(57)【要約】【課題】小型化を図りながらも、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。【解決手段】サスペンション装置１は作動油が封入されたシリンダ２１とピストン２２とオイルシール２４とリップ部角度変更部２６を備えている。オイルシール２４はピストンロッド３０に接するオイルリップ４４を備えている。リップ部角度変更部２６はオイルリップ４４の下側表面４４ｂのピストンロッド３０の軸心Ｐに対する角度αと上側表面４４ｃのピストンロッド３０の軸心Ｐに対する角度βを変更可能である。【選択図】図２
2014137101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に作動流体を封入しかつピストンのピストンロッドに接するリップ部を有するオイルシールと、
前記リップ部の表面の前記ピストンロッドの軸心に対する角度を変更可能なリップ部角度変更部と、
を備えることを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
前記リップ部角度変更部は、バネ上部材の移動方向に基いて、前記リップ部の前記表面の前記ピストンロッドの軸心に対する角度を変更す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。
【請求項３】
前記リップ部角度変更部は、
前記バネ上部材が上方に移動していると、前記リップ部の前記表面のうちの上側表面の前記ピストンロッドに対する角度を大きくし、前記リップ部の前記表面のうちの下側表面の前記ピストンロッドに対する角度を小さくし、
前記バネ上部材が下方に移動していると、前記上側表面の前記ピストンロッドに対する角度を小さくし、前記下側表面の前記ピストンロッドに対する角度を大きくすることを特徴とする請求項２記載のサスペンション装置。
【請求項４】
前記リップ部角度変更部は、
前記リップ部の前記表面のうちの上側表面の前記ピストンロッドに対する角度を変更するリップ上部角度変更部と、
前記リップ部の前記表面のうちの下側表面の前記ピストンロッドに対する角度を変更するリップ下部角度変更部と、を備え、
前記ピストンロッドの前記シリンダに対する移動方向に応じて、前記リップ部の前記上側表面の前記角度と、前記リップ部の前記下側表面の前記角度と、を変更す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。
【請求項５】
前記リップ部角度変更部は、
前記ピストンロッドが前記シリンダに対して上方に移動していると、前記リップ下部角度変更部に前記下側表面の前記ピストンロッドに対する角度を小さくさせ、かつ、
前記ピストンロッドが前記シリンダに対して下方に移動していると、前記リップ上部角度変更部に前記上側表面の前記ピストンロッドに対する角度を小さくさせ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４３５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述したサスペンション装置では、小型化を図りながらも、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。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、小型化を図りながらも、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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為、本発明のサスペンション装置は、シリンダ内に作動流体を封入しかつピストンのピストンロッドに接するリップ部を有するオイルシールと、前記リップ部の表面の前記ピストンロッドの軸心に対する角度を変更可能なリップ部角度変更部と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
前記サスペンション装置では、前記リップ部角度変更部は、バネ上部材の移動方向に基いて、前記リップ部の前記表面の前記ピストンロッドの軸心に対する角度を変更することが望ましい。
【０００８】
前記サスペンション装置では、前記リップ部角度変更部は、前記バネ上部材が上方に移動していると、前記リップ部の前記表面のうちの上側表面の前記ピストンロッドに対する角度を大きくし、前記リップ部の前記表面のうちの下側表面の前記ピストンロッドに対する角度を小さくし、前記バネ上部材が下方に移動していると、前記上側表面の前記ピストンロッドに対する角度を小さくし、前記下側表面の前記ピストンロッドに対する角度を大きくすることが望ましい。
【０００９】
前記サスペンション装置では、前記リップ部角度変更部は、前記リップ部の前記表面のうちの上側表面の前記ピストンロッドに対する角度を変更するリップ上部角度変更部と、前記リップ部の前記表面のうちの下側表面の前記ピストンロッドに対する角度を変更するリップ下部角度変更部と、を備え、前記ピストンロッドの前記シリンダに対する移動方向に応じて、前記リップ部の前記上側表面の前記角度と、前記リップ部の前記下側表面の前記角度と、を変更することが望ましい。
