JPS62258238A

JPS62258238A - シヨツクアブソ−バ装置

Info

Publication number: JPS62258238A
Application number: JP10050886A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kakinami; 俊明柿並; Tamotsu Furukawa; 古川　保; Katsuhiro Tsuchiya; 勝博土屋; Kiyoshi Kitagawa; 喜多川　澄; Yoshiaki Fujiwara; 嘉朗藤原
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Aisin Corp
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1987-11-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］［産業上の利用分野］本発明は、変位検出装置を備えるショックアブソーバに
関し、例えば自動車のような車輌に使用される。

［従来の技術１変位検出装置を備えるショックアブソーバとしては、例
えば特開昭５４−１２０１３０号公報に開示されたもの
が知られている。これにおいては、相対変位する外筒と
保護筒との変位を検出するために、外筒に永久磁石を設
け、保護筒に３個のリードスイッチを設けである。

［発明が解決しようとする問題点１従って、この種の従来のショックアブソーバにおいては
、その変位を連続的に検出することができない。

例えば、この種のショックアブソーバ装置を用いた自動
車において、該装置から得られる変位信号に基づいて車
高を目標車高に自動調整する場合。

比較的大きな変位が生じないと変位信号が得られないの
で、制御動作が遅れる。また、目標車高を変更可能にす
るには、多数のリードスイッチを設けなければならず、
部品数が多くなるし、配線も大変である。

本発明は、簡単な構成で連続的にショックアブソーバの
変位を検知することを目的とする。

［発明の構成］［間厘点を解決するための手段］上記目的を達成するため、本発明においては、シリンダ
の両端に永久磁石等の磁気発生手段を設けるとともに、
一方の磁気発生手段のＮ極と他方の磁気発生手段のＳ極
との間、ならびに一方の磁気発生手段のＳ極と他方の磁
気発生手段のＮ極との間に、前記シリンダに沿って、そ
れぞれ磁性体でなる磁気案内手段を配置し、該磁気案内
手段と前記磁気発生手段とで主磁気回路を構成する。そ
して、前記シリンダの内空間に存在するピストンあるい
はロッドに、磁気抵抗素子等の磁気検出手段を設ける。

２つの磁気発生手段は互いに極性を逆にして配置する。

［作用］このような構成にすると、前記磁気発生手段のＮ極から
出る磁束の大部分は、透磁率の高い、即ち磁気抵抗の小
さい前記磁気案内手段の内部を通って磁気発生手段のＳ
極に達する。つまり、この主磁気回路は、シリンダの両
端に配置された第１及び第２の磁気発生手段と、シリン
ダに沿ってその軸方向に配置された第１及び第２の磁気
案内手段とで構成される。従って、シリンダの内空間は
、主磁気通路によって囲まれている。

ところで、磁束の一部、即ち漏れ磁束は、前記磁気案内
手段の一部をバイパスする経路を通るが、この経路は、
主磁気通路の内側、即ちシリンダの内空間を通る。そし
て、シリンダ内部の磁束密度は、前記磁気発生手段から
の距離に応じて比較的ゆるやかに変化する。従って、磁
気検出手段はピストンの位置に応じたレベルの磁気を受
けるので、該検出手段の出力にはピストンの位置に応じ
てレベルが連続的に変化するアナログ電気信号が得られ
る。

第６ａ図に示すように永久磁石ＭＧからｒの距離にある
点Ｐ１の位置での磁束密度は、第６ｃ図にＡとして示す
ように、距離のパラメータに対して急便な変化を示す。

一方、第６ｂ図に示すように永久磁石ＭＧのＮ％とＳ極
との間に磁性体のヨークＹＫを結合した場合、その磁気
回路の内側の、永久磁石ＭＯからｒの距離にある点Ｐ２
の位置での磁束密度は、第６ｃ図にＢとして示すように
。

Ａと比べると、距離ｒに対して比較的なだらかな変化を
示す。なお、第６ｂ図において、ＦＬｍが主磁束を示し
、ＦＬｓが漏れ磁束を示す。

これによって次のことが分かる。Ａの特性では、距ｆｉ
ｒが大きくなると磁束密度が非常に小さくなリ、磁束の
検出が難しくなる。検出感度を大きくすれば、ｒが比較
的大きい場合でも磁束を検出できるが、その場合にはｒ
が小さい場合に出力が飽和して検出できなくなる。つま
り、検出可能な距離ｒが特定の狭い範囲に限定される。

