CN101351657A - 缓冲器 - Google Patents

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Abstract

一种缓冲器(D1),具有:促动器(A),其具有将直线运动变换成转动运动的运动变换机构(T)、传递通过该运动变换机构(T)变换的转动运动的电机(M),与车辆的弹簧上部件侧(B)连接;液压减震器(E),其具有缸部(C)、可自由滑动地插入缸部(C)内并在缸部(C)内分隔成两个压力室的活塞(P)、一端与活塞(P)连接的杆(R),将促动器(A)的直线运动传递到杆(R)或缸部(C)的一方,并且,杆(R)或缸部(C)的另一方与车辆的弹簧下部件(W)侧连接;收纳于所述压力室中的一方的压力室内、向压缩液压减震器(E)的方向加力的弹簧(1);以及收纳于另一方的压力室内、向使液压减震器(E)伸长的方向加力的弹簧(2)。

Description

缓冲器
技术领域
本发明涉及利用在电机上产生的电磁力抑制上述车体和车轴的相对移动的缓冲器的改良。
背景技术
如特开2001-180244号公报所示,作为这种缓冲器,提出了具有液压减震器和向液压减震器的活塞杆施加推动力的促动器的缓冲器的方案,在该方案中,将液压减震器的杆形成为筒状,并且在该杆的内周侧设置内螺纹部,还具有轴,该轴的一端与电机的转子连接、另一端与旋合在该杆的内螺纹部上的外螺纹部件连接,将该轴插通液压减震器的杆,利用上述轴和杆构成液压减震器的活塞杆。
在该方案中,将利用电机使轴和杆向轴方向相对移动、使活塞杆伸缩时产生的力,附加在由液压减震器产生的衰减力上,即,通过将电机的转矩变换成轴和杆的相对移动方向的力,使该力附加地作用于液压减震器的衰减力,以此使振动衰减。
并且,在特开平08-197931号公报所公开的缓冲器中,具有:弹性支撑车体侧、即车辆的弹簧上部件侧的螺旋弹簧;可自由转动地与滚珠螺母旋合的螺杆轴,该滚珠螺母与车轴、即弹簧下部件侧连接;与螺杆轴的一端连接并夹装在一对弹簧之间、弹性支撑在弹簧上部件侧的电机;固定在车体侧、使电机的上下方向的振动衰减的液压减震器。利用电机产生的转动转矩对车体和车轴的相对移动进行主动控制。
但是,上述现有的缓冲器具有以下问题。
即,在上述特开2001-180244号公报所公开的缓冲器中,由于通过电机强制地使活塞杆伸长,因此,不确定液压减震器的活塞位置相对于缸部处于怎样的位置。
这样就会发生以下的问题,例如,在活塞位于缸部的下端附近的状态下,一旦输入诸如从路面上推的高频振动,则活塞与底阀(ベ一スバルブ)或缸部底部碰撞,其结果,上述碰撞产生的冲击传递到车体的弹簧上部件,影响车辆的乘坐感觉,最坏的情况下可能导致液压减震器的损坏。
并且,一旦活塞位于缸部的上端附近,则在车体碰撞的情况下,活塞有可能与缸部上部碰撞,在这种情况下也与上述相同,将使车辆的乘坐感觉变差,而且,将导致液压减震器的损坏,在缓冲器的可靠性方面将出现问题。
而且,如果一直监视活塞相对于缸部的位置,将活塞控制在中立位置,则在车辆行驶中尽管不需要姿势控制,但要使活塞杆进行伸缩、使活塞返回中立位置,因此车体姿势发生变化,使车辆的驾驶员有不安感或有不协调的感觉,因此,这样也不能改善车辆的乘坐感觉。
并且,在特开平08-197931号公报所示的缓冲器中,由于电机通过一对弹簧定心,因此,液压减震器的活塞相对缸部进行定位,可以解决上述特开2001-180244号公报所公开的缓冲器的问题。
但是,该缓冲器为了使作为衰减力发生源的电机的转矩向直线方向作用,具有通过变换成衰减力的螺杆轴和滚珠螺母构成的运动变换机构,由于进行转动的部件的惯性质量大,电机和运动变换机构在输入高频振动时也与转动系统的摩擦力相辅相成、不能进行伸缩动作,因此,利用上述液压减震器和一对弹簧吸收该高频振动。
但是,在该缓冲器中,在如上所述地输入高频振动时,电机直接通过该高频振动进行振动,其结果,有时高频振动的加速度大,具有缓冲器的可靠性方面的问题。
并且,由于电机和螺杆轴的质量大,因此,在电机和螺杆轴被一对弹簧弹性支撑的结构中,电机和螺杆轴也进行大的振动,容易将弹簧下部件的振动传递到弹簧上部件,这一点有可能导致乘坐感觉恶化。
发明内容
因此,本发明就是鉴于上述问题而形成的,其目的是提供一种缓冲器,该缓冲器采用利用电机的电磁力产生衰减力的结构,并且可提高可靠性和车辆的乘坐感觉。
为了实现上述目的,本发明提供一种缓冲器,具有:促动器,其具有将直线运动变换成转动运动的运动变换机构、和传递通过该运动变换机构变换的转动运动的电机,与车辆的弹簧上部件侧连接;液压减震器,其具有缸部、可自由滑动地插入缸部内并在缸部内分隔成两个压力室的活塞、一端与活塞连接的杆,将促动器的直线运动传递到杆或缸部的一方,并且,杆或缸部的另一方与车辆的弹簧下部件侧连接;收纳于所述压力室中的一方的压力室内、向压缩液压减震器的方向加力的弹簧;以及收纳于另一方的压力室内、向使液压减震器伸长的方向加力的弹簧。
而且,本发明的解决问题的其它方案是一种缓冲器,具有:促动器,其具有将直线运动变换成转动运动的运动变换机构、和传递通过该运动变换机构变换的转动运动的电机,与车辆的弹簧上部件侧连接;液压减震器,其具有缸部、可自由滑动地插入缸部内并在缸部内分隔成两个压力室的活塞、一端与活塞连接的杆,将促动器的直线运动传递到杆或缸部的一方,并且,将杆或缸部的另一方与车辆的弹簧下部件侧连接;向压缩液压减震器的方向加力的弹簧;以及向使液压减震器伸长的方向加力的空气弹簧。
并且,本发明的解决问题的其它方案是一种缓冲器,具有:促动器,其具有将直线运动变换成转动运动的运动变换机构、和传递通过该运动变换机构变换的转动运动的电机,与车辆的弹簧上部件侧连接;空气减震器,其具有缸部、可自由滑动地插入缸部内并在缸部内分隔成两个压力室的活塞、一端与活塞连接的杆,将促动器的直线运动传递到杆或缸部的一方,并且,杆或缸部的另一方与车辆的弹簧下部件侧连接;以及向压缩空气减震器的方向加力的弹簧。
根据本发明的缓冲器,由于该液压减震器或空气减震器相对于促动器串联连接,并且,设置在弹簧下部件侧,因此,在车辆在难走的路上行驶或接触路面突起的情况下,例如如果加速度比较大的振动等的高频振动输入弹簧下部件,则将吸收该振动能量,与弹簧和空气弹簧产生的振动传递抑制效果相辅相成,使振动很难传递到促动器侧地进行作用。
因此,液压减震器或空气减震器吸收该振动,而且弹簧和空气弹簧发挥振动传递抑制效果,由此可抑制振动向促动器的传递,因此,该缓冲器具有即使在这种情况下也不会使车辆的乘坐感觉恶化的效果。
而且,如上所述,由于通过液压减震器或空气减震器防止高频振动直接作用于促动器,因此可抑制尤其是加速度大的高频振动传递到电机上,因此,可提高作为缓冲器的主要零件的促动器的可靠性,解决现有的缓冲器的问题,提高缓冲器的可靠性。
并且,由于设置向压缩液压减震器的方向加力的弹簧和向使液压减震器伸长的方向加力的弹簧,或者设置向压缩液压减震器的方向加力的弹簧和向使液压减震器伸长的方向加力的空气弹簧,或者设置向压缩作为空气弹簧进行作用的空气减震器的方向加力的弹簧,因此,可发挥抑制尤其是弹簧下部件的高频振动传递到促动器侧、即弹簧上部件侧的作用,同时,可发挥相对于液压减震器或空气减震器的缸部、使活塞返回确定位置的作用。
即,解决如现有的缓冲器那样的问题,即,活塞与汽缸进行干涉、使车辆的乘坐感觉恶化,或使缓冲器的可靠性降低。
而且,在将向压缩液压减震器的方向加力的弹簧和向使其伸长的方向加力的弹簧收纳于液压减震器的缸部内的情况下,与在液压减震器外周侧等处设置弹簧支架和各弹簧的结构相比较,可使缓冲器细长化以及小型化,并且,可缩小各弹簧的直径,因此,与在液压减震器外周侧设置各弹簧的情况相比较,即使缩小线材直径也可确保相同的弹簧常量,可相应地削减各弹簧的成本,并可使缓冲器轻量化。并且,由于无需形成将弹簧支架和各弹簧设置在液压减震器外周侧等处的构成,因此,也可相应地增加液压减震器的外周直径,在这种情况下,由于可增加液压减震器内的液体量,因此,可抑制液体的温度变化、防止液压减震器的衰减力的特性变化。
并且,在将向压缩以及伸长液压减震器的方向加力的两个弹簧中的一个形成为空气弹簧的情况下,可使缓冲器轻量化,可使缓冲器小型化。
并且,在缓冲器采用空气减震器的情况下,可使缓冲器进一步轻量化,可降低向弹簧上部件的振动传递放大,可进一步提高车辆的乘坐感觉,提高对促动器侧的振动传递的抑制效果,因此,可进一步提高缓冲器的可靠性。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的缓冲器的概念图。
图2是本发明的第一实施方式的缓冲器的具体结构的纵剖视图。
图3是本发明的第一实施方式的缓冲器的局部放大纵剖视图。
图4是本发明的第二实施方式的缓冲器的概念图。
图5是本发明的第二实施方式的缓冲器的具体结构的纵剖视图。
图6是本发明的第二实施方式的缓冲器的局部放大纵剖视图。
图7是本发明的第二实施方式的变形例的缓冲器的局部放大纵剖视图。
图8是本发明的第三实施方式的缓冲器的概念图。
图9是本发明的第三实施方式的缓冲器的局部放大纵剖视图。
