WO2018173779A1 - 電磁ダンパ - Google Patents

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WO2018173779A1
WO2018173779A1 PCT/JP2018/009050 JP2018009050W WO2018173779A1 WO 2018173779 A1 WO2018173779 A1 WO 2018173779A1 JP 2018009050 W JP2018009050 W JP 2018009050W WO 2018173779 A1 WO2018173779 A1 WO 2018173779A1
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electromagnetic
cylindrical member
electromagnetic damper
rod
electromagnetic coils
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PCT/JP2018/009050
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English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤　浩介
啓貴 落合
Original Assignee
Ｋｙｂ株式会社
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Publication date
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    • F16F15/03—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means
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    • F16F2232/00—Nature of movement
    • F16F2232/08—Linear

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic damper using a cylindrical linear motor.
  • Patent Document 1 discloses a first DC motor that functions as a generator, a ball screw mechanism that converts vibration of a vibration system into a rotational motion and transmits the rotational motion to a first DC motor, and a second that functions as a vibrator. And a direct current motor of the first direct current motor is amplified by a current amplifier to drive the second direct current motor. With this configuration, the amplified current can be supplied to the second DC motor (vibrator), so that a large excitation force can be obtained.
  • the power generation type damper described in Patent Document 1 includes a ball screw mechanism that converts vibration in one axial direction into rotational motion, there is a problem that the device configuration is complicated. Further, minute vibrations cannot be sufficiently attenuated due to the backlash of the ball screw mechanism, and furthermore, it is difficult to obtain sufficient attenuation characteristics for vibrations in a high frequency band.
  • an object of the present invention is to provide an electromagnetic damper capable of improving attenuation characteristics of micro vibrations and high frequency vibrations.
  • an electromagnetic damper includes a first cylindrical member, a second cylindrical member, a rod, a plurality of electromagnetic coils, a permanent magnet, and a short circuit.
  • the second cylinder member is attached to the first cylinder member, and is configured to be relatively displaceable in a uniaxial direction with respect to the first cylinder member.
  • the rod extends in the uniaxial direction, and one end is fixed to the second cylindrical member.
  • the plurality of electromagnetic coils are disposed in either the first cylindrical member or the rod.
  • the permanent magnet generates an induced electromotive force in the plurality of electromagnetic coils by relative displacement with the plurality of electromagnetic coils, and is disposed inside the first cylindrical member or the other of the rods.
  • the short circuit is connected to the plurality of electromagnetic coils and short-circuits the terminals of the plurality of electromagnetic coils.
  • the electromagnetic damper includes a short circuit that short-circuits the terminals of the electromagnetic coil, an induced electromotive force is generated in the electromagnetic coil by electromagnetic induction when the permanent magnet is relatively displaced with respect to the electromagnetic coil, and the second cylindrical member A predetermined electromagnetic force is generated that hinders movement.
  • a reaction force can be directly generated with respect to the vibration in the uniaxial direction, so that it is possible to improve the attenuation characteristic with respect to the minute vibration and the high frequency vibration.
  • the short circuit may include a passive element capable of adjusting a current flowing through the plurality of electromagnetic coils.
  • the passive element may be a variable resistor.
  • the electromagnetic damper may further include an adjustment unit that is installed outside the first and second cylindrical members and can adjust the electric resistance value of the variable resistor. This makes it possible to arbitrarily adjust the attenuation function even after the electromagnetic damper is attached to the device.
  • the plurality of electromagnetic coils may be configured by a plurality of ring-shaped windings having air core portions that are arranged in the uniaxial direction and through which the rod passes.
  • the short circuit short-circuits the plurality of ring-shaped windings.
  • the electromagnetic damper further includes a support portion that supports the first cylindrical member,
  • the short circuit may include wiring that passes through the support portion and is connected to the plurality of electromagnetic coils.
  • the electromagnetic damper may further include a detection unit and a drive coil.
  • the detection unit is configured to be able to detect the position of the rod in the uniaxial direction.
  • the drive coil is disposed inside the first cylindrical member, and generates a thrust along the uniaxial direction with respect to the rod by being supplied with a drive current generated based on the output of the detection unit. Can be configured. As a result, an electromagnetic damper having both a passive-type damping action and an active-type damping action can be configured.
  • the X, Y, and Z axis directions are three axis directions orthogonal to each other.
  • FIG.1 and FIG.2 is sectional drawing which shows the structure of the electromagnetic damper 100 which concerns on this embodiment.
  • FIG. 1 shows the maximum contracted position of the electromagnetic damper 100
  • FIG. 2 shows the maximum extended position of the electromagnetic damper 100.
  • the structure of the electromagnetic damper 100 is not limited to the structure described in drawing of this application.
  • the electromagnetic damper 100 includes a fixed portion 110, a movable portion 120, and a short circuit 130.
  • the electromagnetic damper 100 is configured as a vehicular damper attached between each wheel of an automobile and a vehicle body.
  • the fixed portion 110 is connected to the vehicle body side and the movable portion 120 is connected to the wheel side.
  • the present invention is not limited to this, and the fixed portion 110 may be connected to the wheel side and the movable portion 120 may be connected to the vehicle body side.
  • the fixing unit 110 includes a first cylindrical member 111 and an electromagnetic coil 113 disposed inside the first cylindrical member 111.
  • the first cylindrical member 111 has an axial center parallel to the Z-axis direction, and holds a plurality of electromagnetic coils 113 via a coil holder 112 made of a magnetic material on the inner peripheral surface thereof.
  • One end portion (upper end portion in FIGS. 1 and 2) of the first cylindrical member 111 is opened, and the other end portion (lower end portion in FIGS. 1 and 2) is fixed to the base portion 115 via the adapter 114.
  • the electromagnetic coil 113 is composed of a plurality of ring-shaped windings arranged in the Z-axis direction, and is connected to the short circuit 130 via the wiring W1.
  • the movable part 120 includes a second cylindrical member 121 and a rod 123 that supports the permanent magnet 125.
  • the second cylinder member 121 has an axis parallel to the Z-axis direction, and is attached to the outer peripheral surface of the first cylinder member 111 so as to be relatively displaceable in the Z-axis direction with respect to the first cylinder member 111.
  • One end (the lower end in FIGS. 1 and 2) of the second cylindrical member 121 is open, and a cover 122 is attached to the other end (the upper end in FIGS. 1 and 2).
  • the rod 123 extends inside the first cylindrical member 111 along the Z-axis direction, and is fixed to the second cylindrical member 121 via the cover portion 122.
  • One end of the rod 123 (the upper end in FIGS. 1 and 2) is connected to the vibration receiving portion 124.
  • the short circuit 130 short-circuits the terminals of the plurality of electromagnetic coils 113 and generates induced electromotive forces in the plurality of electromagnetic coils 113 by relative displacement of the rod 123 (permanent magnet 125) with respect to the plurality of electromagnetic coils 113. Thereby, the vibration damping effect of the movable part 120 with respect to the fixed part 110 is obtained as described later.
