JPH04138099A - 減衰力切換アクチュエータ及びその駆動方法 - 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、減衰力切換アクチュエータ及びその駆動方法
に関し、特にこの減衰力切換アクチュエータ及びその駆
動方法は車両のサスペンションのショックアブソーバに
おける減衰力切換に有用である。

〔従来の技術〕

車両のショックアブソーバとして、操作用スイッチ等の
切換を介してショックアブソーバの減衰力を切換えて所
望の衝撃吸収を得る形式のアジャスタブル・ショックア
ブソーバが知られている。

従来のアジャスタブル・ショックアブソーバのアクチュ
エータの原理図を第５図に示す。このシラツクアブソー
バでは、減衰力切換アクチュエータにおいて二組のコイ
ルＣＩ、Ｃ２の通電。

通電方向の切換、又は遮断を介して永久磁石か１成る回
転子１の回転位置を変化させる。この回啼位置の変化は
第４図に示されたエアバルブ駆遷シャフト４．及びロー
クリバルブ駆動シャフト１を介してエアサスペンション
、オイルダンパ等１゜伝えられる。例えば、オイルダン
パでは２回転日の位置に対応して、ピストンの上下空間
を連通する径の異なる複数のオリフィスの内の一つを連
に孔として選択する。

車輪からの衝撃がオイルダンパの下部構造物Ｃ：伝達さ
れると、衝撃力がピストンの位置変化の大めの駆動力と
なり、この駆動力を受けてシリンタ内のオイルは選択さ
れた径のオリフィスを経由して上部空間又は下部空間に
移動する。このようＩｚしてオリフィスのサイズの選択
によって、ピストンの移動速度が変化するため、オイル
ダンパは台撃吸収力が段階的に変化するものである。

第５図に基いて切換アクチュエータの作動にていて説明
する。減衰力切換は１回転子１のＮ極力上方に向かう中
央の″ハード”位置１回転子カ″ハード”位置から反時
計回りに８０度だけ回転し第５図に図示された“ノーマ
ル”位置、及び回転子が時計回りに“ハード”位置から
６０度だけ回転した“スポーツ”位置の三段階で切換え
られる。

回転子１の各位置は、径方向外側に夫々が９０度の角度
をなして４個所に配設された固定子２の磁極２ａ、２ｂ
、２ｃ、２ｄを励磁する二組のコイル、コイルＣＩ及び
コイルＣ２の通電によって制御されているが１回転子は
時計方向及び反時計方向の回転位置端部におけるゴム製
ストッパ３ａ。

３ｂ（第６図）によってその回転角を前記の如く６０度
と制限されている。

回転子の回転の作動の確実性を期するため、二組のコイ
ルＣＩ、Ｃ２は９例えば、いずれも電圧が８〜１４Ｖの
範囲にある直流電圧によって作動させることができ、実
際の作動電圧の値としては車両のバッテリ電圧との関係
から１２Ｖが用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

コイルに印加される電圧が通常の１２Ｖの場合において
は１回転子１の回転の勢いはきわめて大きく、この回転
角は前記の如くストッパ３ａ、３ｂによって６０度と制
限されているため、切換作動においてストッパ当接時の
衝撃がきわめて大きく。

ゴム製めストッパを採用していても衝撃音を発生するた
めに操作者に不快感を与える。ストッパ当接時の衝撃を
吸収するためには１回転子に対して＊振力を利用したブ
レーキを設けることも考えられるが、摩擦力を利用した
ブレーキの場合１回転子の回転開始可能な電圧値が高く
なり、従ってこれより低い電圧では作動しないこととな
り９回転子の作動が不確実になるという問題がある。ま
たこれを避けて作動の確実性を期すためには１回転子の
回転開始可能電圧に対してマージンをとる必要があり、
結局ブレーキの採用が意味を失うという問題も生ずる上
、常時ブレーキを作用させることはエネルギ的にも無駄
が生ずる。

本発明は、上記問題点に鑑み、車両用サスペンションの
減衰力切換等に使用される減衰力切換アクチュエータに
おいて、アクチュエータのコイルの励磁の際に回転子の
回転開始可能電圧に影響を与えることなく１回転子がス
トッパに当接するときの衝撃が小さくて済み、操作者の
不快感を除去することができる減衰力切換アクチュエー
タ及びその駆動方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の前記目的は、少くとも二つのコイルに対する直
流電流の切換を介して発生磁界の方向を変化させて回転
子の回転位置を磁界の変化に追随させる形式の減衰力切
換アクチュエータにおいて、少くとも一つの前記コイル
の両端子部にアノード及びカソードが電気的に接続され
、且つ該コイルの電流遮断時に発生した逆起電力による
電流を通電するよう接続されたダイオードを備えること
を特徴とする減衰力の切換アクチュエータによって達成
される。

