JP2008143436A - Electromagnetic shock absorber for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両用ショックアブソーバ、詳しくは、電磁モータが発生させる力(以下、「モータ力」という場合がある)に依拠して、ばね上部とばね下部との相対移動に対する減衰力を発生させる電磁式の車両用ショックアブソーバに関する。 The present invention relates to a shock absorber for a vehicle, and more particularly, an electromagnetic that generates a damping force with respect to relative movement between an upper part and an unsprung part based on a force generated by an electromagnetic motor (hereinafter sometimes referred to as “motor force”). The present invention relates to a vehicle type shock absorber.
車両の分野において、近年では、モータ力に依拠してばね上部とばね下部との相対振動を減衰する機能を有する電磁式のショックアブソーバ(以下、「アブソーバ」と略す場合がある)の開発が進められている。下記特許文献に記載されているアブソーバは、その電磁式アブソーバの一例である。
上記特許文献に記載の車両用電磁式アブソーバは、開発が始められたばかりであることから、未だ開発途上であり、改良の余地を多分に残すものとなっている。そのため、種々の改良を施すことによって、そのアブソーバの実用性が向上すると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い車両用電磁式アブソーバを提供することを課題とする。 Since the electromagnetic absorber for vehicles described in the above-mentioned patent document has just been developed, it is still under development, leaving much room for improvement. Therefore, it is considered that the utility of the absorber is improved by various improvements. This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide the electromagnetic-type absorber for vehicles with high practicality.
上記課題を解決するために、本発明の車両用電磁式アブソーバは、一端部がばね上部とばね下部との一方に連結されたねじロッドと、ばね上部とばね下部との他方に回転可能に保持されてねじロッドと螺合するナットとを備え、モータ力に依拠して、ナットに回転力を付与することで、ばね上部とばね下部との相対移動に対する減衰力を発生させる電磁式アブソーバであって、ねじロッドの他端部に端面に開口して軸線方向に延びる係合穴を形成するとともに、その係合穴に嵌入する係合ロッドをばね上部とばね下部との他方に固定して設け、それら係合穴に対する係合ロッドの移動を許容しつつそれらの相対回転を禁止することで、ばね上部とばね下部との他方に対するねじロッドの軸線方向の移動を許容し、かつ、ねじロッドの回転を禁止するように構成される。 In order to solve the above-described problems, the electromagnetic absorber for a vehicle according to the present invention has a screw rod whose one end is connected to one of the spring upper part and the spring lower part, and is rotatably held on the other of the spring upper part and the spring lower part. This is an electromagnetic absorber that includes a nut that is screwed with a screw rod, and that generates a damping force relative to the relative movement between the spring top and the spring bottom by applying a rotational force to the nut based on the motor force. In addition, an engagement hole that opens in the end surface and extends in the axial direction is formed at the other end of the screw rod, and an engagement rod that fits into the engagement hole is fixed to the other of the spring upper part and the spring lower part. The movement of the engagement rod with respect to the engagement holes is allowed while the relative rotation of the engagement rods is prohibited, thereby allowing the screw rod to move in the axial direction with respect to the other of the sprung portion and the unsprung portion. Do not rotate Configured to.
ねじ機構を採用する電磁式のアブソーバにおいて、モータ力に依拠してナットに回転力を付与する構造のものについては、ばね上部とばね下部との一方に連結されるねじロッドが、ばね上部とばね下部との他方に対して、ねじロッドの軸線方向に移動可能、かつ、回転不能とされる必要がある。本発明の電磁式アブソーバによれば、ねじロッドの内部を利用して、ねじロッドの軸線方向の移動を許容しつつそのねじロッドの回転が禁止されることになる。このような構造によって、本発明の電磁式アブソーバは、例えばコンパクト化が図られ、その結果として、実用性が高められることになる。 In an electromagnetic absorber that employs a screw mechanism and has a structure that relies on the motor force to apply a rotational force to the nut, the screw rod connected to one of the spring upper part and the spring unsprung is connected to the spring upper part and the spring. It must be movable in the axial direction of the screw rod and non-rotatable with respect to the other of the lower part. According to the electromagnetic absorber of the present invention, rotation of the screw rod is prohibited while allowing the screw rod to move in the axial direction using the inside of the screw rod. With such a structure, the electromagnetic absorber of the present invention is made compact, for example, and as a result, the practicality is improved.
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、(1)項ないし(4)項が、それぞれ、請求項1ないし請求項4に相当する。 In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating the understanding of the claimable inventions, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting those inventions to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. In the following items, items (1) to (4) correspond to claims 1 to 4, respectively.