图10是本发明的第三实施方式的变形例的缓冲器的局部放大纵剖视图。
具体实施方式
以下基于图示的实施方式就本发明进行说明。
如图1所示,第一实施方式的缓冲器D1与悬挂弹簧S并列地夹装在弹簧下部件W和弹簧上部件B之间,基本上具有:与弹簧下部件W连接的液压减震器E1;与液压减震器E1串联连接并与弹簧上部件B侧连接的促动器A;与液压减震器E1并列地夹装在促动器A和弹簧下部件W之间、向压缩液压减震器E1的方向加力的弹簧1以及向使液压减震器E1伸长的方向加力的弹簧2。
促动器A具有将直线运动变换成转动运动的运动变换机构T和传递通过该运动变换机构T变换的转动运动的电机M,运动变换机构T具体是由例如通过螺杆轴和螺母构成的进给螺杆机构、齿条-齿轮机构、蜗轮等的机构构成的。
并且,该促动器A将电机M作为驱动源,因此,运动变换机构T中的转动部件,即,在采用进给螺杆机构的情况下、螺杆轴或螺母中的任何一个转动侧的部件的转动运动传递到电机M,在向电机M供给电能、进行驱动的情况下,发挥使直线运动侧的部件进行直线运动、即作为促动器的功能。
并且,一旦从转动部件侧强制输入转动运动,则电机M基于感应电动势、产生抑制转动部件的转动运动的转矩,因此,发挥抑制直线运动侧的部件进行直线运动的作用。即,在这种情况下,电机M将从外部输入的运动能量进行再生、变换成电能,通过所产生的再生转矩来抑制上述直线运动侧的部件的直线运动。
因此,该促动器A通过使电机M积极地产生转矩、可向直线运动侧的部件供给推力,并且,在直线运动侧的部件被外力强制运动的情况下,可利用电机M产生的再生转矩抑制上述运动。
并且,该缓冲器D1可利用上述促动器A产生的推力和转矩抑制弹簧上部件B和弹簧下部件W的相对移动,并且也可发挥促动器的作用,同时进行弹簧上部件B、具体是车辆的车体姿势的控制,通过这样,也可发挥主动悬架的作用。
另外,电机M和运动变换机构T的转动部件可传递转动运动地连接即可,因此,也可在电机M和上述转动部件之间安装减速器或可传递转动运动的杆、联轴器等。
并且,电机M可实现上述功能即可,因此,可使用各种形式的电机,具体可使用例如直流、交流电机、感应电机、同步电机等。
液压减震器E1的具体结构在后面进行说明,其具有缸部C1、可自由滑动地插入缸部C1内并在缸部C1内分隔两个压力室的活塞P1、以及一端与活塞P1连接的杆R1,在伸缩时产生规定的衰减力。
在该缓冲器中,液压减震器E1的主要目的是吸收高频振动,夹装在促动器A和弹簧下部件W之间,具体是一端与促动器A的直线运动侧的部件连接,另一端与弹簧下部件W连接。
另外,在连接液压减震器E1和促动器A时,将液压减震器E1的缸部C1或杆R1的一方与促动器A的直线运动侧的部件连接即可,另一方面,将液压减震器E1的缸部C1或杆R1的另一方与弹簧下部件W连接。
因此,液压减震器E1可以以所谓的正立或倒立的方式夹装在促动器A和弹簧下部件W之间。
并且,在该缓冲器D1中,具有分别收容于液压减震器E1的各压力室内、向压缩液压减震器E1的方向加力的弹簧1,和向使液压减震器E1伸缩的方向加力的弹簧2。
即,弹簧1、2相对于液压减震器E1并列地夹装在促动器A和弹簧下部件W之间,具体是,利用两个弹簧1、2夹持、支撑液压减震器E1的活塞P1。
通过这样,弹簧1向压缩液压减震器E1的方向加力,并且弹簧2向使液压减震器E1伸长的方向加力。
这些弹簧1、2发挥尤其是抑制将弹簧下部件W的高频振动传递到促动器A侧、即、弹簧上部件B侧的作用,并且发挥相对于液压减震器E1的缸部、使活塞返回到确定位置的作用。
即,可以解决如现有的缓冲器那样的问题,即,活塞P1与缸部C1干涉、使车辆的乘坐感觉变差,或使缓冲器的可靠性降低。
并且,在该缓冲器D1中,该液压减震器E1与促动器A串联连接,并且,设置在弹簧下部件W侧,因此,在车辆在难走的路上行驶或接触到路面的突起的情况下,如果例如加速度比较大的振动等的高频振动输入弹簧下部件W,则将吸收该振动能量,与上述弹簧1、2产生的抑制振动传递效果相辅相成,使振动很难传递到促动器A侧。
在此,促动器A虽然将从弹簧下部件W侧输入的直线运动、即振动变换成转动运动,但具有多个进行转动的部件,其惯性质量也大,相对于高频振动,惯性力矩增大,并且,也受到摩擦力的影响,具有容易将弹簧下部件W侧的振动传递到弹簧上部件B的特性,但如上所述,液压减震器E1吸收该振动,并且,弹簧1、2通过发挥抑制振动传递的效果,抑制振动向促动器A传递,因此,即使在这种情况下,该缓冲器D1也具有不使车辆的乘坐感觉变差的效果。
而且,由于通过液压减震器E1如上所述地防止高频振动对促动器A直接作用,因此可抑制尤其是加速度大的高频振动传递到电机M,所以,作为缓冲器D1的主要零件的促动器A的可靠性有所提高,可解决现有的缓冲器D的问题,提高缓冲器D1的可靠性。
并且,通过形成上述结构,可提高促动器A的使用环境,因此,可降低促动器A的成本。
而且,由于上述弹簧1、2收纳于液压减震器E1的缸部C1内,因此,与在液压减震器E1的外周侧等设置弹簧支架和各弹簧的结构相比较,可使缓冲器D1细长化以及小型化。
并且,由于弹簧1、2收纳于液压减震器E1的缸部C1内,因此,在将弹簧1、2形成为螺旋弹簧的情况下,可缩小弹簧1、2的直径,与在液压减震器E1的外周侧设置各弹簧的情况相比较,即使缩小线直径也可确保相同的弹簧常量,可相应地削减弹簧1、2的成本,同时,可使缓冲器D1轻量化。
并且,由于无需形成将弹簧支架和各弹簧设置在液压减震器E1的外周侧等的结构,因此,也可相应地增加液压减震器E1的外周直径,在这种情况下,由于可增加液压减震器E1内的液体量,因此,可抑制液体的温度变化、防止液压减震器E1的衰减力的特性变化。
并且,由于形成促动器A的直线运动传递到液压减震器E1结构,即,电机M或上述转动部件与弹簧上部件B侧连接的结构,因此,利用弹簧1、2支撑的质量中不包括电机M等的质量大的部件。
因此,与电机本身被弹簧支撑的现有的缓冲器相比较,即使高频振动对弹簧下部件W进行作用,也可使被弹簧1、2支撑、在弹簧上部件B和弹簧下部件W之间振动的总质量为轻量,弹簧下部件W的振动很难传递到弹簧上部件B,通过这样可进一步提高乘坐时的感觉。
而且,从上述说明中可明确,由于电机M本身不被弹簧1、2支撑,因此,容易进行电机M的布线等,且由于高频振动不直接输入电机M本身,因此,不用担心损坏布线。因此,该缓冲器D1向车辆的安装性有所提高,更加实用。
以上概念性地就第一实施方式的缓冲器D1进行了说明,以下就缓冲器D1的具体构成进行说明。
如图2所示,具体构成的第一实施方式的缓冲器D1基本上具有:与无图示的弹簧下部件连接的液压减震器E1;与液压减震器E1串联连接的同时、与无图示的弹簧上部件侧连接的促动器A;与液压减震器E1并列地夹装在促动器A和弹簧下部件之间、向压缩液压减震器E1的方向加力的弹簧1以及向使液压减震器E1伸长的方向加力的弹簧2。
以下进行具体说明,促动器A具有电机M和运动变换机构T。
电机M没有专门图示,其由壳体3、转子、定子构成,转子由轴、安装在轴的外周的磁铁构成,通过滚珠轴承等可自由转动地支撑在壳体3上。
而定子由在壳体3的内周与上述磁铁相对地安装的作为电枢铁心的铁心、和卷绕在铁心上的线圈构成,电机M由所谓的无刷电机构成。
虽然没有图示,但在电机M上安装有作为转子位置检测机构的霍尔元件或转动变压器等的磁性传感器或光传感器等,可根据转子的转动运动状况(转动角或角速度等)、对缓冲器D1产生的抑制车体和车轴的相对移动的衰减力或控制力进行控制。
另外,在此将无刷电机作为电机M,如上所述,只要可作为电磁力产生源使用,可使用各种各样的电机,例如电刷直流电机或交流电机、感应电机等。
该电机M通过支架4可与无图示的车辆的弹簧上部件连接,具体是,支架4由在下端具有凸缘部6并形成帽形的支架筒5、焊接在凸缘部6的图中上面的环形的防震橡胶7、焊接在防震橡胶7的上端的环形板8构成,通过将电机M的壳体3固定在支架筒5的上端,将板8固定在无图示的弹簧上部件上,将电机M与弹簧上部件连接。
运动变换机构T由螺杆轴9和作为螺母的滚珠螺母10构成。
并且,螺杆轴9通过滚珠轴承11、12被内筒13可自由转动地支撑。具体是,该滚珠轴承11、12由与内筒13的图2中上端内嵌合的罩体14保持,而且,罩体14在外周侧设置有凸缘部15,该凸缘部15利用无图示的螺栓等固定在上述支架筒5的上底部。
并且,在螺杆轴9的图中上端侧设置台阶部9a,利用该台阶部9a和螺母16夹持滚珠轴承11、12,防止螺杆轴9相对于内筒13发生轴偏摆。
并且,螺杆轴9的图中上端插通形成在支架筒5的上底部的轴心部的无附示的孔,同时,与无图示的电机M的转子连接,可将螺杆轴9的转动运动传递到电机M的转子。
与螺杆轴9旋合的作为螺母的滚珠螺母10,不能转动地与直径比内筒13小的连接筒17的图2中上端连接,该连接筒17在外周侧具有多个沿着轴方向的槽17a,形成在内筒13的图中下端内周侧的突起13a插入该槽17a内,连接筒17通过上述槽17a和突起13a相对于内筒13止动。
即,与连接筒17连接的滚珠螺母10相对于内筒13止动。
