JP2996258B2 - Electromagnetic suspension device - Google Patents

Electromagnetic suspension device

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JP2996258B2
JP2996258B2 JP3031199A JP3119991A JP2996258B2 JP 2996258 B2 JP2996258 B2 JP 2996258B2 JP 3031199 A JP3031199 A JP 3031199A JP 3119991 A JP3119991 A JP 3119991A JP 2996258 B2 JP2996258 B2 JP 2996258B2
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magnetic
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史之 山岡
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株式会社ユニシアジェックス
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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、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。
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.

【0003】この従来装置は、車体と車輪との間に、シ
リンダ状に形成されて車輪側に固定された外筒と、この
外筒内を摺動可能に設けられて車体側に取り付けられた
ロッドとを有したサスペンションユニットが設けられ、
前記外筒内でロッドの外周には円筒状の永久磁石が固定
され、かつ、該永久磁石と対向する外筒の内周側にコイ
ルが固定されると共に、永久磁石の外周と外筒の内周と
の間に形成される環状隙間に強い半径方向磁界を形成す
るために、前記外筒とロッドで磁路を構成させた構造と
なっていた。
[0003] In this conventional apparatus, an outer cylinder formed in a cylindrical shape and fixed to a wheel side is provided between a vehicle body and a wheel, and slidably provided in the outer cylinder and attached to the vehicle body side. A suspension unit having a rod is provided,
In the outer cylinder, a cylindrical permanent magnet is fixed to the outer periphery of the rod, and a coil is fixed to the inner peripheral side of the outer cylinder facing the permanent magnet. In order to form a strong radial magnetic field in the annular gap formed between the outer cylinder and the circumference, a magnetic path is formed by the outer cylinder and the rod.

【0004】そして、コイルへの通電の向き及び電流を
制御することで、サスペンションユニットのコイルの軸
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。
[0004] By controlling the direction of current flow and the current to the coil, an axial control force (electromagnetic force) of the coil of the suspension unit is generated, for example, control is performed to keep the vehicle height constant.

【0005】[0005]

【発明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は、半径方向の磁界
を形成すべく円筒状の永久磁石が用いられているため、
以下に述べるような問題があった。即ち、円筒状の永久
磁石を、その内周面側がS極で外周側がN極となるよう
に半径方向放射状に磁化させる場合は、図6に示すよう
に、円筒状磁性材料51の外周側にS極の磁極を配置さ
せ、かつ、円筒状磁性材料51の上下両端側にはN極の
磁極を軸方向に対向状に配置させることにより、円筒状
磁性材料51の内周方向から外周方向に向かう半径方向
放射状の磁界Bを形成し、これにより、円筒状磁性材料
51が半径方向放射状に磁化される。ところが、以上の
ように、磁界Bの磁束方向が周方向では非平行になるこ
とから、円筒状磁性材料51の内周側と外周側とで磁束
密度に差が生じ、このため、磁化の効率が悪くなって強
力な磁化は困難であり、従って、電磁サスペンション装
置として強い制御力(電磁力)を発生させることができ
ない。
However, such a conventional electromagnetic suspension device uses a cylindrical permanent magnet to generate a magnetic field in a radial direction.
There were the following problems. That is, when the cylindrical permanent magnet is radially magnetized so that the inner peripheral surface side is the S pole and the outer peripheral side is the N pole, as shown in FIG. By arranging S magnetic poles and arranging N magnetic poles on both upper and lower ends of the cylindrical magnetic material 51 so as to face each other in the axial direction, from the inner circumferential direction of the cylindrical magnetic material 51 to the outer circumferential direction. A radial radial magnetic field B is formed, whereby the cylindrical magnetic material 51 is radially magnetized. However, as described above, since the magnetic flux direction of the magnetic field B is non-parallel in the circumferential direction, a difference occurs in the magnetic flux density between the inner circumferential side and the outer circumferential side of the cylindrical magnetic material 51. Therefore, it is difficult to perform strong magnetization due to deterioration of the electromagnetic suspension, and therefore, it is impossible to generate a strong control force (electromagnetic force) as an electromagnetic suspension device.

【0006】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
成されたもので、強い制御力(電磁力)を発生させるこ
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 view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide an electromagnetic suspension device that can generate a strong control force (electromagnetic force).