(1)(a)一端部がばね上部とばね下部との一方に連結され、外周部に雄ねじが形成されたねじロッドと、(b)ばね上部とばね下部との他方に回転可能に保持され、雌ねじが形成されて前記ねじロッドと螺合するナットと、(c)電磁モータを有し、その電磁モータが発生させる力に依拠して前記ナットに回転力を付与する回転力付与装置とを備え、ばね上部とばね下部との相対移動に対する減衰力を発生させる車両用電磁式ショックアブソーバであって、
前記ねじロッドが、前記一端部とは反対側の端部である他端部において、端面に開口するとともに軸線方向に延びる係合穴を有し、かつ、
当該ショックアブソーバが、
(A)前記係合穴と、(B)前記ばね上部とばね下部との他方に固定されて前記係合穴に嵌入する係合ロッドと、(C)その係合ロッドと前記ねじロッドとのそのねじロッドの軸線方向の相対移動を許容しつつそれらの相対回転を禁止する機構とを含んで構成され、前記ねじロッドの前記ばね上部とばね下部との他方に対する軸線方向の移動を許容しつつ、前記ねじロッドの回転を禁止するねじロッド回転禁止装置を備えたことを特徴とする車両用電磁式ショックアブソーバ。
(1) (a) One end part is connected to one of the spring upper part and the spring lower part, and a screw rod having a male screw formed on the outer peripheral part, and (b) the other of the spring upper part and the spring lower part is rotatably held. A nut formed with an internal thread and screwed with the screw rod; and (c) a rotational force applying device that has an electromagnetic motor and applies a rotational force to the nut based on a force generated by the electromagnetic motor. An electromagnetic shock absorber for a vehicle that generates a damping force with respect to relative movement between the sprung portion and the unsprung portion,
The screw rod has an engagement hole that opens in the end surface and extends in the axial direction at the other end that is the end opposite to the one end, and
The shock absorber
(A) the engagement hole; (B) an engagement rod fixed to the other of the spring upper part and the spring unsprung and fitted into the engagement hole; and (C) the engagement rod and the screw rod. And a mechanism that prohibits relative rotation of the screw rod in the axial direction while prohibiting relative rotation thereof, and allows movement of the screw rod in the axial direction relative to the other of the spring upper portion and the spring unsprung portion. An electromagnetic shock absorber for a vehicle comprising a screw rod rotation prohibiting device that prohibits rotation of the screw rod.
電磁式のショックアブソーバ(以下、「アブソーバ」と略す場合がある)の多くは、動作変換機構としてねじ機構を採用し、その動作変換機構を介してばね上部とばね下部とにモータ力を作用させることで、ばね上部とばね下部との相対移動に対しての減衰力を発生させる構造とされている。このような構造の電磁式アブソーバにおいては、モータ力に依拠してナットに回転力を付与する構造のものと、モータ力に依拠してねじロッドに回転力を付与する構造のものとがある。それぞれの構造の電磁式アブソーバにはそれぞれ、メリットとデメリットとがあるが、電磁式アブソーバのコンパクト化を図るには、後で詳しく述べるように、前者の構造のものが望ましく、本項に記載の態様では、前者の構造の電磁式アブソーバを前提としている。この構造の電磁式アブソーバでは、ナットの回転力をねじロッドの軸線方向の力に変換し、その力によって、ばね上部とばね下部との相対振動を減衰している。このことから、ばね上部とばね下部との一方に連結されるねじロッドは、ばね上部とばね下部との他方に対して、軸線方向の移動が許容され、かつ、回転が禁止される必要がある。 Many electromagnetic shock absorbers (hereinafter sometimes abbreviated as “absorbers”) employ a screw mechanism as a motion conversion mechanism, and a motor force is applied to the upper and lower springs via the motion conversion mechanism. Thus, a damping force is generated with respect to the relative movement between the sprung portion and the unsprung portion. The electromagnetic absorber having such a structure includes a structure that applies a rotational force to a nut based on a motor force and a structure that applies a rotational force to a screw rod based on a motor force. Each type of electromagnetic absorber has its advantages and disadvantages. To make the electromagnetic absorber more compact, the former structure is desirable as described in detail later. In the aspect, the electromagnetic absorber having the former structure is assumed. In the electromagnetic absorber having this structure, the rotational force of the nut is converted into a force in the axial direction of the screw rod, and the relative vibration between the spring top and the spring bottom is attenuated by the force. For this reason, the screw rod connected to one of the sprung portion and the unsprung portion needs to be allowed to move in the axial direction and prohibited from rotating with respect to the other of the sprung portion and the unsprung portion. .
上記ねじロッドの軸線方向の移動を許容しつつそれの回転の禁止すべく、例えば、ねじロッドの外周部において、ねじロッドとばね上部とばね下部との他方との相対移動を許容しつつ、相対回転を禁止することも可能である。ところが、このような装置がねじロッドの外周部に設けられる場合には、アブソーバがそれの軸方向に長くなってしまう。本項の態様では、ねじロッドの内部を利用して、ねじロッドの軸線方向の移動を許容しつつそれの回転を禁止することから、本項の態様によれば、例えば、電磁式アブソーバのコンパクト化を図ることが可能となる。逆に言えば、本項の態様の電磁式アブソーバでは、例えば、長さを短くできる分、アブソーバの伸縮ストロークを長くすることが可能となる。 In order to prohibit the rotation of the screw rod while allowing the screw rod to move in the axial direction, for example, on the outer periphery of the screw rod, while allowing the relative movement of the other of the screw rod, the upper part of the spring and the lower part of the spring, It is also possible to prohibit rotation. However, when such a device is provided on the outer periphery of the screw rod, the absorber becomes longer in the axial direction thereof. In the aspect of this section, the inside of the screw rod is used to prohibit the rotation of the screw rod while allowing the movement of the screw rod in the axial direction. Therefore, according to the aspect of this section, for example, a compact electromagnetic absorber Can be achieved. In other words, in the electromagnetic absorber according to the aspect of this section, for example, it is possible to lengthen the expansion / contraction stroke of the absorber as much as the length can be shortened.
