JP5720653B2 - サスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、サスペンション装置に関する。

車両には、走行時における乗心地の確保や、路面に対する車輪の追従性を確保するために、サスペンション装置が搭載されている。サスペンション装置は、車体と車輪との間にバネ等の弾性体を備えており、弾性体が弾性変形をすることにより、車両が走行する路面の状態に応じて車体と車輪との相対的な位置関係を変化させ、路面から車体側へのショックを吸収することが可能になっている。さらに、サスペンション装置には、弾性体が弾性変形することに伴う周期振動を減衰させる減衰機構が設けられている。また近年では、車両の走行時における乗心地の更なる向上を図るために、弾性体の周期振動を減衰する際における減衰機構のフリクションを、車両の走行状態に応じて変化させる技術が開発されている。

特開２００９−１２７６５１号公報

前述したサスペンション装置では、弾性体の周期振動を減衰する際における減衰機構のフリクションを変化させるためには、微細なアクチュエータの制御などが必要となり、構成が複雑になる傾向であった。したがって、サスペンション装置には、簡易な構成にて、車両の走行時における乗心地の更なる向上を図ることが求められている。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成にて、車両の走行時における乗心地の更なる向上を図ることができるサスペンション装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為、本発明のサスペンション装置は、ピストン上室の圧力が作用することで、ピストンの移動を減衰させる力が増加する伸び側摩擦部材と、ピストン下室の圧力が作用することで、ピストンの移動を減衰させる力が増加する縮み側摩擦部材と、を備えることを特徴としている。

前記サスペンション装置では、前記ピストン上室の圧力が作用することで増加する前記伸び側摩擦部材の前記ピストンの移動を減衰させる力が、前記ピストン下室の圧力が作用することで増加する前記縮み側摩擦部材の前記ピストンの移動を減衰させる力よりも大きいことが望ましい。

前記サスペンション装置では、前記伸び側摩擦部材のテーパ状の外周面の前記ピストンの軸心とのなす角度が、前記縮み側摩擦部材のテーパ状の外周面の前記ピストンの軸心とのなす角度よりも小さいことが望ましい。

前記サスペンション装置では、前記ピストン上室内の作動流体の前記伸び側摩擦部材に作用する量を調節可能な伸び側圧力調節部と、前記ピストン下室内の作動流体の前記縮み側摩擦部材に作用する量を調節可能な縮み側圧力調節部と、を備えることが望ましい。

本発明に係るサスペンション装置は、伸び側摩擦部材と縮み側摩擦部材とを備えるという簡易な構成により、車両の走行時における乗心地の更なる向上を図ることができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るサスペンション装置の概略構成を表す縦断面図である。 図２は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構の要部を示す縦断面図である。 図３は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構の縮み側摩擦部材が発生する力を説明する縦断面図である。 図４は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構の伸び側摩擦部材が発生する力を説明する縦断面図である。 図５は、実施形態２に係るサスペンション装置の概略構成を表す図である。 図６は、実施形態２に係るサスペンション装置のＥＣＵの伸び側感圧室及び縮み側感圧室内に供給される作動油の圧力を制御するためのフローチャートの一例である。 図７は、図６に示されたフローチャートにおける伸び側摩擦部材及び縮み側摩擦部材がピストンに押付けられる力の絶対値を算出するための図である。 図８は、図６に示されたフローチャートにおける伸び側摩擦部材及び縮み側摩擦部材がピストンに押付けられる力の減少値を算出するための図である。 図９は、図６に示されたフローチャートにおける伸び側摩擦部材及び縮み側摩擦部材がピストンに押付けられる力の操安性要求値を算出するための図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で、実施形態などに示された構成要素を適宜組合わせるなどして種々変形して実施することができる。

［実施形態１］
本発明の実施形態１に係るサスペンション装置を、図１〜図４に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るサスペンション装置の概略構成を表す縦断面図、図２は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構の要部を示す縦断面図、図３は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構の縮み側摩擦部材が発生する力を説明する縦断面図、図４は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構の伸び側摩擦部材が発生する力を説明する縦断面図である。

図１に示す実施形態１に係るサスペンション装置１は、車両の各車輪と一対一で対応して設けられ、各車輪を車両の車体に支持するものである。サスペンション装置１は、車両の図示しないバネ上部材と図示しないバネ下部材との間に設けられ、バネ上部材とバネ下部材とを接続するものである。バネ上部材は、サスペンション装置１によって支持される部材であり、車体を含むものである。バネ下部材は、サスペンション装置１よりも車輪側に配置された部材であり、車輪に連結されたナックルや、ナックルに連結されたロアアーム等を含むものである。

サスペンション装置１は、図１に示すように、バネ機構１０と、減衰機構２０とを備えている。バネ機構１０と減衰機構２０とは、並列的に設けられている。

バネ機構１０は、バネ上部材とバネ下部材とを接続し、バネ上部材とバネ下部材との相対変位に応じたバネ力を発生させ、そのバネ力をバネ上部材およびバネ下部材に作用させる。バネ機構１０は、例えば、後述の減衰機構２０のピストン２２等に装着されるコイルスプリング１１（図１中に二点鎖線で示す）等によって上記バネ力を発生させる。バネ上部材とバネ下部材との相対変位とは、バネ上部材とバネ下部材とがサスペンション装置１の伸縮方向において接近あるいは離間する方向の相対変位である。なお、ここでは、伸縮方向は、鉛直方向に沿った方向であるものとして図示しているが、鉛直方向に対して所定の傾斜を有していてもよい。また、バネ機構１０は、バネ係数、すなわち、バネ力を可変に制御可能な構成であってもよい。

