JPH0344672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ばね性が付与さている車両用部品、
またはばね性が付与されていない車両用部品間に
おいて発生する相対的加速度を測定することの出
来る車両用緩衝装置に関するものである。

車両の各緩衝ユニツトのその固定部の位置変化
による随時変化に対して信号を発生するセンサを
備える緩衝装置は公知であり、例えば、ドイツ連
邦共和国特許公開第3212433号明細書がある。こ
れにおいて、センサはその固定部の変化する相対
位置、即ち、ばね性が付与されている車両用部品
とばね性が付与されていない車両用部品間の間隔
の調整のために利用される。

また、力の測定のため２つの対向反射面がある
角度を持つて間〓を形成し、慣性質量体に作用す
る力によつてその角度が変化する加速度計は公知
である（例えば、ドイツ連邦共和国特許第
2624884号明細書）。この装置は、間〓角度の変化
によつて、反射される光りが光源の一定角度下で
放射された光線の反射面に対して測定された反射
角変化と同様に変化し、またそれに伴なつて光入
射開口に入る光の強さが変化する。

さらには、慣性質量体が加速力の発生時に圧電
素子に作用する加速度計は公知である（例えば、
ドイツ連邦共和国特許公開第2556298号明細書）。
これにおいては発生する圧電電荷の測定が測定対
象の加速力について対応している。しかし実際
上、従来の圧電セラミツクは温度と老化の影響に
より不規則でかつ制御できない挙動を示すという
ことが知られている。

全体としてこのような公知の加速度計は技術的
に非常にコストが掛りかつ技術的応用に用いるこ
とが難かしい。また多くの車両部品に対するこれ
ら公知の加速度計の利用電子機器では過敏でかつ
妨害を受け易い。

本発明の課題は、車両用部品間において発生す
る相対的加速度を、機械的に丈夫でかつ妨害を受
けにくく、その際簡単な信号処理によつて、簡単
で、コスト的に満足できる測定を行う車両用緩衝
装置を提供することにある。

本発明によれば、 (1) ばね性が付与されている部品、またはばね性
が付与されていない部品を持つ自動車に対する
油圧式、空気圧式または油圧空気圧式集合体を
含む車両用緩衝装置であつて、該緩衝装置が、
一端に緩衝ピストンを有するピストンロツド
と、該緩衝ピストンを緊密に滑動し得るように
収容し、その底部から軸方向に伸びる堅固なロ
ツドを有するシリンダと、該両ロツドの少くと
も１つの中に中空空間１４，１６を有し、少く
とも１つの加速度計２０，２１をその中に含む
ものであり、 更に前記加速度計が慣性質量体を内部に配置
したハウジングと、前記質量体内に固定されて
質量体と共に動く光源と、加速度測定の時に用
いられ前記ハウジング内で前記質量体を吊り且
つ揺動を可能とするコイルバネとを有し、前記
質量体２の揺動位置を検知するように、 前記質量体の揺動方向に沿つて前記質量体の
壁に質量体内の光源からの光を質量体外に出射
する孔と、前記ハウジングの内壁に前記孔から
の出射光を断続的に受けてデジタル信号を発す
る光電素子とを設けたことを特徴とする車両用
緩衝装置。

により、この課題を解決している。

このように加速度計をピストンロツドとシリン
ダで構成される車両部品である振動ダンパ内に一
体に取り付けることによつて、スペース効率を上
げるとともに、低コストを実現できる。さらに、
このような車両用緩衝装置は機械的に丈夫であ
る。

また、これにより加速度計に用いる光源は、対
応する光電素子上へ光線が出射された時に電子的
エンコーダ機器を介してその都度信頼すべき加速
度に一致するデジタル信号が発生される。１つの
孔を介して駆動されるので、デジタル原理の利用
により考え得る妨害の影響を最少に制限すること
ができる。

特に満足のできる実施例は、前記質量体の揺動
方向に沿つて前記質量体の壁に質量体内の光源か
らの光りを質量体外に出射する孔が間隔をおいて
数個の孔からなる数列のグループとして設けら
れ、それらの孔よりの光りを受けてデジタル信号
を発する光電素子がハウジングの基準円周上に孔
の列に対応して一つ宛配置されている場合であ
る。

但し、本発明における基準円周とは慣性質量体
が加速度を受けず静止している時の基準線になる
部分に相当する慣性質量体又はハウジングの円周
を言う。

その際これらの孔のグループが互いに平行に延
びる直線上に配置される場合である。このような
実施例においては、デジタル信号は、例えば段階
的に処理される電子計算器よりなるデジタル処理
器によつて発生される。

