JPH04197816A - Electromagnetic suspension unit - Google Patents

Electromagnetic suspension unit

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Publication number
JPH04197816A
JPH04197816A JP33370890A JP33370890A JPH04197816A JP H04197816 A JPH04197816 A JP H04197816A JP 33370890 A JP33370890 A JP 33370890A JP 33370890 A JP33370890 A JP 33370890A JP H04197816 A JPH04197816 A JP H04197816A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
side member
coil
suspension unit
forming means
Prior art date
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Pending
Application number
JP33370890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Sasaki
光雄 佐々木
Fumiyuki Yamaoka
史之 山岡
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Atsugi Unisia Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To keep constant the relation between a radial magnetic field and a driving coil so as to obtain constant controlling forces by winding a driving oil inside the radial magnetic field in the direction of the magnetic field and in the direction perpendicular to the direction of the axis of the magnetic field, and also, providing a yoke portion with an auxiliary magnetic field forming means. CONSTITUTION:A suspension unit S comprises a car body side member 1 and a wheel side member 2. The car body side member 1 is formed into a dual structure having a space portion 1c defined between an inner pole 1a and an outer tube 1b and has a permanent magnet (main magnetic field forming means) 1f provided on the outer periphery of a rod portion 1d and a magnetic field forming portion 1g is formed which narrows the space 1c; i.e., a magnetic path A is formed by the permanent magnet 1f and a predetermined portion of the path A is formed into a yoke portion 1p to form an axial magnetic field a1 and also a radial magnetic field a2 is formed in the magnetic field generating portion 1g. A reinforcing coil (auxiliary magnetic field forming means) 1h is wound around the outer periphery of the yoke portion 1p of the inner pole 1a. The wheel side member 2 is inserted into the space portion 1c and a driving coil 3 is wound around the outer periphery of the member 2.

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。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to an electromagnetic suspension device.

(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。
(Prior Art) Conventionally, as an electromagnetic suspension device, one described in, for example, Japanese Utility Model Application Publication No. 1-116710 is known.

この従来装置は、車体と車輪との間に、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。
This conventional suspension system has a cover formed in a cylindrical shape and fixed to the vehicle body between the vehicle body and the wheels, and a piston that is slidably provided inside the cover and attached to the wheel side. A unit is provided, a fixed coil and a control coil are provided in the cover, and the fixed coil is provided in the piston.

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。
Then, by controlling the direction of energization and current to each coil, a control force (attractive/repulsive force) is generated in the axial direction of the coil, thereby controlling, for example, keeping the vehicle height constant.

(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
う問題がある。
(Problem to be Solved by the Invention) However, as described above, in such conventional electromagnetic suspension devices, the suspension is controlled by the control force generated in the axial direction of the electromagnetic coil, so the suspension unit When the distance between the electromagnetic coils changes, the attraction/repulsion between the coils changes accordingly, making accurate control difficult.

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制御力が変化す
ることがなく制御性に優れ、しかも、確実に高い制御力
が得られる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。
The present invention has been made by focusing on the above-mentioned problem, and is an electromagnetic suspension device which has excellent controllability without changing the control force even when the suspension unit strokes, and which can reliably obtain high control force. is intended to provide.

(課題を解決するための手段) 上述の目的を達成するために、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、軸方向に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
ョンユニットには、磁性体で形成されたヨーク部の外周
に設けられた主磁界形成手段により、軸方向磁界及び半
径方向磁界とを有した磁路が形成され、前記車体側部材
と車輪側部材との前記ヨーク部が形成されていない方の
部材には、前記磁路の半径方向磁界内に配置されて、駆
動コイルが、この磁界の方向及び前記軸方向に直交する
方向に巻き付けられ、前記ヨーク部に、副磁界形成手段
が、主磁界形成手段によりこの部位に形成される磁界と
同じ向きに磁界を発生させるよう設けられている手段と
した。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, in the electromagnetic suspension device of the present invention, a suspension unit interposed between a vehicle body and a wheel is formed to be relatively movable in the axial direction. The suspension unit is formed of a vehicle body side member and a wheel side member, and the suspension unit has a magnetic field having an axial magnetic field and a radial magnetic field by a main magnetic field forming means provided on the outer periphery of a yoke portion made of a magnetic material. A path is formed, and the member of the vehicle body side member and the wheel side member on which the yoke portion is not formed is disposed within the radial magnetic field of the magnetic path, and a drive coil is arranged in the direction of the magnetic field. and a means that is wound in a direction perpendicular to the axial direction, and is provided with a sub magnetic field forming means on the yoke portion so as to generate a magnetic field in the same direction as the magnetic field formed in this part by the main magnetic field forming means. did.

