JPH06217521A - 電磁力サスペンション - Google Patents
電磁力サスペンションInfo
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- JPH06217521A JPH06217521A JP5002611A JP261193A JPH06217521A JP H06217521 A JPH06217521 A JP H06217521A JP 5002611 A JP5002611 A JP 5002611A JP 261193 A JP261193 A JP 261193A JP H06217521 A JPH06217521 A JP H06217521A
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- Japan
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- coil
- electric
- rod
- outer peripheral
- peripheral surface
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Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
- B60G17/0157—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit non-fluid unit, e.g. electric motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/40—Type of actuator
- B60G2202/42—Electric actuator
- B60G2202/422—Linear motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波振動抑制効果が高い電磁力サスペンシ
ョンの提供。 【構成】 筒状の電気コイル(11〜16)；該電気コイルの
外周面および上下端面を覆い、電気コイルの上下開口に
対向する開口を上下に有する磁路部材(21〜26)；該磁路
部材の前記開口ならびに前記電気コイルの内空間を貫通
する、少くとも外周面が電気良導体であり少くとも該外
周面の内側が磁気良導体であるロッド(3)；および、前
記電気コイルに電流を供給するコイルドライバ(41)；を
備える。 【効果】 ロッド(3)の振動を抑制するショックアブソ
−バ機能があり、この機能は、高周波振動に対して高
い。永久磁石を必要としないので、永久磁石を用いる場
合の問題点、例えば高コスト，高重量，経時劣化，衝撃
にもろい、等がすべて改善される。
ョンの提供。 【構成】 筒状の電気コイル(11〜16)；該電気コイルの
外周面および上下端面を覆い、電気コイルの上下開口に
対向する開口を上下に有する磁路部材(21〜26)；該磁路
部材の前記開口ならびに前記電気コイルの内空間を貫通
する、少くとも外周面が電気良導体であり少くとも該外
周面の内側が磁気良導体であるロッド(3)；および、前
記電気コイルに電流を供給するコイルドライバ(41)；を
備える。 【効果】 ロッド(3)の振動を抑制するショックアブソ
−バ機能があり、この機能は、高周波振動に対して高
い。永久磁石を必要としないので、永久磁石を用いる場
合の問題点、例えば高コスト，高重量，経時劣化，衝撃
にもろい、等がすべて改善される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁力による減衰力調
整機構を備えるサスペンションに関する。
整機構を備えるサスペンションに関する。
【０００２】
【従来技術】従来の最も一般的なサスペンションは、シ
リンダ−内のピストンに減衰力調整バルブを有するショ
ックアブソ−バを備える。このショックアブソ−バは、
ピストンで区分された上下流体空間の間の通流度を調整
するものであるので、減衰力係数を調整しうる。最近
は、減衰力のみならずサスペンションの支持圧をも調整
するために例えば加圧エア−源とサスペンションの間に
調圧弁を介挿し、サスペンションの支持圧を調整するこ
とが行なわれている。しかしエア−ポンプ，エア−アキ
ュムレ−タ，調圧弁，流体配管等が必要となり、またサ
スペンションの構造が複雑となる上、エア−ポンプの駆
動等にかなりの動力を要する。
リンダ−内のピストンに減衰力調整バルブを有するショ
ックアブソ−バを備える。このショックアブソ−バは、
ピストンで区分された上下流体空間の間の通流度を調整
するものであるので、減衰力係数を調整しうる。最近
は、減衰力のみならずサスペンションの支持圧をも調整
するために例えば加圧エア−源とサスペンションの間に
調圧弁を介挿し、サスペンションの支持圧を調整するこ
とが行なわれている。しかしエア−ポンプ，エア−アキ
ュムレ−タ，調圧弁，流体配管等が必要となり、またサ
スペンションの構造が複雑となる上、エア−ポンプの駆