【００１０】
前記サスペンション装置では、前記リップ部角度変更部は、前記ピストンロッドが前記シリンダに対して上方に移動していると、前記リップ下部角度変更部に前記下側表面の前記ピストンロッドに対する角度を小さくさせ、かつ、前記ピストンロッドが前記シリンダに対して下方に移動していると、前記リップ上部角度変更部に前記上側表面の前記ピストンロッドに対する角度を小さくさせることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るサスペンション装置は、リップ部の角度を変更するリップ部角度変更部を備えることで、小型化を図りながらも、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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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】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】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オイルシールなどを示す縦断面図である。
【図４】図４は、図３中のＩＶ部を拡大して示す縦断面図である。
【図５】図５は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構のリップ部角度変更部などを示す平面図である。
【図６】図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図７は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構のリップ部角度変更部がオイルリップを下に向けた状態を示す縦断面図である。
【図８】図８は、図７中のＶＩＩＩ部を拡大して示す縦断面図である。
【図９】図９は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構のリップ部角度変更部がオイルリップを上に向けた状態を示す縦断面図である。
【図１０】図１０は、図９中のＸ部を拡大して示す縦断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態１に係るサスペンション装置のＥＣＵのオイルシールのオイルリップの角度を変更するフローチャートの一例である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態１に係るサスペンション装置の車輪が路面の凸部を乗り越える際の動作を説明する図である。
【図１３】図１３は、図１２に示された車輪が路面の凸部を乗り越える際のオイルシールのオイルリップの角度を説明する図である。
【図１４】図１４は、実施形態２に係るサスペンション装置のオイルシールの要部の構成を表す縦断面図である。
【図１５】図１５は、図１４中のＸＩＶ部を拡大して示す縦断面図である。
【図１６】図１６は実施形態２に係るサスペンション装置のオイルシールのオイルリップの角度を小さくした状態を示す縦断面図である。
【図１７】図１７は図１６のオイルシールのオイルリップの軸心方向の面圧を示す図である。
【図１８】図１８は実施形態２に係るサスペンション装置のオイルシールのオイルリップの角度を小さくした状態を示す縦断面図である。
【図１９】図１９は図１８のオイルシールのオイルリップの軸心方向の面圧を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施形態２に係るサスペンション装置のＥＣＵのオイルシールのオイルリップの角度を変更するフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
［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１３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オイルシールなどを示す縦断面図、図４は、図３中のＩＶ部を拡大して示す縦断面図、図５は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構のリップ部角度変更部などを示す平面図、図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図、図７は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構のリップ部角度変更部がオイルリップを下に向けた状態を示す縦断面図、図８は、図７中のＶＩＩＩ部を拡大して示す縦断面図、図９は、実施形態１に係るサスペンション装置の減衰機構のリップ部角度変更部がオイルリップを上に向けた状態を示す縦断面図、図１０は、図９中のＸ部を拡大して示す縦断面図である。
【００１５】