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明では、環状の永久
磁石として、周方向に複数に分割した状態で平行磁界に
より磁化したものを用いることにより、上記目的を達成
するようにした。
According to the present invention, the above object is achieved by using, as a ring-shaped permanent magnet, a magnet that is magnetized by a parallel magnetic field while being divided into a plurality in the circumferential direction.

【0008】即ち、本発明は、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、前記車体
側・車輪側両部材の一方の部材に、車体側・車輪側両部
材の相対移動方向と交差する半径方向の磁界を形成する
環状の永久磁石が設けられ、車体側・車輪側両部材の他
方の部材が、前記半径方向の磁界中に相対移動可能に挿
入されると共に、この挿入部に、前記相対移動方向及び
磁界方向と交差する向きにコイルが巻かれ、前記環状の
永久磁石が、周方向に複数に分割された状態で平行磁界
により磁化されたものであることを特徴とする手段とし
た。
That is, according to the present invention, a suspension unit interposed between a vehicle body and a wheel is formed by a vehicle body-side member and a wheel-side member which are formed to be relatively movable, and both the vehicle-body-side and the wheel-side member are provided. Is provided with an annular permanent magnet that forms a magnetic field in a radial direction that intersects the relative movement direction of both the vehicle-body-side and wheel-side members. And a coil is wound around the insertion portion in a direction intersecting the relative movement direction and the magnetic field direction, and the annular permanent magnet is divided into a plurality in the circumferential direction. In a state of being magnetized by a parallel magnetic field in a state in which the magnetic field is in a state of being held.

【0009】[0009]

【作 用】本発明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、即ち、サスペンション
ユニットのストローク方向に駆動力(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 direction and the energizing direction, that is, in 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。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。
Accordingly, the suspension unit is extended or shortened by the driving force. Therefore, the drive force acts against the input to the suspension unit, and the stroke of the suspension unit due to the external input can be suppressed.

【0011】また、半径方向の磁界を形成する環状の永
久磁石は、予め周方向に複数に分割した状態で、個別的
に平行磁界中で磁化されるので、内外周方向の磁束密度
が均一化された状態での効率的な磁化が行なわれる。従
って、強い半径方向磁界による強い制御力(電磁力)が
発生する。
Further, the annular permanent magnet which forms the magnetic field in the radial direction is separately magnetized in a parallel magnetic field in a state of being divided into a plurality in the circumferential direction in advance, so that the magnetic flux density in the inner and outer circumferential directions is made uniform. Efficient magnetization in the set state is performed. Therefore, a strong control force (electromagnetic force) is generated by the strong radial magnetic field.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳述す
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

【0013】図1は、本発明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.

【0014】前記車体側部材1は、図示のように天蓋プ
レート1f及び該天蓋プレート1fの中心筒部1pの外
周とプレート外周部にその上端部を螺合一体化された内
筒1aと外筒1bとで、両者間に円筒状の間隙部1cを
有した内外二重の有蓋円筒構造に形成されている。
As shown in the figure, the vehicle-body-side member 1 includes an inner cylinder 1a and an outer cylinder, the upper end of which is screwed and integrated with the outer periphery of a canopy plate 1f and the central cylindrical portion 1p of the canopy plate 1f. 1b and 1b to form an inner / outer double-covered cylindrical structure having a cylindrical gap 1c between them.

【0015】そして、前記内筒1aと外筒1bの下側略
半分が強磁性体よりなる磁性内筒部12及び磁性外筒部
11で形成され、それ以外の部材は非磁性体で形成され
ている。尚、前記磁性外筒部11は、上下両端部に向か
うにつれてその肉厚が小さくなるようにその外周側がテ
ーパ状に形成されており、また、前記磁性内筒部12
は、上下両端部に向かうにつれてその肉厚が小さくなる
ようにその内周側がテーパ状に形成されている。
A lower half of the inner cylinder 1a and the outer cylinder 1b is formed by a magnetic inner cylinder 12 and a magnetic outer cylinder 11 made of a ferromagnetic material, and the other members are made of a non-magnetic material. ing. In addition, the outer peripheral side of the magnetic outer cylindrical portion 11 is formed in a tapered shape so that the thickness becomes smaller toward the upper and lower ends, and the magnetic inner cylindrical portion 12 is formed.
The inner peripheral side is formed in a tapered shape so that the thickness becomes smaller toward the upper and lower ends.

