JP4579624B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、モータを搭載した緩衝器に関する。

一般にステータ側に電機子の巻線を備えたモータにあっては、ステータの内側に磁石を備えた軸を回転自在に挿通しているか、もしくは、ステータの外周側に回転自在に設けた筒の内周に磁石を取付けるかしており、通常、上記ステータに対し、インナーロータかアウターロータの形式の違いはあるが、軸もしくは筒がロータとして機能し、モータの出力軸は上記軸もしくは筒となる（たとえば、非特許文献１参照）。

他方、上記モータの通電もしくは巻線に生じる誘導起電力により発生するトルクを伸縮運動に対する減衰力や制御力として利用する緩衝器の開発が近年盛んとなりつつあり、この緩衝器にあっては、螺子軸とボール螺子ナットとで構成されるボール螺子機構を使用して車両の車体と車軸との相対運動を回転運動に変換可能としておき、螺子軸をモータの出力軸に連結しておくことで、モータの出力するトルクでボール螺子ナットの上下運動を抑制するとしている（たとえば、特許文献１参照）。
（社）電機学会 精密小形電動機調査専門委員会編，小形モータ，初版第５刷，株式会社コロナ社，１９９９年８月２０日，ｐ．３０―ｐ．４０ 特開平０８−１９７９３１号公報（段落番号００２３，図１）

上記モータにあっては、上記モータの構成からすると、インナーロータであろうがアウターロータであろうが、多重ロータを備えたモータを別にして通常、出力軸が１つである。

したがって、上記モータを該モータによって駆動される機器に接続する場合には、その機器の構成から、モータにはインナーロータのものを使用するかアウターロータのものを使用するかをあらかじめ決定しておく必要があり、インナーロータのモータに対応する機器には、当然であるがアウターロータのモータを取付けることは出来ない。

すなわち、モータは各々形式毎に適材適所があるので、おおよそ、一形式のモータはあらゆる機器に適用可能とはならないのである。

そして、このようなモータを搭載した緩衝器にあっては、車高調整を行うには、懸架バネの反力に抗する力を発生する必要があるので、その力を発生するためにモータの巻線には絶えず電流供給をしなくてはならず、この常時通電により巻線の温度が上昇し最悪の場合には磁石が不可逆減磁を生じてモータの性能が悪化してしまい、結局のところ緩衝器の性能が悪化してしまう危険もある。

そこで、本発明は上記不具合を解消するために創案されたものであって、その目的とするところは、モータを搭載した緩衝器の性能悪化を防止することである。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における緩衝器は、車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構と、上記回転運動が伝達されるモータを備えた緩衝器において、運動変換機構が、螺子軸と、螺子軸が螺合される螺子ナットとで構成され、モータが、磁石を備え上記螺子軸に連結される軸と、軸の外周側に回転可能に設けた筒と、筒の内周側に設けた電機子と、回転する電機子の巻線に通電する通電手段とを備え、上記筒の回転により筒に対し軸方向へ相対移動する上方もしくは下方の懸架バネ受けとを備えたことを特徴とする。

さらに、本発明の課題解決手段における他の緩衝器は、車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構と、上記回転運動が伝達されるモータを備えた緩衝器において、運動変換機構が、螺子軸と、螺子軸が螺合される螺子ナットとで構成され、モータが、磁石を備え上記螺子軸に連結される軸と、軸の外周側に回転可能に設けた筒と、筒の内周側に設けた電機子と、回転する電機子の巻線に通電する通電手段とを備え、上記筒の回転により緩衝器本体を車体もしくは車軸に対し相対移動させることを特徴とする。

本発明の緩衝器によれば、車高調整後は、その車高を維持するためにモータへの通電の必要が無いので省電力であり、常時の電流供給による経済性の悪化、モータの発熱による磁石の熱減磁に起因するトルク変化、トルク特性の悪化という弊害がなくなり、これにより緩衝器の性能劣化が防止される利点がある。

さらに、モータを１つだけ搭載することによって減衰力の発生および車高調整を行うことができるから、緩衝器を小形、軽量かつ安価にすることができ、さらに、その基本長も従来緩衝器と同等に確保することができる。