如上所述,具体的缓冲器D1上的促动器A,由电机M、螺杆轴9、内筒13、滚珠螺母10以及连接筒17构成,通过支架4与无图示的弹簧上部件连接。
并且,如上所述,内筒13通过罩体14与支架筒5连接,而且,电机M固定在支架筒5上,一旦旋转驱动电机M,则螺杆轴9进行转动,但由于滚珠螺母10被相对于内筒13止动,因此,滚珠螺母10进行向图中上下方向的直线运动。
相反,一旦滚珠螺母10相对于螺杆轴9进行图中上下方向的直线运动,则滚珠螺母10的转动运动被连接筒17和内筒13限制,因此,螺杆轴9被强制旋转驱动,电机M的转子被强制旋转驱动。
在此,在滚珠螺母10受到外力而被强制进行直线运动的情况下,如上所述,电机M的转子被强制进行转动运动,因此,在电机M的线圈上产生感应电动势,再生电流进行流动,电机M产生抑制转子转动的电磁力。
即,通过使线圈产生感应电动势,使电机M进行能量再生、产生电磁力,电磁力形成的转矩对电机M的转子进行作用,上述转矩抑制转子的转动运动。
并且,抑制该转子的转动的转矩,通过运动变换机构T作为抑制滚珠螺母10的直线运动的力,在缓冲器D1中作为衰减力进行作用。
因此,促动器A一旦驱动电机M,则作为向滚珠螺母10施加直线方向的推动力的促动器发挥作用,同时,具有抑制滚珠螺母10的直线运动的功能。
另外,支架4并不局限于上述结构,也可采用其它构成,即,只要作为支架发挥作用,也可形成其它结构和形状。
并且,上述内筒13通过轴承19可自由滑动地插入设置在其外周侧的外筒18内。
并且,外筒18在其中间部外周的规定位置具有支承悬挂弹簧S的下端的悬挂弹簧支架20,该悬挂弹簧S支撑车辆的弹簧上部件的质量,如图2所示,悬挂弹簧S夹装在设置于防震橡胶7的外周侧下部的凹部7a和上述悬挂弹簧支架20之间。
通过形成这样的结构,即使车辆发生过度的碰撞,由于利用防震橡胶7支撑悬挂弹簧S的上端,因此,也可柔和地吸收传递到弹簧上部件侧的振动,可提高车辆的乘坐感觉。
而且,如上所述,在外筒18的上端内周设置有环形的轴承19,防止内筒13相对于外筒18产生轴偏摆,并且,在外筒18的上端开口部嵌合筒状的限位部件21,设置在该限位部件21的内周侧的环形的防尘圈22密封内筒13的外周和外筒18之间,防止尘埃、雨水等进入由内筒13和外筒18形成的空间内、即缓冲器D1内,防止作为缓冲器D1的主要部件的螺杆轴9、滚珠螺母10和电机M的品质劣化,提高缓冲器D1的可靠性。
并且,由于上述螺杆轴9和滚珠螺母10收容在内筒13和外筒18内,因此,不会受到来自外部的石子等的干涉,在这方面可提高缓冲器D1的可靠性。
并且,如果该缓冲器D1进行收缩、形成任意的长度,则上述限位部件21的上端与设置在内筒13的图2中上端外周侧的蛇纹管状的碰撞限位块23抵接,可缓和缓冲器D1收缩时的冲击。同时,可防止螺杆轴9的下端与后述的液压减震器E1的杆24的上端碰撞,即,所谓的缓冲器D1的触底(底付き),可提高缓冲器D1最大收缩时的车辆的乘坐感觉。
并且,外筒18的下端开口部通过压入等与后述的液压减震器E1的储存器筒25(リザ一バ筒)的外周结合。
如图3所示,液压减震器E1具有:缸部26;可自由滑动地插入缸部26内、在缸部26内分隔成图中上下的压力室27、28的活塞29;一端与活塞29连接的杆24;以及覆盖缸部26的外周侧的储存器筒25。
以下进行具体说明,形成在环形的缸盖部件30的下部的台阶部(无图示)与缸部26的上端开口部嵌合。并且,该缸盖部件30与储存器筒25的内侧嵌合,同时,铆接储存器筒25的上端开口部、固定在储存器筒25上,通过该缸盖部件30同心地定位缸部26和储存器筒25。
杆24插通缸盖部件30的内周侧,通过设置在缸盖部件30的外周侧的密封部件31,密封缸盖部件30和储存器筒25之间,同时,设置与设置在缸盖部件33的内周侧的杆24的外周滑动接触的筒状的杆引导件32,以及同样与杆24的外周滑动接触、密封杆24和缸盖部件30之间的密封部件33,液密地密封储存器筒25和缸部26的上端侧。
另一方面,带凸缘的圆板形的阀体34嵌合在缸部26的下端,液密地密封储存器筒25的有底筒状的底部件35嵌合在储存器筒25的下端内周。
上述的阀体34由于使凸缘的外周侧与上述底部件35的内周抵接,并与缸部26的下端嵌合,因此,将储存器筒25和缸部26同心地定位。
并且,如上所述,储存器筒25的中间部外周与外筒18的下端开口部结合,并且,上述底部件35具有可将缓冲器D1与车辆的弹簧下部件连接的眼形托架36,缓冲器D1通过该眼形托架36和上述支架4与悬挂弹簧S并列设置,安装于弹簧上部件和弹簧下部件之间。
并且,阀体34具有设置在底部的凹部34a、连通该凹部34a和压力室28的通道37、38、设置在各通道37、38的中途的衰减力产生元件39、40以及连通凹部34a和凸缘的外周侧的切槽34b。
并且,活塞29具有连通压力室27和压力室28的通道41、42,以及设置在各通道41、42的中途的衰减力产生元件43、44。
另外,杆24的图中上端与连接筒17的下端侧连接,并且,在杆24的图中上端附近设置有环形的缓冲部件45,该缓冲部件45在液压减震器E1进行最大压缩时与缸盖部件30的图中上端抵接,限制杆24向缸部26侧移动,并防止连接筒17和缸部26直接碰撞、缓和冲击。
而且,隔着杆24的活塞29、在两侧设置可相对于杆24进行转动的环形的弹簧支架46、47,在阀体34的上端侧也设置弹簧支架48,在上述弹簧支架46和缸盖部件30之间安装弹簧1,在弹簧支架47、48之间也安装弹簧2。
即,弹簧1收纳于压力室27内,对活塞29向图中下方地加力,即,向压缩液压减震器E1的方向加力,而弹簧2收纳于压缩室28内,对活塞29向图中上方加力,即,向使液压减震器E1伸长的方向加力。
因此,活塞29形成为通过上述弹簧1、2被从图中的上下方向加力的状态,通过这些弹簧1、2相对于缸部29在轴方向进行定位,保持在中立位置。
并且,通过上述弹簧1、2进行弹性支撑的质量为连接筒17、滚珠螺母10、液压减震器E1的杆24以及活塞29,所负担的质量比现有的缓冲器轻。
这样,由于弹簧1、2收纳于液压减震器E1内,因此,对缓冲器D1的整个长度没有影响,在这方面非常有利。
在此,就弹簧支架46、47可转动地安装在杆24上的优点进行了说明。如果液压减震器E1进行伸缩,则弹簧1、2也随着该伸缩进行伸缩,但在进行伸缩时,弹簧1、2具有向周方向转动的特性,因此相对于弹簧支架46、47、48以及缸盖部件30要向周方向转动。
对于该弹簧1、2的转动,由于弹簧支架46、47允许相对于杆24的转动,因此,不妨碍弹簧1、2的转动。
即,弹簧1、2在进行伸缩时,与弹簧支架46、47一起相对于杆24、弹簧支架48以及缸盖部件39进行转动,因此,弹簧1、2的线端部(線条端部)不会刮擦弹簧支架46、47、48的支承弹簧1、2的面或缸盖部件30上的弹簧1的支承面。
因此,由于不会损坏弹簧支架46、47、48和缸盖部件30,所以,可防止弹簧支架46、47、48和缸盖部件30的劣化,进而提高缓冲器D1的可靠性。
并且,弹簧1、2伸缩时的转动所产生的转矩不对杆24进行作用,不会使杆24向周方向转动,因此,可防止杆24和连接筒17的连接脱开。
并且,由于来自弹簧1、2的转矩不对杆24进行作用,因此,在连接筒17的槽17a和内筒13的突起13a之间不产生多余的摩擦力,不仅不会妨碍缓冲器D1的圆滑的伸缩,还可防止该连接筒16和内筒13的劣化。
因此,该缓冲器D1上的具体的允许机构就是上述弹簧支架46、47本身,通过这样将弹簧支架46、47相对于杆24可自由转动地进行安装,可简单且低成本地允许弹簧1、2向周方向的转动。并且,在上述中,将弹簧支架46、47作为允许机构,但也可以将弹簧支架48相对于阀体34可自由转动地进行安装,而且在弹簧1和弹簧支架46或缸盖部件30之间安装垫圈等环形部件,在弹簧2与弹簧支架47、48的一方之间安装垫圈等的环形部件,使该环形部件和弹簧1、2一起转动,通过这样形成允许上述弹簧1、2向周方向转动的允许机构。
并且,在将上述的外筒18的下端开口部和液压减震器E1的储存器筒25的结合形成为旋合的情况下,通过使储存器筒25相对于外筒18进行转动,可使储存器筒25在轴方向相对于外筒18进退,通过这样,可进行所谓的车高调整,即使在进行车高调整时,通过使上述弹簧支架46、47相对于杆24可进行转动,也无需担心杆24和连接筒17的结合,并且,即使在该调整时,也可以防止弹簧支架46、47、48以及缸盖部件30、进而防止该连接筒17和内筒13的劣化。
另外,在将外筒18的下端开口部和液压减震器E1的储存器筒25的结合形成为旋合的情况下,最好将螺母旋合在储存器筒25的外周,通过使该螺母与外筒18的开口部下端抵接、旋紧,可防止储存器筒25和外筒18松开。
下面回到对液压减震器E1的构成的说明,向该液压减震器E1上的缸部26内的压力室27、28中填充工作油等的液体,同时,也向缸部26和储存器筒25之间的间隙中填充规定量的液体,在该间隙49中以液面O1为界形成气室G1,该间隙49发挥储存器的作用。
