JPH0732579B2 - 減衰力可変型液圧緩衝器用アクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は減衰力可変型液圧緩衝器の調整子を回動するの
に用いて好適な減衰力可変型液圧緩衝器用アクチュエー
タに関し、特に、マグネットコアを有する電磁石を備え
た減衰力可変型液圧緩衝器用アクチュエータに関する。

従来の技術 自動車のサスペンション装置として自動車の走行状態に
応じて液圧緩衝器の減衰力を調整することが可能な所謂
減衰力可変型液圧緩衝器が知られている。これは、作動
液の充填されたシリンダ内を２つの液室に画成するピス
トンがシリンダ内を伸行程（ピストンロッドが伸長作動
して、ピストンがシリンダ内を上動し、液圧緩衝器の上
下長が長くなる動作）または圧行程（ピストンロッドが
圧縮作動して、ピストンがシリンダ内を下動し、液圧緩
衝器の上下長が短くなる動作）において、作動液を各液
室間に置換流通させることによって減衰力を発生する減
衰力発生機構と、この減衰力発生機構を通過するであろ
う作動液の一部を各液室間にバイパスする減衰力可変機
構とを備えている。この減衰力可変機構はピストンを固
定したピストンロッドに形成されたバイパス通路と、こ
のバイパス通路内に収容された調整子とを備え、この調
整子をコントロールロッドを介して連結したアクチュエ
ータによって回動し、調整子に形成された複数の口径の
異なるオリフィスのいずれか一つのオリフィスを選択す
ることによって、バイパス通路を流通する作動液のバイ
パス量を調整し、例えばソフト・ミデイアム・ハードの
各減衰力可変モードを設定するようになっている。

ところで、前述のアクチュエータの中には、実開昭58−
72546号公報に示されているように、ピストンロッドの
上端に嵌合したテーブルと、減衰力可変用の調整子を連
結させる出力軸と、この出力軸の外周に固定された永久
磁石を有するロータと、このロータの周方向に離間して
前記テーブルに固定された複数の電磁石を有するステー
タとを備え、この複数の電磁石を選択的に励磁すること
によって、永久磁石を吸引して、出力軸を回動し、もっ
て調整子をバイパス通路に対して回動するようにしたも
のがある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら前述の減衰力可変型液圧緩衝器用アクチュ
エータにあっては、複数の電磁石が永久磁石の径方向外
側に所要間隙をもって配設されているので、アクチュエ
ータの外形が径方向に大きくなる。このためアクチュエ
ータを車体に取付けた場合に、アクチュエータの占有面
積が広くなり、他の機能部品の取付けに支障を招いてし
まうという問題点がある。

また、このアクチュエータの出力（トルク）を大きくす
るには、永久磁石の断面積を大きくする、永久磁石
の長さ、つまり出力軸から永久磁石の外端までの距離を
大きくする、電磁石の磁界を強くする、こと等が必要
である。このためアクチュエータを高出力にしようとす
ればする程、アクチュエータが径方向に大きくなり、他
の機能部品の取付けに支障を招くことになってしまう。

問題点を解決するための手段 本発明は前述の問題点を解決するために、ケーシング
と、このケーシング内に回動可能に装着されて減衰力可
変用の調整子を連結させる出力軸と、この出力軸の外周
に周方向に離間して固定された複数の永久磁石を有する
ロータと、マグネットコアにボビンを介してソレノイド
を巻装することにより形成され、周方向に離間してケー
シング内に固定され選択的に励磁されて各永久磁石を吸
引する複数の電磁石を有するステータとを備えた減衰力
可変型液圧緩衝器用アクチュエータであって、前記複数
の永久磁石の磁界の向きを直径方向で対向する一対の永
久磁石の極性が同じ向きとなるようにして出力軸の回転
中心と平行に設定し、かつ前記複数の電磁石を各永久磁
石の磁界の向きに対向する範囲内の円周上で周方向に等
間隔で離間させて各永久磁石の上方または下方に所要間
隙をもって配置し、さらに、前記複数の電磁石のうち直
径方向で対向するいずれか一対の電磁石を選択して同時
に直流電流を給電することにより、該一対の電磁石から
同じ向きの磁界を発生させる選択スイッチを設けたこと
を特徴としている。

作用 減衰力切換時に、選択スイッチにより、周方向に等間隔
で配置された複数の電磁石のうち直径方向で対向するい
ずれか一対の電磁石に同時に直流電流を給電して同じ向
きの磁界を発生させると、これら一対の電磁石の磁界に
より、直径方向に対向する一対の永久磁石は吸引され、
該各電磁石に対応した対向位置で停止する。

