JPH034881Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、流体圧緩衝器におけるピストンロ
ツドの変位量を検出する流体圧緩衝器の変位量検
出装置に関する。

〔従来技術〕

従来の変位量検出装置としては、例えば特開昭
57−171204号公報（発明の名称：作動シリンダ用
位置検出器）に示されているものがあつた。この
ものは、要約すると、ピストンロツドと同期して
移動する永久磁石と、磁場の感応する固定検出器
とを備える作動シリンダ用位置検出器において、
ピストンロツドの表面に、その長手方向について
変化する磁化パターンを設け、該パターンは、ピ
ストンロツドの表面の周囲で、浮遊磁束を発生す
るように構成され、かつ該磁束の到達範囲内に、
検出器を配設したことを特徴とするものである。

しかしながら、このような従来の変位量検出装
置にあつては、ピストンロツドの表面にその長手
方向に磁化パターンを形成するために、ピストン
ロツドに螺旋状の導電体を巻き付けこれに直流電
流を通電してピストンロツドの表面を励磁させる
構成となつていたため、ピストンロツドとロツド
ガイドとの間の摩擦による磁化パターンの剥離や
軟化などの作動時の摩擦による損傷を免れること
ができないと共に、流体圧緩衝器内に封入された
作動流体の温度による影響を受け易く、耐久性お
よび信頼性の点で問題があつた。

また、他の従来例として、実開昭57−194010号
公報（考案の名称：位置検出器）に示されている
ものがある。このものは、固定部に設けたホール
効果素子と、このホール効果素子に対して相対的
に移動し得る被検出体に設けられた永久磁石とに
よつて、被検出体の移動に応じた磁界の変化をホ
ール効果素子で検出して被検出体の変位量を検出
するように構成されている。しかしながら、この
ような変位検出器においては、ピストンロツドに
マグネツトを埋設するので、その加工性が悪く生
産性が低下すると共に、ホール効果素子は、温度
変化の影響を受け易く、車体及び車輪間に取り付
けられる流体圧緩衝器の変位量を検出する場合に
は、外気温度の変化範囲が広く正確な変位量検出
を行うことができないうえ、ホール効果素子自体
の価格が高いという不具合もあつた。

〔考案の目的〕

この考案は、このような従来の問題点乃至不具
合に着目してなされたものであり、シリンダ、ピ
ストン及びピストンロツドで閉磁路を形成し、こ
の閉磁路中に永久磁石及び検出コイルを配設し
て、その検出コイルで閉磁路の磁気抵抗変化を検
出し、これによりピストンロツドの変位量を検出
することによつて、前記従来例の問題点乃至不具
合を解決することを目的とする。

〔考案の構成〕

上記目的を達成するために、この考案は、ピス
トンを内装したシリンダと、前記ピストンに連結
されたピストンロツドとを有する流体圧緩衝器に
おいて、前記シリンダ、ピストン及びピストンロ
ツドによつて閉磁路を形成し、且つ前記シリンダ
内に永久磁石を配設してその磁束を当該閉磁路中
に導入すると共に、当該閉磁路に沿う前記シリン
ダ内にその磁気抵抗変化を検出する検出コイルを
配設したことを特徴とする流体圧緩衝器の変位量
検出装置に係る。

〔作用〕

この考案は、ピストンを内装したシリンダと、
前記ピストンに連結されたピストンロツドとを有
する流体圧緩衝器において、前記シリンダ、ピス
トン及びピストンロツドによつて閉磁路を形成
し、この閉磁路内に永久磁石から磁束を導入する
と共に、その閉磁路におけるピストンロツドの変
位量に応じた磁気抵抗変化を検出コイルで検出し
て、ピストンロツドの変位量を検出するようにし
たものである。

〔実施例〕

以下、この考案を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第３図は、この考案の一実施例を示
す図である。

まず、構成について説明すると、第１図におい
て、１は車両懸架装置を構成する流体圧緩衝器と
してのシヨツクアブソーバであり、磁性体製のシ
リンダ２と、その内部に摺動自在に配設された磁
性体製のピストン３と、これに連結された磁性体
製のピストンロツド４と、ピストン３及びシリン
ダ２の下端間に摺動可能に配設されたフリーピス
トン５とから構成されている。シリンダ２の下端
には、車輪側に取り付けるための取付目玉６が一
体に形成されていると共に、上端には、ロツドガ
イド７が配設されている。そして、シリンダ２内
のピストン３を挟む流体室９，１０内に作動流体
としての作動油が封入されていると共に、フリー
ピストン５によつて画成される流体室１１内に加
圧気体が封入されている。

また、ピストン３及びピストンロツド４には、
夫々互いに連通する連通孔１２，１３が形成さ
れ、ピストン３の連通孔１２にはその中央部から
流体室１０に開口するポート１４が形成され、且
つピストンロツド４の連通孔１３には流体室９に
開口するポート１５が形成されていいる。