別の観点からすれば１本発明の前記目的は、コイルの電
流遮断時に発生した逆起電力による電流を通電するダイ
オードを介して切換の速度を制御する減衰力切換アクチ
ュエータの駆動方法によって達成される。

〔作用〕

トランジスタの非導通によって、ダイオードを付加され
たコイルへの励磁電流の供給を停止すると、このコイル
の励磁電流は２回路の時定数に従ってダイオードを通じ
て流れ続ける。一方、新に励磁電流を供給されたコイル
からの吸引力によって回転子は当該コイル側に回転し始
めるが、この回転力によって、コイルを付加された側の
コイル内に現在流れている電流方向と逆の起電力が生ず
る。この発電作用によって、ダイオードを付加されたコ
イルの励磁電流が減少するとともにこのコイルからの引
きづリトルクが生ずるため２回転子は衝撃を生ずること
なくゆっくりと回転することとなる。

〔実施例〕

本発明の一実施例の構成について、第１図の電気回路図
を参照しながら説明する。同図は車両用サスペンション
に対して適用した本実施例の減衰力切換アクチュエータ
において、各コイルＣＩ。

Ｃ２を励磁するための回路図である。

直流電源の正極Ｐには、夫々がＰＮＰ　）ランジスタと
して構成される第一、第二及び第五トランジＸ夕Ｑｌ　
、Ｑ２　、Ｑ５の各エミッタが接続されており、第一ト
ランジスタＱｌのコレクタはアクチュエータ部の固定子
の磁極に巻かれている第二コイルＣ２の一方の端子ｔｌ
に、第二トランジスタＱ２のコレクタは第二コイルＣ２
の他方の端子ｔ２に、第五トランジスタロ５のコレクタ
は、アクチュエータ部の固定子の別の磁極に巻かれてい
る第一コイルＣＩの一方の端子ｔ３に、夫々接続されて
いる。第一コイルＣ１の他方の端子ｔ４は直流電源のＮ
極に接続される。第一コイルＣｔ及び第二コイルＣ２は
、空間角度が互いに９０度をなすように配され、各トラ
ンジスタの導通を介して励磁され１回転子１に対して磁
気力を及ぼしてこれを所定角度範囲内で回転させるよう
に配されている。

直流電源の負極Ｎには、夫々がＮＰＮ　トランジスタと
して構成されている第三及び第四のトランジスタＱ３．
Ｑ４の各エミッタが接続されており、第三トランジスタ
Ｑ３のコレクタは第二コイルＣ２の前記他方の端子ｔ２
に、第四トランジスタＱ４のコレクタは第二コイルＣ２
の前記一方の端子ｔｌに、夫々接続されている。以上の
回路構成は従来の回路と同様である。

第一コイルＣ１の双方の端子ｔ３．ｔ４には。

第五トランジスタロ５の導通が終了して第一コイルＣ１
の電源供給が断たれると、この双方の端子ｔ３．ｔ４を
短絡して引続きコイル電流を通電可能なダンパ用ダイオ
ードＤｉが配されており、このダンパ用ダイオードＤＩ
のカソードは、ａ点において第二トランジスタのコレク
タに、ダンノ（用ダイオードＤＩのアノードはｂ点にお
いて直流電源の負極Ｎに夫々接続される。第一〜第五の
各トランジスタＱ１〜Ｑ５のベースは夫々マイクロコン
ビニータＣＰＵによって制御されている。

上記の回路構成において、このアクチュエータ部では各
トランジスタＱ１−０５の導通又は遮断によって表−１
の如くその減衰力切換のための選択が行われる。

表−１ 同表の如く、アクチュエータ部の回転子１の中央位置と
なる″ハード２位置の選択は第五トランジスタの導通に
よる第一コイルの励磁電流の通電によって９回転子の反
時計回りの６０度回転位置となる“ノーマル°位置の選
択は第二及び第四トランジスタＱ２．Ｑ４の導通による
第二コイルＣ２の一方の方向の励磁電流の通電によって
９回転子の時計回りの６０度回転位置となる°スポーツ
°位置の選択は、第−及び第三トランジスタＱｌ。

Ｑ３の導通による第二コイルＣ２の他方の方向の励磁電
流の通電によって、夫々行われる。

マイクロコンピュータＣＰＵは、操作者からの選択であ
る°ノーマル”、“スポーツ°或いはハード′のいずれ
かの選択信号を受け、且つ減衰切換え時に他の障害がな
いことを確認すると。

各トランジスタＱｌ−Ｑ５のベースに信号を与え、上記
の様に各トランジスタＱｌ−０５を制御する。例えば車
高調整が一定の限度以上に行われているとき、或いは電
源ラインの負荷が一定限度以上であることを検知すると
、操作者からの切換選択があってもフェイルセーフ制御
を行うためにこの減衰力切換は楚止される。