以下、本発明を図に基づき説明する。図１は、本発明の緩衝器に適用するモータを説明するための参考図である。図２は、本発明の緩衝器に適用するモータにおける通電手段の斜視断面図である。図３は、本発明の緩衝器に適用するモータの他例を説明するための参考図である。図４は、一実施の形態の緩衝器の縦断面図である。図５は、緩衝器のモータの拡大縦断面図である。図６は、他の実施の形態の緩衝器の縦断面図である。図７は、他の実施の形態の緩衝器のモータの拡大縦断面図である。

まず、本発明の緩衝器に適用するモータＭ１の基本構成について説明する。図１に示すように、モータＭ１は、軸１と、軸１の外周に装着された磁石たる永久磁石２と、電機子Ｓと、通電手段Ｖ１とを備え、いわゆるブラシレスモータとして構成されている。

以下、各部につき詳細に説明すると、電機子Ｓは、筒３と、筒３の内周に装着された筒状のコア４と、コア４に巻回された巻線５とで構成されている。

そして、上記筒３は、その上端開口部はボールベアリング１６を介して有底筒状のキャップ体１７によって閉塞され、他方、下端開口部にはボールベアリング１８を介して環状部材１９が取付けられている。

また、上記キャップ体１７の底部１７ａには、筒部１７ｂが垂下されており、この筒部１７ｂの内周には、ボールベアリング６の外輪が嵌合しており、さらに、環状部材１９の内周側にもボールベアリング７の外輪が嵌合している。

他方、軸１は、上記ボールベアリング６，７の内輪に嵌挿されて筒３に対して回転自在に挿通され、また、軸１の外周には、永久磁石２が装着されており、永久磁石４は電機子Ｓに対向させている。

そして、この電機子Ｓの巻線５は、この場合、ＵＶＷの三相２極巻線として構成されており、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各巻線は、その一端でＹ字型に結線されているが、Δ結線とされても良い。

さらに、上記巻線５の各相の他端は、モータＭ１の図１中上方側に導かれるとともに、各々の端部が、モータＭ１の上方に設けた３つのリング１０，１１，１２に対応して接続されている。

この各リング１０，１１，１２は、図１および図２に示すように、ぞれぞれ同径でドーナツ板状に形成されて、一定の間隔を空けて配置されるとともに、上記キャップ体１７の側部１７ｃと筒部１７ｂとの間の空間内に収納されており、具体的には、巻線５がコア４に巻回する上でコイルボビン９を介装させてあり、このコイルボビン９の図１中内方側に樹脂性の筒３０を延設し、この筒３０にリング１０，１１，１２を保持させてある。

そうすることでリング１０，１１，１２が電機子Ｓと一体化されるので、電機子Ｓの回転よるリング１０，１１，１２のガタつき等を防止でき、リング１０，１１，１２を電機子Ｓと一体的に回転させることができる。

なお、他の方法によってリング１０，１１，１２のガタつき等を防止するとしてもよい。

そして、この各リング１０，１１，１２には、それぞれキャップ体１７の側部からキャップ体１７内に挿通される接点部材たる各ブラシ１３，１４，１５の一端を摺接させている。

なお、キャップ体１７は、絶縁性の材料で形成されることが好ましいが、導電性材料で形成される場合には、上記リング１０，１１，１２およびブラシ１３，１４，１５をキャップ体１７に対する絶縁の配慮がなされればよい。

また、上記各ブラシ１３，１４，１５の他端側は、それぞれモータＭ１の駆動に必要な駆動回路に接続されており、駆動回路としては、ブラシレスモータの駆動を行うトランジスタ等を備えた周知のものを使用すればよい。

したがって、このモータＭ１においては、通電手段Ｖ１は、上記リング１０，１１，１２およびブラシ１３，１４，１５とで構成されている。

そして、このモータＭ１には、その駆動に必要な軸の回転角を検出するために回転角検出手段Ｋ１が設けられており、この場合、回転角検出手段Ｋ１は、軸１の上端側に装着されたセンシング用磁石２０と、キャップ体１７の筒部１７ｂ内周に装着されセンシング用磁石２０に対向させたホール素子やＭＲ素子等を備えた磁気センサ２１とで構成されており、この回転角検出手段Ｋ１の磁気センサ２１は、上述の巻線５への電流供給を制御する駆動回路中の図示しないトランジスタにパルス信号を伝達して該トランジスタにスイッチング動作させるべく、駆動回路に図示しない信号線で結ばれている。

