(57)【要約】【課題】  車両の操縦安定性や乗り心地を確保しながら可変減衰力ダンパーの強度を下げる。【解決手段】  可変減衰力ダンパーの可変減衰力がピストン速度が０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ未満の低ピストン速度の領域で最大値を持つので、低ピストン速度の領域で基礎減衰力および可変減衰力のトータルの減衰力を高くして車両のロール姿勢変化やピッチ姿勢変化を抑制することで操縦安定性を確保することができる。しかも、高ピストン速度の領域においてトータルの減衰力が過剰になるのを防止することで、車両の乗り心地を確保することができるだけでなく、ダンパーに過剰な負荷が加わるのを防止できるので、ダンパーの強度を低下させて構造の簡素化、重量の削減、寸法の小型化、コストダウンを図ることができる。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪（Ｗ）の上下動に伴ってシリンダ（２２）の内部を移動するピストン（２５）が発生する減衰力を可変制御可能な減衰力制御機構（３１）を備え、前記減衰力制御機構（３１）は、ピストン速度の増加に伴って増加する基礎減衰力に加算される可変減衰力の大きさを制御する可変減衰力ダンパーにおいて、
前記減衰力制御機構（３１）は、ピストン速度が０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ未満の領域で前記可変減衰力が最大値を持つように制御することを特徴とする可変減衰力ダンパー。
【請求項２】
前記減衰力制御機構（３１）は、ピストン速度が０．３ｍ／ｓ以上の領域で、ピストン速度の増加に応じて前記可変減衰力を０まで漸減させることを特徴とする、請求項１に記載の可変減衰力ダンパー。
【請求項３】
前記減衰力制御機構（３１）は、前記可変減衰力が０になるピストン速度を超える領域で、前記可変減衰力を０に維持することを特徴とする、請求項２に記載の可変減衰力ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の上下動に伴ってシリンダの内部を移動するピストンが発生する減衰力を可変制御可能な減衰力制御機構を備え、前記減衰力制御機構は、ピストン速度の増加に伴って増加する基礎減衰力に加算される可変減衰力の大きさを制御する可変減衰力ダンパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に車両の乗り心地を向上させるには、ダンパーに発生させる減衰力を低く設定する方が好ましく、車両の姿勢の変化を抑えて操縦安定性を高めるには、ダンパーに発生させる減衰力を高く設定することが好ましいことが知られている。
【０００３】
また電磁コイルで磁化吸着部材を吸着してオリフィスの径を変化させることで減衰力の大きさを可変とする可変減衰力ダンパーが、下記特許文献１により公知である。
【０００４】
また車両のサスペンションの振動を減衰する可変減衰力ダンパーにおいて、ピストン速度が０ｍ／ｓ〜２ｍ／ｓの領域では減衰力が線型に増加するように設定され、ピストン速度が２ｍ／ｓ以上の領域では減衰力が非線型に増加するように設定されるものが、下記特許文献２により公知である。
【特許文献１】特開平１０−１８４７５５号公報
【特許文献２】特表２００７−５０８５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載されたものは、低ピストン速度の領域ではピストン速度の増加に応じて減衰力が０から急激に増加し、高ピストン速度の領域ではピストン速度の増加に応じて減衰力がゆっくりと増加するように制御される。そのため、低ピストン速度の領域で高い減衰力が発生するように設定すると、高ピストン速度の領域で減衰力が過剰に高くなる。従って、可変減衰力ダンパーを高い減衰力に耐え得るように高強度に設計する必要があり、重量、寸法およびコストが増加する問題があった。
【０００６】