本発明の一つの構成において、各孔のグループ
に一つ宛の光電素子が配置され、かつ各グループ
の孔に専用にされることによつて、信号の直接デ
ジタル解析を得ることができる。この時、間隔を
置いた１つのグループの孔の対応する配置、およ
び各グループに配置される１つの光電素子による
デジタル信号は各グループ内の孔の数に対応して
可変に形成される。孔のグループの数に応じて対
応する位置数により形成されたデジタル信号を得
られることができる。このようなデジタル信号
は、妨害の影響および利用コストが最小に減じら
れるように、接続された電子機器において直接処
理されることができる。

本発明の構成において、慣性質量体は運動方向
において両端にコイルバネを有し、このコイルバ
ネを導電性の材質とすることで光源の電力供給に
役立つ。この構成の重要な特徴は、慣性質量体が
運動方向において両端面に導電性の、同時に機械
的に弾力のある物質を有し、この物質を介して光
源の電力供給を行うということである。

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

第１図は本発明の車両用緩衝装置である振動ダ
ンパの断面図を示している。この車両用緩衝装置
である振動ダンパはシリンダ１７、ピストンロツ
ド１５ａ及び緩衝ピストン１８から成る。この緩
衝ピストン１８はその緩衝作用のために弁１９
ａ，１９ｂを有している。ピストンロツド１５ａ
の中空空間１４には加速度計２０が固定配置され
ており、シリンダ１７の底部のロツド１５ｂにお
いて中空空間１６内に第２の加速度計２１が固定
配置されている。

第２図は加速度計の一実施例を示す斜視断面図
である。この構成では円筒形ハウジング１とコイ
ルバネ１１，１２に固定した円筒形の慣性質量体
２からなり、この慣性質量体はその慣性によつて
外力の作用に際して対応する方向に移動される。
慣性質量体２は隣接する母線８ａ，８ｂ上にそれ
ぞれ一方向の孔のグループ４ａおよび他方向の孔
のグループ４ｂを備えている。孔のグループ４ａ
と４ｂには三つの孔が便宜上示されているが、こ
の孔の数は分解度を増すように増すことが出来
る。慣性質量体２内部では孔のグループ４ａおよ
び４ｂに対応する光源３が並置されている。ハウ
ジング１内面には孔のグループ４ａおよび４ｂに
一個ずつ対応する光電素子６ａおよび６ｂがそれ
らの孔に対向して配置される。

第１図においてこの振動ダンパの作用は、外部
入力によつてピストンロツド１５ａ及びシリンダ
１７の底にあるロツド１５ｂが移動すると、これ
らのロツド１５ａ，１５ｂに固定配置されている
加速度計２０，２１のハウジングも同時に移動す
る。そして、第２図の加速度計において説明する
と、慣性質量体２はその慣性力からハウジング１
に対して相対的に移動することになる。この時、
上記各孔のグループ４ａ及び４ｂから照射されて
いる光はそれぞれに対応している光電素子６ａお
よび６ｂ上を移動することになり、光電素子６ａ
および６ｂからは断続的信号が発生し、この信号
は直接処理されることができるデジタル信号を発
生するところの、段階的に処理する電子計算器を
含むデジタル処理器によつて為される。

第３図は、第２図の加速度系のハウジング１内
に収容されかつその際光源３からの光が孔グルー
プ４ａおよび４ｂを介して光電素子６ａおよび６
ｂに達する慣性質量体２を示す平面断面図であ
る。

第４図には本発明に用いる加速度計の他の実施
例が示してあり、その際、慣性質量体２は２つの
並列する孔のグループ４ａおよび４ｂを有してお
り、これらの孔のグループは運動方向に相前後し
て配置される。この時、筒状の形状である慣性質
量体２においては各孔のグループが母線８ａ，８
ｂ上で互いに隣接して配置され、そして光電素子
６ａ，６ｂに受光される光源３からの光は、互い
に隣接して配置される２つの孔を通るか、一方の
グループの１つの孔をのみ通り他方のグループの
孔は通らないか、他方のグループの１つの孔をの
み通り一方のグループの孔は通らないか、母線上
の孔を全く通らないかである。光電素子６ａおよ
び６ｂはその際両方とも１つの光信号を受ける
か、光電素子６ａまたは６ｂがその都度１つの光
信号のみを受けるかまたは両方の光電素子６ａお
よび６ｂが光信号を受けないということになる。
これにより直接処理されることができるデジタル
信号が発生する。この実施例においては光信号が
慣性質量体２の対応する位置を直接示すので、前
例のような評価システムは必要なく利用電子機器
の利用点数を少なくできる。

第５図は第４図の加速度計の平面断面図で示
し、その中心には光源３が配置され、そして孔の
グループ４ａおよび４ｂは光電素子６ａおよび６
ｂがそれぞれの光線を受けることを可能にする。

