(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のダンパ本体と、ダンパ本体内に軸方向に相対移動自在に挿入したロッドとを備えるダンパであって、
ダンパの軸線に平行な巻回軸線を持つ電磁コイルをロッドの周面に固設するとともに、ロッドの周面で電磁コイルの両側に磁化吸着部材をそれぞれ組み付け、該磁化吸着部材はダンパ周方向に分割されてダンパ径方向に移動自在に構成され、電磁コイルに通電した際、その発生磁界が２つの磁化吸着部材とダンパ本体の周壁とを通過してループを形成し、２つの磁化吸着部材がダンパ本体の周壁内面に吸着するように構成したことを特徴とする減衰力可変式ダンパ。
【請求項２】
筒状のダンパ本体と、ダンパ本体内に軸方向に相対移動自在に挿入したロッドとを備えるダンパであって、
ダンパの軸線に平行な巻回軸線を持つ電磁コイルをダンパ本体の周壁内面に固設するとともに、ダンパ本体の周壁内面で電磁コイルの両側に磁化吸着部材をそれぞれ組み付け、該磁化吸着部材はダンパ周方向に分割されてダンパ径方向に移動自在に構成され、電磁コイルに通電した際、その発生磁界が２つの磁化吸着部材とロッドとを通過してループを形成し、２つの磁化吸着部材がロッドの周面に吸着するように構成したことを特徴とする減衰力可変式ダンパ。
【請求項３】
前記磁化吸着部材のダンパ本体またはロッドに対する摺接面に樹脂コーティングを施すことを特徴とする請求項１又は２に記載の減衰力可変式ダンパ。
【請求項４】
前記磁化吸着部材は、ダンパ本体またはロッドに対し弾性体を介してダンパの径方向に移動可能に支持されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の減衰力可変式ダンパ。
【請求項５】
前記磁化吸着部材は、ダンパの径方向に弾性変形可能なゴム質の磁性体で形成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の減衰力可変式ダンパ。
【請求項６】
前記電磁コイルをダンパ本体またはロッドに非磁性体から成るホルダを介して支持させることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の減衰力可変式ダンパ。
【請求項７】
前記ダンパは、前記ダンパ本体内に、前記ロッドに連結されるピストンを挿入した油室を有する油圧ダンパであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の減衰力可変式ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として車両のサスペンションに組込まれる減衰力可変式ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のサスペンションに組込まれるダンパは、筒状のダンパ本体と、ダンパ本体内に軸方向に相対移動自在に挿入したロッドとを備えており、ダンパ本体とロッドとの一方をばね下部材、他方をばね上部材に連結している。
【０００３】
また、ダンパには、ダンパ本体内に、ロッドに連結されるピストンを挿入した油室を有する油圧ダンパや、ダンパ本体にロッドを嵌合させて両者を摩擦接触させる摩擦ダンパがある。
【０００４】
油圧ダンパでは、ピストンにオリフィスを形成し、オリフィスに流れる油の流通抵抗で減衰力を発生させており、従来は、オリフィス径を変えて減衰力を可変するようにしている。
【０００５】
また、摩擦ダンパにおいて、実開平３−８４４４７号公報に見られる如く、ダンパ本体に、ダンパの軸線に直交する方向の巻回軸線を持つ電磁コイルと、電磁コイルへの通電でロッド側に押圧される磁石から成るピストンとを有するアクチュエータを取付け、ピストンに貼付けたパッドをロッドに押し付けて、減衰力を可変するようにしたものも知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１０は、油圧ダンパにおける、ピストンの移動速度と減衰力との相関関係のオリフィス径による変化を示すグラフであり、図中ａ線がオリフィス径を大きくした場合、ｂ線がオリフィス径を小さくした場合である。この図から明らかなように、ロッドの移動速度が低い領域ではオリフィス径を変更しても減衰力は左程変化しない。ここで、通常走行時に生ずるロッドの移動速度は図１０にＡで示す低速度領域に収まる。そのため、オリフィス径を変更する従来の方式では、通常走行時における油圧ダンパの減衰力を有効に変化させることが困難になっている。
【０００７】
また、上記実開平３−８４４４７号公報に記載のものでは、電磁コイルの巻回軸線の方向がダンパの軸線に直交する方向になる関係で、アクチュエータがダンパ本体の外方に張り出し、ダンパが大型化する不具合がある。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、ダンパを大型化せずに、ロッドの移動速度が低い領域でも減衰力を有効に可変し得るようにした減衰力可変式ダンパを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、第１の発明は、筒状のダンパ本体と、ダンパ本体内に軸方向に相対移動自在に挿入したロッドとを備えるダンパであって、ダンパの軸線に平行な巻回軸線を持つ電磁コイルをロッドの周面に固設するとともに、ロッドの周面で電磁コイルの両側に磁化吸着部材をそれぞれ組み付け、該磁化吸着部材はダンパ周方向に分割されてダンパ径方向に移動自在に構成され、電磁コイルに通電した際、その発生磁界が２つの磁化吸着部材とダンパ本体の周壁とを通過してループを形成し、２つの磁化吸着部材がダンパ本体の周壁内面に吸着するように構成したことを特徴とする。
