JP4094088B2 - 車両用油圧緩衝器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動四輪車又は自動二輪車に使用される車両用油圧緩衝器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動四輪車或いは自動二輪車に使用される車両用油圧緩衝器では、シリンダ内に作動油が充填されるとともに、ピストンが摺動自在に配設され、このピストンに、作動油の流体抵抗により減衰力を発生する減衰機構が設置されている。ピストンには、ピストンロッドの一端が結合され、このピストンロッドの他端側がシリンダ外部へ延出される。このピストンロッドと上記シリンダとの間に懸架ばねが介装され、油圧緩衝器は車体側と車軸側に配設される。懸架ばねにより路面からの衝撃が吸収され、上記油圧緩衝器の減衰機構により車体の振動が制振される。
【０００３】
上述のような車両油圧緩衝器には、減衰機構にて発生する流体抵抗に基づく減衰力を変更して、車両の操縦安定性と乗り心地性を共に向上させるようにした減衰力可変の油圧緩衝器がある。つまり、この減衰力可変の油圧緩衝器は、シリンダに対するピストンの相対速度が遅い微低速域で、図５（Ａ）の破線ａに示すように、流体抵抗に基づく減衰力を高めて、車両の操縦安定性を向上させている（第１従来技術）。
【０００４】
一方、緩衝器には、シリンダ（ハウジング）内にロッドを軸方向に相互移動自在に挿入し、これらのシリンダとロッドとを摩擦接触させて摩擦力を発生し、この摩擦力により減衰力を発生するようにした摩擦緩衝器がある。
【０００５】
このような摩擦緩衝器には、実開平3-84447 号公報に示すように、シリンダの軸線に直交する方向の巻回軸線を持つ電磁コイルと、電磁コイルへの通電でロッド側に押圧される磁石からなるプランジャと、を有するアクチュエータを上記シリンダに取り付け、プランジャに取り付けたパッドをロッドに押し付けて、減衰力を可変するようにしたものが開示されている（第２従来技術）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第１従来技術では、シリンダに対するピストンの相対速度が微低速域で上述のように流体抵抗に基づく減衰力を高めると、図５（Ｂ）の破線ａに示すように、シリンダに対するピストンの相対速度が中・高速域でも流体抵抗に基づく減衰力が大幅に上昇してしまい、悪路や段差乗り越し時等に車両の乗り心地性が著しく低下してしまう。
【０００７】
また、第２従来技術では、電磁コイルの巻回軸線の方向がシリンダの軸線に直交する方向である関係から、アクチュエータがシリンダの外方へ張り出して、緩衝器が大型化する不具合がある。
【０００８】
本発明の課題は、上述の事情を考慮してなされたものであり、油圧緩衝器を大型化せず、車両の操縦安定性及び乗り心地性を共に向上させることができる車両用油圧緩衝器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、シリンダ内に作動油が充填されるとともに、この作動油の流体抵抗により減衰力を発生可能な減衰機構を備えたピストンが上記シリンダ内に摺動自在に配設され、上記ピストンは、一端が車体に連結されるピストンロッドの他端部に同軸で連結されたロッドエンドの一端に結合され、上記シリンダと上記ピストンロッドとの相対移動に伴い両者間に摩擦力を発生可能とするフリクション発生装置が設置された車両用油圧緩衝器において、上記ロッドエンドは、軸方向中央部分に磁性体部と、軸方向両端部分に非磁性体部を有し、上記フリクション発生装置は、上記ロッドエンドに配設された電磁コイルと磁化吸着部材とを有してなり、上記電磁コイルは、少なくとも両端部に磁性体を備えたボビンにワイヤを上記シリンダの軸線に平行に、該電磁コイルの軸線を構成するように巻きつけた構造を持ち、通電により磁束を発生可能とするとともに、上記ロッドエンドの磁性体部に設置され、上記磁化吸着部材は、上記電磁コイルの両側に配置され、上記電磁コイルからの磁束により磁化されて上記シリンダ内周面に吸着され、このシリンダ内周面との間に摩擦力を発生可能とするとともに、上記磁化吸着部材が、上記ロッドエンドの非磁性体部に設置され、上記電磁コイルの上記ボビンは磁性体の部分に突起を有し、上記突起を含む該ボビンの軸方向断面において、上記突起が、上記磁化吸着部材に対して、径方向外側に配置されるようにしたものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記電磁コイル及び上記磁化吸着部材に形成される磁束通過面は、シリンダの軸線に対し傾斜するテーパ面に形成されているようにしたものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上記フリクション発生装置の電磁コイルと磁化吸着部材との間に形成されるエアギャップは、上記磁化吸着部材を上記電磁コイルへ接近又は離反可能とするシムの介在により調整可能に構成されたものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記フリクション発生装置の電磁コイルへの通電は、制御装置が、各種センサからの出力信号に基づき車両の動作状況に応じて、この制御装置により実施されるものである。
【００１３】
請求項１に記載の発明には、次の作用がある。
シリンダに対するピストンの相対速度が微低速域にあるときに、フリクション発生装置の磁化吸着部材によりシリンダ内周面との間に摩擦力が発生可能とされるので、ピストンの微低速域で油圧緩衝器の減衰力が増大し、油圧緩衝器がハードに（硬く）なって、車両の操縦安定性を向上させることができる。
【００１４】
また、フリクション発生装置の磁化吸着部材にて発生する摩擦力は、シリンダに対するピストンの相対速度に対し依存性が殆どないので、ピストンのシリンダに対する相対速度が中・高速域になっても増大しない。従って、この中・高速域で油圧緩衝器の減衰力（ピストンの減衰機構における作動油の流体抵抗による減衰力、及びフリクション発生装置の磁化吸着部材の摩擦力による減衰力）が過大とならないので、この減衰力により車両の振動を良好に減衰でき、車両の乗り心地性を向上させることができる。
【００１５】
また、フリクション発生装置の磁化吸着部材がシリンダの内周面に吸着して摩擦力を発生するので、両者の接触面積を十分に確保でき、従って、摩擦力の可変幅を大きく設定することができる。
【００１６】
また、フリクション発生装置の電磁コイルにて発生する磁束で磁化吸着部材を作動させるため、フリクション発生装置の応答性を良好にできる。
【００１７】
更に、フリクション発生装置の電磁コイルが、ピストンロッド側の透磁率の高い磁性体部に設置されたので、この電磁コイルにて強い磁力を発生させることができる。
【００１８】
また、フリクション発生装置の電磁コイルがピストンロッド側の磁性体部に設置され、磁化吸着部材がピストンロッド側の非磁性体部に設置されたので、電磁コイルにて発生した磁束は、一方の磁化吸着部材を経てシリンダへ流れ、他方の磁化吸着部材を経て電磁コイルへ戻る閉磁回路を構成し、電磁コイルからピストンロッド側へ漏れる磁束を極めて低減できる。この結果、磁化吸着部材を強く磁化させることができ、この磁化吸着部材のシリンダへの吸着力を増大でき、ひいては、磁化吸着部材とシリンダとの間に発生する摩擦力を増大させることができる。
【００１９】
また、電磁コイルの巻回軸線がシリンダの軸線に平行であるため、電磁コイル及び磁化吸着部材をピストンロッド側の外周面にコンパクトに装着できる。このため、油圧緩衝器が大型化せず、コストも低減できる。
【００２０】
また、フリクション発生装置が、ピストンロッド側の外周においてピストンとリバウンドストッパとの間に設置された場合には、フリクション発生装置が油圧緩衝器の伸縮運動に支障を与えることがないので、油圧緩衝器のシリンダを長大化させることなく、油圧緩衝器のストロークを適正に確保できる。
【００２１】
請求項２に記載の発明には、次の作用がある。
電磁コイル及び磁化吸着部材の磁束通過面がシリンダの軸線に対し傾斜するテーパ面に形成されたので、これらの磁束通過面の面積を増大でき、従って電磁コイルからシリンダ側への漏れ磁束を減少させて、電磁コイルから磁化吸着部材へ流れる磁束の通過量を増大できる。この結果、磁化吸着部材のシリンダへの吸着力を増大できるので、これらの磁化吸着部材とシリンダとの間に発生する摩擦力を増大させることができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明には、次の作用がある。
電磁コイルと磁化吸着部材との間のエアギャップは、シムの厚さを変更することにより調整可能に構成されたので、このシムの厚さを変更させることにより、電磁コイルから磁化吸着部材へ流れる磁束の通過量を調整して、磁化吸着部材のシリンダへの吸着力を調整でき、この磁化吸着部材とシリンダとの間に発生する摩擦力を調整できる。
【００２９】
請求項４に記載の発明には、次の作用がある。
制御装置が、各種センサからの出力信号に基づき、車両の動作状況に応じて、フリクション発生装置の電磁コイルへ通電して、磁化吸着部材とシリンダ内周面との間に摩擦力を発生させるので、車両の姿勢変化時に、上記摩擦力により油圧緩衝器の減衰力が増大してこの油圧緩衝器がハードに（硬く）なり、車両の操縦安定性が向上して、車両の姿勢を早期に安定させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
(A) 第１の実施の形態
図１は、本発明に係る油圧緩衝器の第１の実施の形態を示す断面図である。図２は、図１の部分拡大断面図である。図３は、図２のIII 部拡大断面図である。図４（Ａ）は、図２のA-A 線に沿う断面図であり、図４（Ｂ）は、図２のB-B 線に沿う断面図である。図５は、図１の油圧緩衝器の減衰力特性を示し、（Ａ）がシリンダに対するピストンの相対速度が微低速域の場合を、（Ｂ）が同相対速度が中・高速域の場合をそれぞれ示す。
【００３１】
図１に示すように、自動四輪車に使用される油圧緩衝器１０は、懸架ばね１１と一体化されてクッションユニットを構成し、このクッションユニットが車体側と車軸側に配置される。懸架ばね１１が路面からの衝撃を吸収し、油圧緩衝器１０がクッションユニットの振動を減衰して車体を制振させる。
【００３２】
油圧緩衝器１０は、インナチューブ１２と一端閉塞構造のアウタチューブ１３とによりシリンダ１４が構成され、インナチューブ１２内に作動油が充填されるとともに、ピストン１５が摺動自在に配設される。このピストン１５により、インナチューブ１２内は、作動油を充填し且つ後述のピストンロッド１８を収容するロッド側室１６Ｂと、作動油を充填し且つピストンロッド１８を収容しないピストン側室１６Ａとに区画される。
【００３３】
また、インナチューブ１２とアウタチューブ１３とに囲まれて、作動油が充填され且つ気体が封入されたリザーバ室１７が設けられる。このリザーバ室１７は、油圧緩衝器１０の圧縮行程又は伸長行程で、シリンダ１４のインナチューブ１２内へ侵入又は退出するピストンロッド１８の体積変化分の作動油を補償する機能を有する。符号Ｈは、リザーバ室１７内の作動油の油面を示す。
【００３４】
ピストン１５にはその中央位置に、ピストンロッド１８の一端に螺着されたロッドエンド１９が挿通される。このピストン１５には、圧側流路２０と伸側流路２１とが交互に穿設される。更に、ピストン１５の一側面に、圧側流路２０を閉止可能とする圧側減衰バルブ２２が配設され、ピストン１５の他側面に、伸側流路２１を閉止可能とする伸側減衰バルブ２３が配設される。ピストン１５、圧側減衰バルブ２２及び伸側減衰バルブ２３は、ナット２４にてロッドエンド１９に一体化される。