さらに、上記回転角検出手段Ｋ１とは別に電機子Ｓ側を駆動するために必要な電機子Ｓの回転角を検出する回転角検出手段Ｋ２が設けられ、この場合、回転角検出手段Ｋ２は、コイルボビン９の筒３０の上端側に装着されたセンシング用磁石２２と、キャップ体１７の側部１７ｃ内周に装着されセンシング用磁石２２に対向させたホール素子やＭＲ素子等を備えた磁気センサ２３とで構成されており、この回転角検出手段Ｋ２の磁気センサ２３にあっても、上述の巻線５への電流供給を制御する駆動回路中の図示しないトランジスタにパルス信号を伝達して該トランジスタにスイッチング動作させるべく、駆動回路に図示しない信号線で結ばれている。

なお、このモータＭ１にあっては、後述するように軸１を固定しておくことにより筒３側を回転させることができるので、上記回転角検出手段Ｋ１と回転角検出手段Ｋ２から得られる軸１と電機子Ｓの回転角を把握できるようになっている。

また、上述したところでは、軸１および電機子Ｓの回転角を検出するのに、センシング用磁石２０，２２と磁気センサ２１，２３としているが、これをセンシング用磁石２０，２２に換えて、ロータコイルもしくはレゾルバコアとし、磁気センサ２１をステータコイルとしたレゾルバとしてもよく、また、光学式等のロータリエンコーダを使用して軸１および電機子Ｓの回転角を検出するとしてもよい。

さらに、上記した例では回転角検出手段Ｋ１，Ｋ２を軸１および電機子Ｓ側で２つ設けているが、これを上記した通電手段Ｖ１と同様の構造、すなわち、磁気センサの信号線および電流供給用のリード線をそれぞれリングに接続しておくとして、回転角検出手段を１つのみ設けるとしてもよいが、この場合、磁気センサには、信号線が多数ある場合があり、さらに、電流供給も行わなくてはならないので、通電手段の構造が複雑となる。

さて、上記のように構成されたモータＭ１は、筒３側を固定して使用する場合には、巻線５に上記リング１０，１１，１２およびブラシ１３，１４，１５を介して電流供給を行うと、通常のブラシレスモータと同様に、軸１が回転駆動され、この軸１が出力軸となる。

反対に、軸１を固定して巻線５に上記リング１０，１１，１２およびブラシ１３，１４，１５を介して電流供給を行うと、筒３、すなわち、電機子Ｓが回転駆動され、この筒３が出力軸となるが、通電手段Ｖ１が上記リング１０，１１，１２およびブラシ１３，１４，１５で構成されており、電機子Ｓがリング１０，１１，１２とともに回転しても各ブラシ１３，１４，１５は、リング１０，１１，１２上を接しつつ滑って巻線５に電流供給をしつづけることが可能であるから、電機子Ｓはそのまま回転しつづけることが可能となる。

したがって、上記モータＭ１にあっては、軸１と筒３のどちらでも出力軸として機能することができる、すなわちインナーロータ形式およびアウターロータ形式のどちらにも対応できることとなり、これによりモータにより駆動されるあらゆる機器に適用可能となるのである。

また、裏を返せば、このモータＭ１にあっては、あらゆる機器に適用可能であるから、モータＭ１を多数製造しておいても無駄にはならず、製造者にとっては、その生産管理が飛躍的に容易となる効果もある。

さらに、上述のように、軸１と筒３の固定を選択的に行えば、インナーロータ形式のモータとしてもアウターロータ形式のモータとしても使用できるので、非常に便利となる。

また、このモータＭ１の外周に、すなわち、筒３の外周に、たとえば、従動側歯車を装着し、さらに、上記従動側歯車に他のモータの出力軸に連結された駆動歯車を噛合した場合を考えると、筒３を他のモータで回転駆動しておき、さらに、モータＭ１の軸１を電機子Ｓで駆動すると、軸１の回転速度を増減速することができるので、多重ロータモータのように複雑なモータを必要とせずに簡易にモータの出力軸の増減速を行うことができる。

つづいて、他例のモータＭ２について説明する。このモータＭ２は、図３に示すように、軸１と、軸１の外周に装着された磁石たる永久磁石２と、電機子Ｓと、通電手段Ｖ２とを備え、いわゆるブラシレスモータとして構成され、上述のモータＭ１と異なる部分は、その通電手段Ｖ２である。

