JP2002257189A - Electromagnetic suspension unit - Google Patents

Electromagnetic suspension unit

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JP2002257189A
JP2002257189A JP2001054564A JP2001054564A JP2002257189A JP 2002257189 A JP2002257189 A JP 2002257189A JP 2001054564 A JP2001054564 A JP 2001054564A JP 2001054564 A JP2001054564 A JP 2001054564A JP 2002257189 A JP2002257189 A JP 2002257189A
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JP
Japan
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air
coil
air chamber
electromagnetic
chambers
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Application number
JP2001054564A
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Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Akami
裕介 赤見
Noriyuki Uchiumi
典之 内海
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Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively cool a coil of an electromagnetic damper in an electromagnetic suspension unit. SOLUTION: Air chambers 24, 26, and 27 are formed by arranging the electromagnetic damper 4 in the inside of an air spring 2. The air chamber 27 has volume elasticity by means of a diaphragm 7. The air chambers 24 and 26 are connected each other through circular clearance 28 and circular passages 29 and 30 adjacent to a coil 18. The air chambers 26 and 27 are also connected each other by a passage 34 having lead valve 34. The air chambers 24 and 27 are connected each other by a passage 31 having a lead valve 32. When the electromagnetic suspension unit 1 is in a stroke, differential pressure is generated between the air chambers 24 and 26 and the air chamber 27 caused by volume elasticity of the air chamber 27, and air is circulated to one direction through the circular clearance 28 and the passages 29, 30, 31, and 33 by means of the lead valves 32 and 34. Consequently, heat of the coil 18 can be diffused to an entire air chamber, and its cooling can be promoted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、鉄道車両等の
車両に装着されて、ばね上、ばね下間の振動を電磁力に
よって制御する電磁サスペンション装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic suspension device which is mounted on a vehicle such as an automobile or a railway vehicle, and controls the vibration between a sprung portion and an unsprung portion by an electromagnetic force.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両のばね上、ばね下間に磁石およびコ
イルを装着し、これらの相対変位によってコイルに生じ
る誘導電流を制御することにより、ばね上、ばね下間に
減衰力または推進力を作用させるようにした電磁ダンパ
が知られている。
2. Description of the Related Art A magnet and a coil are mounted between a sprung portion and a unsprung portion of a vehicle, and a damping force or a propulsive force is generated between the sprung portion and the unsprung portion by controlling an induced current generated in the coil by a relative displacement between the magnet and the coil. Electromagnetic dampers adapted to act are known.

【0003】電磁ダンパでは、減衰力は、コイルに流れ
る電流の大きさにほぼ比例するので、可変抵抗または回
路のオン‐オフのデューティー制御等によって、コイル
に流れる電流を制御することにより、容易に減衰力を調
整することができる。これにより、各種センサおよびコ
ントローラ等を用いて、車両速度、加速度等の走行状態
を表すパラメータに基づいて、電磁ダンパの減衰力およ
びストロークをリアルタイムに制御して車体姿勢制御を
行う、いわゆる、セミアクティブダンパ制御を比較的容
易に行うことができる。このとき、電磁ダンパには、電
力を供給する必要がないので、消費電力を低く抑えるこ
とができる。
In an electromagnetic damper, the damping force is almost proportional to the magnitude of the current flowing through the coil. Therefore, the damping force can be easily controlled by controlling the current flowing through the coil by means of a variable resistor or on / off duty control of the circuit. The damping force can be adjusted. In this manner, the so-called semi-active control that controls the body posture by controlling the damping force and the stroke of the electromagnetic damper in real time based on parameters representing the running state such as the vehicle speed and acceleration using various sensors and controllers. Damper control can be performed relatively easily. At this time, since it is not necessary to supply power to the electromagnetic damper, power consumption can be reduced.

【0004】また、電磁ダンパのコイルに電力を供給す
ることによって推進力を得て、電磁ダンパをアクチュエ
ータ(モータ)として作動させることができるので、これ
により、積極的に車体の姿勢制御する、いわゆるアクテ
ィブサスペンション制御を行うこともできる。
[0004] In addition, since the propulsion force is obtained by supplying electric power to the coil of the electromagnetic damper, the electromagnetic damper can be operated as an actuator (motor). Active suspension control can also be performed.

