JPH1047405A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁石とコイルとによる電磁力を利用したサス
ペンション装置の品質及び耐久性を向上させる。 【解決手段】 エアばね装置は、上端部をピストンロッ
ド１３に固定するとともに車体ＢＤにアッパサポート２
６を介して支持されてなる上部ケース２３と、下端部を
アウタシリンダ１１の外周上に固定してなる下部ケース
２４と、上部ケース２３と下部ケース２４とを連結して
内部に空気室Ｒ４を形成するダイヤフラムからなる連結
ケース２５とからなる。上部ケース２３の下部内周面上
には複数のコイル４２を収納したコイルアセンブリが固
定される。下部ケース２４の上端部には円筒状の支持部
材３５が立設固定されて、同部材３５の外周面上にコイ
ル４２に対向させて磁石３６，３７を固定する。コイル
４２と磁石３６，３７による電磁力により、車体ＢＤの
ロアアームＬＡに対する上下動を規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁石とコイルによ
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
下運動を規制又は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、この種の装置は、例えば特開平５
−４４７５８号公報に示されているように、ダンパ装置
を構成するアウタシリンダとインナシリンダとの間にコ
イルを配置するとともに、同ダンパ装置を構成するイン
ナシリンダ内のピストンの外周面及びアウタシリンダの
外周面上に永久磁石を前記コイルに対向させて配置し、
コイルに対する通電を制御することにより、車高を調整
したり、ばね下部材のばね上部材に対する上下振動に対
して減衰力を付与するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置にあっては、アウタシリンダの内部すなわち作動液中
に磁石及びコイルが配置されているので、作動液中の摩
擦粉が磁石に付着して磁石の外周面とインナシリンダの
内周面とが摩耗したり、作動液の温度上昇により電磁力
の特性に変化が生じたりする。また、アウタシリンダの
外部にも磁石が配置されているとともにこの外部は外気
にされされているので、外部からの鉄粉、その他の粉が
前記磁石に付着して、磁石の内周面とアウタシリンダの
外周面とが摩耗する。さらに、インナシリンダ及びアウ
タシリンダには磁力線が通過するので、両シリンダを非
磁性材料で構成する必要があるとともにある程度の強度
も必要となるので、両シリンダの材料コストが高くな
る。

【０００４】

【発明の概要】本発明は、上記問題に対処するためにな
されもので、低コストで高品質なサスペンション装置を
提供しようとするものである。

【０００５】この目的を達成するために、本発明の構成
上の特徴は、エアばね装置のケースの内部であってダン
パ装置のシリンダの外部に相対向して配置されるととも
にダンパ装置を構成するシリンダ及びピストンロッドと
それぞれ一体的に変位する磁石とコイルとを設けたこと
にある。

【０００６】このサスペンション装置によれば、磁石も
コイルもシリンダの外部であって外部と遮断された空気
中に配置されているので、上記従来の装置における作動
液中に配設された問題点も、外気にさらされている問題
点も解消されて、品質及び耐久性が共に良好となる。ま
た、シリンダ内を必要な磁力線が通過することもないの
で、シリンダを鉄などの低コストな材料で製造できる。
さらに、エアばね装置内の空気は通常エアフィルタ、乾
燥器などの装置を経た空気であり、磁石及びコイルが配
置される環境条件も良好であるので、磁石及びコイルの
特性が常に良好に保たれるとともに、耐久性も向上す
る。

【０００７】また、本発明の他の構成上の特徴は、前記
ケースを、円筒状に形成されて上端部をピストンロッド
の外周面に固定するとともにばね上部材に弾性的に支持
させてなる上部ケースと、円筒状に形成されて下端部を
シリンダの外周面に固定した下部ケースと、変形し易い
材料でシート状に構成され上部ケースと下部ケースとを
連結する連結ケースとで構成し、前記磁石及びコイルの
うちの一方を上部ケースに固定するとともに、磁石及び
コイルのうちの他方を下部ケースに固定したことにあ
る。

【０００８】これによれば、シリンダのばね上部材に対
する傾きが変化しても、同シリンダと共にピストンロッ
ドも傾き、上部ケースはピストンロッドと連動するとと
もに下部ケースはシリンダに連動して一体的に傾くの
で、上部ケース及び下部ケースにそれぞれ固定された磁
石とコイルとの距離が常に一定に保たれて、磁石とコイ
ルとにより発生される磁力の特性が常に一定に保たれ
る。

【０００９】また、本発明の他の構成上の特徴は、前記
下部ケースの上部を前記シリンダの外周面上にに支持さ
せてなることにある。これによれば、下部ケースはより
一層シリンダと一体的に変位するようになり、磁石とコ
イルとの距離がさらに正確に一定に保たれる。

