JPH0371028A - 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］ 本発明は、車両のショックアブソーバのロッドに取り付
けら札　ショックアブソーバの減衰力を検出する車両用
減衰力検出器に関する。

［従来の技術］ 従来より、車両用減衰力検出器の一つとして、ショック
アブソーバのピストンロッド（以下、単１ロッドという
）の内部に中空部を設げ、そこに圧電素子（たとえば、
ピエゾ素子）を収めたハウジングを組み込んで、減衰力
がロッドからハウジングを介して圧電素子に加わる機械
構造とすることで、圧電素子が減衰力に応じて電荷を出
力できるように構成したものが知られている（たとえば
、特開昭６３−６２３８号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ 上記検出器は、ロッドに加わる減衰力の変化を電気信号
として検出するのであるが、従来のように、検出器をロ
ッド内に絹み込む構造では、ロッドの形状によっては、
減衰力が圧電素子の受圧面に均等に加わらないで特定部
分に偏ることがあるために、減衰力に対する電気信号の
特性が一定せず、線形的な特性どなるように補正しなけ
ればならなかった そこで、本発明は、ロッドの形状がどのようなものであ
っても、正確に減衰力を検出できる車両用減衰力検出器
を提供することを目的としてなされた ［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨とするところは、 車両のショックアブソーバのピストンロッドと車体との
それぞれに取り付ける取付部を備え、該取付部によって
該ピストンロッドと該車体との間に固定されて該ピスト
ンロッドの歪みに応じて歪むハウジングと、 上記ハウジング内に設けられ上記ピストンロッドの歪み
に応じて電荷を発生する圧電素子と、上記ハウジングと
螺合し上記圧電素子を上記ハウジング内に押圧固定する
固定部材と、を備えたことを特徴とする車両用減衰力検
出器にある。

［作用］ 以上のように構成された本発明によれば、ショックアブ
ソーバの減衰力に応じたピストンロッドの歪みが、ハウ
ジングに伝遠さ札　ハウジングが歪むと共に減衰力の大
部分はハウジングを介して３− 車体［二伝達される。すると、ハウジングの歪み［二よ
り生じた応力が固定部材を介して圧電素子に加えられる
ので、圧電素子は減衰力に応じて電荷を発生する。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例を図面と共に説明する。

まず、第１図は車両用減衰力検出器の全体構造を表す断
面図である。

図に示すように、車両用減衰力検出器１は、ショックア
ブソーバ（図示路）のピストンロッド（以下、単にロッ
ドという）［と車体Ｂとの間に配設されたハウジング３
と、ハウジング３の車体Ｂ側の側面中央に設けられた凹
部３ａ内に収められたセンサユニット５と、センサユニ
ット５を凹部３ａ内に押圧固定する固定部材としてのス
クリュウ７及びリテーナ９とを主要部として構成されて
いる。

ハウジング３には、円筒形の凹部３ａｌ二加えて、凹部
３ａの下部にボルト締め用の開放口３ｂが設けられてい
ると共に、凹部３ａの脇［二はボルトを一４＝ 通すための貫通孔３ｃ、３ｄが、下側の側面（ロッドし
側の側面）中央１こはロッド［を通すための貫通孔３ｅ
がそれぞれ穿設されている。そして、ハウジング３の上
側（車体Ｂ側）の側面全体が車体Ｂに当接するように、
また、下側（ロッド上側）側面中央でロッドＬに接続さ
れるように、それぞれボルト・ナツト１５ａ、　１５ｂ
またはナツト１７で締め付けて取り付けられている。ま
た、凹部３ａの内壁には雌ネジ３ｆが切ってあり、スク
リュ７が螺合できるようになっている。

