JPH0419254Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ ［産業上の利用分野］ 本考案は、変位検出装置を備えるシヨツクアブ
ソーバに関し、例えば自動車のような車輌に使用
される。

［従来の技術］ 変位検出装置を備えるシヨツクアブソーバとし
ては、例えば特開昭54−120130公報に開示された
ものが知られている。これにおいては、相対変位
する外筒と保護筒との変位を検出するために、外
筒に永久磁石を設け、保護筒に３個のリードスイ
ツチを設けてある。

［考案が解決しようとする問題点］ 従つて、この種の従来のシヨツクアブソーバに
おいては、その変位を連続的に検出するとができ
ない。

例えば、この種のシヨツクアブソーバ装置を用
いた自動車において、該装置から得られる変位信
号に基づいて車高を目標車高に自動調整する場
合、比較的大きな変位が生じないと変位信号が得
られないので、制御動作が遅れる。また、目標車
高を変更可能にするには、多数のリードスイツチ
を設けなければならず、部品数が多くなるし、配
線も大変である。

本考案は、簡単な構成で連続的にシヨツクアブ
ソーバの変位を検知することを目的とする。

［考案の構成］ ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案においては、
シリンダの一端に永久磁石等の磁気発生手段を設
けるとともに、磁性体でなる磁気案内手段を前記
シリンダに沿つて配置し、該磁気案内手段と前記
磁気発生手段とで主磁気回路を構成する。そし
て、前記シリンダの内空間に存在するピストンあ
るいはロツドに、磁気抵抗素子等の磁気検出手段
を設ける。

［作用］ このような構成にすると、前記磁気発生手段の
Ｎ極から出る磁束の大部分は、透磁率の高い、即
ち磁気抵抗の小さい前記磁気案内手段の内部を通
つて磁気発生手段のＳ極に達する。この主磁気通
路は、前記シリンダの軸方向の一端から他端に至
りその位置で折り返して該シリンダの一端まで戻
る、という経路になつている。従つて、シリンダ
の内空間は、主磁気通路によつて囲まれている。
ところで、磁束の一部、即ち漏れ磁束は、前記磁
気案内手段の一部をバイパスする経路を通るが、
この経路は、主磁気通路の内側、即ちシリンダの
内空間を通る。そして、シリンダ内部の磁束密度
は、前記磁気発生手段からの距離に応じて比較的
ゆるやかに変化する。従つて、磁気検出手段はピ
ストンの位置に応じたレベルの磁気を受けるの
で、該検出手段の出力にはピストンの位置に応じ
てレベルが連続的に変化するアナログ電気信号が
得られる。

第４ａ図に示すように永久磁石MGからｒの距
離にある点P1の位置での磁束密度は、第４ｃ図
にＡとして示すように、距離のパラメータに対し
て急俊な変化を示す。一方、第４ｂ図に示すよう
に永久磁石MGのＮ極とＳ極との間に磁性体のヨ
ークYKを結合した場合、その磁気回路の内側
の、永久磁石MGからｒの距離にある点P2の位置
での磁束密度は、第４ｃ図にＢとして示すよう
に、Ａと比べると、距離ｒに対して比較的なだら
かな変化を示す。なお、第４ｂ図において、
FLmが主磁束を示し、FLsが漏れ磁束を示す。

これによつて次のことが分かる。Ａの特性で
は、距離ｒが大きくなると磁束密度が非常に小さ
くなり、検出が難しくなる。検出感度を大きくす
れば、ｒが比較的大きい場合でも検出できるが、
その場合にはｒが小さい場合に出力が飽和して検
出できなくなる。つまり、検出可能な距離ｒが特
定の狭い範囲に限定される。