【0005】電磁ダンパに関する先行技術として、例え
ば、電磁ダンパと通常の油圧緩衝器とを組合せることに
よって、電磁ダンパの負担を軽減して、小型軽量化を図
るようにしたものが提案されている(特開平4‐215510号
公報参照)。
[0005] As a prior art relating to an electromagnetic damper, for example, an electromagnetic damper that is combined with a normal hydraulic shock absorber to reduce the load on the electromagnetic damper and reduce the size and weight has been proposed. (See JP-A-4-215510).

【0006】さらに、空気ばねの内部に電磁ダンパおよ
び油圧緩衝器を配置して、電磁ダンパを外部から遮断す
ることにより、鉄粉、水分等の異物が磁石およびコイル
に付着するのを防止するようにした電磁サスペンション
装置が提案されている(特開平10‐47405号公報参照)。
Further, an electromagnetic damper and a hydraulic shock absorber are arranged inside the air spring, and the electromagnetic damper is shielded from the outside to prevent foreign matters such as iron powder and moisture from adhering to the magnet and the coil. An electromagnetic suspension device has been proposed (see JP-A-10-47405).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の空気ばねの内部に電磁ダンパを配置した電磁サスペ
ンション装置では、次のような問題がある。電磁ダンパ
が空気ばねの内部に配置され、また、油圧緩衝器の大半
が空気ばねに覆われているため、電磁ダンパおよび油圧
緩衝器を外気で直接冷却できないので、電磁ダンパのコ
イルおよび油圧緩衝器の油液の温度が上昇しやすい。こ
れにより、磁石の温度が上昇して磁力が低下したり、油
温の上昇によって油液の粘度が低下して減衰力が低下す
る虞がある。また、電磁サスペンション装置の過熱を防
止するため、コイルの通電電流を低くしたり、油圧緩衝
器の減衰力を低く設定して、これらの発熱を抑える必要
があり、大きな減衰力が得にくいという問題がある。
However, the electromagnetic suspension device in which the electromagnetic damper is arranged inside the above-mentioned conventional air spring has the following problems. Since the electromagnetic damper is arranged inside the air spring and most of the hydraulic shock absorber is covered by the air spring, the electromagnetic damper and the hydraulic shock absorber cannot be directly cooled by the outside air. Oil temperature tends to rise. As a result, there is a possibility that the temperature of the magnet increases and the magnetic force decreases, or that the viscosity of the oil liquid decreases and the damping force decreases due to the increase in the oil temperature. In addition, in order to prevent overheating of the electromagnetic suspension device, it is necessary to reduce the current flowing through the coil and / or set the damping force of the hydraulic shock absorber to a low level to suppress the generation of heat, which makes it difficult to obtain a large damping force. There is.

【0008】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、電磁ダンパのコイルを効率的に冷却することが
できる電磁サスペンション装置を提供することを目的と
する。
[0008] The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an electromagnetic suspension device that can efficiently cool the coil of an electromagnetic damper.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に係る発明は、磁石とコイルとの相対変
位によって前記コイルに生じる電流を制御して減衰力ま
たは推進力を発生させる電磁ダンパを空気ばねの内部に
配置した電磁サスペンション装置であって、前記空気室
内に複数の室を形成し、該複数の室を連通する通路を前
記コイルに隣接して配置し、前記空気ばねのストローク
によって、前記複数の室の間で、前記通路を介して空気
を一方向に循環させて前記コイルを冷却することを特徴
とする。このように構成したことにより、空気ばねのス
トロークによって、通路を一方向に循環する空気とコイ
ルとの間で熱交換が行われるので、コイルの熱を空気室
全体に拡散することができる。請求項2の発明に係る電
磁サスペンション装置は、上記請求項1の構成におい
て、前記通路には、絞りまたは逆止弁が設けられている
ことを特徴とする。このように構成したことにより、通
路を流れる空気を確実に一方向に循環させることができ
る。また、請求項3の発明に係る電磁サスペンション装
置は、上記請求項1または2の構成において、前記複数の
室の少なくとも1つは、体積弾性を有していることを特
徴とする。このように構成したことにより、体積弾性に
よって複数の室の間に差圧が生じ、この差圧によって空
気を循環させることができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 controls a current generated in a coil by a relative displacement between a magnet and a coil to generate a damping force or a propulsion force. An electromagnetic suspension device having an electromagnetic damper disposed inside an air spring, wherein a plurality of chambers are formed in the air chamber, and a passage communicating the plurality of chambers is arranged adjacent to the coil. With the stroke, air is circulated in one direction between the plurality of chambers through the passage to cool the coil. With this configuration, heat is exchanged between the air circulating in the passage in one direction and the coil by the stroke of the air spring, so that the heat of the coil can be diffused to the entire air chamber. An electromagnetic suspension device according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the configuration of the first aspect, the passage is provided with a throttle or a check valve. With this configuration, the air flowing through the passage can be reliably circulated in one direction. An electromagnetic suspension device according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the configuration of the first or second aspect, at least one of the plurality of chambers has volume elasticity. With this configuration, a pressure difference is generated between the plurality of chambers due to the volume elasticity, and the air can be circulated by the pressure difference.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、本実施
形態の電磁サスペンション装置1は、自動車の車体(ばね
上)と、車輪(ばね下)との間に装着されるサスペンショ
ン装置であって、車体を支持するばね要素である空気ば
ね2と、緩衝要素である油圧緩衝器3および電磁ダンパ4
とを備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an electromagnetic suspension device 1 according to the present embodiment is a suspension device mounted between a vehicle body (spring-up) and a wheel (unsprung) of a vehicle, and includes a spring element that supports the vehicle body. , An air spring 2, and a hydraulic shock absorber 3 and an electromagnetic damper 4 as shock absorbing elements.
And