ここで、各電磁石は周方向に等間隔で離間して配置され
ているため、直径方向で対向する一対の電磁石を、比較
的小さい直流電流により同時に励磁して同じ向きの磁界
を発生させることにより、その極性が同じ向きに揃えら
れた直径方向で対向する一対の永久磁石は、速やかに一
対の電磁石によって吸引され、所望の位置で停止する。

また、減衰力の切換終了時には、永久磁石の磁界が各電
磁石のマグネットコアの吸引するため、永久磁石の位置
が安定的に保持される。

実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１〜５図において、１は減衰力可変型液圧緩衝器であ
って、作動液が充填されたシリンダ２と、これの内部を
２つの液室3,4に画成するピストン５と、このピストン
５に設けられて該ピストン５がシリンダ２内を移動する
際に減衰力を発生する減衰力発生機構６と、ピストン５
が一端側に取付けられているピストンロッド７と、この
ピストンロッド７に設けられ減衰力発生機構６を介して
２つの液室3,4間に置換流通され得る作動液のバイパス
量を調整する減衰力可変機構８とを備えている。減衰力
発生機構６は、ピストン５にその周方向に離間配置され
て上下方向に貫通された複数の通路6aと、ピストン５の
上面に設けられて複数の通路6aのうちの少なくとも一つ
を液室３に連通させるスリット6bと、ピストン５の下面
に設けられて複数の通路6aのうちの別の少なくとも一つ
を液室４に連通させるスリット6cと、ピストン５の下面
に配置されて圧行程で複数の通路6aを覆蓋しかつ伸行程
で開動する伸側弁体6dと、ピストン５の上面に配置され
て伸行程で複数の通路6aを覆蓋しかつ圧行程で開動する
圧側弁体6eとを備え、伸行程と圧行程とにおいて、ピス
トン５のシリンダ２内での移動に連れて、作動液を液室
3,4間に置換流通させることによって減衰力を発生する
ようになっている。減衰力可変機構８は、ピストンロッ
ド７に穿設されて２つの液室3,4を減衰力発生機構６を
バイパスして連通するバイパス通路９と、このバイパス
通路９内に回動自在に収容された調整子10とを備えてい
る。この調整子10にはピストンロッド７の軸心部に貫挿
したコントロールロッド11を介して減衰力可変型液圧緩
衝器用アクチュエータ12が連結されており、このアクチ
ュエータ12によって調整子10に設けた複数の口径の異な
るオリフィス10aのうちの一つのオリフィス10aをピスト
ンロッド７のバイパス通路９周壁に設けた連通孔13に選
択連通することによって、調整子10がバイパス通路９を
流通する作動液のバイパス量を調整するようになってい
る。ピストンロッド７のシリンダ２を封止的に貫通する
他端（上端）は、アッパマウントインシュレータ15に取
付けられている。即ち、アッパマウントインシュレータ
15を貫通し、アッパマウントインシュレータ15より上方
に突出したピストンロッド７のねじ部にナット16を締結
して取付けられ、このアッパマウントインシュレータ15
は公知の形式で車体に取付けられる。

