JP4579624B2 - Shock absorber - Google Patents
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Description
本発明は、モータを搭載した緩衝器に関する。 The present invention relates to a shock absorber equipped with a motor .
一般にステータ側に電機子の巻線を備えたモータにあっては、ステータの内側に磁石を備えた軸を回転自在に挿通しているか、もしくは、ステータの外周側に回転自在に設けた筒の内周に磁石を取付けるかしており、通常、上記ステータに対し、インナーロータかアウターロータの形式の違いはあるが、軸もしくは筒がロータとして機能し、モータの出力軸は上記軸もしくは筒となる(たとえば、非特許文献1参照)。 In general, in a motor having an armature winding on the stator side, a shaft provided with a magnet inside the stator is rotatably inserted, or a cylinder provided rotatably on the outer periphery side of the stator. There is a difference in the type of inner rotor or outer rotor with respect to the stator, but the shaft or cylinder functions as a rotor, and the output shaft of the motor is usually the same as that of the shaft or cylinder. (For example, see Non-Patent Document 1).
他方、上記モータの通電もしくは巻線に生じる誘導起電力により発生するトルクを伸縮運動に対する減衰力や制御力として利用する緩衝器の開発が近年盛んとなりつつあり、この緩衝器にあっては、螺子軸とボール螺子ナットとで構成されるボール螺子機構を使用して車両の車体と車軸との相対運動を回転運動に変換可能としておき、螺子軸をモータの出力軸に連結しておくことで、モータの出力するトルクでボール螺子ナットの上下運動を抑制するとしている(たとえば、特許文献1参照)。
上記モータにあっては、上記モータの構成からすると、インナーロータであろうがアウターロータであろうが、多重ロータを備えたモータを別にして通常、出力軸が1つである。 In the motor, the configuration of the motor, whether it is an inner rotor or an outer rotor, usually has one output shaft, apart from a motor provided with multiple rotors.
したがって、上記モータを該モータによって駆動される機器に接続する場合には、その機器の構成から、モータにはインナーロータのものを使用するかアウターロータのものを使用するかをあらかじめ決定しておく必要があり、インナーロータのモータに対応する機器には、当然であるがアウターロータのモータを取付けることは出来ない。 Therefore, when connecting the motor to a device driven by the motor, the configuration of the device, determined in advance whether to use those or outer rotor using those inner rotor motor Needless to say, an outer rotor motor cannot be attached to a device corresponding to the motor of the inner rotor.
すなわち、モータは各々形式毎に適材適所があるので、おおよそ、一形式のモータはあらゆる機器に適用可能とはならないのである。 In other words, since each motor has the right place for each type, roughly one type of motor is not applicable to every device.
そして、このようなモータを搭載した緩衝器にあっては、車高調整を行うには、懸架バネの反力に抗する力を発生する必要があるので、その力を発生するためにモータの巻線には絶えず電流供給をしなくてはならず、この常時通電により巻線の温度が上昇し最悪の場合には磁石が不可逆減磁を生じてモータの性能が悪化してしまい、結局のところ緩衝器の性能が悪化してしまう危険もある。 In a shock absorber equipped with such a motor, it is necessary to generate a force against the reaction force of the suspension spring in order to adjust the vehicle height. The coil must be constantly supplied with current, and this constant energization raises the temperature of the winding, which in the worst case causes irreversible demagnetization and deteriorates the motor performance. However, there is a risk that the performance of the shock absorber will deteriorate.
そこで、本発明は上記不具合を解消するために創案されたものであって、その目的とするところは、モータを搭載した緩衝器の性能悪化を防止することである。 Therefore, the present invention has been developed to solve the above-mentioned problems, and its object is to prevent performance deterioration of a shock absorber equipped with a motor .
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における緩衝器は、車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構と、上記回転運動が伝達されるモータを備えた緩衝器において、運動変換機構が、螺子軸と、螺子軸が螺合される螺子ナットとで構成され、モータが、磁石を備え上記螺子軸に連結される軸と、軸の外周側に回転可能に設けた筒と、筒の内周側に設けた電機子と、回転する電機子の巻線に通電する通電手段とを備え、上記筒の回転により筒に対し軸方向へ相対移動する上方もしくは下方の懸架バネ受けとを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the shock absorber in the problem solving means of the present invention includes a motion conversion mechanism that converts the relative motion of the vehicle body side member and the axle side member into a rotational motion, and a motor to which the rotational motion is transmitted. In the shock absorber, the motion conversion mechanism is configured by a screw shaft and a screw nut to which the screw shaft is screwed, and a motor is provided with a magnet and is connected to the screw shaft, and rotates on the outer peripheral side of the shaft. A cylinder that can be provided, an armature provided on the inner peripheral side of the cylinder, and energization means for energizing the winding of the rotating armature, and the upper part that moves relative to the cylinder in the axial direction by the rotation of the cylinder Alternatively, a lower suspension spring receiver is provided.