本項にいう「ばね上部」は、例えば、サスペンションスプリングによって支持される車体の部分を広く意味し、「ばね下部」は、例えば、サスペンションアーム等、車輪軸とともに上下動する車両の構成要素を広く意味する。ちなみに、本項の態様の電磁式アブソーバは、サスペンションスプリングと並設されるが、そのサスペンションスプリングは、圧縮コイルスプリング,板ばね(リーフスプリング),エアばね等、その種類が限定されるものではない。なお、本項の態様における「ばね上部とばね下部との一方とねじロッドとの連結」は、直接的な連結であってよく、また、例えば、弾性体,ダンパ装置等を介した間接的な連結であってもよい。 “Spring part” in this section means, for example, a part of a vehicle body supported by a suspension spring, and “sprung part” means, for example, a wide range of vehicle components that move up and down together with a wheel shaft, such as a suspension arm. means. Incidentally, the electromagnetic absorber according to this aspect is arranged in parallel with the suspension spring, but the type of suspension spring is not limited to a compression coil spring, a leaf spring, an air spring, or the like. . In addition, the “connection between one of the spring upper part and the spring lower part and the screw rod” in the aspect of this section may be a direct connection, for example, indirectly through an elastic body, a damper device, or the like. It may be connected.
本項に記載の「係合ロッドとねじロッドとの相対移動を許容しつつそれらの相対回転を禁止する機構」は、それの具体的な構造が特に限定されるものではなく、例えば、係合ロッドの外周面とねじロッドの係合穴の周壁面との一方に、ねじロッドの軸線方向に延びるようにしてキー溝(ガイド溝)が設けられるとともに、それらの他方に、キーを設け、それらが嵌合する構造とされてもよく、また、後に詳しく述べるように、係合ロッドとねじロッドとをスプライン嵌合させる構造とされてもよい。 The specific mechanism of the “mechanism for allowing relative movement between the engagement rod and the screw rod and prohibiting relative rotation thereof” described in this section is not particularly limited. A key groove (guide groove) is provided on one of the outer peripheral surface of the rod and the peripheral wall surface of the engagement hole of the screw rod so as to extend in the axial direction of the screw rod, and a key is provided on the other of them. The engagement rod and the screw rod may be spline-fitted as will be described in detail later.
(2)前記ねじロッド回転禁止装置が、前記係合穴と前記係合ロッドとをスプライン嵌合させる機構を、前記それらの軸線方向の相対移動を許容しつつそれらの相対回転を禁止する機構として含んで構成された(1)項に記載の車両用電磁式ショックアブソーバ。 (2) The screw rod rotation prohibiting device as a mechanism for prohibiting the relative rotation of the mechanism that allows the engagement hole and the engagement rod to be spline-fitted while allowing the relative movement in the axial direction thereof. The electromagnetic shock absorber for a vehicle according to item (1), including the electromagnetic shock absorber.
本項に記載の態様は、係合ロッドとねじロッドとの軸線方向の相対移動を許容しつつそれらの相対回転を禁止する機構(以下、「移動許容回転禁止機構」という場合がある)の構造を、具体的に限定した態様である。本項の態様によれば、例えば、係合ロッドとねじロッドとの相対移動の許容と回転禁止とを、効果的に実現することができる。また、本項に記載の移動許容回転禁止機構に、例えば、ボールスプライン機構を採用すれば、滑らかな係合ロッドとねじロッドとの相対移動を実現することが可能となる。 The mode described in this section is a structure of a mechanism that prohibits the relative rotation of the engaging rod and the screw rod in the axial direction while prohibiting the relative rotation of the engaging rod and the screw rod (hereinafter, sometimes referred to as “movement allowable rotation prohibiting mechanism”). Is a specifically limited embodiment. According to the aspect of this section, for example, it is possible to effectively realize the allowance of relative movement between the engagement rod and the screw rod and the prohibition of rotation. In addition, if, for example, a ball spline mechanism is employed as the movement-allowed rotation prohibiting mechanism described in this section, it is possible to realize a smooth relative movement between the engagement rod and the screw rod.
(3)前記電磁モータが、概して筒状のモータ軸を有し、そのモータ軸の一端部が前記ナットを保持するともにそのモータ軸に前記ねじロッドを貫通させた状態で配設される(1)項または(2)項に記載の車両用電磁式ショックアブソーバ。 (3) The electromagnetic motor has a generally cylindrical motor shaft, and one end portion of the motor shaft holds the nut and is disposed with the screw rod passing through the motor shaft (1 ) Or electromagnetic shock absorber for vehicle according to item (2).