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、車両のバネ上部材５（図１２に示す）とバネ下部材６（図１２に示す）との間に設けられ、バネ上部材５とバネ下部材６とを接続するものである。バネ上部材５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６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、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。
【００１６】
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。
【００１７】
バネ機構１０は、バネ上部材５とバネ下部材６とを接続し、バネ上部材５とバネ下部材６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５およびバネ下部材６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５とバネ下部材６との相対変位とは、バネ上部材５とバネ下部材６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。
【００１８】
減衰機構２０は、バネ上部材５とバネ下部材６とを接続し、バネ上部材５とバネ下部材６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５とバネ下部材６との相対移動とは、バネ上部材５とバネ下部材６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５とバネ下部材６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。
【００１９】
減衰機構２０は、図１に示すように、バネ上部材５あるいはバネ下部材６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、オイルシール２４と、リップ部角度変更部２６とを備えている。
【００２０】
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、オイルシール２４により閉塞されている。シリンダ２１は、閉塞部材２５及びオイルシール２４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６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６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。
【００２１】
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３１とピストン部２３よりも下側のピストン下室３２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３１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。
【００２２】
シェル２７の上端部には、ピストンロッド３０を内側に通すロッドガイド３３が設けられている。ロッドガイド３３は、内側にピストンロッド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、ロッドガイド３３は、ピストンロッド３０の長手方向に沿って移動可能に、内側にピストンロッド３０を通して、ピストンロッド３０の移動方向を案内している。ロッドガイド３３は、互いに同軸な小径円筒部３７と、小径円筒部３７よりも大径な大径円筒部３８とを一体に備えている。ロッドガイド３３は、小径円筒部３７の内側にピストンロッド３０を通している。ロッドガイド３３は、小径円筒部３７がシリンダ２１の上端部の内側に挿入され、大径円筒部３８がシェル２７の上端部の内側に挿入されて、これらに取り付けられている。
【００２３】
また、シリンダ２１の上方の開口を閉塞したオイルシール２４は、ピストンロッド３０を内側に通す。オイルシール２４は、ロッドガイド３３に重ねられて、シェル２７の上端部の内側に挿入されている。オイルシール２４は、内側にピストンロッド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、オイルシール２４は、ピストンロッド３０の長手方向に沿って移動可能に、内側にピストンロッド３０を通しており、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内に作動油を封入している。
【００２４】
オイルシール２４は、図２及び図３に示すように、金属で構成された芯金３９と、弾性を有する合成樹脂で構成されたシール部４０とを備えて、外観が円環状に形成されている。芯金３９は、円環状に形成されている。シール部４０は、芯金３９をインサート成形などにより埋設した円環部４１と、この円環部４１の内周側に一体に設けられて内側にピストンロッド３０を通す円筒部４２とを一体に備えている。円筒部４２の内周面の上方側の内縁には、ピストンロッド３０に接するダストリップ４３が設けられ、円筒部４２の内周面の下方側の内縁には、ピストンロッド３０に接するオイルリップ４４（リップ部に相当）が設けられている。ダストリップ４３は、このダストリップ４３とピストンロッド３０との間に異物が侵入することを抑制している。
