JP2549062Y2 - Electromagnetic suspension device - Google Patents

Electromagnetic suspension device

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JP2549062Y2
JP2549062Y2 JP3841191U JP3841191U JP2549062Y2 JP 2549062 Y2 JP2549062 Y2 JP 2549062Y2 JP 3841191 U JP3841191 U JP 3841191U JP 3841191 U JP3841191 U JP 3841191U JP 2549062 Y2 JP2549062 Y2 JP 2549062Y2
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JP
Japan
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permanent magnet
magnetic
magnetic field
magnetic path
vehicle body
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JP3841191U
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Inventor
史之 山岡
光雄 佐々木
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株式会社ユニシアジェックス
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、電磁サスペンション装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic suspension device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電磁サスペンション装置として
は、例えば、特開平2−37016号公報に記載された
ものが知られている。この従来装置は、図3に示すよう
に、車体と車輪との間に、シリンダ状に形成されて車体
側に固定された外筒51と、この外筒51内を摺動可能
に設けられて車輪側に取り付けられたロッド52とを有
したサスペンションユニットが設けられ、前記外筒51
内でロッド52の外周には永久磁石53が固定され、か
つ、該永久磁石53と対向する外筒51の内周側にコイ
ル54が固定されると共に、永久磁石53の外周と外筒
51の内周との間に形成される環状隙間55に強い磁界
Bを形成するために、前記外筒51とロッド52を巡る
磁路を形成させた構造となっていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electromagnetic suspension device, for example, an electromagnetic suspension device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-37016 is known. As shown in FIG. 3, this conventional device is provided between a vehicle body and wheels, an outer cylinder 51 formed in a cylindrical shape and fixed to the vehicle body, and slidably provided in the outer cylinder 51. A suspension unit having a rod 52 attached to the wheel side;
Inside, a permanent magnet 53 is fixed to the outer circumference of the rod 52, and a coil 54 is fixed to the inner circumference side of the outer cylinder 51 facing the permanent magnet 53, and the outer circumference of the permanent magnet 53 and the outer cylinder 51 are fixed. In order to form a strong magnetic field B in the annular gap 55 formed between the outer cylinder 51 and the inner circumference, a magnetic path surrounding the outer cylinder 51 and the rod 52 is formed.

【0003】そして、コイル54への通電の向き及び電
流を制御することで、サスペンションの軸方向制御力
(電磁力)を発生させ、例えば、車高を一定に保つよう
な制御を行なう。
[0003] By controlling the direction of current supply to the coil 54 and the current, an axial control force (electromagnetic force) of the suspension is generated, and for example, control is performed to keep the vehicle height constant.

【0004】尚、図3において、破線は等磁束密度線を
示す。
[0004] In Fig. 3, broken lines indicate isomagnetic flux density lines.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電磁サスペンション装置では、以下に述べる
ような問題があった。
However, such a conventional electromagnetic suspension device has the following problems.

【0006】すなわち、永久磁石53自体の磁力が強く
ても、磁路の断面積が小さいと、その最小断面積部分で
磁気飽和が生じることから、強い磁界Bによる強い駆動
力(電磁力)を発生させるためには磁路の最小断面積を
拡大する必要がある。ところが、従来構造では、磁路構
成部材を構成するロッド52の磁界形成方向の厚み(半
径)が永久磁石53に重ねて設けられる部分とその他の
部分で同一であることから、図3の等磁束密度線(破
線)で示すように、永久磁石の上下両端部から離れるに
つれて磁路の有効断面積が減少し、このため、この最小
断面積部分での磁気飽和を防止するためには、ロッド5
2自体の直径を拡大させる必要があり、従って、サスペ
ンションユニットSの外径が大きくなって、車載する上
でスペース的な制約となる。
That is, even if the magnetic force of the permanent magnet 53 itself is strong, if the cross-sectional area of the magnetic path is small, magnetic saturation occurs at the minimum cross-sectional area, so that a strong driving force (electromagnetic force) due to the strong magnetic field B is generated. In order to generate the magnetic field, it is necessary to enlarge the minimum sectional area of the magnetic path. However, in the conventional structure, the thickness (radius) of the rod 52 constituting the magnetic path constituting member in the magnetic field forming direction is the same at the portion provided to be overlapped with the permanent magnet 53 and at other portions. As indicated by the density line (dashed line), the effective cross-sectional area of the magnetic path decreases as the distance from the upper and lower ends of the permanent magnet decreases. Therefore, in order to prevent magnetic saturation at the minimum cross-sectional area, the rod 5
It is necessary to enlarge the diameter of the suspension unit 2 itself, and therefore, the outer diameter of the suspension unit S becomes large, which is a space limitation when mounted on a vehicle.