動等にかなりの動力を要する。
【０００３】例えば特開平２−１１１２５１号公報に
は、径方向に分極した永久磁界リングの太径のものの中
に小径のものを配置し、両者の間のリング状ギャップに
円筒状の電気コイルを介挿して、電気コイルに通電する
ことにより、太径，小径永久磁界リング間の磁界と電気
コイルの間にフレミングの左手の法則による、リングの
中心軸が延びる方向の相対的な力を発生するリニアモ−
タを組込んだサスペンションが提示されている。
は、径方向に分極した永久磁界リングの太径のものの中
に小径のものを配置し、両者の間のリング状ギャップに
円筒状の電気コイルを介挿して、電気コイルに通電する
ことにより、太径，小径永久磁界リング間の磁界と電気
コイルの間にフレミングの左手の法則による、リングの
中心軸が延びる方向の相対的な力を発生するリニアモ−
タを組込んだサスペンションが提示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このリニアモ−タは、
外側の永久磁石リングと内側の永久磁石リングの間の磁
界とそれに交鎖する電気コイル（の電流）の間に、フレ
ミングの左手の法則で表わされる相対的な推力を発生す
るものである。そこで例えば車輪に対して車体が振動す
る場合、これを抑制するために、車体が沈もうとすると
きには上向き推力を発生する極性の電流を電気コイルに
流し、車体が浮こうとするときには逆極性の電流を電気
コイルに印加するなど、車体の上下移動方向の転換に対
応してコイル印加電圧の極性を切換える必要がある。す
なわち車輪に対する車体の移動方向を検出しこれに対応
してコイル印加電圧の極性を定めなければならない。と
ころが、振動周波数が高くなるとこのような電圧極性の
制御が追従しえなくなるので、結局、高周波振動を抑制
し得ない。また、永久磁石はもろく衝撃に弱いという問
題があると共に、時系列の減磁があって、機能が劣化
（変動）するという問題もある。
外側の永久磁石リングと内側の永久磁石リングの間の磁
界とそれに交鎖する電気コイル（の電流）の間に、フレ
ミングの左手の法則で表わされる相対的な推力を発生す
るものである。そこで例えば車輪に対して車体が振動す
る場合、これを抑制するために、車体が沈もうとすると
きには上向き推力を発生する極性の電流を電気コイルに
流し、車体が浮こうとするときには逆極性の電流を電気
コイルに印加するなど、車体の上下移動方向の転換に対
応してコイル印加電圧の極性を切換える必要がある。す
なわち車輪に対する車体の移動方向を検出しこれに対応
してコイル印加電圧の極性を定めなければならない。と
ころが、振動周波数が高くなるとこのような電圧極性の
制御が追従しえなくなるので、結局、高周波振動を抑制
し得ない。また、永久磁石はもろく衝撃に弱いという問
題があると共に、時系列の減磁があって、機能が劣化
（変動）するという問題もある。
【０００５】本発明は、この種の問題点を改善した電磁
力サスペンションを提供することを目的とする。
力サスペンションを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁力サスペン
ションは、筒状の電気コイル(11〜16)；該電気コイルの
外周面および上下端面を覆い、電気コイルの上下開口に
対向する開口を上下に有する磁路部材(21〜26)；該磁路
部材の前記開口ならびに前記電気コイルの内空間を貫通
する、少くとも外周面が電気良導体であり少くとも該外
周面の内側が磁気良導体であるロッド(3)；および、前
記電気コイルに電流を供給するコイルドライバ(41)；を
備える。なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述する
実施例の対応要素を示す。
ションは、筒状の電気コイル(11〜16)；該電気コイルの
外周面および上下端面を覆い、電気コイルの上下開口に
対向する開口を上下に有する磁路部材(21〜26)；該磁路
部材の前記開口ならびに前記電気コイルの内空間を貫通
する、少くとも外周面が電気良導体であり少くとも該外
周面の内側が磁気良導体であるロッド(3)；および、前
記電気コイルに電流を供給するコイルドライバ(41)；を
備える。なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述する
実施例の対応要素を示す。
【０００７】
【作用】コイルドライバ(41)が電気コイル(11〜16)に通
電すると、コイル電流により、電気コイルのコイルワイ
ヤが延びる方向を中心として、磁路部材(21〜26)および
ロッド(3)をめぐる磁束が発生し、磁路部材(21〜26)か
らロッド(3)に流れる、ロッド(3)の外周面に直交する磁
束成分を生ずる。電気コイル(11〜16)および磁路部材(2
1〜26)に対して相対的にロッド(3)がその中心軸線が延
びる方向(該直交する磁束成分に直交する方向)に移動す
ると、ロッド(3)の電気良導体に、該磁束成分を周回す
る形の渦電流が流れ、この渦電流と該磁束成分との間の
