要としたショックアブソーハ単体の
緩衝器を採用てきるとともに、車体６とリーフスプリン
グ７との間の一部もしくはある範囲に任意の荷重付寮手
段（アクチュエータ）を設゛けて車高調整機能の付加に
も容易に対応でき、更にはりーフスプリング７自体によ
るスタビライザ機能も得ることがてきる。

また図示の如くリーフスプリング７の車体支持点間の内
側領域に、例えば符号Ｗて示される既知の分布荷重を負
荷する荷重付与手段を設けて車高調整用アクチュエータ
の左右共用化を図ることも？能てある。

以上のサスペンションにおいて、図示のように既知の荷
重Ｗを負荷する図示しない車高調整用の荷重付与手段を
設けるとともに、例えば横置リーフスプリング７の異な
る位置、即ち左右夫々（支持部材８の各外側領域）と中
間部（両支持部材８．８間の内側領域）とに計三個の歪
検出手段９Ｌ．９．，９Ｒを設ける。特に一組の歪検出
手段９Ｌ，９■　（或いは、９Ｒ　，９Ｍ　）は劣化速
度の異なる部位に設けている。尚、少なくとも一個は外
乱による破損の可能性が考えられる部位（例えば支持部
材８の外側領域等）に設けておく。破損しやすい部位と
しては飛び石等による車輪の近くか考えられ、また劣化
しやすい部位としては支点付近か考えられる。

ここで、歪検出千段９はリーフスプリング７の撓みによ
る歪量の変化を検出できる歪ゲージ等による簡単な構成
のものでも良い。

次に以上の横置リーフスプリング７の劣化或いは破損の
検知につき説明するか、経年劣化も破損と同様にして検
知てきるので、ここては破損検知について述べる。

先ず第３図に破線で示される荷重付与手段による荷重負
荷のない状態から、実線で示されるように荷重付与手段
による荷重Ｗが負荷された状態て横置リーフスプリング
７か破損していない時は、走行状態に関係なく、荷重付
与手段による既知の負荷荷重Ｗと各歪検出千段９Ｌ，９
Ｍ，９Ｈにより検出される夫々の歪値ε，，　Ｍ，ε８
には次ε 式のような関係か成り立つ． εエ＝ｋ＋　ｅＬ　＋ｌ（２ε．　十ｋ，Ｗ＋ｋ．・・
・（１）但し、ｋ．，ｋ．は歪検出位置で決まる係数、
ｋ３は負荷荷重位置（範囲）で決まる係数、ｋ４は補正
項（実際のリーフスプリングでは梁の理論にそぐわない
部分かあ・ることによる）今、仮りに第４図の■点で破
損したとすると、実線て示される破損箇所近傍の弟値は
大きく変化する（　ｅ　ＬＩ４＠　Ｌ２）　ｅこれはヤ
ング率の低下（場合によっては断面係数の低下）のため
であり、車体は左側へ傾く（■点は車体左側とする）。

そう？ると、右車輪に荷重を受け、ｅＲ＋→ε８■と多
少変化する。しかし左右の支点間の内側望域においては
、リーフスプリング７の形状変形はあるか、どこか一点
に応力集中することもなく、中央付近の歪値は殆ど変化
しない（＠Ｍ１→ｅＭ■）．ここて、支点外側領域二箇
所の歪の実測値εＬ２ε２■から前記（１）式に基づき
支点間内側領域の歪の理論値ε゛エ，を推定すると、 ６’，■＝ｋｌ　６Ｌｚ＋ｋｚ　ｅｌＩｚ＋ｋ３Ｗ＋ｋ
＜　”｛２）であり、実測値ε２■との差をＥＭ２とお
くと、Ｅ１１■＝１εＭ２　　６Ｍ２１　　　　　　　
　　・・・（３）と表すことができる。