【００１０】さらに、本発明の他の構成上の特徴は、前
記ケースを、円筒状に形成されて上面をばね上部材に支
持させた上部ケースと、円筒状に形成されて下端部をシ
リンダの外周面に固定した下部ケースと、変形し易い材
料でシート状に構成され上部ケースと下部ケースとを連
結する連結ケースとで構成し、下部ケースの上端部に円
筒状の支持部材をシリンダと隔離して設け、磁石及びコ
イルのうちの一方を上部ケースの内周面に固定するとと
もに、磁石及びコイルのうちの他方を支持部材の外周面
に固定し、支持部材に径方向の貫通孔を磁石とコイルの
対向面に開口するように設けたことにある。

【００１１】これによれば、磁石とコイルとの対向面を
近接させても、ばね上部材のばね下部材に対する振動時
にエアばね装置のケース内を流れる空気流が貫通孔を介
して前記対向面間に流入するようになる。したがって、
上部ケースと下部ケースとの傾きの相違により磁石面と
コイル面とがくっついてしまっても、前記空気流により
離されるので、磁石とコイルとの距離を小さくすること
ができて大きな磁力を得ることができるようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明すると、図１は車両のサスペンション装置の
全体を部分破断図により示しており、図２は同図の中央
部分を拡大して示している。このサスペンション装置
は、ばね上部材としての車体ＢＤとばね下部材としての
ロアアームＬＡとの間に配設されたダンパ装置と、同ダ
ンパ装置の外周上に設けたエアばね装置とを備えてい
る。

【００１３】ダンパ装置は、同軸的に配置したアウタシ
リンダ１１及びインナシリンダ１２と、両シリンダ１
１，１２に軸方向に進退可能に組み付けたピストンロッ
ド１３とを備えている。アウタシリンダ１１は、その下
端にてロアアームＬＡに図示しないブッシュを介して組
み付けられている。インナシリンダ１２は、その上端に
て環状の支持プレート１４を介してアウタシリンダ１１
の上部内周面上に液密的に支持されており、その下端に
てアウタシリンダ１１の下部内周面上に図示しない支持
部材を介して支持されている。ピストンロッド１３はア
ウタシリンダ１１から上方に延出されており、その上端
にて、ネジ１５，１５により車体ＢＤに固定したアッパ
サポート１６を介して車体ＢＤに組み付けられている。
アッパサポート１６は、ゴム等の弾性材料を内蔵してお
り、ピストンロッド１３の車体ＢＤに対する傾きの若干
の変化を許容する。

【００１４】インナシリンダ１２内は、ピストンロッド
１３の外周面に固定されてインナシリンダ１２の内周面
上を液密的に軸方向に摺動するメインピストン１７によ
り上下室Ｒ１，Ｒ２に区画されている。上下室Ｒ１，Ｒ
２は作動液（作動油）で満たされており、下室Ｒ２はア
ウタシリンダ１１とインナシリンダ１２との間に形成さ
れた環状室Ｒ３にインナシリンダ１２の下端にて連通し
ている。環状室Ｒ３には気体も封入されており、同室Ｒ
３はピストンロッド１３の進退に伴うインナシリンダ１
２の上下室Ｒ１，Ｒ２内における作動液の体積変化を吸
収するようになっている。

【００１５】メインピストン１７には上下室Ｒ１，Ｒ２
を連通させてなる固定オリフィス（図示しない）が設け
られており、同オリフィスはピストンロッド１３の上下
動に伴い減衰力を発生する。メインピストン１７の下方
であってピストンロッド１３の外周面には、サブピスト
ン１８がインナシリンダ１２の内周面との間に多少のク
リアランスを設けて固定されている。サブピストン１８
内には、上下室Ｒ１，Ｒ２を連通させてなる可変オリフ
ィス（図示しない）が設けられており、同可変オリフィ
スの開度がピストンロッド１３の上端に設けた減衰力切
換え用のアクチュエータ２１により切り換えられるよう
になっている。なお、可変オリフィスの開度を調整する
ための弁部材（図示しない）は、ピストンロッド１３内
に設けた連結機構を介してアクチュエータ２１により駆
動される。メインピストン１７の上方であってピストン
ロッド１３の外周上には、リバウンドストッパ２２が組
み付けられており、同ストッパ２２は車体ＢＤのリバウ
ンドに伴うピストンロッド１３の上方への変位を支持プ
レート１４との当接により弾性的に規制するようになっ
ている。