尚、本実施例では、開放口３ｂ及び貫通孔３ｃ、３ｄ、
３ｅが取付部に相当する。

ハウジング３は、ヤング率が高く剛性の強い金属で形成
され　ショックアブソーバの減衰力（応力）に応じて伸
び縮みする（歪みが生じる）。

センサユニット５は、　リング状に形成され予め分極を
施されたピエゾ素子２０を複数枚積層し、その積層体の
両端面にピエゾ素子２０と同形の電極板２２ａ及び２２
ｂをそれぞれ配設すると共に、電極板２２ａの外側（固
定部材７側）及び電極板２２ｂの外側（ハウジング３側
）に、ピエゾ素子２０と同形の絶縁ダミー２４ａ、２４
ｂをそれぞれ配設して形成したものである。電極板２２
ａ、２２ｂ及び上側の絶縁ダミー２４ａの中央部にも孔
が空けられているので、センサユニット５（二は軸方向
（図において上下方向）に円筒形の穴部５ａが形成され
ている。

このセンサユニット５では、加えられる減衰力に応じて
ピエゾ素子２０から電荷が発生し、この電荷が、電極板
２２ａ、２２ｂから、穴部５ａに通されたリード線２６
及びコネクタ２８を経由して外部の信号処理部（図示８
Ｉｉりへ導かれる。

電極板２２ａ、２２．ｂは、導電性のよい加工容易な金
属材料で造ら札　正極用及び負極用の分極として用いら
れる。なお、車体Ｂをアースにする場合は、正極側だけ
でよい。絶縁ダミー２４ａ、２４ｂは、絶縁材料（たと
えば、アルミナＡＱ２０３、チタンジルコン酸鉛Ｐ　Ｚ
　、Ｔ、　　窒化ケイ素ＳＮ４など）からなり、センサ
ユニット５の正極側と負極側との短絡、ハウジング３や
スクリュ５あるいはリテーす９への電荷のリークを防止
する。なお、車体Ｂをアースにする場合は、負極側に設
ける必要はない。

スクリュウ７は円筒形をなし、その外周には雄ネジ７ａ
が切られておりハウジング３の凹部３ａの雌ネジ３ｂと
螺合するようにされている。また、スクリュウ７の下側
（リテーナ９側）の端面中火にはすり針状のテーパ部７
ｂが設けられている。

ノデーナ９ば断面凸状の円柱形をなし、その上端縁がス
クリュウ７のテーパ部７ｂに当接し、下側（センサユニ
ット５側）の端面全体がセンサユニット５に当接してい
る。リテーナ９は、スクリュ７によって発生された押圧
力を、等分布に分散させて、センサユニット５にイ云え
る。さらに、スクリュ７及びリテーナ９には、それぞれ
リード線２６を通・すための孔７Ｃ及び９ａが軸方向（
図において上下方向）に穿設されている。

なお、スクリュ７及びリテーナ９のそれぞれの当り面は
、テーパ面及びピン角となっているが、平面、テーパ面
、角を丸めた８面のいずれの組合ゼでもよい。また、ス
クリュ７及びリテーナ９のそれぞれの側面に孔を穿設し
てそこからリード線２６を外部１：導くよう１こしても
よい。

次に、車両用減衰力検出器１の動作について説明する。

ハウジング３と車体Ｂとの合わせ面が広いので減衰力の
大部分はハウジング３を介１〜で車体Ｂに伝達されるが
、このとき減衰力の一部はハウジング３を歪ませるよう
に働く。加えられる減衰力に比例してハウジング３は歪
み、その歪みによって発生した力はスクリュウ７を歪ま
せる。そして、歪んだスクリュウ７によって押圧力がリ
テーナ９を介してセンサユニット５に加えられる。

このとき、スクリュ７のテーパ部７ｂとリテーナ９どの
界面を介して、減衰力が伝わるので、減衰力ばセンサユ
ニット５に等分布に伝達される。

そこで、　ピエゾ素子２０は加えられた減衰力に応じて
歪むと共に歪み量に応じて電荷を出力し、その電荷はリ
ード線２６から外部処理回路へ出力される。

上記し、たように本実施例は、減衰力の大部分がロッド
しから車体Ｂに伝えら札　減衰力の一部のみがハウジン
グ３を介してセンサユニット５に等分布荷重として伝わ
るので、ロッド「の形状がどのようなものであっても、
　ピエゾ素子２０は減衰力に応じて電荷を出力できる。

