JPH0285735A - 車両用減衰力検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、車両のショックアブソーバに作用する減衰力
の検出に有効な車両用減衰力検出器に関する。

［従来の技術］ 従来より、圧電素子を応用して振動や歪等を検出する検
出器が知られている。このような検出器では、安定した
検出感度が得られるように、検出器を検出対象部分に取
り付ける必要がある。このような技術として、例えは、
「揚動検出器」　（実公昭５７−４５５３９号公報）等
が提案されている。すなわち、加圧された圧電素子を内
蔵した有底円筒状金属ケースの取付板に当接する取付座
面の径を圧電素子の直径と等しいか又は小さく構成し、
取付トルクの変化による感度変化、所謂、ベース歪感度
変化を小さく、安定させるものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、従来技術では、有底円筒状金属ケースの開放
口よりキャップを螺合して圧電素子に所定の圧力、所謂
、初期印加荷重を与えていた。しかし、例えば、車両走
行中の振動による螺合部の緩み、ｖＡ膨張率の相違する
螺合部材間での温度変化に起因する歪量の変化、螺合部
のなじみ等の経時変化等により、圧電素子への初期印加
荷重は変化、一般に減少する。すると、減衰力検出の精
度の低下を招致し、著しい場合は初期印加荷重の喪失に
より減衰力検出不能に到る場合も考えられ、信頼性が低
下するという問題もあった・本発明は、初期印加荷重を
好適に保持し、検出精度に優れると共に、信頼性も高い
車両用減衰力検出器の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するためになされた本発明は、シリンダ
および゛該シリンダと摺動自在に嵌合するピストンから
成るショックアブソーバの上記ピストンに連設されたピ
ストンロッドの内部に、該ピストンロッドと螺合する加
圧部材で押圧固定される車両用減衰力検出器であって、 上記ピストンロッドの歪に応じた電荷を発生する圧電素
子と、 該圧電素子と上記加圧部材との間に介在する弾性部材と
、 を備えたことを特徴とする車両用減衰力検出器を要旨と
するものである。

［作用］ 本発明の車両用減衰力検出器は、ショックアブソーバの
ピストンロッド内部にピストンロッドと螺合する加圧部
材で押圧固定され、ピストンロッドの歪に応じた電荷を
発生する圧電素子と、加圧部材との間に介在する弾性部
材が、圧電素子に弾性押圧力を作用するよう働く。

すなわち、加圧部材の緩みにより、圧電素子への押圧力
が減少すると、両者間に介装された弾性部材が圧電素子
に弾性押圧力を作用させ、加圧部材による圧電素子への
初期印加荷重の変化を補償するのである。

従って、本発明の車両用減衰力検出器は、初期印加荷重
の経時的減少を補償し、ショックアブソーバに作用する
減衰力を、長間間に亘って、高い精度で信頼性良く検出
するよう働く。

［実施例コ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。本発明の実施例であるピエゾタイプ減衰力センサ
を内蔵した減衰力可変型ショックアブソーバの縦断面図
を第３図に示す。

同図に示すように、減衰力可変型ショックアブソーバ１
は、シリンダ２の内部にピストン３が、軸方向（同図に
矢印Ａ、　　Ｂで示す。）に指動自在に嵌合している。

このピストン３は、ピストンロッド４の一端部に接続さ
れ、一方、ピストンロッド４の他瑞部はシャフト５に固
定されている。なお、シリンダ２はアウタシェル（外筒
）２ａに収容されており、アウタシェル２ａの下部はサ
スペンションブシュ２ｂを介して、車両のロワーアーム
２ｃに、一方、シャフト５の上部は、ベアリング６、防
振ゴム７を介して車体８に、各々接続されている。

Ｒｇ方力可変ショックアブソーバ１の減衰力を変更する
ピエゾアクチュエータ１１、作用する減衰力を検出する
ピエゾタイプ減衰力センサ１２は、ピストンロッド４の
軸方向に穿設された中空部に内蔵されている。ピエゾタ
イプ減衰力センサ１２は、固定用ネジ２７で、ピストン
ロッド４の中空部に押圧固定されている。

次に、本発明の特徴をなすピエゾタイプ［ｆｉカセンサ
１２の構造を、第１図、第２図に基づいて説明する。ピ
エゾタイプＨｇ力センサ１は、第１図、第２図に示すよ
うに、ＰＺＴ等の圧電セラミ・ンクスから成り、円盤形
状で中央部に貫通孔を有する２個の圧電素子２１．２２
を、加圧して圧電面が発生する面を対向させて配設して
いる。両圧電素子２１．２２の正電荷発生面間には、銅
等の導電性金属で中央部に貫通孔を有する正電極板２３
が介装されている。圧電素子２１と固定用ネジ２７との
間には、中央部に貫通孔を有し、上下両面が平坦に仕上
げられた金属製、もしくは、セラミックス製のリテーナ
２５、中央部に貫通孔を有し、弾性力を発揮する皿バネ
２６が配設されている。なお、リテーナ２５の圧電素子
２１と接触する上面は、研磨され（１０点平均あらさて
３．２２程度）でいる。

一方、圧電素子２１に対向する圧電素子２２の負電荷発
生面側には、銅等の導電性金属で中央部に貫通孔を有す
る負電極板２４が配設されている。

第１図に示すように、１対のリード線２８．２９の各端
子２８ａ、２９ａは、正電極板２３、負電極板２４に、
各々接続され、他端部は、図示しない電子制御装置に接
続されている。