本項に記載の態様は、電磁モータの構造を具体的に限定した態様である。本項に記載の態様においては、中空形状のモータ軸を有する電磁式モータを採用しており、そのモータ軸の内部にねじロッドを貫通させていることから、電磁式アブソーバの軸線方向におけるコンパクト化を図ることが可能となる。 The mode described in this section is a mode in which the structure of the electromagnetic motor is specifically limited. In the aspect described in this section, an electromagnetic motor having a hollow motor shaft is adopted, and a screw rod is passed through the motor shaft, so that the electromagnetic absorber is made compact in the axial direction. Can be achieved.
(4)当該ショックアブソーバが、前記ねじロッドの一端部と前記ばね上部とばね下部との一方とを弾性的に連結する弾性体と、その弾性体と並設されて前記ねじロッドと前記ばね上部とばね下部との一方との相対移動に対する減衰力を発生させるダンパ装置とを備えた(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の車両用電磁式ショックアブソーバ。 (4) The shock absorber includes an elastic body that elastically connects one end of the screw rod and one of the spring upper part and the spring lower part, and the screw rod and the spring upper part arranged in parallel with the elastic body. The electromagnetic shock absorber for a vehicle according to any one of (1) to (3), further comprising a damper device that generates a damping force with respect to relative movement between the first spring and one of the unsprung parts.
本項に記載の態様は、ねじロッドと、ばね上部とばね下部との一方の連結構造に関する限定を加えた態様である。本項の態様によれば、例えば、電磁モータの動作が追従し得ないような高周波的な振動、例えば、ばね下共振周波数域の振動等を、効果的に吸収可能なアブソーバを実現させることが可能である。本項の態様のような連結構造を採用する場合、その連結構造の如何によっては、ねじロッドの回転をしっかりとは禁止し得ないこともあり得る。したがって、上述したねじロッド回転禁止装置は、上記連結構造を有する電磁式アブソーバに対して、特に好適である。 The aspect described in this section is an aspect in which a limitation relating to the connection structure of the screw rod and one of the sprung portion and the unsprung portion is added. According to the aspect of this section, for example, it is possible to realize an absorber that can effectively absorb high-frequency vibration that the operation of the electromagnetic motor cannot follow, such as vibration in the unsprung resonance frequency range. Is possible. When the connection structure as in the aspect of this section is adopted, depending on the connection structure, the rotation of the screw rod may not be strictly prohibited. Therefore, the above-described screw rod rotation prohibiting device is particularly suitable for the electromagnetic absorber having the above connection structure.
なお、本項に記載の「弾性体」には、種々のばねを採用することが可能であり、本項の態様においては、弾性体は、1個のみならず、複数設けらてもよい。また、本項に記載の「ダンパ装置」は、それの具体的な構造が特に限定されるものではなく、例えば、作動液の流通に対する抵抗等を利用した液圧式のものであってもよく、また、電磁モータ等の発生させる力に依拠する電磁式のものであってもよい。 Various springs can be employed for the “elastic body” described in this section. In the embodiment of this section, not only one elastic body but also a plurality of elastic bodies may be provided. In addition, the “damper device” described in this section is not particularly limited in its specific structure, and may be, for example, a hydraulic type utilizing resistance to the flow of hydraulic fluid, Moreover, the electromagnetic type which depends on the force which an electromagnetic motor etc. generate | occur | produce may be used.
(5)前記ダンパ装置が、ハウジングと、そのハウジング内を2つの液室に区画するともにハウジング内を移動可能とされたピストンと、ピストンの移動に伴う前記2つの液室間の作動液の流通に対して抵抗を付与する流通抵抗付与機構とを備えた液圧式のダンパ装置とされ、
前記ハウジングと前記ピストンとの一方が、前記ばね上部とばね下部との一方に連結され、前記ハウジングと前記ピストンとの他方が、前記ねじロッドの一端部に連結される(4)項に記載の車両用電磁式ショックアブソーバ。
(5) The damper device includes a housing, a piston that divides the housing into two liquid chambers and is movable within the housing, and the flow of the working fluid between the two liquid chambers as the piston moves. It is a hydraulic damper device provided with a flow resistance imparting mechanism that imparts resistance to
One of the housing and the piston is connected to one of the sprung portion and the unsprung portion, and the other of the housing and the piston is connected to one end portion of the screw rod. Electromagnetic shock absorber for vehicles.
本項に記載の態様は、ダンパ装置の構造を具体的に限定した態様である。ねじロッドが、本項に記載の構造のダンパ装置を介して、ばね上部とばね下部との一方に連結されるような場合には、通常、ピストンがハウジング内での回転を許容されることから、ねじロッドがばね上部とばね下部との他方に対して軸線まわりに回転する虞がある。したがって、上記ねじロッド回転禁止装置は、先に説明したように、本項に記載のダンパ装置を有する電磁式アブソーバに対して好適である。 The mode described in this section is a mode in which the structure of the damper device is specifically limited. When the threaded rod is connected to one of the sprung portion and the unsprung portion via the damper device having the structure described in this section, the piston is normally allowed to rotate in the housing. There is a possibility that the screw rod may rotate around the axis with respect to the other of the spring top and the spring bottom. Therefore, as described above, the screw rod rotation prohibiting device is suitable for the electromagnetic absorber having the damper device described in this section.
