JPH10246273A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ね上部材とばね下部材との相対移動を十分に
抑制することができる車両のサスペンション装置を提供
すること。 【解決手段】 シリンダ４とピストンロッド５とを有
し、減衰力を発生するダンパ装置２と、可撓性を備える
ケース１０を有してなり、ケース１０内に封入した気体
によりばね作用を付与するエアばね装置３と、ダンパ装
置２の軸方向に向かって配設されるソレノイド２０と、
ソレノイド２０の内周部に対向して配置される磁石１
８、１９と、ソレノイド２０への通電を制御する制御手
段２２とを具備し、制御手段２２は、ケース１０の抵抗
力を打ち消すように、ソレノイド２０に通電してソレノ
イド２０と磁石１８、１９とに電磁力を生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁石とソレノイド
とによる電磁力を利用してばね上部材のばね下部材に対
する上下運動を制御する車両のサスペンション装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のサスペンション装置は、作動液を
封入したシリンダと、前記シリンダの上端面から進退可
能に突出させたピストンロッドとを有するととともに、
前記シリンダの下端部をばね下部材に組付け且つピスト
ンロッドの上端部をばね上部材に組付けて成り、前記ば
ね下部材の前記ばね上部材に対する上下動により減衰力
を発生するダンパ装置と、前記シリンダ及び前記ピスト
ンロッドの外周面上に設けられてその下端が前記シリン
ダの外周面に支持されるとともにその上端が前記ばね上
部材に支持され、少なくともその上下方向において可撓
性を備えるケースを有してなり、前記ケース内に封入し
たエアにより前記ばね上部材の前記ばね下部材に対する
上下動に対してばね作用を付与するエアばね装置とを備
えたものであった。

【０００３】しかしながらこの従来のサスペンション装
置は、ダンパ装置においてばね上部材とばね下部材との
相対移動に伴う相対速度が十分でないと、ばね上部材と
ばね下部材との相対移動を十分に抑制することができな
いものであり、ケースが撓むのに伴って生じる抵抗力に
よって、ダンパ装置のばね上部材とばね下部材との相対
移動に伴う相対速度が減速され、従って、ばね上部材と
ばね下部材との相対移動を十分に抑制できないものであ
った。

【０００４】

【発明が解決するための課題】本発明は、ばね上部材と
ばね下部材との相対移動を十分に抑制可能なサスペンシ
ョン装置を提供することを、その技術的課題とするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明は、請求項１に記載したように、作動
液を封入したシリンダと、前記シリンダの上端面から進
退可能に突出させたピストンロッドとを有するとととも
に、前記シリンダの下端部を車両のばね下部材に組付け
且つピストンロッドの上端部を車両のばね上部材に組付
けて成り、前記ばね上部材と前記ばね下部材との相対移
動により減衰力を発生するダンパ装置と、前記シリンダ
及び前記ピストンロッドの外周面上に設けられてその下
端部が前記シリンダの外周面に支持されるとともにその
上端部が前記ばね上部材に支持され、少なくともその上
下方向において可撓性を備えるケースを有してなり、前
記ケース内に封入したエアにより前記ばね下部材の前記
ばね上部材に対する上下動に対してばね作用を付与する
エアばね装置と、前記ケースの内部であって、前記相対
移動方向をその軸として配設され、前記シリンダ及び前
記ピストンロッドの内の一方と一体的に変位するソレノ
イド群と、前記ケースの内部であって、前記ダンパ装置
の外周側で前記ソレノイド群の内周部又は外周部に対向
して配置されるとともに、前記シリンダ及び前記ピスト
ンロッドの内の他方と一体的に変位する磁石と、前記ソ
レノイド群への通電を制御する制御手段とを具備し、前
記制御手段は、前記ケースが撓むのに伴って生じる抵抗
を打ち消すように、前記ソレノイド群に通電して前記ソ
レノイド群と前記磁石との間に電磁力を生じさせる車両
のサスペンション装置を構成した。

【０００６】好ましくは、請求項２に記載したように、
前記ケースは、その下端部において内側に巻き込まれる
ように形成されるとともに少なくともその上下方向にお
いて可撓性を備えた巻き込み部を有し、前記ケースは、
前記巻き込み部の内周部において前記シリンダに支持さ
れ、前記制御手段は、前記巻き込み部が撓むのに伴って
生じる抵抗を打ち消すように、前記ソレノイド群に通電
して前記ソレノイド群と前記磁石との間に電磁力を生じ
させるサスペンション装置が望ましい。

