JPH04159115A - 電磁サスペンション装置 - 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、電磁サスペンション装置に関する。

（従来の技術） 従来、電磁サスペンション装置としては、例えば、実開
平１−１１６７１０号公報に記載されたものが知られて
いる。

この従来装置は、シリンダ状に形成されて車体に固定さ
れたカバーと、このカバー内を摺動可能に設けられて車
輪側に取り付けられたピストンとを有したサスペンショ
ンユニットが車体と車輪との間に設けられ、前記カバー
内に固定コイル及び制御コイルが設けられ、前記ピスト
ンに固定コイルが設けられた構造となっている。

そして、各コイルへの通電の向き及び電流を制御するこ
とで、コイルの軸方向に制御力（吸引・反発力）を発生
させ、例えば、車高を一定に保つような制御を行う。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の電磁サスペンジョン装
置は、上述のように、電磁コイルの軸方向に生じる制御
力によりサスペンションの制御を行うようにしていたた
め、サスペンションユニットがストロークして電磁コイ
ル間の距離が変化すると、それに応じてコイル間の吸引
・反発力（駆動力）が変化してしまい、正確な制御が難
かしいという問題があった。

本発明は、上述の問題に着目して成されたもので、サス
ペンションユニットがストロークしても一定の駆動力を
得ることができて、制御性に優れた電磁サスペンション
装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明では、上述の目的を達成するために、車体側部材
と車輪側部材との間に形成した間隙に、半径方向に磁界
を形成し、この磁界と直行する向きにコイルを巻いた。

即ち、本発明の電磁サスペンション装置では、車体と車
輪との間に介在されたサスペンションユニットが、相対
移動可能に形成された車体側部材と車輪側部材とで形成
され、前記サスペンションユニットに磁界形成手段を設
けると共に、車体側部材と車輪側部材とを磁性体で形成
して、車体側部材と車輪側部材とに跨がる磁路が形成さ
れ、この磁路の途中であって車体側部材と車輪側部材と
の間の位置に、半径方向に磁界が形成される間隙が設け
られ、この間隙中に、磁界に直行する向きにコイルが巻
かれている手段とした。

尚、サスペンションユニットは、本体側部材と車輪側部
材の一方をシリンダで形成し、他方をピストン及びピス
トンロッドで形成してもよい。

そして、この場合、前記コイルをピストンロッドの外周
に取り付けてもよいし、シリンダの内周及び外周に取り
付けてもよい。

（作　用） 本発明の電磁サスペンション装置では、コイルに通電し
た時には、間隙における磁界と直交する向きに通電され
ることにより、前記磁界の向きと通電方向との両方に直
交する方向、即ち、車体側部材と車輪側部材との相対移
動方向に駆動力が生じる。

従って、この駆動力により、サスペンションユニットは
伸長したり短縮したりする。

よって、この駆動力をサスペンションユニットに対する
入力に抗するように作用させて、外部入力によるサスペ
ンションユニットのストロークを抑制せることができる
。

このように、コイルにおいて駆動力が生じるにあたり、
サスペンションユニットがストロークしても、磁界が形
成されている間隙とコイルとの位置関係には変化が生じ
ることがなく、一定の駆動力を得ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

第１図は、本発明第１実施例の電磁サスペンション装置
の構成を示す全体図である。

この図において、Ｓはサスペンションユニットを示して
いる。このサスペンションユニットＳは、車体側に連結
されるピストンロッド１と、車輪側に連結されるシリン
ダ２とを有している。

前記ピストンロッド１は、磁性体で形成され、図示のよ
うに、下端には、やはり、磁性体で形成されたピストン
３が、本実施例ではピストンロッド１に一体に設けられ
ている。

従って、前記シリンダ２の内部は、ピストン３により上
部室２ａと下部室２ｂとに画成され、内部には油等の流
体が充填されている。

そして、前記ピストンロッド１及びピストン３には、前
記上部室２ａと下部室２ｂとを連通ずる連通路１ａが形
成され、この連通路１ａの途中にはオリフィス孔１ｂが
形成されている。