【００１６】エアばね装置は、円筒状の上部ケース２３
及び下部ケース２４と、両ケース２３，２４を気密的に
連結する連結ケース２５とを備え、これらのケース２３
〜２５によりアウタシリンダ１１及びピストンロッド１
３の外周上に空気室Ｒ４を形成している。この空気室Ｒ
４には、電気的に制御される吸気及び排気装置（図示し
ない）が接続され、同室Ｒ４内の空気量が調整されるよ
うになっている。

【００１７】上部ケース２３は可撓性を有する樹脂で成
形されており、その上面にてアッパサポート２６及び支
持プレート２７を介して車体ＢＤに支持されるととも
に、支持プレート２７を介してピストンロッド１３の上
端部外周面上に気密的に固定されている。アッパサポー
ト２６は、ゴム等の弾性材料を内蔵しており、上部ケー
ス２３の車体ＢＤに対する傾きの多少の変化を許容す
る。支持プレート２７の下面には、ゴム製のバウンドス
トッパ２８が組み付けられており、同ストッパ２８はア
ウタシリンダ１１の上面に固着した環状のストッパプレ
ート３１との当接により車体ＢＤのバウンドを弾性的に
規制する。下部ケース２４も樹脂により成形されてお
り、その下部内周面上にて、アウタシリンダ１１の外周
面上に溶接固定した円筒部材３２の外周面上に気密的に
固定されている。連結ケース２５は弾性に富むゴムを主
体としたダイヤフラムにより構成されており、その上端
部にてかしめリング３３により上部ケース２３の下端部
外周面上に気密的に固着されているとともに、その下端
部にてかしめリング３４により下部ケース２４の上部外
周面上に気密的に固着されている。

【００１８】下部ケース２４の上端面には円筒状に非磁
性材料で成形した支持部材３５が立設固定されており、
同部材３５の外周面上には環状の磁石（永久磁石）３
６，３７が固定されている。磁石３６の下端面及び磁石
３７の上端面は一方の磁極（例えばＳ極）に、磁石３６
の上端面及び磁石３７の下端面は他方の磁極（例えばＮ
極）に磁化されている。支持部材３５の上端部内周面上
には環状のリブ３８が固定されており、同リブ３８はそ
の内周面上にてストッパプレート３１の外周面上に当接
しており、支持部材３５がアウタシリンダ１１の上端部
外周面上に隔離して支持されるようにしている。また、
リブ３８の周方向の適宜複数箇所には上下に連通する穴
３８ａが設けられており、ストッパプレート３１の上下
の部屋を連通させている。

【００１９】これらの磁石３６，３７の外周面上には、
同磁石３６，３７に対向して円筒状のコイルアセンブリ
が設けられている。コイルアセンブリは円筒状に樹脂で
成形したケーシング４１を有する。ケーシング４１の内
周面上には、ピストンロッド１３の延設方向を軸方向と
する複数のコイル４２（Ｃ1〜Ｃ15）が、それぞれ樹脂
製のスペーサ４３を介して軸方向に沿って等間隔に配置
されている。コイル４２はリード線４２ａを介して上部
ケース２３外に導かれている。スペーサ４３の内周面上
にはテフロン等の滑り易い樹脂を塗布したコーティング
層４４が設けられ、同層４４は下部ケース２４及び支持
部材３５の各上端部外周面に同一樹脂を塗布したコーテ
ィング層４５，４６との協働により、コーティング層４
４とコーティング層４５，４６が接触しても摩擦力が小
さくなるようにしてある。なお、上部ケース２３の内周
面上に周方向の適宜箇所にてリブ４７が設けられ、ケー
シング４１を適宜箇所にて上部ケース２３の内周面上に
支持している。

【００２０】このように構成したケーシング４１、コイ
ル４２及びスペーサ４３からなるコイルアセンブリは、
上記連結ケース２５の上部ケース２３へのかしめリング
３３によるかしめ時に、円筒状に形成したゴムシート４
８を介して上部ケース２３の内周面上に固定される。こ
の場合、コイルアセンブリは、上部ケース２３及びケー
シング４１が多少クリープしても、ゴムシート４８の弾
力性により堅固かつ耐久性良好に上部ケーシング２３の
内周面上に固定される。

【００２１】次に、上記のように構成したサスペンショ
ン装置を制御するための電気制御装置について説明する
と、図３はこの電気制御装置の全体をブロック図により
示している。

【００２２】この電気制御装置は、舵角センサ５１、車
高センサ５２、横加速度センサ５３及び車速センサ５４
を備えている。舵角センサ５１は、操舵ハンドル（図示
しない）の回転角をハンドル舵角θfとして検出して、
同ハンドル舵角θfを表す検出信号を出力する。車高セ
ンサ５２は、車体ＢＤとロアアームＬＡとの間に設けら
れてロアアームＬＡに対する車体ＢＤの高さを車高ＨＴ
として検出して、同車高ＨＴを表す検出信号を出力す
る。横加速度センサ５３は車体ＢＤに組み付けられて車
体ＢＤの横方向の加速度を横加速度Ｇyとして検出し
て、同横加速度Ｇyを表す検出信号を出力する。車速セ
ンサ５４は車速Ｖを検出して、同車速Ｖを表す検出信号
を出力する。