そして、ピストン３及びピストンロツド４の連
通孔１２，１３内には、スプール弁１６が摺動自
在に内嵌され、その略中央位置に連通用ポート１
７が形成されている。そして、スプール弁１６
は、その下端に形成されたフランジ部１８とピス
トン３との間に介装されたコイルスプリング１９
によつて、常時は下方に付勢されてポート１７と
ポート１４とが齟齬する位置を採る。

また、スプール弁１６の回りに電磁ソレノイド
２０が配設され、この電磁ソレノイド２０に通電
することにより、スプール弁１６のフランジ部１
８が吸引されてスプール弁１６がコイルスプリン
グ１９に抗して上方に摺動される。この場合、後
述するように、電磁ソレノイド２０の通電デユー
テイ比を変化させることにより、スプール弁１６
の開度を調整することができる。なお、２１は、
スプール弁１６及び電磁ソレノイド２０を覆うカ
バーである。

さらに、ロツドガイド７の下面には、シール用
ゴム部材２３が配設され、このシール用ゴム部材
２３の下面に円環状に形成された永久磁石２４が
配設されている。この永久磁石２４は、その内周
面がＮ極に、外周面がＳ極に夫々着磁されてい
る。したがつて、永久磁石２４のＮ極からの磁束
がピストンロツド４、ピストン３及びシリンダ２
によつて形成される閉磁路を通じてＳ極に戻るよ
うに構成されている。

また、前記閉磁路の一部をなすピストンロツド
４のシリンダ２内におけるピストン３側には、そ
の外周面に接して検出コイル２５が巻装されてい
る。したがつて、この検出コイル２５から閉磁路
の磁気抵抗値の変化に基づく鎖交磁束数に応じた
起電力が発生される。そして、検出コイル２５及
び電磁ソレノイド２０のリード線２６が夫々ピス
トンロツド４に穿設された中心孔２７を通じてピ
ストンロツド４の上端側から外部に導出されてい
る。

次に、作用を説明する。前記構成を有するシヨ
ツクアブソーバ１が、そのシリンダ２の取付目玉
６を車両の車輪側に取り付け、ピストンロツド４
の先端を車両の車体側に取り付けて車両に装着さ
れているものとすると、車両の走行状態に応じて
車両に生じる振動は、シヨツクアブソーバを構成
するシリンダ２とピストン３との間における摺動
変位として伝達される。

このとき、流体室９及び１０内に封入した作動
油は、ピストン３又はシリンダ２に加わる押圧力
によつて、ポート１５、連通孔１３、スプール弁
１６及びポート１７，１４によつて構成される連
通路を通じて流入出しようとする。このときの作
動油流入出量を、スプール弁１６を電磁ソレノイ
ド２０の通電デユーテイ比を制御することによ
り、調整することができ、これによつてシヨツク
アブソーバの減衰力を調整することができる。

即ち、電磁ソレノイド２０が非通電状態では、
スプール弁１６がコイルスプリング１９によつて
下方に付勢されているので、ポート１４及び１７
が齟齬しており、連通路が遮断されている。この
状態から電磁ソレノイド２０への通電デユーテイ
比を増加させると、その通電デユーテイ比の増加
に応じて電磁ソレノイド２０がスプール弁１６を
吸引している時間が増大し、スプール弁１６がス
プリングコイル１９に抗して上方に摺動している
時間比率が長くなる。このため、ポート１４，１
７間の連通度が徐々に大きくなり、作動油の流動
抵抗を徐々に減少させてシヨツクアブソーバの減
衰力を減少させることができる。

而して、シリンダ２とピストン３及びピストン
ロツド４とが相対的に移動すると、シリンダ２、
ピストン３及びピストンロツド４で形成される閉
磁路の磁路長が変化し、これに応じて検出コイル
２５の鎖交磁束数が変化して検出コイル２５から
発生する起電力が変化する。

即ち、第２図に示すように、ピストンロツド４
が最大伸張状態にある場合には、永久磁石２４の
Ｎ極及びＳ極間に形成されたピストンロツド４、
ピストン３及びシリンダ２による閉磁路の磁路長
が短くなつて磁気抵抗が低下する。このため、検
出コイル２５内を通る鎖交磁束数が多くなり、検
出コイル２５から大きな起電力が発生される。

また、この状態からピストンロツド４が収縮す
ると、これに応じて閉磁路の磁路長が徐々に長く
なつて磁気抵抗が増加するので、検出コイル２５
から発生する起電力が徐々に小さくなる。そし
て、第３図に示すように、ピストンロツド４が最
小収縮状態となると、閉磁路の磁路長が最大とな
つて磁気抵抗が最大となるので、検出コイル２５
から発生する起電力が最小となる。したがつて、
検出コイル２５から発生する起電力によつて、ピ
ストンロツド４の変位量（ストローク量）に応じ
た検出信号を得ることができる。