(作 用) 本発明の電磁サスペンション装置では、駆動コイルに通
電した時には、半径方向磁界の磁界の方向及びサスペン
ションユニットの軸方向と交差する向きに通電されるた
め、サスペンションユニットの軸方向、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。
(Function) In the electromagnetic suspension device of the present invention, when the drive coil is energized, it is energized in a direction that intersects the direction of the magnetic field of the radial magnetic field and the axial direction of the suspension unit. A driving force is generated in the direction of relative movement between the vehicle body side member and the wheel side member.

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。
Therefore, this driving force causes the suspension unit to expand or shorten.

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させることができ
る。
Therefore, this driving force can be applied to resist the input to the suspension unit, thereby suppressing the stroke of the suspension unit due to external input.

また、本発明では、主磁界形成手段により軸方向磁界及
び半径方向磁界を有した磁路を形成するようにしている
が、ヨーク部にあっては、副磁界形成手段により軸方向
磁界が補強されている。
Further, in the present invention, a magnetic path having an axial magnetic field and a radial magnetic field is formed by the main magnetic field forming means, but in the yoke part, the axial magnetic field is reinforced by the sub magnetic field forming means. ing.

従って、このヨーク部における磁束密度の低下が防止さ
れ、その分、磁界形成部で生じる磁界の強さも強くなり
、それにより、発生する駆動力・減衰力も強くなる。
Therefore, the magnetic flux density in the yoke portion is prevented from decreasing, and the strength of the magnetic field generated in the magnetic field forming portion is accordingly increased, thereby increasing the driving force and damping force generated.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。(Example) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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。
FIG. 1 is an overall view showing the configuration of an electromagnetic suspension device according to a first embodiment of the present invention.

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
される車体側部材1と、車輪側に連結される車輪側部材
2とを有している。
In this figure, S indicates a suspension unit. This suspension unit S includes a vehicle body side member 1 connected to the vehicle body side and a wheel side member 2 connected to the wheel side.

前記車体側部材1は、磁性体で形成されて、図示のよう
に軸心部に設けられた円柱状の内柱1aと有底円筒状の
外筒1bとで、両者間に間隙部1Cを有した二重構造に
形成されている。前記内柱1aは、上部に形成されたロ
ッド部1dを外筒1bの底部に貫通させた状態で、ロッ
ド部1dの先端をボルト部材1eに締結して外筒1bと
一体に形成されている。また、ロッド部1dの外周には
円筒形状の永久磁石(主磁界形成手段)Ifが設けられ
、前記ロッド部1dとボルト部材1eとの締結力により
固定されている。尚、前記ボルト部材1eは、車体取付
用のものである。
The vehicle body side member 1 is made of a magnetic material, and has a cylindrical inner column 1a and a bottomed cylindrical outer tube 1b provided at the axial center as shown in the figure, with a gap 1C between them. It is formed into a double structure. The inner column 1a is integrally formed with the outer tube 1b by fastening the tip of the rod portion 1d to a bolt member 1e with a rod portion 1d formed at the upper part passing through the bottom of the outer tube 1b. . Further, a cylindrical permanent magnet (main magnetic field forming means) If is provided on the outer periphery of the rod portion 1d, and is fixed by the fastening force between the rod portion 1d and the bolt member 1e. Incidentally, the bolt member 1e is for mounting on a vehicle body.

そして、前記車体側部材1には、外筒1bの下側路半分
を内側に膨出させると共に、内柱1aの下側路半分を外
側に膨出させて、前記間隙1cの間隔を狭めた磁界形成
部19が形成されている。
Then, in the vehicle body side member 1, the lower road half of the outer cylinder 1b is made to bulge inward, and the lower road half of the inner column 1a is made to bulge outward, thereby narrowing the interval of the gap 1c. A magnetic field forming section 19 is formed.

即ち、この車体側部材1は、磁性体で形成されているた
めに、前記永久磁石1fにより、図中−点鎖線で示す磁
路Aが形成されるもので、つまり、永久磁石1fは、第
2図に示すように、内柱1aの磁界形成部1qと対向す
る部分から永久磁石1fにかけての部分をヨーク部1p
として軸方向磁界a1を形成し、また、磁界形成部19
にあっては、半径方向磁界a2が形成されている。尚、
磁路Aの向きは、永久磁石1fの極性の向きにより異な
る。
That is, since the vehicle body side member 1 is made of a magnetic material, the permanent magnet 1f forms a magnetic path A shown in the dashed line in the figure. As shown in Fig. 2, the part of the inner column 1a from the part facing the magnetic field forming part 1q to the permanent magnet 1f is the yoke part 1p.
The magnetic field forming section 19 forms an axial magnetic field a1 as shown in FIG.
, a radial magnetic field a2 is formed. still,
The direction of the magnetic path A differs depending on the polarity direction of the permanent magnet 1f.