  • the fixed part 110 includes a first cylindrical member 111, a coil holder 112, an adapter 114, a base part 115, a support part 116, and a bottom guide part 117.
  • the first cylindrical member 111 is formed in a cylindrical shape having a hollow portion 111a therein, and is supported by the base portion 115 via the adapter 114.
  • the shape of the first cylindrical member 111 is not limited to a cylindrical shape, and may be, for example, a rectangular cylindrical shape having a rectangular cross section.
  • the first cylinder member 111 is inserted into the second cylinder member 121 of the movable portion 120 and abuts against the inner peripheral surface of the second cylinder member 121.
  • the first cylindrical member 111 has a function of guiding sliding in the Z-axis direction with respect to the fixed portion 110 of the movable portion 120.
  • a first slide ring R1 is provided on the outer peripheral surface of the first tubular member 111 on the one end side.
  • the first slide ring R ⁇ b> 1 has an annular shape, and is configured such that an outer peripheral surface thereof abuts on an inner peripheral surface of the second cylindrical member 121.
  • the coil holder 112 is formed in a cylindrical shape concentric with the first cylinder member 111, and is fixed to the inner peripheral surface of the first cylinder member 111.
  • the coil holder 112 holds an electromagnetic coil 113 composed of a plurality of ring-shaped windings on the inner peripheral surface side.
  • Each ring-shaped winding has an air core portion that is arranged at a predetermined interval along the Z-axis direction and communicates with the hollow portion 111a.
  • Each ring-shaped winding which constitutes electromagnetic coil 113 is connected to short circuit 130 via wiring W1.
  • each ring-shaped winding is divided into three phases of U phase, V phase, and W phase, and the ring-shaped windings of each phase are short-circuited by a short circuit 130.
  • each ring-shaped winding constituting the electromagnetic coil 113 is not particularly limited, and may be, for example, a polyurethane copper wire, a polyester copper wire, a polyesterimide copper wire, a polyamideimide copper wire, a polyimide copper wire, or the like.
  • the adapter 114 has an annular shape, is attached to one end (the upper end in FIGS. 1 and 2) of the base portion 115, and connects the base portion 115 and the first cylindrical member 111.
  • the adapter 114 is configured to be able to come into contact with a flange portion 121a provided at the one end portion of the second cylindrical member 121 so as to protrude radially outward. That is, the adapter 114 functions as a locking portion that defines the closest position of the movable portion 120 to the base portion 115, and the position where the second cylindrical member 121 contacts the adapter 114 is the maximum contracted position of the electromagnetic damper 100. Corresponding (see FIG. 1).
  • the base part 115 supports the adapter 114 and the bottom guide part 117 as shown in FIG.1 and FIG.2.
  • the base part 115 is supported by the support S on the vehicle body side via the support part 116.
  • the base portion 115 has a cylindrical shape, and the adapter 114 is fixed to one end portion thereof, and the bottom guide portion 117 is fixed to the other end portion on the opposite side.
  • the support portion 116 is attached to each of two locations on the outer peripheral surface of the base portion 115 facing each other in the X-axis direction, and connects the base portion 115 and the support S to each other.
  • the support part 116 is comprised with the trunnion which supports the base part 115 rotatably around the X-axis.
  • the electromagnetic damper 100 is connected to the support S so as to be tiltable about one axis.
  • the support part 116 may be comprised by universal joints, such as a ball joint and a clevis.
  • the support body S is a member for fixing the electromagnetic damper 100 to a predetermined vibration damping system, for example.
  • the support S corresponds to, for example, a frame portion of a vehicle body when the electromagnetic damper 100 is used in a vehicle, and corresponds to, for example, a foundation portion of a building when used for vibration control of a building.
  • one of the support portions 116 supported by the support S, and the base portion 115 supported by the support portion 116. Is provided in the through-hole H1.
  • the bottom guide portion 117 is a cylindrical member concentric with the first cylindrical member 111 and functions to guide the movement of the stopper 126 attached to the other end of the rod 123 of the movable portion 120 along the Z-axis direction.
  • an annular protruding portion 117a that protrudes radially inward so as to come into contact with the stopper 126 is provided. That is, the bottom guide portion 117 functions as a locking portion that defines the maximum separation position of the movable portion 120 with respect to the base portion 115, and the position at which the stopper 126 abuts on the protruding portion 117 a of the bottom guide portion 117 is the position of the electromagnetic damper 100. It corresponds to the maximum expansion / contraction position (see FIG. 2).
  • each member constituting the fixing unit 110 is not particularly limited.
  • a synthetic resin, a metal material, or the like can be used.
  • the material may be a metal material. preferable.
  • the movable part 120 includes a second cylindrical member 121, a cover part 122, a rod 123, and a stopper 126.
  • the second cylinder member 121 is configured by a cylindrical member concentric with the first cylinder member 111.
  • the shape of the second cylindrical member 121 is not limited to a cylindrical shape, and may be, for example, a rectangular cylindrical shape having a rectangular cross section.
  • a second slide ring R2 is provided at the end of the second cylindrical member 121 in the vicinity of the flange portion 121a.
  • the second slide ring R ⁇ b> 2 has an annular shape, and is configured such that its inner peripheral surface comes into contact with the outer peripheral surface of the first cylindrical member 111.
  • the movable part 120 is provided. The relative movement (relative displacement) in the Z-axis direction with respect to the fixed portion 110 can be stably guided.
  • the cover portion 122 closes one end portion of the second cylindrical member 121 to prevent foreign matters from entering the inside of the electromagnetic damper 100 (hollow portion 111a).
  • a cylindrical holding portion 122 a that holds one end of the rod 123 is provided at the center of the cover portion 122, and the rod 123 is fixed to the second cylindrical member 121 through the holding portion 122 a.
  • the stopper 126 is connected to the other end of the rod 123, and is formed in a disk shape having a slidable peripheral edge on the inner peripheral surface of the bottom guide 117.
  • An annular projecting portion 126 a extending in the Z-axis direction toward the cover portion 122 is provided on the peripheral portion of the stopper 126, and can contact the projecting portion 117 a of the bottom guide portion 117 at the maximum extension position of the electromagnetic damper 100. Configured. Therefore, the maximum extension position of the electromagnetic damper 100 can be arbitrarily adjusted by the dimension of the protrusion 126a in the Z-axis direction.
  • the rod 123 is a cylindrical rod-shaped member whose longitudinal direction is the Z-axis direction.
  • the rod 123 is inserted through the hollow portion 111 a and has a plurality of ring-shaped windings constituting the electromagnetic coil 113. It penetrates the core part.
  • the rod 123 is positioned on the axis of the first cylindrical member 111 by holding both ends of the rod 123 on the cover portion 122 and the stopper 126, respectively. As a result, the rod 123 can move in the Z-axis direction without causing shaft runout, and further, durability against a biased load from the direction intersecting the Z-axis is ensured.