【0016】前記磁性外筒部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12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1m、及
び、下部外側永久磁石1kと下部内側永久磁石1n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。
On the inner peripheral surface of the magnetic outer cylinder portion 11, an upper outer permanent magnet 1j and a lower outer permanent magnet 1k are provided at a central portion at a predetermined interval H, and the inner peripheral surface of the magnetic inner cylinder portion 12 is provided. The surface is provided with an upper inner permanent magnet 1m and a lower inner permanent magnet 1n while maintaining a predetermined interval H in the center, thereby forming an upper outer permanent magnet 1j, an upper inner permanent magnet 1m, and a lower outer permanent magnet 1k. Magnetic field forming portion 1g in which the gap of the gap 1c is narrowed between the upper magnetic field forming portion 1g and the lower inner permanent magnet 1n.
And a lower magnetic field forming portion 1h.

【0017】前記各永久磁石1j,1k,1m,1n
は、図2及び図3に示すように、それぞれが接着された
磁性内筒部12及び磁性外筒部11と共に縦割り状に周
方向に4つのピースに分割され、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、前記各永久磁石1j,1k,1m,1nの磁化
は、前記各ピース毎に行なわれるもので、具体的には、
図4及び図5に示すように、4つに分割された各ピース
に対し、その内外周方向に向けて平行磁界B0 を形成さ
せることによって磁化が行なわれる。即ち、この実施例
では、各永久磁石1j,1k,1m,1nの磁化作業が
磁性内筒部12及び磁性外筒部11と一体化された状態
で行なわれる。
Each of the permanent magnets 1j, 1k, 1m, 1n
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the magnetic inner cylinder portion 12 and the magnetic outer cylinder portion 11 each of which is bonded are divided vertically into four pieces in the circumferential direction, and the magnetic field direction is the circumferential direction. The polar directions of the two permanent magnets 1j, 1k, 1m, 1n are set so as to be in the radial direction with the gap 1c interposed therebetween.
The magnetization of each of the permanent magnets 1j, 1k, 1m, 1n is performed for each of the pieces. Specifically,
As shown in FIGS. 4 and 5, for each piece, which is divided into four, the magnetization is performed by forming a parallel magnetic field B 0 towards its inner periphery direction. That is, in this embodiment, the magnetizing operation of each of the permanent magnets 1j, 1k, 1m, 1n is performed in a state of being integrated with the magnetic inner cylinder 12 and the magnetic outer cylinder 11.

【0018】以上のようにして磁化作業を終えた各ピー
スは、図2及び図3に示すようにそれぞれ環状に組み合
わせた状態で車体側部材1への組み付けが成される。即
ち、磁性外筒部11側は、その上端部を外筒1bの下端
内周側に装着すると共に、各ピースをビス14で外筒1
bにそれぞれ固定し、また、その下端部はその外周に断
面L型の環状連結部材15を装着すると共に、各ピース
をこの環状固定部材15にビス16でそれぞれ固定する
ことによって、外筒1bに対する組み付けが行なわれ
る。
The pieces that have been magnetized as described above are assembled to the vehicle body-side member 1 in a state where they are combined in a ring shape as shown in FIGS. That is, the upper end of the magnetic outer cylinder portion 11 is attached to the inner peripheral side of the lower end of the outer cylinder 1b, and each piece is screwed to the outer cylinder 1 with the screw 14.
b, and at the lower end thereof, an annular connecting member 15 having an L-shaped cross section is attached to the outer periphery thereof, and each piece is fixed to the annular fixing member 15 with a screw 16 so that the outer cylinder 1b can be fixed. Assembly is performed.