【0011】空気ばね2は、大径で略有底円筒状のアッ
パケース5と、小径で略有底円筒状のロワケース6とを弾
性を有する円筒部材を折返した形状のダイアフラム7に
よって連結して、これらの内部に空気室を形成した構成
となっている。アッパケース5には、電磁式開閉弁8を介
して、加圧空気源および給排制御弁等からなる給排装置
(図示せず)が接続されている。空気ばね2は、アッパケ
ース5がアッパマウント9を介して車体側(図示せず)に連
結され、ロワケース6が後述する油圧緩衝器3のシリンダ
10を介して車輪側(図示せず)に連結される。
The air spring 2 is formed by connecting a large-diameter, substantially bottomed cylindrical upper case 5 and a small-diameter, substantially bottomed cylindrical lower case 6 by a diaphragm 7 formed by folding an elastic cylindrical member. , And an air chamber is formed therein. The upper case 5 has a supply / discharge device including a pressurized air source and a supply / discharge control valve via an electromagnetic on-off valve 8.
(Not shown) is connected. The air spring 2 has an upper case 5 connected to a vehicle body side (not shown) via an upper mount 9, and a lower case 6 serving as a cylinder of a hydraulic shock absorber 3 described later.
It is connected to the wheel side (not shown) via 10.

【0012】油圧緩衝器3は、油液が封入されたシリン
ダ10内に、ピストンロッド11を連結したピストン(図示
せず)が摺動可能に嵌装し、ピストンロッド11を外部へ
延出させた構成となっており、ピストンロッド11の伸縮
に伴うピストンの移動によって生じる油液の流れをオリ
フィスおよびディスクバルブ等からなる減衰力調整弁に
よって制御して減衰力を発生させる。油圧緩衝器3は、
空気ばね5内に挿入され、シリンダ10がロワケース6の底
部に固定され、ピストンロッド11の先端部が、ゴムブッ
シュ12を介して、ナット13によってアッパマウント9に
固定されている。
In the hydraulic shock absorber 3, a piston (not shown) having a piston rod 11 connected thereto is slidably fitted in a cylinder 10 in which oil is sealed, and the piston rod 11 is extended to the outside. The damping force is generated by controlling the flow of the oil liquid generated by the movement of the piston accompanying the expansion and contraction of the piston rod 11 by a damping force adjusting valve including an orifice and a disc valve. The hydraulic shock absorber 3
The cylinder 10 is inserted into the air spring 5, the cylinder 10 is fixed to the bottom of the lower case 6, and the tip of the piston rod 11 is fixed to the upper mount 9 by a nut 13 via a rubber bush 12.