なお、上記モータＭ１と同様の部分については、同様の符号を付するのみとして、その詳細な説明を省略することとする。

さて、上記モータＭ１と異なる通電手段Ｖ２であるが、他例のモータＭ２にあっては、巻線５の各相の一端側に接点部材であるブラシ３１，３２，３３を設けて、他方のリング３４，３５，３６は、キャップ体１７の側部１７ｃに固定して構成されている。

すなわち、このモータＭ２にあっては、ブラシ３１，３２，３３が電機子Ｓともに回転し、回転しないリング３４，３５，３６上を接しながら滑るようにしてあり、これによっても、電機子Ｓが回転しても巻線５に通電することが可能であるから、上記モータＭ１と同様の作用効果を奏することができる。

なお、上述したところでは、各リング１０，１１，１２，３４，３５，３６は、ドーナツ板状に形成されているが、筒状とされてもよく、また、全てを同径とする必要はなく、異径とされてもよい。

また、接点部材については、これをブラシ以外にも巻線５側に設けた、もしくは駆動回路側に設けたリングに接しつつ滑ることができるものであれば使用可能である。

つづいて、上記したモータが適用された一実施の形態における緩衝器について説明する。この緩衝器Ｄ１は、図４に示すように、車体側部材たる車体と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構Ｔと、上記回転運動が伝達されるモータＭ３と、上方懸架バネ受け４０とを備えている。

モータＭ３は、図４および図５に示すように、基本的には、上記したモータＭ１同様に、軸１と、軸１の外周に装着された磁石たる永久磁石２と、電機子Ｓと、通電手段Ｖ１とを備えて構成されるが、電機子Ｓの筒３の外周には、雄螺子となる螺子部４１が形成されるとともに、その図４中上端開口部から延設される鍔部４２が設けられ、また、有底筒状のキャップ体１７は、その外周側に筒３の鍔部４２に対向する摩擦板（図示せず）を備えた環状の電磁クラッチＣ１が取付けられ、さらに、キャップ体１７の筒部１７ｂ内には、軸１の上端面に対向する電磁石Ｃ２が収納固定され、加えて、キャップ体１７の上端外周には鍔部４５が延設されている点が、モータＭ１と異なる。

そして、上記したモータＭ３におけるキャップ体１７の鍔部４５は、防振ゴム４９に抱持され、さらに、この防止ゴム４９は、車両の車体Ｂに固定したブラケット５０により抱持され、これによりモータＭ３は、車体Ｂに取付けられている。

さらに、上記した電磁クラッチＣ１は、詳しく図示はしないが、電流供給時には、電磁クラッチＣ１の摩擦板（図示せず）が筒３の鍔部４２に当接して筒３がキャップ体１７に対して回転することが規制され、逆に、非通電時には、上記摩擦板が鍔部４２から離れて筒３のキャップ体１７に対する回転が許容されるようになっている。

なお、鍔部４２の上記摩擦板に対向する面には、摩擦板に対しすべりを生じないように、摩擦板を設けるかして電磁クラッチＣ１の摩擦板との間の摩擦係数の高くしておくとよい。

また、軸１には、その上端から開口する断面非円形の孔４６が設けられ、この孔４６内には、この孔４６の断面に符合する断面を備えた棒体４７が摺動自在に挿入され、さらに、この棒体４７の図４中上端には、板４８が設けられている。

そして、電磁石Ｃ２に通電すると、板４８は棒体４７が孔４６から抜けることなく該電磁石Ｃ２に吸引されて、これにより、軸１のキャップ体１７に対する回転が阻止され、逆に、電磁石Ｃ２の非通電時には、板４８が吸引されないので、軸１はキャップ体１７に対し自由に回転することができるようになっている。

すなわち、軸１および筒３の回転を選択的に規制する規制手段は、この場合、電位クラッチＣ１および電磁石Ｃ２とで構成されていることになるが、これ以外の構造、方法を利用して軸１および筒３の回転を選択的に規制するとしてもよい。

なお、キャップ体１７は、この実施の形態の場合、電磁クラッチＣ１および電磁石Ｃ２が固定されるため、これらの発する磁気が磁気センサ２１に影響を及ぼすこともあるので、たとえば、ステンレス等の非磁性体材料で形成されることが望ましい。