【００３５】
一方、インナチューブ１２の他端側開口部にロッドガイド２５が嵌装される。ピストンロッド１８は、このロッドガイド２５に摺動自在に貫通され、他端側がシリンダ１４外に突設される。ロッドガイド２５には、ピストンロッド１８の外周面に摺接して作動油の漏洩を防止するオイルシール２６が配設される。また、このロッドガイド２５を覆うようにして、シリンダ１４のアウタチューブ１３にシリンダキャップ２７が装着される。
【００３６】
インナチューブ１２の一端側にはベースバルブ機構２８が設置される。このベースバルブ機構２８は、バルブ機構本体２９に圧側減衰バルブ３０及び伸側チェックバルブ３１が装着されたものであり、バルブ機構本体２９がインナチューブ１２の一端開口部に嵌装される。更に、このバルブ機構本体２９に、ピストン側室１６Ａとリザーバ室１７とを連通する図示しない流路が形成される。上述の圧側減衰バルブ２２、伸側減衰バルブ２３及び圧側減衰バルブ３０が油圧緩衝器１０の減衰機構を構成する。
【００３７】
従って、油圧緩衝器１０の圧縮行程では、ピストン側室１６Ａ内の作動油がピストン１５の圧側流路２０を通り圧側減衰バルブ２２を撓み変形してロッド側室１６Ｂ内へ流入し、このときの流体抵抗により圧側減衰力を発生させる。更に、この圧縮行程で、ピストンロッド１８のインナチューブ１２内への侵入体積相当分の作動油が、ピストン側室１６Ａ内からベースバルブ機構２８の圧側減衰バルブ３０を撓み変形させ、このときの流体抵抗により圧側減衰力を発生させ、リザーバ室１７内へ流入する。このように、圧側減衰バルブ２２及び３０により、油圧緩衝器１０の圧縮行程において圧側減衰力が発生する。
【００３８】
油圧緩衝器１０の伸長行程では、ロッド側室１６Ｂ内の作動油が、ピストン１５の伸側流路２１を通り伸側減衰バルブ２３を撓み変形させ、このときの流体抵抗により伸側減衰力を発生させ、ピストン側室１６Ａ内へ流れる。また、この伸長行程で、ピストンロッド１８のインナチューブ１２内からの退出体積相当分の作動油がリザーバ室１７からベースバルブ機構２８の伸側チェックバルブ３１を開弁させてピストン側室１６Ａ内へ流入し、このピストン側室１６Ａ内の体積を補償する。
【００３９】
この油圧緩衝器１０は、アウタチューブ１３の閉塞端部に不図示の車軸ブラケットが固着され、この車軸ブラケットを介して車軸を支持する。また、ピストンロッド１８の他端部が、後述のように車体（不図示）に支持される。
【００４０】
つまり、ピストンロッド１８の上端部には、ジョイントカラー３２にて受座３３及び３４が位置決めされ、これらの受座３３、３４間にマウントラバー３５Ａ、３５Ｂが配設され、このマウントラバー３５Ａ、３５Ｂ間に車体取付ブラケット３７が挟持された状態で、上記ピストンロッド１８の上端部に取付ナット３８が螺装され、ピストンロッド１８の上端部は車体取付ブラケット３７に弾性的に取付けられる。この車体取付ブラケット３７が、車体取付ブラケット３７に設置された取付ボルト３９を用いて、車体の車体プレート（不図示）に取付けられて、油圧緩衝器１０におけるピストンロッド１８の上端部は、マウントラバー３５Ａ及び３５Ｂ並びに車体取付ブラケット３７を介し車体に弾性支持される。
【００４１】
また、このピストンロッド１８の他端側には、受座３３をピストンロッド１８に支持する受座ストッパ４０と上記受座３３との間に筒体４１が挟持される。この筒体４１は、シリンダ１４のロッドガイド２５配置側近傍まで延び、ピストンロッド１８の他端側で受座ストッパ４０に当接して装着されたバンパストッパラバー４２を囲むようにして構成される。このバンパストッパラバー４２は、油圧緩衝器１０の最圧縮時に、シリンダ１４の他端部に設置のバンパプレート４３に当接して圧縮変形され、直径方向外方へ膨出して、油圧緩衝器１０の最圧縮ストロークを規制するものである。上記筒体４１は、このバンパストッパ４２が圧縮されて外方へ膨出変形した時に、この膨出変形を規制可能として、油圧緩衝器１０の最圧縮時のばね特性を大きく設定する。
【００４２】
また、油圧緩衝器１０のインナチューブ１２内には、リバウンドストッパラバー４４がピストンロッド１８に装着され、このリバウンドストッパラバー４４がリバウンドストッパ４５によりピストンロッド１８に支持される。油圧緩衝器１０の最伸長時に、リバウンドストッパラバー４４がロッドガイド２５に当接して、油圧緩衝器１０の最伸長ストロークが規制される。
【００４３】
一方、前記懸架ばね１１は、一端が、ロッド側スプリングシートを兼ねる車体取付ブラケット３７にラバー４６を介して支持され、他端がシリンダ１４のアウタチューブ１３外周に固着されたシリンダ側スプリングシート４７に支持される。この懸架ばね１１は取付状態で、初期ばね荷重が一定となるように保持される。
【００４４】
さて、上記油圧緩衝器１０には、図１及び図２に示すように、その内部にフリクション発生装置５０が配置される。このフリクション発生装置５０は、電磁コイル５１及び磁化吸着部材５２、５３を有してなり、これらの電磁コイル５１及び磁化吸着部材５２、５３がインナチューブ１２内で、ピストン１８に連結されたロッドエンド１９の外周に設置される。電磁コイル５１にて発生した磁束により磁化吸着部材５２及び５３が磁化され、これにより、磁化吸着部材５２及び５３が拡径してインナチューブ１２の内周面１２Ａに吸着され、シリンダ１２のインナチューブ１２とピストンロッド１８及びロッドエンド１９との相対移動に伴い、インナチューブ１２の内周面１２Ａと磁化吸着部材５２及び５３との間に摩擦力が発生可能に構成される。
【００４５】
上記ロッドエンド１９は、軸方向中央部分が鉄等の磁性体からなる磁性体部１９Ａであり、軸方向両端部分がステンレス鋼（ＳＵＳ）等の非磁性体からなる非磁性体部１９Ｂ、１９Ｃであり、これらの磁性体部１９Ａと非磁性体部１９Ｂ及び１９Ｃとが、例えばフリクション溶接等の溶接により接合されて構成される。
【００４６】
一方の非磁性体部１９Ｂに、ピストンロッド１８の一端部の雄ねじ部４９に螺合するための雌ねじ部５４が刻設されるとともに、段部５５が形成される。また、他方の非磁性体部１９Ｃに、ピストン１５、圧側減衰バルブ２２及び伸側減衰バルブ２３等がナット２４にて一体化されるとともに、雄ねじ部５６が刻設される。非磁性体部１９Ｂに磁化吸着部材５２が、非磁性体部１９Ｃに磁化吸着部材５３がそれぞれ配置され、磁性体部１９Ａに電磁コイル５１が配置される。つまり、磁化吸着部材５２、電磁コイル５１、磁化吸着部材５３を順次ロッドエンド１９に挿入し、磁化吸着部材５２をロッドエンド１９の非磁性体部１９Ｂにおける段部５５に当接させ、非磁性体部１９Ｃの雄ねじ部５６にナット５７を螺動させて、電磁コイル５１、磁化吸着部材５２及び５３がロッドエンド１９に固定される。
【００４７】
上記電磁コイル５１は、全体が鉄製の磁性体からなるボビン５８にマグネットワイヤ５９が巻き付けられて構成され、このマグネットワイヤ５９の巻回軸線がシリンダ１４の軸線Ｏと平行になるよう設けられる。マグネットワイヤ５９には、リード線６０が接続される。このリード線６０は、電磁コイル５１のマグネットワイヤ５９から、ロッドエンド１９の非磁性体部１９Ｂにおける通孔７２及び中空部７８、並びにピストンロッド１８の中空部７９内を経て、油圧緩衝器１０の外部に設置された制御装置６１に接続される。従って、電磁コイル５１は、リード線６０を介し制御装置６１により通電が制御されて、磁束を発生可能に構成される。
【００４８】
上記磁化吸着部材５２及び５３は、それぞれ、リング形状の支持板６２に弾性体６３の基端面を焼き付け、この弾性体６３の先端面に摺動部材６４を同様に焼き付けて、弾性体６３及び摺動部材６４が支持板６２に対し片持ち状態で固着されたものである。これらの弾性体６３及び摺動部材６４は、図４（Ｂ）に示すように、支持板６２の周方向に複数分割、例えば 4分割状態で配置されて、インナチューブ１２の内周面１２Ａ方向に拡径可能に構成されるとともに、 4分割された弾性体６３及び摺動部材６４間の隙間が流路８４として構成される。
【００４９】
ここで、支持板６２は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の非磁性体で構成され、弾性体６３は、耐油性ラバー（ＮＢＲ）等のゴムで構成され、摺動部材６４は、鉄等の磁性体にて構成される。
【００５０】
従って、電磁コイル５１にて発生した磁束により磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４が磁化され、これらの摺動部材６４は、弾性体６３の弾性変形により拡径されてインナチューブ１２の内周面１２Ａに吸着され、シリンダ１４のインナチューブ１２とピストンロッド１８及びロッドエンド１９との相対移動に伴い、インナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に摩擦力を発生可能とする。
【００５１】
上記摺動部材６４の外周面には、摩擦材６５が薄くコーティング又は焼き付けられるのが好ましい。この摩擦材６５は、摩擦係数が大きく且つ耐摩耗性に優れた材質であり、例えば、ガラス繊維及び摩耗調整材を樹脂やゴムで均質に混合し、加熱成形したモールド材が望ましい。上記摺動部材６４は、摩擦材６５をインナチューブ１２の内周面１２Ａに接触させた状態で、インナチューブ１２の内周面１２Ａに吸着可能に設けられる。
【００５２】
また、前記電磁コイル５１におけるボビン５８の軸方向両端部は、図４（Ａ）に示すように、ボビン５８の周方向に複数分割、例えば 4分割された突起６６を有する。この突起６６は、前述の磁化吸着部材５２及び５３における摺動部材６４に対応して設けられる。この電磁コイル５１のボビン５８の突起６６と磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４との対向する面が、図３に示すように、それぞれ磁束通過面６７、６８として構成される。これらの磁束通過面６７、６８を通過して、電磁コイル５８のボビン５８から磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４へ磁束が流れる。
【００５３】
電磁コイル５１におけるボビン５８の磁束通過面６７は、シリンダ１４の軸線Ｏに対し傾斜するテーパ磁束通過面６７Ａと、シリンダ１４の軸線Ｏに垂直な垂直磁束通過面６７Ｂとが連設されたものである。また、磁化吸着部材５２、５３における摺動部材６４の磁束通過面６８は、シリンダ１４の軸線Ｏに対しテーパ磁束通過面６７Ａと同一角度で傾斜するテーパ磁束通過面６８Ａと、シリンダ１４の軸線Ｏに垂直な垂直磁束通過面６８Ｂとが連設されたものである。テーパ磁束通過面６７Ａとテーパ磁束通過面６８Ａとが互いに対向して両者間にエアギャップ６９Ａ（隙間）を形成し、垂直磁束通過面６７Ｂと垂直磁束通過面６８Ｂとが互いに対向して両者間にエアギャップ（隙間）６９Ｂが形成される。
【００５４】
エアギャップ６９Ａ及び６９Ｂが、電磁コイル５１のボビン５８における突起６６の外周面とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの距離よりも小さいので、電磁コイル５１にて発生した磁束は、その大部分が図３の実線矢印に示す如く、テーパ磁束通過面６７Ａからエアギャップ６９Ａを経てテーパ磁束通過面６８Ａへ流れ、テーパ磁束通過面６７Ｂからエアギャップ６９Ｂを経て垂直磁束通過面６８Ｂへ流れて、図３の破線に示すようなボビン５８からシリンダ１２への漏れ磁束が少なくなる。特に、ボビン５８のテーパ磁束通過面６７Ａ及び摺動部材６４のテーパ磁束通過面６８Ａがテーパ面形状に形成されて、後述の第２の実施の形態における平行磁束通過面９１Ａ及び９２Ａ（図７）よりも磁束通過面積が増大していることからも、電磁コイル５１のボビン５８からインナチューブ１２への磁束の漏れ量が低減されている。