【００２５】
オイルリップ４４は、縦断面において、ピストンロッド３０に向けて凸の山形に形成されている。オイルリップ４４は、リップ部角度変更部２６により、ピストンロッド３０に接する頂部４４ａよりも下方側の表面４４ｂ（以下、下側表面と記す）のピストンロッド３０の軸心Ｐに対する角度α（図４に示す）が変更される。また、オイルリップ４４は、リップ部角度変更部２６により、頂部４４ａよりも上方側の表面４４ｃ（以下、上側表面と記す）のピストンロッド３０の軸心Ｐに対する角度β（図４に示す）が変更される。
【００２６】
また、シェル２７の上端部の外周には、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。シェル側閉塞部材３５は、孔３４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。なお、実施形態１では、シェル２７の上端部は、オイルシール２４のシール部４０の円環部４１上に重なるように内周側に曲げられている。
【００２７】
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５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５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。
【００２８】
リップ部角度変更部２６は、オイルリップ４４の下側表面４４ｂの角度αと上側表面４４ｃの角度βとを変更可能なものである。また、リップ部角度変更部２６は、バネ上部材５の移動方向に基いて、オイルリップ４４の下側表面４４ｂの角度αと上側表面４４ｃの角度βとを変更するものである。リップ部角度変更部２６は、変更用ディスク４５（図５及び図６に示す）と、モータ４６（図５に示す）と、ＥＣＵ６３（図１に示す）とを備えている。変更用ディスク４５は、バネ鋼などの弾性を有する金属で構成され、薄板の円環状に形成されている。変更用ディスク４５には、作動油を通す複数の圧力伝播孔４５ａと、外縁部の一部を切り欠いた切欠部４５ｂとが設けられている。変更用ディスク４５の外縁には、切欠部４５ｂを除く略全周に平面視がＣ字状のシャフト４７が取り付けられている。変更用ディスク４５は、外縁に取り付けられたシャフト４７がロッドガイド３３の大径円筒部３８の内周に取り付けられ、内縁がオイルシール２４のシール部４０のオイルリップ４４の外周に取り付けられている。また、変更用ディスク４５は、ロッドガイド３３の大径円筒部３８の内周と、オイルシール２４のシール部４０のオイルリップ４４の外周との間で、撓んだ状態で配置される。
【００２９】
モータ４６は、変更用ディスク４５の切欠部４５ｂ内に配置されている。モータ４６の出力軸は、シャフト４７に取り付けられている。モータ４６は、シャフト４７をその軸心回りの矢印Ｋａ，Ｋｂ（図５に示す）の双方に回転させる。ここで、シャフト４７が矢印Ｋａ方向に回転されると、変更用ディスク４５がロッドガイド３３の大径円筒部３８とオイルシール２４のオイルリップ４４との間に撓まされて配置されているので、変更用ディスク４５の内縁が矢印Ｋａとは逆向きの矢印Ｋａａ（図７及び図８に示す）方向に回転される。そして、変更用ディスク４５の内縁がオイルシール２４のオイルリップ４４の外周に取り付けられているために、オイルリップ４４が矢印Ｋａａ（図７及び図８に示す）方向に下向きに回転される。
【００３０】
また、シャフト４７が矢印Ｋｂ方向に回転されると、変更用ディスク４５がロッドガイド３３の大径円筒部３８とオイルシール２４のオイルリップ４４との間に撓まされて配置されているので、変更用ディスク４５の内縁が矢印Ｋｂとは逆向きの矢印Ｋｂｂ（図９及び図１０に示す）方向に回転される。そして、変更用ディスク４５の内縁がオイルシール２４のオイルリップ４４の外周に取り付けられているために、オイルリップ４４が矢印Ｋｂｂ（図９及び図１０に示す）方向に回転される。オイルリップ４４が矢印Ｋａａ，Ｋｂｂ方向に上向きに回転されると、オイルシール２４のシール部４０がゴムなどの弾性を有する合成樹脂で構成されているために、前記角度α，βが変更される。このように、モータ４６は、ＥＣＵ６３からの命令により、シャフト４７を矢印Ｋａ，Ｋｂ（図５に示す）の双方に回転させて、前記角度α，βを変更可能である。
【００３１】
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のモータ４６を制御し、角度α，βを変更するものである。
【００３２】