因此,该液压减震器E1形成所谓的多筒型(複筒型)。当然,液压减震器E1也可以形成所谓的单筒形,但如上所述,通过将液压减震器E1形成为多筒形、将储存器设置在缸部的外周侧,具有可缩短液压减震器E1的整个长度的优点。
在该液压减震器E1中,一旦杆24相对于缸部26向图中下方移动,则活塞29向下方移动、扩大压力室27,使压力室28收缩。
此时,液体从压力室28起穿过通道42和衰减力产生元件44向压力室27移动,并且,在缸部26内,杆进入缸部26内的体积部分的过剩液体穿过通道37和衰减力产生元件39向作为储存器的间隙49移动。
并且,液压减震器E1产生与液体通过衰减力产生元件39、44时产生的压力损失相抵的衰减力。
相反,一旦杆24相对于缸部26向图中上方移动,则活塞29向上方移动、扩大压力室28,使压力室27收缩。
此时,液体从压力室27起穿过通道41和衰减力产生元件43向压力室28移动,并且,在缸部26内,杆24从缸部26内退出的体积部分的不足液体从作为储存器的间隙49起穿过通道38和衰减力产生元件40向缸部26内移动。
在这种情况下,液压减震器E1产生与液体通过衰减力产生元件40、43时产生的压力损失相抵的衰减力。
另外,衰减力产生元件38、40、43、44具体使用节流孔或叶片阀等即可,并且,只要可发挥规定的衰减作用,也可使用其它的元件。
并且,如上所述,促动器A的连接筒17由于与液压减震器E1的杆24连接,因此,与杆24连接的活塞29与经由储存器筒25与外筒18结合的缸部26滑动接触,发挥轴承的作用,防止连接筒17的下端侧上的轴偏摆,并且,利用通过外筒17防止轴偏摆的内筒13的突起13a也可防止连接筒17的轴偏摆,因此,最终可防止螺杆轴9相对于滚珠螺母10的轴偏摆,通过这样,即使来自横向的力输入缓冲器D1,也可防止负荷集中施加在滚珠螺母10的一部分滚珠(无图示)上,可避免上述滚珠或螺杆轴9的螺旋槽的劣化。
并且,由于可防止上述滚珠或螺杆轴9的螺旋槽的劣化,因此,可确保螺杆轴9相对于滚珠螺母10的转动以及缓冲器D1向伸缩方向移动的各动作的圆滑性,由于可保持上述各动作的圆滑,因此不会破坏缓冲器D1的功能,通过采用本结构,在这方面也可提高缓冲器D1的可靠性。
并且,由于液压减震器E1形成为多筒型,因此,可缩短缓冲器D1的整个长度,并且,由于弹簧1、2收容在液压减震器E1内,因此,如上所述,弹簧1、2等对缓冲器D1的整个长度没有影响,所以,与多筒型的液压减震器E1相辅相成,可将缓冲器D1的整个长度固定在最小限度,通过这样,即使是将液压减震器E1与促动器A串联连接而构成的缓冲器D1,也可以容易地确保行程,并且还可以提高向车辆上的安装性。
并且,由于上述弹簧1、2收纳于液压减震器E1的缸部26内,因此,可使缓冲器D1细长化以及小型化,并且,由于可缩小弹簧1、2的直径,因此可削减弹簧1、2的成本,并可减轻缓冲器D1的重量。
并且,由于无需形成将弹簧支架和各弹簧设置在液压减震器E1外周侧等的结构,因此,也可相应地加大液压减震器E1的外周直径,在这种情况下,可增加液压减震器E1内的液体量,因此,可抑制液体的温度变化、防止液压减震器E1的衰减力特性的变化,并且,外周直径增大的部分也可使液压减震器E1上的受压面积增大,也对产生衰减力有利。
而且,由于弹簧1、2收纳于液压减震器E1内,因此,在组装缓冲器D1时,可分别将促动器A侧和液压减震器E1侧形成组件。
即,促动器A是包括电机M的电气设备,液压减震器E1是液压设备,因此,很有可能生产线不同,但由于可分别形成组件,因此即使在不同的工厂分别生产,只要将两者简单地组装就可制造作为最终产品的缓冲器D1,在这方面是非常有利的,并且也可容易地进行组装。
如上所述地构成的缓冲器D1一旦从路面受到力、车辆的弹簧上部件和弹簧下部件进行直线相对运动,则与车轴侧连接的滚珠螺母10和与弹簧上部件侧连接的螺杆轴9进行直线相对运动,该相对运动如上所述地变换成螺杆轴9的转动运动,传递到电机M的转子。
并且,电机M的转子一旦进行转动运动,则电机M内的线圈横穿磁铁的磁场,通过使该线圈产生感应电动势,使该电机M进行能量再生、产生电磁力,感应电动势引起的电磁力所产生的转矩对电机M的转子进行作用,上述转动转矩抑制转子的转动运动。
抑制该转子的转动运动的作用是抑制上述螺杆轴9的转动运动,由于抑制螺杆轴9的转动运动,因此,发挥抑制滚珠螺母10的直线运动的作用,缓冲器D1通过上述电磁力,产生这种情况下发挥衰减力作用的控制力,吸收缓和振动能量。
此时,在从外部电源主动向线圈供给电流的情况下,通过调节作用于转子的转动转矩,可自由控制、即、在可产生缓冲器D1的控制力的范围内可自由控制缓冲器D1的伸缩,因此,可使缓冲器D1的衰减特性变化或也可使缓冲器D1发挥促动器的作用,并且,在与上述能量再生产生的衰减力相对应地适当控制缓冲器D1而发挥促动器作用的情况下,也可使缓冲器D1发挥主动悬架的作用。
另外,在无需如上所述地主动发挥促动器的作用的情况下,即,如果只产生衰减力,则无需将电机M与外部电源连接,可通过使电机M的转子强制转动时在线圈上产生的感应电动势,即,可利用只通过能量再生产生的电磁力引起的转动转矩来抑制螺杆轴9和滚珠螺母10的直线相对运动,这是不言而喻的。
并且,在该缓冲器D1中,由于液压减震器E1设置在弹簧下部件侧,因此,即使在从路面输入高频振动、不能如上所述地利用促动器A吸收振动的情况下,也可利用液压减震器E1吸收高频振动,并且,通过弹簧1、2抑制该振动向弹簧上部件传递。
因此,即使在车辆在难走的路上行驶或接触路面突起的情况下,例如即使加速度比较大的振动等的高频振动输入弹簧下部件,具体的缓冲器D1也可以起到不使车辆的乘坐感觉恶化的作用效果。
而且,通过作为上述允许机构的弹簧支架46、47,弹簧1、2的转矩不传递到连接筒17侧,可抑制在连接筒17的槽17a和内筒13的突起13a之间产生的摩擦力,不妨碍促动器A的圆滑的伸缩运动,因此,可圆滑地吸收、抑制振动,通过这样,可切实提高车辆的乘坐感觉。
在此,稍微就惯性力矩产生的衰减力进行说明,在缓冲器D1的促动器A侧产生的衰减力,是大致通过螺杆轴9的惯性力矩、电机M的转子的惯性力矩以及滚珠螺母10的惯性力矩向缓冲器D1的轴方向作用的力、和电机M产生的电磁力的总和,其中转动系统的惯性力矩产生的力,由于电机M的转子的角加速度与上述缓冲器D1的伸缩运动的加速度成比例,因此与缓冲器D1的伸缩运动的加速度成比例地增大,但转子和螺杆轴9的惯性力矩比较大、不能忽视对衰减力的影响。
由于该上述转子和螺杆轴9的惯性力矩产生的力如上所述地与上述伸缩运动的加速度成比例,因此,相对于从路面等向缓冲器D1输入的缓冲器D1的轴方向的力、向相对的方向作用,所以,缓冲器D1产生不依赖于电机M的电磁力的衰减力,尤其是,在输入急剧的轴方向的力的情况下,产生更高的衰减力,使车辆乘坐者有凹凸不平的感觉。
因此,转子和螺杆轴9的惯性力矩产生的衰减力先于总是依赖于电磁力的衰减力产生,并且,通过依赖于缓冲器D1的伸缩运动的加速度的转子和螺杆轴9的惯性力矩而产生的衰减力不容易控制,因此,转子和螺杆轴9的惯性力矩越小,越可控制转子和螺杆轴9的惯性力矩对衰减力的影响,但通过转子和螺杆轴9的惯性力矩对缓冲器D1的轴方向作用的力如上所述地被液压减震器E1以及弹簧1、2吸收,可抑制加速度大的振动向弹簧上部件传递,因此,可提高车辆的乘坐感觉。
而且,即使在高频振动对弹簧下部件作用的情况下,由于通过弹簧1、2支撑的质量不包括电机M和螺杆轴9等质量大的部件,并且比现有的缓冲器轻,因此,通过上述轻量化也可缩小将弹簧下部件的振动输入向弹簧上部件传递的力,可提高车辆的乘坐感觉。
并且,由于利用弹簧1、2支撑的质量轻量化,固有频率也提高,因此没有以尤其使车辆乘坐者的乘坐感觉差的区域的频率进行共振的弊病,在这点上,可提高车辆的乘坐感觉。
而且,由于将液压减震器E1设置在弹簧下侧,因此,无需在车体内侧确保安装液压减震器E1的空间,尤其是可将电机M固定在车体的内侧,因此使缓冲器D1的相对运动部分的长度形成从缓冲器D1的整个长度中去掉电机M长度的长度,容易确保缓冲器D1的行程。即,与将电机M安装在车体的下部、即,车体外方的情况相比较,可增加相当于电机M长度的行程。
并且,由于可将电机M设置在车体内侧,因此,可将将要从电机M的各电极延伸设置的电线(未图示)在车体内侧进行处理,也容易将该电线与外方的控制装置、控制电路连接,由于该电线收纳于车体内,因此,也可减少电线劣化的机会。
另外,尤其是由于可将电机M固定在车体内侧,因此不改变车体侧的安装部位就可将缓冲器D1安装在车辆上,可将车体侧的安装部位标准化,可降低成本,同时,由于全范围(フルバウンド)时的冲击负荷通过上述支架部分传递到车体,因此,也有利于防止大的力对电机M进行作用。
并且,具体构成的缓冲器D1也可将液压减震器E1倒立设置,在这种情况下,将杆24与外筒18连接、将缸部26与连接筒17连接即可。
如图4所示,缓冲器D2与悬挂弹簧S并列地安装在弹簧下部件W和弹簧上部件B之间,基本上具有:与弹簧下部件W连接的液压减震器E2;与液压减震器E2串联连接并与弹簧上部件B侧连接的促动器A;与液压减震器E并列地安装在促动器A和弹簧下部件W之间并向压缩液压减震器E2的方向加力的弹簧50和向使液压减震器E2伸长的方向加力的空气弹簧51、弹簧支架X以及弹簧支架部Y。