Ｂの特性であれば、距＄１ｒが大きくなっても比較的大
きな磁束密度が得られるので、検出可能な距離ｒの範囲
が非常に大きくなる。つまり、シリンダに沿って磁気案
内手段を配置し、その内側を通る漏れ磁束を検知するこ
とによって、ピストンのストロークが大きい場合でも、
その全領域に渡ってピストンの位置が検出できる。ショ
ックアブソーバの場合、ストロークが非常に大きいので
、Ａの特性では実用にならない。

また、本発明では２つの磁気発生手段を用い、互いの極
性を逆にして配置するので、シリンダ内部の磁束密度は
ある点（例えば中央）で零になり、その位置からの変位
量に応じて磁束密度が定まる。

この場合、零点近傍での変位量−磁束密度の特性は第４
ｂ図に実線で示すカーブのように直線的であるから、こ
の領域の位置検出誤差は非常に小さくできる。例えば自
動車の自動車高調整に用いるショックアブソーバの場合
、全ストロークの中央近傍が実際に高い頻度で利用され
るので、この領域の検出誤差を小さくできれば、この種
のショックアブソーバを用いるシステムの制御誤差を小
さくできる。もし第６ｂ図のように永久磁石を１つだけ
用いて磁気回路を構成すると、第６ｃ図のＢの特性にな
るので、全ストロークの中央、即ち。

距離ｒが中間的な領域における直線性は、第、ｉ　ｂ図
と比べると低下するので、検出誤差は大きくなる。

［実施例］以下１図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図に、本発明を実施する９形式の自動車用のショッ
クアブソーバを示す。これは、構造的には一般にツイン
チューブ型と呼ばれるものである。

第１図を参照する。案内ｎ１はロッド３と一体になって
おり、ロッド３の一部はチューブ２０の内空間に挿入さ
れている。チューブ２０は、同心状に配置された内ｆｉ
６と外筒２（ベースシェル）を備えている。

ロッド３のチューブ２０に挿入した部分の先端に。

ピストン４及びバルブ５が備わっている。従って、チュ
ーブの内筒６の内部空間は、ピストン４によって実質上
、上室１３ｂと下室１３ａに分離されている。但し、ピ
ストン４にはオリフィスを含む流路４ａが形成されてお
り、該流路４ａを通って上室１３ｂと下室１３ａとの間
を流体が移動可能である。

上室１３ｂ及び下室１３ａには、オイルが充填されてい
る。内筒６の一端には、バルブ７及び永久磁石ｌＯが装
着され、他端にはロントガイド８及び磁石組体９が装着
されている。ピストン４の中央部には磁気抵抗素子ＭＲ
が埋め込まれている。

磁気抵抗素子ＭＲの端子には、ロッド３の中央部に形成
した穴３ａに通したリード線１５及び１６が接続されて
いる。

第１図のＩＩ　−ｒＩ線断面を第２回に示し、内筒６の
斜視図を第３図に示す。第３図を参照する°と。

内筒６の外周面の互いに対向する位置に、２つの磁性体
ベルト６ｂ及び６ｃが装着しである６磁性体ベルト６ｂ
及び６ｃの両端部は、内筒本体６ａの内壁面から露出し
ている。また、磁性体ベルト６ｂの両端は磁石組体９の
Ｎ極及び永久磁石１０のＳ極に結合され、磁性体ベルト
６ｃの両端は磁石組体９のＳ極及び永久磁石１０のＮ極
に結合されている。

永久磁石１０は、棒状の磁石であり、内筒６の軸方向と
直角に配置されている。磁石組体９は、第２図に示すよ
うに、２つの永久磁石９ａ、９ｂ及びガイドリング９ｃ
で構成されている。即ち、ガイドリング９ｃの中央部を
ロッド３が貫通しており、永久磁石９ａ及び９ｂは、ガ
イドリング９Ｃの外周面と内ｆ２ｉ６の内周面（正確に
は磁性体ベルト６ｂ又は６ｅ）とで支持されている。１
１及び１２は、永久磁石９ａ及び９ｂが内筒６に対して
回動するのを防止するために設けたスペーサ７である。