【０００７】より好ましくは、請求項３に記載したよう
に、前記ソレノイド群は、前記ダンパ装置の外周側に前
記ダンパ装置と同軸に配設されるサスペンション装置が
望ましい。

【０００８】請求項１のサスペンション装置は、例えば
サスペンション装置がケースを撓ませつつ伸縮する際
に、ケースが撓むことに伴って生じる抵抗力は、サスペ
ンション装置の伸縮を妨げる、ひいては、ばね上部材と
ばね下部材との相対移動に伴う相対速度を減速するよう
に作用する。

【０００９】このような場合に、ソレノイド群を通電制
御してやることにより、磁石、ひいてはシリンダを移動
させる推進力を発生させる。この推進力によりケースに
おいて生じる抵抗力は打ち消される。

【００１０】請求項２のサスペンション装置は、請求項
１の作用に加えて、例えばサスペンション装置がケース
の巻き込み部を撓ませつつ伸縮する際に、特に巻き込み
部が撓むことによって生じる抵抗力がサスペンション装
置の伸長を妨げる、ひいては、ばね上部材とばね下部材
との相対移動に伴う相対速度を減少するように作用す
る。

【００１１】請求項３のサスペンション装置は、請求項
１又は請求項２の作用に加えて、サスペンション装置を
小型化可能となる。

【００１２】

【実施の形態】以下、本発明を実施の形態により具体的
に説明する。

【００１３】図１は、車両のサスペンション装置に用い
られた本発明のサスペンション装置１の断面図である。
図１に示すように、１はサスペンション装置であり、ば
ね上部材としての車体ＢＤと、ばね下部材としての図示
しないロアアームとの間に配設されている。サスペンシ
ョン装置１は、ダンパ装置２とエアばね装置３とを備え
ている。

【００１４】ダンパ装置２は、周知のダンパ装置である
ためその詳述は避けるが、作動液を封入したシリンダ４
と、シリンダ４に軸方向に進退可能に組み付けられたピ
ストンロッド５とを備えている。シリンダ４は、その下
端部にてロアアームにブッシュを介して組付けられてい
る。ピストンロッド５は、シリンダ４の上端面から上方
に延出されており、その上端部にて、ネジ６により車体
ＢＤに固定したアッパーサポート７を介して車体ＢＤに
組付けられている。

【００１５】エアばね装置３も又、周知のエアばね装置
であるためその詳述は避けるが、ダンパ装置２の外周に
配設されており、上部ケース８と下部ケース９とから成
るケース１０を備えている。

【００１６】上部ケース８は、その上面にてアッパーサ
ポート１１及び支持プレート１２を介して車体ＢＤに支
持されるとともに、支持プレート１２を介してピストン
ロッド５の上端部外周に気密的に固定されている。

【００１７】下部ケース９は、弾性に富む素材、例えば
ゴムを主体としたダイヤフラムにより構成され、その内
側に向けて巻き込むように形成されている。巻き込む部
としての下部ケース９は、その外周端部においてかしめ
リングにより上部ケース８の下端部内周面上に気密的に
固定されるとともに、その内周端部においてシリンダ２
の外周に固定されている筒状部材１３を介してシリンダ
２に気密的に固定されている。

【００１８】エアばね装置３は、ケース１０によりシリ
ンダ４及びピストンロッド５の外周上に空気室１５を形
成している。この空気室１５には、図示しない電気的に
制御される吸気及び排気装置がインレット１６を介して
接続され、空気室１５内の空気量が調節されるようにな
っている。

【００１９】支持プレート１２の下面には、ゴム製のバ
ウンドストッパ１７が配設されている。バウンドストッ
パ１７は、シリンダ４の上面との当接により車体ＢＤの
バウンドを弾性的に規制する。

【００２０】略筒状を呈する筒状部材１３はその下端部
においてシリンダ４に気密的に固定されている。シリン
ダ４の上端部分には、支持部材１４が配設されている。
支持部材１４の外周部には、車体ＢＤ側に位置する環状
の第１磁石（永久磁石）１８と、ロアアーム側に位置す
る環状の第２磁石（永久磁石）１９とがそれぞれ配設さ
れている。第１磁石１８と第２磁石１９とはダンパ装置
２の軸方向において所定値分離間して配設されている。

【００２１】第１磁石１８の上端側はＮ極に、又、下端
側はＳ極に磁化されている。第２磁石１９の上端側はＳ
極に、又、下端側はＮ極に磁化されている。

【００２２】磁石１８、１９の外周側には、磁石１８、
１９の外周面に対向するようにして、ダンパ装置２の軸
方向（図２中上下方向）をその軸方向とする複数のソレ
ノイド２０が配設されている。複数のソレノイド２０は
全体として筒状を呈するソレノイド群としてのコイルア
ッセンブリ２１を形成している。コイルアッセンブリ２
１は上部ケース８に固定されている。