另外,促动器A、运动变换机构T以及电机M是与上述第一实施方式的缓冲器D1中的结构一样的部件,促动器A通过使电机M积极地产生转矩,可向运动变换机构T的直线运动侧的部件施加推力,并且,在运动变换机构T的直线运动侧的部件被外力强制运动的情况下,可利用电机M产生的再生转矩抑制上述运动。
并且,在该缓冲器D2中,可利用上述促动器A产生的推力和转矩抑制弹簧上部件B和弹簧下部件W的相对移动,并且也可发挥促动器的作用、同时进行弹簧上部件B、具体是车辆的车体的姿势控制,通过这样,也可发挥主动悬架的功能。
液压减震器E2的具体结构在后面进行说明,其具有:缸部C2、可自由滑动地插入缸部C2内并在缸部C2内分隔成两个压力室的活塞P2、以及一端与活塞P2连接的杆R2,伸缩时产生规定的衰减力。
在液压减震器E2中,具有补偿杆R2进入缸部C2内或杆R2从缸部C2内退出时的体积部分的液体的气室,该气室通过可自由滑动地插入缸部C2内的自由活塞F进行划分。
在该缓冲器中,液压减震器E2的主要目的是吸收高频振动,安装在促动器A和弹簧下部件W之间,具体是一端与促动器A的直线运动侧的部件连接,另一端与弹簧下部件W连接。
另外,在连接液压减震器E2和促动器A时,将液压减震器E2的缸部C2或杆R2的一方与促动器A的直线运动侧的部件连接即可,而将液压减震器E2的缸部C2或杆R2的另一方与弹簧下部件W连接。
因此,液压减震器E2可以以所谓的正立或倒立的方式安装在促动器A和弹簧下部件W之间。
并且,该缓冲器D2具有:相对于液压减震器E2的缸部C2或杆R2的另一方不动的弹簧支架部Y;相对于液压减震器E2的缸部C2或杆R2的一方不动的弹簧支架X;以及安装于与弹簧支架部Y之间、向压缩液压减震器E2的方向加力的弹簧50,并且,对液压减震器E2向伸长方向加力的空气弹簧51由液压减震器E2的气室构成。
即,弹簧50和空气弹簧51相对于液压减震器E2并列安装在促动器A和弹簧下部件W之间,弹簧50和空气弹簧51从图中的上下两侧弹性支撑液压减震器E2的活塞P2。
这些弹簧50和空气弹簧51尤其具有抑制将弹簧下部件W的高频振动向促动器A侧、即弹簧上部件B侧传递的功能,并且,发挥使活塞相对于液压减震器E2的缸部返回到确定位置的作用。
即,可以解决如现有的缓冲器那样的问题,即,活塞P2与缸部C2干涉、使车辆的乘坐感觉变差,或使缓冲器的可靠性降低。
并且,由于设置在液压减震器E2上的气室的容积在压缩液压减震器E2时减少、在伸长时扩大,因此,该气室可以该状态作为空气弹簧51使用,无需另外在缓冲器D2上形成空气弹簧,可降低成本。
而且,在将设置在液压减震器E2上的气室作为空气弹簧51使用的情况下,如果在缸部C2的外周侧设置储存器、在该储存器内设置气室作为空气弹簧51,则与单筒型的减震器相比较,可缩短液压减震器E2的轴方向长度,因此,可缩短缓冲器D2的整体长度。
另外,也可与上述液压减震器E2的气室分开单独设置空气弹簧51,这样就失去了上述的优点。
并且,通过夹装有弹簧50的各弹簧支架部Y和弹簧支架X之间的间隙,可向弹簧50和空气弹簧51施加初期负荷,通过这样,与利用一根弹簧连接缸部C2和杆R2时相比较,对于杆R2相对于缸部C2的移动量,可提高弹簧50和空气弹簧51的反力,因此,可提高使活塞P2返回规定位置的效果,并且,不用更换弹簧50和空气弹簧51,通过上述各弹簧支架部Y和弹簧支架X之间的间隔就可以进行活塞相对于缸部C2的位置调整,而且,由于不用更换弹簧50和空气弹簧51就可以进行初期负荷的调整,因此可使缓冲器D2的特性最优化而适合于各个车辆。
并且,在该缓冲器D2中,该液压减震器E2与促动器A串联连接,并且设置在弹簧下部件W侧,因此,在车辆在难走的路上行驶或接触路面突起的情况下,如果例如加速度比较大的振动等的高频振动输入弹簧下部件W,则将吸收该振动能量,与上述弹簧50和空气弹簧51产生的振动传递抑制效果相辅相成,使振动很难传递到促动器A侧。
如上所述,虽然促动器A具有容易将弹簧下部件W侧的振动传递到弹簧上部件B的特性,但液压减震器E2吸收该振动,并且,通过弹簧50和空气弹簧51发挥振动传递抑制效果来抑制振动向促动器A的传递,因此,第二实施方式的缓冲器D2也不会使车辆的乘坐感觉变差。
并且,由于将两个弹簧元件中的一个形成为空气弹簧51,因此,可使缓冲器D2轻量化,并且,在将空气弹簧51作为液压减震器E2的气室的情况下,无需安装空气弹簧的另外的空间,可使缓冲器D2小型化。
而且,由于通过液压减震器E2如上所述地防止高频振动对促动器A直接作用,因此尤其可抑制加速度大的高频振动传递到电机M,所以,作为缓冲器D2的主要零件的促动器A的可靠性有所提高,可解决现有的缓冲器的问题,提高缓冲器D2的可靠性。
并且,通过形成上述结构,可提高促动器A的使用环境,因此,可降低促动器A的成本。
并且,由于形成促动器A的直线运动传递到液压减震器E2的结构,即,电机M或上述转动部件与弹簧上部件B侧连接的结构,因此,用弹簧50和空气弹簧51支撑的质量中不包括电机M等的质量大的部件,所以,与电机M本身被弹簧支撑的现有的缓冲器相比较,即使高频振动对弹簧下部件W进行作用,也可使被弹簧50和空气弹簧51支撑、在弹簧上部件B和弹簧下部件W之间振动的总质量为轻量,弹簧下部件W的振动很难传递到弹簧上部件B,通过这样可进一步提高乘坐时的感觉。
而且,从上述说明中可明确,由于电机M本身不被弹簧50和空气弹簧51支撑,因此,可容易进行电机M的布线等,且由于高频振动不直接输入电机M本身,因此,不用担心损坏布线。因此,该缓冲器D2向车辆的安装性有所提高,更加实用。
以上概念性地就第二实施方式的缓冲器D2进行了说明,以下就缓冲器D2的具体结构进行说明。
如图5所示,具体构成的缓冲器D2基本上具有:与无图示的弹簧下部件连接的液压减震器E2;与液压减震器E2串联连接的同时、与无图示的弹簧上部件侧连接的促动器A;与液压减震器E2并列地安装在促动器A和弹簧下部件之间的弹簧50和作为空气弹簧的液压减震器E2的气室G2;弹簧支架X以及弹簧支架部Y。
以下进行具体说明,促动器A具有电机M和运动变换机构T。电机M没有专门图示,由壳体52、转子、定子构成,转子由轴、安装在轴的外周的磁铁构成,通过滚珠轴承等可自由转动地支撑在壳体52上。
而定子由在壳体52的内周与上述磁铁相对地安装的作为电枢铁心的铁心、和卷绕在铁心上的线圈构成,电机M由所谓的无刷电机构成。
虽然没有图示,但在电机M上安装有作为转子位置检测机构的霍尔元件或转动变压器等磁性传感器或光传感器等,可根据转子的转动运动状况(转动角或角速度等)、对缓冲器D2产生的抑制车体和车轴的相对移动的衰减力或控制力进行控制。
该电机M通过支架53可与无图示的车辆的弹簧上部件进行连接,具体是,支架53由在下端具有凸缘部55并形成为帽形的支架筒54、焊接在凸缘部55的图中上面的环形的防震橡胶56、以及焊接在防震橡胶56的上端的环形板57构成,通过将电机M的壳体52固定在支架筒54的上端,将板57固定在无图示的弹簧上部件上,将电机M与弹簧上部件连接。
运动变换机构T由螺杆轴58和作为螺母的滚珠螺母59构成。
并且,螺杆轴58通过滚珠轴承60、61被内筒62可自由转动地支撑。具体是,该滚珠轴承60、61通过与内筒62的图5中上端内嵌合的罩体63保持,而且,罩体63在外周侧设置有凸缘部64,该凸缘部64利用无图示的螺栓等固定在上述支架筒54的上底部。
并且,在螺杆轴58的图中上端侧设置有台阶部58a,利用该台阶部58a和螺母65夹持滚珠轴承60、61,防止螺杆轴58相对于内筒62的轴偏摆。
并且,螺杆轴58的图中上端插通形成在支架筒54的上底部的轴心部的无附示的孔中,并且,与无图示的电机M的转子连接,可将螺杆轴58的转动运动传递到电机M的转子。
与螺杆轴58旋合的作为螺母的滚珠螺母59,不能转动地与直径比内筒62小的连接筒66的图5中上端连接,该连接筒66在外周侧具有多个沿着轴方向的槽66a,形成在内筒62的图中下端内周侧的突起62a插入该槽66a内,连接筒66通过上述槽66a和突起62a相对于内筒62止动。
即,与连接筒66连接的滚珠螺母59相对于内筒62止动。
如上所述,具体的缓冲器D1中的促动器A由电机M、螺杆轴58、内筒62、滚珠螺母59以及连接筒66构成,通过支架53与无图示的弹簧上部件连接。
并且,如上所述,内筒62通过罩体63与支架筒54连接,而且,电机M固定在支架筒54上,因此一旦旋转驱动电机M,则螺杆轴58进行转动,但由于滚珠螺母59被相对于内筒62止动,因此,滚珠螺母59进行向图中上下方向的直线运动。
相反,一旦滚珠螺母59相对于螺杆轴58进行图中上下方向的直线运动,则滚珠螺母59的转动运动被连接筒66和内筒62限制,因此,螺杆轴58被强制旋转驱动,电机M的转子被强制旋转驱动。
在此,在滚珠螺母59受到外力而强制进行直线运动的情况下,如上所述,电机M的转子被强制转动运动,因此,在电机M的线圈上产生感应电动势、再生电流进行流动,电机M产生抑制转子转动的电磁力。