さらに、本発明の課題解決手段における他の緩衝器は、車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構と、上記回転運動が伝達されるモータを備えた緩衝器において、運動変換機構が、螺子軸と、螺子軸が螺合される螺子ナットとで構成され、モータが、磁石を備え上記螺子軸に連結される軸と、軸の外周側に回転可能に設けた筒と、筒の内周側に設けた電機子と、回転する電機子の巻線に通電する通電手段とを備え、上記筒の回転により緩衝器本体を車体もしくは車軸に対し相対移動させることを特徴とする。 Furthermore, another shock absorber in the problem solving means of the present invention is a shock absorber provided with a motion conversion mechanism that converts the relative motion of the vehicle body side member and the axle side member into a rotational motion, and a motor to which the rotational motion is transmitted. The motion conversion mechanism is composed of a screw shaft and a screw nut into which the screw shaft is screwed, and a motor is provided on a shaft provided with a magnet and connected to the screw shaft, and rotatably provided on the outer peripheral side of the shaft. A cylinder, an armature provided on the inner peripheral side of the cylinder, and energization means for energizing the winding of the rotating armature, and the buffer body is moved relative to the vehicle body or the axle by the rotation of the cylinder. Features.
本発明の緩衝器によれば、車高調整後は、その車高を維持するためにモータへの通電の必要が無いので省電力であり、常時の電流供給による経済性の悪化、モータの発熱による磁石の熱減磁に起因するトルク変化、トルク特性の悪化という弊害がなくなり、これにより緩衝器の性能劣化が防止される利点がある。 According to the shock absorber of the present invention, after adjusting the vehicle height, there is no need to energize the motor in order to maintain the vehicle height, so power saving is achieved. Economic deterioration due to constant current supply, motor heat generation. This eliminates the adverse effects of torque change and torque characteristic deterioration caused by thermal demagnetization of the magnet due to this, and this has the advantage of preventing performance deterioration of the shock absorber.
さらに、モータを1つだけ搭載することによって減衰力の発生および車高調整を行うことができるから、緩衝器を小形、軽量かつ安価にすることができ、さらに、その基本長も従来緩衝器と同等に確保することができる。 Furthermore, since a damping force can be generated and the vehicle height can be adjusted by mounting only one motor, the shock absorber can be made smaller, lighter, and less expensive. It can be ensured equally.
以下、本発明を図に基づき説明する。図1は、本発明の緩衝器に適用するモータを説明するための参考図である。図2は、本発明の緩衝器に適用するモータにおける通電手段の斜視断面図である。図3は、本発明の緩衝器に適用するモータの他例を説明するための参考図である。図4は、一実施の形態の緩衝器の縦断面図である。図5は、緩衝器のモータの拡大縦断面図である。図6は、他の実施の形態の緩衝器の縦断面図である。図7は、他の実施の形態の緩衝器のモータの拡大縦断面図である。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a reference diagram for explaining a motor applied to the shock absorber of the present invention . FIG. 2 is a perspective sectional view of the energizing means in the motor applied to the shock absorber of the present invention . FIG. 3 is a reference diagram for explaining another example of the motor applied to the shock absorber of the present invention . FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the shock absorber according to the embodiment . FIG. 5 is an enlarged longitudinal sectional view of the motor of the shock absorber. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a shock absorber according to another embodiment . FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view of a motor of a shock absorber according to another embodiment .
まず、本発明の緩衝器に適用するモータM1の基本構成について説明する。図1に示すように、モータM1は、軸1と、軸1の外周に装着された磁石たる永久磁石2と、電機子Sと、通電手段V1とを備え、いわゆるブラシレスモータとして構成されている。
First, the basic configuration of the motor M1 applied to the shock absorber of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the motor M1 includes a
以下、各部につき詳細に説明すると、電機子Sは、筒3と、筒3の内周に装着された筒状のコア4と、コア4に巻回された巻線5とで構成されている。
In the following, each part will be described in detail. The armature S is composed of a
そして、上記筒3は、その上端開口部はボールベアリング16を介して有底筒状のキャップ体17によって閉塞され、他方、下端開口部にはボールベアリング18を介して環状部材19が取付けられている。
The upper end opening of the
また、上記キャップ体17の底部17aには、筒部17bが垂下されており、この筒部17bの内周には、ボールベアリング6の外輪が嵌合しており、さらに、環状部材19の内周側にもボールベアリング7の外輪が嵌合している。
A