【００５５】
また、図２に示すように、磁化吸着部材５２の内側でロッドエンド１９の非磁性体部１９Ｂの外周にカラー７０が、磁化吸着部材５３の内側で非磁性体部１９Ｃの外周にカラー７１がそれぞれ嵌装されている。これらのカラー７０、７１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の非磁性体にて構成される。図３に示すように、カラー７１の一端面は磁化吸着部材５３の支持板６２に当接し、他端面は、シム８１を介して電磁コイル５１のボビン５８における磁化吸着部材５３側の端面に当接する。また、図２に示すように、カラー７０の一端面は、電磁コイル５１のボビン５８における磁化吸着部材５２側端面に当接し、他端面はシム８０を介して磁化吸着部材５２の支持板６２に当接する。
【００５６】
従って、シム８０の厚さを調整することにより、磁化吸着部材５２が電磁コイル５１のボビン５８へ接近或いは離反して、前記ボビン５８のテーパ磁束通過面６７Ａと磁化吸着部材５２の摺動部材６４におけるテーパ磁束通過面６８Ａとのエアギャップ６９Ａ、並びにボビン５８の垂直磁束通過面６７Ｂと磁化吸着部材５２における摺動部材６４の垂直磁束通過面６８Ｂとのエアギャップ６９Ｂが調整可能とされる。同様に、シム８１の厚さを調整することにより、磁化吸着部材５３が電磁コイル５１のボビン５８へ接近或いは離反して、ボビン５８のテーパ磁束通過面６７Ａと磁化吸着部材５３における摺動部材６４のテーパ磁束通過面６８Ａとのエアギャップ６９Ａ、並びにボビン５８の垂直磁束通過面６７Ｂと磁化吸着部材５３における摺動部材６４の垂直磁束通過面６８Ｂとのエアギャップ６９Ｂが調整可能とされる。これらのエアギャップ６９Ａ、６９Ｂの調整により、電磁コイル５１のボビン５８と磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４との間を流れる磁束の通過量が調整されて、つまり、電磁コイルから揺動部材への磁束の通過し易さが調整されて、摺動部材６４のインナチューブ１２への吸着力が調整される。
【００５７】
上述の電磁コイル５１にて発生した磁束は、図２の実線矢印に示すように、例えばボビン５８の磁化吸着部材５３側端部から、テーパ磁束通過面６７Ａ及び垂直磁束通過面６７Ｂを通り、磁化吸着部材５３側のエアギャップ６９Ａ及び６９Ｂを飛び越えて、磁化吸着部材５３における摺動部材６４のテーパ磁束通過面６８Ａ及び垂直磁束通過面６８Ｂを通り、この磁化吸着部材５３の摺動部材６４に至る。この摺動部材６４は上述の磁束により磁化されてインナチューブ１２の内周面１２Ａに吸着されるので、この磁化吸着部材５３の摺動部材６４からの磁束はインナチューブ１２に漏れなく流れ、このインナチューブ１２から磁化吸着部材５２の摺動部材６４へ至る。この磁化吸着部材５２の摺動部材６４に至った磁束は、磁化吸着部材５２の摺動部材６４のテーパ磁束通過面６８Ａ及び垂直磁束通過面６８Ｂを通り、磁化吸着部材５２側のエアギャップ６９Ａ及び６９Ｂを飛び越えて、電磁コイル５１におけるボビン５８の磁化吸着部材５２側端部のテーパ磁束通過面６７Ａ及び垂直磁束通過面６７Ｂを通りボビン５８の磁化吸着部材５２側端部へ至り電磁コイル５１に戻る。このように、電磁コイル５１にて発生した磁束は、電磁コイル５１から磁化吸着部材５３、インナチューブ１２及び磁化吸着部材５２を経て電磁コイル５１へ戻る閉磁回路を流れ、電磁コイル５１からピストンロッド１８へ漏れる磁束が減少して、磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４が強く磁化可能とされる。
【００５８】
尚、インナチューブ１２内における作動油は、図２の破線矢印に示すように、磁化吸着部材５２、５３における分割された弾性体６３及び摺動部材６４間の流路８４と、電磁コイル５１のボビン５８において同様に 4分割された突起６６間の流路８２と、電磁コイル５１とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間の流路８３と、を流れることにより、フリクション発生装置５０の存在に拘らずインナチューブ１２内を流動する。
【００５９】
ところで、前述のように電磁コイル５１への通電を制御する制御装置６１は、図１に示すように、車速センサ７３、舵角センサ７４、スロットルセンサ７５、ブレーキセンサ７６及び加速度センサ７７の各種センサに接続される。この制御装置６１は、ＣＰＵ（中央処理演算装置）であり、各種センサ７３〜７７からの出力信号を入力して、車両の動作状況に応じて、フリクション発生装置５０の電磁コイル５１への通電を制御する。つまり、制御装置６１は、車速センサ７３及び舵角センサ７４からの出力信号に基づき、車速が設定車速α以上であり且つ舵角及び舵角速度が所定値以上であるときに、車両にロール現象が発生すると判定して、リード線６０を介し電磁コイル５１へ通電する。
【００６０】
また、制御部７２は、車速センサ７３及びスロットルセンサ７５からの出力信号に基づき、車速が設定車速β、γ間にあり且つスロットル開度及びスロットル開速度が所定値以上であるときに、車両前方が上動するスクォート現象が発生すると判定して、リード線６０を介し電磁コイル５１へ通電する。
【００６１】
また、制御部７２は、車速センサ７３、ブレーキセンサ７６及び加速度センサ７７からの出力信号に基づいて、車速が設定車速δ以上であり且つブレーキが作動したとき、或いは車速が設定車速δ以上であり且つ加速度が所定値以上となったとき、車両前方が下動するダイブ現象が発生すると判定して、リード線６０を介し電磁コイル５１へ通電する。
【００６２】
更に、制御部７２は、車速センサ７３からの出力信号に基づき、車速が設定車速ε以上となったときに、高速走行時の、例えば車線変更時における車両姿勢を安定化させるべく、リード線６０を介し電磁コイル５１へ通電する。
【００６３】
また、制御部７２は、車速センサ７３及び加速度センサ７７からの出力信号に基づき、車速が設定車速ζ以上であり且つ加速度が所定値以上となったときに、悪路でのあおり現象が車両に発生すると判定して、リード線６０を介し電磁コイル５１へ通電する。
【００６４】
上述のように、制御装置６１が車両の姿勢変化を判定して電磁コイル５１へ通電すると、この電磁コイル５１が磁束を発生して磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４を磁化させ、この摺動部材６４が拡径して、摩擦材６５を介しインナチューブ１２の内周面１２Ａに吸着する。これにより、インナチューブ１２と磁化吸着部材５２及び５３の相対移動に際し、インナチューブ１２の内周面１２Ａと磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４の摩擦材６５との間に摩擦力が発生する。
【００６５】
この摩擦力は、図５（Ａ）の実線ｂ及びｃに示すように、油圧緩衝器１０におけるピストン１５のシリンダ１４に対する相対速度が微低速域（0.01〜0.03m/s ）から発生し、このため、ピストン１５の上記微低速域で油圧緩衝器１０の減衰力が増大し、油圧緩衝器１０が硬く（ハードに）なって、車両の操縦安定性が向上し、車両の姿勢を早期に安定化できる。
【００６６】
また、上述の摩擦材６２とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力は、ピストン１５のシリンダ１４に対する相対速度が中・高速域になっても増大しない（つまり速度依存性がない）ので、図５（Ａ）及び（Ｂ）の実線ｂ及びｃに示すように、ピストン１５の上記中・高速域で減衰力（ピストン１５の減衰機構２２、２３、３０における作動油の流体抵抗による減衰力、及びフリクション発生装置５０の磁化吸着部材５２、５３の摩擦力による減衰力）が過大とならない。このため、この減衰力により、悪路走行時又は段差乗り越し時等の車両姿勢の振動を良好に制振でき、車両の乗り心地性を向上させることができる。
【００６７】
また、制御装置６１からフリクション発生装置５０の電磁コイル５１へ通電がなされないときには、磁化吸着部材５２及び５３における摺動部材６４の摩擦材６５とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に摩擦力が発生せず、油圧緩衝器１０は、圧側減衰バルブ２２、伸側減衰バルブ２３及び圧側減衰バルブ３０によって図５（Ａ）及び（Ｂ）の実線ｄ、ｅに示す流体抵抗のみによる減衰力を発生し、車両を制振させる。
【００６８】
従って、上記実施の形態によれば、次の(1) 〜(12)の効果を奏する。
(1) 油圧緩衝器１０のシリンダ１４に対するピストン１５の相対速度が微低速域にあるときに、フリクション発生装置５０の磁化吸着部材５２及び５３における摺動部材６４の摩擦材６５によりインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に摩擦力を発生可能とするので、ピストン１５の微低速域で油圧緩衝器１０の減衰力が増大し、油圧緩衝器１０が硬く（ハードに）なって、車両安定性を向上させることができる。
【００６９】
(2) フリクション発生装置５０の磁化吸着部材５２及び５３にてインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力は、シリンダ１４に対するピストン１５の相対速度に対し依存性が殆どないので、このピストン１５のシリンダ１４に対する相対速度が中・高速域になっても摩擦力が増大しない。従って、この中・高速域で油圧緩衝器１０の減衰力（ピストン１５の減衰機構２２、２３及び３０における作動油の流体抵抗による減衰力、及び磁化吸着部材５２及び５３の摩擦力による減衰力）が過大とならないので、この減衰力により車両の振動を良好に減衰でき、車両の乗り心地性を向上させることができる。
【００７０】
(3) フリクション発生装置５０の磁化吸着部材５２及び５３における摺動部材６４の摩擦材６５がインナチューブ１２の内周面１２Ａに接触して摩擦力を発生するので、摩擦材６５、インナチューブ１２の接触面積を十分に確保でき、従って摩擦力の可変幅を大きく設定できる。
【００７１】
(4) フリクション発生装置５０の電磁コイル５１にて発生する磁束で磁化吸着部材５２及び５３を作動させるため、フリクション発生装置５０の応答性を良好にできる。
【００７２】
(5) フリクション発生装置５０の電磁コイル５１が、ロッドエンド１９の透磁率の高い磁性体部１９Ａに設置されたので、この電磁コイル５１にて強い磁力を発生させることができる。
【００７３】
(6) フリクション発生装置５０の電磁コイル５１がロッドエンド１９の磁性体部１９Ａに設置され、磁化吸着部材５２、５３がロッドエンド１９の非磁性体部１９Ｂ、１９Ｃにそれぞれ設置されたので、電磁コイル５１にて発生した磁束は、一方の磁化吸着部材５３の摺動部材６４を経てシリンダ１４のインナチューブ１２へ流れ、他方の磁化吸着部材５２の摺動部材６４を経て電磁コイル５１へ戻る閉磁回路を構成し、電磁コイル５１からロッドエンド１９へ漏れる磁束を極めて低減できる。この結果、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４を強く磁化させることができ、この磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４におけるインナチューブ１２の内周面１２Ａへの吸着力を増大でき、ひいては、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力を増大させることができる。