ここで、減衰機構２０のシリンダ２１に対するピストン２２の移動時の摩擦力は、オイルシール２４とピストンロッド３０との間の摩擦力が支配的である。また、シリンダ２１内に作動油が封入されかつシリンダ２１に対してピストンロッド３０が移動するために、オイルシール２４とピストンロッド３０との間には、作動油からなる油膜Ｏ（図３に示す）が存在する。このために、オイルシール２４とピストンロッド３０との間の摩擦力は、油膜Ｏの厚さに比例し、油膜Ｏの厚さは、オイルシール２４の下側表面４４ｂの角度α及び上側表面４４ｃの角度βに影響される。ここで、ピストンロッド３０がシリンダ２１に対して上方に移動する際即ちサスペンション装置１が伸びる際の油膜Ｏの厚さは、角度αにより定められる。ピストンロッド３０がシリンダ２１に対して下方に移動する際即ちサスペンション装置１が縮む際の油膜Ｏの厚さは、角度βにより定められる。角度α，βが大きくなると、油膜Ｏの厚さが厚く、角度α，βが小さくなると、油膜Ｏの厚さが薄くなる。即ち、ＥＣＵ６３は、各サスペンション装置１のモータ４６を制御し、角度α，βを変更することで、オイルシール２４のオイルリップ４４のピストンロッド３０に対する摩擦力を変更するものである。
【００３３】
実施形態１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。
【００３４】
また、ＥＣＵ６３は、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。バネ上Ｇセンサ７２は、バネ上部材５に配置されている。バネ上Ｇセンサ７２は、バネ上部材５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。実施形態１では、バネ上Ｇセンサ７２は、バネ上部材５としての車体の少なくとも３箇所それぞれに設けられている。バネ下Ｇセンサ７３は、バネ下部材６に配置されている。バネ下Ｇセンサ７３は、バネ下部材６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。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とともに車両の各部に駆動信号を出力しその駆動を制御する。
【００３５】
次に、実施形態１に係るサスペンション装置１の作用について図面に基いて説明する。図１１は、本発明の実施形態１に係るサスペンション装置のＥＣＵのオイルシールのオイルリップの角度を変更するフローチャートの一例、図１２は、本発明の実施形態１に係るサスペンション装置の車輪が路面の凸部を乗り越える際の動作を説明する図、図１３は、図１２に示された車輪が路面の凸部を乗り越える際のオイルシールのオイルリップの角度を説明する図である。
【００３６】
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、図１２に示すように、バネ下部材６を構成する車輪が路面の凸部Ｃを乗り越える場合には、車輪に凸部Ｃ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、図１２（ａ）に示すように、サスペンション装置１の全長が短くなるとともに、バネ上部材５が上方に移動する。このとき、ピストン２２は、シリンダ２１内を下方に移動する。なお、図１２（ａ）は、車輪に作用した上向きの力がサスペンション装置１に作用する加振域である。
【００３７】
その後、コイルスプリング１１を縮める力が作用しているが、弾性復元力によりコイルスプリング１１が伸びようとして、シェル２７に入力された上向きの力とコイルスプリング１１の弾性復元力との合力がバネ上部材５に作用し、図１２（ｂ）に示すように、バネ上部材５がピストン２２とともにシリンダ２１に対して上方に移動し、サスペンション装置１が伸びるとともに、バネ上部材５が上方に移動する。なお、図１２（ｂ）は、車輪に作用した上向きの力によりバネ上部材５が移動することを規制するサスペンション装置１の制振域である。
【００３８】
車輪が路面の凸部Ｃの頂部を通過すると、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、バネ上部材５に重力により下向きの力が作用するとともに、縮める力が除去されることでコイルスプリング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、図１２（ｃ）に示すように、コイルスプリング１１が伸びた分、サスペンション装置１の全長が長くなるとともに、バネ上部材５が下方に移動する。このとき、ピストン２２は、シリンダ２１内を上方に移動する。なお、図１２（ｃ）は、車輪に作用した上向きの力が除去されるサスペンション装置１の加振域である。
【００３９】
その後、車輪が路面の凸部Ｃを乗り越えると、路面から車輪への上向きの力が除去されて、バネ上部材５に重力により下向きの力が作用するとともに、弾性復元力によりコイルスプリング１１が縮む。そして、図１２（ｄ）に示すように、シリンダ２１がピストン２２に対して上方に移動して、サスペンション装置１は縮む。また、路面から車輪への上向きの力が除去されて、バネ上部材５に重力により下向きの力が作用しているので、バネ上部材５は、下方に移動する。なお、図１２（ｄ）は、コイルスプリング１１の弾性復元力によりバネ上部材５が移動することを規制するサスペンション装置１の制振域である。このように、サスペンション装置１は、車輪が路面の凸部Ｃ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。