また、第２の発明は、筒状のダンパ本体と、ダンパ本体内に軸方向に相対移動自在に挿入したロッドとを備えるダンパであって、ダンパの軸線に平行な巻回軸線を持つ電磁コイルをダンパ本体の周壁内面に固設するとともに、ダンパ本体の周壁内面で電磁コイルの両側に磁化吸着部材をそれぞれ組み付け、該磁化吸着部材はダンパ周方向に分割されてダンパ径方向に移動自在に構成され、電磁コイルに通電した際、その発生磁界が２つの磁化吸着部材とロッドとを通過してループを形成し、２つの磁化吸着部材がロッドの周面に吸着するように構成したことを特徴とする。
【００１０】
電磁コイルへの通電で磁化吸着部材がダンパ本体またはロッドに吸着されると、摩擦による減衰力が得られる。摩擦力はロッドの移動速度に係わらず一定であり、従って、ロッドの移動速度が低い領域でも減衰力を有効に可変できる。かくて、通常走行時における車両のロール剛性やダンピング特性の切換えを効果的に行うことができる。
【００１１】
また、本発明によれば、電磁力で作動させるため減衰力を応答性良く切換えることができ、更に、電磁コイルの巻回軸線がダンパの軸線に平行であるため、電磁コイル及び磁化吸着部材をダンパ本体の内周面或いはロッドの外周面にコンパクトに装着できる。そのため、ダンパが大型化せず、コストも安くなる。
【００１２】
また、磁化吸着部材を電磁コイルの巻回軸線方向両側に設けることで、摩擦力を大きくすることができる。
【００１３】
更に、磁化吸着部材の前記他方の部材に対する摺接面に樹脂コーティングを施せば、他方の部材を傷付けず、有利である。
【００１４】
また、本発明は、ダンパ本体内に、ロッドに連結されるピストンを挿入した油室を有する油圧ダンパに容易に適用でき、この点でも有利である。
【００１５】
ところで、磁化吸着部材は、前記一方の部材に対しダンパの径方向に摺動自在に支持させても良いが、これでは摺動部での吸着力によって磁化部材と前記他方の部材との間の吸着力が弱まったり、摺動部の摩耗によってガタ音が発生するといった不具合を生ずる。
【００１６】
これに対し、磁化吸着部材を前記一方の部材に対し弾性体を介してダンパの径方向に移動可能に支持し、或いは、磁化吸着部材をダンパの径方向に弾性変形可能なゴム質の磁性体で形成すれば、摺動部が存在しないため、上記の不具合を生じず、有利である。
【００１７】
また、電磁コイルからの磁束が前記一方の部材に洩れると、磁化吸着部材と前記他方の部材との間の吸着力が弱まるため、電磁コイルを前記一方の部材に非磁性体から成るホルダを介して支持させ、電磁コイルから前記一方の部材への磁束の漏洩をホルダによって阻止することが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は車両用のツインチューブ式油圧ダンパを示している。該ダンパのダンパ本体１は、インナチューブ２とアウタチューブ３とで内外２重の筒状に構成されており、インナチューブ２に上方からロッド４を挿入して、ロッド４の下端にピストン５を連結し、インナチューブ２の内部空間で構成される油室をピストン５により上下２室６，７に仕切り、上室６と下室７とをピストン５に形成したオリフィス８を介して連通させている。また、インナチューブ２とアウタチューブ３との間の空間は、下室７にオリフィス９を介して連通するリザーブ室１０に構成されている。尚、リザーブ室１０の油面１０ａ上の空間はエア室１０ｂになっている。図中１１はロッド４に取付けたリバウンドストップラバーである。
【００１９】
油圧ダンパは、ダンパ本体１の下端部で図外のサスペンションアームに連結され、ロッド４の上端部で図外の車体に連結される。そして、ダンパ本体１に対しピストン５が上動する伸び行程では、上室６から下室７にオリフィス８を介して油が流れると共に、伸び行程でダンパ本体１から抜け出たロッド３の体積分の油がリザーブ室１０からオリフィス９を介して下室７に流入し、これらオリフィス８，９による油の流通抵抗で減衰力が発生する。また、ダンパ本体１に対しピストン５が下動する縮み行程では、下室７から上室６にオリフィス８を介して油が流れると共に、縮み行程でダンパ本体１内に入ってきたロッド４の体積分の油が下室７からオリフィス９を介してリザーブ室１０に押し出され、これらオリフィス８，９による油の流通抵抗で減衰力が発生する。
【００２０】
インナチューブ２に挿入されるロッド４の部分には、ダンパの軸線に平行な上下方向の巻回軸線を持つ電磁コイル１２がその筒状のコア１２ａにおいて外嵌固定されている。このコア１２ａには、環状溝を形成した上下１対のヨーク部１２ｂ，１２ｂが一体に形成されており、各ヨーク部１２ｂの環状溝に、図２に示す如く、周方向に分割した複数の磁化吸着部材１３をダンパの径方向に摺動自在に装着している。電磁コイル１２には、ロッド４の軸孔４ａに挿通したリード線１４を介して通電するようにしている。