【００７４】
(7) 電磁コイル５１の巻回軸線がシリンダ１４の軸線Ｏに平行であるため、電磁コイル５１及び磁化吸着部材５２、５３をロッドエンド１９の外周面にコンパクトに装着できる。このため、油圧緩衝器１０が大型化せず、コストも低減できる。
【００７５】
(8) 電磁コイル５１のテーパ磁束通過面６７Ａと磁化吸着部材５２、５３のテーパ磁束通過面６８Ａとの間のエアギャップ６９Ａ、並びに電磁コイル５１の垂直磁束通過面６７Ｂと磁化吸着部材５２、５３の垂直磁束通過面６８Ｂとの間のエアギャップ６９Ｂは、それぞれシム８０、８１の厚さを変更することにより調整可能に構成されたので、このシム８０、８１の厚さを変更させることにより、電磁コイル５１から磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４へ流れる磁束の通過量を調整して、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４のインナチューブ１２への吸着力を調整でき、この摺動部材６４の摩擦材６５とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力を調整できる。
【００７６】
(9) 電磁コイル５１のテーパ磁束通過面６７Ａと磁化吸着部材５２、５３のテーパ磁束通過面６８Ａがシリンダ１４の軸線Ｏに対し傾斜するテーパ面に形成されたので、これらのテーパ磁束通過面６７Ａ及び６８Ａの面積を増大でき、従って、電磁コイル５１からインナチューブ１２側への漏れ磁束を減少させて、電磁コイル５１から磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４へ流れる磁束の通過量を増大できる。この結果、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４のシリンダ１２への吸着力を増大できるので、これらの磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４の摩擦材６５とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力を増大させることができる。
【００７７】
(10)制御装置６１が、各種センサ７３〜７７からの出力信号に基づき、車両の動作状況に応じて、フリクション発生装置５０の電磁コイル５１へ通電して、磁化吸着部材５２、５３における摺動部材６４の摩擦材６５とシリンダ１４におけるインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に摩擦力を発生させるので、車両の姿勢変化時に、上記摩擦力により油圧緩衝器１０の減衰力が増大してこの油圧緩衝器１０がハードに（硬く）なり、車両の操縦安定性が向上して、車両の姿勢を早期に安定させることができる。
【００７８】
(11)油圧緩衝器１０内における磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４の外周に摩擦材６５が配設され、この摩擦材６５が対摩耗性に優れたものであることから、フリクション発生装置５０の耐久性を向上させることができる。
【００７９】
(12)フリクション発生装置５０が、ロッドエンド１９の外周においてピストン１５とリバウンドストッパ４５との間に設置されたので、フリクション発生装置５０が油圧緩衝器１０の伸縮運動に支障を与えることがないので、油圧緩衝器のシリンダ１４を長大化させることなく、油圧緩衝器１０のストロークを適正に確保できる。
【００８０】
(B) 第２の実施の形態
図６は、本発明に係る車両用油圧緩衝器の第２の実施の形態を示す部分拡大断面図である。図７は、図６のVII 部拡大断面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００８１】
この実施の形態の油圧緩衝器９０では、電磁コイル５１のボビン５８における磁束通過面９１と、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４における磁束通過面９２との形状が異なる。つまり、図７に示すように、磁束通過面９１は、シリンダ１４の軸線Ｏに平行な平行磁束通過面９１Ａと、シリンダ１４の軸線Ｏに垂直な垂直磁束通過面９１Ｂとが連設されたものである。また、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４における磁束通過面９２は、シリンダ１４の軸線Ｏに平行な平行磁束通過面９２Ａと、シリンダ１４の軸線Ｏに垂直な垂直磁束通過面９２Ｂとが連設されたものである。ボビン５８の平行磁束通過面９１Ａと摺動部材６４の平行磁束通過面９２Ａとが互いに対向し、両者間にエアギャップ（隙間）９３Ａが形成される。また、ボビン５８の垂直磁束通過面９１Ｂと摺動部材６４の垂直磁束通過面９２Ｂとが互いに対向し、両者間にエアギャップ（隙間）９３Ｂが形成される。
【００８２】
電磁コイル５１にて発生した磁束は、例えばボビン５８の磁化吸着部材５３側端部の平行磁束通過面９１Ａ及び垂直磁束通過面９１Ｂを通り、エアギャップ９３Ａ及び９３Ｂを飛び越えて、磁化吸着部材５３の摺動部材６４における平行磁束通過面９２Ａ及び垂直磁束通過面９２Ｂを通りこの摺動部材６４へ流れる。この磁化吸着部材５３の摺動部材６４の磁束はインナチューブ１２へ漏れなく流れて、このインナチューブ１２から磁化吸着部材５２の摺動部材６４へ至り、この磁化吸着部材５２の摺動部材６４における平行磁束通過面９２Ａ及び垂直磁束通過面９２Ｂを通過し、磁化吸着部材５２側のエアギャップ９３Ａ及び９３Ｂを飛び越えて、電磁コイル５１におけるボビン５８の磁化吸着部材５２側の端部の平行磁束通過面９１Ａ及び垂直磁束通過面９１Ｂを通過して、ボビン５８の磁化吸着部材５２側端部に至り、電磁コイル５１に戻る。このように、この実施の形態の油圧緩衝器９０でも、電磁コイル５１にて発生した磁束は、磁化吸着部材５３の摺動部材６４、シリンダ１２及び磁化吸着部材５２の摺動部材６４を通る閉磁回路を構成する。
【００８３】
この油圧緩衝器９０では、電磁コイル５１のボビン５８における平行磁束通過面９１Ａと磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４における平行磁束通過面９２Ａとがシリンダ１４の軸線Ｏに平行であるため、これらを通過する磁束が、前記油圧緩衝器１０の電磁コイル５１のボビン５８におけるテーパ磁束通過面６７Ａ及び磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４におけるテーパ磁束通過面６８Ａの場合に比べ少ない点と、シム８０及び８１の厚さを調整することにより、ボビン５８の垂直磁束通過面９１Ｂと磁化吸着部材５２、５３の垂直磁束通過面９２Ｂとのエアギャップ９３Ｂのみが調整される点とが、前記油圧緩衝器１０と異なる。従って、この実施の形態の油圧緩衝器９０においても、前記油圧緩衝器１０の(1) 〜(8) 及び(10)〜(12)の効果を奏する。
【００８４】
尚、上記両実施の形態の油圧緩衝器１０、９０においては、制御装置６１は電磁コイル５１へ一定値の電流を供給するものを述べたが、制御装置６１が各種センサ７３〜７７からの出力信号値の大小に応じて供給電流値を変更させ、電磁コイル５１にて発生する磁束を変化させて、磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４の磁化の程度を変化させ、この摺動部材６４の摩擦材６５とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力の大きさを制御してもよい。例えば、制御装置６１は、車速センサ７３及び舵角センサ７４からの出力信号に基づき、車速が設定車速α以上であるとき、舵角及び舵角速度の大きさに応じて電磁コイル５１への供給電流値を変化させ、磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４における摩擦材６５とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力を制御してもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態の油圧緩衝器１０、９０では、電磁コイル５１のボビン５８の全体が磁性体にて構成されるものを述べたが、図３の一点鎖線に示すように、ボビン５８の両端部を除く部分でマグネットコイル５９が巻き付けられる部分を樹脂等の非磁性体９４にて構成し、ボビン５８の両端部のみを鉄等の磁性体９５で構成して、電磁コイル５１の重量及びコストを低減してもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る車両用油圧緩衝器によれば、油圧緩衝器を大型化せず、車両の操縦安定性及び乗り心地性を共に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係る油圧緩衝器の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】 図２は、図１の部分拡大断面図である。
【図３】 図３は、図２のIII部拡大断面図である。
【図４】 図４（Ａ）は、図２のA-A線に沿う断面図であり、図４（Ｂ）は、図２のB-B線に沿う断面図である。
【図５】 図５は、図１の油圧緩衝器の減衰力特性を示し、（Ａ）がシリンダに対するピストンの相対速度が微低速域の場合を、（Ｂ）が同相対速度が中・高速域の場合をそれぞれ示す。
【図６】 図６は、本発明に係る車両用油圧緩衝器の第２の実施の形態を示す部分拡大断面図である。
【図７】 図７は、図６のVII部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ 油圧緩衝器
１２ インナチューブ
１４ シリンダ
１５ ピストン
１８ ピストンロッド
１９ ロッドエンド
１９Ａ ロッドエンドの磁性体部
１９Ｂ、１９Ｃ ロッドエンドの非磁性体部
２２ 圧側減衰バルブ
２３ 伸側減衰バルブ
３０ 圧側減衰バルブ
５０ フリクション発生装置
５１ 電磁コイル
５２、５３ 磁化吸着部材
５８ ボビン
５９ マグネットワイヤ
６１ 制御装置
６４ 摺動部材
６６ 突起
６７ 電磁コイルの磁束通過面
６７Ａ テーパ磁束通過面
６８ 磁化吸着部材の磁束通過面
６８Ａ テーパ磁束通過面
６９Ａ エアギャップ
７３ 車速センサ
７４ 舵角センサ
７５ スロットルセンサ
７６ ブレーキセンサ
７７ 加速度センサ
８０、８１ シム
Ｏ シリンダの軸線
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動四輪車又は自動二輪車に使用される車両用油圧緩衝器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動四輪車或いは自動二輪車に使用される車両用油圧緩衝器では、シリンダ内に作動油が充填されるとともに、ピストンが摺動自在に配設され、このピストンに、作動油の流体抵抗により減衰力を発生する減衰機構が設置されている。ピストンには、ピストンロッドの一端が結合され、このピストンロッドの他端側がシリンダ外部へ延出される。このピストンロッドと上記シリンダとの間に懸架ばねが介装され、油圧緩衝器は車体側と車軸側に配設される。懸架ばねにより路面からの衝撃が吸収され、上記油圧緩衝器の減衰機構により車体の振動が制振される。
【０００３】