【0007】本考案は、上述の問題に着目して成された
もので、サスペンションユニットの外径を大きくするこ
となしに、十分な磁路断面積を確保して磁気飽和による
駆動力(電磁力)の低下を防止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している。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problem, and a sufficient magnetic path cross-sectional area is ensured without increasing the outer diameter of the suspension unit to obtain a driving force (magnetic force) due to magnetic saturation. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic suspension device capable of preventing a decrease in the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本考案では、上記目的を
達成するために、車体と車輪との間に介在されたサスペ
ンションユニットが、相対移動可能に形成された車体側
部材と車輪側部材とで形成され、この車体側・車輪側両
部材の一方に、両者の相対移動方向と交差する方向の磁
界を形成する永久磁石と、前記磁界の磁路を形成すべく
その一部が永久磁石の磁界形成方向とは反対側の面に重
ねて設けられた磁路形成部材とが設けられ、前記車体側
・車輪側両部材の他方に、両者の相対移動方向に沿って
磁界中を移動可能にコイルが設けられ、前記永久磁石と
重ねて設けられる部分以外の磁路形成部材部分に、永久
磁石の厚み方向に突出させた肉厚部が形成され、該肉厚
部には永久磁石端面から磁路形成方向へ離れるにつれて
その厚みが逓増するテーパ部が形成されている手段とし
た。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a suspension unit interposed between a vehicle body and a wheel includes a vehicle body-side member and a wheel-side member formed to be relatively movable. A permanent magnet that forms a magnetic field in a direction that intersects the relative movement direction of the two members, and a part of the permanent magnet that forms a magnetic path of the magnetic field. A magnetic path forming member provided on the surface opposite to the magnetic field forming direction is provided, and the other of the vehicle body side and wheel side members can move in the magnetic field along the relative movement direction of the two. A thick portion protruding in the thickness direction of the permanent magnet is formed in a magnetic path forming member portion other than a portion provided with a coil and being provided so as to overlap with the permanent magnet. The thickness gradually increases as the distance increases in the direction of road formation And a means of tapered portion is formed.

【0009】[0009]

【作用】本考案の電磁サスペンション装置では、コイル
に通電すると、車体側・車輪側両部材の相対移動方向
(サスペンションユニットのストローク方向)及び磁界
方向と交差する向きに通電されて、前記磁界の向きと通
電方向との両方に交差する方向、すなわち、サスペンシ
ョンユニットのストローク方向に沿った駆動力(電磁
力)が生じる。
In the electromagnetic suspension device of the present invention, when the coil is energized, the coil is energized in a direction intersecting the relative movement direction (stroke direction of the suspension unit) of both the vehicle body side and the wheel side members and the magnetic field direction. A driving force (electromagnetic force) is generated in a direction intersecting both the power supply direction and the power supply direction, that is, along the stroke direction of the suspension unit.

【0010】従って、この駆動力により、サスペンショ
ンユニットは伸長したり短縮したりする。
Accordingly, the suspension unit is extended or shortened by the driving force.

【0011】よって、前記駆動力をサスペンションユニ
ットに対する入力に抗するように作用させて、外部入力
によるサスペンションユニットのストロークを抑制させ
ることができる。
Thus, the stroke of the suspension unit due to the external input can be suppressed by acting the driving force against the input to the suspension unit.

【0012】また、永久磁石と重ねて設けられる部分以
外の磁路形成部材部分に、永久磁石の厚み方向に突出さ
せた肉厚部が形成されていることから、サスペンション
ユニットの外径を大きくすることなしに、十分な磁路断
面積を確保して磁気飽和による駆動力(電磁力)の低下
を防止することができる。
In addition, since the thick portion protruding in the thickness direction of the permanent magnet is formed in the magnetic path forming member other than the portion provided to overlap with the permanent magnet, the outer diameter of the suspension unit is increased. Without this, it is possible to secure a sufficient magnetic path cross-sectional area and prevent a reduction in driving force (electromagnetic force) due to magnetic saturation.

【0013】また、前記磁路形成部材の肉厚部には永久
磁石端面から磁路形成方向へ離れるにつれてその厚みが
逓増するテーパ部が形成されていることから、永久磁石
の端部と肉厚部との間における磁束の漏れを防止するこ
とができる。
Further, since the thickness of the magnetic path forming member is formed with a tapered portion whose thickness gradually increases as the distance from the end face of the permanent magnet in the magnetic path forming direction increases, the thickness of the permanent magnet and the thickness of the permanent magnet are increased. Leakage of magnetic flux between the parts can be prevented.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本考案の実施例を図面により詳述す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は、本考案実施例の電磁サスペンショ
ン装置の構成を示す全体図である。この図において、S
はサスペンションユニットを示している。このサスペン
ションユニットSは、車体側に連結される車体側部材1
と、車輪側に連結される車輪側部材2とを有している。
FIG. 1 is an overall view showing the configuration of an electromagnetic suspension device according to an embodiment of the present invention. In this figure, S
Indicates a suspension unit. The suspension unit S includes a vehicle body-side member 1 connected to the vehicle body.
And a wheel-side member 2 connected to the wheel side.