また、内柱1aのヨーク部1pの外周には、補強用コイ
ル(副磁界形成手段)lhが巻き付けられている。この
補強用コイル1hは、永久磁石1fによりヨーク部1p
に形成される軸方向磁界a1と同じ向きに磁界を形成す
るように構成されている。
Further, a reinforcing coil (sub-magnetic field forming means) lh is wound around the outer periphery of the yoke portion 1p of the inner column 1a. This reinforcing coil 1h is connected to the yoke portion 1p by the permanent magnet 1f.
It is configured to form a magnetic field in the same direction as the axial magnetic field a1 formed in the axial direction.

一方、前記車輪側部材2は、下端部に底部を有した有底
円筒状に形成され、下端には、車輪側への取付用のポル
ト2aが立設されている。そして、この車輪側部材2は
、開口端部から間隙部1C内に挿入され、その外周には
車体側部材1に対して微少な隙間を有して駆動コイル3
が巻き付けられている。
On the other hand, the wheel side member 2 is formed into a bottomed cylindrical shape having a bottom at the lower end, and a port 2a for attachment to the wheel side is provided upright at the lower end. This wheel side member 2 is inserted into the gap 1C from the open end, and has a small gap on its outer periphery with respect to the vehicle body side member 1, and the drive coil 3
is wrapped around it.

この駆動コイル3は、第1〜第6コイル3a〜3fを並
列に巻いて構成されている。尚、各コイル38〜3fは
、それぞれ、図示を省略したボビンに巻き付けられ、上
端と下端の第1及び第6のコイル3a、3fは、他の駆
動コイル3b〜3eに比べて巻数が多く形成されている
This drive coil 3 is constructed by winding first to sixth coils 3a to 3f in parallel. Each of the coils 38 to 3f is wound around a bobbin (not shown), and the first and sixth coils 3a and 3f at the upper and lower ends have a larger number of turns than the other drive coils 3b to 3e. has been done.

また、前記車輪側部材2と、内柱1a及び外筒1bとの
間にはベアリング4a、4b、4cが設けられている。
Further, bearings 4a, 4b, and 4c are provided between the wheel side member 2, the inner column 1a, and the outer cylinder 1b.

また、車輪側部材2の下端と外筒1bの下端との間には
、ダストブーツ5が設けられている。
Further, a dust boot 5 is provided between the lower end of the wheel side member 2 and the lower end of the outer cylinder 1b.

前記駆動コイル3及び補強用コイル1hは、制御回路6
に接続されている。
The drive coil 3 and reinforcing coil 1h are connected to a control circuit 6.
It is connected to the.

即ち、制御回路6は、補強用コイル1hに対し、前記車
体側部材1に形成される磁界と同−向きに磁界が生じる
ように通電する。
That is, the control circuit 6 energizes the reinforcing coil 1h so that a magnetic field is generated in the same direction as the magnetic field formed in the vehicle body side member 1.

また、この制御回路6は、駆動コイル3に対しては、各
コイル3a〜3fの接続状態を第3図に示すように直列
接続としたり、第4図に示すように並列接続としたり切
り換え可能に形成され、かつ、各コイル3a〜3fの端
子間に通電したり、短絡させたりすることが可能に形成
され、さらに、この通電時及び短絡時に、これら駆動コ
イル3に対して可変抵抗を接続するよう構成されている
Furthermore, this control circuit 6 can switch the connection state of each of the coils 3a to 3f to the drive coil 3 by connecting them in series as shown in FIG. 3 or connecting them in parallel as shown in FIG. The coils 3a to 3f are formed in such a way that they can be energized or short-circuited between the terminals of the coils 3a to 3f, and a variable resistor is connected to these drive coils 3 when energized or short-circuited. is configured to do so.

第5図は、前記制御回路6の構成を示す回路図であって
、この場合、第1コイル3aと第2駆動コイル3bとを
制御する部分だけを示している。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the control circuit 6. In this case, only the portion that controls the first coil 3a and the second drive coil 3b is shown.

この制御回路6は、可変抵抗6aを備え、図表1に示す
ような組み合わせで、端子■、■、◎、■のそれぞれに
、0,1の信号を与えることにより、第1コイル3aと
第2駆動コイル3bとを並列接続・直列接続に切り換え
ると共に、両コイル3a、3bを短絡させたり、両コイ
ル3a、  3bに通電駆動させたりする構成となって
いる。
This control circuit 6 includes a variable resistor 6a, and provides signals of 0 and 1 to terminals ■, ■, ◎, and ■, respectively, in combinations shown in Figure 1, thereby controlling the first coil 3a and the second coil 3a. The configuration is such that the drive coil 3b is switched between parallel connection and series connection, and both coils 3a and 3b are short-circuited, and both coils 3a and 3b are energized and driven.