前記シリンダ２の上端部に、ピストンロッド１の摺動を
ガイドするガイド部材４が設けられ、ガイド部材４の内
周にはガイドブツシュ４ａが設けられている。

尚、前記ガイド部材４及びガイドブツシュ４ａは、非磁
性体で形成されている。

さらに、ガイド部材４の外側には、シール部材５が設け
られ、このシール部材５の内周にはピストンロッド１の
外周に接するシールリップ５ａが設けられ、シリンダ２
内部の流体を封止している。

また、シリンダ２の下端は、本実施例ではアイ６ａを一
体に形成した、非磁性体のボトム６で塞がれ、このボト
ム６には、アキュムレータ７が設けられている。

尚、このアキュムレータ７は、ピストン３及びピストン
ロッド１がストロークした分のシリンダ２内の容積変化
を補うもので、下部室２ｂと連通路７ａを介して連通さ
れ、フリーピストン７ｂ及びガス室７ｃを有している。

前記ピストンロッド１の下端部には、磁界形成手段とし
ての第１コイル８が設けられている。この第１コイル８
は、通電により、図示のように、ピストンロッド１及び
ピストン３とシリンダ２とに跨がる磁路Ｒを形成する。

そして、この磁路Ｒの途中のピストンロッド１とシリン
ダ２との間には、半径方向に間隙Ｈが形成されている。

即ち、シリンダ２の上端部には、ピストンロッド１とシ
リンダ２との半径方向の間隔を狭めるように小径に形成
された磁界形成部２Ｃが設けられ、この磁界形成部２ｃ
とピストンロッド１との間に前記間隙Ｈが形成されてい
る。

従って、前記磁路Ｒは、ピストンロッド１及びシリンダ
２では軸方向に進み、ピストン３の部分でピストン３か
らシリンダ２へ移行し、一方、他よりも間隔が狭くなっ
た、間隙Ｈにおいて、半径方向に磁界を形成しながら、
シリンダ２からピストンロッド１へ移行する構成となっ
ている。

そして、前記間隙Ｈ内には、ピストンロッド１の外周と
は僅かに離間して前記シリンダ２の内周に、第２コイル
９が取り付けられている。

部ち、この第２コイル９は、前記間隙Ｈに生じる磁界と
、サスペンションユニットＳのストローク方向との両方
に直行する向きに巻き付けられている。

前記第１・第２コイル８．９への通電は、制御回路１０
により制御される。

即ち、この制御回路１０は、図示の磁路Ｒを形成するよ
うに前記第１コイル８へ通電し、かつ、第２コイル９に
対し、必要に応じて、正逆に通電する。

尚、上述した構成の電磁サスペンション装置は、サスペ
ンションユニットＳを自動車の４輪のそれぞれと車体と
の間に設け、また、制御回路１０も、１つのサスペンシ
ョンユニットＳ毎に設けて使用するものである。

次に、実施例の作用について説明する。

姿勢制御等の制御を行うにあたり、まず、第１コイル８
に通電して、図示のような磁路Ｒを形成する。

尚、このように磁路Ｒにおける磁界の向きを一定にする
ならば、簗１コイル８に替えて、永久磁石を設けても良
い。

そして、制御回路１０から第２コイル９に通電すると、
この第２コイル９において、間隙Ｈにおける磁界に直交
する方向であって、通電の方向に直交する方向、即ち、
図中上下方向に駆動力が生じ、この駆動力は、シリンダ
２がピストン３及びピストンロッド１に対してストロー
クするように作用する。

従って、第２コイル９への通電の方向により、駆動力は
、サスペンションユニットＳを短縮させる向きに作用し
たり、サスペンションユニットＳを伸長させる向きに作
用したりするもので、この時の電流値により、駆動力の
大きさが変化するものである。