さらに、上方懸架バネ受け４０は、環状に形成されるとともに、その内周側には、筒３の螺子部４１に螺合可能なように、螺子部４０ａが形成されており、さらに、上方懸架バネ受け４０には、その外縁から複数キー４０ｂが突設されている。

このキー４０ｂは、キャップ体１７の 鍔部４５の下面から結合される筒体６５の内周側に形成したキー溝６６内に摺動自在に挿入され、これにより上方懸架バネ受け４０が筒３に対して回り止めされている。

すなわち、筒３が回転すると、上方懸架バネ受け４０は回り止めされているので、図４中上下方向に移動せしめられるようになっている。

なお、筒３の外周に形成される螺子部４１の形状は、上方懸架バネ受け４０が大きな力を受けた際に筒３を回転させてしまわないような形状とされている。

転じて、運動変換機構Ｔは、螺子ナットたるボール螺子ナット５１と、ボール螺子ナット５１内に回転自在に螺合される螺子軸５２とで構成され、該螺子軸５２の上端は、上記モータＭ３の軸１の下端にカップリングＣＰを介して連結されている。

そして、螺子軸５２は、ボールベアリング５３，５４を介して、環状部材１９の下端に連結される内筒５５に回転自在に支持されている。

他方、螺子軸５２に螺合されている螺子ナットたるボール螺子ナット５１は、内筒５５より小径の連携筒５６の図４中上端に回動不能に連結されており、この連携筒５６は、詳しくは図示しないが、その下端で緩衝器Ｄ１を車軸側部材に連結するブラケット５７を介して外筒５８に結合され、また、この外筒５８内には、内筒５５が軸受６１，６２を介して摺動自在に挿入されている。

すなわち、ボール螺子ナット５１は、連携筒５６およびブラケット５７を介して車両の車軸側（図示せず）に連結され、ボール螺子ナット５１が螺子軸５２に対し図４中上下方向の直線運動を呈すると、ボール螺子ナット５１は、車軸側に固定される連携筒５６により回転運動が規制されているので、螺子軸５２は強制的に回転駆動され、逆に、モータＭ３の軸１を回転駆動して螺子軸５２を回転させると、ボール螺子ナット５１の回転が規制されているので、これによりボール螺子ナット５１を上下方向に移動せしめることができる。

また、外筒５８の側部外周には、下方懸架バネ受け６８が設けられており、小の下方懸架バネ受け６８と上方懸架バネ受け４０との間には、懸架バネ６９が介装されている。

なお、外筒５８と内筒５５との間には軸受６１，６２が設けられているので、外筒５８に対する内筒５５の軸ぶれが防止され、結果的に、ボール螺子ナット５１に対する螺子軸５２の軸ぶれが防止され、これにより、ボール螺子ナット５１の一部のボール（図示せず）に集中して荷重がかかることを防止でき、上記ボールもしくは螺子軸５２の螺子溝が劣化する事態を避けることが可能である。

また、上記ボールもしくは螺子軸５２の螺子溝の劣化を防止できるので、螺子軸５２のボール螺子ナット５１に対する回転および緩衝器Ｄ１の伸縮方向への移動の各動作の円滑さを保つことができ、上記各動作の円滑を保てるので、緩衝器Ｄ１としての機能も損なわれず、ひいては、緩衝器Ｄ１の劣化を防止できる。

さらに、上記螺子軸５２とボール螺子ナット５１は、内筒５５および外筒５８内に収容されているので、外部からの飛び石等の干渉を受けないので、この点でも緩衝器Ｄ１の劣化を防止できる。

さて、上述のように構成された緩衝器Ｄ１にあっては、路面から力を受けて車体と車軸とが直線相対運動すると、車軸側に連結されるボール螺子ナット５１と車体Ｂ側にモータＭ３を介して連結される螺子軸５２とが直線相対運動を呈し、この相対運動が上記のように螺子軸５２の回転運動に変換され、この螺子軸５２の回転運動がモータＭ３の軸１に伝達される。

ここで、上記した電磁クラッチＣ１および電磁石Ｃ２には、通電しない状態としておくことにより、軸１のみの回転が許容され、軸１が回転運動を呈すると、モータＭ３内の巻線５が磁石２の磁界を横切ることとなり、該巻線５に誘導起電力を発生させることよりモータＭ３にエネルギ回生させて電磁力を発生させ、モータＭ３の軸１には誘導起電力に起因する電磁力による回転トルクが作用し、上記回転トルクが軸１の回転運動を抑制することとなる。