〈図表1〉 ちなみに、駆動コイル3を短絡させた場合には、サスペ
ンションユニットSがストロークすると、半径方向磁界
a2を横切る向きに駆動コイル3が移動することで、駆
動コイル3に移動速度に比例した誘導電流が生じ、この
誘導電流が可変抵抗6aにより電力消費することで、移
動エネルギーが減少するもので、即ち、減衰力が得られ
る。
<Chart 1> By the way, when the drive coil 3 is short-circuited, when the suspension unit S strokes, the drive coil 3 moves in a direction crossing the radial magnetic field a2, so that the drive coil 3 has a force proportional to the moving speed. An induced current is generated, and this induced current consumes power by the variable resistor 6a, thereby reducing moving energy, that is, providing damping force.

一方、駆動コイル3を通電駆動させた場合、半径方向磁
界a1を横切る向きに通電が成されることで、通電の向
き強さに応じて、サスペンションユニットSの伸方向に
駆動力が作用したり圧力面に駆動力が作用したりする。
On the other hand, when the drive coil 3 is energized and driven, the energization is performed in a direction that crosses the radial magnetic field a1, so that depending on the direction and strength of energization, a driving force acts in the extension direction of the suspension unit S. A driving force acts on the pressure surface.

ところで、上述のようにして生じる減衰力や駆動力(以
後、これらを制御力という)は、駆動コイル3を直列接
続した場合よりも並列接続した場合の方が大きくなる。
Incidentally, the damping force and driving force (hereinafter referred to as control force) generated as described above are larger when the drive coils 3 are connected in parallel than when they are connected in series.

即ち、第2図に示すように、磁界形成部19を横切るコ
イル3a〜3fの数を3とし、また、全てのコイル3a
〜3fの長さを2゜とじた場合、直列接続の場合の発生
力F、は下記の0式で表され、一方並列接続の場合の発
生力Fpは0式で表される。
That is, as shown in FIG. 2, the number of coils 3a to 3f that cross the magnetic field forming section 19 is three, and
When the length of ~3f is reduced by 2 degrees, the generated force F in the case of series connection is expressed by the following formula 0, while the generated force Fp in the case of parallel connection is expressed by the formula 0 below.

即ち、 B2 (3L)2  ・ F・”   6RX =且X且−ユ九文 00000000.02日 82L2  ・ F・=3×R/6°X −1sx旦−一豐−−−−−−−−−■但し、B:磁界
形成部における磁束密度文:コイルと磁界の相対速度 [:コイル1つ当りの巻線長さ R:コイル1つ当りの抵抗値である。
That is, B2 (3L)2 ・F・" 6RX = and -■ However, B: Magnetic flux density in the magnetic field forming section Statement: Relative velocity between the coil and the magnetic field [: Winding length per coil R: Resistance value per coil.

従って、FP/FS =18/ (3/2)=12とな
り、並列接続では、直列接続の12倍の制御力が得られ
る。
Therefore, FP/FS=18/(3/2)=12, and the parallel connection provides 12 times the control power as the series connection.

尚、制御回路6は、車高センサ7a、加速度センサγb
及び荷重センサ7cからの入力に基づき制御を行うよう
になっている。
The control circuit 6 includes a vehicle height sensor 7a and an acceleration sensor γb.
Control is performed based on input from the load sensor 7c.

前記車高センサ7aは、サスペンションユニットSの車
体側部材1と車輪側部材2との間に設けられていて、両
者のストローク量により車高を検出可能に構成されてい
る。
The vehicle height sensor 7a is provided between the vehicle body side member 1 and the wheel side member 2 of the suspension unit S, and is configured to be able to detect the vehicle height based on the stroke amount of both.

前記加速度センサ7bは、車体に取り付けられて車体の
上下方向加速度を検出するもので、上下方向の車体速度
を求めるために設けられている。
The acceleration sensor 7b is attached to the vehicle body to detect the vertical acceleration of the vehicle body, and is provided to determine the vehicle speed in the vertical direction.

前記荷重センサ7cは、サスペンションユニットSの車
体側部材1の取付部分に設けられて、サスペンションユ
ニットSからの入力荷重を検出する゛ もので、車体側
と車輪側との相対速度を求めるために設けら゛れている
The load sensor 7c is provided at the mounting portion of the vehicle body side member 1 of the suspension unit S to detect the input load from the suspension unit S, and is provided to determine the relative speed between the vehicle body side and the wheel side. It's leaning.

そして、制御回路6の演算部では、車高センサアaから
の入力に基づき、車両姿勢を一定に保つ制御を行うと共
に、加速度センサアb及び荷重センサ7cからの入力信
号に基づき減衰力制御を行う構成となっている。
The calculation section of the control circuit 6 performs control to keep the vehicle attitude constant based on the input from the vehicle height sensor a, and performs damping force control based on the input signals from the acceleration sensor a and the load sensor 7c. It becomes.