上述のような車両油圧緩衝器には、減衰機構にて発生する流体抵抗に基づく減衰力を変更して、車両の操縦安定性と乗り心地性を共に向上させるようにした減衰力可変の油圧緩衝器がある。つまり、この減衰力可変の油圧緩衝器は、シリンダに対するピストンの相対速度が遅い微低速域で、図５（Ａ）の破線ａに示すように、流体抵抗に基づく減衰力を高めて、車両の操縦安定性を向上させている（第１従来技術）。
【０００４】
一方、緩衝器には、シリンダ（ハウジング）内にロッドを軸方向に相互移動自在に挿入し、これらのシリンダとロッドとを摩擦接触させて摩擦力を発生し、この摩擦力により減衰力を発生するようにした摩擦緩衝器がある。
【０００５】
このような摩擦緩衝器には、実開平3-84447 号公報に示すように、シリンダの軸線に直交する方向の巻回軸線を持つ電磁コイルと、電磁コイルへの通電でロッド側に押圧される磁石からなるプランジャと、を有するアクチュエータを上記シリンダに取り付け、プランジャに取り付けたパッドをロッドに押し付けて、減衰力を可変するようにしたものが開示されている（第２従来技術）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第１従来技術では、シリンダに対するピストンの相対速度が微低速域で上述のように流体抵抗に基づく減衰力を高めると、図５（Ｂ）の破線ａに示すように、シリンダに対するピストンの相対速度が中・高速域でも流体抵抗に基づく減衰力が大幅に上昇してしまい、悪路や段差乗り越し時等に車両の乗り心地性が著しく低下してしまう。
【０００７】
また、第２従来技術では、電磁コイルの巻回軸線の方向がシリンダの軸線に直交する方向である関係から、アクチュエータがシリンダの外方へ張り出して、緩衝器が大型化する不具合がある。
【０００８】
本発明の課題は、上述の事情を考慮してなされたものであり、油圧緩衝器を大型化せず、車両の操縦安定性及び乗り心地性を共に向上させることができる車両用油圧緩衝器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、シリンダ内に作動油が充填されるとともに、この作動油の流体抵抗により減衰力を発生可能な減衰機構を備えたピストンが上記シリンダ内に摺動自在に配設され、上記ピストンは、一端が車体に連結されるピストンロッドの他端部に同軸で連結されたロッドエンドの一端に結合され、上記シリンダと上記ピストンロッドとの相対移動に伴い両者間に摩擦力を発生可能とするフリクション発生装置が設置された車両用油圧緩衝器において、上記ロッドエンドは、軸方向中央部分に磁性体部と、軸方向両端部分に非磁性体部を有し、上記フリクション発生装置は、上記ロッドエンドに配設された電磁コイルと磁化吸着部材とを有してなり、上記電磁コイルは、少なくとも両端部に磁性体を備えたボビンにワイヤを上記シリンダの軸線に平行に、該電磁コイルの軸線を構成するように巻きつけた構造を持ち、通電により磁束を発生可能とするとともに、上記ロッドエンドの磁性体部に設置され、上記磁化吸着部材は、上記電磁コイルの両側に配置され、上記電磁コイルからの磁束により磁化されて上記シリンダ内周面に吸着され、このシリンダ内周面との間に摩擦力を発生可能とするとともに、上記磁化吸着部材が、上記ロッドエンドの非磁性体部に設置され、上記電磁コイルの上記ボビンは磁性体の部分に突起を有し、上記突起を含む該ボビンの軸方向断面において、上記突起が、上記磁化吸着部材に対して、径方向外側に配置されるようにしたものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記電磁コイル及び上記磁化吸着部材に形成される磁束通過面は、シリンダの軸線に対し傾斜するテーパ面に形成されているようにしたものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上記フリクション発生装置の電磁コイルと磁化吸着部材との間に形成されるエアギャップは、上記磁化吸着部材を上記電磁コイルへ接近又は離反可能とするシムの介在により調整可能に構成されたものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記フリクション発生装置の電磁コイルへの通電は、制御装置が、各種センサからの出力信号に基づき車両の動作状況に応じて、この制御装置により実施されるものである。
【００１３】
請求項１に記載の発明には、次の作用がある。
シリンダに対するピストンの相対速度が微低速域にあるときに、フリクション発生装置の磁化吸着部材によりシリンダ内周面との間に摩擦力が発生可能とされるので、ピストンの微低速域で油圧緩衝器の減衰力が増大し、油圧緩衝器がハードに（硬く）なって、車両の操縦安定性を向上させることができる。
【００１４】
また、フリクション発生装置の磁化吸着部材にて発生する摩擦力は、シリンダに対するピストンの相対速度に対し依存性が殆どないので、ピストンのシリンダに対する相対速度が中・高速域になっても増大しない。従って、この中・高速域で油圧緩衝器の減衰力（ピストンの減衰機構における作動油の流体抵抗による減衰力、及びフリクション発生装置の磁化吸着部材の摩擦力による減衰力）が過大とならないので、この減衰力により車両の振動を良好に減衰でき、車両の乗り心地性を向上させることができる。
【００１５】
また、フリクション発生装置の磁化吸着部材がシリンダの内周面に吸着して摩擦力を発生するので、両者の接触面積を十分に確保でき、従って、摩擦力の可変幅を大きく設定することができる。
【００１６】
また、フリクション発生装置の電磁コイルにて発生する磁束で磁化吸着部材を作動させるため、フリクション発生装置の応答性を良好にできる。
【００１７】
更に、フリクション発生装置の電磁コイルが、ピストンロッド側の透磁率の高い磁性体部に設置されたので、この電磁コイルにて強い磁力を発生させることができる。
【００１８】
また、フリクション発生装置の電磁コイルがピストンロッド側の磁性体部に設置され、磁化吸着部材がピストンロッド側の非磁性体部に設置されたので、電磁コイルにて発生した磁束は、一方の磁化吸着部材を経てシリンダへ流れ、他方の磁化吸着部材を経て電磁コイルへ戻る閉磁回路を構成し、電磁コイルからピストンロッド側へ漏れる磁束を極めて低減できる。この結果、磁化吸着部材を強く磁化させることができ、この磁化吸着部材のシリンダへの吸着力を増大でき、ひいては、磁化吸着部材とシリンダとの間に発生する摩擦力を増大させることができる。
【００１９】
また、電磁コイルの巻回軸線がシリンダの軸線に平行であるため、電磁コイル及び磁化吸着部材をピストンロッド側の外周面にコンパクトに装着できる。このため、油圧緩衝器が大型化せず、コストも低減できる。
【００２０】
また、フリクション発生装置が、ピストンロッド側の外周においてピストンとリバウンドストッパとの間に設置された場合には、フリクション発生装置が油圧緩衝器の伸縮運動に支障を与えることがないので、油圧緩衝器のシリンダを長大化させることなく、油圧緩衝器のストロークを適正に確保できる。
【００２１】
請求項２に記載の発明には、次の作用がある。
電磁コイル及び磁化吸着部材の磁束通過面がシリンダの軸線に対し傾斜するテーパ面に形成されたので、これらの磁束通過面の面積を増大でき、従って電磁コイルからシリンダ側への漏れ磁束を減少させて、電磁コイルから磁化吸着部材へ流れる磁束の通過量を増大できる。この結果、磁化吸着部材のシリンダへの吸着力を増大できるので、これらの磁化吸着部材とシリンダとの間に発生する摩擦力を増大させることができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明には、次の作用がある。
電磁コイルと磁化吸着部材との間のエアギャップは、シムの厚さを変更することにより調整可能に構成されたので、このシムの厚さを変更させることにより、電磁コイルから磁化吸着部材へ流れる磁束の通過量を調整して、磁化吸着部材のシリンダへの吸着力を調整でき、この磁化吸着部材とシリンダとの間に発生する摩擦力を調整できる。
【００２９】
請求項４に記載の発明には、次の作用がある。
制御装置が、各種センサからの出力信号に基づき、車両の動作状況に応じて、フリクション発生装置の電磁コイルへ通電して、磁化吸着部材とシリンダ内周面との間に摩擦力を発生させるので、車両の姿勢変化時に、上記摩擦力により油圧緩衝器の減衰力が増大してこの油圧緩衝器がハードに（硬く）なり、車両の操縦安定性が向上して、車両の姿勢を早期に安定させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
(A) 第１の実施の形態
図１は、本発明に係る油圧緩衝器の第１の実施の形態を示す断面図である。図２は、図１の部分拡大断面図である。図３は、図２のIII 部拡大断面図である。図４（Ａ）は、図２のA-A 線に沿う断面図であり、図４（Ｂ）は、図２のB-B 線に沿う断面図である。図５は、図１の油圧緩衝器の減衰力特性を示し、（Ａ）がシリンダに対するピストンの相対速度が微低速域の場合を、（Ｂ）が同相対速度が中・高速域の場合をそれぞれ示す。
【００３１】
図１に示すように、自動四輪車に使用される油圧緩衝器１０は、懸架ばね１１と一体化されてクッションユニットを構成し、このクッションユニットが車体側と車軸側に配置される。懸架ばね１１が路面からの衝撃を吸収し、油圧緩衝器１０がクッションユニットの振動を減衰して車体を制振させる。
【００３２】
油圧緩衝器１０は、インナチューブ１２と一端閉塞構造のアウタチューブ１３とによりシリンダ１４が構成され、インナチューブ１２内に作動油が充填されるとともに、ピストン１５が摺動自在に配設される。このピストン１５により、インナチューブ１２内は、作動油を充填し且つ後述のピストンロッド１８を収容するロッド側室１６Ｂと、作動油を充填し且つピストンロッド１８を収容しないピストン側室１６Ａとに区画される。
【００３３】
また、インナチューブ１２とアウタチューブ１３とに囲まれて、作動油が充填され且つ気体が封入されたリザーバ室１７が設けられる。このリザーバ室１７は、油圧緩衝器１０の圧縮行程又は伸長行程で、シリンダ１４のインナチューブ１２内へ侵入又は退出するピストンロッド１８の体積変化分の作動油を補償する機能を有する。符号Ｈは、リザーバ室１７内の作動油の油面を示す。
【００３４】
ピストン１５にはその中央位置に、ピストンロッド１８の一端に螺着されたロッドエンド１９が挿通される。このピストン１５には、圧側流路２０と伸側流路２１とが交互に穿設される。更に、ピストン１５の一側面に、圧側流路２０を閉止可能とする圧側減衰バルブ２２が配設され、ピストン１５の他側面に、伸側流路２１を閉止可能とする伸側減衰バルブ２３が配設される。ピストン１５、圧側減衰バルブ２２及び伸側減衰バルブ２３は、ナット２４にてロッドエンド１９に一体化される。
【００３５】
一方、インナチューブ１２の他端側開口部にロッドガイド２５が嵌装される。ピストンロッド１８は、このロッドガイド２５に摺動自在に貫通され、他端側がシリンダ１４外に突設される。ロッドガイド２５には、ピストンロッド１８の外周面に摺接して作動油の漏洩を防止するオイルシール２６が配設される。また、このロッドガイド２５を覆うようにして、シリンダ１４のアウタチューブ１３にシリンダキャップ２７が装着される。
【００３６】
インナチューブ１２の一端側にはベースバルブ機構２８が設置される。このベースバルブ機構２８は、バルブ機構本体２９に圧側減衰バルブ３０及び伸側チェックバルブ３１が装着されたものであり、バルブ機構本体２９がインナチューブ１２の一端開口部に嵌装される。更に、このバルブ機構本体２９に、ピストン側室１６Ａとリザーバ室１７とを連通する図示しない流路が形成される。上述の圧側減衰バルブ２２、伸側減衰バルブ２３及び圧側減衰バルブ３０が油圧緩衝器１０の減衰機構を構成する。
【００３７】