次に、ピエゾタイプ減衰力センサ１の作動を説明する。

車両が路面凹凸部を乗り越えると、ピストンロッド４に
圧縮力が作用する。この圧縮力の一部は、第１図に示す
ように、固定用ネジ２７、皿バネ２６、リテーナ２５の
各当接面を介して、ピエゾタイプＭ３カセンサ１２に作
用する。この作用力は、リテーナ２５から圧電素子２１
．　２２に伝達される。この伝達された作用力に応じた
電荷が、圧電素子２１．２２に発生し、正電極板２３、
負電極板２４からリード線２８．２９を介して、図示し
ない電子制ｆａｌｌ装置のチャージアンプに蓄電される
。従って、ピストン口・ンド４に作用する減衰力が検出
できるのである。なお、ピストンロッド４に、圧縮力に
よる歪が生じていない場合でも、圧電素子２１．２２に
は、固定用ネジ２７の締め付けにより、所定の初期印加
荷重が付与されている。この初期印加荷重は、ピストン
ロッド４に、軸方向の引っ張り、圧縮による歪が生じた
場合に、その歪を、初期印加荷重による歪からの変化と
して、安定した検出信号を得るためである。

この初期印加荷重は、皿バネ２Ｇの変位量（たわみ）で
定めても良いし、圧電素子２１．２２の出力電荷に基づ
いて設定しても良い。なお、固定用ネジ２７が緩んだ場
合には、皿バネ２６の発生する弾性力により、初期印加
荷重の減少を充分抑制するよう構成されている。

なお本実施例において、ピエゾタイプ減衰力センサ１２
が車両用減衰力検出器に、圧電素子２１゜２２が圧電素
子に、皿バネ２６が弾性部材に、各々該当する。

以上説明したように本実施例によれは、ピエゾタイプ減
衰力センサ１２の圧電素子２１．２２を押圧する固定用
ネジ２７が緩むと、皿バネ２Ｇが弾性力を発揮し、初期
印加荷重の減少を抑制しているため、圧電素子２１．２
２が圧密に作動できるので、ピストンロッド４に発生す
る歪を正確に測定でき、減衰力可変型ショックアブソー
バ１に作用する減衰力の検出精度および信頼性・耐久性
を向上できる。

また、固定用ネジ２７からの押圧力を平坦度の高い面同
志の接触によりリテーナ２５を介して圧電素子２１．２
２に印加しているため、圧電素子２１．２２に荷重が片
当りしないので、圧電素子２１．２２の破損を防止でき
る。

ざらに、圧電素子２１は、リテーナ２５を介して皿バネ
２６および固定用ネジ２７の押圧力を受けているので、
押圧力が接触面全面に均一に分散され、圧電素子２１の
接触面の特定部位に応力が集中して作用するのを防止で
きる。

なお、本実施例では、弾性部材として皿バネ２６を使用
した。しかし、例えは、実装空間が有る場合はコイルス
プリング、非線形コイルスプリング等のスプリング、あ
るいは、硬質ゴム、ウレタン等、弾性特性を示す物質に
より実現することもできる。

また、本実施例では、正電極板２３、負電極板２４を備
えた構成とした。しかし、例えは、圧電素子２１．２２
の正電荷発生面に、形成された凹部に印刷等で正電極部
を形成し、一方、負電極は圧電素子２２とピストンロッ
ド４との接触面とすると、正負両型極板を備えない構成
により実現できる。

また、本実施例では、圧電素子は２個使用する構成とし
たが、例えは、さらに多数の圧電素子を電極板と交互に
ｆ１層する構成とすることもできる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明の車両用）戒衰力検出器は、
加圧部材の緩みにより、圧電素子への押圧力が減少する
と、両者間に介装された弾性部材が圧電素子に弾性押圧
力を作用させ、加圧部材による圧電素子への初期印加荷
重の変化を補償するよう構成されている。このため、初
期印加荷重の経時的減少を補償できるので、ショックア
ブソーバに作用するｍｓ力の検出精度が飛躍的に向上す
ると共に、信頼性も高まるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例であるピエゾタイプ減衰力セン
サの縦断面図、第２図は同じくその構造を示す分解図、
第３図は同じくそのピエゾタイプ減衰力センサを内蔵し
た減衰力可変型ショックアブソーバの構造を示す縦断面
図である。 １、・、減衰力可変僧ショ・ンクアブソーバ、４・・・
ピストンロッド、１２・・・ピエゾタイプ減衰力センサ
、２１．２２・・・圧電素子、２３・・・正電極板、２
４・・・＠電極板、２５・・・リテーナ、２日・・・皿
バネ、２７・・・固定用ネジ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　シリンダおよび該シリンダと摺動自在に嵌合するピ
   ストンから成るショックアブソーバの上記ピストンに連
   設されたピストンロッドの内部に、該ピストンロッドと
   螺合する加圧部材で押圧固定される車両用減衰力検出器
   であつて、 上記ピストンロッドの歪に応じた電荷を発生する圧電素
   子と、 該圧電素子と上記加圧部材との間に介在する弾性部材と
   、 を備えたことを特徴とする車両用減衰力検出器。