減衰機構２０は、バネ上部材とバネ下部材とを接続し、バネ上部材とバネ下部材との相対移動を減衰させる減衰力を発生させる。バネ上部材とバネ下部材との相対移動とは、バネ上部材とバネ下部材とが伸縮方向において接近あるいは離間する方向の相対移動である。減衰機構２０は、この相対移動におけるバネ上部材とバネ下部材との相対速度に応じた減衰力を発生させることで相対移動を減衰させる。

減衰機構２０は、図１に示すように、バネ上部材あるいはバネ下部材の一方に接続され、作動油（作動流体に相当）が封入されたシリンダ２１と、他方に接続されシリンダ２１内を往復動するピストン部２３を有するピストン２２と、シリンダ２１とピストン２２とが伸縮方向に相対移動した際にピストン２２の移動を減衰させる力を生じる減衰力付与部２４とを備えている。

シリンダ２１は、両端が開放した円筒状に形成され、粘性によって流体抵抗を発生する前述の作動油が封入されている。シリンダ２１の下方の開口は、閉塞部材２５により閉塞されており、シリンダ２１の上方の開口は、シール部材２６により閉塞されている。シリンダ２１は、閉塞部材２５及びシール部材２６により、シリンダ２１の内側が外側から遮断されてシリンダ２１内が密閉されている。また、シリンダ２１は、上方の開口を除いてシェル２７によって覆われている。なお、シェル２７の下端部には、前述したバネ下部材に取り付けられるブラケット２８が設けられている。実施形態１では、シリンダ２１は、シェル２７を介してバネ下部材に接続されている。また、シェル２７の上端部には、表面上にコイルスプリング１１が配設されるロアスプリングシート２９が設けられている。

ピストン２２は、シリンダ２１内に収容されるピストン部２３と、ピストン部２３から上方に延在したピストンロッド３０とを備えている。ピストン部２３は、シリンダ２１内に相対移動可能に設けられている。ピストン部２３は、シリンダ２１内の空間をピストン部２３よりも上側のピストン上室３９とピストン部２３よりも下側のピストン下室４０とに仕切っている。また、ピストン部２３は、作動油が通るポート（図示せず）やポートを開閉するバルブ（図示せず）が設けられており、ポートやバルブによって発生する作動油の流体抵抗を受けながらシリンダ２１内を移動する。ピストンロッド３０は、ピストン部２３から上方に延在してピストン上室３９内に通されている。ピストン２２のピストンロッド３０の上端部は、シリンダ２１外に突出している。

また、シリンダ２１の上方の開口を閉塞したシール部材２６には、ピストンロッド３０を通す孔３１が貫通している。シール部材２６には、孔３１内にピストンロッド３０を通すことで、ピストンロッド３０をシリンダ２１外に突出させている。また、シール部材２６は、ピストンロッド３０の長手方向に沿って移動可能に、孔３１内にピストンロッド３０を通しており、孔３１の内面とピストンロッド３０との間から作動油が漏れることを抑制して、シリンダ２１内を密閉している。

さらに、シェル２７の上端部には、ピストンロッド３０を通す孔３２が設けられたシェル側シール部材３３が設けられている。シェル側シール部材３３は、孔３２内にピストンロッド３０を通すことで、ピストンロッド３０をシェル２７外に突出させている。また、シェル側シール部材３３は、ピストンロッド３０の長手方向に沿って移動可能に、孔３２内にピストンロッド３０を通しており、孔３２の内面とピストンロッド３０との間から作動油が漏れることを抑制して、シェル２７内を密閉している。また、実施形態１では、シェル２７の上方の開口には、ピストンロッド３０を通す孔３４が設けられたシェル側閉塞部材３５が取り付けられている。

また、実施形態１では、ピストンロッド３０の上端部には、前述したバネ上部材に取り付けられかつロアスプリングシート２９との間にコイルスプリング１１が配設されるアッパスプリングシート３６（図１中に二点鎖線で示す）が設けられている。実施形態１では、ピストン２２は、アッパスプリングシート３６を介してバネ上部材に接続されている。また、アッパスプリングシート３６とロアスプリングシート２９との間に配設されたコイルスプリング１１は、ロアスプリングシート２９とアッパスプリングシート３６とが互いに離れる方向の付勢力をこれらのシート２９，３６に付与している。即ち、コイルスプリング１１は、ピストン２２がシリンダ２１から突出する方向の付勢力をシート２９，３６に付与して、サスペンション装置１が伸びる方向の付勢力を付与している。

減衰力付与部２４は、シェル２７内に収容され、かつ、シール部材２６，３３間に設けられている。また、減衰力付与部２４は、シール部材２６，３３の双方から間隔をあけて配設され、シール部材２６，３３間の空間を下側の伸び側感圧室３７と、上側の縮み側感圧室３８とに仕切っている。なお、伸び側感圧室３７は、伸び側通路４１によりピストン上室３９と連通して、ピストン上室３９内の作動油が供給される。また、縮み側感圧室３８は、縮み側通路４２によりピストン下室４０と連通して、ピストン下室４０内の作動油が供給される。

減衰力付与部２４は、図２に示すように、支持部材４３と、伸び側摩擦部材４４と、縮み側摩擦部材４５と、これらの摩擦部材４４，４５間に設けられたコイルバネ４６とを備えている。

支持部材４３は、内径がピストン２２のピストンロッド３０の外径よりも大きく、かつ外径がシェル２７の内径と等しい円筒状に形成されている。支持部材４３は、内側にピストンロッド３０を通し、シェル２７の内側に配設されている。支持部材４３は、シェル２７の内面との間に作動油が流れることを抑制している。また、支持部材４３の内周には、伸び側摩擦部材４４のテーパ状の外周面４４ｂが密に接触するテーパ状の伸び側接触面４７と、縮み側摩擦部材４５のテーパ状の外周面４５ｂが密に接触するテーパ状の縮み側接触面４８と、伸び側接触面４７と縮み側接触面４８とに連なる連結面４９が設けられている。伸び側接触面４７では、支持部材４３の内径が上方に向かうにしたがって徐々に縮小し、縮み側接触面４８では、支持部材４３の内径が上方に向かうにしたがって徐々に拡大し、連結面４９では、支持部材４３の内径が軸心Ｐ方向に一定となっている。