このＥ，■がある値を越えるとリーフスプリング７か破
損したと判断することで，破損の検知が可能となる。

第５図は支点間内側領域の■点が破損した場合であり、
外側領域破損時とは逆に、内側領域の歪値は大きく変化
し（ε１→εＭ３）、外側領域は殆ど変化しない（　ｅ
Ｌｌ→εＬ３１　ｅ　＊ｔ＝　ｅ　ＩＩ！）　１１よっ
て同様に内側領域の歪の理論値ε゛０を推定すると、 ａ’ｍｓ＝ｋｔ　　＠ｉ．３＋ｋｚ　　ε＋ｒ：＋＋ｋ
３　　Ｗ＋ｋ　４　−−−（４）であり、実測値＠１と
の差をＥＭ３とおくと、Ｅ１＝１ε゛１−εｗ’ｘｔ　
　　　　　　　　””（ｓ）と表すことがで瞥、外側領
域破損時と同様にＥＭｆｆは大きくなる． 以上のように荷重付与手段による既知の負荷荷重と外側
二箇所の歪とから前記（１）式に従って内側の中央（付
近）一箇所の歪を推定し、実測値と比較して，その差が
ある値以上の場合にリーフスプリング７のどこかの領域
（前記■，■点以外でも）が破損したと判断できる． 尚、他の部位の歪理論値ε゛ム，ε゛３・・・について
も逐一推定しておき、各々の実測値との差ＥＬ，Ｅ．−
・・を比較することは勿論である．また劣化（疲労）も
同様に検知できる．そして歪検出手段の数を更に増やし
たり、その位置（劣化速度の異なる部位や破損の可能性
が考えられる部位）を適切に選択することで，破損・劣
化検知の精度レベルを上げられることがわかる． 以上に３いて、実車ではコンピュータを用い、各箇所に
おける荷重付与手段による負荷荷重を含み歪の理論値を
メモリーされたデータマップ処理や演算処理により求め
、歪の理論値と実測値との比較の差そのものの大きさや
、所定の値を越えた差が出現する回数や時間が劣化や破
損であると判断されるに従い、劣化或いは破損として警
報等を出す． 第６図はその判断例を表すもので、前記（３）式の場合
を示しており、所定値αを所定時間以上連続して越える
場合や単位時間当たり所定回数越える場合（図示では４
回を例示）にリーフスプリング７の劣化が進み、或いは
破損か生じたと判断する． このような判断の仕方によりサスペンションの劣化・破
損に対して適切な対処をすることが可能となり、車両の
安全性が維持できる。

ここで、所定値や時間及び回数については、テスト結果
等に従い最も適切なものに設定する。

以上のようにして特にリーフスプリング７の歪を常時監
視し，その劣化や破損を検知することによって、警報を
出したり，駆動や車速の規制を行い，また制動を行い、
更には車高や姿勢の制御、ショックアブソーバの制御及
び操舵の制御を行う等、車両の運動状態やサスペンショ
ンの制御にも有効に利用されることとなる． 尚、サスペンション形式については、実施例のダブルウ
ィッシュボーン型に限らず、ストラウト型等でも良い． ［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、左右輪のサスペンション
構成部材を、中間部の左右二点で車体に支持される共通
の弾性部材で構成したサスペンションにおいて、荷重付
与手段による弾性部材に対する既知の負荷荷重と、少な
くとも三個の歪検出手段から得られる弾性部材の三箇所
以上ての各歪とに基づいて、即ちある点における歪の実
測値から荷重付与手段による既知の負荷荷重を含んて推
定される他の点における歪の理論値と、当該他の点にお
ける実測値との比較によって，弾性部材の劣化或いは破
損を検知することができる．従って車両の運動状態やサ
スペンションの制御にも有効に利用することかできる． そして歪検出手段を，弾性部材の車体支持点の左右両外
側領域と内側領域とに夫々一個づつ設けておくことによ
って、劣化・破掛５の領域もわかるものとなる． また少なくとも一個の歪検出手段を弾性部材の他の歪検
出手段の位置と劣化速度の異なる部位もしくは破損の可
能性が考えられる部位に設けておくことで、劣化・破損
検知を効果的に行うことができる．

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の適用例を示すサスペンション
構造別の各簡略正面図、第３図は破損か生じた一例を示
す第２図に基づく簡略正面図、第４図は外側領域破損の
場合の歪状態図、第５図は内側領域破損の場合の歪状態
図、第６図は劣化や破損の判断例を表す時間と歪の理論
値と実測値の比較差の関係を示す図てある。 尚， 図面中、 ｌは車輪、 ７は弾性部材、 ９は歪 検出手段である。 特 許 出 願 人 本田技研工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、左右輪のサスペンション構成部材を共通の弾性部材
   で構成し、 該弾性部材を中間部の左右二点で車体に支持し、 前記弾性部材に既知の荷重を負荷する荷重付与手段を設
   け、 前記弾性部材の歪を検出する少なくとも三個の歪検出手
   段を設けるとともに、 前記荷重付与手段による既知の負荷荷重と前記歪とに基
   づいて、前記弾性部材の劣化或いは破損を検知すること
   を特徴とするサスペンション装置。 ２、前記歪検出手段は、前記弾性部材の前記左右の車体
   支持点の両外側領域に各一個づつ設けられ、且つ前記車
   体支持点間の内側領域に一個設けられることを特徴とす
   る請求項１記載のサスペンション装置。 ３、前記歪検出手段の少なくとも一個は前記弾性部材の
   他の歪検出手段の位置と劣化速度の異なる部位もしくは
   破損の可能性が考えられる部位に設けられることを特徴
   とする請求項１記載のサスペンション装置。 ４、ある点における前記歪の実測値から推定される他の
   点における歪の理論値と、当該他の点における前記歪の
   実測値とを比較することを特徴とする請求項１、請求項
   ２または請求項３記載のサスペンション装置。 ５、前記歪の前記理論値は、データマップ処理或いは演
   算処理の何れかにより求めることを特徴とする請求項４
   記載のサスペンション装置。