電磁力により、磁路部材(21〜26)とロッド(3)との間
に、ロッド(3)の前記移動を妨げる方向の電磁力が作用
する。すなわち、磁路部材(21〜26)からロッド(3)に流
れる磁束が、ロッド(3)に制動力を与える。この制動力
は、電磁誘導の法則に従がい、ロッド(3)の移動速度が
速い程大きい。したがってロッド(3)の振動が速い(振動
周波数が高い)程、大きな制動力が自動的に発生する。
すなわち、本発明の電磁力サスペンションは、ロッド
(3)の振動を抑制するショックアブソ−バ機能があり、
この機能は、高周波振動に対して高い。永久磁石を必要
としないので、永久磁石を用いる場合の問題点、例えば
高コスト，高重量，経時劣化，衝撃にもろい、等がすべ
て改善される。
電すると、コイル電流により、電気コイルのコイルワイ
ヤが延びる方向を中心として、磁路部材(21〜26)および
ロッド(3)をめぐる磁束が発生し、磁路部材(21〜26)か
らロッド(3)に流れる、ロッド(3)の外周面に直交する磁
束成分を生ずる。電気コイル(11〜16)および磁路部材(2
1〜26)に対して相対的にロッド(3)がその中心軸線が延
びる方向(該直交する磁束成分に直交する方向)に移動す
ると、ロッド(3)の電気良導体に、該磁束成分を周回す
る形の渦電流が流れ、この渦電流と該磁束成分との間の
電磁力により、磁路部材(21〜26)とロッド(3)との間
に、ロッド(3)の前記移動を妨げる方向の電磁力が作用
する。すなわち、磁路部材(21〜26)からロッド(3)に流
れる磁束が、ロッド(3)に制動力を与える。この制動力
は、電磁誘導の法則に従がい、ロッド(3)の移動速度が
速い程大きい。したがってロッド(3)の振動が速い(振動
周波数が高い)程、大きな制動力が自動的に発生する。
すなわち、本発明の電磁力サスペンションは、ロッド
(3)の振動を抑制するショックアブソ−バ機能があり、
この機能は、高周波振動に対して高い。永久磁石を必要
としないので、永久磁石を用いる場合の問題点、例えば
高コスト，高重量，経時劣化，衝撃にもろい、等がすべ
て改善される。
【０００８】ロッド(3)の軸心が延びる方向に、電気コ
イル(11〜16)と磁路部材(21〜26)でなる電磁石(11,21〜
16,26)を複数個配列した場合、上述の機能が同様に発輝
されると共に、電気コイル(11〜16)のそれぞれに、隣接
するものの間で位相が異なる交流電流を供給することに
より、電磁石グル−プ(11,21〜16,26)がロッド(3)に及
ぼす磁界が、ロッド(3)の軸心が延びる方向に移動し、
ロッド(3)の電気良導体に、この磁界の移動を妨げるよ
うに渦電流が流れ、この渦電流と移動磁界との間の電磁
力により、ロッド(3)に磁界の移動方向の推力が作用す
る。車両の車輪と車体の一方にロッド(3)を、他方に電
磁石グル−プ(11,21〜16,26)を連結した場合に、この推
力の方向を車輪から車体に向かう方向（車体を支える方
向）とすることにより、該推力はいわば車体を支えるば
ね力となり、交流電流レベルを調整することによりこの
ばね力を調整しうる。したがって本発明のサスペンショ
ンは、電気コイル(11〜16)のそれぞれに、隣接するもの
の間で位相が異なる交流電流を供給する態様で、ショッ
クアブソ−バ機能と、車体支持力を積極的に調整するア
クティブ機能が同時に実現する。
イル(11〜16)と磁路部材(21〜26)でなる電磁石(11,21〜
16,26)を複数個配列した場合、上述の機能が同様に発輝
されると共に、電気コイル(11〜16)のそれぞれに、隣接
するものの間で位相が異なる交流電流を供給することに
より、電磁石グル−プ(11,21〜16,26)がロッド(3)に及
ぼす磁界が、ロッド(3)の軸心が延びる方向に移動し、
ロッド(3)の電気良導体に、この磁界の移動を妨げるよ
うに渦電流が流れ、この渦電流と移動磁界との間の電磁
力により、ロッド(3)に磁界の移動方向の推力が作用す
る。車両の車輪と車体の一方にロッド(3)を、他方に電
磁石グル−プ(11,21〜16,26)を連結した場合に、この推
力の方向を車輪から車体に向かう方向（車体を支える方
向）とすることにより、該推力はいわば車体を支えるば
ね力となり、交流電流レベルを調整することによりこの
ばね力を調整しうる。したがって本発明のサスペンショ
ンは、電気コイル(11〜16)のそれぞれに、隣接するもの
の間で位相が異なる交流電流を供給する態様で、ショッ
クアブソ−バ機能と、車体支持力を積極的に調整するア
クティブ機能が同時に実現する。
【０００９】本発明の他の目的および特徴は図面を参照
した以下の実施例の説明より明らかになろう。
した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００１０】
【実施例】図１に本発明の一実施例の外観を示す。図１
においてサスペンション１０の上カバ−１１には、支持
板１４が固着されており、この支持板１４が車体（図示
せず）を支持する。サスペンション１０のシリンダ１２
の下端には継板１５が固着されており、この継板１５が
ホィ−ルモ−タ２１のステ−タハウジングに固着されて