【００２３】これらの各センサ５１〜５４はそれぞれマ
イクロコンピュータ５５に接続されている。マイクロコ
ンピュータ５５は後述するプログラムを実行することに
よりサスペンション装置を制御して、車高及び減衰力を
制御する。このマイクロコンピュータ５５には、車高制
御用の駆動回路５６、減衰力切り換え用の駆動回路５７
及びコイル４２に対する通電用の駆動回路５８がそれぞ
れ接続されている。駆動回路５６は、空気室Ｒ４に対す
る空気の給排を制御するための吸気及び排気装置（図示
しない）内に設けられた車高制御用のアクチュエータ６
０を駆動制御する。駆動回路５７は、減衰力切り換え用
のアクチュエータ２１を駆動制御する。

【００２４】駆動回路５８は、複数のコイル４２の通電
及び非通電を制御するもので、図４に示すように、各コ
イル４２（上から下へＣ1〜Ｃ15の符号を付してある）
に対して４個のトランジスタＴr1〜Ｔr4でそれぞれ構成
されている。トランジスタＴr1，Ｔr2はＰＮＰ型で構成
されるとともに、トランジスタＴr3，Ｔr4はＮＰＮ型で
構成され、電源＋Ｖと接地間に直列接続されて各トラン
ジスタＴr1，Ｔr3とＴr2，Ｔr4の各接続点に各コイル４
２の両端がそれぞれ接続されている。この場合、トラン
ジスタＴr1，Ｔr4に制御電圧を付与して両トランジスタ
Ｔr1，Ｔr4を同時にオンさせることにより図示実線矢印
方向に電流が流れて、磁束はコイル４２を下から上に通
過する（コイル４２の上方がＮ極に、下方がＳ極に磁化
された磁石と等価）。一方、トランジスタＴr2，Ｔr3に
制御電圧を付与して両トランジスタＴr2，Ｔr3を同時に
オンさせることにより図示破線矢印方向に電流が流れ
て、磁束はコイル４２を上から下に通過する（コイル４
２の上方がＳ極に、下方がＮ極に磁化された磁石と等
価）。以下、前者の通電状態を順方向通電といい、後者
の通電状態を逆方向通電という。

【００２５】次に、上記のように構成したサスペンショ
ン装置の動作を、車高調整、減衰力切り換え及びコイル
４２の通電・非通電制御の順に説明する。

【００２６】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。マイクロコンピュータ５５
は、前記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５２から入力した車高ＨＴが予め決
められた基準車高より高いか低いかを判定して、同判定
結果に基づいて駆動回路５６を介して車高制御用のアク
チュエータ６０を制御する。検出車高ＨＴが基準車高よ
り高ければ、車高制御用のアクチュエータ６０はエアば
ね装置の空気室Ｒ４内の空気を排出する。この排気によ
って空気室Ｒ４内の空気圧は低下し、上部ケース２３及
びピストンロッド１３が下降して車体ＢＤも下降する。
一方、検出車高ＨＴが基準車高より低ければ、車高制御
用のアクチュエータ６０はエアばね装置の空気室Ｒ４内
に空気を供給する。この給気によって空気室Ｒ４内の空
気圧は上昇し、上部ケース２３及びピストンロッド１３
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ＬＡに対する高さは常にほぼ一定に保たれ
る。

【００２７】一方、路面から車体ＢＤに外力が付与され
ても、前記空気室Ｒ４に空気を満たしたエアばね装置
は、前記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。

【００２８】次に、減衰力の切り換え制御について説明
すると、この制御は図５のステップ１００〜１２０から
なる減衰力切り換えプログラムの実行により行われる。
マイクロコンピュータ５５は、このプログラムを所定の
短時間毎に繰り返し実行し、ステップ１００における開
始後、ステップ１０２にて車速センサ５４及び横加速度
センサ５３から車速Ｖ及び横加速度Ｇyを表す各検出信
号をそれぞれ入力し、ステップ１０４〜１１８の処理に
より同コンピュータ５５に内蔵したＶ−Ｇyマップを参
照して、前記車速Ｖ及び横加速度Ｇyに応じて減衰力切
り換えのアクチュエータ２１を駆動制御する。Ｖ−Ｇy
マップは、図６に示すように、車速Ｖが増加するに従っ
て横加速度Ｇyが減少する２つの特性カーブＬ１，Ｌ２
を表すデータを記憶したものである。