【００２３】ソレノイド２０のリード線はそれぞれ気密
的に上部ケース８外に取り出され、サスペンション装置
１外に配設される電気制御装置２２に電気的に接続され
ている。

【００２４】それぞれのソレノイド２０は、電気制御装
置２２内の不図示の駆動回路によって、電流の通電又は
非通電、及び、その通電方向が切り替えられる制御が行
われる。ソレノイド２０に電流が通電されると、磁束が
ソレノイドの軸方向、即ち、図１中の上下方向に通過す
ることになる。ソレノイド２０へ通電される電流の方向
が順方向の場合には、磁束はソレノイドを下から上に通
過する。即ち、ソレノイドの上方がＮ極に、下方がＳ極
に磁化された磁石と等価となる。逆に、ソレノイドへ通
電される電流の方向が逆方向の場合には、磁束はソレノ
イドを上から下に通過する。即ち、ソレノイドの上方が
Ｓ極に、下方がＮ極に磁化された磁石と等価となる。

【００２５】磁石１８、１９の各長さは、ソレノイド２
０の３個分の幅にほぼ等しく設定されている。

【００２６】ソレノイド２０をそれぞれ通電制御するこ
とにより、コイルアッセンブリ２１と磁石１８、１９と
により、シリンダ４とピストンロッド５、ひいては車体
ＢＤとロアアームとの相対移動を増長する作用を得るこ
とができる。例えば、第１磁石１８に関しては、コイル
アッセンブリ２１において第１磁石１８の近接上部に位
置するソレノイドを逆方向に通電する。また、第２磁石
１９に関しては、ソレノイドアッセンブリ２１において
第２磁石１９の近接下部に位置するソレノイドを順方向
に通電する。ソレノイドアッセンブリ２１のソレノイド
２０が駆動回路を介して通電制御されると、通電された
ソレノイド２０と第１磁石１８との間には反発力が生
じ、通電されたソレノイド２０と第２磁石１９との間に
は吸引力が生じ、磁石１８、１９が図１中下方に移動す
る。即ち、シリンダ４とピストンロッド５、ひいては車
体ＢＤとロアアームとが離間しようとする相対移動を増
長する作用を得ることとなる。

【００２７】電気制御装置２２には、上述した吸気及び
排気装置が電気的に接続され、更に、不図示の舵角セン
サ、車高センサ２３、横加速度センサ２４、及び不図示
の車速センサがそれぞれ電気的に接続されている。舵角
センサは、不図示の操舵ハンドルの回転角をハンドル舵
角として検出するとともに、ハンドル舵角を表す検出信
号を出力する。車高センサ２３は、車体ＢＤとロアアー
ムとの間に設けられてロアアームに対する車体ＢＤの高
さを車高として検出して、車高を表す検出信号を出力す
る。横加速度センサ２４は車体ＢＤに組付けられて車体
ＢＤの横方向の加速度を横加速度として検出するととも
に、横加速度を表す検出信号を出力する。車速センサ
は、車速を検出するとともに、車速を表す検出信号を出
力する。

【００２８】次に、上記のように構成したサスペンショ
ン装置１の動作を、図を用いて説明する。

【００２９】車高調整は、図示しない車高調整プログラ
ムの実行により行われる。電気制御装置のマイクロコン
ピュータは、車高調整プログラムの実行を所定の短時間
毎に実行し、車高センサ２３から入力した車高が、予め
決められた基準車高よる高いか低いかを判定して、この
判定結果に基づいて電気制御装置内の駆動回路を介して
吸気及び排気装置を制御する。検出された検出車高が基
準車高よりも高ければ、排気装置はサスペンション装置
１のエアばね装置３の空気室１５内の空気を排出する。
この排気によって空気室１５内の空気圧は低下し、上部
ケース８及びピストンロッド５が下降して車体ＢＤも下
降する。一方、検出された車高が基準車高よりも低けれ
ば、吸気装置はエアばね装置３の空気室１５内に空気を
供給する。この吸気によって空気室１５内の空気圧は上
昇し、上部ケース８及びピストンロッド５が上昇して車
体ＢＤも上昇する。その結果、車体ＢＤのロアアームに
対する高さは常にほぼ一定に保たれる。

【００３０】一方、路面から車体ＢＤに外力が付与され
ても、空気室１５に空気を満たしたエアばね装置３は、
この付与された外力を吸収して車体ＢＤへの衝撃を和ら
げるので、車両の乗り心地が良好となる。