  • the rod 123 includes a shaft main body 123a, a plurality of cylindrical permanent magnets 125 inserted through the shaft main body 123a, and an annular yoke F interposed between each of the plurality of permanent magnets 125.
  • the shaft portion main body 123 a passes through the holding portion 122 a of the cover portion 122 and is connected to the vibration receiving portion 124.
  • the vibration receiving portion 124 is configured in an arbitrary structure that transmits vibrations of a vibration system such as a wheel to the electromagnetic damper 100.
  • the plurality of permanent magnets 125 are arranged along the Z-axis direction and are held by the rod 123 so that the same poles face each other in the Z-axis direction.
  • the kind of permanent magnet 125 is not specifically limited, For example, an alnico magnet, a ferrite magnet, a neodymium magnet, etc. may be employ
  • the size and number of the permanent magnets 125 are not particularly limited, and can be appropriately set according to the number of ring-shaped windings constituting the electromagnetic coil 113, the arrangement pitch, and the like.
  • the permanent magnets 125 are arranged over almost the entire axial length range of the rod 123.
  • the permanent magnets 125 are arranged over at least the axial length range that can pass through the air core portion of the electromagnetic coil 113. Just do it.
  • the material constituting the second cylindrical member 121, the cover portion 122, the stopper 126, and the like is not particularly limited.
  • a synthetic resin, a metal material, or the like can be used, but the rigidity and durability of the electromagnetic damper 100 are ensured.
  • a metal material is preferable from the viewpoint.
  • the short circuit 130 includes a plurality of electrical wirings W1 and a variable resistor 130a. One end of each of the plurality of electrical wirings W1 is connected to a terminal of each of the plurality of ring-shaped windings (electromagnetic coils 113), and the other end is connected in common to form a neutral point N. That is, the short circuit 130 according to the present embodiment is configured by an electric circuit that short-circuits the terminals of the plurality of ring-shaped windings constituting the electromagnetic coil 113.
  • the plurality of electric wires W1 are bundled in the tube T as shown in FIGS. 1 and 2, and are inserted through the through holes H1. That is, the short circuit 130 has a configuration including an electric wiring W1 that passes through the inside of the support portion 116 and the base portion 115 and is electrically connected to the electromagnetic coil 113.
  • the electromagnetic damper 100 since the plurality of electric wires W1 bundled in the tube T are accommodated in the electromagnetic damper 100, the deterioration of the electric wires W1 is not only suppressed, but the device configuration of the electromagnetic damper 100 is made compact. It becomes possible. Therefore, the electromagnetic damper 100 according to the present embodiment can be suitably applied to automobile suspensions and the like.
  • a part of the short circuit 130 is provided outside the electromagnetic damper 100, but the present invention is not limited to this, and the entire short circuit 130 is entirely inside the electromagnetic damper 100. May be accommodated.
  • the power distribution system of the short circuit 130 is not particularly limited, and is typically a three-phase three-wire system. However, a single-phase two-wire system, a single-phase three-wire system, or the like may be employed.
  • the number of variable resistors 130a is not particularly limited, and may be one or more.
  • each of the plurality of electric wirings W1 (electromagnetic coils 113 of each phase) is provided, but is not limited to this, and may be provided in common to each electric wiring W1.
  • the type of the variable resistor is not particularly limited, and any type such as a volume type or a rheostat type may be used.
  • variable resistor 130a instead of or in addition to the variable resistor 130a, other passive elements that can limit the current flowing in the short circuit 130, such as a fixed resistor, a coil, and a capacitor, may be used, or a combination thereof may be used.
  • the connection form of these passive elements is also not limited, and may be a series circuit or a parallel circuit.
  • the electromagnetic damper 100 of the present embodiment further includes an adjustment unit 140 that can adjust the electric resistance value of the variable resistor 130a from the outside. Thereby, it becomes possible to arbitrarily adjust the vibration damping characteristics of the electromagnetic damper 100.
  • the adjustment unit 140 is typically disposed outside the fixed unit 110 and the movable unit 120. Thereby, even after the electromagnetic damper 100 is attached to the vehicle body, the damper characteristics can be adjusted arbitrarily and individually.
  • the adjustment unit 140 may typically be configured with a dial-type or slide-type operation element, or may be configured with an arbitrary number of push buttons or the like.
  • the electromagnetic damper 100 is installed between the vehicle body and the wheel, and has a function of attenuating vibration transmitted from the wheel side to the vehicle body side to suppress the posture change of the vehicle body. That is, when vibration from the wheel side is input to the vibration receiving portion 124, the electromagnetic damper 100 expands and contracts.
  • the rod 123 permanent magnet 125
  • an induced electromotive force is generated in each electromagnetic coil 113 by electromagnetic induction. Since the terminals of the electromagnetic coil 113 are short-circuited in the short circuit 130, a predetermined electromagnetic force that inhibits movement of the rod 123 acts on the rod 123 when an induced current flows through each ring-shaped winding. In this way, the vibration damping action by the electromagnetic damper 100 is obtained.
  • the electromagnetic damper 100 is configured by the cylindrical linear motor to which the linear vibration of the vibration system is directly input. Therefore, the conventional electromagnetic damper having the ball screw mechanism that converts the linear vibration into the rotational motion. As compared with the damper, there is no backlash, and therefore a stable damping action can be obtained even for minute vibrations having a small amplitude. Further, since it can sufficiently follow high-speed vibration, stable vibration attenuation characteristics can be obtained even in a relatively high frequency band.
  • the electromagnetic damper 100 can be configured without the need for an external power supply, an amplifier circuit, or the like, the apparatus configuration can be simplified, reduced in size, and reduced in cost.
  • the damping coefficient of the electromagnetic damper 100 is arbitrarily adjusted. can do.
  • the adjustment unit 140 is installed outside the electromagnetic damper 100, the electromagnetic damper 100 can be easily adjusted even after the vehicle body is attached.
  • the electromagnetic damper 100 of the present embodiment since the trunnion structure is adopted for the support portion 116, the rotation of the electromagnetic damper 100 around the X axis is allowed. As a result, a predetermined vibration damping action can be obtained while tilting around the X-axis, so that the electromagnetic damper 100 suitable for use in a vehicle suspension system can be provided.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the electromagnetic damper 200 according to the second embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first embodiment, and the detailed description thereof is omitted.
  • the electromagnetic damper 200 is common to the first embodiment in that it includes a fixed portion 110, a movable portion 120, and a short circuit 130.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that it further includes a drive coil 220.
  • the detection unit 210 is configured to be able to detect the position of the rod 123 in the Z-axis direction. As shown in FIG. 3, the detection unit 210 is electrically connected to the drive circuit D wirelessly or by wire. The detection unit 210 is provided at an arbitrary position in the fixed unit 110 (for example, the protruding portion 117a of the bottom guide unit 117), and faces the permanent magnet 125 held by the rod 123 in a direction orthogonal to the Z-axis direction. .