いる。ホィ−ルモ−タ２１のロ−タには車輪２２が固着
されており、車輪２２にタイヤ２３が装着されている。
シリンダ１２に固着された座金と支持板１４に固着され
た座金の間に圧縮コイルスプリング１３が介挿されてお
り、車体の荷重は実質上圧縮コイルスプリング１３で支
えられる。図１には電気自動車の一車輪部のみを示す。
該電気自動車の他の３個の車輪部にも、図１に示すサス
ペンション１０と同様なものが装備されている。
においてサスペンション１０の上カバ−１１には、支持
板１４が固着されており、この支持板１４が車体（図示
せず）を支持する。サスペンション１０のシリンダ１２
の下端には継板１５が固着されており、この継板１５が
ホィ−ルモ−タ２１のステ−タハウジングに固着されて
いる。ホィ−ルモ−タ２１のロ−タには車輪２２が固着
されており、車輪２２にタイヤ２３が装着されている。
シリンダ１２に固着された座金と支持板１４に固着され
た座金の間に圧縮コイルスプリング１３が介挿されてお
り、車体の荷重は実質上圧縮コイルスプリング１３で支
えられる。図１には電気自動車の一車輪部のみを示す。
該電気自動車の他の３個の車輪部にも、図１に示すサス
ペンション１０と同様なものが装備されている。
【００１１】図２に、図１に示すサスペンション１０の
上カバ−１１およびシリンダ１２の縦断面を示し、図３
に、図２に示す１組の電磁石（１5，２5）の縦断面を拡
大して示す。この実施例では軟鉄シリンダ１２内に６組
の電磁石（１1，２1）〜（１6，２6）が圧入され固定さ
れており、これらの電磁石の中心穴をロッド３が貫通し
ている。
上カバ−１１およびシリンダ１２の縦断面を示し、図３
に、図２に示す１組の電磁石（１5，２5）の縦断面を拡
大して示す。この実施例では軟鉄シリンダ１２内に６組
の電磁石（１1，２1）〜（１6，２6）が圧入され固定さ
れており、これらの電磁石の中心穴をロッド３が貫通し
ている。
【００１２】１組の電磁石（１5，２5）は、ロッド３の
外径よりわずかに大きい内径の円形開口を中心に開けた
２枚の軟鉄円板の間に、円筒状の電気コイル１5を挿入
し一体化した軟鉄円筒体を介挿し、２枚の軟鉄円板と該
軟鉄円筒体を一体に固着して円筒状電磁石としたもので
あり、軟鉄円板と軟鉄円筒体の外径は、シリンダ１２の
内径と同程度の、シリンダ１２に圧入しうるものであ
る。なお、軟鉄円板と軟鉄円筒体の当接面には電気コイ
ル１5のリ−ド線を半径方向に引出す溝があり、また、
軟鉄円板と軟鉄円筒体の外周面には、引出したリ−ド線
を上下方向（中心軸線に沿う方向）に配架するための溝
（自己のリ−ド線のみならず、他の電磁石のリ−ド線を
も案内する比較的に広幅の溝）がある。６個の電磁石
（１1，２1）〜（１6，２6）の中心穴にロッド３と形状
が同等の整列用ロッドを通して隣り合う電磁石を接合
し、かつ各電磁石のリ−ド線を外周面の溝に配線してか
ら、これら６個の電磁石がシリンダ１２に挿入されて図
２に示すようにシリンダ１２に一体に装備されている。
外径よりわずかに大きい内径の円形開口を中心に開けた
２枚の軟鉄円板の間に、円筒状の電気コイル１5を挿入
し一体化した軟鉄円筒体を介挿し、２枚の軟鉄円板と該
軟鉄円筒体を一体に固着して円筒状電磁石としたもので
あり、軟鉄円板と軟鉄円筒体の外径は、シリンダ１２の
内径と同程度の、シリンダ１２に圧入しうるものであ
る。なお、軟鉄円板と軟鉄円筒体の当接面には電気コイ
ル１5のリ−ド線を半径方向に引出す溝があり、また、
軟鉄円板と軟鉄円筒体の外周面には、引出したリ−ド線
を上下方向（中心軸線に沿う方向）に配架するための溝
（自己のリ−ド線のみならず、他の電磁石のリ−ド線を
も案内する比較的に広幅の溝）がある。６個の電磁石
（１1，２1）〜（１6，２6）の中心穴にロッド３と形状
が同等の整列用ロッドを通して隣り合う電磁石を接合
し、かつ各電磁石のリ−ド線を外周面の溝に配線してか
ら、これら６個の電磁石がシリンダ１２に挿入されて図
２に示すようにシリンダ１２に一体に装備されている。
【００１３】図３を参照する。電磁石（１1，２1）〜
（１6，２6）の中心穴を貫通するロッド３は、この実施
例では、中空軟鉄棒３１をアルミニュ−ムパイプ３２に
圧入して両者を一体にしたものである。なお、パイプ３
２は銅パイプであってもよい。電気コイル１5に直流電
流を流していると、例えば図３に２点鎖線で示すよう
に、電気コイル１5と鎖交する磁路（電磁石の軟鉄円筒
体−軟鉄円板−中空軟鉄棒３１）に磁束が流れており、
アルミニュ−ムパイプ３２および軟鉄棒３１の外周面に
直交する磁束がある。そこで例えばロッド３が上又は下
に移動するとこれは磁界を横切る方向に電気導体が移動
することになるので、フレミングの右手の法則に従がう
電流がパイプ３２および軟鉄棒３１に誘起され、この電
流はパイプ３２の外周面に直交する磁束を周回する渦電
流であり、そのレベルはロッド３の移動速度に比例す
る。この渦電流と前記直交する磁束によりフレミングの
左手の法則に従がう力すなわちロッド３の移動を止めよ
うとする力が発生する。つまり、ロッド３が移動すると