即,通过使该线圈产生感应电动势,使电机M进行能量再生、产生电磁力,电磁力形成的转矩对电机M的转子进行作用,上述转矩抑制转子的转动运动。
并且,抑制该转子的转动的转矩通过运动变换机构T作为抑制滚珠螺母59的直线运动的力,在缓冲器D2中作为衰减力进行作用。
因此,促动器A一旦驱动电机M,则作为向滚珠螺母59施加直线方向的推动力的促动器发挥作用,并且,具有抑制滚珠螺母59的直线运动的功能。
另外,支架53并不局限于上述结构,也可采用其它结构,即,只要作为支架发挥作用,也可形成其它结构和形状。
并且,上述内筒62通过轴承68可自由滑动地插入设置在其外周侧的外筒67内。
该外筒67具有覆盖内筒62的第一筒69以及有底筒状的第二筒70,该第二筒70覆盖作为第一筒69的一端部的图中下端部,并通过与第一筒69旋合而进行结合。
并且,在第一筒69的中间部外周的规定位置具有支承悬挂弹簧S的下端的悬挂弹簧支架71,该悬挂弹簧S支撑车辆的弹簧上部件的质量,如图5所示,悬挂弹簧S安装于设置在防震橡胶56的外周侧下部的凹部56a和上述悬挂弹簧支架71之间。
通过形成这样的结构,即使车辆发生过度的碰撞,由于利用防震橡胶56支撑着悬挂弹簧S的上端,因此,也可柔和地吸收传递到弹簧上部件侧的振动,可提高车辆的乘坐感觉。
而且,如上所述,在第一筒69的上端内周设置有环形的轴承68,防止内筒62相对于外筒67发生轴偏摆,并且,在第一筒69的上端开口部嵌合有筒状的限位部件72,设置在该限位部件72的内周侧的环形的防尘圈73密封内筒62的外周和外筒67之间,防止尘埃、雨水等进入由内筒62和外筒67形成的空间内、即缓冲器D2内,防止作为缓冲器D2的主要部件的螺杆轴58、滚珠螺母59和电机M的质量劣化,可提高缓冲器D2的可靠性。
并且,由于上述螺杆轴58和滚珠螺母59收容在内筒62和外筒67内,因此,不会受到来自外部的石子等的干涉,在这方面可提高缓冲器D2的可靠性。
并且,如果该缓冲器D2进行收缩、形成任意的长度,则上述限位部件72的上端与设置在内筒62的图5中上端外周侧的蛇纹管状的碰撞限位块74抵接,可缓和缓冲器D收缩时的冲击。同时,可防止螺杆轴58的下端与后述的液压减震器E2的杆75的上端碰撞、即所谓的缓冲器D2的触底,可提高缓冲器D2最大收缩时的车辆的乘坐感觉。
另外,第一筒69的下方侧稍微扩径,这是为了图纸上的方便,虽然并不需要扩径,但在如图所示那样扩径的情况下,在第二筒70内可确保后述的液压减震器E2、弹簧50、弹簧支架部Y以及弹簧支架X的收容空间,在这点上很方便。
在第二筒70的下端具有可将缓冲器D2与车辆的弹簧下部件连接的眼形托架76,缓冲器D2通过该眼形托架76和上述支架53相对于悬挂弹簧S并列设置,安装于弹簧上部件和弹簧下部件之间。
另外,在第一筒69和第二筒70结合时,使形成在另一方的第二筒70的内周侧的螺旋部70a与形成在第一筒69的下端外周侧的螺旋部69a旋合,并且,通过锁紧螺母77进行第一筒69和第二筒70的止转。
如图6所示,液压减震器E2具有:缸部78;可自由滑动地插入缸部78内、在缸部78内分隔成图中上下的压力室79、80的活塞81;一端与活塞81连接的杆75以及覆盖缸部78的外周侧的储存器筒82。
以下进行具体说明,形成在环形的缸盖部件83的下部的台阶部(无图示)与缸部78的上端开口部嵌合。并且,该缸盖部件83与储存器筒82的内侧嵌合,同时,铆接储存器筒82的上端开口部、固定在储存器筒82上,通过该缸盖部件83同心地定位缸部78和储存器筒82。
并且,杆75插通缸盖部件83的内周侧,通过设置在缸盖部件83的外周侧的密封部件84,密封缸盖部件83和储存器筒82之间,同时,设置与设置在缸盖部件83的内周侧的杆75的外周滑动接触的筒状的杆引导件85,以及同样与杆75的外周滑动接触、密封杆75和缸盖部件83之间的密封部件86,液密地密封储存器筒82和缸部78的上端侧。
另一方面,储存器筒82的下端与形成外筒67的一部分的有底筒状的第二筒70的底部结合,并且,带凸缘的圆板形的阀体87嵌合在缸部78的下端。
该阀体87使凸缘的外周侧与储存器筒82的内周抵接,与缸部78的下端嵌合,因此,可将储存器筒82和缸部78同心地定位。
并且,阀体87具有:设置在底部的凹部87a;连通该凹部87a和压力室80的通道88、89;设置在各通道88、89的中途的衰减力产生元件90、91以及连通凹部87a和凸缘的外周侧的切槽87b。
并且,活塞81具有连通压力室79和压力室80的通道92、93,以及设置在各通道92、93的中途的衰减力产生元件94、95。
另外,在杆75的活塞81侧具有环形的缓冲部件96和限制缓冲部件96向活塞81侧移动的限位部件97。
并且,在向缸部78内的压力室79、80填充工作油等的液体的同时,也向缸部78和储存器筒82之间的间隙填充规定量的液体,在该间隙98中以液面O2为界形成气室G2,该间隙98发挥储存器的作用。
并且,上述气室G2也发挥空气弹簧的作用,气室G2内的气体压力总是向缸部78内的液体作用,使活塞81的压力室80侧的受压面积减去压力室79侧的受压面积的面积乘以气体压力后的弹力向杆75作用,向使液压减震器E2伸长的方向加力。
因此,该液压减震器E2形成为所谓的多筒型。当然,液压减震器E2也可以形成为所谓的单筒形,但如上所述,通过将液压减震器E2形成为多筒型、将储存器设置在缸部的外周侧,具有可缩短液压减震器E2的整个长度的优点。
在该液压减震器E2中,一旦杆75相对于缸部78向图中下方移动,则活塞81向下方移动、扩大压力室79,使压力室80收缩。
此时,液体从压力室80起穿过通道93和衰减力产生元件95向压力室79移动,同时,在缸部78内,杆进入缸部78内的体积部分的过剩液体穿过通道88和衰减力产生元件90向作为储存器的间隙98移动。此时,气室G2的容积通过上述液体的流入而减少,因此可提高空气弹簧的弹力。
并且,液压减震器E2产生与液体通过衰减力产生元件90、95时产生的压力损失相抵的衰减力。
相反,一旦杆75相对于缸部78向图中上方移动,则活塞81向上方移动、扩大压力室80,使压力室79收缩。
此时,液体从压力室79起穿过通道92和衰减力产生元件94向压力室80移动,同时,在缸部78内,杆75从缸部78内退出的体积部分的不足液体,从作为储存器的间隙98起穿过通道89和衰减力产生元件91向缸部78内移动。此时,气室G2的容积由于上述液体的流出而扩大,因此使空气弹簧的弹力降低。
在这种情况下,液压减震器E2产生与液体通过衰减力产生元件91、94时产生的压力损失相抵的衰减力。
另外,衰减力产生元件90、91、94、95具体使用节流孔或叶片阀等即可,并且,只要可发挥规定的衰减作用,也可使用其它的部件。
如图6所示,弹簧支架部Y设置在液压减震器E2和第二筒70之间,具体具有环状的基部99和从基部99的内周侧下垂的筒状的引导件100,基部99的上端与外筒67的第一筒69的下端抵接,限制弹簧支架部Y向图6中上方的移动。
而且,在弹簧支架部Y中的基部99的下端层叠环状的垫圈101。
并且,在上述各弹簧支架部Y的图中下方设置弹簧支架X。该弹簧支架X具有与杆75连接的环形的连接部102、从连接部102的外周侧下垂并设置在液压减震器E2的外周侧的筒部103、以及突设在筒部103的外周侧的环形的凸缘部104,
上述连接部102形成为有底筒形,在底部的轴心部以可插通杆75的方式穿透设置有孔102a,通过使杆75的台阶部75a和螺母105夹持上述底部,与杆75进行连接。即,使弹簧支架X相对于杆75在轴方向不能移动。
如图5和图6所示,连接筒66的下端通过压入等与上述连接部102的内周一体地连接,通过这样,促动器A的直线运动可传递到杆75。
另外,凸缘部104与上述各弹簧支架部Y的基部99相对,弹簧50安装在该凸缘104的上端与弹簧支架部Y的基部99之间,弹簧支架部Y不能在液压减震器E2的缸部78的轴方向移动。
因此,上述弹簧50相对于弹簧支架部Y对弹簧支架X向图中下方加力,向压缩液压减震器E2的方向加力。
并且,利用上述弹簧50和作为空气弹簧的气室G2进行弹性支承的质量为弹簧支架X、连接筒66、滚珠螺母59、液压减震器E2的杆75以及活塞81,所负担的质量比现有的缓冲器轻。
并且,在该缓冲器D2的情况下,在活塞81向图6中上方移动时,使设置在杆75上的缓冲部件96在弹簧50收缩到最小前与缸盖部件83抵接。
即,由于活塞81从通过弹簧50和作为空气弹簧的气室G2定位的中立位置起的移动距离,在弹簧50的总的线间隔长度(相邻的线的间隙长度的整个弹簧的总延长长度)范围内,缓冲部件96发挥缓冲效果,因此,可缓和弹簧50的金属接触时的冲击,提高车辆的乘坐感觉,而且,由于可缓和该冲击,因此可抑制缓冲器D2发出异常噪声,而且可防止弹簧50的劣化,因此也可期待减少维护量的效果。
另外,虽然将缓冲部件96收纳于缸部78内,但例如也可以将缓冲部件设置在弹簧支架X的筒部103的上端部、使该缓冲部件在液压减震器E2伸长时与弹簧支架部Y的引导件100的图中下端抵接。