尚、この減衰力制御は、例えば、本願呂願人による特願
平1−177792号のような制御を行う。
This damping force control is performed, for example, as disclosed in Japanese Patent Application No. 1-177792 by the present inventor.

次に、実施例の作用について説明する。Next, the operation of the embodiment will be explained.

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6及び各センサ7a、 7b、
 アC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。
The electromagnetic suspension device configured as described above includes a suspension unit S provided between each of the four wheels of the automobile and the vehicle body, and also includes a control circuit 6 and each sensor 7a, 7b,
AC is also provided and used for each suspension unit S.

(イ)減衰力制御時 車両の走行状況に応じ、サスペンションユニットSにお
いて減衰力を発生させる場合には、各コイル38〜3f
を短絡させる。
(B) When controlling damping force When generating a damping force in the suspension unit S according to the driving situation of the vehicle, each coil 38 to 3f
short circuit.

そうすると、車体側部材1と車輪側部材2との相対速度
に応じて、即ち、半径方向磁界a2を通過する駆動コイ
ル3の速度に正比例して、減衰力が生じる。
Then, a damping force is generated in accordance with the relative speed between the vehicle body side member 1 and the wheel side member 2, that is, in direct proportion to the speed of the drive coil 3 passing through the radial magnetic field a2.

この時の減衰力特性を示す図が第6図であって、駆動コ
イル3の接続を第4図に示すような並列接続とした場合
には制御力が大きくなるため高減衰力特性となり、可変
抵抗の抵抗値を任意に選択することで、第6図のHiの
範囲で減衰力特性を選択することができる。
A diagram showing the damping force characteristics at this time is shown in FIG. 6. If the drive coils 3 are connected in parallel as shown in FIG. By arbitrarily selecting the resistance value of the resistor, the damping force characteristic can be selected within the Hi range shown in FIG.

一方、第3図に示すような直列接続の場合には、制御力
が小さくなるため低減衰力特性となり、第6図のLoの
範囲で減衰力特性を選択することができる。
On the other hand, in the case of series connection as shown in FIG. 3, the control force becomes small, resulting in a low damping force characteristic, and the damping force characteristic can be selected within the range of Lo shown in FIG.

このように、減衰力制御を行う場合には、駆動コイル3
に通電することはなく、即ち、全く電力消費することな
く減衰力を得ることができる。
In this way, when performing damping force control, the drive coil 3
In other words, damping force can be obtained without consuming any power.

(ロ)姿勢制御時 姿勢制御を行う際には、各センサ7a〜7Cからの入力
に基づいて得られる車両状況に応じて駆動コイル3に通
電し、サスペンションユニットSの軸方向上向きや下向
きに駆動力を発生させて、姿勢制御を行う。
(b) Attitude control When performing attitude control, the drive coil 3 is energized according to the vehicle situation obtained based on the input from each sensor 7a to 7C, and the suspension unit S is driven upward or downward in the axial direction. Generate force and control posture.

この場合、通電の向き及び電力により、駆動力(制御力
)の向き及び強さが変化するもので、この時の制御力特
性を示すのが第7図である。
In this case, the direction and strength of the driving force (control force) change depending on the direction of energization and electric power, and FIG. 7 shows the control force characteristics at this time.

この時も、各コイル38〜3fを並列接続するか直列接
続するかで制御力の大きさが異なっており、Hil、H
i2は並列接続の場合を示していて、可変抵抗6aの抵
抗値を任意に変化させることにより、Hil、Hi2の
範囲で駆動力(制御力)が変化する。尚、HilとHi
2とでは、通電方向が逆になっている。
At this time, the magnitude of the control force differs depending on whether the coils 38 to 3f are connected in parallel or in series, and Hil, H
i2 indicates the case of parallel connection, and by arbitrarily changing the resistance value of the variable resistor 6a, the driving force (control force) changes within the range of Hil and Hi2. Furthermore, Hil and Hi
2, the current direction is reversed.

一方、直列接続の場合には、Lol、Lo2の範囲で駆
動力が変化する。
On the other hand, in the case of series connection, the driving force changes within the range of Lol and Lo2.

このような、駆動力を、例えば、車高変化を打ち消す向
きに発生させることで、車高を一定させることができる
。また、駆動力を、サスペンションユニットSを介して
車体へ伝達される路面入力を打ち消す向きに発生させる
ことで、車体への路面入力をキャンセルして一定した車
体姿勢が得られる。
For example, by generating such driving force in a direction that cancels out changes in vehicle height, the vehicle height can be kept constant. Furthermore, by generating the driving force in a direction that cancels out the road surface input transmitted to the vehicle body via the suspension unit S, the road surface input to the vehicle body can be canceled and a constant vehicle body posture can be obtained.