【0019】一方、磁性内筒部12側は、その上下両端
部内周側に、それぞれ断面L型の環状連結部材17,1
8を装着すると共に、各ピースをこの各環状連結部材1
7,18に上下方向からビス19,20でそれぞれ固定
することにより環状に組み付けられている。そして、内
筒1aに対しては、上側環状連結部材17の内周を内筒
1aの先端に形成された小径ねじ部1dに螺合させるこ
とによって、内筒1aに対する組み付けが行なわれてい
る。尚、下側環状連結部材18の内周には、ガイド部材
21が螺合されている。
On the other hand, the magnetic inner cylinder portion 12 has annular connecting members 17 and 1 having an L-shaped cross section on its inner peripheral sides at both upper and lower ends.
8 and each piece is connected to each of the annular connecting members 1.
It is assembled in a ring shape by fixing to screws 7 and 18 from above and below with screws 19 and 20, respectively. The inner cylinder 1a is assembled to the inner cylinder 1a by screwing the inner periphery of the upper annular connecting member 17 into a small-diameter threaded portion 1d formed at the tip of the inner cylinder 1a. A guide member 21 is screwed onto the inner periphery of the lower annular connecting member 18.

【0020】また、前記上部磁界形成部1gと下部磁界
形成部1hでは、その磁界方向が互いに逆向きとなるよ
うに、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1k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、前記内筒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B1 ,B2
が形成されている。
In the upper magnetic field forming section 1g and the lower magnetic field forming section 1h, 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 are opposite to each other. , The lower outer permanent magnet 1k and the lower inner permanent magnet 1n are set such that the inner peripheral side is an S pole. That is, the lower half of the inner cylinder 1a and the outer cylinder 1b is formed by the magnetic outer cylinder portion 11 and the magnetic inner cylinder portion 12 made of a ferromagnetic material.
1k, 1m, and 1n form a magnetic path A indicated by a dashed line in the figure. In the upper and lower magnetic field forming portions 1g and 1h, the magnetic fields B 1 and B 2 in the radial direction and opposite to each other are formed.
Are formed.

【0021】尚、前記天蓋プレート1fの上面中心部に
は車体側への取付用ボルト部材1eが突出形成されてい
る。
At the center of the upper surface of the canopy plate 1f, a bolt member 1e for attachment to the vehicle body is formed so as to protrude.

【0022】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。
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 provided 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.

【0023】このコイル3は、両部材1,2の相対移動
方向に沿って複数のコイル31 〜3nに分割され、各コ
イル31 〜3n は、1つのボビン3kに巻き付けられて
いる。そして、各コイル31 〜3n 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1k(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。
[0023] The coil 3 is divided into a plurality of coils 3 1 to 3 n along a relative movement direction of the both members 1, each coil 3 1 to 3 n are wound on a single bobbin 3k . The length of each of the coils 3 1 to 3 n alone is the distance H formed between the upper outer permanent magnet 1j (upper inner permanent magnet 1m) and the lower outer permanent magnet 1k (lower inner permanent magnet 1n). It is formed shorter.

【0024】また、前記車輪側部材2の上端部内周側
と、車体側部材1であるガイド部材21の外周側には、
車体側・車輪側両部材1,2相互間の摺動を案内するベ
アリング4a,4bが設けられている。
The inner peripheral side of the upper end of the wheel side member 2 and the outer peripheral side of the guide member 21 which is the vehicle body side member 1
Bearings 4a and 4b are provided for guiding sliding between the vehicle body side and wheel side members 1 and 2 respectively.

【0025】また、各コイル31 〜3n 相互間位置のボ
ビン3kには、ストロークセンサ7としてのホール素子
(図示せず)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
よって、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31 〜3n
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。
Further, the bobbin 3k of each coil 3 1 to 3 n mutual position, (not shown) Hall element as a stroke sensor 7 is mounted. 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 forming portions 1g, each coil for 1h 3 1 to 3 n
, That is, the stroke position of the suspension unit S.

【0026】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31 〜3n
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。
The coil 3 is connected to a control circuit 6. That is, the control circuit 6, or current between terminals of the coil 3 1 to 3 n, is formed to be capable of or short circuit, further, when the current and during a short-circuit, the variable with respect to the coils 3 It is configured to connect a resistor.

【0027】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。
Incidentally, when the coil 3 is short-circuited, when the suspension unit S makes a stroke, 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 coil 3 An induced current proportional to the relative speed occurs, and this induced current consumes power through a variable resistor, thereby reducing the moving energy.
That is, a damping force is obtained.