また上記特許文献２に記載されたものは、ピストン速度が２ｍ／ｓ未満の領域と２ｍ／ｓ以上の領域とで減衰力の大きさを異ならせているが、本発明者等が車両の走行する路面の状態に応じて変化するダンパーのピストン速度を計測する実験を行ったところ、ピストン速度の通常使用領域は１ｍ／ｓ程度までであり、２ｍ／ｓに達することは滅多にないことが判明した。従って、ピストン速度が２ｍ／ｓ以上の領域で減衰力が非線形に増加するように設定しても、そのような高ピストン速度が実際に発生するすることは稀で、その減衰力の特性を有効に活用することはできないと考えられる。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の操縦安定性や乗り心地を確保しながら可変減衰力ダンパーの強度を下げることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車輪の上下動に伴ってシリンダの内部を移動するピストンが発生する減衰力を可変制御可能な減衰力制御機構を備え、前記減衰力制御機構は、ピストン速度の増加に伴って増加する基礎減衰力に加算される可変減衰力の大きさを制御する可変減衰力ダンパーにおいて、前記減衰力制御機構は、ピストン速度が０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ未満の領域で前記可変減衰力が最大値を持つように制御することを特徴とする可変減衰力ダンパーが提案される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記減衰力制御機構は、ピストン速度が０．３ｍ／ｓ以上の領域で、ピストン速度の増加に応じて前記可変減衰力を０まで漸減させることを特徴とする可変減衰力ダンパーが提案される。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記減衰力制御機構は、前記可変減衰力が０になるピストン速度を超える領域で、前記可変減衰力を０に維持することを特徴とする可変減衰力ダンパーが提案される。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成によれば、可変減衰力ダンパーの可変減衰力がピストン速度が０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ未満の低ピストン速度の領域で最大値を持つので、低ピストン速度の領域で基礎減衰力および可変減衰力のトータルの減衰力を高くして車両のロール姿勢変化やピッチ姿勢変化を抑制することで操縦安定性を確保することができる。しかも、高ピストン速度の領域においてトータルの減衰力が過剰になるのを防止することで、車両の乗り心地を確保することができるだけでなく、ダンパーに過剰な負荷が加わるのを防止できるので、ダンパーの強度を低下させて構造の簡素化、重量の削減、寸法の小型化、コストダウンを図ることができる。
【００１２】
また請求項２の構成によれば、０．３ｍ／ｓ以上の高ピストン速度の領域で、ピストン速度の増加に応じて可変減衰力が０まで漸減するので、ピストン速度が０．３ｍ／ｓ以上になってから可変減衰力が０になるまでの中ピストン速度の領域でトータルの減衰力が増加するのを抑制し、車両の乗り心地を確保することができる。
【００１３】
また請求項３の構成によれば、可変減衰力が０になるピストン速度を超える領域で、可変減衰力が０に維持するので、可変減衰力が０になった後の高ピストン速度の領域での減衰力を基礎減衰力と同等にし、ダンパーに過剰な負荷が加わるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施の形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図７は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は車両のサスペンション装置の正面図、図２は可変減衰力ダンパーの拡大断面図、図３は図２の３部拡大図であって図４の３−３線断面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図３に対応する作用説明図（非励磁時）、図６は図３に対応する作用説明図（励磁時）、図７はピストン速度とダンパーの減衰力との関係を示すグラフである。
【００１６】
先ず、図１〜図６に基づいて可変減衰力ダンパーの構造を説明する。
【００１７】
図１に示すように、四輪の自動車の車輪Ｗを懸架するサスペンション装置Ｓは、車体１１にナックル１２を上下動自在に支持するサスペンションアーム１３と、サスペンションアーム１３および車体１１を接続する可変減衰力のダンパー１４と、サスペンションアーム１３および車体１１を接続するコイルバネ１５とを備える。ダンパー１４の減衰力を制御する電子制御ユニットＵにはダンパー１４の変位（ストローク）を検出するダンパー変位センサＳａからの信号が入力される。電子制御ユニットＵは、ダンパー１４の変位を時間微分して得られるピストン速度に基づいて、ダンパー１４に発生させる減衰力の大きさを制御する。
【００１８】