他方、軸1は、上記ボールベアリング6,7の内輪に嵌挿されて筒3に対して回転自在に挿通され、また、軸1の外周には、永久磁石2が装着されており、永久磁石4は電機子Sに対向させている。
On the other hand, the
そして、この電機子Sの巻線5は、この場合、UVWの三相2極巻線として構成されており、U相、V相およびW相の各巻線は、その一端でY字型に結線されているが、Δ結線とされても良い。
In this case, the
さらに、上記巻線5の各相の他端は、モータM1の図1中上方側に導かれるとともに、各々の端部が、モータM1の上方に設けた3つのリング10,11,12に対応して接続されている。
Further, the other end of each phase of the
この各リング10,11,12は、図1および図2に示すように、ぞれぞれ同径でドーナツ板状に形成されて、一定の間隔を空けて配置されるとともに、上記キャップ体17の側部17cと筒部17bとの間の空間内に収納されており、具体的には、巻線5がコア4に巻回する上でコイルボビン9を介装させてあり、このコイルボビン9の図1中内方側に樹脂性の筒30を延設し、この筒30にリング10,11,12を保持させてある。
As shown in FIGS. 1 and 2, each of the
そうすることでリング10,11,12が電機子Sと一体化されるので、電機子Sの回転よるリング10,11,12のガタつき等を防止でき、リング10,11,12を電機子Sと一体的に回転させることができる。
By doing so, the
なお、他の方法によってリング10,11,12のガタつき等を防止するとしてもよい。
Note that other methods may prevent the
そして、この各リング10,11,12には、それぞれキャップ体17の側部からキャップ体17内に挿通される接点部材たる各ブラシ13,14,15の一端を摺接させている。
Then, one end of each
なお、キャップ体17は、絶縁性の材料で形成されることが好ましいが、導電性材料で形成される場合には、上記リング10,11,12およびブラシ13,14,15をキャップ体17に対する絶縁の配慮がなされればよい。
The
また、上記各ブラシ13,14,15の他端側は、それぞれモータM1の駆動に必要な駆動回路に接続されており、駆動回路としては、ブラシレスモータの駆動を行うトランジスタ等を備えた周知のものを使用すればよい。
The other ends of the
したがって、このモータM1においては、通電手段V1は、上記リング10,11,12およびブラシ13,14,15とで構成されている。
Therefore, in the motor M1 , the energizing means V1 is composed of the
そして、このモータM1には、その駆動に必要な軸の回転角を検出するために回転角検出手段K1が設けられており、この場合、回転角検出手段K1は、軸1の上端側に装着されたセンシング用磁石20と、キャップ体17の筒部17b内周に装着されセンシング用磁石20に対向させたホール素子やMR素子等を備えた磁気センサ21とで構成されており、この回転角検出手段K1の磁気センサ21は、上述の巻線5への電流供給を制御する駆動回路中の図示しないトランジスタにパルス信号を伝達して該トランジスタにスイッチング動作させるべく、駆動回路に図示しない信号線で結ばれている。
The motor M1 is provided with a rotation angle detection means K1 for detecting the rotation angle of the shaft necessary for driving the motor M1. In this case, the rotation angle detection means K1 is mounted on the upper end side of the
さらに、上記回転角検出手段K1とは別に電機子S側を駆動するために必要な電機子Sの回転角を検出する回転角検出手段K2が設けられ、この場合、回転角検出手段K2は、コイルボビン9の筒30の上端側に装着されたセンシング用磁石22と、キャップ体17の側部17c内周に装着されセンシング用磁石22に対向させたホール素子やMR素子等を備えた磁気センサ23とで構成されており、この回転角検出手段K2の磁気センサ23にあっても、上述の巻線5への電流供給を制御する駆動回路中の図示しないトランジスタにパルス信号を伝達して該トランジスタにスイッチング動作させるべく、駆動回路に図示しない信号線で結ばれている。
Further, apart from the rotation angle detection means K1, rotation angle detection means K2 for detecting the rotation angle of the armature S necessary for driving the armature S side is provided. In this case, the rotation angle detection means K2 includes: A
なお、このモータM1にあっては、後述するように軸1を固定しておくことにより筒3側を回転させることができるので、上記回転角検出手段K1と回転角検出手段K2から得られる軸1と電機子Sの回転角を把握できるようになっている。
In the motor M1, the
また、上述したところでは、軸1および電機子Sの回転角を検出するのに、センシング用磁石20,22と磁気センサ21,23としているが、これをセンシング用磁石20,22に換えて、ロータコイルもしくはレゾルバコアとし、磁気センサ21をステータコイルとしたレゾルバとしてもよく、また、光学式等のロータリエンコーダを使用して軸1および電機子Sの回転角を検出するとしてもよい。
Further, in the above description, the
さらに、上記した例では回転角検出手段K1,K2を軸1および電機子S側で2つ設けているが、これを上記した通電手段V1と同様の構造、すなわち、磁気センサの信号線および電流供給用のリード線をそれぞれリングに接続しておくとして、回転角検出手段を1つのみ設けるとしてもよいが、この場合、磁気センサには、信号線が多数ある場合があり、さらに、電流供給も行わなくてはならないので、通電手段の構造が複雑となる。
Further, in the above-described example, two rotation angle detection means K1 and K2 are provided on the
さて、上記のように構成されたモータM1は、筒3側を固定して使用する場合には、巻線5に上記リング10,11,12およびブラシ13,14,15を介して電流供給を行うと、通常のブラシレスモータと同様に、軸1が回転駆動され、この軸1が出力軸となる。
When the motor M1 configured as described above is used with the
反対に、軸1を固定して巻線5に上記リング10,11,12およびブラシ13,14,15を介して電流供給を行うと、筒3、すなわち、電機子Sが回転駆動され、この筒3が出力軸となるが、通電手段V1が上記リング10,11,12およびブラシ13,14,15で構成されており、電機子Sがリング10,11,12とともに回転しても各ブラシ13,14,15は、リング10,11,12上を接しつつ滑って巻線5に電流供給をしつづけることが可能であるから、電機子Sはそのまま回転しつづけることが可能となる。
On the other hand, when the
したがって、上記モータM1にあっては、軸1と筒3のどちらでも出力軸として機能することができる、すなわちインナーロータ形式およびアウターロータ形式のどちらにも対応できることとなり、これによりモータにより駆動されるあらゆる機器に適用可能となるのである。
Thus, in the above motor M1, can function as an output shaft either
また、裏を返せば、このモータM1にあっては、あらゆる機器に適用可能であるから、モータM1を多数製造しておいても無駄にはならず、製造者にとっては、その生産管理が飛躍的に容易となる効果もある。 In other words, since the motor M1 can be applied to any device, it is not wasted even if a large number of motors M1 are manufactured. There is also an effect that becomes easy.