【００２９】車速Ｖ及び横加速度Ｇyによって決まる座
標点が図６の特性カーブＬ１の上側領域になると、マイ
クロコンピュータ５５は、ステップ１０４〜１０８の処
理により、ダンパ装置がソフト状態にある（第１フラグ
ＦＬＧ１が”０”である）ことを条件に、駆動回路５６
を介してアクチュエータ２１をハード側に切り換え制御
する。アクチュエータ２１は、サブピストン１８内の弁
部材を駆動して可変オリフィスの開度を小さく設定し
て、ダンパ装置をハード状態に切り換える。このダンパ
装置のハード状態は、車速Ｖ及び横加速度Ｇyによって
決まる座標点が図６の特性カーブＬ２の下側領域になる
まで維持される。車速Ｖ及び横加速度Ｇｙによって決ま
る座標点が図６の特性カーブＬ２の下側領域になると、
マイクロコンピュータ５５は、ステップ１１２〜１１８
の処理により、ダンパ装置がハード状態にある（第１フ
ラグＦＬＧ１が”１”である）ことを条件に、駆動回路
５６を介してアクチュエータ２１をソフト側に切り換え
制御する。アクチュエータ２１は、サブピストン１８内
の弁部材を駆動して可変オリフィスの開度を大きく設定
して、ダンパ装置をソフト状態に切り換える。このダン
パ装置のソフト状態は、車速Ｖ及び横加速度Ｇｙによっ
て決まる座標点が図６の特性カーブＬ１の上側領域にな
るまで維持される（図９参照）。

【００３０】上記のような減衰力の切り換え制御によ
り、ダンパ装置の減衰力が車両の走行状態に応じてソフ
ト又はハードに選択的に切り換えられる。したがって、
路面からの入力、車体ＢＤの姿勢変化により、車体ＢＤ
が上下に振動しても、この振動はダンパ装置の減衰力に
より車両の走行状態に応じて抑制される。具体的に、車
速Ｖ及び横加速度Ｇyが小さいときには、減衰力は小さ
く保たれるので、車両の乗り心地が重視される。一方、
車速Ｖ又は横加速度Ｇyが大きいときには、減衰力は大
きく保たれるので、急旋回時などの車両の姿勢変化が抑
制されて、車両の操安性が良好になる。

【００３１】次に、コイル４２の通電及び非通電制御に
ついて説明すると、この制御は図７のステップ１３０〜
１５２からなる通電・非通電制御プログラムの実行によ
り行われる。マイクロコンピュータ５５は、このプログ
ラムを所定の短時間毎に繰り返し実行し、ステップ１３
０の開始後、ステップ１３２にて舵角センサ５１及び車
高センサ５２からハンドル舵角θf及び車高ＨＴを表す
各検出信号をそれぞれ入力し、ステップ１３４にて検出
ハンドル舵角θfを時間微分することにより舵角速度θ
f’(＝dθf／dt)を計算し、ステップ１３６〜１５０の
処理によりコイル４２の通電を制御する。

【００３２】まず、舵角速度θfの絶対値｜θf’｜が予
め決めた第１基準値θf1未満であれば、ステップ１３６
にて「ＮＯ」と判定して、ステップ１４４にて第２フラ
グＦＬＧ２が”１”であるか否かを判定する。第２フラ
グＦＬＧ２は”０”によりコイル４２の非通電状態を表
すとともに”１”によりコイル４２の通電状態を表し、
初期には”０”に設定されている。したがって、最初ス
テップ１４４にて「ＮＯ」と判定して、プログラムをス
テップ１５０に進め、同ステップ１５０にてコイル４２
を非通電状態に保つ。

【００３３】この状態で、運転者が操舵ハンドルを回動
操作して舵角速度θfの絶対値｜θf’｜が第１基準値θ
f1以上になると、ステップ１３６にて「ＹＥＳ」と判定
して、プログラムをステップ１３８に進め、同ステップ
１３８にて同コンピュータ５５に内蔵した通電マップに
基づいて車高ＨＴに対応したコイルを通電制御する。通
電マップは、図８に示すように、磁石３６，３７に対す
るコイル４２の相対的な各上下位置に対応させて、全コ
イル４２（Ｃ1〜Ｃ15）のうちで順方向に通電すべきコ
イル４２と逆方向に通電すべきコイル４２とを示してい
る。この場合、磁石３６，３７の各長さはコイル４２の
３個分の幅にほぼ等しく設定されており、具体的には、
磁石３６に関しては、対向する３つのコイル４２よりも
一つ分ずつ上にずれた３つのコイル４２が逆方向に通電
される。また、磁石３７に関しては、対向する３つのコ
イル４２よりも一つ分ずつ下にずれた３つのコイル４２
が順方向に通電される。