図２に示すように、ダンパー１４は、下端がサスペンションアーム１３に接続されたシリンダ２２と、シリンダ２２の上端および下端をそれぞれ閉塞する上部端板２３および下部端板２４と、シリンダ２２に摺動自在に嵌合するピストン２５と、ピストン２５から上方に延びて上部端板２３に設けたシール部材２６を液密に貫通し、上端を車体１１に接続されたピストンロッド２７と、シリンダ２２の下部に摺動自在に嵌合するフリーピストン２８とを備える。
【００１９】
シリンダ２２の内部にピストン２５により仕切られた上側の第１流体室２９および下側の第２流体室３０が区画されており、これらの第１、第２流体室２９，３０にはオイルのような粘性流体が充填される。またフリーピストン２８の下部には高圧ガスが封入されたガス室３２が区画される。
【００２０】
図３および図４に示すように、減衰力可変機構３１を備えたピストン２５は、ピストンロッド２７に上下一対のワッシャ３３，３４を介してナット３５で固定されたピストン本体３６を備える。ピストン本体３６の上面とワッシャ３３との間には磁性形状記憶合金を円板状に形成した第１バルブプレート３７の中央部が固定され、またピストン本体３６の下面とワッシャ３４との間には磁性形状記憶合金を円板状に形成した第２バルブプレート３８の中央部が固定される。ピストン本体３６の外周部を４個の流体通路３９，３９；４０，４０が９０°間隔で貫通しており、そのうち二つの第１流体通路３９，３９は直径方向両端に配置され、他の二つの第２流体通路４０，４０は９０°ずれた直径方向両端に配置される。
【００２１】
第２バルブプレート３８には第１流体通路３９，３９の下端に臨む通孔３８ａ，３８ａが形成され、第１バルブプレート３７には第２流体通路４０，４０の上端に臨む通孔３７ａ，３７ａが形成される。またピストン本体３６の外周部には第１バルブプレート３７および第２バルブプレート３８の閉位置を規制するための４本のストッパピン４１…が配置される。
【００２２】
第１、第２流体通路３９，３９；４０，４０よりも径方向内側のピストン本体３６に、ピストンロッド２７を囲むように環状のコイル４４が埋め込まれており、このコイル４４は電子制御ユニットＵに接続されて通電を制御される。磁性形状記憶合金は磁界によって変形するもので、コイル４４が消磁されているときには第１バルブプレート３７および第２バルブプレート３８は平坦な形状であり、コイル４４が励磁されると第１バルブプレート３７および第２バルブプレート３８はピストン本体３６に向けて湾曲するように変形しようとする。しかしなら、第１バルブプレート３７および第２バルブプレート３８はストッパピン４１…に当接してピストン本体３６側に湾曲することができないため、第１バルブプレート３７および第２バルブプレート３８を閉弁方向に付勢するセット荷重が発生する。
【００２３】
次に、上記構成を備えた第１の実施の形態の作用を説明する。
【００２４】
図３に示すように、コイル４４を励磁していないとき、ダンパー１４が収縮してシリンダ２２に対してピストン２５が下動すると、第１流体室２９の容積が増加して第２流体室３０の容積が減少するため、第２流体室３０の粘性流体が第２バルブプレート３８の通孔３８ａ，３８ａを通過して第１流体通路３９，３９に流入する。すると、図５に示すように、第１流体通路３９，３９に流入した粘性流体が第１バルブプレート３７の下面を押し上げて開弁させるため、粘性流体は第２流体室３０から第１流体通路３９，３９を通過して第１流体室２９に移動し、その際の粘性流体の流通抵抗でダンパー１４は減衰力を発生する。
【００２５】
このように、コイル４４を励磁しないときに発生するダンパー１４の減衰力を基礎減衰力と呼び、その大きさは、図７に破線で示すように、ピストン２５の移動速度（以下、ピストン速度と言う）の増加に応じて二次関数的に増加する。
【００２６】
図６に示すように、電子制御ユニットＵからの指令でコイル４４に通電すると、コイル４４が発生する磁界で第１バルブプレート３７が下向きに変形しようとして閉弁方向のセット荷重が発生するため、ダンパー１４が収縮してシリンダ２２に対してピストン２５が下動しても第１バルブプレート３７は開弁し難くなり、その分だけダンパー１４は減衰力は増加する。
【００２７】
図７において実線で示す減衰力が、ダンパー１４が発生するトータルの減衰力であり、実線で示す減衰力と破線で示す減衰力（基礎減衰力）との差が、コイル４４に通電したことにより増加する可変減衰力となる。本実施の形態では、前記可変減衰力がピストン速度に応じて変化するように制御される。
【００２８】