さらに、上述のように、軸1と筒3の固定を選択的に行えば、インナーロータ形式のモータとしてもアウターロータ形式のモータとしても使用できるので、非常に便利となる。
Furthermore, if the
また、このモータM1の外周に、すなわち、筒3の外周に、たとえば、従動側歯車を装着し、さらに、上記従動側歯車に他のモータの出力軸に連結された駆動歯車を噛合した場合を考えると、筒3を他のモータで回転駆動しておき、さらに、モータM1の軸1を電機子Sで駆動すると、軸1の回転速度を増減速することができるので、多重ロータモータのように複雑なモータを必要とせずに簡易にモータの出力軸の増減速を行うことができる。
Further, a case where a driven gear is mounted on the outer periphery of the motor M1, that is, the outer periphery of the
つづいて、他例のモータM2について説明する。このモータM2は、図3に示すように、軸1と、軸1の外周に装着された磁石たる永久磁石2と、電機子Sと、通電手段V2とを備え、いわゆるブラシレスモータとして構成され、上述のモータM1と異なる部分は、その通電手段V2である。
Next, another example of the motor M2 will be described. As shown in FIG. 3, the motor M2 includes a
なお、上記モータM1と同様の部分については、同様の符号を付するのみとして、その詳細な説明を省略することとする。 In addition, about the part similar to the said motor M1 , only the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted.
さて、上記モータM1と異なる通電手段V2であるが、他例のモータM2にあっては、巻線5の各相の一端側に接点部材であるブラシ31,32,33を設けて、他方のリング34,35,36は、キャップ体17の側部17cに固定して構成されている。
Now, a different conductive member V2 the motor M1, In the motor M2 of the other example, by providing a
すなわち、このモータM2にあっては、ブラシ31,32,33が電機子Sともに回転し、回転しないリング34,35,36上を接しながら滑るようにしてあり、これによっても、電機子Sが回転しても巻線5に通電することが可能であるから、上記モータM1と同様の作用効果を奏することができる。
That is, in the motor M2, the
なお、上述したところでは、各リング10,11,12,34,35,36は、ドーナツ板状に形成されているが、筒状とされてもよく、また、全てを同径とする必要はなく、異径とされてもよい。
In addition, in the place mentioned above, although each
また、接点部材については、これをブラシ以外にも巻線5側に設けた、もしくは駆動回路側に設けたリングに接しつつ滑ることができるものであれば使用可能である。 In addition to the brush, the contact member can be used as long as it can slide while contacting a ring provided on the winding 5 side or provided on the drive circuit side.