ここで、前記アクチュエータ12は、第２〜４図に詳細図
示する如く、ケーシング20と出力軸21とロータ22とステ
ータ23とを備えている。ケーシング20はベースプレート
24と有蓋筒状のカバー25とで構成されている。カバー25
の開口周縁部をベースプレート24の外周縁に嵌合装着さ
せることによって、ケーシング20内には出力軸21,ロー
タ22,ステータ23を収容する空間部26が形成されてい
る。ベースプレート24の下面外周縁には第１図に示す如
く複数のフランジ27が径方向外側へ水平に延設されてい
る。これらのフランジ27はアッパマウントインシュレー
タ15に設けられたアクチュエータブラケット28にボルト
29で固定されるようになっている。再び第２〜４図に戻
って、ベースプレート24の下面中央部にはボス30が下方
に向けて突設されている。ベースプレート24の上面中央
部には第４図において、ステータ23と対向する部分の突
起31aを除いて凹部31が形成されており、この凹部31の
底面中央部からボス30の上部に跨って軸受孔32が形成さ
れている。ボス30の下部には挿通孔33が下方に向けて形
成されている。挿通孔33はピストンロッド７の上端をシ
ール部材34を介して嵌合させるものである。この挿通孔
33と軸受孔32とはこれらよりも小径の貫通孔35によって
連通されている。カバー25の頂壁面には軸受孔36が下方
に向けて開放して形成されている。この軸受孔36はベー
スプレート24の軸受孔32と上下方向で位置が対応してい
る。前記出力軸21はロータ22を介してケーシング20内に
回動可能に装着されている。この出力軸21の下部はベー
スプレート24の貫通孔35を通って挿通孔33内に突出され
ており、この出力軸21の下部の軸心部にはコントロール
ロッド11の上部が一体回転するように嵌合され、もって
出力軸21には調整子10がコントロールロッド11を介して
連結されている。前記ロータ22は支軸37と永久磁石38,3
9とを備えている。支軸37の上端部と下端部それぞれは
カバー25の軸受孔36とベースプレート24の軸受孔32とに
ブッシュ40,41を介して回動自在に嵌合されている。こ
の支軸37の軸心部には中抜孔42Aが上下方向に貫設され
ており、この中抜孔42Aの中間部上側に段付部42Bが形成
されている。中抜孔42Aには前記出力軸21が挿入され、
この出力軸21の上部に径方向に貫装されたピン42Cの両
端が中抜孔42Aの段付部42Bよりも上方に在る部分の孔壁
面に形成された縦溝42Dに嵌装されていると共に段付部4
2Bの上面に受止められており、出力軸21はピン42Cを介
してロータ22の支軸37に一体回転するように組付けられ
ている。この支軸37の外周面の上下方向中間部には鍔部
43が径方向外側へ水平に突設されている。前記永久磁石
38,39は扇形の平板に形成されて複数個例えば２個設け
られ、支軸37の径方向外側に支軸37を挟んで相対峙して
配設されている。この２個の永久磁石38,39それぞれは
支軸37の鍔部43とこの鍔部43よりも下方の部分に外嵌固
定された環状のステープレート44とでサンドイッチ状に
保持されて、支軸37に固定されている。つまり、これら
の永久磁石38,39は支軸37を介して出力軸21の外周に固
定されている。永久磁石38,39の末広状の外周部は鍔部4
3やステープレート44よりも外側に突出されかつベース
プレート24の上面からわずかに遊離されている。ステー
プレート44はベースプレート24の凹部31内に配置されて
いる。これら永久磁石38,39の磁界の向きは第３図に矢
印Ｘで示すように、互いの極性が同じ向きになるように
して出力軸21の回転中心と平行に設定されている。前記
ステータ23はマウントベース（配線基板）45と複数の電
磁石46〜51とを備えている。マウントベース45は環状に
形成されてカバー25の内周面の上下方向中間部に位置し
てベースプレート24上にステータ52を介して固定されて
いる。このマウントベース45は支軸37の鍔部43よりもわ
ずかに上方に位置されている。複数の電磁石46〜51はこ
の実施例では６個になっており、ロータ22の周方向に等
間隔に離間して配置されかつマウントベース45を介して
ケーシング20内に固定されている。６個の電磁石46〜51
それぞれは、マグネットコア46a〜51aと、これらの上下
方向中間部の外側にボビン46b〜51bを介して巻装された
ソレノイド46c〜51cとを備え、ボビン46b〜51bの下鍔に
突設したベット53をマウントベース45にかしめ付けてあ
る。これらの電磁石46〜51は永久磁石38,39の磁界の向
きに対向する範囲内の円周Ｌ上で永久磁石38,39の上方
に所要間隙をもって配置されている。具体的には永久磁
石38,39が出力軸21を中心として回動したときに、６個
の電磁石46〜51のマグネットコア46a〜51aの下面が永久
磁石38,39の外周部上からわずかに遊離した状態になる
ようになっている。マグネットコア46a〜51aの上部はカ
バー25の頂壁面に形成された受容部54に密接内嵌されて
いる。ボビン46b〜51bの上鍔はカバー25の頂壁面に当接
されている。また、６個の電磁石46〜51のうち、出力軸
21の回転中心を挟んで相対峙する電磁石46,49の組、47,
50の組、48,51の組は電気的に２個一組になって選択的
に励磁されて複数の永久磁石38,39を吸引するようにな
っている。６個の電磁石46〜51のソレノイド46c〜51cは
第５図に示すように選択スイッチ55,ヒューズ56,イグニ
ッションスイッチ57を介して電源としてのバッテリー58
に直列に接続されている。具体的には、６個の電磁石46
〜51のうちの２個一組になったソレノイド46c,49cは図
示例では直列に結線され、この２個一組のソレノイド46
c,49Cのうちの一方のソレノイド46cの一端が選択スイッ
チ55の減衰力可変モードのソフトモード設定接点Ｓに接
続され、他方のソレノイド49cの他端がバッテリー58の
負極に接続されている。また、６個の電磁石46〜51のう
ちの別の２個一組になったソレノイド47c,50cは図示例
では直列に結線され、この２個一組のソレノイド47c,50
cのうちの一方のソレノイド47cの一端が選択スイッチ55
の減衰力可変モードのハードモード設定接点Ｈに接続さ
れ、他方のソレノイド50cの他端がバッテリー58の負極
に接続されている。さらに、６個の電磁石46〜51のうち
のまた別の２個一組になったソレノイド48c,51cは図示
例では直列に結線され、この２個一組のソレノイド48c,
51cのうちの一方のソレノイド48cの一端が選択スイッチ
55の減衰力可変モードのミデイアムモード設定接点Ｍに
接続され、他方のソレノイド51cの他端がバッテリー58
の負極に接続されている。なお、第2,3図に示す59は６
個の電磁石46〜51のソレノイド46c〜51cへのハーネスで
あり、第３図に示す60はステー52と、ベースプレート24
と、カバー25とに接し、ケーシング20内を密封するシー
ルである。