【0013】電磁ダンパ4は、円筒状のアウタヨーク14
内に、円筒状のセンタヨーク15を摺動可能に挿入した二
重筒構造となっている。アウタヨーク14は、上端部が略
有底円筒状の支持部材16によって、油圧緩衝器3のピス
トンロッド11と共にブッシュ12を介してアッパマウント
9に固定されており、下端側が空気ばね2のロワケース6
に挿入されて、ドライメタル17によって摺動可能に案内
されている。アウタヨーク14の内周部には、ほぼ全長に
わたって複数のコイル18が巻装されている。
The electromagnetic damper 4 has a cylindrical outer yoke 14.
It has a double cylinder structure in which a cylindrical center yoke 15 is slidably inserted. The outer yoke 14 is mounted on the upper end via a bush 12 together with the piston rod 11 of the hydraulic shock absorber 3 by means of a cylindrical support member 16 having a substantially bottomed upper end.
9 and the lower end is the lower case 6 of the air spring 2.
And is slidably guided by the dry metal 17. A plurality of coils 18 are wound around the inner periphery of the outer yoke 14 over substantially the entire length.

【0014】センタヨーク15の外周部には、アウタヨー
ク14のコイル18に対向させて、ほぼ全長にわたって環状
に配置された複数の永久磁石19が固定されている。セン
タヨーク15および永久磁石19の外周は、薄肉のガイドパ
イプ20によって覆われている。センタヨーク15は、内部
に油圧緩衝器3のシリンダ10が挿入されており、下端部
が空気ばね2のロワケース6に固定され、上端側がアウタ
ヨーク14に挿入されて、ドライメタル21によって摺動可
能に案内されている。支持部材16の底部には、バンプス
トッパ22が取り付けられている。
A plurality of permanent magnets 19 are fixed to the outer periphery of the center yoke 15 so as to face the coil 18 of the outer yoke 14 and are arranged in a ring shape over substantially the entire length. The outer peripheries of the center yoke 15 and the permanent magnet 19 are covered by a thin guide pipe 20. The center yoke 15 has the cylinder 10 of the hydraulic shock absorber 3 inserted therein. You are being guided. A bump stopper 22 is attached to the bottom of the support member 16.

【0015】そして、アウタヨーク14、センタヨーク1
5、コイル18および永久磁石19によって、図4に示すよう
な磁気回路が構成されており、アウタヨーク14に固定さ
れたコイル18と、センタヨーク15に固定された永久磁石
19とが相対変位することにより、コイル18に誘導起電力
が生じるようになっている。コイル18には、リード線23
が接続されており、リード23は、アッパマウント9に気
密的に挿通されて、外部へ延出されている。
The outer yoke 14, the center yoke 1
5, a magnetic circuit as shown in FIG. 4 is constituted by the coil 18 and the permanent magnet 19, and the coil 18 fixed to the outer yoke 14 and the permanent magnet fixed to the center yoke 15
The relative displacement between 19 and 19 causes an induced electromotive force in coil 18. Coil 18 has lead wire 23
The lead 23 is hermetically inserted into the upper mount 9 and extends to the outside.

【0016】空気ばね7内の空気室は、支持部材16およ
びアウタヨーク14内に形成された空気室24(室)と、ロワ
ケース6内のセンタヨーク19の周囲に形成された環状の
空気室26(室)と、アッパケース5およびダイアフラム7の
アウタヨーク14の外周に形成された空気室27(室)とに区
画されている。ここで、空気室24および空気室26は、そ
の容積が油圧緩衝器3および電磁ダンパ4のストロークに
よって変化し、そのストローク位置に応じて一義的に決
定されるのに対して、空気室27は、その容積が空気ばね
2のストロークによって変化するとともに、ダイアフラ
ム7の弾性によって体積弾性を有している。
The air chamber in the air spring 7 includes an air chamber 24 (chamber) formed in the support member 16 and the outer yoke 14, and an annular air chamber 26 (formed around the center yoke 19 in the lower case 6). ) And an air chamber 27 (chamber) formed on the outer periphery of the outer yoke 14 of the upper case 5 and the diaphragm 7. Here, the volume of the air chamber 24 and the air chamber 26 changes according to the stroke of the hydraulic shock absorber 3 and the electromagnetic damper 4, and is uniquely determined according to the stroke position, whereas the air chamber 27 is , Its volume is air spring
It changes with the stroke 2 and has volume elasticity due to the elasticity of the diaphragm 7.