【0016】前記車体側部材1は、図示のように軸心部
に設けられた円柱状の内柱1aと有底円筒状の外筒1b
とで、両者間に間隙部1cを有した二重構造に形成され
ている。前記内柱1aは、上部に形成されたロッド部1
dを外筒1bの底部に穿設されたねじ穴1fに螺合する
ことで外筒1bと一体に形成されていると共に、ロッド
部1dの先端には、外筒1bの底部上面側に突出させた
状態でボルト部材1eが形成されている。また、前記円
柱1a及び外筒1bの下側略半分が強磁性体より成る磁
性外筒部(磁路形成部材)11及び磁性内筒部(磁路形
成部材)12で形成され、その他の部分は非磁性体で形
成されている。そして、磁性外筒部11の内周面には、
中央部に所定の間隔Hを保持して上部外側永久磁石1j
と下部外側永久磁石1kを設けると共に、磁性内筒部1
2の内周面には、中央部に所定の間隔Hを保持して上部
内側永久磁石1mと下部内側永久磁石1nを設けること
によって、上部外側永久磁石1jと上部内側永久磁石1
m、及び、下部外側永久磁石1kと下部内側永久磁石1
nとの間に前記間隙部1cの間隔を狭めた上部磁界形成
部1g及び下部磁界形成部1hが形成されている。
The vehicle body-side member 1 has a cylindrical inner column 1a and a bottomed cylindrical outer cylinder 1b provided at an axial center as shown in the figure.
Thus, a double structure having a gap 1c therebetween is formed. The inner column 1a includes a rod portion 1 formed on an upper portion.
d is screwed into a screw hole 1f formed in the bottom of the outer cylinder 1b to be formed integrally with the outer cylinder 1b, and the tip of the rod 1d protrudes toward the upper surface of the bottom of the outer cylinder 1b. In this state, the bolt member 1e is formed. The lower half of the cylinder 1a and the outer cylinder 1b is formed of a magnetic outer cylinder (magnetic path forming member) 11 and a magnetic inner cylinder (magnetic path forming member) 12 made of a ferromagnetic material. Is formed of a non-magnetic material. And, on the inner peripheral surface of the magnetic outer cylinder portion 11,
The upper outer permanent magnet 1j is held at a predetermined interval H in the center.
And a lower outer permanent magnet 1k.
The upper inner permanent magnet 1j and the upper inner permanent magnet 1j are provided on the inner peripheral surface of the inner permanent magnet 1 by providing the upper inner permanent magnet 1m and the lower inner permanent magnet 1n while maintaining a predetermined interval H at the center.
m, lower outer permanent magnet 1k and lower inner permanent magnet 1
An upper magnetic field forming part 1g and a lower magnetic field forming part 1h, in which the distance between the gaps 1c is reduced, are formed between the upper magnetic field forming part 1g and the lower magnetic field forming part 1h.

【0017】また、前記磁性外筒部11は、その所定間
隔H部分に、上部外側永久磁石1jと下部外側永久磁石
1kが重ねて設けられる磁界形成部1g,1hの部分よ
りは内周方向に肉厚の肉厚部11aが形成されていると
共に、この肉厚部11aの両端部は、両永久磁石1j,
1kの互いに対向する両端面側から中央部に向かうにつ
れて内周方向に厚みが逓増するようにテーパ部11b,
11cが形成されている。また、前記磁性内筒部12
は、その所定間隔H部分に、上部内側永久磁石1mと下
部内側永久磁石1nが重ねて設けられる磁界形成部1
g,1hの部分よりは外周方向に肉厚の肉厚部12aが
形成されると共に、該肉厚部12aの両端部は、両永久
磁石1m,1nの互いに対向する両端面側から中央部に
向かうにつれて外周方向に厚みが逓増するようにテーパ
部12b,12cが形成されている。尚、図2はテーパ
部12c部分の詳細を示す要部の拡大図であり、図にお
いて破線は等磁束密度線を示している。
Further, the magnetic outer cylinder portion 11 is located in the inner circumferential direction more than the magnetic field forming portions 1g and 1h in which the upper outer permanent magnet 1j and the lower outer permanent magnet 1k are provided in a predetermined interval H. A thick portion 11a is formed, and both end portions of the thick portion 11a are connected to both permanent magnets 1j,
1k, the taper portions 11b, 11b are formed such that the thickness gradually increases in the inner circumferential direction from the opposite end surfaces toward the center.
11c is formed. Further, the magnetic inner cylinder portion 12
Is a magnetic field forming unit 1 in which an upper inner permanent magnet 1m and a lower inner permanent magnet 1n are provided so as to overlap with each other at a predetermined interval H.
g, 1h, a thicker portion 12a is formed in the outer peripheral direction than the portion, and both ends of the thicker portion 12a are located at the center from both end faces of the permanent magnets 1m, 1n facing each other. The tapered portions 12b and 12c are formed so that the thickness gradually increases in the outer peripheral direction as it goes. FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing details of the tapered portion 12c, and a broken line in the drawing indicates an equal magnetic flux density line.