以上の実施例の構造によれば、イグニッションスイッチ
57をオン動作したまま、選択スイッチ55のソフトモード
設定接点Ｓ、あるいはハードモード設定接点Ｈさらには
ミデイアムモード設定接点Ｍのいずれか一つをオン動作
すると、バッテリー58から２個一組のソレノイド46c,49
cあるいは47c,50cさらには48c,51cに励磁電流が供給さ
れて、２個一組のマグネットコア46a,49aあるいは47a,5
0aさらには48a,51aには第３図に矢印Ｙで示す向きの磁
界を生じる。これらマグネットコア46a,49aあるいは47
a,50aさらには48a,51aに生じる磁界に永久磁石38,39が
吸引され、出力軸21が支軸37を介して回動され、この出
力軸21にコントロールロッド11を介して連結された調整
子10が回動され、調整子10の複数の異なる口径のオリフ
ィス10aのうちの一つのオリフィス10aがピストンロッド
７の連通孔13に連通されて、減衰力可変機構８のバイパ
ス量が調整されるのである。前記出力軸21の回動は選択
的に励磁された２個一組のマグネットコア46a,49aある
いは47a,50aさらには48a,51aの磁力線Ｙが永久磁石38,3
9の磁力線Ｘと平行になるところ、つまり磁界の最も強
い結合状態で停止される。

また、各電磁石46〜51を周方向に等間隔で離間して配置
し、直径方向で対向する一対の電磁石46,49の組または4
7,50の組または48,51の組のいずれかを選択して同時に
励磁せしめ、同じ向きの磁界を発生させる構成であるた
め、一対の永久磁石38,39がハード、ミデイアム、ソフ
トのいずれかの位置にある場合でも、所望する位置に速
やかに到達させることができる。

すなわち、第２図に示す如く、仮に、初期状態において
一対の永久磁石38,39が電磁石46,49の組に対応する位置
で停止していた場合に、他の電磁石47,50の組に通電し
て励磁すれば、各永久磁石38,39は反時計回りに約60度
回動すれば足りる。一方、前記初期状態において電磁石
48,51の組を励磁した場合、各永久磁石38,39は時計回り
に約60度回動すれば所望位置に達する。

換言すれば、永久磁石38,39の極性を同じ向きに揃える
と共に、各電磁石46〜51を周方向に等間隔で配置し、か
つ対向する一対の電磁石の発生磁界を同じ向きとした結
果、どの電磁石の組を励磁させても永久磁石38,39は最
短距離で回動することができ、その回動量に差異がない
ため、すなわち起動力が安定化するため、比較的小さな
一定の直流電流によって所望位置に到達させることがで
きる。

より具体的に詳述すれば、実施例から明らかなように、
本発明では、永久磁石38,39の極性を共にＮ極とした場
合、対向する各電磁石46〜51のいずれか一対の組に直流
電流を給電すると、どの一対の電磁石の組でも該各永久
磁石38,39側にＳ極が発生するように構成されている。
従って、永久磁石38,39は、自己の磁界の向きとは反対
の、すなわち引き合う向きの磁界を発生させている電磁
石の組に吸引され、常に最短距離をもって一定の起動力
で回動することになる。