つづいて、上記したモータが適用された一実施の形態における緩衝器について説明する。この緩衝器D1は、図4に示すように、車体側部材たる車体と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構Tと、上記回転運動が伝達されるモータM3と、上方懸架バネ受け40とを備えている。
Subsequently, a shock absorber according to an embodiment to which the motor described above is applied will be described. As shown in FIG. 4, the shock absorber D1 includes a motion conversion mechanism T that converts relative motion between the vehicle body side member and the axle side member into a rotational motion, a motor M3 that transmits the rotational motion, and an upper suspension. And a
モータM3は、図4および図5に示すように、基本的には、上記したモータM1同様に、軸1と、軸1の外周に装着された磁石たる永久磁石2と、電機子Sと、通電手段V1とを備えて構成されるが、電機子Sの筒3の外周には、雄螺子となる螺子部41が形成されるとともに、その図4中上端開口部から延設される鍔部42が設けられ、また、有底筒状のキャップ体17は、その外周側に筒3の鍔部42に対向する摩擦板(図示せず)を備えた環状の電磁クラッチC1が取付けられ、さらに、キャップ体17の筒部17b内には、軸1の上端面に対向する電磁石C2が収納固定され、加えて、キャップ体17の上端外周には鍔部45が延設されている点が、モータM1と異なる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the motor M3 basically includes the
そして、上記したモータM3におけるキャップ体17の鍔部45は、防振ゴム49に抱持され、さらに、この防止ゴム49は、車両の車体Bに固定したブラケット50により抱持され、これによりモータM3は、車体Bに取付けられている。
The
さらに、上記した電磁クラッチC1は、詳しく図示はしないが、電流供給時には、電磁クラッチC1の摩擦板(図示せず)が筒3の鍔部42に当接して筒3がキャップ体17に対して回転することが規制され、逆に、非通電時には、上記摩擦板が鍔部42から離れて筒3のキャップ体17に対する回転が許容されるようになっている。
Further, although not shown in detail in the electromagnetic clutch C1, the friction plate (not shown) of the electromagnetic clutch C1 abuts against the
なお、鍔部42の上記摩擦板に対向する面には、摩擦板に対しすべりを生じないように、摩擦板を設けるかして電磁クラッチC1の摩擦板との間の摩擦係数の高くしておくとよい。
In addition, a friction plate is provided on the surface of the
また、軸1には、その上端から開口する断面非円形の孔46が設けられ、この孔46内には、この孔46の断面に符合する断面を備えた棒体47が摺動自在に挿入され、さらに、この棒体47の図4中上端には、板48が設けられている。
Further, the
そして、電磁石C2に通電すると、板48は棒体47が孔46から抜けることなく該電磁石C2に吸引されて、これにより、軸1のキャップ体17に対する回転が阻止され、逆に、電磁石C2の非通電時には、板48が吸引されないので、軸1はキャップ体17に対し自由に回転することができるようになっている。
When the electromagnet C2 is energized, the
すなわち、軸1および筒3の回転を選択的に規制する規制手段は、この場合、電位クラッチC1および電磁石C2とで構成されていることになるが、これ以外の構造、方法を利用して軸1および筒3の回転を選択的に規制するとしてもよい。
That is, in this case, the restricting means for selectively restricting the rotation of the
なお、キャップ体17は、この実施の形態の場合、電磁クラッチC1および電磁石C2が固定されるため、これらの発する磁気が磁気センサ21に影響を及ぼすこともあるので、たとえば、ステンレス等の非磁性体材料で形成されることが望ましい。
In the case of this embodiment, since the electromagnetic clutch C1 and the electromagnet C2 are fixed in the
さらに、上方懸架バネ受け40は、環状に形成されるとともに、その内周側には、筒3の螺子部41に螺合可能なように、螺子部40aが形成されており、さらに、上方懸架バネ受け40には、その外縁から複数キー40bが突設されている。
Further, the upper
このキー40bは、キャップ体17の 鍔部45の下面から結合される筒体65の内周側に形成したキー溝66内に摺動自在に挿入され、これにより上方懸架バネ受け40が筒3に対して回り止めされている。
The key 40b is slidably inserted into a
すなわち、筒3が回転すると、上方懸架バネ受け40は回り止めされているので、図4中上下方向に移動せしめられるようになっている。
That is, when the
なお、筒3の外周に形成される螺子部41の形状は、上方懸架バネ受け40が大きな力を受けた際に筒3を回転させてしまわないような形状とされている。
The shape of the
転じて、運動変換機構Tは、螺子ナットたるボール螺子ナット51と、ボール螺子ナット51内に回転自在に螺合される螺子軸52とで構成され、該螺子軸52の上端は、上記モータM3の軸1の下端にカップリングCPを介して連結されている。
In turn, the motion conversion mechanism T includes a
そして、螺子軸52は、ボールベアリング53,54を介して、環状部材19の下端に連結される内筒55に回転自在に支持されている。
The
他方、螺子軸52に螺合されている螺子ナットたるボール螺子ナット51は、内筒55より小径の連携筒56の図4中上端に回動不能に連結されており、この連携筒56は、詳しくは図示しないが、その下端で緩衝器D1を車軸側部材に連結するブラケット57を介して外筒58に結合され、また、この外筒58内には、内筒55が軸受61,62を介して摺動自在に挿入されている。
On the other hand, a
すなわち、ボール螺子ナット51は、連携筒56およびブラケット57を介して車両の車軸側(図示せず)に連結され、ボール螺子ナット51が螺子軸52に対し図4中上下方向の直線運動を呈すると、ボール螺子ナット51は、車軸側に固定される連携筒56により回転運動が規制されているので、螺子軸52は強制的に回転駆動され、逆に、モータM3の軸1を回転駆動して螺子軸52を回転させると、ボール螺子ナット51の回転が規制されているので、これによりボール螺子ナット51を上下方向に移動せしめることができる。