【0018】また、前記各永久磁石1j,1k,1m,
1nは、それぞれ円周方向に4つに分割され、磁界方向
が前記周状の間隙部1cを挟んだ半径方向となるよう
に、両永久磁石1j,1k,1m,1nの極性方向が設
定されている。そして、上部磁界形成部1gと下部磁界
形成部1hの磁界方向が互いに逆向きとなるように、こ
の実施例では、上部外側永久磁石1jと上部内側永久磁
石1mは内周側がそれぞれN極で、下部外側永久磁石1
kと下部内側永久磁石1nは内周側がそれぞれS極にな
るように設定されている。即ち、前記円柱1a及び外筒
1bの下側略半分が強磁性体より成る磁性外筒部11及
び磁性内筒部12で形成されているため、前記各永久磁
石1j,1k,1m,1nにより、図中一点鎖線で示す
磁路Aが形成され、この上下両磁界形成部1g,1hに
あっては、半径方向で、かつ、互いに逆方向の磁界B
1 ,B2 が形成されている。尚、前記ボルト部材1e
は、車体取付用のものである。
Further, each of the permanent magnets 1j, 1k, 1m,
1n is divided into four in the circumferential direction, and the polarity directions of the two permanent magnets 1j, 1k, 1m, 1n are set so that the magnetic field direction is the radial direction sandwiching the circumferential gap 1c. ing. In this embodiment, the upper outer permanent magnet 1j and the upper inner permanent magnet 1m have N poles on the inner peripheral side so that the magnetic field directions of the upper magnetic field forming unit 1g and the lower magnetic field forming unit 1h are opposite to each other. Lower outer permanent magnet 1
k and the lower inner permanent magnet 1n are set such that the inner peripheral side is an S pole. That is, since the lower half of the cylinder 1a and the outer cylinder 1b is formed by the magnetic outer cylinder 11 and the magnetic inner cylinder 12 made of a ferromagnetic material, the permanent magnets 1j, 1k, 1m, and 1n are used. A magnetic path A indicated by a dashed line in the figure is formed, and in the upper and lower magnetic field forming portions 1g and 1h, the magnetic fields B in the radial direction and in the directions opposite to each other are formed.
1 and B 2 are formed. The bolt member 1e
Is for vehicle body mounting.

【0019】一方、前記車輪側部材2は、下端部に底部
を有した有底円筒状に形成され、下端には、車輪側への
取付用のボルト2aが立設されている。そして、この車
輪側部材2は、開口端部から間隙部1c内に挿入され、
その外周には車体側部材1に対して微少な隙間を有して
コイル3が巻き付けられている。このコイル3は、両部
材1,2の相対移動方向に沿って第1〜第6コイル3a
〜3fの6つの部分に分割され、各コイル3a〜3f
は、1つのボビン3gに巻き付けられている。そして、
各コイル3a〜3f単体の長さが、前記上部外側永久磁
石1j(上部内側永久磁石1m)と下部外側永久磁石1
k(下部内側永久磁石1n)との間に形成された間隔H
より短く形成されている。
On the other hand, the wheel-side member 2 is formed in a bottomed cylindrical shape having a bottom at the lower end, and a bolt 2a for mounting to the wheel is erected at the lower end. The wheel-side member 2 is inserted into the gap 1c from the opening end,
A coil 3 is wound around the outer periphery of the body 3 with a small gap with respect to the vehicle body side member 1. The coil 3 includes first to sixth coils 3a along the relative movement direction of the two members 1 and 2.
-3f, and each coil 3a-3f
Are wound around one bobbin 3g. And
The length of each of the coils 3a to 3f alone is the upper outer permanent magnet 1j (upper inner permanent magnet 1m) and the lower outer permanent magnet 1m.
k (lower inner permanent magnet 1n)
It is formed shorter.

【0020】また、前記車輪側部材2と、内柱1a及び
外筒1bとの間にはベアリング4a,4bが設けられて
いる。
Bearings 4a and 4b are provided between the wheel side member 2 and the inner pillar 1a and the outer cylinder 1b.

【0021】また、前記各コイル3a〜3f相互間位置
のボビンには、ストロークセンサ7としてのホール素子
(図示省略)が取り付けられている。このホール素子
は、コイル3と共に間隙部1c内を相対移動することに
より、磁界B1 ,B2 の磁束に感応してその出力電圧を
変化させるもので、この出力電圧を検出することによ
り、磁界形成部1g,1hに対する各コイル3a〜3h
の位置、即ちサスペンションユニットSのストローク位
置を検出するようになっている。
A bobbin at a position between the coils 3a to 3f is provided with a Hall element (not shown) as a stroke sensor 7. The Hall element changes its output voltage in response to the magnetic fluxes of the magnetic fields B 1 and B 2 by relatively moving in the gap 1 c together with the coil 3. By detecting this output voltage, the Hall element Each coil 3a to 3h for forming portions 1g and 1h
, That is, the stroke position of the suspension unit S.