本実施例の減衰力切換アクチュエータでは、上記選択の
一つを受はコイルの励磁が切換えられると１回転子１が
コイルによって生ずる磁界に追従して回転するので、こ
の回転子に回転結合されている第４図のアクチュエータ
部の断面図に示したロークリバルブ駆動軸５を介して図
示されないロークリバルブを回転させ、オイルダンパで
の減衰力の選択状態を切換えると共に、ロークリバルブ
駆動ギヤと噛合しているエアバルブ駆動用ギアを介して
エアバルブ駆動軸４を回転させ１図示されないエアバル
ブの開度調整を介してエアスプリングの調整を行い、快
適な乗り心地を得ることとしている。

本発明の減衰力切換アクチュエータにおけるダンパ用ダ
イオードの作用について第２図、第３図にもとづいて説
明する。

第３図には１本発明のダンパ用ダイオードによらないで
機械的なブレーキ、即ち回転負荷による衝撃低減をとっ
た場合の、コイルに与える電圧とコイルに働くトルクの
関係がグラフとして示されている。回転負荷による衝撃
低減法によると、同図においてＢとして図示された回転
負荷は、コイル電圧とは無関係の一定の負荷トルクとし
てのみ作用するので９回転子の回転開始可能な電圧値■
０が回転負荷Ｂの大きさによって変化する。また、コイ
ル電圧がＶｌから■２へ上昇すると、コイルからの駆動
トルクＡが大きくなり、従って回転子に働く加速トルク
もＴ１からＴ２へときわめて大きくなるので１回転子が
ストッパに当るときの衝撃も大きい。

第２図に示したように９本発明のダンパ用ダイオードに
よって回転子の衝撃を低減する場合には１曲線Ａで示さ
れたダンパダイオードを有しない従来のアクチュエータ
の衝撃力に比して１曲線Ｂで示されたダンパダイオード
を有する本発明のアクチュエータの衝撃力は十分小さく
なり、この間の差であるダンパによる衝撃低減効果ＤＩ
　−Ｄ２は、コイルに加える電圧値と比例することとな
る。また回転子の回転開始可能な電圧値ｖＯが変化する
こともなく、良好な衝撃低減効果が得られ１回転子は、
コイルの定格電圧値ｖ１〜ｖ２の全範囲に亘って安定な
作動が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明の減衰力切換アクチュエータにおいて。

アクチュエータの切換のためのダンパ用ダイオードを配
した構成により、ダイオードによる衝撃低減効果はアク
チュエータのコイルに印加される電圧値に比例すること
となり、また回転子の回転開始可能なコイル電圧が変化
することもなく、コイルの定格電圧範囲内において良好
な作動を有するアクチュエータを提供することができた
。また本発明による減衰力アクチュエータの駆動方法に
よると上記同様良好なアクチュエータの作動が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の減衰力切換アクチュエータ
のコイルを励磁するための電気回路図。 第２図は本発明のアクチュエータにおける衝撃低減効果
の説明のためのコイル電圧と回転子の回転の衝撃力との
関係を示すグラフ。 第３図は、第２図と比較するための比較例のアクチュエ
ータにおけるコイル電圧と回転子トルクとの関係を示す
グラフ。 第４図は１本発明及び従来のアクチュエータの構造を説
明するためのアクチュエータ部の軸方向断面図。 第５図は１本発明及び従来の減衰力切換アクチュエータ
の作動を説明するための原理図。 第６図はストッパの作動を説明するための第５図のアク
チュエータの構造を示す平面略図。 である。 Ｑ１〜Ｑ５・・・トランジスタ Ｃ１，Ｃ２・・・コイル ＤＩ・・・ダイオ−ト ド・・回転子 ２・・・ステータ ３ａ、３ｂ・・・ストッパ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも二つのコイルに対する直流電流の切換を
   介して発生磁界の方向を変化させて回転子の回転位置を
   磁界の変化に追随させる形式の減衰力切換アクチュエー
   タにおいて， 少くとも一つの前記コイルの両端子部にアノード及びカ
   ソードが電気的に接続され，且つ該コイルの電流遮断時
   に発生した逆起電力による電流を通電するよう接続され
   たダイオードを備えることを特徴とする減衰力切換アク
   チュエータ。
2. （２）少くとも二つのコイルに対する直流電流の切換を
   介して発生磁界の方向を変化させて回転子の回転位置を
   磁界の変化に追随させる形式の減衰力切換アクチュエー
   タの駆動方法において， コイルの電流遮断時に発生した逆起電力による電流を通
   電するダイオードを介して切換の速度を制御することを
   特徴とする減衰力切換アクチュエータの駆動方法。