That is, the
また、外筒58の側部外周には、下方懸架バネ受け68が設けられており、小の下方懸架バネ受け68と上方懸架バネ受け40との間には、懸架バネ69が介装されている。
Further, a lower
なお、外筒58と内筒55との間には軸受61,62が設けられているので、外筒58に対する内筒55の軸ぶれが防止され、結果的に、ボール螺子ナット51に対する螺子軸52の軸ぶれが防止され、これにより、ボール螺子ナット51の一部のボール(図示せず)に集中して荷重がかかることを防止でき、上記ボールもしくは螺子軸52の螺子溝が劣化する事態を避けることが可能である。
Since the
また、上記ボールもしくは螺子軸52の螺子溝の劣化を防止できるので、螺子軸52のボール螺子ナット51に対する回転および緩衝器D1の伸縮方向への移動の各動作の円滑さを保つことができ、上記各動作の円滑を保てるので、緩衝器D1としての機能も損なわれず、ひいては、緩衝器D1の劣化を防止できる。
Further, since the deterioration of the ball or the screw groove of the
さらに、上記螺子軸52とボール螺子ナット51は、内筒55および外筒58内に収容されているので、外部からの飛び石等の干渉を受けないので、この点でも緩衝器D1の劣化を防止できる。
Further, since the
さて、上述のように構成された緩衝器D1にあっては、路面から力を受けて車体と車軸とが直線相対運動すると、車軸側に連結されるボール螺子ナット51と車体B側にモータM3を介して連結される螺子軸52とが直線相対運動を呈し、この相対運動が上記のように螺子軸52の回転運動に変換され、この螺子軸52の回転運動がモータM3の軸1に伝達される。
Now, in the shock absorber D1 configured as described above, when receiving a force from the road surface and the vehicle body and the axle move linearly relative to each other, a
ここで、上記した電磁クラッチC1および電磁石C2には、通電しない状態としておくことにより、軸1のみの回転が許容され、軸1が回転運動を呈すると、モータM3内の巻線5が磁石2の磁界を横切ることとなり、該巻線5に誘導起電力を発生させることよりモータM3にエネルギ回生させて電磁力を発生させ、モータM3の軸1には誘導起電力に起因する電磁力による回転トルクが作用し、上記回転トルクが軸1の回転運動を抑制することとなる。
Here, when the electromagnetic clutch C1 and the electromagnet C2 are not energized, only the
この軸1の回転運動を抑制する作用は、上記螺子軸52の回転運動を抑制することとなり、螺子軸52の回転運動が抑制されるのでボール螺子ナット51の直線運動を抑制するように働き、緩衝器D1は、上記電磁力によって、この場合減衰力として働く制御力を発生し、振動エネルギを吸収緩和する。
The effect of suppressing the rotational movement of the
このとき、積極的に巻線5に外部電源から電流供給する場合には、軸1に作用する回転トルクを調節することで緩衝器D1の伸縮を自由に制御、すなわち、緩衝器D1の制御力を発生可能な範囲で自由に制御することが可能であるので、緩衝器D1の減衰特性を可変としたり、緩衝器D1をアクチュエータとして機能させたりすることも可能であり、また、上述のエネルギ回生による減衰力にあわせて緩衝器D1をアクチュエータとして機能させて適切な制御を行う場合には、緩衝器D1をアクティブサスペンションとしても機能させることも可能である。
At this time, when the current is actively supplied to the winding 5 from the external power source, the expansion and contraction of the shock absorber D1 is freely controlled by adjusting the rotational torque acting on the
なお、上述のように積極的にアクチュエータとして機能させる必要が無い場合、すなわち、減衰力を発生させるだけであれば、後述する車高調整時以外では積極的にモータM3に通電する必要はなく、モータM3の軸1が強制的に回転させられるときに巻線5に生じる誘導起電力により、すなわち、エネルギ回生のみにより発生する電磁力に起因する回転トルクで螺子軸52とボール螺子ナット51との直線相対運動を抑制するとしてもよいことは勿論である。
If it is not necessary to actively function as an actuator as described above, that is, if only a damping force is generated, it is not necessary to actively energize the motor M3 except during vehicle height adjustment described later. Due to the induced electromotive force generated in the winding 5 when the
つづいて、電磁クラッチC1および電磁石C2に通電すると、上記とは逆に、筒3の回転が自由となり軸1の回転が阻止されるので、巻線5に電流供給すると筒3が回転駆動されることとなる。
Subsequently, when the electromagnetic clutch C1 and the electromagnet C2 are energized, the
すると、筒3の回転により上方懸架バネ受け40が上下移動せしめられることとなり、これにより、車高調整を行うことが可能となる。
Then, the upper
また、同時に、上記回転角検出手段K1,K2により、筒3の回転運動の状況(回転角等)と筒3の螺子部41のピッチから上方懸架バネ受け40の移動量を把握して、狙った車高となるように筒3の回転量が制御される。
At the same time, the rotational angle detecting means K1 and K2 grasp the amount of movement of the upper
なお、上記のように車高制御を、筒3の回転量に基づいて行うことができ、当然のごとくモータM3の駆動には、上記回転角検出手段K1,K2が搭載されることから、新たに車高を検知するセンサの搭載は不必要であるので経済的となる。
The vehicle height control can be performed based on the rotation amount of the
また、回転角検出手段K1,K2の他に、別途に車高を検出するセンサを設けることは不経済となるが差し支えない。 In addition to the rotation angle detection means K1 and K2, it may be uneconomical to separately provide a sensor for detecting the vehicle height.