伸び側摩擦部材４４と縮み側摩擦部材４５とは、共に、ゴムなどの弾性材料で構成された中実材であり、内径がピストンロッド３０の外径と略等しい円環状に形成されている。伸び側摩擦部材４４及び縮み側摩擦部材４５は、内側にピストンロッド３０を通して、支持部材４３に収容されている。伸び側摩擦部材４４は、伸び側感圧室３７に面しており、伸び側感圧室３７に面する大径面４４ａに伸び側通路４１により供給されるピストン上室３９内の作動油の圧力Ｐｇ（図２に示す）が作用する。伸び側摩擦部材４４は、ピストン上室３９内の作動油の圧力Ｐｇが作用することで、ピストン２２のピストンロッド３０の移動を減衰させる力が増加するものである。また、伸び側摩擦部材４４の外周面４４ｂは、伸び側接触面４７に密に接触するようにテーパ状に形成されている。

縮み側摩擦部材４５は、縮み側感圧室３８に面しており、縮み側感圧室３８に面する大径面４５ａに縮み側通路４２により供給されるピストン下室４０内の作動油の圧力Ｐｃ（図２に示す）が作用する。縮み側摩擦部材４５は、ピストン下室４０内の作動油の圧力Ｐｃが作用することで、ピストン２２のピストンロッド３０の移動を減衰させる力が増加するものである。また、縮み側摩擦部材４５の外周面４５ｂは、縮み側接触面４８に密に接触するようにテーパ状に形成されている。

また、伸び側摩擦部材４４のテーパ状の外周面４４ｂのピストン２２のピストンロッド３０の軸心Ｐとのなす角度θｇ（図４に示す）は、縮み側摩擦部材４５のテーパ状の外周面４５ｂのピストン２２のピストンロッド３０の軸心Ｐとのなす角度θｃ（図３に示す）よりも小さい。

コイルバネ４６は、内側にピストンロッド３０を通して、支持部材４３に収容されて、伸び側摩擦部材４４と縮み側摩擦部材４５との間に配設されている。コイルバネ４６は、伸び側摩擦部材４４と縮み側摩擦部材４５とが互いに離れる方向に付勢する。なお、実施形態１では、コイルバネ４６と、摩擦部材４４，４５それぞれとの間には、コイルバネ４６が摩擦部材４４，４５に食い込むことを抑制する支持部材５１が設けられている。

次に、実施形態１に係るサスペンション装置１の作用について説明する。車両の走行時は、車両の走行状態や路面の状態に応じて、サスペンション装置１が作動する。例えば、車輪が路面の凸部を乗り越える場合には、車輪に凸部から上向きの力が付与される。車輪に付与された上向きの力は、ナックルなどを介してシェル２７に入力される。シェル２７が、ロアスプリングシート２９を介してコイルスプリング１１から下方に付勢されているので、シェル２７に入力された上向きの力のうち、一部の力がコイルスプリング１１の付勢力によって打ち消され、残りの力がコイルスプリング１１を押し縮める。そして、シェル２７が、コイルスプリング１１が縮まった分、当該シェル２７が取り付けられたシリンダ２１と共に上方に移動して、サスペンション装置１の全長が短くなる。このとき、ピストン２２は、シリンダ２１内を下方に移動する。

車輪が路面の凸部を通過すると、路面から車輪への上向きの力が除去されて、コイルスプリング１１を縮める力が除去される。すると、縮んでいたコイルスプリング１１が伸び、シリンダ２１及びシェル２７がピストン２２に対して相対的に下方に移動する。そして、コイルスプリング１１が伸びた分、サスペンション装置１の全長が長くなる。このように、サスペンション装置１は、車輪が路面の凸部を乗り越える際などには、コイルスプリング１１が伸縮して、振動を抑えることとなる。

また、サスペンション装置１のコイルスプリング１１の伸縮時には、ピストン２２がシリンダ２１内を移動する。シリンダ２１内に作動油が封入されているために、ピストン２２は、作動油の流体抵抗を受けながらシリンダ２１内を移動する。このために、ピストン２２は、シリンダ２１内に作動油が封入されていない場合と比較して、シリンダ２１内での移動速度が遅くなる。

また、サスペンション装置１が縮む際には、ピストン２２がシリンダ２１内を下方に移動するので、ピストン下室４０内の作動油が縮み側通路４２を通って縮み側感圧室３８内に供給される。そして、縮み側摩擦部材４５の大径面４５ａに、縮み側感圧室３８内に供給された作動油からの圧力Ｐｃが作用する。すると、縮み側摩擦部材４５の外周面４５ｂが支持部材４３の縮み側接触面４８に密に接触しているので、前述した圧力Ｐｃの総和の力Ｆｃ（図３中に矢印で示す）が縮み側接触面４８に作用する。縮み側接触面４８及び縮み側摩擦部材４５の外周面４５ｂがピストンロッド３０の軸心Ｐに対して角度θｃ傾いている。すると、縮み側接触面４８には、前述した力Ｆｃによりピストンロッド３０の軸心Ｐに対して直交する方向に、縮み側摩擦部材４５が支持部材４３に押付けられる力Ｆｐｃ（図３中に矢印で示す）が作用する。そして、この力Ｆｐｃは、ピストンロッド３０の軸心Ｐに対して直交する方向に沿って、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力となり、ピストン２２のピストンロッド３０の移動を減衰させる力に相当する。