【００４０】
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。サスペンション装置１のコイルスプリング１１の伸縮時にピストン２２が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。こうすることで、減衰機構２０は、コイルスプリング１１の伸縮速度すなわちバネ上部材５とバネ下部材６との相対速度に応じた減衰力を発生させて、バネ上部材５とバネ下部材６との相対移動即ちコイルスプリング１１の伸縮を減衰させる。
【００４１】
なお、ピストン２２のピストンロッド３０がピストン上室３１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。このために、サスペンション装置１は、縮む際の減衰力が伸びる際の減衰力よりも大きくなる。
【００４２】
このように、図１２（ａ）に示された加振域では、サスペンション装置１を縮み易くし、図１２（ｂ）に示された制振域では、サスペンション装置１を伸びにくくする。さらに、図１２（ｃ）に示された加振域では、サスペンション装置１を伸び易くし、図１２（ｄ）に示された制振域では、サスペンション装置１を縮みにくくすることで、バネ上部材５を常に安定した姿勢を保つことができるスカイフック制御が可能になる。
【００４３】
次に、図１１に示されたフローチャートに基いて、実施形態１に係るサスペンション装置１のＥＣＵ６３によるオイルシール２４のオイルリップ４４の角度α，βを変更して、オイルシール２４の摩擦力を変更する制御の一例を説明する。なお、図１１に示された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。
【００４４】
まず、ＥＣＵ６３は、少なくとも３箇所に設けられたバネ上Ｇセンサ７２による検出結果に基づいて、サスペンション装置１の直上のバネ上部材５の加速度を算出する（ステップＳＴ１１）。ステップＳＴ１１の後に、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１１で算出したバネ上部材５の加速度を積分して、バネ上部材５の速度を算出する（ステップＳＴ１２）。ステップＳＴ１２の後に、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１２で算出したバネ上部材５の速度に基いて、バネ上部材５が下方に移動しているか、上方に移動しているか、バネ上部材５が静止しているかを判定する（ステップＳＴ１３）。
【００４５】
ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１２で算出したバネ上部材５の上下方向の速度が例えば低速の所定速度以下であると判定すると、バネ上部材５が静止していると判定して、ステップＳＴ１６に進む。そして、ＥＣＵ６３は、モータ４６によりシャフト４７を矢印Ｋａ，Ｋｂのいずれにも回転させていない、オイルリップ４４を中立状態にする（ステップＳＴ１６）。
【００４６】
また、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１２で算出したバネ上部材５の速度が下方に所定速度を超えていると判定すると、バネ上部材５が下方に移動していると判定して、ステップＳＴ１４に進む。そして、ＥＣＵ６３は、モータ４６によりシャフト４７を中立状態から矢印Ｋａに回転させて、オイルリップ４４を中立状態から下向きに回転して、角度αを大きくし角度βを小さくする（ステップＳＴ１４）。このように、図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）に示すように、バネ上部材５が下方に移動すると、ＥＣＵ６３は、図１３（ｃ）及び図１３（ｄ）に示すように、角度αを大きくし角度βを小さくする。ＥＣＵ６３は、図１２（ｃ）に示された加振域では、角度αを大きくして、油膜Ｏの厚さを厚くして、サスペンション装置１を伸び易くする。また、ＥＣＵ６３は、図１２（ｄ）に示された制振域では、角度βを小さくして、油膜Ｏの厚さを薄くして、サスペンション装置１を縮みにくくする。
【００４７】
また、ＥＣＵ６３は、ステップＳＴ１２で算出したバネ上部材５の速度が上方に所定速度を超えていると判定すると、バネ上部材５が上方に移動していると判定して、ステップＳＴ１５に進む。そして、ＥＣＵ６３は、モータ４６によりシャフト４７を中立状態から矢印Ｋｂに回転させて、オイルリップ４４を中立状態から上向きに回転して、角度αを小さくし角度βを大きくする（ステップＳＴ１５）。このように、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、バネ上部材５が上方に移動すると、ＥＣＵ６３は、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、角度αを小さくし角度βを大きくする。ＥＣＵ６３は、図１２（ａ）に示された加振域では、角度βを大きくして、油膜Ｏの厚さを厚くして、サスペンション装置１を縮み易くする。また、ＥＣＵ６３は、図１２（ｂ）に示された制振域では、角度αを小さくして、油膜Ｏの厚さを薄くして、サスペンション装置１を伸びにくくする。