  • the attachment position of the detection unit 210 is not limited to the attachment position illustrated in FIG. 3, and is not particularly limited as long as the magnetic pole of the permanent magnet 125 can be detected.
  • the detection unit 210 detects the magnetic flux density of the magnetic flux from the S pole (N pole) to the N pole (S pole) of the permanent magnet 125, and the relative of the movable unit 120 (rod 123) to the fixed unit 110.
  • a detection signal including position information is output to the drive circuit D.
  • the detection unit 210 is typically a magnetic sensor (pole sensor), but is not particularly limited.
  • a magnetic sensor a Hall element, a magnetoresistive effect element, a magnetic impedance element, a bistable magnetic element, a fluxgate sensor, a proton magnetometer, a Faraday element, an electrodynamic magnetic sensor, a superconducting quantum interference element, or the like is adopted. It does not matter what type it is.
  • the drive coil 220 is composed of a plurality of ring windings. Similar to the electromagnetic coil 113, each ring-shaped winding has an air core portion arranged at a predetermined interval along the Z-axis direction and communicating with the hollow portion 111a.
  • the drive coil 220 is held by a coil holder 112 that is common to the electromagnetic coil 113.
  • the coil holder 112 has an area for holding the drive coil 220 and an area for holding the electromagnetic coil 113.
  • the lower half of the coil holder 112 is an area for holding the electromagnetic coil 113.
  • each ring-shaped winding constituting the drive coil 220 and each ring-shaped winding constituting the electromagnetic coil 113 are alternately arranged with three phases of U, V and W as one unit. Also good.
  • each ring-shaped winding constituting the drive coil 220 is divided into three phases of U phase, V phase and W phase, and each phase ring winding is individually connected to the drive circuit D via the wiring W2. Connected to.
  • each ring-shaped winding constituting the drive coil 220 is not particularly limited, and is composed of, for example, polyurethane copper wire, polyester copper wire, polyesterimide copper wire, polyamideimide copper wire, polyimide copper wire, or the like.
  • the drive circuit D is typically configured as a suspension control unit installed on the vehicle body side. As shown in FIG. 3, the drive circuit D is connected to each terminal of the drive coil 220 via a plurality of electric wires W2. Similar to the electrical wiring W1, the plurality of electrical wirings W2 are bundled with the tube T, and the drive coil 220 and the drive circuit D are connected to each other through a through hole H2 that penetrates the base 115 and the support 116 in the X-axis direction. Electrical connection between them.
  • the drive circuit D supplies a drive current generated based on the output of the detection unit 210 to the drive coil 220. Specifically, the drive circuit D receives a detection signal from the detection unit 210, and generates a drive current for each phase according to the positional relationship between the drive coil 220 and the rod 123 (each magnetic pole of the permanent magnet 125). This is supplied to the drive coil 220. As a result, the drive coil 220 is excited, and an electromagnetic damper having a function as an electromagnetic actuator that generates a thrust (electromagnetic force) for moving the rod 123 in the Z-axis direction is configured.