【0017】空気室24と空気室26とは、センタヨーク15
とシリンダ10との間に形成されてコイル18に隣接する環
状の隙間28(通路)と、センタヨーク15の側壁に設けられ
た通路29およびガイドパイプ20の側壁に設けられた通路
30によって互いに連通されている。空気室24と空気室27
とは、支持部材16に設けられた通路31によって連通され
ており、通路31には、空気室24から空気室27への空気の
流通のみを許容するリード弁32(逆止弁)が設けられてい
る。また、空気室26と空気室27とは、ロワケース6の側
壁に設けられた通路33によって互いに連通されており、
通路33には、空気室27から空気室26への空気の流通のみ
を許容するリード弁34(逆止弁)が設けられている。な
お、リード弁32、34は、所定のばね力を有しており、通
路31および通路33の流路の絞りとして作用して、空気室
24、27間および空気室26、27間に圧力差を生じさせるよ
うになっている。
The air chamber 24 and the air chamber 26 are connected to the center yoke 15
An annular gap 28 (passage) formed between the cylinder and the cylinder 10 and adjacent to the coil 18, a passage 29 provided on the side wall of the center yoke 15, and a passage provided on the side wall of the guide pipe 20.
They are interconnected by 30. Air chamber 24 and air chamber 27
Are connected to each other by a passage 31 provided in the support member 16, and the passage 31 is provided with a reed valve 32 (a check valve) that allows only the flow of air from the air chamber 24 to the air chamber 27. ing. The air chamber 26 and the air chamber 27 are communicated with each other by a passage 33 provided on a side wall of the lower case 6,
The passage 33 is provided with a reed valve (check valve) that allows only the flow of air from the air chamber 27 to the air chamber 26. The reed valves 32 and 34 have a predetermined spring force and act as throttles for the passages 31 and 33, and
A pressure difference is generated between 24 and 27 and between the air chambers 26 and 27.

【0018】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。空気ばね2の空気室内に封入され
た加圧空気の圧力によってばね力を発生させて車体を支
持する。電磁式開閉弁8を介して給排装置によって空気
室内の加圧空気を給排することにより、ばね力を変化さ
せることでき、車高を調整することができる。
Next, the operation of the embodiment constructed as described above will be described. A spring force is generated by the pressure of pressurized air sealed in the air chamber of the air spring 2 to support the vehicle body. By supplying and discharging pressurized air in the air chamber by the supply and discharge device via the electromagnetic on-off valve 8, the spring force can be changed and the vehicle height can be adjusted.

【0019】そして、空気ばね2のストロークに対し
て、油圧緩衝器3および電磁ダンパ4の減衰力を作用させ
て、ばね上、ばね下間の振動を減衰する。このとき、油
圧緩衝器3と電磁ダンパ4とを組合せたことにより、電磁
ダンパ4の負担を軽減することができる。
The damping force of the hydraulic shock absorber 3 and the electromagnetic damper 4 acts on the stroke of the air spring 2 to dampen the vibration between the sprung and unsprung portions. At this time, by combining the hydraulic shock absorber 3 and the electromagnetic damper 4, the burden on the electromagnetic damper 4 can be reduced.

【0020】電磁ダンパ4は、コイル18と永久磁石19と
の相対変位によって、コイル18に生じる誘導起電力によ
る電流をリード線23に接続された抵抗手段によって制御
することにより減衰力を発生させる。このとき、コイル
18に流れる電流を可変抵抗または回路のオン‐オフのデ
ューティー制御等によって調整することにより、減衰力
を制御することができる。
The electromagnetic damper 4 generates a damping force by controlling the current caused by the induced electromotive force generated in the coil 18 by the resistance means connected to the lead wire 23 by the relative displacement between the coil 18 and the permanent magnet 19. At this time, the coil
The damping force can be controlled by adjusting the current flowing through 18 by a variable resistor or the on-off duty control of the circuit.

【0021】また、コイル18に電力を供給し、コイル18
および永久磁石19との相対位置に応じてコイル18に電流
を流すことによって推進力を得て、電磁ダンパ4をアク
チュエータ(リニアモータ)として作動させることがで
き、電磁力によってアウタヨーク14とセンタヨーク15と
の間に推進力を発生させて、車体の姿勢制御を行なうこ
とができる。
Further, power is supplied to the coil 18 so that the coil 18
By applying a current to the coil 18 according to the relative position with respect to the permanent magnet 19, a propulsive force is obtained, and the electromagnetic damper 4 can be operated as an actuator (linear motor), and the outer yoke 14 and the center yoke 15 , A propulsive force is generated between the vehicle and the vehicle to control the posture of the vehicle body.