従って、油圧緩衝器１０の圧縮行程では、ピストン側室１６Ａ内の作動油がピストン１５の圧側流路２０を通り圧側減衰バルブ２２を撓み変形してロッド側室１６Ｂ内へ流入し、このときの流体抵抗により圧側減衰力を発生させる。更に、この圧縮行程で、ピストンロッド１８のインナチューブ１２内への侵入体積相当分の作動油が、ピストン側室１６Ａ内からベースバルブ機構２８の圧側減衰バルブ３０を撓み変形させ、このときの流体抵抗により圧側減衰力を発生させ、リザーバ室１７内へ流入する。このように、圧側減衰バルブ２２及び３０により、油圧緩衝器１０の圧縮行程において圧側減衰力が発生する。
【００３８】
油圧緩衝器１０の伸長行程では、ロッド側室１６Ｂ内の作動油が、ピストン１５の伸側流路２１を通り伸側減衰バルブ２３を撓み変形させ、このときの流体抵抗により伸側減衰力を発生させ、ピストン側室１６Ａ内へ流れる。また、この伸長行程で、ピストンロッド１８のインナチューブ１２内からの退出体積相当分の作動油がリザーバ室１７からベースバルブ機構２８の伸側チェックバルブ３１を開弁させてピストン側室１６Ａ内へ流入し、このピストン側室１６Ａ内の体積を補償する。
【００３９】
この油圧緩衝器１０は、アウタチューブ１３の閉塞端部に不図示の車軸ブラケットが固着され、この車軸ブラケットを介して車軸を支持する。また、ピストンロッド１８の他端部が、後述のように車体（不図示）に支持される。
【００４０】
つまり、ピストンロッド１８の上端部には、ジョイントカラー３２にて受座３３及び３４が位置決めされ、これらの受座３３、３４間にマウントラバー３５Ａ、３５Ｂが配設され、このマウントラバー３５Ａ、３５Ｂ間に車体取付ブラケット３７が挟持された状態で、上記ピストンロッド１８の上端部に取付ナット３８が螺装され、ピストンロッド１８の上端部は車体取付ブラケット３７に弾性的に取付けられる。この車体取付ブラケット３７が、車体取付ブラケット３７に設置された取付ボルト３９を用いて、車体の車体プレート（不図示）に取付けられて、油圧緩衝器１０におけるピストンロッド１８の上端部は、マウントラバー３５Ａ及び３５Ｂ並びに車体取付ブラケット３７を介し車体に弾性支持される。
【００４１】
また、このピストンロッド１８の他端側には、受座３３をピストンロッド１８に支持する受座ストッパ４０と上記受座３３との間に筒体４１が挟持される。この筒体４１は、シリンダ１４のロッドガイド２５配置側近傍まで延び、ピストンロッド１８の他端側で受座ストッパ４０に当接して装着されたバンパストッパラバー４２を囲むようにして構成される。このバンパストッパラバー４２は、油圧緩衝器１０の最圧縮時に、シリンダ１４の他端部に設置のバンパプレート４３に当接して圧縮変形され、直径方向外方へ膨出して、油圧緩衝器１０の最圧縮ストロークを規制するものである。上記筒体４１は、このバンパストッパ４２が圧縮されて外方へ膨出変形した時に、この膨出変形を規制可能として、油圧緩衝器１０の最圧縮時のばね特性を大きく設定する。
【００４２】
また、油圧緩衝器１０のインナチューブ１２内には、リバウンドストッパラバー４４がピストンロッド１８に装着され、このリバウンドストッパラバー４４がリバウンドストッパ４５によりピストンロッド１８に支持される。油圧緩衝器１０の最伸長時に、リバウンドストッパラバー４４がロッドガイド２５に当接して、油圧緩衝器１０の最伸長ストロークが規制される。
【００４３】
一方、前記懸架ばね１１は、一端が、ロッド側スプリングシートを兼ねる車体取付ブラケット３７にラバー４６を介して支持され、他端がシリンダ１４のアウタチューブ１３外周に固着されたシリンダ側スプリングシート４７に支持される。この懸架ばね１１は取付状態で、初期ばね荷重が一定となるように保持される。
【００４４】
さて、上記油圧緩衝器１０には、図１及び図２に示すように、その内部にフリクション発生装置５０が配置される。このフリクション発生装置５０は、電磁コイル５１及び磁化吸着部材５２、５３を有してなり、これらの電磁コイル５１及び磁化吸着部材５２、５３がインナチューブ１２内で、ピストン１８に連結されたロッドエンド１９の外周に設置される。電磁コイル５１にて発生した磁束により磁化吸着部材５２及び５３が磁化され、これにより、磁化吸着部材５２及び５３が拡径してインナチューブ１２の内周面１２Ａに吸着され、シリンダ１２のインナチューブ１２とピストンロッド１８及びロッドエンド１９との相対移動に伴い、インナチューブ１２の内周面１２Ａと磁化吸着部材５２及び５３との間に摩擦力が発生可能に構成される。
【００４５】
上記ロッドエンド１９は、軸方向中央部分が鉄等の磁性体からなる磁性体部１９Ａであり、軸方向両端部分がステンレス鋼（ＳＵＳ）等の非磁性体からなる非磁性体部１９Ｂ、１９Ｃであり、これらの磁性体部１９Ａと非磁性体部１９Ｂ及び１９Ｃとが、例えばフリクション溶接等の溶接により接合されて構成される。
【００４６】
一方の非磁性体部１９Ｂに、ピストンロッド１８の一端部の雄ねじ部４９に螺合するための雌ねじ部５４が刻設されるとともに、段部５５が形成される。また、他方の非磁性体部１９Ｃに、ピストン１５、圧側減衰バルブ２２及び伸側減衰バルブ２３等がナット２４にて一体化されるとともに、雄ねじ部５６が刻設される。非磁性体部１９Ｂに磁化吸着部材５２が、非磁性体部１９Ｃに磁化吸着部材５３がそれぞれ配置され、磁性体部１９Ａに電磁コイル５１が配置される。つまり、磁化吸着部材５２、電磁コイル５１、磁化吸着部材５３を順次ロッドエンド１９に挿入し、磁化吸着部材５２をロッドエンド１９の非磁性体部１９Ｂにおける段部５５に当接させ、非磁性体部１９Ｃの雄ねじ部５６にナット５７を螺動させて、電磁コイル５１、磁化吸着部材５２及び５３がロッドエンド１９に固定される。
【００４７】
上記電磁コイル５１は、全体が鉄製の磁性体からなるボビン５８にマグネットワイヤ５９が巻き付けられて構成され、このマグネットワイヤ５９の巻回軸線がシリンダ１４の軸線Ｏと平行になるよう設けられる。マグネットワイヤ５９には、リード線６０が接続される。このリード線６０は、電磁コイル５１のマグネットワイヤ５９から、ロッドエンド１９の非磁性体部１９Ｂにおける通孔７２及び中空部７８、並びにピストンロッド１８の中空部７９内を経て、油圧緩衝器１０の外部に設置された制御装置６１に接続される。従って、電磁コイル５１は、リード線６０を介し制御装置６１により通電が制御されて、磁束を発生可能に構成される。
【００４８】
上記磁化吸着部材５２及び５３は、それぞれ、リング形状の支持板６２に弾性体６３の基端面を焼き付け、この弾性体６３の先端面に摺動部材６４を同様に焼き付けて、弾性体６３及び摺動部材６４が支持板６２に対し片持ち状態で固着されたものである。これらの弾性体６３及び摺動部材６４は、図４（Ｂ）に示すように、支持板６２の周方向に複数分割、例えば 4分割状態で配置されて、インナチューブ１２の内周面１２Ａ方向に拡径可能に構成されるとともに、 4分割された弾性体６３及び摺動部材６４間の隙間が流路８４として構成される。
【００４９】
ここで、支持板６２は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の非磁性体で構成され、弾性体６３は、耐油性ラバー（ＮＢＲ）等のゴムで構成され、摺動部材６４は、鉄等の磁性体にて構成される。
【００５０】
従って、電磁コイル５１にて発生した磁束により磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４が磁化され、これらの摺動部材６４は、弾性体６３の弾性変形により拡径されてインナチューブ１２の内周面１２Ａに吸着され、シリンダ１４のインナチューブ１２とピストンロッド１８及びロッドエンド１９との相対移動に伴い、インナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に摩擦力を発生可能とする。
【００５１】
上記摺動部材６４の外周面には、摩擦材６５が薄くコーティング又は焼き付けられるのが好ましい。この摩擦材６５は、摩擦係数が大きく且つ耐摩耗性に優れた材質であり、例えば、ガラス繊維及び摩耗調整材を樹脂やゴムで均質に混合し、加熱成形したモールド材が望ましい。上記摺動部材６４は、摩擦材６５をインナチューブ１２の内周面１２Ａに接触させた状態で、インナチューブ１２の内周面１２Ａに吸着可能に設けられる。
【００５２】
また、前記電磁コイル５１におけるボビン５８の軸方向両端部は、図４（Ａ）に示すように、ボビン５８の周方向に複数分割、例えば 4分割された突起６６を有する。この突起６６は、前述の磁化吸着部材５２及び５３における摺動部材６４に対応して設けられる。この電磁コイル５１のボビン５８の突起６６と磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４との対向する面が、図３に示すように、それぞれ磁束通過面６７、６８として構成される。これらの磁束通過面６７、６８を通過して、電磁コイル５８のボビン５８から磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４へ磁束が流れる。
【００５３】
電磁コイル５１におけるボビン５８の磁束通過面６７は、シリンダ１４の軸線Ｏに対し傾斜するテーパ磁束通過面６７Ａと、シリンダ１４の軸線Ｏに垂直な垂直磁束通過面６７Ｂとが連設されたものである。また、磁化吸着部材５２、５３における摺動部材６４の磁束通過面６８は、シリンダ１４の軸線Ｏに対しテーパ磁束通過面６７Ａと同一角度で傾斜するテーパ磁束通過面６８Ａと、シリンダ１４の軸線Ｏに垂直な垂直磁束通過面６８Ｂとが連設されたものである。テーパ磁束通過面６７Ａとテーパ磁束通過面６８Ａとが互いに対向して両者間にエアギャップ６９Ａ（隙間）を形成し、垂直磁束通過面６７Ｂと垂直磁束通過面６８Ｂとが互いに対向して両者間にエアギャップ（隙間）６９Ｂが形成される。
【００５４】
エアギャップ６９Ａ及び６９Ｂが、電磁コイル５１のボビン５８における突起６６の外周面とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの距離よりも小さいので、電磁コイル５１にて発生した磁束は、その大部分が図３の実線矢印に示す如く、テーパ磁束通過面６７Ａからエアギャップ６９Ａを経てテーパ磁束通過面６８Ａへ流れ、テーパ磁束通過面６７Ｂからエアギャップ６９Ｂを経て垂直磁束通過面６８Ｂへ流れて、図３の破線に示すようなボビン５８からシリンダ１２への漏れ磁束が少なくなる。特に、ボビン５８のテーパ磁束通過面６７Ａ及び摺動部材６４のテーパ磁束通過面６８Ａがテーパ面形状に形成されて、後述の第２の実施の形態における平行磁束通過面９１Ａ及び９２Ａ（図７）よりも磁束通過面積が増大していることからも、電磁コイル５１のボビン５８からインナチューブ１２への磁束の漏れ量が低減されている。
【００５５】
また、図２に示すように、磁化吸着部材５２の内側でロッドエンド１９の非磁性体部１９Ｂの外周にカラー７０が、磁化吸着部材５３の内側で非磁性体部１９Ｃの外周にカラー７１がそれぞれ嵌装されている。これらのカラー７０、７１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の非磁性体にて構成される。図３に示すように、カラー７１の一端面は磁化吸着部材５３の支持板６２に当接し、他端面は、シム８１を介して電磁コイル５１のボビン５８における磁化吸着部材５３側の端面に当接する。また、図２に示すように、カラー７０の一端面は、電磁コイル５１のボビン５８における磁化吸着部材５２側端面に当接し、他端面はシム８０を介して磁化吸着部材５２の支持板６２に当接する。
【００５６】