(6)前記ばね上部とばね下部との一方がばね下部であり、他方がばね上部である(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の車両用電磁式ショックアブソーバ。 (6) The electromagnetic shock absorber for a vehicle according to any one of (1) to (5), wherein one of the sprung portion and the unsprung portion is a sprung portion, and the other is a sprung portion.
本項に記載の態様においては、サスペンションアーム等のばね下部にねじロッドが連結され、車体の一部であるばね上部にナットが回転可能に保持される。本項の態様によれば、電磁モータがばね上部に保持されることから、例えば、水はね,泥はね,石はね等から電磁モータを効果的に保護でき、また、ばね下部から伝達される振動の電磁モータへの伝達を緩和することが可能となる。 In the aspect described in this section, a screw rod is connected to a spring lower portion such as a suspension arm, and a nut is rotatably held on a spring upper portion which is a part of the vehicle body. According to the aspect of this section, since the electromagnetic motor is held at the upper part of the spring, for example, the electromagnetic motor can be effectively protected from water splash, mud splash, stone splash, etc., and transmitted from the lower part of the spring. Transmission of the generated vibration to the electromagnetic motor can be mitigated.
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the claimable invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following examples, the claimable invention includes various aspects in which various modifications and improvements have been made based on the knowledge of those skilled in the art, including the aspects described in the above [Aspect of the Invention] section. Can be implemented.
≪電磁式アブソーバの構成≫
図1に、実施例の車両用ショックアブソーバ(以下、「アブソーバ」と略す場合がある)10を示す。このアブソーバ10は、例えば、図2に示すように、独立懸架式のサスペンション装置20の一構成要素として、車両に装備される。図2に示すサスペンション装置20は、マルチリンク式サスペンション装置とされており、それぞれがサスペンションアームである第1アッパアーム30,第2アッパアーム32,第1ロアアーム34,第2ロアアーム36,トーコントロールアーム38を備えている。5本のアーム30,32,34,36,38のそれぞれの一端部は、車体に回動可能に連結され、他端部は、車輪40を回転可能に保持するアクスルキャリア42に回動可能に連結されている。それら5本のアーム30,32,34,36,38により、アクスルキャリア42は、車体に対して略一定の軌跡を描くような上下動が可能とされている。
≪Configuration of electromagnetic absorber≫
FIG. 1 shows a shock absorber for a vehicle (hereinafter, may be abbreviated as “absorber”) 10 of an embodiment. For example, as shown in FIG. 2, the
上述のような構成のサスペンション装置20において、アブソーバ10は、コイルスプリング50と並設されている。具体的言えば、それらは、それぞれ、ばね上部の一構成部分であるタイヤハウジングに設けられたマウント部54と、ばね下部の一構成部分である第2ロアアーム36との間に、互いに並列的に配設されている。
In the
アブソーバ10は、図1に示すように、マウント部54と第2ロアアーム36との間に配設された減衰力発生ユニット56を有している。減衰力発生ユニット56は、ばね上部とばね下部との相対動作に対する減衰力を発生させるための主たる装置であり、概して円筒状のハウジングチューブ62と、そのハウジングチューブ62の上方に設けられた電磁モータ64とを含んで構成されている。ハウジングチューブ62は、それの上端部において、電磁モータ64を収納するモータケース66に固定的に連結されており、そのモータケース66は、それの外周部において、緩衝ゴムを介してマウント部54に連結されている。
As shown in FIG. 1, the
電磁モータ64は、モータケース66の周壁の内面に沿って一円周上に固定して配置された複数のコイル70と、モータケース66およびハウジングチューブ62に回転可能に保持された筒状のモータ軸72と、コイル70と向き合うようにしてモータ軸72の外周に固定して配設された複数の永久磁石74とを含んで構成されている。電磁モータ64は、コイル70を有するステータと、永久磁石74を有するロータとを含んで構成される3相のDCブラシレスモータである。
The
減衰力発生ユニット56は、外周部に雄ねじが形成されたねじロッド80と、ベアリングボールを保持してねじロッド80と螺合するナット82とを有し、それらは、ボールねじ機構を構成している。ねじロッド80は、電磁モータ64のモータ軸72を貫通した状態で、上下方向に延びるようにハウジングチューブ62内に配設されている。一方、ナット82は、ねじロッド80と螺合させられた状態で、モータ軸72の下端部に固定的に嵌合されている。