【００４８】
実施形態１に係るサスペンション装置１は、リップ部角度変更部２６がオイルリップ４４の角度α，βを変更することで、ピストンロッド３０上の油膜Ｏの厚さを変更して、オイルシール２４のピストンロッド３０に対する摩擦力を変更する。このように、オイルシール２４のピストンロッド３０に対する摩擦力の変更幅を大きくしても、リップ部角度変更部２６がシャフト４７を軸心回りに回転させてオイルリップ４４の角度α，βを変更するものであるので、リップ部角度変更部２６の大型化を抑制することができる。したがって、小型化を図りながらも、ピストンロッド３０の摩擦力の変更幅を大きくすることができ、車両の走行時における乗心地の更なる向上を図ることができる。
【００４９】
また、サスペンション装置１は、リップ部角度変更部２６がバネ上部材５の移動方向に基いて、オイルリップ４４の角度α，βを変更する。サスペンション装置１は、図１２（ａ）に示された加振域では、縮み易くし、図１２（ｂ）に示された制振域では、伸びにくくする。さらに、サスペンション装置１は、図１２（ｃ）に示された加振域では、伸び易くし、図１２（ｄ）に示された制振域では、縮みにくくする。このように、図１２（ａ）及び図１２（ｃ）に示された加振域では、ピストンロッド３０を移動しやすくし、図１２（ｂ）及び図１２（ｄ）に示された制振域ではピストンロッド３０を移動しにくくする。したがって、サスペンション装置１は、バネ上部材５を常に安定した姿勢に保つことができ、スカイフック効果を得ることができる。
【００５０】
［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１を、図１４〜図１９に基づいて説明する。図１４は、実施形態２に係るサスペンション装置のオイルシールの要部の構成を表す縦断面図、図１５は、図１４中のＸＩＶ部を拡大して示す縦断面図、図１６は実施形態２に係るサスペンション装置のオイルシールのオイルリップの角度αを小さくした状態を示す縦断面図、図１７は図１６のオイルシールのオイルリップの軸心方向の面圧を示す図、図１８は実施形態２に係るサスペンション装置のオイルシールのオイルリップの角度βを小さくした状態を示す縦断面図、図１９は図１８のオイルシールのオイルリップの軸心方向の面圧を示す図である。なお、図１４〜図１８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。
【００５１】
実施形態２では、サスペンション装置１のオイルシール２４は、図１４に示すように、軸心Ｐ方向の中央部に、断面山形の第２オイルリップ５１を設けている。また、サスペンション装置１のリップ部角度変更部２６は、ピストンロッド３０のシリンダ２１に対する移動方向に応じて、オイルリップ４４の角度α，βを変更するものである。リップ部角度変更部２６は、図１４及び図１５に示すように、縮変更リング部材５２（リップ上部角度変更部に相当）と、伸変更リング部材５３（リップ下部角度変更部に相当）と、を備えている。縮変更リング部材５２は、角度βを変更するものであり、オイルリップ４４の頂部４４ａよりも上方に設けられている。伸変更リング部材５３は、角度αを変更するものであり、オイルリップ４４の頂部４４ａよりも下方に設けられている。また、縮変更リング部材５２と伸変更リング部材５３は、圧電素子で構成され、オイルシール２４内にインサート成形により埋設されているとともに、オイルシール２４と同軸に設けられた円環状に形成されている。
【００５２】
縮変更リング部材５２は、ＥＣＵ６３からの命令により、印加されることで、オイルシール２４の縦断面における断面積が膨張して、図１８に示すように、印加される前の中立状態よりも角度βを小さくする。縮変更リング部材５２は、角度βを小さくすると、図１９に示すように、オイルリップ４４の頂部４４ａよりも上方よりの箇所のピストンロッド３０に対する面圧が最大となり、サスペンション装置１を縮みにくくする。
【００５３】
伸変更リング部材５３は、ＥＣＵ６３からの命令により、印加されることで、オイルシール２４の縦断面における断面積が膨張して、図１６に示すように、印加される前の中立状態よりも角度αを小さくする。伸変更リング部材５３は、角度αを小さくすると、図１７に示すように、オイルリップ４４の頂部４４ａよりも下方よりの箇所のピストンロッド３０に対する面圧が最大となり、サスペンション装置１を伸びにくくする。なお、図１７及び図１９の横軸は、オイルリップ４４のピストンロッド３０に対する面圧を示し、縦軸は、オイルリップ４４の軸心Ｐ方向の位置を示している。図１７及び図１９の一点鎖線は、頂部４４ａの位置を示している。
【００５４】
次に、図２０に示されたフローチャートに基いて、実施形態２に係るサスペンション装置１のＥＣＵ６３によるオイルシール２４のオイルリップ４４の角度α，βを変更して、オイルシール２４の摩擦力を変更する制御の一例を説明する。図２０は、本発明の実施形態２に係るサスペンション装置のＥＣＵのオイルシールのオイルリップの角度を変更するフローチャートの一例である。なお、図２０に示された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。