この軸１の回転運動を抑制する作用は、上記螺子軸５２の回転運動を抑制することとなり、螺子軸５２の回転運動が抑制されるのでボール螺子ナット５１の直線運動を抑制するように働き、緩衝器Ｄ１は、上記電磁力によって、この場合減衰力として働く制御力を発生し、振動エネルギを吸収緩和する。

このとき、積極的に巻線５に外部電源から電流供給する場合には、軸１に作用する回転トルクを調節することで緩衝器Ｄ１の伸縮を自由に制御、すなわち、緩衝器Ｄ１の制御力を発生可能な範囲で自由に制御することが可能であるので、緩衝器Ｄ１の減衰特性を可変としたり、緩衝器Ｄ１をアクチュエータとして機能させたりすることも可能であり、また、上述のエネルギ回生による減衰力にあわせて緩衝器Ｄ１をアクチュエータとして機能させて適切な制御を行う場合には、緩衝器Ｄ１をアクティブサスペンションとしても機能させることも可能である。

なお、上述のように積極的にアクチュエータとして機能させる必要が無い場合、すなわち、減衰力を発生させるだけであれば、後述する車高調整時以外では積極的にモータＭ３に通電する必要はなく、モータＭ３の軸１が強制的に回転させられるときに巻線５に生じる誘導起電力により、すなわち、エネルギ回生のみにより発生する電磁力に起因する回転トルクで螺子軸５２とボール螺子ナット５１との直線相対運動を抑制するとしてもよいことは勿論である。

つづいて、電磁クラッチＣ１および電磁石Ｃ２に通電すると、上記とは逆に、筒３の回転が自由となり軸１の回転が阻止されるので、巻線５に電流供給すると筒３が回転駆動されることとなる。

すると、筒３の回転により上方懸架バネ受け４０が上下移動せしめられることとなり、これにより、車高調整を行うことが可能となる。

また、同時に、上記回転角検出手段Ｋ１，Ｋ２により、筒３の回転運動の状況（回転角等）と筒３の螺子部４１のピッチから上方懸架バネ受け４０の移動量を把握して、狙った車高となるように筒３の回転量が制御される。

なお、上記のように車高制御を、筒３の回転量に基づいて行うことができ、当然のごとくモータＭ３の駆動には、上記回転角検出手段Ｋ１，Ｋ２が搭載されることから、新たに車高を検知するセンサの搭載は不必要であるので経済的となる。

また、回転角検出手段Ｋ１，Ｋ２の他に、別途に車高を検出するセンサを設けることは不経済となるが差し支えない。

さらに、上方懸架バネ受け４０は、筒３が回転駆動されないとその位置を維持しつづけることから、車高調整終了後は、上方懸架バネ受け４０の位置を維持するためのモータＭ３および電磁クラッチＣ１および電磁石Ｃ２への通電等の必要が無いので省電力であり、経済的である。

また、上記した緩衝器Ｄ１にあっては、車高調整を行うのに減衰力を発生するため使用されるモータＭ３に常に車高を維持するためトルクを発生させておく必要、すなわち、従来のモータを搭載した緩衝器では、モータに常に通電して螺子軸にトルクを与えておく必要があるが、本実施の形態の緩衝器Ｄ１にあってはその必要はなく、車高調整のために常に電流を供給しておく不都合、すなわち、常時の電流供給による経済性の悪化、モータＭ３の発熱による磁石の熱減磁に起因するトルク変化、トルク特性の悪化という弊害がなくなり、これにより緩衝器Ｄ１の性能劣化が防止される利点がある。

またさらに、従来のモータを搭載した緩衝器では、上記した車高調整を行うときの不具合を解消しようとする場合には、車高調整用のモータ、アクチュエータ、空油圧源等を別途搭載する必要があるが、本実施の形態の緩衝器Ｄ１にあっては、モータＭ３を１つだけ搭載することによって上記不具合を解消可能であるから、緩衝器Ｄ１を小形、軽量かつ安価にすることができ、さらに、その基本長も従来緩衝器と同等に確保することができる。