而して、ピストン３の上下動によつて発生する
検出コイル２５の起電力を、そのピストン３とシ
リンダ２との間の相対速度として検出し、その検
出値を積分回路３０に供給することにより、この
積分回路３０で磁束変化即ちピストンロツド４の
変位量として検出することができる。

したがつて、第４図に示すように、積分回路３
０の積分出力と、車両の加速・減速状態及び車両
の旋回状態を検出する車両走行状態検出器３１の
検出出力とをコントローラ３２に供給することに
より、車両の走行状態に応じてシヨツクアブソー
バ１の減衰力を最適状態に調整することができ
る。

即ち、車両が良路走行状態であるときには、シ
リンダ２及びピストン３間の相対速度が小さいた
め積分回路３０の出力も小さくなる。このため、
コントローラ３２は、電磁ソレノイド２０に対す
る通電デユーテイ比を増してスプール弁１６を上
昇させ、ポート１４，１７の開度（連通面積）を
増加させ、これによつて減衰力を小さくして不必
要に大きな減衰力を生じないようにする。

また、悪路走行路や高速走行時においては、シ
リンダ２及びピストン３間の相対速度が大きくな
るので、コントローラ３２は、前記とは逆に、電
磁ソレノイド２０の通電デユーテイ比を減らし、
スプール弁１６を下降させてポート１４，１７の
開度を減少させ、これによつて減衰力を大きくし
て車両の乗心地を向上させることができる。

さらに、高速走行時のローリング又はピツチン
グに対しては、走行状態検出器３１からの車速又
は操舵角検出信号に基づいてコントローラ３２が
夫々の状態に最適な通電デユーテイ比で電磁ソレ
ノイド２０を制御して操縦安定性を向上させるこ
とができる。

なお、この実施例においては、円環状の永久磁
石２４をシリンダ２の上端部に配設しているの
で、永久磁石２４からの磁束をシリンダ２、ピス
トン３及びピストンロツド４で形成される閉磁路
内に有効に導入することができ、検出コイル２５
での起電力発生を有効に行うことができる利点が
ある。

また、上記実施例においては、円環状の永久磁
石２４を適用した場合について説明したが、これ
に限らず、円弧状あるいは円筒状を有しその軸方
向に着磁した永久磁石をシリンダ２の内周面又は
ピストンロツド４の外周面に配設するようにして
も良く、要は閉磁路内に磁束を導入し得るように
配設すればよいものである。

さらに、検出コイル２５の配設位置も上記実施
例に限定されるものではなく、閉磁路を通る磁束
変化に応じた起電力を発生する位置に配設すれば
よいものである。

また、上記実施例においては、モノチユーブ型
シヨツクアブソーバにこの考案を適用した場合に
ついて説明したが、この考案をツインチユーブ型
シヨツクアブソーバに適用することもできること
勿論である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、ピス
トンを内装したシリンダと、前記ピストンに連結
されたピストンロツドとを有する流体圧緩衝器に
おいて、前記シリンダ、ピストン及びピストンロ
ツドによつて閉磁路を形成し、且つ前記シリンダ
内に永久磁石を配設してその磁束を当該閉磁路中
に導入すると共に、当該閉磁路に沿う前記シリン
ダ内にその磁気抵抗変化を検出する検出コイルを
配設した、このため、ホール効果素子を使用する
ことなく、しかも永久磁石の劣化あるいは作動時
の損傷を防止することができ、変位量検出装置と
しての耐久性及び信頼性を向上させることができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例を示す断面図、
第２図及び第３図は、その動作の説明に供するピ
ストンロツドが伸長状態及び収縮状態にあるとき
の断面図、第４図は、この考案の応用例を示す減
衰力制御回路を付加した断面図である。 １……シヨツクアブソーバ（流体圧緩衝器）、
２……シリンダ、３……ピストン、４……ピスト
ンロツド、９，１０……流体室、１６……スプー
ル弁、２０……電磁ソレノイド、２４……永久磁
石、２５……検出コイル、３０……積分回路、３
１……走行状態検出器、３２……コントローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストンを内装したシリンダと、前記ピストン
   に連結されたピストンロツドとを有する流体圧緩
   衝器において、前記シリンダ、ピストン及びピス
   トンロツドによつて閉磁路を形成し、且つ前記シ
   リンダ内に永久磁石を配設してその磁束を当該閉
   磁路中に導入すると共に、当該閉磁路に沿う前記
   シリンダ内にその磁気抵抗変化を検出する検出コ
   イルを配設したことを特徴とする流体圧緩衝器の
   変位量検出装置。