【0022】前記コイル3は、制御回路6に接続されて
いる。即ち、この制御回路6は、各コイル3a〜3fの
端子間に通電したり、短絡させたりすることが可能に形
成され、さらに、この通電時及び短絡時に、これらコイ
ル3に対して可変抵抗を接続するように構成されてい
る。ちなみに、コイル3を短絡させた場合には、サスペ
ンションユニットSがストロークすると、両磁界形成部
1g,1hの磁界B1 ,B2 を横切る向きにコイル3が
移動することで、コイル3に相対速度に比例した誘導電
流が生じ、この誘導電流が可変抵抗により電力消費する
ことで、移動エネルギーが減少するもので、即ち、減衰
力が得られる。一方、コイル3を通電駆動させた場合、
両磁界形成部1g,1hの磁界B1 ,B2 を横切る向き
に通電が成されることで、通電の向き強さに応じて、サ
スペンションユニットSの伸方向に駆動力が作用したり
圧方向に駆動力が作用したりする。
The coil 3 is connected to a control circuit 6. That is, the control circuit 6 is formed so as to be able to energize or short-circuit between the terminals of each of the coils 3a to 3f. It is configured to connect. Incidentally, when the coil 3 is short-circuited, when the suspension unit S strokes, the coil 3 moves in a direction crossing the magnetic fields B 1 , B 2 of the two magnetic field forming portions 1g, 1h, so that the relative speed to the coil 3 is increased. Is generated, and the induced current consumes power by the variable resistor, so that the moving energy is reduced, that is, a damping force is obtained. On the other hand, when the coil 3 is energized and driven,
When a current is applied across the magnetic fields B 1 , B 2 of the two magnetic field forming portions 1 g, 1 h, a driving force acts on the suspension unit S in the extending direction or the pressure direction in accordance with the direction of the current. Or driving force.

【0023】また、前記制御回路6には、ストロークセ
ンサ7からの入力信号に基づき、サスペンションユニッ
トSのストローク位置に応じて各コイル3a〜3fに対
する通電を個別的にON−OFFさせると共にその通電
方向を切換制御する通電切換手段6aを備えている。即
ち、この通電切換手段6aは、各磁界B1 ,B2 内にあ
るコイルにだけ通電するような制御が行なわれると共
に、両磁界B1 ,B2 の方向が互いに逆方向になること
から、両磁界形成部1g,1hにおける駆動力の作用方
向を一致させるために、各コイル3a〜3fのうち、上
部磁界形成部1gの磁界B1 中にあるコイルと下部磁界
形成部1hの磁界B2 中にあるコイルとの通電方向が互
いに逆方向になるように各コイル3a〜3fへの通電が
なされると共に、サスペンションユニットSのストロー
ク位置に応じて各コイル3a〜3fへの通電方向の切り
換え制御がなされるものである。
The control circuit 6 individually turns on and off the energization of each of the coils 3a to 3f in accordance with the stroke position of the suspension unit S based on the input signal from the stroke sensor 7, and controls the energization direction. Is provided. That is, the energization switching section 6a, together with the control for energizing only the coils in each field B 1, B within 2 is performed, since the directions of both the magnetic field B 1, B 2 is in opposite directions, both the magnetic field forming portion 1g, in order to match the direction of action of the driving force in 1h, among the coils 3a to 3f, a magnetic field B 2 of the coil and the lower magnetic field forming part 1h which is in the magnetic field B 1 of the upper magnetic field forming portion 1g The energization to the coils 3a to 3f is performed so that the energization directions to the coils located inside are opposite to each other, and the switching control of the energization direction to the coils 3a to 3f according to the stroke position of the suspension unit S. Is made.

【0024】また、前記制御回路6は、前記ストローク
センサ7,加速度センサ8及び荷重センサ9からの入力
に基づき制御を行うようになっている。前記加速度セン
サ8は、車体に取り付けられて車体の上下方向加速度を
検出するもので、上下方向の車体速度を求めるために設
けられている。前記荷重センサ9は、サスペンションユ
ニットSの車体側部材1の取付部分に設けられて、サス
ペンションユニットSからの入力荷重を検出するもの
で、車体側と車輪側との相対速度を求めるために設けら
れている。そして、制御回路6の演算部では、ストロー
クセンサ7からの入力に基づき、車両姿勢を一定に保つ
制御を行うと共に、加速度センサ8及び荷重センサ9か
らの入力信号に基づき減衰力制御を行う構成となってい
る。
The control circuit 6 performs control based on inputs from the stroke sensor 7, the acceleration sensor 8, and the load sensor 9. The acceleration sensor 8 is attached to the vehicle body to detect the vertical acceleration of the vehicle body, and is provided for obtaining the vehicle speed in the vertical direction. The load sensor 9 is provided at a portion where the vehicle body side member 1 of the suspension unit S is mounted, and detects an input load from the suspension unit S. The load sensor 9 is provided to determine a relative speed between the vehicle body side and the wheel side. ing. The arithmetic unit of the control circuit 6 performs control to keep the vehicle attitude constant based on the input from the stroke sensor 7 and performs damping force control based on input signals from the acceleration sensor 8 and the load sensor 9. Has become.