また、緩衝器Ｄ１の場合には、車両走行中、電磁クラッチＣ１および電磁石Ｃ２への通電、非通電により軸１と筒３の回転を選択的に許容阻止可能であるので、その組み合せとモータＭ３の電流制御によって、きめ細かな車体姿勢制御を行うことが可能となる利点もある。

さらに、図６に示した他の実施の形態の緩衝器Ｄ２について説明する。この緩衝器Ｄ２は、基本的には上記した緩衝器Ｄ１と同様の構成となるが、緩衝器Ｄ２におけるモータＭ４にあっては、モータＭ３のキャップ体１７における鍔部４５の下面に結合される筒体６５が廃される換わりに鍔４５の外周に複数のキー７１が突設されている点で上記した緩衝器Ｄ１におけるモータＭ３と異なる。

また、図６および図７に示すように、このモータＭ４の外周側には、防振ゴム７６を介して車体Ｂに取付けられる筒体７２が配されており、この筒体７２は、筒３の螺子部４１に螺合される小径部７３と、小径部７３の上端から延設される大径部７４とを備え、この大径部７４の内周側には複数のキー溝７５が設けられ、このキー溝７５内にはキャップ体１７における鍔部４５に設けた複数のキー７１を挿入してある。

したがって、モータＭ４は、筒体７２を介して車体Ｂに支持され、また、キャップ体１７は、上記キー７１およびキー溝７５の係合により回り止めされ、このモータＭ４は、筒３が回転駆動されると、筒体７２に対して図５中上下方向に移動することができるようになっている。

また、緩衝器Ｄ２にあっては、上方懸架バネ受け８０は、内筒５５の上端近傍に取付けられており、この上方懸架バネ受け８０と、下方懸架バネ受け６８との間には、緩衝器Ｄ１同様に懸架バネ６９が介装される。

そして、この緩衝器Ｄ２は、上記した以外については、上述の緩衝器Ｄ１と同様の構成となっているので、詳しい説明を省略する。

この緩衝器Ｄ２の場合、筒３の回転により上方懸架バネ受け４０を上下移動させて車高調整を行う緩衝器Ｄ１と異なり、筒３の回転によりモータＭ４を上下移動、すなわち、緩衝器Ｄ２自体を車体Ｂに対して上下移動させて車高調整を行うものであるが、異なるのはその点のみであり、減衰力の発生については緩衝器Ｄ１と同様である。

つまり、電磁クラッチＣ１および電磁石Ｃ２に通電すると筒３の回転が自由となり、この状態でモータＭ４に通電すると筒３が回転駆動され、車高調整を行うことができ、逆に、電磁クラッチＣ１および電磁石Ｃ２に通電しない場合には、軸１の回転が自由となり、螺子軸５２とボール螺子ナット５１の運動を抑制して減衰力を発揮できる。

そして、この緩衝器Ｄ２にあっても、車高調整時には、回転角検出手段Ｋ１，Ｋ２により、筒３の回転運動の状況（回転角等）と筒３の螺子部４１のピッチから緩衝器Ｄ２の車体Ｂに対する移動量を把握して、狙った車高となるように筒３の回転量が制御される。

さらに、緩衝器Ｄ２は、筒３が回転駆動されないとその位置を維持しつづけることから、車高調整終了後は、緩衝器Ｄ２の位置を維持するためのモータＭ４および電磁クラッチＣ１および電磁石Ｃ２への通電等の必要が無いので省電力であり、経済的である。

また、上記した緩衝器Ｄ２にあっても、車高調整を行うのに減衰力を発生するため使用されるモータＭ４に常に車高を維持するためトルクを発生させておく必要、すなわち、従来のモータを搭載した緩衝器では、モータに常に通電して螺子軸にトルクを与えておく必要があるが、本実施の形態の緩衝器Ｄ４にあってはその必要はなく、車高調整のために常に電流を供給しておく不都合、すなわち、常時の電流供給による経済性の悪化、モータＭ３の発熱による磁石の熱減磁に起因するトルク変化、トルク特性の悪化という弊害がなくなり、これにより緩衝器Ｄ２の性能劣化が防止される利点がある。