Ｂの特性であれば、距離ｒが大きくなつても比
較的大きな磁束密度が得られるので、検出可能な
距離ｒの範囲が非常に大きくなる。つまり、シリ
ンダに沿つて磁気案内手段を配置し、その内側を
通る漏れ磁束を検知することによつて、ピストン
のストロークが大きい場合でも、その全領域に渡
つてピストンの位置が検出できる。シヨツクアブ
ソーバの場合、ストロークが非常に大きいので、
Ａの特性では実用にならない。

［実施例］ 以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明
する。

第１図に、本考案を実施する一形式の自動車用
のシヨツクアブソーバを示す。これは、構造的に
は一般にモノチユーブ型と呼ばれるものである。
第１図を参照する。案内筒１はロツド３と一体に
なつており、ロツド３の一部はチユーブ２の内空
間に挿入されている。ロツド３のチユーブ２に挿
入した部分の先端に、ピストン４及びリバウンド
ストツパ１３が備わつている。

従つて、チユーブ２の内部空間は、ピストン４
によつて実質上、上室９と下室１０とに分離され
ている。但し、ピストン４にはオリフイス等を含
む流路４ａが形成されており、該流路４ａを通つ
て上室９と下室１０との間を流体が移動可能であ
る。上室９及び下室１０ａには、オイルが充填さ
れている。リバウンドストツパ１３には磁気抵抗
素子MRが固着されている。磁気抵抗素子MRの
端子には、ロツド３の中央部に形成した穴３ａに
通したリード線１５及び１６が接続されている。

チユーブ２の下室１０にフリーピストン１２が
備わつており、それによつて下室１０はオイル室
１０ａとガス室１０ｂとに気密に分離されてい
る。ガス室１０ｂには、高圧の窒素ガスが封入さ
れている。

チユーブ２の一端に、永久磁石５が設けてあ
る。第１図の−線断面を第２図に示し、チユ
ーブ２の斜視図を第３図に示す。第３図を参照す
ると、チユーブ２の外周面及び一端外面に、１つ
の磁性体ベルト６が装着してある。磁性体ベルト
６の両端部６ａ及び６ｂは、チユーブ２の内側に
露出している。そして、第２図に示すように、端
部６ａ及び６ｂは、それぞれ永久磁石５のＮ極及
びＳ極に結合されている。永久磁石５は、棒状の
磁石であり、チユーブ２の軸方向と直角に配置さ
れている。また、永久磁石５は、スペーサ７及び
８によつて、チユーブに対して回動しないように
支持されている。

リバウンドストツパ１３に装着された磁気抵抗
素子MRの検出面は、チユーブ２上の磁性体ベル
ト６に対向して位置決めされている。

なお、１７はロツド３をチユーブ２に支持する
ためのガイドであり、１８はシール用のパツキン
である。

磁気的な構造を説明すると、チユーブ２、ピス
トン４、スペーサ７，８及びフリーピストン１２
は非磁性体でなつており、ロツド３、磁性体ベル
ト６及びガイド１７は磁性体でなつている。従つ
て、このシヨツクアブソーバの主磁気回路は、永
久磁石５、磁性体ベルト６等々で構成される。

つまり、第４ｂ図の例と同様に、永久磁石５の
Ｎ極から出る主磁束は、磁性体ベルト６を介して
チユーブ２のまわりを巡り、永久磁石５のＳ極に
達する。また濡れ磁束は、主磁気回路の内側を通
るので、チユーブ２の内部を通る。従つて、磁気
抵抗素子MRは、漏れ磁束のレベルに応じて抵抗
値が変化する。

チユーブ２内部の磁束密度は、永久磁石５から
の距離ｒに応じて、第４ｃ図のＢのように変化す
る。磁気抵抗素子MRは、チユーブ２内部に存在
するピストン４とともに移動する。従つて、ピス
トン４の位置に応じた電気信号を磁気抵抗素子
MRから取り出すことができる。