【００３４】この場合、コイル４２の磁石３６，３７に
対する相対位置は車体ＢＤのロアアームＬＡに対する高
さに対応しており、この相対的な高さは車高ＴＨとして
検出されているので、この検出車高ＴＨにより通電すべ
きコイル４２を決定できる。図８の縦軸は、車体ＢＤの
ロアアームＬＡに対する基準高さ位置を「０」として表
し、同基準高さより高い側（ダンパ装置の伸び側）を順
次＋ａ1，＋ａ2，＋ａ3として表し、同基準高さより低
い側（ダンパ装置の縮み側）を順次−ａ1，−ａ2，−ａ
3，−ａ4として表している。したがって、車体ＢＤがロ
アアームＬＡに対して順次高くなるにしたがって、通電
されるコイル４２は高い位置にあるコイル４２から順次
低い位置にあるコイル４２、すなわちコイルＣ1からＣ1
5側に移動する。

【００３５】前記ステップ１３８にて前述のようにして
コイル４２が駆動回路５８を介して通電制御されると、
コイル４２の順方向及び逆方向の通電による磁極は図８
のようになり、コイル４２及び同コイル４２の固定され
た上部ケース２３（ばね上部材側）には、通電されたコ
イル４２と磁石３６，３７の磁力により図８に示す位置
に維持しよう力が作用する。すなわち、コイル４２及び
同コイル４２の固定された上部ケース２３が図示位置か
ら若干上下にずれれば、これらを図示位置に戻そうとす
る力が作用する。前記ステップ１３８の処理後、ステッ
プ１４０，１４２の処理により、第２フラグＦＬＧ２
が”０”でなければ”１”に変更される。

【００３６】そして、前記計算した舵角速度θfの絶対
値｜θf’｜が予め決めた第２基準値θf2（θf2＜θf
1）以上である限り、両ステップ１４４，１４６におけ
る「ＹＥＳ」との判定のもとに、ステップ１３８にて通
電マップに基づいて車高ＨＴに対応したコイル４２が駆
動回路５８を介して通電制御される。ただし、前述のよ
うに、車高ＨＴが変化した場合には、同変化した車高Ｈ
Ｔに対応してコイル４２が通電される。

【００３７】一方、前記計算した舵角速度θfの絶対値
｜θf’｜が第２基準値θf2未満になると、ステップ１
４６にて「ＮＯ」と判定してプログラムをステップ１４
８，１５０に進める。ステップ１４８においては第２フ
ラグＦＬＧ２を”０”に戻し、ステップ１５０において
はコイル４２に対する前記通電を解除する。そして、舵
角速度θfの絶対値｜θf’｜がふたたび第１基準値θf1
以上になるまで、コイル４２は非通電状態に維持され
る。

【００３８】このように、舵角速度θfの絶対値｜θf’
｜が小さいときには、コイル４２は非通電状態に保たれ
て、上部ケース２３には、磁石３６，３７とコイル４２
との電磁力による現位置に維持する力が作用しない。し
たがって、この状態で、路面からの外力が車体ＢＤに作
用した場合には、車体ＢＤはロアアームＬＡに対して比
較的自由に上下動できるとともに、エアばね装置がはね
作用により前記外力を緩和するので、車両の載り心地が
良好に保たれる。また、操舵ハンドルの急な回動により
車両が急旋回する場合には、図９に示すように舵角速度
θfの絶対値｜θf’｜が大きくなって、上部ケース２３
には前記電磁力による現位置に維持する力が作用するの
で、車体ＢＤの姿勢変化が抑制されて車両の操安性が良
好となる。また、この磁石３６，３７とコイル４２との
電磁力による車体ＢＤを現位置に維持しようとする力
は、ダンパ装置のように車体ＢＤのロアアームＬＡに対
する相対速度の発生に起因するものではなく，運転者の
運転操作に即座に応答させることができるので、サスペ
ンション装置の制御応答性を良好にすることができる。

【００３９】なお、本実施形態においては、減衰力の切
り換えを車体ＢＤの姿勢情報としての横加速度Ｇyに応
じて切り換え制御するとともに、コイル４２の通電及び
非通電を運転操作情報としての舵角速度θf’に応じて
制御するようにした。しかし、これらの制御を逆にし
て、減衰力の切り換えを運転操作情報としての舵角速度
θf’に応じて切り換え制御するとともに、コイル４２
の通電及び非通電を車体ＢＤの姿勢情報としての横加速
度Ｇyに応じて制御するようにしてもよい。また、車体
のＢＤの姿勢情報として、車体ＢＤの横速度、前後加速
度、前後速度、ヨーレート、上下加速度、上下速度など
種々の運動物理量を、前記両者の制御に利用するように
してもよい。さらに、ハンドル舵角、ブレーキ踏み込み
速度、アクセルペダルの踏み込み速度、スロットル開度
などの運転操作量を、前記両者の制御に利用するように
してもよい。