さらに、上方懸架バネ受け40は、筒3が回転駆動されないとその位置を維持しつづけることから、車高調整終了後は、上方懸架バネ受け40の位置を維持するためのモータM3および電磁クラッチC1および電磁石C2への通電等の必要が無いので省電力であり、経済的である。
Furthermore, since the upper
また、上記した緩衝器D1にあっては、車高調整を行うのに減衰力を発生するため使用されるモータM3に常に車高を維持するためトルクを発生させておく必要、すなわち、従来のモータを搭載した緩衝器では、モータに常に通電して螺子軸にトルクを与えておく必要があるが、本実施の形態の緩衝器D1にあってはその必要はなく、車高調整のために常に電流を供給しておく不都合、すなわち、常時の電流供給による経済性の悪化、モータM3の発熱による磁石の熱減磁に起因するトルク変化、トルク特性の悪化という弊害がなくなり、これにより緩衝器D1の性能劣化が防止される利点がある。 Further, in the above-described shock absorber D1, it is necessary to generate torque in order to always maintain the vehicle height in the motor M3 used to generate the damping force for adjusting the vehicle height, In a shock absorber equipped with a motor, it is necessary to always energize the motor and apply torque to the screw shaft. However, in the shock absorber D1 of the present embodiment, this is not necessary, and for adjusting the vehicle height. There is no inconvenience of always supplying current, that is, economic deterioration due to constant current supply, torque change due to thermal demagnetization of the magnet due to heat generated by the motor M3, and deterioration of torque characteristics are eliminated, and thus the buffer There is an advantage that the performance degradation of D1 is prevented.
またさらに、従来のモータを搭載した緩衝器では、上記した車高調整を行うときの不具合を解消しようとする場合には、車高調整用のモータ、アクチュエータ、空油圧源等を別途搭載する必要があるが、本実施の形態の緩衝器D1にあっては、モータM3を1つだけ搭載することによって上記不具合を解消可能であるから、緩衝器D1を小形、軽量かつ安価にすることができ、さらに、その基本長も従来緩衝器と同等に確保することができる。 Furthermore, in a shock absorber equipped with a conventional motor, it is necessary to separately install a motor for adjusting the vehicle height, an actuator, an air hydraulic pressure source, etc., in order to solve the above-described problems when adjusting the vehicle height. However, in the shock absorber D1 of the present embodiment, the above problem can be solved by mounting only one motor M3. Therefore, the shock absorber D1 can be made small, light and inexpensive. In addition, the basic length can be assured as that of the conventional shock absorber.
また、緩衝器D1の場合には、車両走行中、電磁クラッチC1および電磁石C2への通電、非通電により軸1と筒3の回転を選択的に許容阻止可能であるので、その組み合せとモータM3の電流制御によって、きめ細かな車体姿勢制御を行うことが可能となる利点もある。
In the case of the shock absorber D1, the rotation of the
さらに、図6に示した他の実施の形態の緩衝器D2について説明する。この緩衝器D2は、基本的には上記した緩衝器D1と同様の構成となるが、緩衝器D2におけるモータM4にあっては、モータM3のキャップ体17における鍔部45の下面に結合される筒体65が廃される換わりに鍔45の外周に複数のキー71が突設されている点で上記した緩衝器D1におけるモータM3と異なる。
Furthermore, the shock absorber D2 of another embodiment shown in FIG. 6 will be described. The shock absorber D2 basically has the same configuration as the shock absorber D1 described above, but the motor M4 in the shock absorber D2 is coupled to the lower surface of the
また、図6および図7に示すように、このモータM4の外周側には、防振ゴム76を介して車体Bに取付けられる筒体72が配されており、この筒体72は、筒3の螺子部41に螺合される小径部73と、小径部73の上端から延設される大径部74とを備え、この大径部74の内周側には複数のキー溝75が設けられ、このキー溝75内にはキャップ体17における鍔部45に設けた複数のキー71を挿入してある。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, a
したがって、モータM4は、筒体72を介して車体Bに支持され、また、キャップ体17は、上記キー71およびキー溝75の係合により回り止めされ、このモータM4は、筒3が回転駆動されると、筒体72に対して図5中上下方向に移動することができるようになっている。
Therefore, the motor M4 is supported by the vehicle body B via the
また、緩衝器D2にあっては、上方懸架バネ受け80は、内筒55の上端近傍に取付けられており、この上方懸架バネ受け80と、下方懸架バネ受け68との間には、緩衝器D1同様に懸架バネ69が介装される。
Further, in the shock absorber D2, the upper
そして、この緩衝器D2は、上記した以外については、上述の緩衝器D1と同様の構成となっているので、詳しい説明を省略する。 Since the shock absorber D2 has the same configuration as that of the shock absorber D1 except for the above, detailed description thereof will be omitted.