このように本実施例では、必要に応じサスペンションユ
ニットSに減衰力や駆動力である制御力を発生させて、
車体への入力の制御や車体の姿勢制御を行うことができ
る。
In this way, in this embodiment, the suspension unit S generates a control force, which is a damping force or a driving force, as necessary.
It is possible to control the input to the vehicle body and the posture of the vehicle body.

以上説明したような減衰力制御や姿勢制御を行うにあた
り、本発明実施例装置では、磁路Aに半径方向磁界a2
を形成し、この磁界a2内を駆動コイル3が移動するよ
うに構成したため、サスペンションユニットSがストロ
ークしても半径方向磁界a2と駆動コイル3との距離が
常に一定に保たれ、これにより、発生制御力を一定に保
つことができ、ストローク量により制御力が変化すると
いう不具合が生じることなく、制御性に優れているとい
う特徴を有している。
In performing the damping force control and attitude control as explained above, in the apparatus according to the embodiment of the present invention, a radial magnetic field a2 is applied to the magnetic path A.
is formed, and the drive coil 3 is configured to move within this magnetic field a2, so that even if the suspension unit S strokes, the distance between the radial magnetic field a2 and the drive coil 3 is always kept constant, and as a result, the generated The control force can be kept constant, and there is no problem that the control force changes depending on the stroke amount, and the controllability is excellent.

しかも、サスペンションユニットSに減衰力を生じさせ
る場合には、駆動コイル3に対して駆動電流を与える必
要がないもので、電力を消費することなく減衰力(制御
力)を得ることがきるという特徴を宜している。
Furthermore, when generating a damping force in the suspension unit S, there is no need to apply a drive current to the drive coil 3, and the damping force (control force) can be obtained without consuming electric power. I am taking good care of you.

また、主磁界形成手段としての永久磁石1fにより形成
される磁界の途中において、軸方向磁界a1を形成する
ヨーク部1pの部分に副磁界形成手段としての補強用コ
イル1hを設けて永久磁石1fによる磁界と同一方向に
磁界が生じるように通電しているため、この部分で、磁
束密度の低下が防止され、磁界形成部19において大き
な磁力が得られ、それにより、大きな制御力が得られる
もので、このように、磁力を強化するにあたり、永久磁
石1f自体を大型にするのではなく、永久磁石1fと直
列方向に補強用コイル1hを設けているため、サスペン
ションユニットSの外径を拡大することなく磁力を強化
することができるという特徴を有している。
Further, in the middle of the magnetic field formed by the permanent magnet 1f as the main magnetic field forming means, a reinforcing coil 1h as a sub-magnetic field forming means is provided in the portion of the yoke part 1p that forms the axial magnetic field a1, so that the reinforcing coil 1h is provided as a sub-magnetic field forming means. Since the current is applied so that a magnetic field is generated in the same direction as the magnetic field, a decrease in magnetic flux density is prevented in this part, and a large magnetic force is obtained in the magnetic field forming part 19, thereby obtaining a large control force. In this way, in order to strengthen the magnetic force, the outer diameter of the suspension unit S can be increased because the reinforcing coil 1h is provided in series with the permanent magnet 1f instead of increasing the size of the permanent magnet 1f itself. It has the characteristic of being able to strengthen the magnetic force without any damage.

さらに、駆動コイル3を並列に接続可能とすることで、
駆動コイル3の長さに比べて大きな制御力を得ることが
できて高い効率が得られると共に、駆動コイル3の全長
が同一直列の場合と比較してインダクタンスが低下して
応答性が向上するという特徴を有している。
Furthermore, by making it possible to connect the drive coils 3 in parallel,
It is said that a large control force can be obtained compared to the length of the drive coil 3, resulting in high efficiency, and the inductance is reduced compared to a case where the entire length of the drive coil 3 is the same in series, improving responsiveness. It has characteristics.

次に、第8図に示す第2実施例について説明する。Next, a second embodiment shown in FIG. 8 will be described.

この第2実施例は、磁路Aを車体側部材と車輪側部材と
の両方に亘り形成するようにした例である。
This second embodiment is an example in which the magnetic path A is formed across both the vehicle body side member and the wheel side member.

第8図に示すサスペンションユニットSは、車体側部材
としてのピストンロッド21と車輪側部材としてのシリ
ンダ22から構成されている。
The suspension unit S shown in FIG. 8 is composed of a piston rod 21 as a vehicle body side member and a cylinder 22 as a wheel side member.

前記ピストンロッド21は、磁性体で形成され、下端に
は同様に磁性体で形成されたピストン21aが一体に設
けたれている。
The piston rod 21 is made of a magnetic material, and a piston 21a also made of a magnetic material is integrally provided at the lower end.

このピストン21aにより、シリンダ22の内部は、上
部室22aと下部室22bとに画成され、内部には油等
の流体が充填されている。
The piston 21a defines the inside of the cylinder 22 into an upper chamber 22a and a lower chamber 22b, and the inside is filled with a fluid such as oil.