在此,如上所述,一旦液压减震器E2伸缩,则弹簧50也随着该伸缩而伸缩。并且,由于弹簧50具有在进行伸缩时向周方向转动的特性,因此,相对于弹簧支架X的凸缘部104以及弹簧支架部Y的基部99要向周方向转动。
相对于该弹簧50的转动,层叠在基部99上的垫圈101相对于基部99进行滑动,因此不会妨碍弹簧50的转动。
即,由于弹簧50在伸缩时与垫圈101一起相对于基部99转动,因此,弹簧50的线端部不会刮擦凸缘部104的支承弹簧50的面或基部99的支承面。
因此,由于不会损坏弹簧支架部Y和弹簧支架X,所以,可防止弹簧支架部Y和弹簧支架X的劣化,在这点上也可以提高缓冲器D2的可靠性。
而且,由于垫圈101与弹簧50一起转动,因此转矩不向凸缘部104作用。
即,弹簧50伸缩时的转动所产生的转矩,以及随着缓冲器D2的伸缩悬挂弹簧S的转动所产生的转矩不对弹簧支架X进行作用,即使弹簧50伸缩以及缓冲器D2伸缩,弹簧支架X也将相对于周方向保持静止状态,相对于杆75不在周方向转动,因此,可防止与杆75的连接脱开的情况。
并且,由于来自弹簧50的转矩不对弹簧支架X本身作用,因此,在连接筒66的槽66a和内筒62的突起62a之间不产生多余的摩擦力,不仅不会妨碍缓冲器D2的圆滑的伸缩,而且还可防止该连接筒66和内筒62的劣化。
因此,该缓冲器D2中的具体的允许弹簧向周方向转动的允许机构是上述垫圈101,通过这样利用作为环状部件的垫圈101构成允许机构,可简单且低成本地允许弹簧50相对于弹簧支架部Y向周方向转动。另外,关于上述垫圈101的安装位置,也可将垫圈101层叠在弹簧支架X的上面。
并且,由于弹簧支架部Y与第一筒69的下端抵接,因此,向上述弹簧50和作为空气弹簧的气室G2施加的初期负荷以及车高调整,通过使第二筒70相对第一筒69转动,使第二筒70相对于第一筒69在轴方向进退,以此可进行调节。
而且,通过该第二筒70向轴方向进退,不仅可改变弹簧50和气室G2的初期负荷,而且可改变通过弹簧50和气室G2定位的活塞81的中立位置。
因此,无需变换弹簧50和气室G2就可以简单地改变活塞81的中立位置。
由于可这样调整活塞81的中立位置,因此可避免缓冲部件96不起作用的情况,同时,由于可不更换弹簧50和气室G2地调整初期负荷,因此可使缓冲器D2的特性最优化而适合于各个车辆。
并且,由于通过从缓冲器D2的外部进行上述操作、可改变弹簧50和气室G2的初期负荷以及活塞81的中立位置,因此该调整操作也非常容易。
另外,如图7所示,也可将弹簧支架Xa形成为带凸缘的圆板形,安装在连接筒66和杆75之间,所述带凸缘的圆板具有圆盘形的本体105和利用上下面将弹簧50的端部支承在本体105的外周的凸缘部106。
在这种情况下,通过将第一筒69的下端部的形状形成为与上述弹簧支架部Y大致相同的形状,不用将弹簧支架部Y形成另外的部件就可实现弹簧支架部Y的作用,并且,在这种情况下,通过使第二筒70相对于第一筒69在轴方向进退,也可调整弹簧50和气室G2的初期负荷以及活塞81的中立位置。
并且,在这种情况下,由于将作为允许机构的垫圈101层叠在第一筒69的下端部,因此也可享受设置上述允许机构带来的种种优点。
这样,在具体的缓冲器D2中,由于限制弹簧支架X相对于杆75在轴方向上的移动即可,因此,最好形成图7所示的结构,但如上所述,如果弹簧支架X具有连接部102、筒部103、凸缘部104,则弹簧50和气室G2可设置在液压减震器E2的外周侧,因此,不影响缓冲器D2的整个长度,在这点上非常有利。
并且,在上述的内容中,弹簧支架X、弹簧支架Xa也起到连接杆75和连接筒66的作用,因此可容易连接两者,但是在杆75和连接筒66以另外一种方法连接其的情况下,将弹簧支架X、弹簧支架Xa与杆75或连接筒66的其中之一连接即可。
并且,如上所述,由于促动器A的连接筒66与液压减震器E2的杆75连接,因此,与杆75连接的活塞81与固定在外筒67的第二筒70上的缸部78滑动接触,发挥轴承的作用,防止连接筒66的下端侧发生轴偏摆,并且,也可利用通过第一筒69防止轴偏摆的内筒62的突起62a防止连接筒66的轴偏摆,因此,最终可防止螺杆轴58相对于滚珠螺母59发生轴偏摆,通过这样,即使来自横向的力输入缓冲器D2,也可以防止负荷集中施加在滚珠螺母59的一部分滚珠(无图示)上,可避免上述滚珠或螺杆轴58的螺旋槽劣化。
并且,由于可防止上述滚珠或螺杆轴58的螺旋槽的劣化,因此,可确保螺杆轴58相对于滚珠螺母59的转动以及缓冲器D2向伸缩方向移动的各动作的圆滑性,由于可保持上述各动作的圆滑,因此不会破坏缓冲器D2的功能,通过采用本结构,在这方面也可提高缓冲器D2的可靠性。
并且,由于液压减震器E2形成为多筒型,因此,可缩短缓冲器D2的整个长度,并且,由于弹簧50、弹簧支架部Y和弹簧支架X设置在液压减震器E2的外周侧,空气弹簧由气室G2构成,因此,如上所述,弹簧50和气室G2等对缓冲器D2的整个长度没有影响,所以与多筒型的液压减震器E2相辅相成,可将缓冲器D2的整个长度形成为最小限度,通过这样,即使是将液压减震器E2与促动器A串联连接而构成的缓冲器D2,也可容易地确保行程,而且还可以提高向车辆上的安装性。
而且,由于外筒67由第一筒69和收容液压减震器E2、弹簧50、弹簧支架部Y以及与液压减震器E2连接的弹簧支架X的第二筒70两个部件构成,因此,组装零件时可将促动器A侧和液压减震器E2侧分别形成组件。
即,促动器A是包括电机M的电气设备,液压减震器E2是液压设备,因此,很有可能生产线不同,但由于可分别形成组件,因此即使在不同的工厂分别制造,只将两者简单地组装就可制造作为最终产品的缓冲器D2,在这方面非常有利,并且也容易进行组装。
如上所述地构成的缓冲器D2,一旦从路面受到力、车辆的弹簧上部件和弹簧下部件进行直线相对运动,则与车轴侧连接的滚珠螺母59和与弹簧上部件侧连接的螺杆轴58进行直线相对运动,该相对运动如上所述地变换成螺杆轴58的转动运动,传递到电机M的转子。
并且,电机M的转子一旦进行转动运动,则电机M内的线圈横穿磁铁的磁场,通过使该线圈产生感应电动势,使该电机M进行能量再生、产生电磁力,感应电动势引起的电磁力所产生的转矩对电机M的转子进行作用,上述转动转矩抑制转子的转动运动。
抑制该转子的转动运动的作用是抑制上述螺杆轴58的转动运动,由于抑制螺杆轴58的转动运动,因此,发挥抑制滚珠螺母10的直线运动的作用,缓冲器D2通过上述电磁力,产生在这种情况下发挥衰减力作用的控制力,吸收缓和振动能量。
此时,在从外部电源主动向线圈供给电流的情况下,通过调节作用于转子的转动转矩,可自由控制、即在可产生缓冲器D2的控制力的范围内可自由控制缓冲器D2的伸缩,因此,可使缓冲器D2的衰减特性变化或使缓冲器D2发挥促动器的作用,并且,在与上述能量再生产生的衰减力相对应地适当控制缓冲器D2而发挥促动器作用的情况下,也可使缓冲器D2发挥主动悬架的作用。
另外,在无需如上所述地主动发挥促动器的作用的情况下,即,如果只产生衰减力,则无需将电机M与外部电源连接,可通过使电机M的转子强制转动时在线圈上产生的感应电动势,即,利用只通过能量再生产生的电磁力引起的转动转矩来抑制螺杆轴58和滚珠螺母59的直线相对运动,这是不言而喻的。
并且,在该缓冲器D2中,由于液压减震器E2设置在弹簧下部件侧,因此,即使在从路面输入高频振动、不能如上所述地利用促动器A吸收振动的情况下,也可利用液压减震器E2吸收高频振动,并且可通过弹簧50和气室G2抑制该振动向弹簧上部件侧传递。
因此,在车辆在难走的路上行驶或接触路面突起的情况下,例如即使加速度比较大的振动等的高频振动输入弹簧下部件,具体的缓冲器D2也可以起到不使车辆的乘坐感觉恶化的作用效果。
并且,在该缓冲器D2中,将设置在液压减震器E2上的储存器的气室G2直接作为空气弹簧使用,因此,无需专门在缓冲器D2上形成空气弹簧,可降低成本。
并且,由于将两个弹簧元件中的一个形成为空气弹簧,因此,可使缓冲器D2轻量化,并且,由于将空气弹簧形成为液压减震器E2的气室,因此无需另外的安装空气弹簧的空间,可使缓冲器D2小型化。
通过作为上述允许机构的垫圈101、弹簧50的转矩不传递到连接筒66侧,可抑制在连接筒66的槽66a和内筒62的突起62a之间产生的摩擦力,不妨碍促动器A的圆滑的伸缩运动,因此,可圆滑地吸收、抑制振动,通过这样,可切实地提高车辆的乘坐感觉。
在此,稍微就惯性力矩产生的衰减力进行说明,在缓冲器D2的促动器A侧产生的衰减力,是大致通过螺杆轴58的惯性力矩、电机M的转子的惯性力矩以及滚珠螺母59的惯性力矩向缓冲器D2的轴方向作用的力和电机M产生的电磁力的总和,其中转动系统的惯性力矩产生的力,由于电机M的转子的角加速度与上述缓冲器D2的伸缩运动的加速度成比例,因此与缓冲器D2的伸缩运动的加速度成比例地增大,但转子和螺杆轴58的惯性力矩比较大,不能忽视对衰减力的影响。
并且,由于该上述转子和螺杆轴58的惯性力矩所产生的力,如上所述地与上述伸缩运动的加速度成比例,因此,相对于从路面等向缓冲器D2输入的缓冲器D2的轴方向的力、向相对的方向进行作用,所以,缓冲器D2产生不依赖于电机M的电磁力的衰减力,尤其是,在输入急剧的轴方向的力的情况下,产生更高的衰减力,使车辆乘坐者有凹凸不平的感觉。