  • an electromagnetic damper having a function as an electromagnetic actuator that generates a thrust (electromagnetic force) for moving the rod 123 in the Z-axis direction is configured.
  • the electromagnetic damper 200 having both a passive type vibration damping action and an active type vibration damping action. This makes it possible to control the posture of the vehicle body with higher expandability.
  • the configuration and control of the drive circuit D can be simplified. Furthermore, even if a failure occurs in the drive circuit D, the predetermined vibration damping action of the electromagnetic coil 113 by the short circuit 130 is ensured, so that the minimum damper function can be stably secured.
  • the electromagnetic coil 113 and the permanent magnet 125 are disposed on the fixed portion 110 side and the movable portion 120 side, respectively.
  • Permanent magnet 125 may be arranged on the inside of one cylindrical member 111, and electromagnetic coil 113 may be arranged on the movable part side (for example, rod 123).
  • Electromagnetic damper 110 Fixed part 113 ... Electromagnetic coil 116 ... Supporting part 120 ... Movable part 123 ... Rod 124 ... Vibration receiving part 125 ... Permanent magnet 130 ... Short circuit 130a ... Variable resistor 210 ... Detection part 220 ... Drive Coil W1, W2 ... Wiring

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Abstract

本発明の一実施形態に係る電磁ダンパ１００は、第１の筒部材１１１と、第２の筒部材１２１と、ロッド１２３と、複数の電磁コイル１１３と、永久磁石１２５と、短絡回路１３０とを具備する。第２の筒部材１２１は、第１の筒部材１１１に取り付けられ、第１の筒部材１１１に対して一軸方向に相対変位可能に構成される。ロッド１２３は、一軸方向に延び、第２の筒部材１２１に一端が固定される。複数の電磁コイル１１３は、第１の筒部材１１１の内部又はロッド１２３のいずれか一方に配置される。永久磁石は、複数の電磁コイル１１３との相対変位により複数の電磁コイル１１３に誘導起電力を発生させ、第１の筒部材１１１の内部又はロッド１２３のいずれか他方に配置される。短絡回路１３０は、複数の電磁コイル１１３に接続され、複数の電磁コイル１１３の端子間を短絡させる。

Description

電磁ダンパ
　本発明は、円筒型リニアモータを利用した電磁ダンパに関する。
　近年、自動車又は鉄道等の車両や、建造物等の制振性を向上させるための電磁ダンパの開発が進められている。
　例えば特許文献１には、発電機として機能する第１の直流モータと、振動系の振動を回転運動に変換して第１の直流モータに伝達するボールネジ機構と、加振機として機能する第２の直流モータとを有し、第１の直流モータの直流電流を電流増幅器により増幅して第２の直流モータを駆動させる発電型ダンパが記載されている。この構成により、増幅した電流を第２の直流モータ（加振機）に流せるため、大きな加振力が得られるとしている。
特開２０１０－１３９０２４号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の発電型ダンパは、一軸方向の振動を回転運動に変換するボールネジ機構を備えているため、装置構成が複雑化するという問題がある。また、ボールねじ機構のバックラッシュにより微小な振動を十分に減衰できず、さらには高周波数帯域での振動に対して十分な減衰特性が得られにくい。
　以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、微振動や高周波振動の減衰特性を向上させることができる電磁ダンパを提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電磁ダンパは、第１の筒部材と、第２の筒部材と、ロッドと、複数の電磁コイルと、永久磁石と、短絡回路とを具備する。
　上記第２の筒部材は、上記第１の筒部材に取り付けられ、上記第１の筒部材に対して一軸方向に相対変位可能に構成される。
　上記ロッドは、上記一軸方向に延び、上記第２の筒部材に一端が固定される。
　上記複数の電磁コイルは、上記第１の筒部材の内部又は上記ロッドのいずれか一方に配置される。
　上記永久磁石は、上記複数の電磁コイルとの相対変位により上記複数の電磁コイルに誘導起電力を発生させ、上記第１の筒部材の内部又は上記ロッドのいずれか他方に配置される。
　上記短絡回路は、上記複数の電磁コイルに接続され、上記複数の電磁コイルの端子間を短絡させる。
　上記電磁ダンパは、電磁コイルの端子間を短絡させる短絡回路を備えているため、電磁コイルに対する永久磁石の相対変位の際、電磁誘導により電磁コイルに誘導起電力が発生し、第２の筒部材の移動を阻害する所定の電磁力が発生する。このように上記電磁ダンパによれば、一軸方向の振動に対してダイレクトに反力を発生させることができるため、微振動や高周波振動に対する減衰特性を向上させることができる。
　上記短絡回路は、上記複数の電磁コイルに流れる電流を調整可能な受動素子を有してもよい。
　これにより、電磁コイルに発生する磁力（磁界）を調整することができるため、電磁ダンパの減衰係数を任意に調整することが可能となる。
　上記受動素子は、可変抵抗器であってもよい。
　上記電磁ダンパは、上記第１及び第２の筒部材の外部に設置され上記可変抵抗器の電気抵抗値を調整可能な調整部をさらに具備してもよい。
　これにより、電磁ダンパを機器へ取り付けた後でも任意に減衰機能を調整することが可能となる。
　上記複数の電磁コイルは、上記一軸方向に配列され上記ロッドが貫通する空芯部を有する複数のリング状巻線で構成されてもよい。この場合、上記短絡回路は、上記複数のリング状巻線間を短絡させる。
　これにより、所望とする振動減衰特性を効率よく得ることができる。
　上記電磁ダンパは、上記第１の筒部材を支持する支持部をさらに具備し、
　上記短絡回路は、上記支持部の内部を通過し、上記複数の電磁コイルに接続する配線を有してもよい。
　これにより、配線の保護を図りつつ、電磁ダンパの構成のコンパクト化を図ることが可能となる。
　上記電磁ダンパは、検出部と、駆動コイルとをさらに具備してもよい。
　上記検出部は、上記ロッドの上記一軸方向における位置を検出可能に構成される。