磁気的な構造を説明すると、ロッド３．内筒本体５ａ、
バルブ７、ロッドガイド８．スペーサ１１及び１２は非
磁性体でなっており、外筒２．ピストン４．磁性体ベル
ト６ｂ、６ｃ及びガイドリング９ｃは磁性体でなってい
る。従って、このショックアブソーバの主磁気回路は、
概略でいうと、第４ａ図に示すように、磁石組体９．永
久磁石１０゜磁性体ベルト６ｂ及び６ｃで構成される。

第４ａ図を参照する。磁石組体９のＮ極から出る主磁束
は、磁性体ベルト６ｂを通って永久磁石１０のＳ極に達
し、永久磁石１０のＮ　１１から出る磁束は磁性体ベル
ト６ｃを通って磁石組体９のＳ極に達する。つまり、主
磁気回路は、内筒本体６ａの外側を巡るように形成され
ている。

また漏れ磁束は、主磁気回路の内側を通るので。

内情本体６ａの内部を通る。従って、内筒６の内部に存
在するピストン４に内蔵された磁気抵抗素子ＭＲは、漏
れ磁束のレベルに応じて抵抗値が変化する。

磁石組体９と永久磁石１０とは、それらの磁極が互いに
逆になるように配置しであるので、内筒本体６ａ内部の
磁束密度は、その軸方向位置に応じて第４ｂ図の実線の
ように変化する。即ち、磁石組体９から出る磁束と永久
磁石１０から出る磁束とが打ち消し合ってその合成磁束
密度が零になる位置（ここでは９とｌＯの中間位ｖｌ）
を基準位置とすると、該基準位置からの距離ｒに応じて
磁束密度が比較的なだらかに変化する。この例では、シ
ョックアブソーバの定常状態で、ピストン４が前記基準
位置に位置決めされるように構成しである。

なお、第４ｂ図に示す、　Ｌｍａｘは基準位置から磁石
組体９及び永久磁石１０までの距離である。

磁気抵抗素子ＭＲは、チューブ２０内部に存在するピス
トン４とともに移動する。従って、ピストン４の位置に
応じた電気信号を磁気抵抗素子ＭＲから取り出すことが
できる。

磁気抵抗素子ＭＲの抵抗変化を電圧の変化に変換する電
気回路の一例を第５図に示す。第５図を参照すると、磁
気抵抗素子ＭＲは、他の抵抗器ＲＡ、ＲＢ及びＲＣとと
もに、抵抗ブリッジを構成している。この抵抗ブリッジ
は、演算増幅器ＯＰ１の帰還回路に接続されており、略
一定の電流が流れる。入力端子Ｔ１には一定の直流電圧
ｖ１が印加される。演算増幅器○Ｐ３．○Ｐ４及びその
周辺に接続された多数の抵抗器は、１つの差動増幅器を
構成している。この差動増幅器の一方の入力端子に前記
抵抗ブリッジの出力端子Ｔ３が接続され、他方の入力端
子に抵抗ブリッジの出力端チＴ４が接続されている。演
算増幅器ＯＰ２及び可変抵抗器ＶＲＩは、前記差動増幅
器のオフセットレベルを調整するのに利用される。第５
図に示す回路の出力端子Ｔ２の電圧は、磁気抵抗素子Ｍ
Ｒの抵抗値に応じて変化する。つまり、第１図に示すシ
ョックアブソーバのピストン４の位置に応じたアナログ
電圧が端子Ｔ２に得られる。

第４ｂ図に示す点線は、磁性体ベルト６ｂ及び６Ｃが存
在しない場合の特性である。つまり、磁性体ベルト６ｂ
及び６ｃを設けることによって、磁気抵抗素子ＭＲは漏
れ磁束を検出することになり、それによって、磁石組体
９と永久磁石１０との距離が長い場合（ピストン４のス
トロークが長い場合）であっても、基準位置近傍で磁気
抵抗素子ＭＲが反応するのに十分なレベルの磁束密度が
得られる。従って、ピストンがどの位置にあっても、そ
の位置を連続的に検知できる。また、基準位置の近傍で
は、第４ｂ図に示すように特性の直線性が良いので、検
出誤差を非常に小さくすることができる。