【００５５】
まず、ＥＣＵ６３は、少なくとも３箇所に設けられたバネ上Ｇセンサ７２による検出結果に基づいて、バネ上部材５の加速度を算出し、算出したバネ上部材５の加速度を積分して、バネ上部材５の速度を算出する（ステップＳＴ２１）。なお、実施形態２では、バネ上部材５の速度を算出するセンサを車体などに設けて、このセンサの検出結果を用いても良い。ステップＳＴ２１の後に、ＥＣＵ６３は、バネ下Ｇセンサ７３による検出結果に基づいて、バネ下部材６の加速度を算出し、算出したバネ下部材６の加速度を積分して、バネ下部材６の速度を算出するなどして、サスペンション装置１が伸びている状態であるのか、縮んでいる状態であるのかを推定する（ステップＳＴ２２）。そして、ＥＣＵ６３は、サスペンション装置１が伸びている状態であると判定すると、伸変更リング部材５３に印加して、縮変更リング部材５２に印加せずに、角度αを小さくする（ステップＳＴ２３）。このように、ピストンロッド３０がシリンダ２１に対して上方に移動していると、ＥＣＵ６３は、伸変更リング部材５３に角度αを小さくさせて、油膜Ｏの厚さを薄くして、サスペンション装置１を伸びにくくする。
【００５６】
また、ＥＣＵ６３は、サスペンション装置１が縮んでいる状態であると判定すると、縮変更リング部材５２に印加し、伸変更リング部材５３に印加せずに、角度βを小さくする（ステップＳＴ２４）。このように、ピストンロッド３０がシリンダ２１に対して下方に移動していると、ＥＣＵ６３は、縮変更リング部材５２に角度βを小さくさせて、油膜Ｏの厚さを薄くして、サスペンション装置１を縮みにくくする。
【００５７】
実施形態２に係るサスペンション装置１は、リップ部角度変更部２６がオイルリップ４４の角度α，βを変更することで、ピストンロッド３０上の油膜Ｏの厚さを変更して、オイルシール２４のピストンロッド３０に対する摩擦力を変更する。したがって、実施形態１に係るサスペンション装置１と同様に、小型化を図りながらも、ピストンロッド３０の摩擦力の変更幅を大きくすることができ、車両の走行時における乗心地の更なる向上を図ることができる。
【００５８】
また、実施形態２に係るサスペンション装置１は、リップ部角度変更部２６が伸変更リング部材５３と縮変更リング部材５２とを備えて、オイルリップ４４の下側表面４４ｂの角度αと上側表面４４ｃの角度βを変更することができる。このために、ピストンロッド３０上の油膜Ｏの厚さ即ちピストンロッド３０の摩擦力を、サスペンション装置１が伸びている状態と縮んでいる状態とで別々に変更できる。
【００５９】
また、実施形態２に係るサスペンション装置１は、サスペンション装置１が伸びている状態では、角度αを小さくして、サスペンション装置１を伸びにくくする。実施形態２に係るサスペンション装置１は、サスペンション装置１が縮んでいる状態では、角度βを小さくして、サスペンション装置１を縮みにくくする。このように、実施形態２に係るサスペンション装置１は、サスペンション装置１が伸びている状態では、サスペンション装置１を伸びにくくし、サスペンション装置１が縮んでいる状態では、サスペンション装置１を縮みにくくするので、乗り心地と操縦安定性との両立を図ることができる。
【００６０】
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１１及び図２０に示されたフローチャートに限定されることはない。
【符号の説明】
【００６１】
１    サスペンション装置
５    バネ上部材
２１  シリンダ
２２  ピストン
２４  オイルシール
２６  リップ部角度変更部
３０  ピストンロッド
４４  オイルリップ（リップ部）
４４ｂ  下側表面（表面）
４４ｃ  上側表面（表面）
５２  縮変更リング部材（リップ上部角度変更部）
５３  伸変更リング部材（リップ下部角度変更部）
Ｐ    軸心
α    角度
β    角度
【図１】
2014137101.tif 000003
【図２】
2014137101.tif 000004
【図３】
2014137101.tif 000005
【図４】
2014137101.tif 000006
【図５】
2014137101.tif 000007
【図６】
2014137101.tif 000008
【図７】
2014137101.tif 000009
【図８】
2014137101.tif 000010
【図９】
2014137101.tif 000011
【図１０】
2014137101.tif 000012
【図１１】
2014137101.tif 000013
【図１２】
2014137101.tif 000014
【図１３】
2014137101.tif 000015
【図１４】
2014137101.tif 000016
【図１５】
2014137101.tif 000017
【図１６】
2014137101.tif 000018
【図１７】
2014137101.tif 000019
【図１８】
2014137101.tif 000020
【図１９】
2014137101.tif 000021
【図２０】
2014137101.tif 000022