このように、サスペンション装置１が縮む際には、縮み側摩擦部材４５には、ピストン下室４０内の作動油の圧力Ｐｃが作用することで、ピストン２２のピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃが作用する。この力Ｆｐｃは、ピストン下室４０内の作動油の圧力が増加するのにしたがって増加し、ピストン下室４０内の作動油の圧力が減少するのにしたがって減少する。こうして、縮み側摩擦部材４５は、シリンダ２１内のピストン２２の移動によりピストン２２に押付けられる力Ｆｐｃが作用して、シリンダ２１内を移動するピストン２２に作用する作動油の流体抵抗とともに、シリンダ２１内のピストン２２の移動を減衰する。なお、縮み側摩擦部材４５のピストン２２に押付けられる力Ｆｐｃが大きくなると、縮み側摩擦部材４５のピストン２２の移動を減衰させる力が大きくなり、縮み側摩擦部材４５のピストン２２に押付けられる力Ｆｐｃが小さくなると、縮み側摩擦部材４５のピストン２２の移動を減衰させる力が小さくなる。

また、サスペンション装置１が伸びる際には、ピストン２２がシリンダ２１内を上方に移動するので、ピストン上室３９内の作動油が伸び側通路４１を通って伸び側感圧室３７内に供給される。そして、伸び側摩擦部材４４の大径面４４ａに、伸び側感圧室３７内に供給された作動油からの圧力Ｐｇが作用する。すると、伸び側摩擦部材４４の外周面４４ｂが支持部材４３の伸び側接触面４７に密に接触しているので、前述した圧力Ｐｃの総和の力Ｆｇ（図４中に矢印で示す）が伸び側接触面４７に作用する。伸び側接触面４７及び伸び側摩擦部材４４の外周面４４ｂがピストンロッド３０の軸心Ｐに対して角度θｇ傾いている。すると、伸び側接触面４７には、前述した力Ｆｇによりピストンロッド３０の軸心Ｐに対して直交する方向に、伸び側摩擦部材４４が支持部材４３に押付けられる力Ｆｐｇ（図４中に矢印で示す）が作用する。そして、この力Ｆｐｇは、ピストンロッド３０の軸心Ｐに対して直交する方向に沿って、伸び側摩擦部材４４をピストンロッド３０に押付けられる力となり、ピストン２２のピストンロッド３０の移動を減衰させる力に相当する。

このように、サスペンション装置１が伸びる際には、伸び側摩擦部材４４には、ピストン上室３９内の作動油の圧力が作用することで、ピストン２２のピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇが作用する。この力Ｆｐｇは、ピストン上室３９内の作動油の圧力が増加するのにしたがって増加し、ピストン上室３９内の作動油の圧力が減少するのにしたがって減少する。こうして、伸び側摩擦部材４４は、シリンダ２１内のピストン２２の移動によりピストン２２に押付けられる力Ｆｐｇが作用して、シリンダ２１内を移動するピストン２２に作用する作動油の流体抵抗とともに、シリンダ２１内のピストン２２の移動を減衰する。なお、伸び側摩擦部材４４のピストン２２に押付けられる力Ｆｐｇが大きくなると、伸び側摩擦部材４４のピストン２２の移動を減衰させる力が大きくなり、伸び側摩擦部材４４のピストン２２に押付けられる力Ｆｐｇが小さくなると、伸び側摩擦部材４４のピストン２２の移動を減衰させる力が小さくなる。

また、ピストン２２のピストンロッド３０がピストン上室３９内に通されているので、ピストン２２がシリンダ２１内を上方に移動する際に受ける作動油の流体抵抗が、ピストン２２がシリンダ２１内を下方に移動する際に受ける作動油の流体抵抗よりも大きい。仮に、ピストン２２のシリンダ２１内の上方への移動距離と、ピストン２２のシリンダ２１内の下方への移動距離とを等しくしても、ピストン２２が上方に移動する際に伸び側摩擦部材４４に作用する作動油の圧力Ｐｇが、ピストン２２が下方に移動する際に縮み側摩擦部材４５に作用する作動油の圧力Ｐｃよりも大きくなる。そして、伸び側摩擦部材４４に作用する力Ｆｐｇが、縮み側摩擦部材４５に作用する力Ｆｐｃよりも大きくなる。

さらに、伸び側摩擦部材４４のテーパ状の外周面４４ｂの軸心Ｐとのなす角度θｇが、縮み側摩擦部材４５のテーパ状の外周面４５ｂの軸心Ｐとのなす角度θｃよりも小さい。このために、仮に、ピストンロッド３０がシリンダ２１内を上方に移動する際に伸び側摩擦部材４４に作用する作動油の圧力Ｐｇと、ピストンロッド３０がシリンダ２１内を下方に移動する際に縮み側摩擦部材４５に作用する作動油の圧力Ｐｃとを等しくしても、伸び側摩擦部材４４に作用する力Ｆｐｇが、縮み側摩擦部材４５に作用する力Ｆｐｃよりも大きくなる。

実施形態１に係るサスペンション装置１は、ピストン２２のピストンロッド３０がピストン上室３９内に通されているので、ピストン２２がシリンダ２１内を上方に移動した際のピストン上室３９による減衰力が、ピストン２２がシリンダ２１内を下方に移動した際のピストン下室４０による減衰力を上回る。このために、サスペンション装置１は、ピストン上室３９から伸び側摩擦部材４４に作用する作動油の圧力Ｐｇが、ピストン下室４０から縮み側摩擦部材４５に作用する作動油の圧力Ｐｃよりも大きくなる。したがって、サスペンション装置１は、伸び側摩擦部材４４がピストン２２に押付けられる力Ｆｐｇが、縮み側摩擦部材４５がピストン２２に押付けられる力Ｆｐｃよりも大きくなる。