【0028】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。
On the other hand, when the coil 3 is energized and driven, energization is performed in a direction crossing the magnetic fields B 1 and B 2 of the two magnetic field forming portions 1 g and 1 h, so that the suspension is controlled in accordance with the direction of the energization. A driving force acts in the extension direction of the unit S or a driving force acts in the pressure direction.

【0029】また、前記制御回路6には、前記各ストロ
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31 〜3
n 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。
Further, the control circuit 6, based on said input signal from the stroke sensor 7, the coil 3 1 to 3 in accordance with the stroke position of the suspension unit S
There is provided an energization switching means 6a for individually turning ON / OFF the energization for n and switching control of the energization direction.

【0030】即ち、この通電切換手段6aは、各磁界B
1 ,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31 〜3
n 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31 〜3
n 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31 〜3n への通
電方向の切り換え制御がなされるものである。
That is, the energization switching means 6a controls each magnetic field B
1, together with the control as only energizing the coil with the B 2 in is performed, since the directions of both the magnetic field B 1, B 2 is in opposite directions, the action of the drive force in both the magnetic field forming unit 1 g, 1h to match the direction, each coil 3 1 to 3
Of n, the upper magnetic field forming unit coil and the lower magnetic field forming unit 1h each coil 3 1 to 3 such that current direction in the coil in a magnetic field B 2 in the opposite directions to each other in a magnetic field B 1 of 1g
with energization of the n is made, in which switching control of the current direction of each coil 3 1 to 3 n is performed in accordance with the stroke position of the suspension unit S.

【0031】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。
The control circuit 6 performs control based on inputs from the stroke sensor 7, the acceleration sensor 8, and the load sensor 9.

【0032】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。
The acceleration sensor 8 is mounted on the vehicle body to detect the vertical acceleration of the vehicle body, and is provided for obtaining the vehicle speed in the vertical direction.

【0033】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。
The load sensor 9 is provided at a portion of the suspension unit S where the vehicle body-side member 1 is mounted, and detects an input load from the suspension unit S.
It is provided to determine the relative speed between the vehicle body side and the wheel side.

【0034】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 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 controls the acceleration sensor 8 and the load sensor 9.
Is configured to perform damping force control based on an input signal from the controller.

【0035】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.

【0036】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.

【0037】(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31 〜3n
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(制御力)が生じる。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(制御力)を得ることがで
きる。
(A) Damping Force Control In order to generate a damping force in the suspension unit S according to the running condition of the vehicle, each of the coils 3 1 to 3 n
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 (control force) is generated in direct proportion to the speed of the coil 3 passing through g and 1h. As described above, when performing the damping force control, the coil 3 is not energized, that is, the damping force (control force) can be obtained without consuming any power.

【0038】(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(制御力)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(制御力)の向
き及び強さが変化する。このような、駆動力(制御力)
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(制
御力)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。
(B) Attitude Control At the time of attitude control, the coil 3 is energized according to 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 (control force) to perform attitude control. In this case, the direction and strength of the driving force (control force) change depending on the direction of power supply and the power. Such driving force (control force)
Is generated in such a direction as to cancel the change in vehicle height, thereby making the vehicle height constant. Also, by generating the driving force (control force) in a direction to cancel the road surface input transmitted to the vehicle body via the suspension unit S,
By canceling the road surface input to the vehicle body, a constant vehicle body posture can be obtained.

【0039】以上説明したように、本発明実施例装置で
は、半径方向の磁界B1 ,B2 を形成する環状の永久磁
石1j,1k,1m,1nを、予め周方向に4つに分割
し、これ等を個別的に平行磁界B0 中で磁化させるよう
にしたことで、内外周方向の磁束密度が均一化された状
態での効率的な磁化が行なわれ、従って、強い半径方向
磁界B1 ,B2による強い制御力(電磁力)を発生させ
ることができるという特徴を有している。
[0039] As described above, in the present invention embodiment apparatus, annular permanent magnet 1j that forms a magnetic field B 1, B 2 in the radial direction, 1k, 1 m, a 1n, divided into four in advance circumferential direction By individually magnetizing these in the parallel magnetic field B 0 , efficient magnetization can be performed in a state where the magnetic flux density in the inner and outer peripheral directions is uniform, and therefore, the strong radial magnetic field B 0 has a characteristic of 1, a strong control force by B 2 (the electromagnetic force) can be generated.