【0022】この場合、例えば、電磁ダンパ4のコイル1
8および永久磁石19を三相同期型リニアモータとして構
成し、コイル12が固定されたアウタヨーク14にホール素
子(図示せず)を取付け、ホール素子の出力波形に基づい
て、コイル18と永久磁石19との相対位置を検出すること
により、通常の三相同期モータ駆動用のドライバを用い
て、電磁ダンパ4をリニアモータとして作動させること
ができる。
In this case, for example, the coil 1 of the electromagnetic damper 4
The permanent magnet 8 and the permanent magnet 19 are configured as a three-phase synchronous linear motor, a Hall element (not shown) is mounted on the outer yoke 14 to which the coil 12 is fixed, and based on the output waveform of the Hall element, the coil 18 and the permanent magnet 19 By detecting the relative position of the electromagnetic damper 4, the electromagnetic damper 4 can be operated as a linear motor using a normal three-phase synchronous motor driving driver.

【0023】次に、電磁サスペンション装置1のストロ
ークにともなう空気ばね2内の空気の流れについて、図2
および図3を参照して説明する。
Next, the flow of air in the air spring 2 with the stroke of the electromagnetic suspension device 1 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0024】電磁サスペンション装置1の伸び行程時に
は、図2に示すように、空気室24は、シリンダ10および
センタヨーク15の後退によって減圧され、空気室26は、
アウタヨーク14の後退によって減圧され、また、空気室
27は、ロワケース6の後退によって減圧される。このと
き、各空気室24、26、27は、可動部部分の受圧面積が殆
ど変化しないので、ストロークに対して、ほぼ一定の比
率で容積が増大して、その比率で減圧されることにな
り、ほぼ同圧となる。ところが、空気室27は、ダイヤフ
ラム7によって体積弾性を有しているため、減圧にとも
ない、その分、容積が縮小されることになり、他の空気
室24、26よりも圧力が高くなる。この圧力差によって、
リード弁34が開き、空気室27から空気室26への空気の流
れが生じ、さらに、空気室26の空気が通路30、29および
環状の隙間28を通って空気室24へ流れる。
During the extension stroke of the electromagnetic suspension device 1, as shown in FIG. 2, the air chamber 24 is decompressed by the retraction of the cylinder 10 and the center yoke 15, and the air chamber 26 is
The pressure is reduced by the retreat of the outer yoke 14, and
27 is depressurized by retreating the lower case 6. At this time, since the pressure receiving area of the movable portion hardly changes in each of the air chambers 24, 26, and 27, the volume increases at a substantially constant ratio with respect to the stroke, and the pressure is reduced at that ratio. , Almost the same pressure. However, since the air chamber 27 has volume elasticity due to the diaphragm 7, the volume is reduced correspondingly as the pressure is reduced, and the pressure becomes higher than the other air chambers 24 and 26. Due to this pressure difference,
The reed valve 34 is opened, and the air flows from the air chamber 27 to the air chamber 26, and the air in the air chamber 26 flows to the air chamber 24 through the passages 30, 29 and the annular gap 28.

【0025】また、縮み行程時には、図3に示すよう
に、空気室24は、シリンダ10およびセンタヨーク15の前
進によって加圧され、空気室26は、アウタヨーク14の前
進によって加圧され、また、空気室27は、ロワケース6
の前進によって加圧される。このとき、各空気室24、2
6、27は、可動部部分の受圧面積が殆ど変化しないの
で、ストロークに対して、ほぼ一定の比率で容積が減少
して、その比率で加圧されることになり、ほぼ同圧とな
る。ところが、空気室27は、ダイヤフラム7によって体
積弾性を有しているため、加圧にともない、その分、容
積が拡大されることになり、他の空気室24、26よりも圧
力が低くなる。この圧力差によって、リード弁32が開
き、空気室24から空気室27への空気の流れが生じ、さら
に、空気室26の空気が通路30、29および環状の隙間28を
通って空気室24へ流れる。
During the contraction stroke, as shown in FIG. 3, the air chamber 24 is pressurized by the advance of the cylinder 10 and the center yoke 15, and the air chamber 26 is pressurized by the advance of the outer yoke 14. Air chamber 27, lower case 6
Pressurized by the advance of. At this time, each air chamber 24, 2
In Nos. 6 and 27, since the pressure receiving area of the movable portion hardly changes, the volume is reduced at a substantially constant ratio with respect to the stroke, and the pressure is increased at that ratio, so that the pressure is substantially the same. However, since the air chamber 27 has volume elasticity due to the diaphragm 7, the volume is expanded correspondingly with pressurization, and the pressure is lower than those of the other air chambers 24 and 26. This pressure difference causes the reed valve 32 to open, causing air to flow from the air chamber 24 to the air chamber 27, and the air in the air chamber 26 to pass through the passages 30, 29 and the annular gap 28 to the air chamber 24. Flows.

