JP2009293772A

JP2009293772A - 電磁緩衝器

Info

Publication number: JP2009293772A
Application number: JP2008150467A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yukitake; 康博行竹
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-06-09
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2009-12-17

Abstract

【課題】ボールねじの軌道部に圧痕が発生することを防止した電磁緩衝器を提供する。
【解決手段】モータステータ4は、アッパーサポート6の下方位置においてハウジング10内周に固定されている。モータロータ3は、ねじ軸5にねじ合わされるとともに上端位置がモータステータ4の下端位置よりも上方にあるボールねじナット7と、下部がボールねじナット7外周に固定された大径部8aおよびこれの上方に連なる小径部8bからなる中空軸8と、モータステータ4に対向するように中空軸8の大径部8aに固定された円筒状磁石9とからなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、電磁緩衝器に関し、特に、ねじ軸が軸方向に直線移動する形態で使用される電磁緩衝器に関する。

電磁緩衝器として、ねじ軸、ボールねじナットおよびモータを備え、ボールねじナットが回転して、ねじ軸が軸方向に直線移動する形態で使用されるものが知られており、特許文献１には、ボールねじナットに中空軸を固定し、この中空軸に磁石を固定することでモータロータを形成することが提案されている。
特開２００５−２６４９９２号公報

上記従来の電磁緩衝器では、通常、外部から強い力を受けた場合のねじ軸の所定量以上の移動を防止するために、ストッパが設けられる。ストッパによってねじ軸が停止する直前は、ねじ軸が高速で移動し、ボールねじナットが高速で回転しているため、ねじ軸の急激な停止によって、ボールねじナットに大きい回転慣性力（イナーシャ）が発生し、このイナーシャによってボールねじの軌道部に圧痕が発生する可能性がある。

この発明の目的は、ボールねじの軌道部に圧痕が発生することを防止した電磁緩衝器を提供することにある。

この発明による電磁緩衝器は、中空状のモータロータおよび円筒状のモータステータからなるモータと、直線移動することでモータロータを回転させるねじ軸と、モータおよびねじ軸を収容するハウジングと、ハウジングの上端部近傍に設けられて車体に取り付けられるアッパーサポートとを備えている電磁緩衝器において、モータステータは、アッパーサポートの下方位置においてハウジング内周に固定されており、モータロータは、ねじ軸にねじ合わされるとともに上端位置がモータステータの下端位置よりも上方にあるボールねじナットと、下部がボールねじナット外周に固定された大径部およびこれの上方に連なる小径部からなる中空軸と、モータステータに対向するように中空軸の大径部に固定された円筒状磁石とからなることを特徴とするものである。

従来の電磁緩衝器では、磁石が固定された中空軸をモータロータとして、これをボールねじナットに固定していた。すなわち、回転側部分の軸方向長さは、少なくとも磁石長さとボールねじナット長さとを足し合わせたものが必要で、これに、軸受を保持する部分などがさらに追加された長さとなっていた。これに対し、この発明による電磁緩衝器では、ボールねじナットの上端位置がステータの下端位置よりも上方に位置させられるとともに、モータステータに対向する磁石が中空軸の大径部に固定されることにより、モータロータにボールねじナットが組み込まれ、回転側部分の軸方向長さが短縮される。

従来の電磁緩衝器のアッパーサポートの下方部分には、径を拡大することができる空間が存在している。この発明の電磁緩衝器によると、この空間を利用して、モータステータの径が拡大することができ、この結果、中空軸、磁石などの回転側部分の軸方向長さを短くすることができる。軸方向長さ低減によるイナーシャ低減分は、径を拡大したことによるイナーシャ増加分を上回るようにすることが容易であり、これにより、モータロータの全長が短縮されるとともに、イナーシャも全体として低減し、ボールねじへの過大入力を防ぐことができ、また、イナーシャが低減することで、高周波域の乗り心地もよくなる。

しかも、従来のモータは、上端がアッパーサポートよりも上方にあり、下端がアッパーサポートの下方にあるのに対し、アッパーサポートの下方部分をモータ配置スペースとして利用したことで、ハウジングの上端部には収納スペースが生じ、また、ハウジングの上端部の径を小さくすることも可能であるので、ハーネスやその他の電装部品の配置が容易になる。

ボールねじナットは、例えば、磁性体である炭素鋼製とされるが、これに限定されるものではない。また、ボールねじナットは、例えば、ナット本体および１対のエンドキャップからなるエンドキャップ式のものとされるが、これに限定されるものではなく、ナット本体およびこれに嵌められた複数のこまからなるこま式のものとしてもよい。

ねじ軸は、往復直線移動し、通常、その所定方向の所定量以上の移動を防止するためのストッパが設けられる。ストッパは、例えば、ねじ軸が所定量以上移動した際にハウジングに当接するフランジ部をねじ軸に設けることで形成することができ、また、ストッパは、ねじ軸と一体に直線移動する部材に形成してもよく、直線移動しない方の部材（ハウジングなど）に設けることもできる。ストッパによってねじ軸の前進方向の極限位置が規定されていることで、極限位置に達すると、ねじ軸が強制的に停止させられる。この際のねじ軸の移動速度が速い場合、ねじ軸の急停止時におけるイナーシャによって、ボールねじ軌道に圧痕が生じる可能性があるが、この発明による電磁緩衝器では、上記のように、イナーシャが低減していることで、ボールねじ軌道に圧痕が生じることが防止される。