【0025】次に、実施例の作用について説明する。Next, the operation of the embodiment will be described.

【0026】上述した構成の電磁サスペンション装置
は、サスペンションユニットSを自動車の4輪のそれぞ
れと車体の間に設け、また、制御回路6及び各センサ
7,8,9も、1つのサスペンションユニットS毎に設
けて使用するものである。
In the electromagnetic suspension device having the above-described structure, the suspension unit S is provided between each of the four wheels of the automobile and the vehicle body, and the control circuit 6 and the sensors 7, 8, 9 are also provided for each suspension unit S. Is used.

【0027】(イ)減衰力制御時 車両の走行状況に応じ、サスペンションユニットSにお
いて減衰力を発生させる場合には、各コイル3a〜3f
を短絡させる。そうすると、車体側部材1と車輪側部材
2との相対速度に応じて、即ち、上下両磁界形成部1
g,1hを通過するコイル3の速度に正比例して、減衰
力が生じる。
(A) Damping Force Control When the damping force is generated in the suspension unit S in accordance with the running condition of the vehicle, each of the coils 3a to 3f
Short circuit. Then, according to the relative speed between the vehicle body side member 1 and the wheel side member 2, that is, both upper and lower magnetic field forming units 1
A damping force is generated in direct proportion to the speed of the coil 3 passing through g and 1h.

【0028】このように、減衰力制御を行う場合には、
コイル3に通電することはなく、即ち、全く電力消費す
ることなく減衰力を得ることができる。
As described above, when performing the damping force control,
The coil 3 is not energized, that is, a damping force can be obtained without consuming any power.

【0029】(ロ)姿勢制御時 姿勢制御を行う際には、各センサ7〜9からの入力に基
づいて得られる車両状況に応じてコイル3に通電し、サ
スペンションユニットSの軸方向上向きや下向きに駆動
力(電磁力)を発生させて、姿勢制御を行う。この場
合、通電の向き及び電力により、駆動力の向き及び強さ
が変化する。
(B) Attitude Control At the time of attitude control, the coil 3 is energized in accordance with the vehicle situation obtained based on the input from each of the sensors 7 to 9 and the suspension unit S is turned upward or downward in the axial direction. To generate a driving force (electromagnetic force) to control the posture. In this case, the direction and the intensity of the driving force change depending on the direction of the energization and the electric power.

【0030】このような駆動力を、例えば、車高変化を
打ち消す向きに発生させることで、車高を一定させるこ
とができる。また、駆動力を、サスペンションユニット
Sを介して車体へ伝達される路面入力を打ち消す向きに
発生させることで、車体への路面入力をキャンセルして
一定した車体姿勢が得られる。
By generating such a driving force, for example, in a direction to cancel a change in vehicle height, the vehicle height can be kept constant. Further, by generating the driving force in such a direction as to cancel the road surface input transmitted to the vehicle body via the suspension unit S, the road surface input to the vehicle body is canceled and a constant vehicle body posture can be obtained.

【0031】以上説明したように、本考案実施例装置で
は、磁性外筒部11における所定間隔H部分に、上部外
側永久磁石1jと下部外側永久磁石1kが重ねて設けら
れる部分よりは内周方向に肉厚の肉厚部11aが形成さ
れ、また、磁性内筒部12における所定間隔H部分に、
上部内側永久磁石1mと下部内側永久磁石1nが重ねて
設けられている部分よりは外周方向に肉厚の肉厚部12
aが形成されていることで、図2にも示すように、磁路
Aの最小有効断面積が肉厚分Rだけ増大し、これによ
り、サスペンションユニットSの外径を拡大することな
しに、十分な磁路断面積を確保して磁気飽和による駆動
力(電磁力)の低下を防止することができるという特徴
を有している。
As described above, in the device according to the present invention, the upper outer permanent magnet 1j and the lower outer permanent magnet 1k are provided at the predetermined interval H in the magnetic outer cylinder 11 more inwardly than the portion where the upper outer permanent magnet 1k is provided. A thick portion 11a is formed at a predetermined interval H in the magnetic inner cylindrical portion 12.
A thick portion 12 which is thicker in the outer peripheral direction than a portion where the upper inner permanent magnet 1m and the lower inner permanent magnet 1n are provided in an overlapping manner.
2, the minimum effective cross-sectional area of the magnetic path A is increased by the thickness R as shown in FIG. 2, thereby increasing the outer diameter of the suspension unit S without increasing the outer diameter. It has a feature that a sufficient magnetic path cross-sectional area can be secured to prevent a reduction in driving force (electromagnetic force) due to magnetic saturation.