【００３１】次に減衰力の切り換え制御について説明す
る。この制御は、図示しない減衰力切り換えプログラム
の実行により行われる。電気制御装置のマイクロコンピ
ュータは、このプログラムを所定の短時間毎に繰り返し
実行し、車速センサにより検出された車速と横加速度セ
ンサにより検出された横加速度とに応じて不図示の減衰
力切り換え装置を駆動制御する。

【００３２】この減衰力切り換え制御装置を駆動制御す
ることにより、ダンパ装置２の減衰力が車両の走行状態
に応じてソフトまたはハードに選択的に切り換えられ
る。従って、路面からの入力、車体ＢＤの姿勢変化等に
より、車体ＢＤが上下に振動しても、この振動はダンパ
装置２の減衰力により車両の走行状態に応じて抑制され
る。

【００３３】次に、ソレノイド２０の通電及び非通電制
御について説明すると、サスペンション装置１において
は、サスペンション装置１の伸縮に伴って下部ケース９
の巻き込みが開放される又は下部ケース９が巻き込まれ
る際に、下部ケース９にサスペンション装置１の伸縮を
妨げるような抵抗力が生じる。例えばサスペンション装
置１が、下部ケース９の巻き込み部分を下方に延ばしつ
つ、図１に示す初期状態、即ち、中立状態から伸長され
ようとする場合、下部ケース９の特に巻き込み部分が撓
むことによって生じる抵抗力がサスペンション装置１の
伸長を妨げるように作用する。従って、このままでは車
体ＢＤとロアアームとの、即ち、ピストンロッド５とシ
リンダ４との相対速度が減少し、ダンパ装置２が十分に
車体ＢＤとロアアームとの相対移動を抑制することがで
きない虞が有る。

【００３４】しかしながら、本サスペンション装置１に
おいては、車高センサ２３により車体ＢＤとロアアーム
との相対位置、即ち、ソレノイド２０と磁石１８、１９
との相対位置を検出し、この車高センサ２３の検出出力
に基づいてソレノイド２０を通電制御して、磁石１８、
１９、ひいてはシリンダ４を図１中下方に移動させる推
進力を発生させる。この推進力の発生により下部ケース
９において生じる抵抗力は打ち消され、サスペンション
装置１はスムースに伸長でき、ひいては、シリンダ４と
ピストンロッド５との相対速度が減じられることがなく
なり、ダンパ装置２は車体ＢＤとロアアームとの相対移
動を十分に抑制することが可能となる。又、例えば、サ
スペンション装置１が縮む場合等において、下部ケース
９には、サスペンション装置１の短縮を妨げようとする
抵抗力が生じる。しかしながら、上述したソレノイド２
０の通電制御により、下部ケース９の抵抗力を打ち消す
ことができる。

【００３５】上述したように、本実施の形態のサスペン
ション装置１によれば、ソレノイド２０を通電制御する
ことにより、ダンパ装置２は車体ＢＤとロアアームとの
相対移動を十分に抑制することが可能となる。

【００３６】更に、ソレノイドアッセンブリ２１が、ダ
ンパ装置２の外周側にダンパ装置２と同軸に配設さてい
ることから、サスペンション装置１を小型化することが
可能となる。

【００３７】従って、ばね上部材とばね下部材との相対
移動を十分に抑制可能なサスペンション装置１を提供す
ることを可能としている。

【００３８】本実施の形態においては、ソレノイド２０
をピストンロッド５と一体的に変位するように配設し、
磁石１８、１９をシリンダ４と一体的に変位するように
配設しているが、特にこの構成に限定するものではな
く、例えば、ソレノイド２０をシリンダ４と一体的に変
位するように配設し、磁石１８、１９をピストンロッド
５と一体的に変位するように配設した本発明のサスペン
ション装置においても、同様の作用効果が得られる。

【００３９】又、本実施の形態においては、磁石１８、
１９の長さは、ソレノイド２０の３つ分の幅に相当する
ものであるが、特にこれに限定するものでないことは言
うまでもなく、例えば、磁石１８、１９の長さは、ソレ
ノイド２０の２つ分の幅に相当する本発明のサスペンシ
ョン装置においても、同様の作用効果が得られる。

【００４０】又、本実施の形態においては、ケース１０
は、上部ケース体８と下部ケース体９とから構成されて
いるが、特にこの構成に限定するものでないことは言う
までもなく、例えば、上部ケース体と、下部ケース体
と、上部ケース体と下部ケース体とを繋ぐ中間ケース体
とを備えたケースを有する本発明のサスペンション装置
においても、同様の作用効果が得られる。