因此,转子和螺杆轴58的惯性力矩所产生的衰减力先于总是依赖于电磁力的衰减力产生,并且,通过依赖于缓冲器D2的伸缩运动的加速度的转子和螺杆轴58的惯性力矩而产生的衰减力不容易控制,因此,转子和螺杆轴58的惯性力矩越小,越可控制转子和螺杆轴58的惯性力矩对衰减力的影响,但通过转子和螺杆轴58的惯性力矩对缓冲器D2的轴方向作用的力,如上所述地被液压减震器E2以及弹簧50和作为空气弹簧的气室G2吸收,抑制加速度大的振动向弹簧上部件传递,因此,可提高车辆的乘坐感觉。
而且,即使在高频振动对弹簧下部件作用的情况下,利用弹簧50和作为空气弹簧的气室G2支撑的质量,不包括电机M和螺杆轴58等的质量大的部件,比现有的缓冲器轻,因此,通过上述轻量化也缩小了将弹簧下部件的振动输入向弹簧上部件传递的力,可提高车辆的乘坐感觉。
并且,由于利用弹簧50和作为空气弹簧的气室G2支撑的质量轻量化,固有频率也提高,
因此没有以尤其使车辆乘坐者的乘坐感觉差的区域的频率进行共振的弊病,在这点上,可提高车辆的乘坐感觉。
而且,由于将液压减震器E2设置在弹簧下侧,因此,无需在车体内侧确保安装液压减震器E2的空间,尤其是可将电机M固定在车体的内侧,因此使缓冲器D2的相对运动部分的长度形成从缓冲器D2的整个长度中去掉电机M长度的长度,可容易确保缓冲器D2的行程。即,与将电机M安装在车体的下部、即,车体外方的情况相比较,可增加相当于电机M长度的行程。
并且,由于可将电机M设置在车体内侧,因此,可将将要从电机M的各电极延伸设置的电线(未图示)在车体内侧进行处理,也容易将该电线与外方的控制装置、控制电路连接,由于该电线收纳于车体内,因此,也可减少电线劣化的机会。
另外,尤其是由于可将电机M固定在车体内侧,因此不改变车体侧的安装部位就可将缓冲器D安装在车辆上,可将车体侧的安装部位标准化,可降低成本,同时,由于全范围(フルバウンド)时的冲击负荷通过上述支架部分传递到车体,因此,也有利于防止大的力对电机M进行作用。
并且,具体构成的缓冲器D2也可将液压减震器E1倒立设置,在这种情况下,将杆75与第二筒70连接、将缸部78与连接筒66连接,使弹簧支架X相对于缸部78不能在轴方向移动地设置即可。
在上述中,就如下的情况进行了说明,即,利用与弹簧下部件W连接的兼作空气弹簧51的液压减震器E2、与液压减震器E2串联连接的同时与弹簧上部件B侧连接的促动器A以及弹簧50构成缓冲器D2,所述弹簧50与液压减震器E2并列地安装在促动器A和弹簧下部件W之间、向压缩液压减震器E2的方向加力。但是如图8所示的第三实施方式的缓冲器D3所示,也可将该液压减震器E2换成兼作空气弹簧的空气减震器AD。
该空气减震器AD具有缸部107、可自由滑动地插入缸部107内的活塞108、以及一端与活塞108连接的同时另一端与弹簧支架X连接的杆107,在活塞108上,设置有通道112和位于通道112的中途的衰减力产生元件113,所述通道112在缸部107内连通利用活塞108划分的压力室110和压力室111。
具体是,如图9所示,缸部107的下端与第二筒70的底部结合,作为杆109的另一端的上端,通过上述具体的缓冲器D3中的弹簧支架X与促动器A的连接筒66连接,上端通过对杆109进行轴支承的缸盖部件114封闭。
并且,向该缸部107内的各压力室110、111内封入使空气减震器AD发挥规定的空气弹力的规定量的气体。
在上述空气减震器AD中,由于活塞108的面对压力室111侧的面积比面对压力室110侧的面积大杆109的剖面积的大小,因此,对活塞108向伸长方向加力的空气弹力一直进行作用,该空气减震器AD在伸缩时不仅发挥衰减力,而且也具有向伸长方向发挥弹力的空气弹簧的作用。
即,这样,即使将液压减震器E2换成空气减震器AD,空气减震器AD的活塞108也将通过弹簧50和空气减震器AD本身的空气弹力被从图8和图9中的上下两侧弹性支撑。
因此,即使换成空气减震器AD,也与采用液压减震器E2时相同,发挥抑制弹簧下部件W的高频振动向促动器A侧、即弹簧上部件B侧传递的作用,同时,可发挥使活塞108相对于缸部107返回到规定位置的作用。
即,可以解决如现有的缓冲器那样的问题,即,活塞与缸部干涉、使车辆的乘坐感觉变差,或使缓冲器的可靠性降低。
并且,在这种情况下,无需像液压减震器E2那样,向缸部107内填充工作油等的液体,可相应地减轻缓冲器D3的总重量,并且,由于空气减震器AD无需像液压减震器E2那样设置储存器,因此,可将空气减震器AD形成单筒形,可使空气减震器AD本身小于液压减震器E2,因此与采用液压减震器E2时相比可使缓冲器D3进一步小型化,并且可削减缓冲器D3的制造成本。另外,在空气减震器AD中,即使形成单筒型,也像液压减震器E2那样不需要储存器,因此可缩短本身的整个长度,由于可缩短缓冲器D3的整个长度,因此在这点上是有利的。
而且,由于可使与弹簧下部件W侧连接的缓冲器D3的重量比采用液压减震器E2时轻,因此,可减轻向弹簧上部件B传递的振动放大的问题,可进一步减轻车辆的乘坐感觉,同时,可提高抑制向促动器A侧传递振动的效果,因此,可进一步提高缓冲器D3的可靠性。
在第三实施方式的缓冲器D3中,只是将第二实施方式的缓冲器D2的液压减震器E2换成空气减震器AD,原理上没有变化,因此,没有丧失改变成上述的空气减震器AD带来的优点以外的采用液压减震器E2时的缓冲器D2的优点,具有与采用液压减震器E2时的缓冲器D2同样的优点,可起到同样的作用效果。
并且,也可与液压减震器E2同样地在空气减震器AD的活塞108上设置两条连通压力室110和压力室111的通道,在各通道的中途分别设置衰减力产生元件94、96。
另外,如图10所示,弹簧50封闭缸部107的端部,并且,可安装在对杆109进行轴支承的缸盖部件114和活塞108之间,在这种情况下,可省略上述弹簧支架X以及弹簧支架部Y,通过将缸部107可自由移动地插入第一筒69内等,也可省略第二筒70,而且,可实现缓冲器D3的进一步的轻量化和细长化。在这种情况下,如果将缓冲部件115设置在连接筒66的下端,则可防止连接筒66和缸部107的直接碰撞,可缓和冲击。
另外,在该图10所示的缓冲器中虽然没有图示,但例如也可将垫圈等的环形部件安装在弹簧50和活塞108之间或弹簧50和缸盖部件114之间或其双方上,将该环形部件作为允许弹簧50向周方向转动的允许机构,在这种情况下,该环形部件可起到与作为上述允许机构的垫圈101相同的作用效果。
以上就本发明的实施方式进行了说明,当然,本发明的范围并不局限于图示或说明的具体内容。
本发明的缓冲器可用于车辆的悬挂系统。

Claims (9)

1.一种缓冲器,其特征在于,具有:促动器,其具有将直线运动变换成转动运动的运动变换机构、和传递通过该运动变换机构变换的转动运动的电机,与车辆的弹簧上部件侧连接;液压减震器,其具有缸部、可自由滑动地插入缸部内并在缸部内分隔成两个压力室的活塞、一端与活塞连接的杆,将促动器的直线运动传递到杆或缸部的一方,并且,杆或缸部的另一方与车辆的弹簧下部件侧连接;收纳于所述压力室中的一方的压力室内、向压缩液压减震器的方向加力的弹簧;以及收纳于另一方的压力室内、向使液压减震器伸长的方向加力的弹簧。
2.一种缓冲器,其特征在于,具有:促动器,其具有将直线运动变换成转动运动的运动变换机构、和传递通过该运动变换机构变换的转动运动的电机,与车辆的弹簧上部件侧连接;液压减震器,其具有缸部、可自由滑动地插入缸部内并在缸部内分隔成两个压力室的活塞、一端与活塞连接的杆、储存器,将促动器的直线运动传递到杆或缸部的一方,并且,将杆或缸部的另一方与车辆的弹簧下部件侧连接;向压缩液压减震器的方向加力的弹簧;以及向使液压减震器伸长的方向加力的空气弹簧。
3.一种缓冲器,其特征在于,具有:促动器,其具有将直线运动变换成转动运动的运动变换机构、和传递通过该运动变换机构变换的转动运动的电机,与车辆的弹簧上部件侧连接;空气减震器,其具有缸部、可自由滑动地插入缸部内并在缸部内分隔成两个压力室的活塞、一端与活塞连接的杆,将促动器的直线运动传递到杆或缸部的一方,并且,杆或缸部的另一方与车辆的弹簧下部件侧连接;以及向压缩空气减震器的方向加力的弹簧。
4.如权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,活塞被所述各弹簧从两端侧夹持。
5.如权利要求1或4所述的缓冲器,其特征在于,液压减震器在缸部的外周侧具有储存器。
6.如权利要求2所述的缓冲器,其特征在于,空气弹簧是设置在液压减震器的储存器中的气室。
7.如权利要求6所述的缓冲器,其特征在于,储存器设置在缸部的外周侧。
8.如权利要求2或3所述的缓冲器,其特征在于,弹簧封闭缸部端部,并且安装在对杆进行轴支承的缸盖部件和活塞之间。
9.如权利要求1至8中任一项所述的缓冲器,其特征在于,具有允许弹簧在周方向转动的允许机构。
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