この発明の電磁緩衝によると、径を拡大することができるアッパーサポートの下方の空間を利用して、モータロータにボールねじナットが組み込まれるので、モータロータの軸方向長さが短縮され、イナーシャが低減する。これにより、ボールねじへの過大入力を防ぐことができ、ボールねじの軌道部に圧痕が発生することが防止され、高周波域の乗り心地もよくなる。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、上下は、図の上下をいうものとする。

図１は、この発明による電磁緩衝器の１実施形態を示している。

電磁緩衝器(1)は、中空状のモータロータ(3)および円筒状のモータステータ(4)からなるモータ(2)と、直線移動することでモータロータ(3)を回転させる上下にのびる鋼製ねじ軸(5)と、モータ(2)およびねじ軸(5)を収容するハウジング(10)と、ハウジング(10)の上端部近傍に設けられて車体に取り付けられるアッパーサポート(6)とを備えており、タイヤから伝わる外力によってねじ軸(5)が軸方向に直線移動し、これに伴ってモータロータ(3)が回転し、この回転運動をモータ(2)に取り込んで、モータ(2)で発生する電磁力を減衰力として利用するようになっている。

モータ(2)は、アッパーサポート(6)の下方に配置されており、モータステータ(4)は、ハウジング(10)のアッパーサポート下方位置の内周に固定されている。

モータロータ(3)は、ねじ軸(5)のねじ溝(5a)にボール（図示略）を介してねじ合わされるとともに、上端位置がモータステータ(4)の下端位置よりも上方にあるボールねじナット(7)と、下部がボールねじナット(7)外周に固定された大径部(8a)およびこれの上方に連なる小径部(8b)からなる中空軸(8)と、モータステータ(4)に対向するように中空軸(8)の大径部(8a)に固定された円筒状磁石(9)とからなる。

ハウジング(10)は、モータ(2)を収容している大径部(10a)と、大径部(10a)の上端より上方にのびる小径部(10b)とを有している。アッパーサポート(6)は、小径部(10b)の外周に固定されている。大径部(10a)の下端には、ねじ軸(5)を案内する外筒(11)を保持する外筒保持部(12)が設けられている。

アッパーサポート(6)は、車体にボルト(6c)によって固定される取付金具(6a)と、アッパーサポート(6)の下方に配置されたばね受け部材(15)の上端と取付金具(6a)との間に介在されている円筒状弾性体(6b)とからなる。

モータロータ(3)の中空軸(8)は、小径部(8b)の中間部に設けられた転がり軸受(13)および大径部(8a)下端部に設けられた転がり軸受(14)を介してハウジング(10)に回転自在に支持されている。

アッパーサポート(6)の下方部分には、従来、径を拡大することができる空間が存在しており、この空間を利用して、ハウジング(10)およびモータステータ(4)の径が拡大されている。そして、磁気特性を同じにするように、モータステータ(4)の軸方向長さが短縮されている。中空軸(8)および磁石(9)の軸方向長さは、モータステータ(4)の軸方向長さに合わせて設定されている。この結果、回転側部分の軸方向長さが短くされていることで、全体としては、イナーシャが低減している。

このような電磁緩衝器(1)では、突起乗り越し等のオーバストローク時には、ねじ軸(5)と一体で上下移動するバンプストッパがハウジング(10)等に衝突することにより、高速回転していたモータ(2)が急停止し、モータ(2)の慣性トルクにより過大軸力がボールねじ軌道溝(5a)に負荷されることがあり、この場合のボールねじ軌道溝(5a)の保護が課題となっている。

上記の電磁緩衝器(1)によると、モータロータ(3)にボールねじナット(7)が組み込まれていることで、回転側部分のイナーシャが小さくなっているので、ボールねじ軌道溝(5a)への過大入力を防ぐことができ、ボールねじ軌道溝(5a)に圧痕が発生することが防止される。また、イナーシャの低減によって、高周波域の乗り心地も向上する。

図１は、この発明の電磁緩衝器の１実施形態を示す縦断面図である。

符号の説明

(1) 電磁緩衝器
(2) モータ
(3) モータロータ
(4) モータステータ
(5) ねじ軸
(5a) 軌道溝
(6) アッパーサポート
(7) ボールねじナット
(8) 中空軸
(8a) 大径部
(8b) 小径部
(9) 磁石
(10) ハウジング

Claims

中空状のモータロータおよび円筒状のモータステータからなるモータと、直線移動することでモータロータを回転させるねじ軸と、モータおよびねじ軸を収容するハウジングと、ハウジングの上端部近傍に設けられて車体に取り付けられるアッパーサポートとを備えている電磁緩衝器において、
モータステータは、アッパーサポートの下方位置においてハウジング内周に固定されており、モータロータは、ねじ軸にねじ合わされるとともに上端位置がモータステータの下端位置よりも上方にあるボールねじナットと、下部がボールねじナット外周に固定された大径部およびこれの上方に連なる小径部からなる中空軸と、モータステータに対向するように中空軸の大径部に固定された円筒状磁石とからなることを特徴とする電磁緩衝器。