またさらに、従来のモータを搭載した緩衝器では、上記した車高調整を行うときの不具合を解消しようとする場合には、車高調整用のモータ、アクチュエータ、空油圧源等を別途搭載する必要があるが、本実施の形態の緩衝器Ｄ２にあっても、モータＭ４を１つだけ搭載することによって上記不具合を解消可能であるから、緩衝器Ｄ２を小形、軽量かつ安価にすることができ、さらに、その基本長も従来緩衝器と同等に確保することができる。

また、緩衝器Ｄ２の場合にも、車両走行中、電磁クラッチＣ１および電磁石Ｃ２への通電、非通電により軸１と筒３の回転を選択的に許容阻止可能であるので、その組み合せとモータＭ４の電流制御によって、きめ細かな車体姿勢制御を行うことが可能となる利点もある。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

本発明の緩衝器に適用するモータを説明するための参考図である。 本発明の緩衝器に適用するモータにおける通電手段の斜視断面図である。 本発明の緩衝器に適用するモータの他例を説明するための参考図である。 一実施の形態の緩衝器の縦断面図である。 緩衝器のモータの拡大縦断面図である。 他の実施の形態の緩衝器の縦断面図である。 他の実施の形態の緩衝器のモータの拡大縦断面図である。

１ 軸
２ 磁石たる永久磁石
３ 筒
４ コア
５ 巻線
６，７，１６，１８，５３，５４ ボールベアリング
９ コイルボビン
１０，１１，１２，３４，３５，３６ リング
１３，１４，１５，３１，３２，３３ 接点部材たるブラシ
１７ キャップ体
１７ａ 底部
１７ｂ 筒部
１７ｃ 側部
１９ 環状部材
２０，２２ センシング用磁石
２１，２３ 磁気センサ
３０ 筒
４０，８０ 上方懸架バネ受け
４０ａ 螺子部
４０ｂ，７１ キー
４１ 螺子部
４２，４５ 鍔部
４６ 孔
４７ 棒体
４８ 板
４９，７６ 防振ゴム
５０，５７ ブラケット
５１ 螺子ナットたるボール螺子ナット
５２ 螺子軸
５５ 内筒
５６ 連携筒
５８ 外筒
６１，６２ 軸受
６５，７２ 筒体
６６，７５ キー溝
６８ 下方懸架バネ受け
６９ 懸架バネ
７２ 筒体
７３ 小径部
７４ 大径部
Ｂ 車体
Ｃ１ 電磁クラッチ
Ｃ２ 電磁石
ＣＰ カップリング
Ｄ１，Ｄ２ 緩衝器
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ モータ
Ｋ１，Ｋ２ 回転角検出手段
Ｓ 電機子
Ｔ 運動変換機構
Ｖ１，Ｖ２ 通電手段

Claims (7)

1. 車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構と、上記回転運動が伝達されるモータを備えた緩衝器において、運動変換機構が、螺子軸と、螺子軸が螺合される螺子ナットとで構成され、モータが、磁石を備え上記螺子軸に連結される軸と、軸の外周側に回転可能に設けた筒と、筒の内周側に設けた電機子と、回転する電機子の巻線に通電する通電手段とを備え、上記筒の回転により筒に対し軸方向へ相対移動する上方懸架バネ受けとを備えたことを特徴とする緩衝器。
2. 懸架バネ受けが環状であって内周に螺子部を備えるとともに筒に対し回り止めされてなり、筒の外周に上方懸架バネ受けの螺子部に螺合する螺子部が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構と、上記回転運動が伝達されるモータを備えた緩衝器において、運動変換機構が、螺子軸と、螺子軸が螺合される螺子ナットとで構成され、モータが、磁石を備え上記螺子軸に連結される軸と、軸の外周側に回転可能に設けた筒と、筒の内周側に設けた電機子と、回転する電機子の巻線に通電する通電手段とを備え、上記筒の回転により緩衝器本体を車体もしくは車軸に対し相対移動させることを特徴とする緩衝器。
4. 車体側もしくは車軸側に内周に螺子部を備えた螺子部材を設け、筒体の外周に上記筒の螺子部に螺合する螺子部が形成されてなることを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
5. 軸および筒の回転を選択的に規制する規制手段を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の緩衝器。
6. 通電手段が、巻線端部に設けたリングと、リングに摺接する接点部材とを備えてなる請求項１から５のいずれかに記載の緩衝器。
7. 通電手段が、巻線に設けた接点部材と、接点部材に摺接するリングとを備えてなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の緩衝器。

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