【００４０】上記説明からも理解できるとおり、上記実
施形態によれば、磁石３６，３７もコイル４２もアウタ
シリンダ１２の外部であって、外部と遮断されたエアば
ね装置のケース２３〜２５内の空気中に配置されている
ので、磁石３６，３７及びコイル４２が作動液及び外界
のごみ、粉などの影響を受けることもなく保護され、同
サスペンション装置が高品質かつ耐久性良好となる。ま
た、アウタシリンダ１１及びインナシリンダ１２内を必
要な磁力線が通過することもないので、両シリンダ１
１，１２を鉄などの低コストな材料で製造できる。さら
に、エアばね装置内の空気は通常エアフィルタ、乾燥器
などの装置を経た空気であり、磁石３６，３７及びコイ
ル４２が配置される環境条件も良好であるので、磁石３
６，３７及びコイル４２の特性が常に良好に保たれると
ともに、耐久性も向上する。

【００４１】また、アウタシリンダ１１の車体ＢＤに対
する傾きが変化しても、上部ケース２３は支持プレート
２７を介してピストンロッド１３に固定されるととも
に、アッパサポート２６により車体ＢＤに弾性的に支持
されているので、アウタシリンダ１１と共に傾きが変化
するピストンロッド１３と共に、上部ケース２３も連動
して傾く。また、下部ケース２４は、支持部材３２とリ
ブ３８及びバウンドストッパ３１との上下２点でアウタ
シリンダ１１の外周上に支持されているので、下部ケー
ス３２もアウタシリンダ１１と共に傾く。したがって、
上部ケース２３及び下部ケース２４も一体的に傾き、上
部ケース２３及び下部ケース２４にそれぞれ固定された
コイル４２と磁石３６，３７との距離が常に一定に保た
れて、磁石とコイルとにより発生される磁力の特性が常
に一定に保たれる。

【００４２】次に、上記実施形態のサスペンション装置
の一部を変形した変形例について図面を用いて説明する
と、図１０は同変形例に係るサスペンション装置の中央
部分を示している。

【００４３】この変形例における第１の特徴は、磁石３
６，３７を支持する支持部材３５の磁石３６，３７の間
にて、内周面から外周面に貫通するとともにコイルアセ
ンブリの内周面に対向して開口する貫通孔を設けたこと
にある。この場合、支持部材３５をスリーブ部材３５ａ
とリング部材３５ｂで構成し、両部材３５ａ，３５ｂの
周方向の適宜の複数箇所にて貫通孔３５ａ１，３５ｂ１
が連続するように設けられている。また、この変形例に
おける他の特徴は、下部ケース２４の上部周方向の適宜
の複数箇所にて貫通する貫通孔３４ａを設けるととも
に、同ケース２４の内周面上に複数のチェック弁７１を
設けたことである。チェック弁７１は貫通孔３４ａの対
応位置にそれぞれ設けられていて、下部ケース３４の内
周面側から外周面側への貫通孔３４ａを介した空気の通
過を禁止し、ケース３４の外周面側から内周面側への貫
通孔３４ａを介した空気の通過のみを許容する。

【００４４】この変形例においては、貫通孔３５ａ１，
３５ｂ１を設けるようにしたので、車体ＢＤが下方へ変
位するときに（ダンパ装置が縮み状態にあるときに）上
部ケース２３内から連結ケース２５内へ流れる空気室Ｒ
４内の空気は、コイルアセンブリのコーティング層４４
の内周面上ばかりか貫通孔３５ａ１，３５ｂ１を介して
も流れる。そして、コイルアセンブリの軸心と下部ケー
ス２４及び支持部材３５の軸心とのずれにより、コーテ
ィング層４４と４５又はコーティング層４４と４６がく
っついてしまった場合（スティック状態になった場合）
には、前記貫通孔３５ａ１，３５ｂ１を介した空気が磁
石３６，３７の外周面とコーティグ層４４との間に入り
込むので、この流れ込んだ空気が前記くっついてしまっ
た状態を自動的に解除する。また、貫通孔３４ａ及びチ
ェック弁７１を設けたので、車体ＢＤが上方へ変位する
ときに（ダンパ装置が伸び状態にあるときに）連結ケー
ス２５内から上部ケース２３内へ流れる空気室Ｒ４内の
空気は、主に貫通孔３４ａ及びチェック弁７１を介して
流れる。この場合、貫通孔３４ａをある程度大きくして
おけば、この貫通孔３４ａを通る空気が車体ＢＤが上方
へ変位することの妨げとなることはなく、車体ＢＤは抵
抗なく上方へ変位する。