The damping
ねじロッド80には、上端面に開口するとともに、自身の軸線方向(アブソーバ10の軸線方向と一致している)に延びるように係合穴84が設けられている。一方、モータケース66内には、外周部にスプライン溝86が形成された係合ロッド88が配設されている。係合ロッド88は、上端部においてモータケース66に固定され、モータ軸72内を、軸線方向に延びるようにしてねじロッド80の係合穴84に挿入されている。ねじロッド80の上端部の内部には、図3に示すように、筒状のホルダ90がねじロッド80の係合穴84に固定的に嵌められている。このホルダ90には、周方向の6等配の位置の各々に、ボール循環路92が設けられており、ホルダ90は、ベアリングボール94を、それらが各ボール循環路92を周回するように保持している。係合ロッド88がホルダ90に嵌入されることで、係合ロッド88とねじロッド80とが、スプライン嵌合されているのである。つまり、ホルダ90,ボール循環路92,ベアリングボール94,スプライン溝86等を含んでボールスプライン機構96が構成されており、その機構96によって、係合ロッド88とねじロッド80とが、相対回転不能かつ、軸線方向に相対移動可能とされているのである。このような構造により、ねじロッド80は、ばね上部に対して、軸線方向の移動が許容されつつ、軸線回りの回転が禁止されているのである。つまり、減衰力発生ユニット56は、係合穴84,係合ロッド88,ボールスプライン機構96等を含んで構成されるねじロッド回転禁止装置98を備えているのである。
The
ねじロッド80は、下端部において、概して有蓋円筒状のロッド支持部材100の上面に固着されている。そのロッド支持部材100は、2つの圧縮コイルスプリング102,104によって、後述するダンパ105を覆う概ね筒状のダンパカバー106に、それに内包される状態で弾性的に支持されている。詳しく言えば、ロッド支持部材100の下端部は、フランジ部108を有する形状とされており、スプリング102が、そのフランジ部108とダンパカバー106の上端部とによって、圧縮状態で挟持され、スプリング104が、フランジ部108とダンパカバー106の下端部とによって、圧縮状態で挟持されている。それらスプリング102,104の弾性力によって、ロッド支持部材100がダンパカバー106に弾性的に支持されているのである。そのダンパカバー106は、自身の下端部において、ダンパ105に、詳しくは、それの構成要素であるダンパハウジング120(後述)の外周部に、固着されており、ダンパ105は、自身の下端部において、取付ブシュ110を介して第2ロアアーム36に連結されている。つまり、ねじロッド80、言い換えれば、減衰力発生ユニット56は、弾性体としての圧縮コイルスプリング102,104によって、ばね下部に弾性的に支持されているのである。
The
ダンパ105は、ねじロッド80とばね下部との相対移動に対する減衰力を発生させるためのダンパ装置である。ダンパ105は、作動液を収容する概して円筒状のダンパハウジング120と、そのダンパハウジング120にそれの内部において液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン122と、そのピストン122に下端部が連結されて上端部がダンパハウジング120の上方から延び出すピストンロッド124とを含んで構成されている。ダンパハウジング120は、ダンパカバー106に、それの下方から延び出すようにして固定的に嵌め合わされており、自身の下端部において、取付ブシュ110を介して第2ロアアーム36に連結されている。ダンパハウジング120の内部は、ピストン122によって、それの上方に存在する上室126と、それの下方に存在する下室128とに区画されている。また、ピストンロッド124は、ダンパハウジング120の上部に設けられた蓋部129を貫通しており、シールを介してその蓋部129と摺接している。そして、ピストンロッド124の上端部が、ロッド支持部材116の蓋部下面に固着されている。
The
ダンパハウジング120は、図4に詳しく示すように、外筒130と内筒132とを含んで構成され、それらの間には、バッファ室134が形成されている。ピストン122は、その内筒132内に液密かつ摺動可能に嵌め入れられている。そのピストン122には、軸線方向に貫通して上室126と下室128とを接続させる複数の接続通路136(図4には2つ図示されている)が設けられている。ピストン122の下面には、弾性材製の円形をなす弁板138が、その下面に接するようにして配設されており、その弁板138によって接続通路136の下室128側の開口が塞がれる構造となっている。また、ピストン122には、上記接続通路136とはピストン122の半径方向において異なる位置に複数の接続通路140(図4には2つ図示されている)が設けられている。ピストン122の上面には、弾性材製の円形をなす弁板142が、その上面に接するようにして配設されており、その弁板142によって接続通路140の上室126側の開口が塞がれる構造となっている。この接続通路140は、接続通路136より外周側であって弁板138から外れた位置に設けられており、常時、下室128に連通させられている。また、弁板142には開口144が設けられていることで、接続通路136の上室126側の開口は、塞がれておらず、接続通路136は、常時、上室126に連通させられている。さらに、下室128とバッファ室134とは連通させられており、下室128とバッファ室134との間には、ピストン122と同様の接続通路,弁板が設けられたベースバルブ体146が設けられている。
As shown in detail in FIG. 4, the
また、アブソーバ10には、減衰力発生ユニット56とダンパカバー106とを覆うようにカバーチューブ150が設けられている。カバーチューブ150は、上端部において、ハウジングチューブ62の下部外周面に固着されている。また、カバーチューブ150は、ダンパカバー106を自身に挿入させおり、アブソーバ10内部への塵埃等の侵入を防止している。
The
ダンパカバー106には、その下端部に環状の下部リテーナ152が固定されており、マウント部54の下面側には、防振ゴムを介して、環状の上部リテーナ154が付設されている。コイルスプリング50は、それら下部リテーナ152と上部リテーナ154とによって、それらに挟まれる状態で支持されている。なお、ハウジングチューブ62の下端部には、環状の緩衝ゴム156が貼着されており、カバーチューブ150の下端内壁面には、環状の緩衝ゴム158が貼着されている。また、ロッド支持部材100の蓋部上面には、環状の緩衝ゴム160が貼着されており、ロッド支持部材100の蓋部下面には、環状の緩衝ゴム162が貼着されている。