【００４１】又、本実施の形態においては、第１磁石１
８は、上端側がＮ極に下端側がＳ極に磁化されており、
第１磁石１８と電磁力を発生するために、第１磁石１８
に対応するソレノイド２０には逆方向の電流が流されて
いる。また、第２磁石１９は、上端側がＳ極に下端側が
Ｎ極に磁化されており、第２磁石１９と電磁力を発生す
るために、第２磁石１９に対応するソレノイド２０には
順方向の電流が流されている。しかしながら、この構成
に限定するものでないのは言うまでもなく、例えば、そ
の外周側がＮ極に、その内周側がＳ極に磁化された第１
磁石と、その外周側がＳ極に、その内周側がＮ極に磁化
された第２磁石とを備え、第１磁石に対応するソレノイ
ドには逆方向の電流が流され、第２磁石に対応するソレ
ノイドには逆方向の電流が流される本発明のサスペンシ
ョン装置においても同様の作用効果が得られる。

【００４２】以上、本発明を上記実施の態様に則して説
明したが、本発明は上記態様にのみ限定されるものでは
なく、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものであ
る。

【００４３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、サスペンショ
ン装置はスムースに伸縮でき、ひいては、ばね上部材と
ばね下部材との相対速度が減じられることがなくなり、
ダンパ装置はばね上部材とばね下部材との相対移動を十
分に抑制可能となる。

【００４４】従って、ばね上部材とばね下部材との相対
移動を十分に抑制することができるサスペンション装置
を提供することを可能としている。

【００４５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、特に復元力が大きいケースを備えるサ
スペンション装置においても、ばね上部材とばね下部材
との相対移動を十分に抑制することができる。

【００４６】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２の発明の効果に加えて、スペースの有効利用を図
ったサスペンション装置を提供することを可能としてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のサスペンション装置１の断面
図。

【符号の説明】

１ サスペンション装置 ２ ダンパ装置 ３ エアばね装置 ４ シリンダ ５ ピストンロッド ８ 上部ケース ９ 下部ケース １０ ケース １８ 第１磁石 １９ 第２磁石 ２０ ソレノイド ２１ ソレノイドアッセンブリ ＢＤ 車体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動液を封入したシリンダと、前記シリ
   ンダの上端面から進退可能に突出させたピストンロッド
   とを有するととともに、前記シリンダの下端部を車両の
   ばね下部材に組付け且つピストンロッドの上端部を車両
   のばね上部材に組付けて成り、前記ばね上部材と前記ば
   ね下部材との相対移動により減衰力を発生するダンパ装
   置と、 前記シリンダ及び前記ピストンロッドの外周面上に設け
   られてその下端部が前記シリンダの外周面に支持される
   とともにその上端部が前記ばね上部材に支持され、少な
   くともその上下方向において可撓性を備えるケースを有
   してなり、前記ケース内に封入したエアにより前記ばね
   下部材の前記ばね上部材に対する上下動に対してばね作
   用を付与するエアばね装置と、 前記ケースの内部であって、前記相対移動方向をその軸
   として配設され、前記シリンダ及び前記ピストンロッド
   の内の一方と一体的に変位するソレノイド群と、 前記ケースの内部であって、前記ダンパ装置の外周側で
   前記ソレノイド群の内周部又は外周部に対向して配置さ
   れるとともに、前記シリンダ及び前記ピストンロッドの
   内の他方と一体的に変位する磁石と、 前記ソレノイド群への通電を制御する制御手段とを具備
   し、 前記制御手段は、前記ケースが撓むのに伴って生じる抵
   抗を打ち消すように、前記ソレノイド群に通電して前記
   ソレノイド群と前記磁石との間に電磁力を生じさせる車
   両のサスペンション装置。
2. 【請求項２】 前記ケースは、その下端部において内側
   に巻き込まれるように形成されるとともに少なくともそ
   の上下方向において可撓性を備えた巻き込み部を有し、
   前記ケースは、前記巻き込み部の内周部において前記シ
   リンダに支持され、前記制御手段は、前記巻き込み部が
   撓むのに伴って生じる抵抗を打ち消すように、前記ソレ
   ノイド群に通電して前記ソレノイド群と前記磁石との間
   に電磁力を生じさせる請求項１記載の車両のサスペンシ
   ョン装置。
3. 【請求項３】 前記ソレノイド群は、前記ダンパ装置の
   外周側に前記ダンパ装置と同軸に配設される請求項１又
   は請求項２記載の車両のサスペンション装置。