【0026】このようにして、電磁サスペンション装置
1のストロークによって空気室24、26、27間で一定の方
向に空気を循環させることができるので、シリンダ10、
コイル18および永久磁石19の熱を空気ばね2の空気室全
体に拡散することができ、これらの冷却を促進すること
ができる。すなわち、コイル18および永久磁石19を冷却
した熱気がコイル18および永久磁石19の周辺で行き来し
たり、滞留することがないので、効率よく空気の温度を
下げてコイル18および永久磁石19を冷却することができ
る。
Thus, the electromagnetic suspension device
Since air can be circulated in a certain direction between the air chambers 24, 26, 27 by one stroke, the cylinder 10,
The heat of the coil 18 and the permanent magnet 19 can be diffused throughout the air chamber of the air spring 2, and their cooling can be promoted. That is, since the hot air that has cooled the coil 18 and the permanent magnet 19 does not move around or stay around the coil 18 and the permanent magnet 19, the temperature of the air is efficiently lowered to cool the coil 18 and the permanent magnet 19. be able to.

【0027】その結果、コイル18に大きな電流を流すこ
とができるので、より大きな減衰力を発生させることが
でき、また、電磁ダンパ4をアクチュエータそして使用
した場合には、より大きな推進力を発生させることがで
きる。さらに、永久磁石19の温度上昇による磁力の低下
を抑制することができる。そして、各部の熱膨張を抑制
できるので、コイル18と永久磁石19とのギャップを小さ
くすることができ、電磁ダンパ4の効率を高めることが
でき、また、熱応力の影響を軽減して耐久性を向上させ
ることができる。さらに、作動油、シール部等の熱によ
る劣化を軽減することができ、油圧緩衝器3の耐久性を
向上させることができる。
As a result, a large current can be passed through the coil 18, so that a larger damping force can be generated. In addition, when the electromagnetic damper 4 is used as an actuator and used, a larger propulsive force is generated. be able to. Further, a decrease in magnetic force due to a rise in the temperature of the permanent magnet 19 can be suppressed. Since the thermal expansion of each part can be suppressed, the gap between the coil 18 and the permanent magnet 19 can be reduced, the efficiency of the electromagnetic damper 4 can be increased, and the effect of thermal stress can be reduced to improve durability. Can be improved. Further, deterioration of the hydraulic oil, the seal portion, and the like due to heat can be reduced, and the durability of the hydraulic shock absorber 3 can be improved.