移動を拘止しようとする電流がパイプ３２および軟鉄棒
３１に誘起され、ロッド３の移動速度が高い程それを抑
止しようとする力が大きくなる。これにより、シリンダ
１２とロッド３の相対的な振動に対して、それが速い
（振動周波数が高い）程大きい減衰力がセルフアライニ
ング的に発生する。電気コイル１5の電流レベルを高く
するとこの減衰力が大きくなり、電流レベルの調整によ
り減衰力を調整しうる。軟鉄棒３１は導電体であるの
で、軟鉄棒３１のみでロッド３を構成した場合にも、上
述の機能が現われるが、軟鉄よりも導電度が高いアルミ
ニュ−ムパイプ３２を被覆することにより、強い渦電流
が発生して、より大きな減衰力が得られる。パイプ３２
は銅パイプとしてもよい。
（１6，２6）の中心穴を貫通するロッド３は、この実施
例では、中空軟鉄棒３１をアルミニュ−ムパイプ３２に
圧入して両者を一体にしたものである。なお、パイプ３
２は銅パイプであってもよい。電気コイル１5に直流電
流を流していると、例えば図３に２点鎖線で示すよう
に、電気コイル１5と鎖交する磁路（電磁石の軟鉄円筒
体−軟鉄円板−中空軟鉄棒３１）に磁束が流れており、
アルミニュ−ムパイプ３２および軟鉄棒３１の外周面に
直交する磁束がある。そこで例えばロッド３が上又は下
に移動するとこれは磁界を横切る方向に電気導体が移動
することになるので、フレミングの右手の法則に従がう
電流がパイプ３２および軟鉄棒３１に誘起され、この電
流はパイプ３２の外周面に直交する磁束を周回する渦電
流であり、そのレベルはロッド３の移動速度に比例す
る。この渦電流と前記直交する磁束によりフレミングの
左手の法則に従がう力すなわちロッド３の移動を止めよ
うとする力が発生する。つまり、ロッド３が移動すると
移動を拘止しようとする電流がパイプ３２および軟鉄棒
３１に誘起され、ロッド３の移動速度が高い程それを抑
止しようとする力が大きくなる。これにより、シリンダ
１２とロッド３の相対的な振動に対して、それが速い
（振動周波数が高い）程大きい減衰力がセルフアライニ
ング的に発生する。電気コイル１5の電流レベルを高く
するとこの減衰力が大きくなり、電流レベルの調整によ
り減衰力を調整しうる。軟鉄棒３１は導電体であるの
で、軟鉄棒３１のみでロッド３を構成した場合にも、上
述の機能が現われるが、軟鉄よりも導電度が高いアルミ
ニュ−ムパイプ３２を被覆することにより、強い渦電流
が発生して、より大きな減衰力が得られる。パイプ３２
は銅パイプとしてもよい。
【００１４】図２に示すように複数個の電磁石（１1，
２1）〜（１6，２6）を配列した態様では、各電磁石を
位相差をもたせて交流通電することによりロッド３に
は、その長手方向（中心軸が延びる方向）に移動する磁
界が加わり、移動磁界を止めようとする電流がロッド３
に誘起され、誘起電流と移動磁界の相互作用により、ロ
ッド３に磁界の移動方向の推力が加わる。磁界の移動方
向を下から上に定めることにより、この推力はばね上荷
重をある程度支えるばね力に相当するものとなり、交流
電流レベルの調整によりこの推力を調整しうる。すなわ
ち前述のショックアブソ−バ機能に加えて、車体支持力
を積極的に調整するアクティブ機能を実現しうる。
２1）〜（１6，２6）を配列した態様では、各電磁石を
位相差をもたせて交流通電することによりロッド３に
は、その長手方向（中心軸が延びる方向）に移動する磁
界が加わり、移動磁界を止めようとする電流がロッド３
に誘起され、誘起電流と移動磁界の相互作用により、ロ
ッド３に磁界の移動方向の推力が加わる。磁界の移動方
向を下から上に定めることにより、この推力はばね上荷
重をある程度支えるばね力に相当するものとなり、交流
電流レベルの調整によりこの推力を調整しうる。すなわ
ち前述のショックアブソ−バ機能に加えて、車体支持力
を積極的に調整するアクティブ機能を実現しうる。
【００１５】図４に、ショックアブソ−バ機能とアクテ
ィブ機能を活用するサスペンションシステムを示す。こ
のシステムは図１に示す電気自動車の全（４個）のサス
ペンションの減衰力制御およびアクティブ制御を行なう
ものである。各サスペンションの電気コイルには、コイ
ルドライバ４1〜４4が３相交流の各相電圧Ｗ，Ｖ，Ｕ
を、ばね上荷重を支える推力を発生する各電気コイルへ
の相割り当てで、印加する。なお、図４には示していな
いが、コイルドライバ４2〜４4のそれぞれにも、図示し
ない３個のサスペンション（１０と同様なもの）のそれ
ぞれの電気コイルが接続されている。コイルドライバ４
2〜４4の構成および機能は４1と同一であるので、以下
コイルドライバ４1の構成および機能を説明し、４2〜４
4の構成および機能の説明は省略する。
ィブ機能を活用するサスペンションシステムを示す。こ
のシステムは図１に示す電気自動車の全（４個）のサス
ペンションの減衰力制御およびアクティブ制御を行なう
ものである。各サスペンションの電気コイルには、コイ
ルドライバ４1〜４4が３相交流の各相電圧Ｗ，Ｖ，Ｕ
を、ばね上荷重を支える推力を発生する各電気コイルへ
の相割り当てで、印加する。なお、図４には示していな