　上記駆動コイルは、上記第１の筒部材の内部に配置され、上記検出部の出力に基づいて生成された駆動電流が供給されることで上記ロッドに対する上記一軸方向に沿った推力を発生させることが可能に構成される。
　これにより、パッシブタイプの制振作用とアクティブタイプの制振作用とを兼ね備えた電磁ダンパを構成することができる。
本発明の第１の実施形態に係る電磁ダンパの最大収縮位置を示す断面図である。 上記電磁ダンパの最大伸長位置を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る電磁ダンパの構成を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の図においてＸ、Ｙ及びＺ軸方向は相互に直交する３軸方向である。
　＜第１の実施形態＞
　図１及び図２は、本実施形態に係る電磁ダンパ１００の構成を示す断面図である。図１は電磁ダンパ１００の最大収縮位置を示しており、図２は電磁ダンパ１００の最大伸長位置を示している。なお、電磁ダンパ１００の構成は、本願の図面に記載された構成に限定されるものではない。
　［電磁ダンパの構成］
　本実施形態に係る電磁ダンパ１００は、図１及び図２に示すように、固定部１１０と、可動部１２０と、短絡回路１３０と、を有する。電磁ダンパ１００は、自動車の各車輪と車体との間に取り付けられる車両用ダンパとして構成され、例えば、固定部１１０が車体側に、可動部１２０が車輪側にそれぞれ接続される。なおこれに限られず、固定部１１０が車輪側に、可動部１２０が車体側にそれぞれ接続されてもよい。
　固定部１１０は、第１の筒部材１１１と、第１の筒部材１１１の内部に配置された電磁コイル１１３とを有する。第１の筒部材１１１は、Ｚ軸方向に平行な軸心を有し、その内周面に磁性材料で構成されたコイルホルダ１１２を介して複数の電磁コイル１１３を保持する。第１の筒部材１１１の一端部（図１及び図２において上端部）は開口し、他端部（図１及び図２において下端部）はアダプタ１１４を介してベース部１１５に固定される。電磁コイル１１３は、Ｚ軸方向に配列された複数のリング状巻線で構成され、配線Ｗ１を介して短絡回路１３０に接続される。
　可動部１２０は、第２の筒部材１２１と、永久磁石１２５を支持するロッド１２３とを有する。第２の筒部材１２１は、Ｚ軸方向に平行な軸心を有し、第１の筒部材１１１に対してＺ軸方向に相対変位可能に第１の筒部材１１１の外周面に取り付けられる。第２の筒部材１２１の一端部（図１及び図２において下端部）は開口し、他端部（図１及び図２において上端部）にはカバー部１２２が取り付けられている。ロッド１２３は、第１の筒部材１１１の内部をＺ軸方向に沿って延び、カバー部１２２を介して第２の筒部材１２１に固定される。ロッド１２３の一端部（図１及び図２において上端部）は振動受け部１２４と接続される。
　短絡回路１３０は、複数の電磁コイル１１３の端子間を短絡させ、複数の電磁コイル１１３に対するロッド１２３（永久磁石１２５）の相対変位によって複数の電磁コイル１１３に誘導起電力を発生させる。これにより、後述するように、固定部１１０に対する可動部１２０の振動減衰効果が得られる。
　以下、電磁ダンパ１００の各部の詳細な構成について説明する。
　（固定部）
　固定部１１０は、第１の筒部材１１１と、コイルホルダ１１２と、アダプタ１１４と、ベース部１１５と、支持部１１６と、ボトムガイド部１１７とを有する。
　第１の筒部材１１１は、内部に中空部１１１ａを有する円筒状に形成され、アダプタ１１４を介してベース部１１５に支持されている。なお、第１の筒部材１１１の形状は円筒状に限定されず、例えば断面矩形の角筒形状等であってもよい。
　第１の筒部材１１１は、可動部１２０の第２の筒部材１２１の内部に挿入され、第２の筒部材１２１の内周面に当接する。第１の筒部材１１１は、可動部１２０の固定部１１０に対するＺ軸方向の摺動をガイドする機能を有する。
　また、第１の筒部材１１１の上記一端部側の外周面には、第１スライドリングＲ１が設けられている。第１スライドリングＲ１は環状形状を有し、その外周面が第２の筒部材１２１の内周面に当接するように構成される。
　コイルホルダ１１２は、第１の筒部材１１１と同心的な円筒状に形成され、第１の筒部材１１１の内周面に固定される。コイルホルダ１１２は、その内周面側において複数のリング状巻線で構成された電磁コイル１１３を保持する。各リング状巻線は、Ｚ軸方向に沿って所定の間隔を空けて配列され、中空部１１１ａと連通する空芯部を有する。
　電磁コイル１１３を構成する各リング状巻線は、配線Ｗ１を介して短絡回路１３０に接続される。本実施形態において各リング状巻線は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３つの相に分けられており、各相のリング状巻線が短絡回路１３０でそれぞれ短絡している。
　電磁コイル１１３を構成する各リング状巻線の構成は特に限定されず、例えば、ポリウレタン銅線、ポリエステル銅線、ポリエステルイミド銅線、ポリアミドイミド銅線、ポリイミド銅線等で構成される。
　アダプタ１１４は環状形状を有し、ベース部１１５の一端（図１及び図２において上端）に取り付けられ、ベース部１１５と第１の筒部材１１１とを連結させる。アダプタ１１４は、第２の筒部材１２１の上記一端部に径外方へ突出するように設けられたフランジ部１２１ａに当接可能に構成される。すなわち、アダプタ１１４は、可動部１２０のベース部１１５に対する最近接位置を規定する係止部として機能し、第２の筒部材１２１がアダプタ１１４に当接する位置は、電磁ダンパ１００の最大収縮位置に相当する（図１参照）。
　ベース部１１５は、図１及び図２に示すように、アダプタ１１４及びボトムガイド部１１７を支持する。ベース部１１５は、支持部１１６を介して車体側の支持体Ｓに支持される。ベース部１１５は円筒形状を有し、その一端部にアダプタ１１４が固定され、反対側の他端部にボトムガイド部１１７が固定される。
　支持部１１６は、ベース部１１５の外周面のＸ軸方向に対向する２か所にそれぞれ取り付けられ、ベース部１１５と支持体Ｓとの間を相互に連結する。本実施形態において支持部１１６は、ベース部１１５をＸ軸まわりに回転可能に支持するトラニオンで構成される。これにより、電磁ダンパ１００が支持体Ｓに対して一軸まわりに傾動可能に連結される。なお支持部１１６は、ボールジョイント、クレビス等の自在継手で構成されてもよい。
　本実施形態に係る支持体Ｓは、例えば電磁ダンパ１００を所定の振動減衰系に固定させるための部材である。支持体Ｓは、電磁ダンパ１００が車載用途の場合には例えば車体のフレーム部分に相当し、建造物の制振用途の場合には例えば建物の基礎部分に相当する。
　本実施形態に係る電磁ダンパ１００には、図１に示すように、支持体Ｓに支持される両支持部１１６のうち、一方の支持部１１６と、当該支持部１１６に支持されるベース部１１５とをＸ軸方向に貫通する貫通孔Ｈ１が設けられている。
　ボトムガイド部１１７は、第１の筒部材１１１と同心的な円筒状の部材であり、可動部１２０のロッド１２３の他端に取り付けられたストッパ１２６のＺ軸方向に沿った移動をガイドする機能を有する。ボトムガイド部１１７のベース部１１５側の一端部には、ストッパ１２６と当接可能に径内方に突出する環状の突出部１１７ａが設けられている。すなわち、ボトムガイド部１１７は、可動部１２０のベース部１１５に対する最大離間位置を規定する係止部として機能し、ストッパ１２６がボトムガイド部１１７の突出部１１７ａに当接する位置は、電磁ダンパ１００の最大伸縮位置に相当する（図２参照）。
　固定部１１０を構成する各部材の材質は特に限定されず、例えば、合成樹脂や金属材料等が採用可能であるが、電磁ダンパ１００の剛性及び耐久性を確保する観点から金属材料であることが好ましい。
　（可動部）
　可動部１２０は、第２の筒部材１２１と、カバー部１２２と、ロッド１２３と、ストッパ１２６とを有する。
　第２の筒部材１２１は、第１の筒部材１１１と同心的な円筒状の部材で構成される。なお、第２の筒部材１２１の形状は円筒状に限定されず、例えば断面矩形の角筒形状等であってもよい。