An annular
≪電磁式アブソーバの動作,機能,制御等≫ ≪Operation, function, control, etc. of electromagnetic absorber≫
本アブソーバ10では、ばね上部とばね下部とが相対移動する場合には、ねじロッド80とナット82とが相対移動し、それに伴って、ナット82がねじロッド80に対し回転する。電磁モータ64は、ナット82に回転力を付与可能な回転力付与装置として機能し、減衰力発生ユニット56は、その回転力によって、ばね上部とばね下部との相対移動に対して抵抗力を発生させることが可能とされている。この抵抗力が、ばね上部とばね下部との相対振動を減衰する減衰力となるのである。つまり、減衰力発生ユニット56は、電磁モータ64の発生させるモータ力に依拠して、ばね上部とばね下部との相対振動に対して減衰力を発生させるのである。
In the
電磁モータ64は、駆動回路としてのインバータを介してバッテリに接続され、このインバータは、制御装置に接続されている。この制御装置がインバータを制御することで、減衰力発生ユニット56が発生させる減衰力、つまり、ばね上部とばね下部との相対振動が減衰されるのである。詳しく言えば、制御装置には、ばね上ばね下距離を検出するストロークセンサが接続されており、制御装置は、ストロークセンサによって検出されるばね上ばね下距離に基づき、ばね上部とばね下部との相対速度を演算し、その相対速度に応じて発生させるべき減衰力を演算する。制御装置は、演算された減衰力に基づく指令をインバータに発令し、インバータは、自身が備えるスイッチング素子を制御することで、電磁モータ64に流れる電流を制御する。このようにして、減衰力発生ユニット56は、発生させるべき減衰力を発生するのである。
The
なお、減衰力発生ユニット56は、モータ力に依拠して、ばね上部とばね下部とを接近・離間させる機能,ばね上部とばね下部との距離を所定距離に維持する機能、つまり、アクチュエータとしての機能をも有している。この機能を利用して、旋回時の車体のロール、加速・減速時の車体のピッチ等による車体の姿勢変化を効果的に抑制することも可能である。
The damping
上述のように、減衰力発生ユニット56は、電磁モータ64の作動が制御されることで、適切な減衰力を発生させる。ところが、ばね上部とばね下部との相対振動の周波数がある程度高くなると、電磁モータ64の制御応答性等の要因から、電磁モータ64の動作が追従せず、減衰力発生ユニット56に拠っては、充分な減衰効果が得られないことになる。そのことに鑑み、本アブソーバ10においては、高周波的な振動、具体的には、例えば、ばね下共振周波数域の振動を効果的に吸収させるべく、減衰力発生ユニット56をばね下部に弾性的に支持させるとともに、それらの間に上述のダンパ105を設けている。
As described above, the damping
減衰力発生ユニット56とばね下部とが離間する場合、ダンパ105内では、ピストン122がダンパハウジング120内を上方に移動させられて、上室126内の作動液の一部が接続通路136を通って下室128へ流れるとともに、バッファ室134の作動液の一部がベースバルブ体146の接続通路を通って下室128に流入する。その際、作動液が弁板138を撓ませて下室128内へ流入することと、作動液がベースバルブ体146の弁板を撓ませて下室128内へ流入することとによって、ピストン122の上方への移動に抵抗力が付与され、その抵抗力によってその移動に対する減衰力が発生させられる。また、逆に、減衰力発生ユニット56とばね下部とが接近する場合には、ピストン122がダンパハウジング120内を下方に移動させられて、下室128内の作動液の一部が、接続通路140を通って下室128から上室126へ流れるとともに、ベースバルブ体146の接続通路を通ってバッファ室134に流出することになる。その際、作動液が弁板142を撓ませて上室126内に流入することと、作動液がベースバルブ体146の弁板を撓ませてバッファ室134内へ流入することとによって、ピストン122の下方への移動に抵抗力が付与され、その抵抗力によってその移動に対する減衰力が発生させられる。つまり、ダンパ105は、接続通路136,140,弁板138,142等を含んで構成される流通抵抗付与機構148を備えており、その機構148に依拠して、減衰力発生ユニット56とばね下部との相対移動に対して、減衰力を発生させる構造とされているのである。
When the damping
なお、ばね上部とばね下部とがある程度離間した場合には、ダンパカバー106の上端部に設けられた環状部材164が緩衝ゴム158を介してカバーチューブ150の下端部に形成されたフランジ部に当接、若しくは、ハウジングチューブ62の下面が緩衝ゴム160を介してロッド支持部材100の上面に当接するようになっている。一方、ばね上部とばね下部とがある程度接近した場合には、環状部材164が緩衝ゴム156を介してハウジングチューブ62の下面に当接、若しくは、ダンパハウジング120の蓋部129の上面が緩衝ゴム162を介してロッド支持部材100の蓋部下面に当接するようになっている。つまり、アブソーバ10は、車体と車輪との接近・離間に対するストッパ、いわゆるバウンドストッパ、および、リバウンドストッパをも有しているのである。
When the spring upper portion and the spring lower portion are separated to some extent, the
≪電磁式アブソーバの特徴≫
上記実施例のアブソーバ10において、ねじロッド回転禁止装置98は、ねじロッド80に設けられた係合穴84、つまり、ねじロッド80の内部を利用して設けられている。このねじロッド回転禁止装置98に代え、ねじロッドの外周部においてねじロッドの軸線方向の移動を許容しつつ回転を禁止する構造の装置を採用することも可能である。そのような装置を備えたアブソーバ170を、比較例として、図5(a)に示す。
≪Features of electromagnetic absorber≫
In the