いが、コイルドライバ４2〜４4のそれぞれにも、図示し
ない３個のサスペンション（１０と同様なもの）のそれ
ぞれの電気コイルが接続されている。コイルドライバ４
2〜４4の構成および機能は４1と同一であるので、以下
コイルドライバ４1の構成および機能を説明し、４2〜４
4の構成および機能の説明は省略する。
【００１６】コイルドライバ４1は、３相交流の各相
Ｗ，Ｖ，Ｕの電流を各電気コイルに通電する各相ドライ
バ（交流増幅器）とコントロ−ラを含む。各相ドライバ
には３相交流発生器３５が発生する各相交流基準電圧
（２π／３の位相差がある３組）のそれぞれと直流電圧
（電源電圧）が与えられ、コントロ−ラには制御装置３
０から通電レベル指示信号が与えられる。コントロ−ラ
は通電レベル指示信号が指定するレベルの電流を電気コ
イルに流すための増幅率を算出しこれを各相ドライバに
与える。各相ドライバは、発生器３５が与える各相の交
流基準電圧を与えられた増幅率で増幅して、コントロ−
ラが指示したレベルの電流を発生し電気コイルに通電す
る。
Ｗ，Ｖ，Ｕの電流を各電気コイルに通電する各相ドライ
バ（交流増幅器）とコントロ−ラを含む。各相ドライバ
には３相交流発生器３５が発生する各相交流基準電圧
（２π／３の位相差がある３組）のそれぞれと直流電圧
（電源電圧）が与えられ、コントロ−ラには制御装置３
０から通電レベル指示信号が与えられる。コントロ−ラ
は通電レベル指示信号が指定するレベルの電流を電気コ
イルに流すための増幅率を算出しこれを各相ドライバに
与える。各相ドライバは、発生器３５が与える各相の交
流基準電圧を与えられた増幅率で増幅して、コントロ−
ラが指示したレベルの電流を発生し電気コイルに通電す
る。
【００１７】車高センサ３１が車輪に対する車体の距離
（車高）を検出しこれを表わす電気信号を制御装置３０
に与え、加速度センサ３２が車両の上下方向，左右方向
および前後方向の加速度を検出してそれぞれを表わす電
気信号を制御装置３０に与え、車速センサ３３が車輪速
度センサが発生する車輪回転パルスに基づいて車速を推
定算出してこれを表わす電気信号を制御装置３０に与
え、舵角センサ３４が、ステアリングホィ−ルの回転方
向および中立点からの回転角度を検出してこれらを表わ
す電気信号を制御装置３０に与える。
（車高）を検出しこれを表わす電気信号を制御装置３０
に与え、加速度センサ３２が車両の上下方向，左右方向
および前後方向の加速度を検出してそれぞれを表わす電
気信号を制御装置３０に与え、車速センサ３３が車輪速
度センサが発生する車輪回転パルスに基づいて車速を推
定算出してこれを表わす電気信号を制御装置３０に与
え、舵角センサ３４が、ステアリングホィ−ルの回転方
向および中立点からの回転角度を検出してこれらを表わ
す電気信号を制御装置３０に与える。
【００１８】制御装置３０は、センサ３１の検出車高よ
り、車高変化の低周波成分を算出し、この低周波変化速
度および上下加速度の低周波成分に基づいて所要減衰力
を算出してこれをサスペンション通電電流レベル（減衰
力調整通電レベル）に変換する。また、左右方向加速度
の低周波成分，前後方向加速度の低周波成分、ならび
に、車速と舵角に基づいて算出した車体のロ−ル推定
値、に基づいて、車体のピッチングおよびロ−リング
（すなわち車両運転状態による車体姿勢の乱れ）を抑制
するための各サスペンションの所要推力を算出し、これ
をサスペンション通電電流レベル（車体姿勢調整通電レ
ベル）に変換する。そして制御装置３０は、車速および
舵角に対応した重み係数を算出し、この重み係数に基づ
いて減衰力調整通電レベルと車体姿勢調整通電レベルを
重み付け加算して、得た値を表わす電気信号（通電レベ
ル指示信号）を各サスペンション宛てで算出して、それ
ぞれをコイルドライバ４1〜４4に与える。重み係数は、
車速が高いほどまた舵角が小さいほど減衰力調整通電レ
ベルの重みを大きくし車体姿勢調整通電レベルの重みは
小さくし、車速が低いほどまた舵角が大きいほど減衰力
調整通電レベルの重みを小さくし車体姿勢調整通電レベ
ルの重みを大きくするものである。これにより、車体の
上下振動を抑制する適正な減衰力（ショックアブソ−バ
機能）と、車高姿勢の乱れを抑制するばね上荷重支持推
力（アクティブサスペンション機能）が発生する。 す
でに説明したように、本発明のサスペンション１０は、
電気コイルに通電しておくことにより、高周波振動に対
して強い減衰力がセルフアライニングで発生し、これは
電気コイルに交流電流を通電している場合にも同様であ
る。したがって上述のように、減衰力調整のためあるい
は車体姿勢調整のために通電している限り、車体の高周
波振動は常時抑制される。車体の低周波振動は上述の通
電レベル制御により抑制される。
り、車高変化の低周波成分を算出し、この低周波変化速
度および上下加速度の低周波成分に基づいて所要減衰力
を算出してこれをサスペンション通電電流レベル（減衰
力調整通電レベル）に変換する。また、左右方向加速度
の低周波成分，前後方向加速度の低周波成分、ならび
に、車速と舵角に基づいて算出した車体のロ−ル推定