　第２の筒部材１２１のフランジ部１２１ａ近傍の端部には、第２スライドリングＲ２が設けられている。第２スライドリングＲ２は環状形状を有し、その内周面が第１の筒部材１１１の外周面に当接するように構成される。本実施形態では、第２の筒部材１２１の内周面に当接する第１スライドリングＲ１と、第１の筒部材１１１の外周面に当接する第２スライドリングＲ２とを有するため、可動部１２０の固定部１１０に対するＺ軸方向への相対移動（相対変位）を安定にガイドすることができる。
　カバー部１２２は、第２の筒部材１２１の一端部を閉塞し、電磁ダンパ１００の内部（中空部１１１ａ）への異物等の侵入を防止する。カバー部１２２の中心部には、ロッド１２３の一端部を保持する円筒状の保持部１２２ａが設けられており、この保持部１２２ａを介してロッド１２３が第２の筒部材１２１に固定される。
　ストッパ１２６は、ロッド１２３の他端部に接続され、ボトムガイド部１１７の内周面に摺動可能な周縁部を有する円盤状に形成される。ストッパ１２６の周縁部には、カバー部１２２に向かってＺ軸方向に延びる環状の突出部１２６ａが設けられており、電磁ダンパ１００の最大伸長位置においてボトムガイド部１１７の突出部１１７ａに当接可能に構成される。したがって、突出部１２６ａのＺ軸方向の寸法により、電磁ダンパ１００の最大伸長位置を任意に調整することができる。
　ロッド１２３は、図１及び図２に示すように、Ｚ軸方向を長手方向とする円筒棒状の部材であり、中空部１１１ａに挿通され、電磁コイル１１３を構成する複数のリング状巻線の空芯部を貫通する。ロッド１２３は、その両端がカバー部１２２及びストッパ１２６にそれぞれ保持されることで、第１の筒部材１１１の軸心上に位置決めされる。これにより、ロッド１２３が軸振れを起こすことなくＺ軸方向に移動可能となり、さらに、Ｚ軸と交差する方向からの偏荷重に対する耐久性が確保される。
　ロッド１２３は、軸部本体１２３ａと、軸部本体１２３ａに挿通された筒状の複数の永久磁石１２５と、複数の永久磁石１２５各々の間に介装された環状の継鉄Ｆとを有する。軸部本体１２３ａはカバー部１２２の保持部１２２ａを貫通し、振動受け部１２４に接続される。振動受け部１２４は、車輪等の振動系の振動を電磁ダンパ１００へ伝達する任意の構造に構成される。
　複数の永久磁石１２５は、Ｚ軸方向に沿って配列され、同極同士がＺ軸方向に対向するようにロッド１２３に保持される。永久磁石１２５の種類は特に限定されず、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石又はネオジム磁石等が採用されてもよい。なお、継鉄Ｆは必要に応じて省略されてもよい。
　永久磁石１２５の大きさや数は特に限定されず、電磁コイル１１３を構成するリング状巻線の数や配列ピッチ等に応じて適宜設定可能である。また、本実施形態ではロッド１２３のほぼ全軸長の範囲にわたって永久磁石１２５が配列されるが、少なくとも、電磁コイル１１３の空芯部を通過し得る軸長の範囲にわたって永久磁石１２５が配列されていればよい。
　第２の筒部材１２１、カバー部１２２、ストッパ１２６等を構成する材料は特に限定されず、例えば、合成樹脂や金属材料等が採用可能であるが、電磁ダンパ１００の剛性及び耐久性を確保する観点から金属材料であることが好ましい。
　（短絡回路）
　短絡回路１３０は、図１及び図２に示すように、複数の電気配線Ｗ１と、可変抵抗器１３０ａと、を有する。複数の電気配線Ｗ１は、一端が複数のリング状巻線（電磁コイル１１３）各々の端子に接続され、他端が共通に接続されることにより中性点Ｎを形成する。つまり、本実施形態に係る短絡回路１３０は、電磁コイル１１３を構成する複数のリング状巻線の端子間を短絡させる電気回路で構成される。
　複数の電気配線Ｗ１は図１及び図２に示すようにチューブＴに束ねられ、貫通孔Ｈ１を挿通している。即ち、短絡回路１３０は、支持部１１６及びベース部１１５の内部を通過し、電磁コイル１１３に電気的に接続された電気配線Ｗ１を有する構成となる。
　これにより、チューブＴに束ねられた複数の電気配線Ｗ１が電磁ダンパ１００の内部に収容されるため、電気配線Ｗ１の劣化が抑制されるだけではなく、電磁ダンパ１００の装置構成のコンパクト化を図ることが可能となる。従って、本実施形態に係る電磁ダンパ１００は、自動車のサスペンション等に好適に適用可能となる。
　本実施形態では、図１及び図２に示すように、短絡回路１３０の一部が電磁ダンパ１００の外部に設けられているが、これに限定されず、短絡回路１３０全体が電磁ダンパ１００の内部に収容されてもよい。短絡回路１３０の配電方式も特に限定されず、典型的には３相３線式であるが、単相２線式や単相３線式等が採用されてもよい。
　可変抵抗器１３０ａの数は特に限定されず、単数でもよいし、複数でもよい。本実施形態では、複数の電気配線Ｗ１（各相の電磁コイル１１３）についてそれぞれ設けられるが、これに限定されず、各電気配線Ｗ１に共通に設けられてもよい。可変抵抗器の種類も特に限定されず、ボリューム型又はレオスタッド型等、その種類は問わない。
　可変抵抗器１３０ａに代えて又は加えて、固定抵抗やコイル、コンデンサ等、短絡回路１３０に流れる電流を制限可能な他の受動素子が用いられてもよいし、これらを組み合わせて用いられてもよい。これら受動素子の接続形態も限定されず、直列回路でもよいし並列回路でもよい。
　本実施形態の電磁ダンパ１００は、可変抵抗器１３０ａの電気抵抗値を外部から調整可能な調整部１４０をさらに備える。これにより、電磁ダンパ１００の振動減衰特性を任意に調整することが可能となる。調整部１４０は、典型的には、固定部１１０や可動部１２０の外側に配置される。これにより、電磁ダンパ１００を車体に取り付けた後でも任意かつ個別にダンパ特性の調整が可能となる。調整部１４０は、典型的には、ダイヤル式又はスライド式の操作子で構成されてもよいし、任意の数の押圧ボタン等で構成されてもよい。
　［電磁ダンパの動作］
　次に、以上のように構成される電磁ダンパ１００の典型的な動作について説明する。
　電磁ダンパ１００は、本実施形態では、車体と車輪の間に設置され、車輪側から車体側へ伝達される振動を減衰して車体の姿勢変化を抑える機能を有する。すなわち、車輪側からの振動が振動受け部１２４に入力されると、電磁ダンパ１００が伸縮する。電磁コイル１１３に対するロッド１２３（永久磁石１２５）の相対変位の際、電磁誘導により各電磁コイル１１３に誘導起電力が発生する。電磁コイル１１３の各端子間は短絡回路１３０において短絡しているため、各リング状巻線に誘導電流が流れることで、ロッド１２３に対しその移動を阻害する所定の電磁力が作用する。このようにして電磁ダンパ１００による振動減衰作用が得られる。
　このように本実施形態の電磁ダンパ１００は、振動系の直線振動がダイレクトに入力される円筒型リニアモータで構成されているため、直線振動を回転運動に変換するボールネジ機構を備えた従来の電磁ダンパと比較してバックラッシュが存在せず、したがって振幅が小さい微小な振動に対しても安定した減衰作用を得ることができる。また、高速度の振動にも十分に追従することができるため、比較的高い周波数帯域においても安定した振動減衰特性が得られる。
　さらに、外部電源や増幅回路等を必要とすることなく電磁ダンパ１００を構成することができるため、装置構成の簡素化、小型化、低コスト化を図ることができる。
　そして、本実施形態の電磁ダンパ１００によれば、電磁コイル１１３を流れる電流の特性を調整可能な可変抵抗器１３０ａ（調整部１４０）を備えているため、電磁ダンパ１００の減衰係数を任意に調整することができる。しかも、調整部１４０が電磁ダンパ１００の外部に設置されているため、車体取り付け後においても容易に電磁ダンパ１００の調整が可能となる。
　さらに本実施形態の電磁ダンパ１００によれば、支持部１１６にトラニオン構造が採用されているため、電磁ダンパ１００のＸ軸周りの回動が許容される。これにより、Ｘ軸まわりに傾動しつつ所定の振動減衰作用が得られることから、車両用サスペンションシステムに用いて好適な電磁ダンパ１００を提供することができる。