したがって、サスペンション装置１は、伸び側摩擦部材４４と縮み側摩擦部材４５とを備えるという簡易な構成により、サスペンション装置１自体を縮みやすくすることができる。よって、サスペンション装置１は、走行中の路面から車両に作用する高周波の振動が作用しても、サスペンション装置１自体を縮み易くするので、走行中の路面から車両に作用する高周波の振動の低減を図ることができる。

また、サスペンション装置１は、伸び側摩擦部材４４と縮み側摩擦部材４５とを備えるという簡易な構成により、サスペンション装置１自体を伸び難くすることができる。よって、サスペンション装置１は、走行中の操舵初期に車両の車体がロールしようとしても、サスペンション装置１自体を伸び難くするので、走行中の操舵初期の車両の車体のロールを低減することができる。

したがって、サスペンション装置１は、伸び側摩擦部材４４と縮み側摩擦部材４５とを備えるという簡易な構成により、車両の走行時における乗心地の更なる向上を図ることができる。

また、サスペンション装置１は、伸び側摩擦部材４４のテーパ状の外周面４４ｂのピストン２２のピストンロッド３０の軸心Ｐとのなす角度θｇが、縮み側摩擦部材４５のテーパ状の外周面４５ｂのピストン２２のピストンロッド３０の軸心Ｐとのなす角度θｃよりも小さい。このために、サスペンション装置１は、伸び側摩擦部材４４がピストン２２に押付けられる力Ｆｐｇを縮み側摩擦部材４５がピストン２２に押付けられる力Ｆｐｃよりも確実に大きくすることができる。したがって、サスペンション装置１は、簡易な構成により、車両の走行時における乗心地の更なる向上をより確実に図ることができる。

さらに、実施形態１のサスペンション装置１は、ピストン上室３９内の作動油を伸び側感圧室３７内に供給し、ピストン下室４０内の作動油を縮み側感圧室３８内に供給して、摩擦部材４４，４５にピストン２２の移動を減衰させる力を増加させる。このように、サスペンション装置１は、伸び側通路４１によりピストン上室３９と伸び側感圧室３７とを連通し、縮み側通路４２によりピストン下室４０と縮み側感圧室３８とを連通するという簡易な構成となっている。サスペンション装置１は、このような簡易な構成により、摩擦部材４４，４５にピストン２２の移動を減衰させる力を確実に増加させることができ、車両の走行時における乗心地の更なる向上を確実に図ることができる。

［実施形態２］
本発明の実施形態２に係るサスペンション装置を、図５〜図９に基づいて説明する。図５は、実施形態２に係るサスペンション装置の概略構成を表す図、図６は、実施形態２に係るサスペンション装置のＥＣＵの伸び側感圧室及び縮み側感圧室内に供給される作動油の圧力を制御するためのフローチャートの一例、図７は、図６に示されたフローチャートにおける伸び側摩擦部材及び縮み側摩擦部材がピストンに押付けられる力の絶対値を算出するための図、図８は、図６に示されたフローチャートにおける伸び側摩擦部材及び縮み側摩擦部材がピストンに押付けられる力の減少値を算出するための図、図９は、図６に示されたフローチャートにおける伸び側摩擦部材及び縮み側摩擦部材がピストンに押付けられる力の操安性要求値を算出するための図である。なお、図５〜図９において、実施形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２では、サスペンション装置１は、図５に示すように、伸び側流量制御弁６１（伸び側圧力調節部）と、縮み側流量制御弁６２（縮み側圧力調節部）と、制御部としてのＥＣＵ６３とを備えている。伸び側流量制御弁６１は、伸び側通路４１に設けられている。伸び側流量制御弁６１は、ＥＣＵ６３からの命令により、ピストン上室３９内の作動油の伸び側感圧室３７内に供給される量、即ち、ピストン上室３９内の作動油の伸び側摩擦部材４４に作用する量を調節可能である。伸び側流量制御弁６１は、ＥＣＵ６３からの命令により、ピストン上室３９内の作動油の伸び側摩擦部材４４に作用する量を調節することで、伸び側摩擦部材４４のピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇを調節可能である。

縮み側流量制御弁６２は、縮み側通路４２に設けられている。縮み側流量制御弁６２は、ＥＣＵ６３からの命令により、ピストン下室４０内の作動油の縮み側感圧室３８内に供給される量、即ち、ピストン下室４０内の作動油の縮み側摩擦部材４５に作用する量を調節可能である。縮み側流量制御弁６２は、ＥＣＵ６３からの命令により、ピストン下室４０内の作動油の縮み側摩擦部材４５に作用する量を調節することで、縮み側摩擦部材４５のピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃを調節可能である。

ＥＣＵ６３は、複数のサスペンション装置１に対応して一つ設けられ、例えば、車両が車輪を４輪有する場合には、４つのサスペンション装置１に対応して一つ設けられる。ＥＣＵ６３は、各サスペンション装置１の伸び側流量制御弁６１と縮み側流量制御弁６２を制御し、各摩擦部材４４，４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇ，Ｆｐｃを調節するものである。ここでは、ＥＣＵ６３は、サスペンション装置１を搭載する車両の各部を制御するものである。ＥＣＵ６３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。

また、ＥＣＵ６３は、車速センサ７１、バネ上加速度検出部としてのバネ上Ｇセンサ７２、バネ下加速度検出部としてのバネ下Ｇセンサ７３、操舵角度検出部としての操作角度センサ７４等の種々のセンサやサスペンション装置１を車両の各部が電気的に接続される。車速センサ７１は、車両の速度（以下、「車速」という）を検出する。バネ上Ｇセンサ７２は、バネ上部材に配置されている。