図5(a)に示すアブソーバ170では、ねじロッド172の外周部にねじロッド回転禁止装置174を備えている。このねじロッド回転禁止装置174は、ハウジングチューブ62の下面に固定された略筒状のロッド保持具180を有しており、ねじロッド172は、そのロッド保持具180を貫通している。ロッド保持具180には、図6に示すように、複数のボール循環路186が設けられており、ベアリングボール188が、各ボール循環路186を経由して周回するように保持されている。一方、ねじロッド172には、ボール循環路186の各々と対向する位置に、スプライン溝190が設けられており、そのスプライン溝190にベアリングボール188が嵌合するようにされている。ねじロッド回転禁止装置174は、このようなボールスプライン機構を有して、ねじロッド172のばね上部に対する軸線方向の移動を許容しつつ、ねじロッド172の回転を禁止している。
The
図5(b)は、上記実施例のアブソーバ10を示すが、そのアブソーバ10は、比較例のアブソーバ170と比較して、軸線方向の長さが短くなっている。2つのアブソーバ10,170の長さの差ΔLは、概ね、ロッド保持具180の高さ寸法hに相当している。このように、本アブソーバ10においては、コンパクト化が図られている。裏を返せば、その長さの差ΔLだけ、アブソーバの伸縮ストロークを長くすることができるため、振動減衰機能をより向上させることが可能とされているのである。
FIG. 5B shows the
10:車両用電磁式ショックアブソーバ 36:第2ロアアーム(ばね下部) 54:マウント部(ばね上部) 60:ダンパ(ダンパ装置) 64:電磁モータ(回転力付与装置) 72:モータ軸 80:ねじロッド 82:ナット 84:係合穴 88:係合ロッド 96:ボールスプライン機構 98:ねじロッド回転禁止装置 102,104:圧縮コイルスプリング(弾性体) 120:ダンパハウジング 122:ピストン 148:流通抵抗付与機構
10: Electromagnetic shock absorber for vehicle 36: Second lower arm (lower part of spring) 54: Mount part (upper part of spring) 60: Damper (damper device) 64: Electromagnetic motor (rotational force applying device) 72: Motor shaft 80: Screw rod 82: Nut 84: Engagement hole 88: Engagement rod 96: Ball spline mechanism 98: Screw rod
Claims (4)
前記ねじロッドが、前記一端部とは反対側の端部である他端部において、端面に開口するとともに軸線方向に延びる係合穴を有し、かつ、
当該ショックアブソーバが、
(A)前記係合穴と、(B)前記ばね上部とばね下部との他方に固定されて前記係合穴に嵌入する係合ロッドと、(C)その係合ロッドと前記ねじロッドとのそのねじロッドの軸線方向の相対移動を許容しつつそれらの相対回転を禁止する機構とを含んで構成され、前記ねじロッドの前記ばね上部とばね下部との他方に対する軸線方向の移動を許容しつつ、前記ねじロッドの回転を禁止するねじロッド回転禁止装置を備えたことを特徴とする車両用電磁式ショックアブソーバ。 (a) One end is connected to one of the spring upper part and the spring lower part, and a screw rod having a male screw formed on the outer periphery, and (b) the other of the spring upper part and the spring lower part is rotatably held. A nut formed and screwed with the screw rod; and (c) a rotational force applying device that has an electromagnetic motor and applies a rotational force to the nut based on a force generated by the electromagnetic motor, and a spring An electromagnetic shock absorber for a vehicle that generates a damping force for relative movement between an upper part and an unsprung part,
The screw rod has an engagement hole that opens in the end surface and extends in the axial direction at the other end that is the end opposite to the one end, and
The shock absorber
(A) the engagement hole; (B) an engagement rod fixed to the other of the spring upper part and the spring unsprung and fitted into the engagement hole; and (C) the engagement rod and the screw rod. And a mechanism that prohibits relative rotation of the screw rod in the axial direction while prohibiting relative rotation thereof, and allows movement of the screw rod in the axial direction relative to the other of the spring upper portion and the spring unsprung portion. An electromagnetic shock absorber for a vehicle comprising a screw rod rotation prohibiting device that prohibits rotation of the screw rod.
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