値、に基づいて、車体のピッチングおよびロ−リング
（すなわち車両運転状態による車体姿勢の乱れ）を抑制
するための各サスペンションの所要推力を算出し、これ
をサスペンション通電電流レベル（車体姿勢調整通電レ
ベル）に変換する。そして制御装置３０は、車速および
舵角に対応した重み係数を算出し、この重み係数に基づ
いて減衰力調整通電レベルと車体姿勢調整通電レベルを
重み付け加算して、得た値を表わす電気信号（通電レベ
ル指示信号）を各サスペンション宛てで算出して、それ
ぞれをコイルドライバ４1〜４4に与える。重み係数は、
車速が高いほどまた舵角が小さいほど減衰力調整通電レ
ベルの重みを大きくし車体姿勢調整通電レベルの重みは
小さくし、車速が低いほどまた舵角が大きいほど減衰力
調整通電レベルの重みを小さくし車体姿勢調整通電レベ
ルの重みを大きくするものである。これにより、車体の
上下振動を抑制する適正な減衰力（ショックアブソ−バ
機能）と、車高姿勢の乱れを抑制するばね上荷重支持推
力（アクティブサスペンション機能）が発生する。 す
でに説明したように、本発明のサスペンション１０は、
電気コイルに通電しておくことにより、高周波振動に対
して強い減衰力がセルフアライニングで発生し、これは
電気コイルに交流電流を通電している場合にも同様であ
る。したがって上述のように、減衰力調整のためあるい
は車体姿勢調整のために通電している限り、車体の高周
波振動は常時抑制される。車体の低周波振動は上述の通
電レベル制御により抑制される。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、ロッド(3)と電磁石(11〜
16,21〜26)の間の相対的な高周波振動がセルフアライニ
ング的に抑制されるので高周波振動抑制効果が高い。ま
た、複数個の電磁石(11〜16,21〜26)の位相差をもたせ
た交流通電の通電レベル制御により低周波振動又は相対
的な位置ずれを抑制することができ、車体を支持する使
用態様においては、車体姿勢を常時適正に維持すること
が可能である。加えて、本発明のサスペンションは、ロ
ッド(3)および電磁石(11〜16,21〜26)共に非常に単純か
つ堅牢な構造にすることができる。永久磁石を用いる従
来の電磁力サスペンションと比較して、構造が簡単，堅
牢，軽量，特性劣化がない，従って低コスト、等々の利
点がある。
16,21〜26)の間の相対的な高周波振動がセルフアライニ
ング的に抑制されるので高周波振動抑制効果が高い。ま
た、複数個の電磁石(11〜16,21〜26)の位相差をもたせ
た交流通電の通電レベル制御により低周波振動又は相対
的な位置ずれを抑制することができ、車体を支持する使
用態様においては、車体姿勢を常時適正に維持すること
が可能である。加えて、本発明のサスペンションは、ロ
ッド(3)および電磁石(11〜16,21〜26)共に非常に単純か
つ堅牢な構造にすることができる。永久磁石を用いる従
来の電磁力サスペンションと比較して、構造が簡単，堅
牢，軽量，特性劣化がない，従って低コスト、等々の利
点がある。
【図１】 本発明の一実施例の外観を示す正面図であ
る。
る。
【図２】 図１に示すサスペンション１０の上カバ−お
よびシリンダ１２の拡大縦断面図である。
よびシリンダ１２の拡大縦断面図である。
【図３】 図２に示す１つの電磁石（１5，２5）の拡大
縦断面図である。
縦断面図である。
【図４】 図１に示すサスペンション１０の制御システ
ムを示すブロック図である。
ムを示すブロック図である。
１1〜１6：電気コイル ２1〜２6：磁路部
材 ３：ロッド ３１：中空軟鉄棒 ３２：アルミニュ−ムパイプ ４1〜４6：コイル
ドライバ １０：サスペンション １１：上カバ− １２：シリンダ １３：圧縮コイル
スプリング １４：支持板 １５：継板 ２１：ホィ−ルモ−タ ２２：ホィ−ル ２３：タイヤ ３０：制御装置 ３１：車高センサ ３２：加速度セン
サ ３３：車速センサ ３４：舵角センサ ３５：３相交流発生器 ３６：電源回路
材 ３：ロッド ３１：中空軟鉄棒 ３２：アルミニュ−ムパイプ ４1〜４6：コイル
ドライバ １０：サスペンション １１：上カバ− １２：シリンダ １３：圧縮コイル
スプリング １４：支持板 １５：継板 ２１：ホィ−ルモ−タ ２２：ホィ−ル ２３：タイヤ ３０：制御装置 ３１：車高センサ ３２：加速度セン
サ ３３：車速センサ ３４：舵角センサ ３５：３相交流発生器 ３６：電源回路
Claims (2)
- 【請求項１】筒状の電気コイル；該電気コイルの外周面
および上下端面を覆い、電気コイルの上下開口に対向す
る開口を上下に有する磁路部材；該磁路部材の前記開口
ならびに前記電気コイルの内空間を貫通する、少くとも
外周面が電気良導体であり少くとも該外周面の内側が磁
気良導体であるロッド；および、 前記電気コイルに電流を供給するコイルドライバ；を備
える電磁力サスペンション。 - 【請求項２】所定ピッチで分布する３個以上の内フラン
ジを有する筒状の磁路部材；該磁路部材のフランジ間空
間にそれぞれが収納された２個以上の、筒状の電気コイ