【0040】また、永久磁石を磁化処理後に磁性材料に
組み付けるた際には永久磁石が減磁され、この減磁作用
は永久磁石と磁性材料のボリューム差が大きくなるほど
大きくなるが、本発明実施例装置では、分割された各永
久磁石1j,1k,1m,1nを分割された各磁性内筒
部12及び磁性外筒部11に接着させた状態で磁化させ
るようにしたことで磁化処理後の減磁を少なくでき、従
って、永久磁石1j,1k,1m,1nの半径方向厚さ
を薄くすることができ、低コストで高い磁束密度の磁界
を形成することができるという特徴を有している。
When the permanent magnet is assembled to the magnetic material after the magnetization process, the permanent magnet is demagnetized, and the demagnetizing effect increases as the volume difference between the permanent magnet and the magnetic material increases. In the apparatus, each of the divided permanent magnets 1j, 1k, 1m, and 1n is magnetized in a state of being bonded to each of the divided magnetic inner cylinder portions 12 and the magnetic outer cylinder portions 11, thereby reducing the amount after the magnetization process. It is characterized in that the number of magnets can be reduced, and hence the thickness of the permanent magnets 1j, 1k, 1m, 1n in the radial direction can be reduced, and a magnetic field having a high magnetic flux density can be formed at low cost.

【0041】また、本発明実施例装置では、磁性外筒部
11及び磁性内筒部12を、上下方向に向かうにつれて
磁気抵抗が小さくなるようにその肉厚が次第に小さくな
る形状とすることにより、磁路Aの長短による磁気抵抗
の変動を減少させ、これにより、磁界形成部1g,1h
に形成される磁界B1 ,B2 の磁束密度が不均一化する
度合いを少なくすることできるようになる。
Further, in the apparatus of the present invention, the magnetic outer cylindrical portion 11 and the magnetic inner cylindrical portion 12 are formed so that the thickness thereof is gradually reduced so that the magnetic resistance becomes smaller in the vertical direction. Variations in the magnetic resistance due to the length of the magnetic path A are reduced, whereby the magnetic field forming portions 1g, 1h
Thus, the degree of non-uniformity of the magnetic flux densities of the magnetic fields B 1 and B 2 formed can be reduced.

【0042】また、本発明実施例装置では、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ためのスト
ロークセンサ7として、ホール素子等の磁束センサを用
いることで、サスペンションの基本長を長くすることな
しにサスペンションユニットSのストローク位置を検出
することができ、これにより、車載する上でスペースの
自由度が高くなるという特徴を有している。
In the apparatus according to the present invention, a magnetic flux sensor such as a Hall element is used as the stroke sensor 7 for detecting the stroke position of the suspension unit S, so that the suspension can be extended without increasing the basic length of the suspension. The stroke position of the unit S can be detected, which has a feature that the degree of freedom in space when mounted on a vehicle is increased.

【0043】また、減衰力制御や姿勢制御を行うにあた
り、本発明実施例装置では、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31 〜3n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制御力を得ることができる
という特徴を有している。
Further, in performing the damping force control and the posture control, in the apparatus of the present invention, the gap 1c is formed and the magnetic outer cylinder 11 and the magnetic cylinder 12 facing each other are moved relative to each other. 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
de and n), to form a magnetic path A over the two magnetic fields B 1, B 2, and the energizing direction for each coil 3 1 to 3 n which is divided into a plurality of intersecting with one of the magnetic field B 1 due to a structure having a current switching means for switching so that in the opposite directions between the coil intersects the coil and the other magnetic field B 2, the need to increase the magnetic path a, even if increasing the stroke of the suspension unit S is Therefore, there is a characteristic that a constant and sufficient control force can be obtained regardless of the magnitude of the stroke.

【0044】また、実施例では、複数に分割された各コ
イル31 〜3n 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 plurality of divided coils 3 1 to 3 n , control is performed such that only a coil portion necessary for generating a control force (driving force) is energized. The feature is that power consumption can be saved.

【0045】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
てきたが、本発明の具体的な構成はこれらの実施例に限
られるものではない。
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.