チューブ２０の外筒２は、磁性体でできており、これが
前記磁気回路を覆っているので、該磁気回路は外筒２に
よって磁気シールドされる。従ってショックアブソーバ
外部から到来する磁気ノイズの影響を受けにくい。

なお、上記実施例では１つの磁気抵抗素子ＭＲをショッ
クアブソーバに内蔵したが、抵抗ブリッジの他の要素も
ショックアブソーバに内蔵すれば。

より正確に温度補償ができる。また、上記実施例ではツ
インチューブタイプのショックアブソーバを示したが、
他の形式のもの１例えばモノチューブタイブのショック
アブソーバにも本発明は適用できる。

［効果］以上のとおり本発明によれば、ショックアブソーバの変
位を連続的に、つまりどの位置でも検知でき、構成も簡
単である。

４、図面の簡単な説明　　　　　　番第１図は、本発明を実施する９形式のショックアブソー
バの構造を示す縦断面図、第２図は第１図のＩＩ　−Ｉ
Ｉ線断面図である。

第３図は第１図に示す内筒６の概略を示す斜視図である
。

第４８ｒｉ！Ｉは第１図の磁気回路の概略を示す正面図
、第４ｂ図は該磁気回路の各位置における磁束密度を示
すグラフである。

第５図は、第１図のショックアブソーバに接続される電
気回路を示す電気回路図である。

第６ａ図及び第６ｂ図は、距離検出方法の例を示す正面
図である。

第６Ｃ図は、第６ａ図及び第６ｂ図の例における距離ｒ
と磁束密度との関係を示すグラフである。

１：案内筒　　　　　　２：外筒３：ロッド　　　　　　４：ピストン５：バルブ（抑制手段）６：内筒（シリンダ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリンダ；前記シリンダの内空間で摺動自在で該空間を分離するピ
ストン；前記ピストンの内空間に封入された流体；前記ピストンに結合されたロッド；前記ピストンによって分離される複数のシリンダ内空間
の相互間の流体の移動を抑制する抑制手段；前記シリンダの一端に配置された第１の磁気発生手段；前記シリンダの他端に、前記第１の磁気発生手段と極性
を逆にして配置された第２の磁気発生手段；前記シリンダに沿って配置され、一端が前記第１の磁気
発生手段のＮ極に、及び他端が第２の磁気発生手段のＳ
極に磁気的に結合された、磁性体でなる第１の磁気案内
手段；前記シリンダに沿って配置され、一端が前記第１の磁気
発生手段のＳ極に、及び他端が第２の磁気発生手段のＮ
極に磁気的に結合された、磁性体でなる第２の磁気案内
手段；前記ピストン及びロッドの少なくとも一方に配置され、
それに印加される磁気の強度に応じたアナログ信号を出
力する磁気検出手段；を備えるショックアブソーバ装置。
（２）前記第１の磁気発生手段は、前記ロッドの外周に
該ロッドに対し摺動自在に装着された磁性体でなる結合
手段、該結合手段にＳ極が結合されＮ極が前記第１の磁
気案内手段に結合された第１の永久磁石、及び前記結合
手段にＮ極が結合されＳ極が前記第２の磁気案内手段に
結合された第２の永久磁石を備える、前記特許請求の範
囲第（１）項記載のショックアブソーバ装置。
（３）前記ピストンは磁性体でなり、該ピストンの内部
に磁気検出手段が配置された、前記特許請求の範囲第（
１）項記載のショックアブソーバ装置。
（４）前記シリンダは、非磁性体で構成された内筒、及
び磁性体で構成され前記内筒の外周に配置された外筒で
なり、前記第１及び第２の磁気案内手段は前記内筒の外
周壁に装着された、前記特許請求の範囲第（１）項、第
（２）項又は第（３）項記載のショックアブソーバ装置
。