また、ピエゾ素子２０からの電気信号に基づいて正確な
減衰力の測定が可能となるので、この車両用減衰力検出
器１を、ショックアブソーバの減衰力制御に用いること
で、車両の乗りここち及び操縦安定性の向上に効を奏す
る。

また、本実施例の車両用減衰力検出器１においては、減
衰力の一部が、ヤング率の小さなポル１−１５ａ、　１
５ｂやスクリュウ７のテーパ部７ａとノテーナ９との界
面を介して、センサユニット５二伝わるので、ピエゾ素
子２０に加わる減衰力は小さいものとなり、ピエゾ素子
２０の特定部分に偏って荷重がかかることもない。この
ため、ピエゾ素子２０にクラックが生じるのを防止する
こともできる。

また、本実施例の車両用減衰力検出器］は、ロッド（−
に外イ」される構造なので、ロッドし内部（二、圧電素
子を収納する中空部やリード線を通す孔を穿設するとい
った加工の手間が不要となる。くわえて、センサユニッ
ト５をスクリュウ７でハウジング３内部に固定したパッ
ノノージ構造なので、取り付けのための作業が簡単にな
ると共に保守点検も容易となる。

ここで本実施例では、ハウジング３にポル１〜締め用の
開放口３ｂ及び貫通孔３Ｃ１３ｄ、３ｅを設けて、車両
用減衰力検出器１を車体Ｂ及びロッド「［二取り伺けて
いるが、このほか取イ」構造を種々工夫してもよい。

たとえば、第２図に示すように、ハウジング３の凹部３
ａの一部（スクリュウ７より上部の部分）を拡張して、
そこ（二部ネジ７ｄを切り、車体取り付は用のボルト４
０が螺合できるようにすると共二、ハウジング３のロッ
ド「側の側面中央にネジ孔７ｅを穿設して、ロッド［−
を直接に螺合可能に構成してもよい。

この場合には、ボルトの本数及び孔加工の工数を減らす
ことができ、かつハウジング３を小型化できる。さらに
、車体取り付はボルト４０のネジ径とロンドＬのネジの
径とを同じにしておけば、車体Ｂを加工する必要がない
。

また、第３図に示すように、取り付はボルト５０とハウ
ジング３を一体化すると共に、センサユツト５をスクリ
ュウ７の上部に配設するように構成してもよい。この場
合にも、第２図に示した取り付は方法と同様の効果を得
る。

さらに、第４図に示すように、センサユニット５の穴部
５ａとスクリュウ７及びリテーナ９の各孔７ｃ、９ａを
広げてロッドＬがセンサユニット５とスクリュウ７及び
リテーナ９とを貫通するようにして、車体Ｂとハウジン
グ３とを共線めにする構造としてもよい。この場合には
、ロッドしが車体取り付は用ボルトを兼ねるので、取り
付はボルトが不要となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によればショックアブソー
バの減衰力の大部分はハウジングを介して車体に伝えら
れると共に、減衰力の一部のみが固定部材を介して圧電
素子に伝わり、圧電素子が加わる減衰力に応じて電荷を
出力するので、　ピストンロッドの形状がどのようなも
のであっても、正確に減衰力を検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両用減衰力検出器の断面図、第２図は他の実
施例を表す断面は　第３図はセンサユツト５ 断面図、第４図はロンドが車体取り付はボルトを兼ねる
他の実施例の断面図である。 １・・・車両用減衰力検出器　　　３・・ハウジング３
ａ・・凹部　　　　　　　　　３ｂ・・・開放口３ｃ、
３ｄ、３ｅ・＝貫通孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両のショックアブソーバのピストンロッドと車体との
   それぞれに取り付ける取付部を備え、該取付部によつて
   該ピストンロッドと該車体との間に固定されて該ピスト
   ンロッドの歪みに応じて歪むハウジングと、 上記ハウジング内に設けられ上記ピストンロッドの歪み
   に応じて電荷を発生する圧電素子と、上記ハウジングと
   螺合し上記圧電素子を上記ハウジング内に押圧固定する
   固定部材と、 を備えたことを特徴とする車両用減衰力検出器。