【００４５】また、上記実施形態及びその変形例におい
ては、上部ケース２３側にゴムシート４８を介してコイ
ルアセンブリを固定するとともに下部ケース２４に固定
した支持部材３５に磁石３６，３７を固定するようにし
たが、上部ケース２３側に磁石３６，３７を固定すると
ともに下部ケース２４に固定した支持部材３５又は下部
ケース２４にコイルアセンブリを固定するようにしても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るサスペンション装
置の全体を示す部分破断図である。

【図２】 図１のサスペンション装置の中央部分の拡大
図である。

【図３】 図１のサスペンション装置を制御する電気制
御装置の全体ブロック図である。

【図４】 図１〜図３のコイル及び同コイルの駆動回路
を示す概略図である。

【図５】 図３のマイクロコンピュータにて実行される
減衰力切り換えプログラムのフローチャートである。

【図６】 Ｖ−Ｇyマップにおける車速Ｖと横加速度Ｇy
の関係を示すグラフである。

【図７】 図３のマイクロコンピュータにて実行される
コイルの通電・非通電制御プログラムのフローチャート
である。

【図８】 通電マップにおける車高ＨＴと通電コイルの
関係を説明するための説明図である。

【図９】 ハンドル舵角、舵角速度及び横加速度（車速
一定）の変化に対するコイルの通電制御状態及び減衰力
の切り換え制御状態を示すタイムチャートである。

【図１０】 図２のサスペンション装置の中央部分の変
形例を示す断面図である。

【符号の説明】 １１…アウタシリンダ、１２…インナシリンダ、１３…
ピストンロッド、１７…メインピストン、１８…サブピ
ストン、２１…アクチュエータ、２３…上部ケース、２
４…下部ケース、２５…連結ケース、３６，３７…磁
石、４１…ケーシング、４２…コイル、４４，４５，４
６…コーティング層、４８…ゴムシート、５５…マイク
ロコンピュータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十子 泰宣 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (4)

【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同シリンダの
   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
   するとともに、同シリンダの下端をばね下部材に組み付
   けかつピストンロッドの上端をばね上部材に組み付けて
   なり、ばね上部材のばね下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
   られて下端が同シリンダの外周面に支持されるとともに
   上端が前記ばね上部材に支持された可撓性を有するケー
   スを有してなり、前記ケース内に封入した気体によりば
   ね上部材の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車両のサスペンショ
   ン装置において、 前記ケースの内部であって前記シリンダの外部に相対向
   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
   ロッドとそれぞれ一体的に変位する磁石とコイルとを設
   けたことを特徴とする車両のサスペンション装置。
2. 【請求項２】前記ケースを、円筒状に形成されて上端部
   をピストンロッドの外周面に固定するとともに前記ばね
   上部材に弾性的に支持させてなる上部ケースと、円筒状
   に形成されて下端部を前記シリンダの外周面に固定した
   下部ケースと、変形し易い材料でシート状に構成され前
   記上部ケースと前記下部ケースとを連結する連結ケース
   とで構成し、 前記磁石及びコイルのうちの一方を前記上部ケースに固
   定するとともに、前記磁石及びコイルのうちの他方を前
   記下部ケースに固定したことを特徴とする前記請求項１
   に記載の車両のサスペンション装置。
3. 【請求項３】前記下部ケースの上部を前記シリンダの外
   周面上に支持させてなることを特徴とする前記請求項２
   に記載の車両のサスペンション装置。
4. 【請求項４】前記ケースを、円筒状に形成されて上面を
   前記ばね上部材に支持させた上部ケースと、円筒状に形
   成されて下端部を前記シリンダの外周面に固定した下部
   ケースと、変形し易い材料でシート状に構成され前記上
   部ケースと前記下部ケースとを連結する連結ケースとで
   構成し、 前記下部ケースの上端部に円筒状の支持部材を前記シリ
   ンダと隔離して設け、 前記磁石及びコイルのうちの一方を前記上部ケースの内
   周面に固定するとともに、前記磁石及びコイルのうちの
   他方を前記支持部材の外周面に固定し、 前記支持部材に径方向の貫通孔を前記磁石とコイルの対
   向面に開口するように設けたことを特徴とする前記請求
   項１に記載の車両のサスペンション装置。