よって、制御回路１０は、例えば、車高を検出する車高
センサヤ、車輪に対する車体の挙動を検出するだめの加
速度センサ及び荷重センサからの入力に基づき、上述の
第２コイル９の制御を行なうようにすることで、車高を
一定に保つように制御したり、車輪からの入力によるサ
スペンションユニットＳのストロークを抑制して、車両
姿勢を一定に保つような制御を行なうことができる。

以上説明したような制御を行うにあたり、本発明第１実
施例装置では、間隙Ｈにおいて半径方向に磁界を形成し
、この磁界内の第２コイル９に通電するように構成した
ため、サスペンションユニットＳがストロークしても磁
界と第２コイル９との距離が常に一定に保たれ、これに
より、発生助動力を一定に保つことができ、ストローク
量にはり駆動力が変化するという不具合が生じることち
く、制御性に優れているという特徴を有して（゛る。

次に、第２図〜第５図に示す他の実施例にっＬ゛で説明
する。尚、これら実施例を説明するにあたり、第１実施
例と同様の構成については、第１実施例と同じ符合を付
けて説明を省略する。また、作用についても同様に第１
実施例と同様の作用は説明を省略する。

第２図は、本発明第２実施例の電磁サスペンション装置
を示す断面図である。

この第２実施例は、磁界形成手段としての第１コイル８
の外周に非磁性体である樹脂により形成されたブツシュ
２１を設け、シリンダ２内周面を摺動可能に構成した例
である。

従って、第１実施例装置と同様の磁路Ｒが形成される。

次に、第３図は、本発明第３実施例の電磁サス（ペンシ
ョン装置を示す断面図である。

この第３実施例は１、磁路を形成するための磁界：　　
形成手段としての第１コイル３８及び駆動力を発（生さ
せるだめの第２コイル３９を第１実施例の第１コイル８
及び第２コイル９と位置を入れ替えて−設けた例である
。

即ち、この第３実施例では、ピストンボディ３３及びそ
の外周のブツシュ３３ａを非磁性体で形成していると共
に、ピストンロッド１の摺動をガイドするガイドブツシ
ュ３４を磁性体で形成している。

従って、この第１コイル３８に通電すると、ピストンボ
ディ３３とシリンダ２との間では磁界が生じないため、
図示のようにピストンロッド１の、　　下端部に形成し
た大径部３１ａとシリンダ２との間において半径方向の
磁界を有した磁路Ｒが形成される。

そして、この第３実施例では、ピストンロッド１の大径
部３１ａの外周に、シリンダ２の内周面とは僅かに離間
するようにして、この部位に生じる磁界と直交する方向
に第２コイル３９を巻き付けている。

従って、第１コイル３８へ通電して上述のような磁路Ｒ
を形成している状態で第２コイル３９に通電すると、サ
スペンションユニットＳの軸方向に駆動力が生じ、これ
により第１実施例と同様の作用効果が得られる。尚、こ
の実施例の場合も前記第１実施例と同様に、第１コイル
３８に替えて、永久磁石を設ける構成にしてもよい。

次に、第４図及び第５図に示す本発明第３実施例の電磁
サスペンション装置について説明する。

この実施例は、サスペンションユニットＳに磁路Ｒ及び
磁界を形成するための、磁界形成手段としての複数の第
１コイル４８をシリンダ２側に設け、磁界を横切るよう
に配置する第２コイル４９をピストンロッド１に取り付
けた例である。

即ち、シリンダ２の上端部に、大径のケース部４２ａが
形成されている。そして、このケース部４２ａには、第
４図のＶ−■断面である第５図に示すように、第１コイ
ル４８が、このコイル４８を巻いたポビン４８ａの軸が
半径方向を向くようにして、星形に４つ配設されている
。