磁気抵抗素子MRの抵抗変化を電圧の変化に変
換する電気回路の一例を第５図に示す。第５図を
参照すると、磁気抵抗素子MRは、他の抵抗器
RA，RB及びRCとともに、抵抗ブリツジを構成
している。この抵抗ブリツジは、演算増幅器OP
１の帰還回路に接続されており、略一定の電流が
流れる。入力端子T1には一定の直流電圧V1が印
加される。演算増幅器OP３，OP４及びその周辺
に接続された多数の抵抗器は、１つの差動増幅器
を構成している。この差動増幅器の一方の入力端
子に前記抵抗ブリツジに出力端子T3が接続され、
他方の入力端子に抵抗ブリツジの出力端子T4が
接続されている。演算増幅器OP２及び可変抵抗
器VR１は、前記差動増幅器のオフセツトレベル
を調整するのに利用される。第５図に示す回路の
出力端子T2の電圧は、磁気抵抗素子MRの抵抗
値に応じて変化する。つまり、第１図に示すシヨ
ツクアブソーバのピストン４の位置に応じたアナ
ログ電圧が端子T2に得られる。

磁気抵抗素子MRが受ける磁気は、第４ｃ図に
示すＢのように、近距離では距離ｒの変化に対す
るレベル変化の傾きがゆるやかであり、しかも遠
距離の場合にレベルが比較的大きい。従つて、出
力端子T2における電気信号は、近距離でレベル
が飽和せず、また遠距離でも十分なレベルが得ら
れる。つまり、ストロークの大きいピストン４の
変位に対して、どの位置であつても、その位置を
連続的に検知できる。

なお、上記実施例では１つの磁気抵抗素子MR
をシヨツクアブソーバに内蔵したが、抵抗ブリツ
ジの他の要素もシヨツクアブソーバに内蔵すれ
ば、より正確に温度補償ができる。また、上記実
施例ではモノチユーブタイプのシヨツクアブソー
バを示したが、他の形式のもの、例えばツインチ
ユーブタイプのシヨツクアブソーバにも本考案は
適用できる。

［効果］ 以上のとおり本考案によれば、シヨツクアブソ
ーバの変位を連続的に、つまりどの位置でも検知
でき、構成も簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施する一形式のシヨツク
アブソーバの構造を示す縦断面図、第２図は第１
図の−線断面図である。第３図は第１図に示
すチユーブ２の概略を示す斜視図である。第４ａ
図及び第４ｂ図は、距離検出方法の例を示す正面
図である。第４ｃ図は、第４ａ図及び第４ｂ図の
例における距離ｒと磁束密度との関係を示すグラ
フである。第５図は、第１図のシヨツクアブソー
バに接続される電気回路を示す電気回路図であ
る。 １……案内筒、２……チユーブ（シリンダ）、
３……ロツド、４……ピストン、４ａ……流路
（抑制手段）、５……永久磁石（磁気発生手段）、
６……磁性体ベルト（磁気案内手段）、７，８…
…スペーサ、９……上室、１０……下室、１２…
…フリーピストン、１３……リバウンドストツ
パ、１５，１６……リード線、１７……ガイド、
１８……パツキン、１９……オイル（流体）、
MR……磁気抵抗素子（磁気検出手段）、OP１，
OP２，OP３，OP４……演算増幅器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 非磁性体で構成されるシリンダ； 前記シリンダの内空間で摺動自在で該空間を分
   離するピストン； 前記ピストンの内空間に封入された流体； 前記ピストンに結合されたロツド； 前記ピストンによつて分離される複数のシリン
   ダ内空間の相互間の流体の移動を抑制する抑制手
   段； 前記シリンダの一端に配置された磁気発生手
   段； 前記シリンダに沿つて配置され、両端部が前記
   磁気発生手段のＮ極及びＳ極に磁気的に結合さ
   れ、帯状もしくは線状の磁性体でなる磁気案内手
   段； 及び 前記ピストン及びロツドの少なくとも一方に配
   置され、それに印加される磁気の強度に応じたア
   ナログ信号を出力する磁気検出手段； を備えるシヨツクアブソーバ装置。