さらに、減衰力の切換終了峙には、各永久磁石38,39が
対向する電磁石のマグネットコアを吸引するため、車体
に加減速等の強い外乱が加わった場合でも、該各永久磁
石38,39の位置が安定して保持される。従って、一般的
には、この保持力によって、減衰力の切換時には、多少
の時間等を要するが、本実施例では、上述した通り、各
永久磁石38,39の磁界の向き、各電磁石の配設位置等に
改良を加えることにより、減衰力切換時の永久磁石38,3
9の回動を従来技術よりも一層速やかに行うことができ
るため、これらの協働関係により、減衰力切換終了時の
位置決めを確保しつつ、総合的に減衰力切換時の作動を
速やかに行い、起動力を安定化することができる。

なお、本発明にあっては図示は省略するが、電磁石を永
久磁石の下方に配置したり、あるいは電磁石を２個以上
設け、かつ永久磁石を１個以上設けても適用できる。

発明の効果 以上詳述の通り、本発明に係るアクチュエータによれ
ば、出力軸の外周に周方向に離間して固定された各永久
磁石の磁界の向きを直径方向で対向する一対の永久磁石
の極性が同じ向きとなるようにして出力軸の回転中心と
平行に設定し、かつ複数の電磁石を各永久磁石を磁界の
向きに対向する範囲内の円周上で周方向に等間隔で離間
させて各永久磁石の上方または下方に所要間隙をもって
配置し、さらに、前記複数の電磁石のうち直径方向で対
向するいずれか一対の電磁石を選択して同時に直流電流
を給電することにより、該一対の電磁石から同じ向きの
磁界を発生させる選択スイッチを設ける構成としたた
め、複数の電磁石を永久磁石の径方向外側に所要間隙を
もって配設した構造に比べて、アクチュエータの径方向
の外形を小形にすることができる。この結果、アクチュ
エータを車体に取り付けた場合に、アクチュエータの占
有面積を狭くすることができて、他の機能部品の取付け
に支障を招くことがない。しかも、永久磁石の径方向外
側に所要間隙をもって配置した複数の電磁石の分だけ、
永久磁石の長さを長くすることができるので、アクチュ
エータの径方向外形を従来のものと同一に設定した場合
には、永久磁石の長さを長くした分および電磁石を大き
くした分だけ、アクチュエータを高出力にすることがで
きるという等の新規な効果がある。

さらに、電磁石を周方向に等間隔で配置し、直径方向で
対向する一対の電磁石を同時に励磁して同じ向きの磁界
を発生させる構成のため、その極性が同じ向きに揃えら
れた一対の永久磁石を速やかに回動させて所望位置に到
達させることができ、起動力を安定化することができ
る。

また、上述の如く、減衰力切換時に永久磁石を速やかに
回動させることができるため、減衰力切換終了時にマグ
ネットコアによる永久磁石の位置保持を確保しつつ、総
合的に減衰力切換時の作動を速やかに行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図のII−II線に沿う断面図、第３図は第２図のIII−III
線に沿う断面図、第４図は第３図のIV−IV線に沿う断面
図、第５図は同実施例のアクチュエータを駆動するため
の電気回路図である。 10……調整子、20……ケーシング、21……出力軸、22…
…ロータ、38,39……永久磁石、46〜51……電磁石、Ｌ
……円周。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−2391（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−148367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−181655（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−72546（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングと、このケーシング内に回動可
   能に装着されて減衰力可変用の調整子を連結させる出力
   軸と、この出力軸の外周に周方向に離間して固定された
   複数の永久磁石を有するロータと、マグネットコアにボ
   ビンを介してソレノイドを巻装することにより形成さ
   れ、周方向に離間してケーシング内に固定された選択的
   に励磁されて各永久磁石を吸引する複数の電磁石を有す
   るステータとを備えた減衰力可変型液圧緩衝器用アクチ
   ュエータであって、 前記複数の永久磁石の磁界の向きを直径方向で対向する
   一対の永久磁石の極性が同じ向きとなるようにして出力
   軸の回転中心と平行に設定し、 かつ前記複数の電磁石を各永久磁石の磁界の向きに対向
   する範囲内の円周上で周方向に等間隔で離間させて各永
   久磁石の上方または下方に所要間隙をもって配置し、 さらに、前記複数の電磁石のうち直径方向で対向するい
   ずれか一対の電磁石を選択して同時に直流電流を給電す
   ることにより、該一対の電磁石から同じ向きの磁界を発
   生させる選択スイッチを設けたことを特徴とする減衰力
   可変型液圧緩衝器用アクチュエータ。