また、ガイド部材４４は、磁性体部４４ａと非磁性体部
４４ｂとの２部材で形成され、磁性体部４４ａの内周に
磁性体で形成されたガイドブツシュ４４ｃが設けられて
いる。

尚、ガイド部材４４に隣設されたシール部材４５は、非
磁性体で形成されている。

さらに、ピストンロッド１の下端部には、−股部よりも
大径の大径部４１ａが形成されて、この大径部４１ａの
外周とシリンダ２の内周との間に、他の部分よりも間隔
が狭まった間隙Ｈが形成されている。

そして、この大径部４１ａの下側には、非磁性体で形成
されたピストンボディ４３が設けられている。

尚、前記実施例と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の重複する説明を省略する。

斯かる構成によれば、各第１コイル４８に通電すると、
サスペンションユニットＳにおいて、図示ような磁界に
より磁路Ｒが形成される。

尚、通電の方向を逆にすれば、磁界の向きは逆向きにな
る。

そして、前記大径部４２ａの外周位置に、前記ピストン
ボディ４３と非磁性体で形成されたコイルガイド４９ａ
とに挟まれて、間隙Ｈに形成される磁界に対して直行す
る方向にシリンダ２の内周とは僅かに離間するようにし
て第２コイル４９が巻き付けられている。

従って、この第２実施例でも、サスペンションユニット
Ｓがストロークしても一定の間隔に保たれる間隙Ｈ内に
第２コイル４９が設けられているため、サスペンション
ユニットＳがストロークしても、一定の駆動力が得られ
る。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、本
発明の具体的な構成はこれらの実施例に限られるもので
はない。

例えば、各実施例では、サスペンションユニットにおい
て磁路及び磁界を形成するために、第１コイルを設けた
が、第１コイルに替えて永久磁石を用いてもよい。

また、実施例では、磁界形成手段としての第１コイルを
シリンダに設ける場合に、シリンダの内周に設けた例を
示したが、シリンダの外周に設けても同様の作用が得ら
れる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の電磁サスペンション
装置では、車体側部材と車輪側部材との間に間隙を形成
すると共に、この間隙において半径方向に磁界を形成し
、この間隙内に位置して磁界と直交する向きにコイルを
巻き付けた手段としたため、サスペンションユニットが
ストロークして車体側部材と車輪側部材とが相対移動し
ても、磁界とコイルとの距離を一定に保つことができ、
これにより、ストローク量に影響されることなく一定の
駆動力を得ることができ、制御性に優れているという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の電磁サスペンション装置を
示す断面図、第２図は本発明第２実施例の電磁サスペン
ション装置を示す断面図、第３図は本発明第３実施例の
電磁サスペンション装置を示す断面図、第４図は本発明
第４実施例の電磁サスペンション装置を示す断面図、第
５図は第４実施例装置の要部を示す第４図のＶ−Ｖ断面
図である。 Ｓ・・・サスペンションユニット ト・・ピストンロッド（車体側部材） ３・・・シリンダ（車輪側部材） ８・・・第１コイル（磁界形成手段） ９・・・第２コイル Ｈ・・・間隙 Ｒ・・・磁路 ３８・・・第１コイル（磁界形成手段）３９・・・第２
コイル ４８・・・第１コイル（磁界形成手段）４９・・・第２
コイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車体と車輪との間に介在されたサスペンシヨンユニ
   ットが、相対移動可能に形成された車体側部材と車輪側
   部材とで形成され、 前記サスペンションユニットに磁界形成手段を設けると
   共に、車体側部材と車輪側部材とを磁性体で形成して、
   車体側部材と車輪側部材とに跨がる磁路が形成され、 この磁路の途中であって車体側部材と車輪側部材との間
   の位置に、半径方向に磁界が形成される間隙が設けられ
   、 この間隙中に、磁界に直行する向きにコイルが巻かれて
   いることを特徴とする電磁サスペンシヨン装置。