【0028】なお、上記実施形態では、油圧緩衝器3の
シリンダ10とセンタヨーク15との間に、空気の通路とし
て環状の隙間28を形成しているが、この代りにセンタヨ
ーク15の内壁に軸方向の縦溝を設け、センタヨーク15と
シリンダ10とを密着させるようにすることもできる。こ
れにより、センタヨーク15を堅固に支持することができ
る。また、センタヨーク15の通路29、ガイドパイプ20の
通路30、ロワケース6の通路33、支持部材16の通路32お
よび逆止弁(リード弁32、34)の数および位置は、本発明
の技術的範囲内において適宜変更することができる。
In the above embodiment, the annular gap 28 is formed as an air passage between the cylinder 10 of the hydraulic shock absorber 3 and the center yoke 15. An axial longitudinal groove may be provided so that the center yoke 15 and the cylinder 10 are in close contact with each other. Thus, the center yoke 15 can be firmly supported. The numbers and positions of the passages 29 of the center yoke 15, the passages 30 of the guide pipe 20, the passages 33 of the lower case 6, the passages 32 of the support member 16, and the check valves (reed valves 32, 34) are different from those of the present invention. It can be changed appropriately within the range.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の発明に
係る電磁サスペンション装置によれば、空気ばねのスト
ロークによって、通路を一方向に循環する空気とコイル
との間で熱交換が行われるので、コイルの熱を空気室全
体に拡散することができ、コイルの冷却を促進すること
ができる。その結果、コイルに大きな電流を流すことが
できるので、より大きな減衰力を発生させることがで
き、また、電磁ダンパをアクチュエータそして使用した
場合には、より大きな推進力を発生させることができ
る。請求項2の発明に係る電磁サスペンション装置によ
れば、絞りまたは逆止弁によって、通路を流れる空気を
確実に一方向に循環させることができるので、熱交換を
促進して、冷却効率を高めることができる。また、請求
項3の発明に係る電磁サスペンション装置によれば、体
積弾性によって複数の室の間に差圧が生じ、この差圧に
よって空気を循環させることができる。
As described above in detail, according to the electromagnetic suspension device of the first aspect of the present invention, heat exchange is performed between the air and the coil circulating in one direction in the passage by the stroke of the air spring. As a result, the heat of the coil can be diffused throughout the air chamber, and cooling of the coil can be promoted. As a result, a large current can be passed through the coil, so that a larger damping force can be generated, and when an electromagnetic damper is used as an actuator and used, a larger propulsion force can be generated. According to the electromagnetic suspension device of the second aspect of the present invention, the air flowing through the passage can be reliably circulated in one direction by the throttle or the check valve, thereby promoting heat exchange and increasing cooling efficiency. Can be. Further, according to the electromagnetic suspension device of the invention of claim 3, a pressure difference is generated between the plurality of chambers due to the volume elasticity, and the air can be circulated by the pressure difference.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る電磁サスペンション
装置の縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electromagnetic suspension device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置の伸び行程時における空気の流れを
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the flow of air during the extension stroke of the apparatus of FIG. 1;

【図3】図1の装置の縮み行程時における空気の流れを
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the flow of air during a contraction stroke of the device of FIG. 1;

【図4】図1の装置の磁気回路を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a magnetic circuit of the device of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電磁サスペンション装置 2 空気ばね 4 電磁ダンパ 18 コイル 19 永久磁石 24,26,27 空気室(室) 28 隙間(通路) 32,34 リード弁(逆止弁、絞り) 1 Electromagnetic suspension device 2 Air spring 4 Electromagnetic damper 18 Coil 19 Permanent magnet 24,26,27 Air chamber (chamber) 28 Gap (passage) 32,34 Reed valve (check valve, throttle)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J048 AA05 AC08 BE02 BE09 DA03 EA16 3J069 AA60 EE68  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3J048 AA05 AC08 BE02 BE09 DA03 EA16 3J069 AA60 EE68

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁石とコイルとの相対変位によって前記
コイルに生じる電流を制御して減衰力または推進力を発
生させる電磁ダンパを空気ばねの内部に配置した電磁サ
スペンション装置であって、 前記空気室内に複数の室を形成し、該複数の室を連通す
る通路を前記コイルに隣接して配置し、前記空気ばねの
ストロークによって、前記複数の室の間で、前記通路を
介して空気を一方向に循環させて前記コイルを冷却する
ことを特徴とする電磁サスペンション装置。
1. An electromagnetic suspension device in which an electromagnetic damper for controlling a current generated in a coil by a relative displacement between a magnet and a coil to generate a damping force or a propulsion force is disposed inside an air spring, wherein the air chamber is provided. A plurality of chambers are formed, and a passage communicating with the plurality of chambers is arranged adjacent to the coil, and a stroke of the air spring causes air to flow in one direction through the passage between the plurality of chambers. An electromagnetic suspension device for cooling the coil by circulating the coil.
【請求項2】 前記通路には、絞りまたは逆止弁が設け
られていることを特徴とする請求項1に記載の電磁サス
ペンション装置。
2. The electromagnetic suspension device according to claim 1, wherein a throttle or a check valve is provided in the passage.
【請求項3】 前記複数の室の少なくとも1つは、体積
弾性を有していることを特徴とする請求項1または2に記
載の電磁サスペンション装置。
3. The electromagnetic suspension device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of chambers has a volume elasticity.
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