バネ上Ｇセンサ７２は、バネ上部材の鉛直方向、典型的には、サスペンション装置１の伸縮方向の加速度（以下、「バネ上加速度」という）を検出する。バネ下Ｇセンサ７３は、バネ下部材に配置されている。バネ下Ｇセンサ７３は、バネ下部材の鉛直方向、典型的には、サスペンション装置１の伸縮方向の加速度（以下、「バネ下加速度」という）を検出する。操作角度センサ７４は、サスペンション装置１を搭載する車両の操舵角度、ここでは、ステアリングホイールの操作量であるハンドル操舵角度を検出する。ＥＣＵ６３は、種々のセンサから検出結果に対応した電気信号（検出信号）が入力され、入力された検出結果に応じてサスペンション装置１を車両の各部に駆動信号を出力しその駆動を制御する。

次に、図６に示されたフローチャートに基づいてＥＣＵ６３による伸び側感圧室及び縮み側感圧室内に供給される作動油の圧力の制御の一例を説明する。なお、図６のフローチャートに示された制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。

まず、ＥＣＵ６３は、車速センサ７１による検出結果に基づいて車速を算出する（ステップＳＴ１）。ステップＳＴ１の後に、ＥＣＵ６３は、操作角度センサ７４による検出結果に基づいて、車両の操舵角及び操作角速度を算出する（ステップＳＴ２）。ステップＳＴ２の後に、ＥＣＵ６３は、バネ上Ｇセンサ７２及びバネ下Ｇセンサ７３による検出結果に基づいて、バネ上加速度及びバネ下加速度を算出する（ステップＳＴ３）。

そして、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１で算出した車速が例えば７０ｋｍ／ｈ等の予め定められた第１所定車速（Ｖ１）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。ＥＣＵ６３は、車速が第１所定車速（Ｖ１）以下と判定した場合（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）、図７に示すように、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの絶対値（ＶＦ）を第１所定力（Ｆ１）とする（ステップＳＴ５）。ＥＣＵ６３は、車速が第１所定車速（Ｖ１）を超えていると判定した場合（ステップＳＴ４：Ｎｏ）、ステップＳＴ１で算出した車速が例えば１００ｋｍ／ｈ等の予め定められた第２所定車速（Ｖ２）以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ６）。ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１で算出した車速が第２所定車速（Ｖ２）以上であると判定した場合（ステップＳＴ６：Ｙｅｓ）、図７に示すように、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの絶対値（ＶＦ）を第１所定力（Ｆ１）よりも大きな第２所定力（Ｆ２）とする（ステップＳＴ７）。

また、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１で算出した車速が第２所定車速（Ｖ２）未満であると判定した場合（ステップＳＴ６：Ｎｏ）、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの絶対値（ＶＦ）を、図７に示すように、第１所定力（Ｆ１）と第２所定力（Ｆ２）の間の車速と比例する力とする（ステップＳＴ８）。そして、ＥＣＵ６３は、図７に示すように、車両の車速が変化しても伸び側摩擦部材４４がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇの絶対値（ＶＦ）を第２所定力（Ｆ２）よりも大きな所定の力（Ｆ）とする（ステップＳＴ９）。なお、図７中の横軸は、車速を示し、縦軸は、力Ｆｐｃ，Ｆｐｇの絶対値（ＶＦ）を示している。ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１からステップＳＴ９までの間で、車速に応じて、力Ｆｐｃ，Ｆｐｇの絶対値（ＶＦ）を算出する。

そして、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ３で算出したバネ上加速度及びバネ下加速度に基づいて、車両の走行中の路面が荒れているか否かを判定し、路面が荒れているか否かに応じて縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの減少値（ΔＧＦ）及び伸び側摩擦部材４４がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇの減少値（ΔＧＦ）を算出する（ステップＳＴ１０）。そして、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ９の間で算出した力Ｆｐｃの絶対値（ＶＦ）と、ステップＳＴ１０で算出した力Ｆｐｃの減少値（ΔＧＦ）との和を算出し、この値を縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの乗り心地要求値（ＶＦ＋ΔＧＦ）として定める（ステップＳＴ１１）。また、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ９の間で算出した力Ｆｐｇの絶対値（ＶＦ）と、ステップＳＴ１０で算出した力Ｆｐｇの減少値（ΔＧＦ）との和を算出し、この値を伸び側摩擦部材４４がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇの乗り心地要求値（ＶＦ＋ΔＧＦ）として定める（ステップＳＴ１１）。この乗り心地要求値とは、乗り心地を優先するために、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃを極力小さくして、サスペンション装置１を極力縮み易くする値である。

なお、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１０において、力Ｆｐｃの減少値（ΔＧＦ）及び力Ｆｐｇの減少値（ΔＧＦ）を算出する際には、図８に基づいて算出する。ＥＣＵ６３は、バネ下加速度が第１所定加速度（Ａ１）以下であると、図８に示すように、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの減少値（ΔＧＦ）を零とする。ＥＣＵ６３は、バネ下加速度が第１所定加速度（Ａ１）よりも大きな第２所定加速度（Ａ２）以下であると、図８に示すように、伸び側摩擦部材４４がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇの減少値（ΔＧＦ）を零とする。

また、ＥＣＵ６３は、バネ下加速度が第２所定加速度（Ａ２）よりも大きな第３所定加速度（Ａ３）以上であると、図８に示すように、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの減少値（ΔＧＦ）を第１所定減少値（ΔＦ１）とし、伸び側摩擦部材４４がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇの減少値（ΔＧＦ）を第２所定減少値（ΔＦ２）とする。なお、第２所定減少値（ΔＦ２）の絶対値は、第１所定減少値（ΔＦ１）の絶対値よりも小さい。