尚、21bは両室を連通ずるオリフィス孔である。Note that 21b is an orifice hole that communicates both chambers.

また、下部室22bには、アキュムレータ23が接続さ
れている。
Further, an accumulator 23 is connected to the lower chamber 22b.

前記ピストンロッド21の下端部には主磁界形成手段と
しての電磁コイル24が設けられ、この電磁コイル24
に通電することにより、図示のような磁路Aが形成され
るようになっている。
An electromagnetic coil 24 as a main magnetic field forming means is provided at the lower end of the piston rod 21.
By energizing, a magnetic path A as shown in the figure is formed.

即ち、シリンダ22は磁性体で形成されており、シリン
ダ22上端部にはピストンロッド21との間隔を狭める
ように小径部22cが形成されている。そして、ガイド
ブツシュ25a、ガイド部材25及びシール部材26は
樹脂等の非磁性体により形成されている。
That is, the cylinder 22 is made of a magnetic material, and a small diameter portion 22c is formed at the upper end of the cylinder 22 so as to narrow the distance from the piston rod 21. The guide bushing 25a, the guide member 25, and the seal member 26 are made of a non-magnetic material such as resin.

従って、電磁コイル24に通電すると、ピストンロッド
21をヨーク部として軸方向磁界a1が形成され、かつ
、ピストン21aからシリンダ22に磁界が半径方向に
渡され、シリンダ22の小径部22cとピストンロッド
21との間に半径方向磁界a2が形成される。
Therefore, when the electromagnetic coil 24 is energized, an axial magnetic field a1 is formed using the piston rod 21 as a yoke, and the magnetic field is passed from the piston 21a to the cylinder 22 in the radial direction, causing the small diameter portion 22c of the cylinder 22 and the piston rod 21 to form an axial magnetic field a1. A radial magnetic field a2 is formed between the two.

前記シリンダ22の小径部22c内には、ピストン21
との間に微少な間隙27を介して駆動コイル28が設け
られている。この駆動コイル28は、半径方向磁界a2
の磁界の方向と軸方向とに直交する向きに巻かれている
A piston 21 is disposed within the small diameter portion 22c of the cylinder 22.
A drive coil 28 is provided with a small gap 27 therebetween. This drive coil 28 has a radial magnetic field a2
It is wound in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field and the axial direction.

また、ピストンロッド21の中間部外周に形成された凹
部内には、電磁コイル24と直列の位置関係に、補強用
コイル29が設けられている。
Further, a reinforcing coil 29 is provided in a recess formed on the outer periphery of the intermediate portion of the piston rod 21 so as to be in series with the electromagnetic coil 24 .

以上のように構成した第2実施例の電磁サスペンション
では、電磁コイル24及び補強用コイル29に通電する
ことにより、磁路Aが形成され、この場合、第1実施例
と同様に、軸方向磁界a1の磁束密度の低下が防止され
、かつ、同じ磁力の磁路Aを電磁コイル24のみで形成
するようにした場合と比較して、電磁コイル24の部分
の外径を小さくしてサスペンションユニットSのコンパ
クト化を図ることができる。
In the electromagnetic suspension of the second embodiment configured as above, the magnetic path A is formed by energizing the electromagnetic coil 24 and the reinforcing coil 29, and in this case, as in the first embodiment, the axial magnetic field The suspension unit S is constructed by reducing the outer diameter of the electromagnetic coil 24 compared to the case where the magnetic flux density of a1 is prevented from decreasing and the magnetic path A with the same magnetic force is formed only by the electromagnetic coil 24. can be made more compact.

また、駆動コイル28に通電することにより、サスペン
ションユニットSの伸縮方向に駆動力を発生させること
ができる。
Further, by energizing the drive coil 28, a driving force can be generated in the direction of expansion and contraction of the suspension unit S.

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。
Although the embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to these embodiments.

例えば、実施例では、車体側部材の二重構造に形成した
例を示したが、実施例装置の車輪側と車体側とを逆にし
て、車輪側部材を二重構造に形成してもよい。
For example, in the embodiment, an example is shown in which the vehicle body side member is formed into a double structure, but the wheel side member and the vehicle body side of the embodiment device may be reversed to form the wheel side member into a double structure. .

(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、半径方向磁界に内に、この磁界の方向及び前
記軸方向に交差する方向に駆動コイルを巻き付け、ヨー
ク部に、副磁界形成手段を設けた手段としたため、以下
に述べる効果を得ることができる。
(Effects of the Invention) As described above, in the electromagnetic suspension device of the present invention, the drive coil is wound within the radial magnetic field in the direction of this magnetic field and the direction intersecting the axial direction, and the drive coil is wound around the yoke portion. Since the means is provided with a magnetic field forming means, the following effects can be obtained.