　＜第２の実施形態＞
　図３は、本発明の第２の実施形態に係る電磁ダンパ２００の構成を示す断面図である。以下、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　本実施形態に係る電磁ダンパ２００は、図３に示すように、固定部１１０と、可動部１２０と、短絡回路１３０とを有する点で第１の実施形態と共通するが、検出部２１０と、駆動コイル２２０とをさらに有する点で第１の実施形態と異なる。
　検出部２１０は、ロッド１２３のＺ軸方向における位置を検出可能に構成される。検出部２１０は、図３に示すように、駆動回路Ｄに無線又は有線により電気的に接続されている。検出部２１０は、固定部１１０内の任意の位置（例えば、ボトムガイド部１１７の突出部１１７ａ）に設けられ、ロッド１２３が保持する永久磁石１２５とＺ軸方向と直交する方向に対向している。検出部２１０の取付け位置は、図３に示す取付け位置に限定されるものではなく、永久磁石１２５の磁極を検出可能な位置であれば特に限定されない。
　本実施形態に係る検出部２１０は、永久磁石１２５のＳ極（Ｎ極）からＮ極（Ｓ極）に向かう磁束の磁束密度を検出し、固定部１１０に対する可動部１２０（ロッド１２３）の相対位置情報を含む検出信号を駆動回路Ｄへ出力する。
　検出部２１０は、典型的には磁気センサ（ポールセンサ）であるが、特に限定されるものではない。また、磁気センサとしては、ホール素子、磁気抵抗効果素子、磁気インピーダンス素子、双安定磁気素子、フラックスゲートセンサ、プロトン磁力計、ファラデー素子、電気力学的磁気センサ又は超伝導量子干渉素子等が採用されてもよく、その種類は問わない。
　駆動コイル２２０は、複数のリング状巻線で構成される。各リング状巻線は、電磁コイル１１３と同様に、Ｚ軸方向に沿って所定の間隔を空けて配列され、中空部１１１ａと連通する空芯部を有する。
　駆動コイル２２０は、電磁コイル１１３と共通のコイルホルダ１１２に保持される。コイルホルダ１１２は、駆動コイル２２０を保持する領域と電磁コイル１１３を保持する領域とを有し、本実施形態では、図３においてコイルホルダ１１２の上半分の領域が駆動コイル２２０を保持する領域とされ、コイルホルダ１１２の下半分が電磁コイル１１３を保持する領域とされる。これに限られず、駆動コイル２２０を構成する各リング状巻線と電磁コイル１１３を構成する各リング状巻線とが、Ｕ、Ｖ及びＷの３相を一単位として、それぞれ交互に配列されてもよい。
　すなわち駆動コイル２２０を構成する各リング状巻線は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３つの相に分けられており、各相のリング状巻線が配線Ｗ２を介して駆動回路Ｄに個別に接続される。
　駆動コイル２２０を構成する各リング状巻線の構成は特に限定されず、例えば、ポリウレタン銅線、ポリエステル銅線、ポリエステルイミド銅線、ポリアミドイミド銅線、ポリイミド銅線等で構成される。
　駆動回路Ｄは、典型的には、車体側に設置されたサスペンションコントロールユニットとして構成される。駆動回路Ｄは、図３に示すように、複数の電気配線Ｗ２を介して駆動コイル２２０各々の端子に接続されている。複数の電気配線Ｗ２は、電気配線Ｗ１と同様に、チューブＴに束ねられ、ベース部１１５及び支持部１１６をＸ軸方向に貫通する貫通孔Ｈ２を介して、駆動コイル２２０と駆動回路Ｄとの間を電気的に接続する。
　駆動回路Ｄは、検出部２１０の出力に基づいて生成された駆動電流を駆動コイル２２０に供給する。具体的には、駆動回路Ｄは、検出部２１０からの検出信号を受信し、駆動コイル２２０とロッド１２３（永久磁石１２５の各磁極）との位置関係に応じて各相の駆動電流を生成し、これを駆動コイル２２０へ供給する。これにより駆動コイル２２０が励磁され、ロッド１２３をＺ軸方向に移動させる推力（電磁力）を発生させる電磁アクチュエータとしての機能をも有する電磁ダンパが構成される。
　以上のように本実施形態によれば、パッシブタイプの制振作用とアクティブタイプの制振作用とを兼ね備えた電磁ダンパ２００を構成することができる。これにより、より拡張性の高い車体の姿勢制御が可能となる。
　また本実施形態によれば、上記パッシブタイプの制振作用を得るのに別途の制御回路を必要としないため、駆動回路Ｄの構成及び制御の簡素化を図ることができる。さらに、駆動回路Ｄに故障が生じたとしても、短絡回路１３０による電磁コイル１１３の所定の振動減衰作用が確保されるため、最小限のダンパ機能を安定に確保することができる。
　＜変形例＞
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
　例えば以上の実施形態に係る電磁ダンパ１００，２００では、固定部１１０側に電磁コイル１１３が、可動部１２０側に永久磁石１２５がそれぞれ配置されたが、これに限られず、固定部側（例えば第１の筒部材１１１の内部）に永久磁石１２５が、可動部側（例えばロッド１２３）に電磁コイル１１３がそれぞれ配置されてもよい。
　さらに、以上の各実施形態では、電磁ダンパ１００，２００が自動車用のダンパに適用される場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、鉄道や建造物用のダンパにも本発明は適用可能である。
　１００，２００…電磁ダンパ
　１１０…固定部
　１１３…電磁コイル
　１１６…支持部
　１２０…可動部
　１２３…ロッド
　１２４…振動受け部
　１２５…永久磁石
　１３０…短絡回路
　１３０ａ…可変抵抗器
　２１０…検出部
　２２０…駆動コイル
　Ｗ１，Ｗ２…配線

Claims (7)

  1. 　第１の筒部材と、
    　前記第１の筒部材に取り付けられ、前記第１の筒部材に対して一軸方向に相対変位可能に構成された第２の筒部材と、
    　前記一軸方向に延び、前記第２の筒部材に一端が固定されたロッドと、
    　前記第１の筒部材の内部又は前記ロッドのいずれか一方に配置された複数の電磁コイルと、
    　前記複数の電磁コイルとの相対変位により前記複数の電磁コイルに誘導起電力を発生させ、前記第１の筒部材の内部又は前記ロッドのいずれか他方に配置された永久磁石と、
    　前記複数の電磁コイルに接続され、前記複数の電磁コイルの端子間を短絡させる短絡回路と
    　を具備する電磁ダンパ。
  2. 　請求項１に記載の電磁ダンパであって、
    　前記短絡回路は、前記複数の電磁コイルに流れる電流を調整可能な受動素子を有する
    　電磁ダンパ。
  3. 　請求項２に記載の電磁ダンパであって、
    　前記受動素子は、可変抵抗器である
    　電磁ダンパ。
  4. 　請求項３に記載の電磁ダンパであって、
    　前記第１及び第２の筒部材の外部に設置され、前記可変抵抗器の電気抵抗値を調整可能な調整部をさらに具備する
    　電磁ダンパ。
  5. 　請求項１に記載の電磁ダンパであって、
    　前記複数の電磁コイルは、前記一軸方向に配列され前記ロッドが貫通する空芯部を有する複数のリング状巻線で構成され、
    　前記短絡回路は、前記複数のリング状巻線間を短絡させる
    　電磁ダンパ。
  6. 　請求項１に記載の電磁ダンパであって、
    　前記第１の筒部材を支持する支持部をさらに具備し、
    　前記短絡回路は、前記支持部の内部を通過し、前記複数の電磁コイルに接続する配線を有する
    　電磁ダンパ。
  7. 　請求項１に記載の電磁ダンパであって、
    　前記ロッドの前記一軸方向における位置を検出可能に構成された検出部と、
    　前記第１の筒部材の内部に配置され、前記検出部の出力に基づいて生成された駆動電流が供給されることで前記ロッドに対する前記一軸方向に沿った推力を発生させることが可能に構成された駆動コイルと
    　をさらに具備する電磁ダンパ。
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