また、ＥＣＵ６３は、バネ下加速度が第１所定加速度（Ａ１）を超えかつ第３所定加速度（Ａ３）未満であると、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの減少値（ΔＧＦ）を、図８に示すように、零と第１所定減少値（ΔＦ１）の間のバネ下加速度と比例する値とする。ＥＣＵ６３は、バネ下加速度が第２所定加速度（Ａ２）を超えかつ第３所定加速度（Ａ３）未満であると、伸び側摩擦部材４４がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇの減少値（ΔＧＦ）を、図８に示すように、零と第２所定減少値（ΔＦ２）の間のバネ下加速度と比例する値とする。なお、図８中の横軸は、バネ下加速度を示し、縦軸は、力Ｆｐｃ，Ｆｐｇの減少値（ΔＧＦ）を示している。なお、本発明では、ステップＳＴ１０において、力Ｆｐｃの減少値（ΔＧＦ）及び力Ｆｐｇの減少値（ΔＧＦ）を算出する際には、ＥＣＵ６３は、バネ上加速度に基づいて算出しても良い。

ＥＣＵ６３は、力Ｆｐｃ，Ｆｐｇの乗り心地要求値（ＶＦ＋ΔＧＦ）を定めた後に、力Ｆｐｃ，力Ｆｐｇの操安性要求値（ＳＦ）を算出する（ステップＳＴ１２）。力Ｆｐｃ，Ｆｐｇの操安性要求値（ＳＦ）を算出する際には、図９に基づいて算出する。

ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ２で算出した操舵角が第１所定操舵角（ＳＡ１）以下であると、図９に示すように、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの操安性要求値（ＳＦ）を、第１縮み側操安性要求値（Ｆｃ１）とする。ステップＳＴ２で算出した操舵角が第２所定操舵角（ＳＡ２）以下であると、図９に示すように、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの操安性要求値（ＳＦ）を、第２縮み側操安性要求値（Ｆｃ２）とする。ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ２で算出した操舵角が第１所定操舵角（ＳＡ１）を超え、第２所定操舵角（ＳＡ２）未満であると、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの操安性要求値（ＳＦ）を、図９に示すように、第１縮み側操安性要求値（Ｆｃ１）と第２縮み側操安性要求値（Ｆｃ２）の間の操舵角と比例する値とする。

また、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ２で算出した操舵角が零であると、図９に示すように伸び側摩擦部材４４がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇの操安性要求値（ＳＦ）を、第１縮み側操安性要求値（Ｆｃ１）よりも大きな第１伸び側操安性要求値（Ｆｇ１）とする。ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ２で算出した操舵角が第３所定操舵角（ＳＡ３）以上であると、図９に示すように、伸び側摩擦部材４４がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇの操安性要求値（ＳＦ）を、第１伸び側操安性要求値（Ｆｇ１）及び第２縮み側操安性要求値（Ｆｃ２）よりも大きな第２伸び側操安性要求値（Ｆｇ２）とする。なお、第３所定操舵角（ＳＡ３）は、第１所定操舵角（ＳＡ１）よりも大きく第２所定操舵角（ＳＡ２）よりも小さい角度である。ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ２で算出した操舵角が零を超え、第３所定操舵角（ＳＡ３）未満であると、伸び側摩擦部材４４がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇの操安性要求値（ＳＦ）を、図９に示すように、第１伸び側操安性要求値（Ｆｇ１）と第２伸び側操安性要求値（Ｆｇ２）の間の操舵角と比例する値とする。なお、図９中の横軸は、操舵角を示し、縦軸は、力Ｆｐｃ，Ｆｐｇの操安性要求値（ＳＦ）を示している。なお、本発明では、ステップＳＴ１２において、力Ｆｐｃの操安性要求値（ＳＦ）及び力Ｆｐｇの操安性要求値（ＳＦ）を算出する際には、ＥＣＵ６３は、操舵速度に基づいて算出しても良い。なお、操安性要求値（ＳＦ）とは、操舵初期のロールの抑制を優先するために、伸び側摩擦部材４４がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｇを極力大きくして、サスペンション装置１を極力伸び難くする値である。

そして、ＥＣＵ６３は、力Ｆｐｃ，力Ｆｐｇの操安性要求値（ＳＦ）を算出した後、ステップＳＴ１１で算出した力Ｆｐｃの乗り心地要求値（ＶＦ＋ΔＧＦ）と、ステップＳＴ１２で算出した力Ｆｐｃの操安性要求値（ＳＦ）を比較する。そして、ＥＣＵ６３は、力Ｆｐｃが、乗り心地要求値（ＶＦ＋ΔＧＦ）と操安性要求値（ＳＦ）のうち大きな方の力を上限として極力一定となるように、縮み側流量制御弁６２を制御する（ＳＴ１３）。

また、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１１で算出した力Ｆｐｇの乗り心地要求値（ＶＦ＋ΔＧＦ）と、ステップＳＴ１２で算出した力Ｆｐｇの操安性要求値（ＳＦ）を比較する。そして、ＥＣＵ６３は、力Ｆｐｇが、乗り心地要求値（ＶＦ＋ΔＧＦ）と操安性要求値（ＳＦ）のうち大きな方の力を上限として極力一定となるように、伸び側流量制御弁６１を制御する（ＳＴ１３）。そして、ＥＣＵ６３は、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