この緩衝器D2の場合、筒3の回転により上方懸架バネ受け40を上下移動させて車高調整を行う緩衝器D1と異なり、筒3の回転によりモータM4を上下移動、すなわち、緩衝器D2自体を車体Bに対して上下移動させて車高調整を行うものであるが、異なるのはその点のみであり、減衰力の発生については緩衝器D1と同様である。
In the case of this shock absorber D2, unlike the shock absorber D1 that adjusts the vehicle height by moving the upper
つまり、電磁クラッチC1および電磁石C2に通電すると筒3の回転が自由となり、この状態でモータM4に通電すると筒3が回転駆動され、車高調整を行うことができ、逆に、電磁クラッチC1および電磁石C2に通電しない場合には、軸1の回転が自由となり、螺子軸52とボール螺子ナット51の運動を抑制して減衰力を発揮できる。
In other words, when the electromagnetic clutch C1 and the electromagnet C2 are energized, the
そして、この緩衝器D2にあっても、車高調整時には、回転角検出手段K1,K2により、筒3の回転運動の状況(回転角等)と筒3の螺子部41のピッチから緩衝器D2の車体Bに対する移動量を把握して、狙った車高となるように筒3の回転量が制御される。
Even in this shock absorber D2, when adjusting the vehicle height, the shock absorber D2 is detected from the rotational movement status (rotation angle, etc.) of the
さらに、緩衝器D2は、筒3が回転駆動されないとその位置を維持しつづけることから、車高調整終了後は、緩衝器D2の位置を維持するためのモータM4および電磁クラッチC1および電磁石C2への通電等の必要が無いので省電力であり、経済的である。
Further, since the shock absorber D2 keeps its position unless the
また、上記した緩衝器D2にあっても、車高調整を行うのに減衰力を発生するため使用されるモータM4に常に車高を維持するためトルクを発生させておく必要、すなわち、従来のモータを搭載した緩衝器では、モータに常に通電して螺子軸にトルクを与えておく必要があるが、本実施の形態の緩衝器D4にあってはその必要はなく、車高調整のために常に電流を供給しておく不都合、すなわち、常時の電流供給による経済性の悪化、モータM3の発熱による磁石の熱減磁に起因するトルク変化、トルク特性の悪化という弊害がなくなり、これにより緩衝器D2の性能劣化が防止される利点がある。 Further, even in the above-described shock absorber D2, it is necessary to generate torque in order to always maintain the vehicle height in the motor M4 used to generate the damping force for adjusting the vehicle height, In a shock absorber equipped with a motor, it is necessary to always energize the motor and give torque to the screw shaft. However, in the shock absorber D4 of the present embodiment, this is not necessary, and for adjusting the vehicle height. There is no inconvenience of always supplying current, that is, economic deterioration due to constant current supply, torque change due to thermal demagnetization of the magnet due to heat generated by the motor M3, and deterioration of torque characteristics are eliminated, and thus the buffer There is an advantage that performance degradation of D2 is prevented.
またさらに、従来のモータを搭載した緩衝器では、上記した車高調整を行うときの不具合を解消しようとする場合には、車高調整用のモータ、アクチュエータ、空油圧源等を別途搭載する必要があるが、本実施の形態の緩衝器D2にあっても、モータM4を1つだけ搭載することによって上記不具合を解消可能であるから、緩衝器D2を小形、軽量かつ安価にすることができ、さらに、その基本長も従来緩衝器と同等に確保することができる。 Furthermore, in a shock absorber equipped with a conventional motor, it is necessary to separately install a motor for adjusting the vehicle height, an actuator, an air hydraulic pressure source, etc., in order to solve the above-described problems when adjusting the vehicle height. However, even in the shock absorber D2 of the present embodiment, the above problem can be solved by mounting only one motor M4, so that the shock absorber D2 can be made small, light and inexpensive. In addition, the basic length can be assured as that of the conventional shock absorber.
また、緩衝器D2の場合にも、車両走行中、電磁クラッチC1および電磁石C2への通電、非通電により軸1と筒3の回転を選択的に許容阻止可能であるので、その組み合せとモータM4の電流制御によって、きめ細かな車体姿勢制御を行うことが可能となる利点もある。
Also in the case of the shock absorber D2, the rotation of the
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.
1 軸
2 磁石たる永久磁石
3 筒
4 コア
5 巻線
6,7,16,18,53,54 ボールベアリング
9 コイルボビン
10,11,12,34,35,36 リング
13,14,15,31,32,33 接点部材たるブラシ
17 キャップ体
17a 底部
17b 筒部
17c 側部
19 環状部材
20,22 センシング用磁石
21,23 磁気センサ
30 筒
40,80 上方懸架バネ受け
40a 螺子部
40b,71 キー
41 螺子部
42,45 鍔部
46 孔
47 棒体
48 板
49,76 防振ゴム
50,57 ブラケット
51 螺子ナットたるボール螺子ナット
52 螺子軸
55 内筒
56 連携筒
58 外筒
61,62 軸受
65,72 筒体
66,75 キー溝
68 下方懸架バネ受け
69 懸架バネ
72 筒体
73 小径部
74 大径部
B 車体
C1 電磁クラッチ
C2 電磁石
CP カップリング
D1,D2 緩衝器
M1,M2,M3,M4 モータ
K1,K2 回転角検出手段
S 電機子
T 運動変換機構
V1,V2 通電手段
1
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