即ち、駆動コイルに通電した際には、サスペンションユ
ニットを伸縮させる向きに駆動力が得られるが、駆動コ
イルを半径方向磁界を横切るように設けているため、サ
スペンションユニットがストロークしても半径方向磁界
と駆動コイルとの関係が一定に保たれるから、一定の制
御力を得ることができるもので、このため、優れた制御
性が得られる。
In other words, when the drive coil is energized, a driving force is obtained in the direction of expanding and contracting the suspension unit, but since the drive coil is installed across the radial magnetic field, even when the suspension unit strokes, the radial magnetic field is Since the relationship between the drive coil and the drive coil is kept constant, a constant control force can be obtained, and therefore excellent controllability can be obtained.

また、主磁界形成手段とは別個に副磁界形成手段を設け
、ヨーク部における磁束密度の低下を防止するようにし
たため、磁界形成部の磁界を強化して、大きな制御力(
駆動力・減衰力)を得ることができるもので、このよう
に、大きな制御力を得るにあたり、主磁界形成手段の大
型化を防止してサスペンションユニットのコンパクト化
を図ることができる。
In addition, a sub-magnetic field forming means is provided separately from the main magnetic field forming means to prevent a decrease in magnetic flux density in the yoke part, so the magnetic field of the magnetic field forming part is strengthened and a large control force (
In this way, in order to obtain a large control force, it is possible to prevent the main magnetic field forming means from increasing in size and to make the suspension unit more compact.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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
示す全体図、第2図は第1実施例装置の要部を示す拡大
断面図、第3図及び第4図はコイルの接続を示す回路図
、第5図は第1実施例装置の制御回路の要部を示す回路
図、第6図は第1実施例装置の減衰力特性図、第7図は
第1実施例装置の駆動力特性図、第8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。 S・・・サスペンションユニット A・・・磁路 al・・・軸方向磁界 a2・−・半径方向磁界 1・・・車体側部材 1f・・・永久磁石(主磁界形成手段)1h・・・補強
用コイル(副磁界形成手段)2・・・車輪側部材 3・・・駆動コイル 21・・・ピストン(車体側部材) 22・・・シリンダ(車輪側部材) 24・・・電磁コイル(主磁界形成手段)28・−・駆
動コイル
Fig. 1 is an overall view showing the electromagnetic suspension device according to the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is an enlarged sectional view showing the main parts of the device according to the first embodiment, and Figs. 3 and 4 show the connections of the coils. Circuit diagram, Fig. 5 is a circuit diagram showing the main part of the control circuit of the device of the first embodiment, Fig. 6 is a damping force characteristic diagram of the device of the first embodiment, and Fig. 7 is the driving force of the device of the first embodiment. The characteristic diagram and FIG. 8 are cross-sectional views showing an electromagnetic suspension device according to a second embodiment of the present invention. S... Suspension unit A... Magnetic path al... Axial magnetic field a2... Radial magnetic field 1... Vehicle body side member 1f... Permanent magnet (main magnetic field forming means) 1h... Reinforcement Coil (auxiliary magnetic field forming means) 2...Wheel side member 3...Drive coil 21...Piston (vehicle body side member) 22...Cylinder (wheel side member) 24...Electromagnetic coil (main magnetic field forming means) Forming means) 28.--Drive coil

Claims (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ョンユニ
ットが、軸方向に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は、磁性体で形成された
ヨーク部の外周に設けられた主磁界形成手段により、軸
方向磁界及び半径方向磁界とを有した磁路が形成され、 前記車体側部材と車輪側部材との前記ヨーク部が形成さ
れていない方の部材には、前記磁路の半径方向磁界内に
配置されて、駆動コイルが、この磁界の方向及び前記軸
方向に交差する方向に巻き付けられ、 前記ヨーク部に、副磁界形成手段が、主磁界形成手段に
よりこの部位に形成される磁界と同じ向きに磁界を発生
させるよう設けられていることを特徴とする電磁サスペ
ンション装置。
[Scope of Claims] 1) A suspension unit interposed between a vehicle body and a wheel is formed of a vehicle body side member and a wheel side member that are formed to be relatively movable in the axial direction, and the suspension unit includes: A magnetic path having an axial magnetic field and a radial magnetic field is formed by a main magnetic field forming means provided on the outer periphery of the yoke portion formed of a magnetic material, and the yoke portion between the vehicle body side member and the wheel side member A drive coil is arranged in the radial magnetic field of the magnetic path and wound in a direction intersecting the direction of the magnetic field and the axial direction on the member on which the yoke part is not formed. An electromagnetic suspension device characterized in that the magnetic field forming means is provided to generate a magnetic field in the same direction as the magnetic field formed in this region by the main magnetic field forming means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2026062392A (en) * 2024-09-29 2026-04-09 精電(河源)顯示技術有限公司 Electromagnetic damper, its mounting structure, and adjustment method

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