実施形態２に係るサスペンション装置１は、実施形態１の効果に加えて、ピストン上室３９内の作動油の伸び側摩擦部材４４に作用する量とピストン下室４０内の作動油の縮み側摩擦部材４５に作用する量を調節可能である。このために、サスペンション装置１は、伸び側摩擦部材４４及び縮み側摩擦部材４５の力Ｆｐｇ，Ｆｐｃ即ち伸び側摩擦部材４４及び縮み側摩擦部材４５のピストン２２のピストンロッド３０の移動を減衰させる力を適宜、変更、調節することができる。したがって、摩擦部材４４，４５に加えて、流量制御弁６１，６２を備えるという簡易な構成により、摩擦部材４４，４５に車両の走行状態により適切な力Ｆｐｇ，Ｆｐｃを発生させることができる。よって、車両の走行時における乗心地の更なる向上をより一層確実に図ることができる。

また、実施形態２では、力Ｆｐｇ，Ｆｐｃの乗り心地要求値（ＶＦ＋ΔＧＦ）と操安性要求値（ＳＦ）とを算出し、これらのうち大きな方の力Ｆｐｇ，Ｆｐｃを摩擦部材４４，４５に発生させるように、流量制御弁６１，６２を制御する。このために、サスペンション装置１は、乗り心地の確保と、操舵初期のロールを低減できることを同時に達成することができる。

さらに、実施形態２では、力Ｆｐｃの乗り心地要求値（ＶＦ＋ΔＧＦ）を算出する際に、低速側では、縮み側摩擦部材４５がピストンロッド３０に押付けられる力Ｆｐｃの絶対値（ＶＦ）を小さくするので、低速時の乗り心地の確保を優先することができる。

また、実施形態２では、力Ｆｐｇ，Ｆｐｃの乗り心地要求値（ＶＦ＋ΔＧＦ）を算出する際に、バネ下加速度が大きくなると即ち路面の荒れ具合が大きくなると、力Ｆｐｇ，Ｆｐｃの減少値（ΔＧＦ）の絶対値を大きくする。このために、サスペンション装置１は、路面が荒れていると、力Ｆｐｇ，Ｆｐｃを小さくして、路面の荒れ具合を吸収し易くなる。

さらに、実施形態２では、力Ｆｐｇ，Ｆｐｃの操安性要求値（ＳＦ）を算出する際に、操舵角が大きくなると即ち車両が曲がろうとすると、力Ｆｐｇ，Ｆｐｃの操安性要求値（ＳＦ）を大きくするので、操舵初期の車体のロールを確実に抑制することができる。

なお、前述した実施形態１及び実施形態２では、伸び側摩擦部材４４のテーパ状の外周面４４ｂの軸心Ｐとのなす角度θｇを、縮み側摩擦部材４５のテーパ状の外周面４５ｂの軸心Ｐとのなす角度θｃよりも小さくしている。しかしながら、本発明は、かならずしも、角度θｇを角度θｃよりも小さくしなくても良い。この場合、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、圧力Ｐｇ，Ｐｃの差に応じて角度θｇ，θｃを定めるのが望ましい。

なお、上述した本発明の実施形態に係るサスペンション装置１は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、ＥＣＵ６３は、車両全体を制御するＥＣＵと兼用されるものとして説明したがこれに限らない。例えば、ＥＣＵ６３は、車両全体を制御するＥＣＵと別個に構成されても良い。また、図６に示されたフローチャートに限定されることはない。さらに、減衰力付与部２４をシェル２７内に限定されることなく、適宜箇所に設けても良い。

１ サスペンション装置
２２ ピストン
３９ ピストン上室
４０ ピストン下室
４４ 伸び側摩擦部材
４５ 縮み側摩擦部材
６１ 伸び側流量制御弁（伸び側圧力調節部）
６２ 縮み側流量制御弁（縮み側圧力調節部）
Ｆｐｇ ピストンロッドに押付けられる力（ピストンの移動を減衰させる力）
Ｆｐｃ ピストンロッドに押付けられる力（ピストンの移動を減衰させる力）
Ｐ 軸心
θｇ 角度
θｃ 角度

Claims (3)

1. 作動流体が封入されたシリンダと、
   前記シリンダ内に収容され、該シリンダ内に相対移動可能に設けられたピストン部と、前記ピストン部から延在したピストンロッドとを有するピストンとを備え、
   前記ピストン部により前記シリンダ内の空間がピストン上室とピストン下室とに仕切られている、車両のサスペンション装置であって、
   当該サスペンション装置が伸びる際に前記ピストン上室の圧力が作用することで前記ピストンロッドに押し付けられ、前記ピストンの前記ピストン上室側への移動を減衰させる力が増加する伸び側摩擦部材と、
   当該サスペンション装置が縮む際に前記ピストン下室の圧力が作用することで前記ピストンロッドに押し付けられ、前記ピストンの前記ピストン下室側への移動を減衰させる力が増加する縮み側摩擦部材と、
   を備え、前記ピストン上室の圧力が作用することで増加する前記伸び側摩擦部材の前記ピストンの移動を減衰させる力が、前記ピストン下室の圧力が作用することで増加する前記縮み側摩擦部材の前記ピストンの移動を減衰させる力よりも大きいことを特徴とするサスペンション装置。
2. 前記伸び側摩擦部材のテーパ状の外周面が密に接触するテーパ状の伸び側接触面と、前記縮み側摩擦部材のテーパ状の外周面が密に接触するテーパ状の縮み側接触面と、を有する支持部材を備え、前記伸び側摩擦部材のテーパ状の外周面の前記ピストンの軸心とのなす角度が、前記縮み側摩擦部材のテーパ状の外周面の前記ピストンの軸心とのなす角度よりも小さい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. 前記ピストン上室内の作動流体の前記伸び側摩擦部材に作用する量を調節可能な伸び側圧力調節部と、
   前記ピストン下室内の作動流体の前記縮み側摩擦部材に作用する量を調節可能な縮み側圧力調節部と、を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のサスペンション装置。

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