第６図は本発明に用いる加速度計の他の変形例
を示し、そこでは単一の孔４が慣性質量体２に設
けられ、質量体２の内部に配置された光源３から
の光がハウジング１の光電素子のグループ６ｃの
一つを照射するようにハウジングの母線８上の複
数の光電素子が設けられている。光電素子は間隔
を置いて運動方向に相前後して配置され、慣性質
量体２の位置は光源３によつて照射される光電素
子のグループ６ｃに応じて質量体の対応する位置
が決定されることができる。

光源の電力供給は、コイルバネ１１および１２
を介して行われ、かつ慣性質量体２の位置は調整
ネジ１３ａ，１３ｂを介して矯正または補正が可
能である。

第７図は第６図の加速度計の平面断面図で示
し、その際、光源３からの光は個々の孔４を介し
て相前後して配置された光電素子のグループ６ｃ
上に照射され、したがつて質量体２の位置が決定
されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用緩衝装置である振動ダ
ンパの側面断面図を示している。第２図は相互に
反対方向に２つのグループの孔を有し、２つの光
電素子を備えた本発明に用いる加速度計を示す斜
視断面図、第３図は第２図に示した加速度計の平
面断面図、第４図はデジタル信号の直接取得のた
め並列する２つのグループの孔を有しそれに対す
る２つの光電素子を備えた本発明に用いる加速度
計の他の実施例を示す斜視断面図、第５図は第４
図に示した加速度計の平面断面図、第６図は１つ
の孔とその動きに対応する多数の光電素子のグル
ープを備えた本発明に用いる加速度計を示す斜視
断面図、第７図は第６図に示した加速度計の平面
断面図である。 １……ハウジング、２……慣性質量体、３……
光源、４……孔、４ａ，４ｂ……孔のグループ、
５……ハウジングの内壁、６ａ，６ｂ……光電素
子、６ｃ……光電素子のグループ、７……基準円
周、８……母線（ハウジング上の）、８ａ，８ｂ
……母線（重量体上の）、９，１０……端面、１
１，１２……コイルバネ、１４，１６……中空空
間、１５ａ……ピストンロツド、１５ｂ……ロツ
ド、１７……シリンダ、１８……緩衝ピストン、
１９ａ，１９ｂ……弁、２０，２１……加速度
計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ばね性が付与されている部品、またはばね性
   が付与されていない部品を持つ自動車に対する油
   圧式、空気圧式または油圧空気圧式集合体を含む
   車両用緩衝装置であつて、 該緩衝装置が、一端に緩衝ピストン１８を有す
   るピストンロツド１５ａと、該緩衝ピストンを緊
   密に滑動し得るように収容し、その底部から軸方
   向に伸びる堅固なロツド１５ｂを有するシリンダ
   １７と、該両ロツド１５ａ，１５ｂの少くとも１
   つの中に中空空間１４，１６を有し、少くとも１
   つの加速度計２０，２１を該中空空間の中に含む
   ものであり、 更に前記加速度計２０，２１が慣性質量体２を
   内部に配置したハウジング１と、前記質量体２内
   に固定されて質量体と共に動く光源３と、加速度
   測定の時に用いられ前記ハウジング１内で前記質
   量体２を吊り且つ揺動を可能とするコイルバネ１
   １，１２とを有し、 前記質量体２の揺動位置を検知するように、前
   記質量体２の揺動方向に沿つて前記質量体２の壁
   に質量体内の光源３からの光を質量体外に出射す
   る孔４ａ，４ｂ；４と、前記ハウジング２の内壁
   に前記孔４ａ，４ｂ；４からの出射光を断続的に
   受けてデジタル信号を発する光電素子６ａ，６
   ｂ；６とを設けたことを特徴とする車両用緩衝装
   置。 ２ 前記加速度計の質量体２の揺動方向に沿つて
   前記質量体２の壁に質量体内の光源３からの光を
   質量体外に出射する孔が間隔をおいて数個の孔か
   らなる数列のグループ４ａ，４ｂとして設けら
   れ、それらの孔よりの光を受けてデジタル信号を
   発する光電素子がハウジング１の基準円周上に孔
   の列に対応して一つ宛配置されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の車両用緩衝装
   置。 ３ 前記質量体２の揺動方向に沿つて前記質量体
   ２の壁に質量体内の光源３からの光を質量体外に
   出射する孔４が質量体２の基準円周上に１ケ設け
   られ、前記ハウジング２の内壁に前記孔４よりの
   光を断続的に受けてデジタル信号を発する光電素
   子が質量体の揺動方向に複数ケ配置されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両
   用緩衝装置。 ４ 前記コイルバネ１１，１２が導電性を有して
   おり、前記光源３への電力供給を行うことを特徴
   とする特許請求の範囲第１，２項または第３項の
   何れか１項に記載の車両緩衝装置。