従って、シム８０の厚さを調整することにより、磁化吸着部材５２が電磁コイル５１のボビン５８へ接近或いは離反して、前記ボビン５８のテーパ磁束通過面６７Ａと磁化吸着部材５２の摺動部材６４におけるテーパ磁束通過面６８Ａとのエアギャップ６９Ａ、並びにボビン５８の垂直磁束通過面６７Ｂと磁化吸着部材５２における摺動部材６４の垂直磁束通過面６８Ｂとのエアギャップ６９Ｂが調整可能とされる。同様に、シム８１の厚さを調整することにより、磁化吸着部材５３が電磁コイル５１のボビン５８へ接近或いは離反して、ボビン５８のテーパ磁束通過面６７Ａと磁化吸着部材５３における摺動部材６４のテーパ磁束通過面６８Ａとのエアギャップ６９Ａ、並びにボビン５８の垂直磁束通過面６７Ｂと磁化吸着部材５３における摺動部材６４の垂直磁束通過面６８Ｂとのエアギャップ６９Ｂが調整可能とされる。これらのエアギャップ６９Ａ、６９Ｂの調整により、電磁コイル５１のボビン５８と磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４との間を流れる磁束の通過量が調整されて、つまり、電磁コイルから揺動部材への磁束の通過し易さが調整されて、摺動部材６４のインナチューブ１２への吸着力が調整される。
【００５７】
上述の電磁コイル５１にて発生した磁束は、図２の実線矢印に示すように、例えばボビン５８の磁化吸着部材５３側端部から、テーパ磁束通過面６７Ａ及び垂直磁束通過面６７Ｂを通り、磁化吸着部材５３側のエアギャップ６９Ａ及び６９Ｂを飛び越えて、磁化吸着部材５３における摺動部材６４のテーパ磁束通過面６８Ａ及び垂直磁束通過面６８Ｂを通り、この磁化吸着部材５３の摺動部材６４に至る。この摺動部材６４は上述の磁束により磁化されてインナチューブ１２の内周面１２Ａに吸着されるので、この磁化吸着部材５３の摺動部材６４からの磁束はインナチューブ１２に漏れなく流れ、このインナチューブ１２から磁化吸着部材５２の摺動部材６４へ至る。この磁化吸着部材５２の摺動部材６４に至った磁束は、磁化吸着部材５２の摺動部材６４のテーパ磁束通過面６８Ａ及び垂直磁束通過面６８Ｂを通り、磁化吸着部材５２側のエアギャップ６９Ａ及び６９Ｂを飛び越えて、電磁コイル５１におけるボビン５８の磁化吸着部材５２側端部のテーパ磁束通過面６７Ａ及び垂直磁束通過面６７Ｂを通りボビン５８の磁化吸着部材５２側端部へ至り電磁コイル５１に戻る。このように、電磁コイル５１にて発生した磁束は、電磁コイル５１から磁化吸着部材５３、インナチューブ１２及び磁化吸着部材５２を経て電磁コイル５１へ戻る閉磁回路を流れ、電磁コイル５１からピストンロッド１８へ漏れる磁束が減少して、磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４が強く磁化可能とされる。
【００５８】
尚、インナチューブ１２内における作動油は、図２の破線矢印に示すように、磁化吸着部材５２、５３における分割された弾性体６３及び摺動部材６４間の流路８４と、電磁コイル５１のボビン５８において同様に 4分割された突起６６間の流路８２と、電磁コイル５１とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間の流路８３と、を流れることにより、フリクション発生装置５０の存在に拘らずインナチューブ１２内を流動する。
【００５９】
ところで、前述のように電磁コイル５１への通電を制御する制御装置６１は、図１に示すように、車速センサ７３、舵角センサ７４、スロットルセンサ７５、ブレーキセンサ７６及び加速度センサ７７の各種センサに接続される。この制御装置６１は、ＣＰＵ（中央処理演算装置）であり、各種センサ７３〜７７からの出力信号を入力して、車両の動作状況に応じて、フリクション発生装置５０の電磁コイル５１への通電を制御する。つまり、制御装置６１は、車速センサ７３及び舵角センサ７４からの出力信号に基づき、車速が設定車速α以上であり且つ舵角及び舵角速度が所定値以上であるときに、車両にロール現象が発生すると判定して、リード線６０を介し電磁コイル５１へ通電する。
【００６０】
また、制御部７２は、車速センサ７３及びスロットルセンサ７５からの出力信号に基づき、車速が設定車速β、γ間にあり且つスロットル開度及びスロットル開速度が所定値以上であるときに、車両前方が上動するスクォート現象が発生すると判定して、リード線６０を介し電磁コイル５１へ通電する。
【００６１】
また、制御部７２は、車速センサ７３、ブレーキセンサ７６及び加速度センサ７７からの出力信号に基づいて、車速が設定車速δ以上であり且つブレーキが作動したとき、或いは車速が設定車速δ以上であり且つ加速度が所定値以上となったとき、車両前方が下動するダイブ現象が発生すると判定して、リード線６０を介し電磁コイル５１へ通電する。
【００６２】
更に、制御部７２は、車速センサ７３からの出力信号に基づき、車速が設定車速ε以上となったときに、高速走行時の、例えば車線変更時における車両姿勢を安定化させるべく、リード線６０を介し電磁コイル５１へ通電する。
【００６３】
また、制御部７２は、車速センサ７３及び加速度センサ７７からの出力信号に基づき、車速が設定車速ζ以上であり且つ加速度が所定値以上となったときに、悪路でのあおり現象が車両に発生すると判定して、リード線６０を介し電磁コイル５１へ通電する。
【００６４】
上述のように、制御装置６１が車両の姿勢変化を判定して電磁コイル５１へ通電すると、この電磁コイル５１が磁束を発生して磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４を磁化させ、この摺動部材６４が拡径して、摩擦材６５を介しインナチューブ１２の内周面１２Ａに吸着する。これにより、インナチューブ１２と磁化吸着部材５２及び５３の相対移動に際し、インナチューブ１２の内周面１２Ａと磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４の摩擦材６５との間に摩擦力が発生する。
【００６５】
この摩擦力は、図５（Ａ）の実線ｂ及びｃに示すように、油圧緩衝器１０におけるピストン１５のシリンダ１４に対する相対速度が微低速域（0.01〜0.03m/s ）から発生し、このため、ピストン１５の上記微低速域で油圧緩衝器１０の減衰力が増大し、油圧緩衝器１０が硬く（ハードに）なって、車両の操縦安定性が向上し、車両の姿勢を早期に安定化できる。
【００６６】
また、上述の摩擦材６２とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力は、ピストン１５のシリンダ１４に対する相対速度が中・高速域になっても増大しない（つまり速度依存性がない）ので、図５（Ａ）及び（Ｂ）の実線ｂ及びｃに示すように、ピストン１５の上記中・高速域で減衰力（ピストン１５の減衰機構２２、２３、３０における作動油の流体抵抗による減衰力、及びフリクション発生装置５０の磁化吸着部材５２、５３の摩擦力による減衰力）が過大とならない。このため、この減衰力により、悪路走行時又は段差乗り越し時等の車両姿勢の振動を良好に制振でき、車両の乗り心地性を向上させることができる。
【００６７】
また、制御装置６１からフリクション発生装置５０の電磁コイル５１へ通電がなされないときには、磁化吸着部材５２及び５３における摺動部材６４の摩擦材６５とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に摩擦力が発生せず、油圧緩衝器１０は、圧側減衰バルブ２２、伸側減衰バルブ２３及び圧側減衰バルブ３０によって図５（Ａ）及び（Ｂ）の実線ｄ、ｅに示す流体抵抗のみによる減衰力を発生し、車両を制振させる。
【００６８】
従って、上記実施の形態によれば、次の(1) 〜(12)の効果を奏する。
(1) 油圧緩衝器１０のシリンダ１４に対するピストン１５の相対速度が微低速域にあるときに、フリクション発生装置５０の磁化吸着部材５２及び５３における摺動部材６４の摩擦材６５によりインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に摩擦力を発生可能とするので、ピストン１５の微低速域で油圧緩衝器１０の減衰力が増大し、油圧緩衝器１０が硬く（ハードに）なって、車両安定性を向上させることができる。
【００６９】
(2) フリクション発生装置５０の磁化吸着部材５２及び５３にてインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力は、シリンダ１４に対するピストン１５の相対速度に対し依存性が殆どないので、このピストン１５のシリンダ１４に対する相対速度が中・高速域になっても摩擦力が増大しない。従って、この中・高速域で油圧緩衝器１０の減衰力（ピストン１５の減衰機構２２、２３及び３０における作動油の流体抵抗による減衰力、及び磁化吸着部材５２及び５３の摩擦力による減衰力）が過大とならないので、この減衰力により車両の振動を良好に減衰でき、車両の乗り心地性を向上させることができる。
【００７０】
(3) フリクション発生装置５０の磁化吸着部材５２及び５３における摺動部材６４の摩擦材６５がインナチューブ１２の内周面１２Ａに接触して摩擦力を発生するので、摩擦材６５、インナチューブ１２の接触面積を十分に確保でき、従って摩擦力の可変幅を大きく設定できる。
【００７１】
(4) フリクション発生装置５０の電磁コイル５１にて発生する磁束で磁化吸着部材５２及び５３を作動させるため、フリクション発生装置５０の応答性を良好にできる。
【００７２】
(5) フリクション発生装置５０の電磁コイル５１が、ロッドエンド１９の透磁率の高い磁性体部１９Ａに設置されたので、この電磁コイル５１にて強い磁力を発生させることができる。
【００７３】
(6) フリクション発生装置５０の電磁コイル５１がロッドエンド１９の磁性体部１９Ａに設置され、磁化吸着部材５２、５３がロッドエンド１９の非磁性体部１９Ｂ、１９Ｃにそれぞれ設置されたので、電磁コイル５１にて発生した磁束は、一方の磁化吸着部材５３の摺動部材６４を経てシリンダ１４のインナチューブ１２へ流れ、他方の磁化吸着部材５２の摺動部材６４を経て電磁コイル５１へ戻る閉磁回路を構成し、電磁コイル５１からロッドエンド１９へ漏れる磁束を極めて低減できる。この結果、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４を強く磁化させることができ、この磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４におけるインナチューブ１２の内周面１２Ａへの吸着力を増大でき、ひいては、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力を増大させることができる。
【００７４】
(7) 電磁コイル５１の巻回軸線がシリンダ１４の軸線Ｏに平行であるため、電磁コイル５１及び磁化吸着部材５２、５３をロッドエンド１９の外周面にコンパクトに装着できる。このため、油圧緩衝器１０が大型化せず、コストも低減できる。
【００７５】
(8) 電磁コイル５１のテーパ磁束通過面６７Ａと磁化吸着部材５２、５３のテーパ磁束通過面６８Ａとの間のエアギャップ６９Ａ、並びに電磁コイル５１の垂直磁束通過面６７Ｂと磁化吸着部材５２、５３の垂直磁束通過面６８Ｂとの間のエアギャップ６９Ｂは、それぞれシム８０、８１の厚さを変更することにより調整可能に構成されたので、このシム８０、８１の厚さを変更させることにより、電磁コイル５１から磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４へ流れる磁束の通過量を調整して、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４のインナチューブ１２への吸着力を調整でき、この摺動部材６４の摩擦材６５とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力を調整できる。