【0032】また、この肉厚部11a,12aは、その
両端部が、両外側永久磁石1j,1k及び両内側永久磁
石1m,1nの端面側から中央部に向かうにつれて内周
方向に厚みが逓増するようにテーパ部11b,11c及
び12b,12cが形成されているため、各永久磁石の
端部と肉厚部11a,12aとの間における磁束の漏れ
を防止することができるという特徴を有している。
The thick portions 11a and 12a have their ends gradually increasing in the inner circumferential direction from the end surfaces of the outer permanent magnets 1j and 1k and the inner permanent magnets 1m and 1n toward the center. The tapered portions 11b, 11c and 12b, 12c are formed so that the leakage of magnetic flux between the end portions of the permanent magnets and the thick portions 11a, 12a can be prevented. ing.

【0033】また、減衰力制御や姿勢制御を行うにあた
り本考案実施例装置では、間隙部1cを形成して対向す
る磁性外筒部11及び磁性円筒部12と、両者の両対向
面に相対移動方向に分離されると共に間隙部1cを挟ん
で互いに逆方向の磁界B1 ,B2 を形成すべく互いに対
向する2組の磁石(上部外側永久磁石1j,下部外側永
久磁石1,上部内側永久磁石1m,下部内側永久磁石1
n)とで、2つの磁界B1 ,B2 を巡る磁路Aを形成
し、かつ、複数に分割された各コイル3a〜3fへの通
電方向を、一方の磁界B1 と交差するコイルと他方の磁
界B2 と交差するコイルとで互いに逆方向になるように
切り換える通電切換手段6aを備えた構成としたため、
サスペンションユニットSのストロークを大きくする場
合でも磁路Aを長くする必要性がなく、従って、ストロ
ークの大小に拘らず一定の十分な駆動力及び減衰力を得
ることができるという特徴を有している。
In performing the damping force control and the posture control, the apparatus according to the present invention forms the gap 1c and moves the magnetic outer cylinder portion 11 and the magnetic cylindrical portion 12 facing each other to the two opposing surfaces thereof. Two magnets (an upper outer permanent magnet 1j, a lower outer permanent magnet 1, and an upper inner permanent magnet) which are separated in the same direction and oppose each other to form magnetic fields B 1 and B 2 in opposite directions with the gap 1c interposed therebetween. 1m, lower inner permanent magnet 1
n) forms a magnetic path A around the two magnetic fields B 1 and B 2 , and sets the direction of energization to each of the plurality of divided coils 3 a to 3 f to a direction intersecting one of the magnetic fields B 1. due to a structure having a energization switching section 6a for switching so that in the opposite directions by the coil intersects the other of the magnetic field B 2,
It is not necessary to lengthen the magnetic path A even when the stroke of the suspension unit S is increased, and therefore, it has a feature that a constant and sufficient driving force and damping force can be obtained regardless of the magnitude of the stroke. .

【0034】また、実施例では、6つに分割された各コ
イル3a〜3fの内、制御力(駆動力)を発生するため
に必要なコイル部分だけに通電するように制御すること
で、消費電力を節約することができるという特徴を有し
ている。
In the embodiment, of the six divided coils 3a to 3f, the control is performed such that only the coil portion necessary for generating the control force (driving force) is energized, thereby reducing the consumption. It has the feature that power can be saved.

【0035】以上、本考案の実施例を図面により詳述し
てきたが、本考案の具体的な構成はこれらの実施例に限
られるものではなく、例えば、実施例では、永久磁石を
車体側部材に、また、コイルを車輪側部材にそれぞれ設
けたが、永久磁石とコイルを逆に設けることもできる。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to these embodiments. Although the coils are provided on the wheel-side members, the permanent magnets and the coils may be provided in reverse.

【0036】また、実施例では、上下2組の永久磁石で
間で磁路を形成する場合を示してたが、1つの永久磁石
と磁路構成部材とで磁路を構成することもできる。
In the embodiment, the case where the magnetic path is formed between the upper and lower two sets of permanent magnets has been described. However, the magnetic path may be formed by one permanent magnet and the magnetic path constituting member.

【0037】また、実施例では、永久磁石のみで磁界を
形成するようにしたが、電磁石により制御力を補強する
ようにしてもよい。
Further, in the embodiment, the magnetic field is formed only by the permanent magnet, but the control force may be reinforced by the electromagnet.

【0038】また、実施例では、磁界を形成する各永久
磁石及びコイルを環状に形成し、両者を同心円状に配置
させるようにしたが、各永久磁石及びコイルの形状や配
置関係は任意に設定することができる。
In the embodiment, the permanent magnets and coils for forming the magnetic field are formed in a ring shape and are arranged concentrically. However, the shapes and arrangement relations of the permanent magnets and coils are arbitrarily set. can do.