【0046】例えば、実施例では、車体側部材に形成さ
れた二重構造部間に半径方向磁界を形成した例を示した
が、従来装置におけるように、互いに相対移動する外筒
とロッド間に半径方向磁界を形成させるようにしてもよ
い。また、実施例では、上下2組の磁界形成部間で磁路
を形成するようにする場合を示したが、1組の磁界形成
部と磁性部材で磁路を形成するようにすることもでき
る。また、実施例では、半径方向磁界を形成させるた
め、内側及び外側の両方向に永久磁石を設けたが、永久
磁石は内側または外側のいずれか一方のみであってもよ
い。尚、ストローク位置によって各コイルの巻き数を相
違させることにより、ストローク位置によってその制御
力を任意に変化させることができる。
For example, in the embodiment, an example is shown in which a radial magnetic field is formed between the double structural portions formed on the vehicle body side member. However, as in the conventional apparatus, between the outer cylinder and the rod which move relatively to each other. A radial magnetic field may be formed. Further, in the embodiment, the case where the magnetic path is formed between the upper and lower two sets of the magnetic field forming parts has been described, but the magnetic path may be formed by one set of the magnetic field forming part and the magnetic member. . Further, in the embodiment, the permanent magnets are provided in both the inner and outer directions in order to generate the radial magnetic field, but the permanent magnets may be only one of the inner and outer sides. By changing the number of turns of each coil depending on the stroke position, the control force can be arbitrarily changed depending on the stroke position.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の電磁
サスペンション装置では、半径方向の磁界を形成する環
状の永久磁石として、周方向に複数に分割されたものを
用い、かつ、磁化を行う際に平行磁界により磁化したも
のを用いた手段としたために、永久磁石の内外周方向の
磁束密度が均一化された状態での効率的な磁化が行なわ
れ、従って、強い半径方向磁界による強い制御力(電磁
力)を発生させ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 annular permanent magnet which forms the magnetic field in the radial direction is divided into a plurality in the circumferential direction, and is magnetized. In this case, since the magnets are magnetized by a parallel magnetic field, the magnets are efficiently magnetized in a state where the magnetic flux density in the inner and outer peripheral directions of the permanent magnet is uniform, and therefore, strong control by a strong radial magnetic field is performed. An effect that a force (electromagnetic force) can be generated is obtained.

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

【図1】本発明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】実施例装置の要部である内側永久磁石及び磁性
内筒部の分割状態を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a divided state of an inner permanent magnet and a magnetic inner cylinder which are main parts of the embodiment device.

【図3】実施例装置の要部である外側永久磁石及び磁性
外筒部の分割状態を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a divided state of an outer permanent magnet and a magnetic outer cylinder which are main parts of the embodiment device.

【図4】実施例装置における外側永久磁石の磁化方法を
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a method of magnetizing an outer permanent magnet in the apparatus according to the embodiment.

【図5】実施例装置における内側永久磁石の磁化方法を
示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of magnetizing an inner permanent magnet in the apparatus according to the embodiment.

【図6】従来装置における永久磁石の磁化方法を示す説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a method of magnetizing a permanent magnet in a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S サスペンションユニット B0 平行磁界 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S Suspension unit B 0 Parallel 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

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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、 前記車体側・車輪側両部材の一方の部材に、車体側・車
輪側両部材の相対移動方向と交差する半径方向の磁界を
形成する環状の永久磁石が設けられ、 車体側・車輪側両部材の他方の部材が、前記半径方向の
磁界中に相対移動可能に挿入されると共に、この挿入部
に、前記相対移動方向及び磁界方向と交差する向きにコ
イルが巻かれ、 前記環状の永久磁石が、周方向に複数に分割された状態
で平行磁界により磁化されたものであることを特徴とす
る電磁サスペンション装置。
1. A suspension unit interposed between a vehicle body and wheels is formed by a vehicle-side member and a wheel-side member formed to be relatively movable, and one of the vehicle-body-side and wheel-side members is provided. Is provided with an annular permanent magnet that forms a magnetic field in the radial direction that intersects the relative movement direction of both the vehicle body-side and wheel-side members. A coil is wound around this insertion portion in a direction intersecting the relative movement direction and the magnetic field direction, and the annular permanent magnet is parallelly divided into a plurality in the circumferential direction. An electromagnetic suspension device which is magnetized by a magnetic field.
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