【００７６】
(9) 電磁コイル５１のテーパ磁束通過面６７Ａと磁化吸着部材５２、５３のテーパ磁束通過面６８Ａがシリンダ１４の軸線Ｏに対し傾斜するテーパ面に形成されたので、これらのテーパ磁束通過面６７Ａ及び６８Ａの面積を増大でき、従って、電磁コイル５１からインナチューブ１２側への漏れ磁束を減少させて、電磁コイル５１から磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４へ流れる磁束の通過量を増大できる。この結果、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４のシリンダ１２への吸着力を増大できるので、これらの磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４の摩擦材６５とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力を増大させることができる。
【００７７】
(10)制御装置６１が、各種センサ７３〜７７からの出力信号に基づき、車両の動作状況に応じて、フリクション発生装置５０の電磁コイル５１へ通電して、磁化吸着部材５２、５３における摺動部材６４の摩擦材６５とシリンダ１４におけるインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に摩擦力を発生させるので、車両の姿勢変化時に、上記摩擦力により油圧緩衝器１０の減衰力が増大してこの油圧緩衝器１０がハードに（硬く）なり、車両の操縦安定性が向上して、車両の姿勢を早期に安定させることができる。
【００７８】
(11)油圧緩衝器１０内における磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４の外周に摩擦材６５が配設され、この摩擦材６５が対摩耗性に優れたものであることから、フリクション発生装置５０の耐久性を向上させることができる。
【００７９】
(12)フリクション発生装置５０が、ロッドエンド１９の外周においてピストン１５とリバウンドストッパ４５との間に設置されたので、フリクション発生装置５０が油圧緩衝器１０の伸縮運動に支障を与えることがないので、油圧緩衝器のシリンダ１４を長大化させることなく、油圧緩衝器１０のストロークを適正に確保できる。
【００８０】
(B) 第２の実施の形態
図６は、本発明に係る車両用油圧緩衝器の第２の実施の形態を示す部分拡大断面図である。図７は、図６のVII 部拡大断面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００８１】
この実施の形態の油圧緩衝器９０では、電磁コイル５１のボビン５８における磁束通過面９１と、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４における磁束通過面９２との形状が異なる。つまり、図７に示すように、磁束通過面９１は、シリンダ１４の軸線Ｏに平行な平行磁束通過面９１Ａと、シリンダ１４の軸線Ｏに垂直な垂直磁束通過面９１Ｂとが連設されたものである。また、磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４における磁束通過面９２は、シリンダ１４の軸線Ｏに平行な平行磁束通過面９２Ａと、シリンダ１４の軸線Ｏに垂直な垂直磁束通過面９２Ｂとが連設されたものである。ボビン５８の平行磁束通過面９１Ａと摺動部材６４の平行磁束通過面９２Ａとが互いに対向し、両者間にエアギャップ（隙間）９３Ａが形成される。また、ボビン５８の垂直磁束通過面９１Ｂと摺動部材６４の垂直磁束通過面９２Ｂとが互いに対向し、両者間にエアギャップ（隙間）９３Ｂが形成される。
【００８２】
電磁コイル５１にて発生した磁束は、例えばボビン５８の磁化吸着部材５３側端部の平行磁束通過面９１Ａ及び垂直磁束通過面９１Ｂを通り、エアギャップ９３Ａ及び９３Ｂを飛び越えて、磁化吸着部材５３の摺動部材６４における平行磁束通過面９２Ａ及び垂直磁束通過面９２Ｂを通りこの摺動部材６４へ流れる。この磁化吸着部材５３の摺動部材６４の磁束はインナチューブ１２へ漏れなく流れて、このインナチューブ１２から磁化吸着部材５２の摺動部材６４へ至り、この磁化吸着部材５２の摺動部材６４における平行磁束通過面９２Ａ及び垂直磁束通過面９２Ｂを通過し、磁化吸着部材５２側のエアギャップ９３Ａ及び９３Ｂを飛び越えて、電磁コイル５１におけるボビン５８の磁化吸着部材５２側の端部の平行磁束通過面９１Ａ及び垂直磁束通過面９１Ｂを通過して、ボビン５８の磁化吸着部材５２側端部に至り、電磁コイル５１に戻る。このように、この実施の形態の油圧緩衝器９０でも、電磁コイル５１にて発生した磁束は、磁化吸着部材５３の摺動部材６４、シリンダ１２及び磁化吸着部材５２の摺動部材６４を通る閉磁回路を構成する。
【００８３】
この油圧緩衝器９０では、電磁コイル５１のボビン５８における平行磁束通過面９１Ａと磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４における平行磁束通過面９２Ａとがシリンダ１４の軸線Ｏに平行であるため、これらを通過する磁束が、前記油圧緩衝器１０の電磁コイル５１のボビン５８におけるテーパ磁束通過面６７Ａ及び磁化吸着部材５２、５３の摺動部材６４におけるテーパ磁束通過面６８Ａの場合に比べ少ない点と、シム８０及び８１の厚さを調整することにより、ボビン５８の垂直磁束通過面９１Ｂと磁化吸着部材５２、５３の垂直磁束通過面９２Ｂとのエアギャップ９３Ｂのみが調整される点とが、前記油圧緩衝器１０と異なる。従って、この実施の形態の油圧緩衝器９０においても、前記油圧緩衝器１０の(1) 〜(8) 及び(10)〜(12)の効果を奏する。
【００８４】
尚、上記両実施の形態の油圧緩衝器１０、９０においては、制御装置６１は電磁コイル５１へ一定値の電流を供給するものを述べたが、制御装置６１が各種センサ７３〜７７からの出力信号値の大小に応じて供給電流値を変更させ、電磁コイル５１にて発生する磁束を変化させて、磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４の磁化の程度を変化させ、この摺動部材６４の摩擦材６５とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力の大きさを制御してもよい。例えば、制御装置６１は、車速センサ７３及び舵角センサ７４からの出力信号に基づき、車速が設定車速α以上であるとき、舵角及び舵角速度の大きさに応じて電磁コイル５１への供給電流値を変化させ、磁化吸着部材５２及び５３の摺動部材６４における摩擦材６５とインナチューブ１２の内周面１２Ａとの間に発生する摩擦力を制御してもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態の油圧緩衝器１０、９０では、電磁コイル５１のボビン５８の全体が磁性体にて構成されるものを述べたが、図３の一点鎖線に示すように、ボビン５８の両端部を除く部分でマグネットコイル５９が巻き付けられる部分を樹脂等の非磁性体９４にて構成し、ボビン５８の両端部のみを鉄等の磁性体９５で構成して、電磁コイル５１の重量及びコストを低減してもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る車両用油圧緩衝器によれば、油圧緩衝器を大型化せず、車両の操縦安定性及び乗り心地性を共に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係る油圧緩衝器の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】 図２は、図１の部分拡大断面図である。
【図３】 図３は、図２のIII部拡大断面図である。
【図４】 図４（Ａ）は、図２のA-A線に沿う断面図であり、図４（Ｂ）は、図２のB-B線に沿う断面図である。
【図５】 図５は、図１の油圧緩衝器の減衰力特性を示し、（Ａ）がシリンダに対するピストンの相対速度が微低速域の場合を、（Ｂ）が同相対速度が中・高速域の場合をそれぞれ示す。
【図６】 図６は、本発明に係る車両用油圧緩衝器の第２の実施の形態を示す部分拡大断面図である。
【図７】 図７は、図６のVII部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ 油圧緩衝器
１２ インナチューブ
１４ シリンダ
１５ ピストン
１８ ピストンロッド
１９ ロッドエンド
１９Ａ ロッドエンドの磁性体部
１９Ｂ、１９Ｃ ロッドエンドの非磁性体部
２２ 圧側減衰バルブ
２３ 伸側減衰バルブ
３０ 圧側減衰バルブ
５０ フリクション発生装置
５１ 電磁コイル
５２、５３ 磁化吸着部材
５８ ボビン
５９ マグネットワイヤ
６１ 制御装置
６４ 摺動部材
６６ 突起
６７ 電磁コイルの磁束通過面
６７Ａ テーパ磁束通過面
６８ 磁化吸着部材の磁束通過面
６８Ａ テーパ磁束通過面
６９Ａ エアギャップ
７３ 車速センサ
７４ 舵角センサ
７５ スロットルセンサ
７６ ブレーキセンサ
７７ 加速度センサ
８０、８１ シム
Ｏ シリンダの軸線
Claims (4)
- シリンダ内に作動油が充填されるとともに、この作動油の流体抵抗により減衰力を発生可能な減衰機構を備えたピストンが上記シリンダ内に摺動自在に配設され、
上記ピストンは、一端が車体に連結されるピストンロッドの他端部に同軸で連結されたロッドエンドの一端に結合され、
上記シリンダと上記ピストンロッドとの相対移動に伴い両者間に摩擦力を発生可能とするフリクション発生装置が設置された車両用油圧緩衝器において、
上記ロッドエンドは、軸方向中央部分に磁性体部と、軸方向両端部分に非磁性体部を有し、
上記フリクション発生装置は、上記ロッドエンドに配設された電磁コイルと磁化吸着部材とを有してなり、
上記電磁コイルは、少なくとも両端部に磁性体を備えたボビンにワイヤを上記シリンダの軸線に平行に、該電磁コイルの軸線を構成するように巻きつけた構造を持ち、通電により磁束を発生可能とするとともに、上記ロッドエンドの磁性体部に設置され、
上記磁化吸着部材は、上記電磁コイルの両側に配置され、上記電磁コイルからの磁束により磁化されて上記シリンダ内周面に吸着され、このシリンダ内周面との間に摩擦力を発生可能とするとともに、上記磁化吸着部材が、上記ロッドエンドの非磁性体部に設置され、
上記電磁コイルの上記ボビンは磁性体の部分に突起を有し、上記突起を含む該ボビンの軸方向断面において、上記突起が、上記磁化吸着部材に対して、径方向外側に配置されることを特徴とする車両用油圧緩衝器。 - 上記電磁コイル及び上記磁化吸着部材に形成される磁束通過面は、シリンダの軸線に対し傾斜するテーパ面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用油圧緩衝器。
- 上記フリクション発生装置の電磁コイルと磁化吸着部材との間に形成されるエアギャップは、上記磁化吸着部材を上記電磁コイルへ接近又は離反可能とするシムの介在により調整可能に構成された請求項１又は２に記載の車両用油圧緩衝器。
- 上記フリクション発生装置の電磁コイルへの通電は、制御装置が、各種センサからの出力信号に基づき車両の動作状況に応じて、この制御装置により実施される請求項１〜３のいずれかに記載の車両用油圧緩衝器。
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