【0039】[0039]

【考案の効果】以上説明してきたように、本考案の電磁
サスペンション装置では、永久磁石と重ねて設けられる
部分以外の磁路形成部材部分に、永久磁石の厚み方向に
突出させた肉厚部が形成され、該肉厚部には永久磁石端
面から磁路形成方向へ離れるにつれてその厚みが逓増す
るテーパ部が形成されている手段としたため、サスペン
ションユニットの外径を大きくすることなしに、十分な
磁路断面積を確保して磁気飽和による駆動力(電磁力)
の低下を防止することができるという効果が得られる。
As described above, in the electromagnetic suspension device of the present invention, the magnetic path forming member other than the portion provided to overlap the permanent magnet has the thick portion protruding in the thickness direction of the permanent magnet. Since the thick portion is formed with a tapered portion whose thickness gradually increases as it moves away from the end surface of the permanent magnet in the direction in which the magnetic path is formed, sufficient thickness can be obtained without increasing the outer diameter of the suspension unit. Driving force (magnetic force) by magnetic saturation by securing magnetic path cross-sectional area
Can be prevented from decreasing.

【0040】また、前記肉厚部には永久磁石端面から磁
路形成方向へ離れるにつれてその厚みが逓増するテーパ
部が形成されている手段としたため、永久磁石の端部と
肉厚部との間における磁束の漏れを防止することができ
る。
In addition, since the thick portion has a tapered portion whose thickness gradually increases as the distance from the end surface of the permanent magnet in the magnetic path forming direction increases, the gap between the end portion of the permanent magnet and the thick portion is formed. Can be prevented from leaking.

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

【図1】本考案実施例の電磁サスペンション装置を示す
全体図である。
FIG. 1 is an overall view showing an electromagnetic suspension device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本考案実施例装置の要部を示す拡大断面図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a main part of the device according to the embodiment of the present invention.

【図3】従来装置の要部を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a main part of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S サスペンションユニット A 磁路 B 磁界 B1 磁界 B2 磁界 1 車体側部材 1j 上部外側永久磁石 1k 下部外側永久磁石 1m 上部内側永久磁石 1n 下部内側永久磁石 2 車輪側部材 3 コイル 11 磁性外筒部(磁路形成部材) 11a 肉厚部 11b テーパ部 11c テーパ部 12 磁性内筒部(磁路形成部材) 12a 肉厚部 12b テーパ部 12c テーパ部S Suspension unit A Magnetic path B Magnetic field B 1 Magnetic field B 2 Magnetic field 1 Body side member 1j Upper outer permanent magnet 1k Lower outer permanent magnet 1m Upper inner permanent magnet 1n Lower inner permanent magnet 2 Wheel side member 3 Coil 11 Magnetic outer cylinder ( Magnetic path forming member) 11a Thick part 11b Taper part 11c Taper part 12 Magnetic inner cylinder part (magnetic path forming member) 12a Thick part 12b Taper part 12c Taper part

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 車体と車輪との間に介在されたサスペン
ションユニットが、相対移動可能に形成された車体側部
材と車輪側部材とで形成され、 該車体側・車輪側両部材の一方に、両者の相対移動方向
と交差する方向の磁界を形成する永久磁石と、前記磁界
の磁路を形成すべくその一部が永久磁石の磁界形成方向
とは反対側の面に重ねて設けられた磁路形成部材とが設
けられ、 前記車体側・車輪側両部材の他方に、両者の相対移動方
向に沿って磁界中を移動可能にコイルが設けられ、 前記永久磁石と重ねて設けられる部分以外の磁路形成部
材部分に、永久磁石の厚み方向に突出させた肉厚部が形
成され、 該肉厚部には永久磁石端面から磁路形成方向へ離れるに
つれてその厚みが逓増するテーパ部が形成されているこ
とを特徴とする電磁サスペンション装置。
1. A suspension unit interposed between a vehicle body and a wheel is formed by a vehicle body-side member and a wheel-side member formed to be relatively movable. A permanent magnet that forms a magnetic field in a direction that intersects the relative movement direction of the two, and a magnet that is partially provided on the surface of the permanent magnet opposite to the magnetic field forming direction to form a magnetic path of the magnetic field. A road forming member is provided, and a coil is provided on the other of the vehicle-body-side and wheel-side members so as to be movable in a magnetic field along a relative movement direction of the both, and a portion other than a portion provided in a manner overlapping with the permanent magnet is provided. A thick portion protruding in the thickness direction of the permanent magnet is formed in the magnetic path forming member portion, and a tapered portion whose thickness gradually increases as the distance from the end face of the permanent magnet in the magnetic path forming direction is formed in the thick portion. Electromagnetic suspenders characterized by Deployment apparatus.
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