尚、ダンパー１４に衝撃的な圧縮荷重が加わって第２流体室３０の容積が減少するとき、ガス室３２を縮小させながらフリーピストン２８が下降することで衝撃を吸収する。またダンパー１４に衝撃的な引張荷重が加わって第２流体室３０の容積が増加するとき、ガス室３２を拡張させながらフリーピストン２８が上昇することで衝撃を吸収する。更に、ピストン２５が下降してインナーシリンダ２２内に収納されるピストンロッド２７の容積が増加したとき、その容積の増加分を吸収するようにフリーピストン２８が下降する。
【００２９】
以上、ピストン２５が下動する場合について説明したが、ピストン２５が上動する場合には、第１バルブプレート３７および第２バルブプレート３８の役割が入れ代わることで、上述したピストン２５の下動の場合と同様に第２流体通路４０，４０を通過する粘性流体の流れを調整し、ダンパー１４の減衰力を任意に制御することができる。
【００３０】
図７において、可変減衰力の大きさは、ピストン速度の増加に応じて０から急激に立ち上がり、ピストン速度＝０．２ｍ／ｓの近傍で最大値となった後、ピストン速度＝１．３ｍ／ｓの近傍で０になるまで漸減し、そのまま０に維持される。基礎減衰力および可変減衰力を加算したトータルの減衰力も、ピストン速度＝０．２ｍ／ｓの近傍からピストン速度＝１．３ｍ／ｓの近傍まで漸減する。本発明では、可変減衰力が最大になるピストン速度が０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ未満の低ピストン速度の領域で可変減衰力が最大値を持つように設定される。
【００３１】
このように、ダンパー１４の可変減衰力がピストン速度が０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ未満の低ピストン速度の領域、つまり最も発生する頻度が高い通常の走行状態において最大値を持つので、その領域で基礎減衰力および可変減衰力のトータルの減衰力を高くして車両のロール姿勢変化やピッチ姿勢変化を抑制し、車両の操縦安定性を確保することができる。
【００３２】
また可変減衰力が０になるピストン速度を超える領域では、トータルの減衰力が基礎減衰力と同等になるため、ダンパー１４に過剰な負荷が加わるのを防止し、ダンパー１４の強度を低下させて構造の簡素化、重量の削減、寸法の小型化、コストダウンを図ることができる。
【００３３】
次に、図８に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００３４】
図７に示す第１の実施の形態では、ダンパー１４のトータルの減衰力が最大値に達した後に、可変減衰力が０になるまでの中ピストン速度の領域でトータルの減衰力が漸減しているが、図８に示す第２の実施の形態では、中ピストン速度の領域でトータルの減衰力が一定に維持されている。
【００３５】
次に、図９に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００３６】
図７に示す第１の実施の形態では、ダンパー１４の可変減衰力が最終的に０になっているが、図９に示す第３の実施の形態では、ダンパー１４の可変減衰力が０に近い小さい値になった後、その小さい値に維持されている。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３８】
例えば、ダンパー１４の減衰力を可変制御する減衰力可変機構３１の構造は実施の形態に限定されず、任意の構造のものを選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施の形態に係る車両のサスペンション装置の正面図
【図２】可変減衰力ダンパーの拡大断面図
【図３】図２の３部拡大図であって図４の３−３線断面図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】図３に対応する作用説明図（非励磁時）
【図６】図３に対応する作用説明図（励磁時）
【図７】ピストン速度とダンパーの減衰力との関係を示すグラフ
【図８】第２の実施の形態に係る、前記図７に対応するグラフ
【図９】第３の実施の形態に係る、前記図７に対応するグラフ
【符号の説明】
【００４０】
２２        シリンダ
２５        ピストン
３１        減衰力制御機構
Ｗ          車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009168057.tif 000009
【図８】
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【図９】
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