【００２１】
磁化吸着部材１３は鉄等の磁性材料で形成されており、電磁コイル１２に通電すると、図３に示す如く、電磁コイル１２から上下一方の磁化吸着部材１３とインナチューブ２と他方の磁化吸着部材１３とを介して電磁コイル１２に至る閉磁路１５が形成され、磁化吸着部材１３が磁化されてインナチューブ２に吸着され、摩擦による減衰力が発生する。磁化吸着部材１３のインナチューブ２に対する摺接面には、インナチューブ２に傷が付かないように、テフロン等の樹脂コーティング１３ａが施されている。
【００２２】
図４はロッド４の移動速度と減衰力との相関関係を示し、図中ａ線は電磁コイル１２に通電しない場合、ｂ線は電磁コイル１２に通電した場合である。摩擦による減衰力はロッド４の移動速度に係わらず一定であり、ロッド４の移動速度が図中Ａで示す低速度領域に収まる通常走行時においても電磁コイル１２への通電のオンオフで減衰力を有効に、且つ、応答性良く可変できる。そのため、通常走行時の車両のロール剛性やダンピング特性を効果的に切換えることができる。また、電磁コイル１２への通電電流値を増減制御して減衰力を可変することもできる。
【００２３】
更に、ロッド４の外周面に電磁コイル１２と磁化吸着部材１３とを装着するだけで済むため、減衰力可変機構を小型安価に構成でき、更に、既存の油圧ダンパを減衰力可変式のものに容易に改造できる。
【００２４】
尚、電磁コイル１２と磁化吸着部材１３とを、図５に示すように、インナチューブ２の内周面に装着し、電磁コイル１２への通電で磁化吸着部材１３をロッド４に吸着させるようにしても良い。
また、磁化吸着部材１３を電磁コイル１２の片側にのみ設けることも可能である。
【００２５】
ところで、電磁コイル１２をそのコア１２ａにおいてロッド４やインナチューブ２に直接嵌合させると、電磁コイル１２からの磁束がロッド４やインナチューブ２に漏洩して、磁化吸着部材１３のインナチューブ２やロッド４に対する吸着力が弱くなる。
【００２６】
そこで、図６に示す実施形態では、ロッド４に樹脂等の非磁性体から成る筒状のホルダ１６を外嵌固定し、該ホルダ１６に電磁コイル１２をそのコア１２ａにおいて外嵌固定し、電磁コイル１２からロッド４への磁束の漏洩をホルダ１６によって阻止するようにしている。
【００２７】
また、上記実施形態のように、ヨーク部１２ｂの環状溝に磁化吸着部材１３を摺動自在に装着すると、ヨーク部１２ｂに対する磁化吸着部材１３の吸着力により、インナチューブ２に対する磁化吸着部材１３の吸着力が弱められ、また、磁化吸着部材１３の摺動部の摩耗によりガタ音が発生する、といった不具合を生ずる。
【００２８】
そこで、図６に示す実施形態では、筒状のホルダ１６の上下両端にフランジ１６ａを設け、一端を磁化吸着部材１３に焼付固定したゴム等の弾性体１７の他端をフランジ１６ａに焼付固定し、磁化吸着部材１３がロッド４に対し弾性体１７を介してダンパの径方向に移動可能に支持されるようにした。これによれば、磁化吸着部材１３は他部材に対し摺動することなく径方向に移動し、上記不具合は生じない。また、弾性体１７の軸方向弾性により微小振動を吸収できるようになる。
尚、弾性体１７は、図７に示すように、板ばねで構成しても良い。
【００２９】
また、上記実施形態では、電磁コイル１２をダンパと同軸の共通１個としたが、図８に示す実施形態のように、非磁性体から成るホルダ１６の周囲に複数の電磁コイル１２を周方向に並べて装着しても良い。
【００３０】
また、上記実施形態では、磁化吸着部材１３を剛体で構成したが、図９に示す実施形態のように、磁化吸着部材１３をゴム質の磁性体で構成しても良い。このものでは、電磁コイル１２に通電すると、磁化吸着部材１３が仮想線で示す状態からダンパの径方向に弾性変形してインナチューブ２に吸着する。
【００３１】
尚、上記実施形態ではツインチューブ式油圧ダンパに本発明を適用したが、モノチューブ式油圧ダンパに本発明を適用することも可能であり、更には、油室を具備しない摩擦ダンパに本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明装置を具備するダンパの第１実施形態の縦断面図
【図２】  図１の要部の斜視図
【図３】  図１の要部の拡大断面図
【図４】  電磁コイルへの通電のオンオフによる減衰力の変化を示すグラフ
【図５】  第２実施形態の縦断面図
【図６】  （Ａ）第３実施形態の要部の断面図、（Ｂ）その斜視図
【図７】  第４実施形態の要部の断面図
【図８】  第５実施形態の要部の断面図
【図９】  第６実施形態の要部の断面図
【図１０】  オリフィス径による減衰力の変化を示すグラフ
【符号の説明】
１  ダンパ本体                  ４  ロッド
５  ピストン                  １４  電磁コイル
１５  磁化吸着部材              １６  ホルダ
１７  弾性体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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