ル；前記磁路部材の内フランジの開口ならびに前記電気
コイルの内空間を貫通する、少くとも外周面が電気良導
体であり少くとも該外周面の内側が磁気良導体であるロ
ッド；および、 前記電気コイルのそれぞれに隣接するものの間で位相が
異なる交流電流を供給するコイルドライバ；を備える電
磁力サスペンション。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5002611A JPH06217521A (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | 電磁力サスペンション |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5002611A JPH06217521A (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | 電磁力サスペンション |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06217521A true JPH06217521A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=11534197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5002611A Pending JPH06217521A (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | 電磁力サスペンション |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06217521A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005106268A (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Hyundai Motor Co Ltd | 自動車用衝撃吸収装置 |
| CN102392864A (zh) * | 2011-11-09 | 2012-03-28 | 上海杰灵磁性器材有限公司 | 磁力避震装置 |
| CN108263159A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-07-10 | 广州电力机车有限公司 | 一种自卸车悬挂系统 |
| WO2018188062A1 (zh) * | 2017-04-14 | 2018-10-18 | 深圳市方鹏科技有限公司 | 一种基于虚拟现实技术的机械人成像系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5185967U (ja) * | 1974-12-28 | 1976-07-09 | ||
| JPS6017876U (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-06 | マツダ株式会社 | 車両のスライドドア装置 |
| JPH0377709U (ja) * | 1989-12-01 | 1991-08-06 |
-
1993
- 1993-01-11 JP JP5002611A patent/JPH06217521A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5185967U (ja) * | 1974-12-28 | 1976-07-09 | ||
| JPS6017876U (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-06 | マツダ株式会社 | 車両のスライドドア装置 |
| JPH0377709U (ja) * | 1989-12-01 | 1991-08-06 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005106268A (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Hyundai Motor Co Ltd | 自動車用衝撃吸収装置 |
| CN102392864A (zh) * | 2011-11-09 | 2012-03-28 | 上海杰灵磁性器材有限公司 | 磁力避震装置 |
| WO2018188062A1 (zh) * | 2017-04-14 | 2018-10-18 | 深圳市方鹏科技有限公司 | 一种基于虚拟现实技术的机械人成像系统 |
| CN108263159A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-07-10 | 广州电力机车有限公司 | 一种自卸车悬挂系统 |
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