(57)【要約】【課題】  運動変換機構の摩擦力を検出することでその異常を発見することである。【解決手段】  直線運動を回転運動に変換する運動変換機構Ｈの摩擦検出装置において、回転側２に作用するトルクを検出するトルク検出手段Ｔを備え、回転側２の回転角速度がゼロを含む所定範囲内となる場合における回転側２に作用するトルク変化に基づいて運動変換機構Ｈの摩擦力を検出することを特徴とし、この摩擦力の検出により運動変換機構Ｈの異常を発見する。【選択図】      図３
2006168399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線運動を回転運動に変換する運動変換機構の摩擦検出装置において、回転側に作用するトルクを検出するトルク検出手段を備え、回転側の回転角速度がゼロを含む所定範囲内となる場合における回転側に作用するトルク変化に基づいて運動変換機構の摩擦力を検出することを特徴とする摩擦検出装置。
【請求項２】
運動変換機構が螺子ナットと螺子ナットに螺合される螺子軸とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の摩擦検出装置。
【請求項３】
回転側に作用するトルクが所定のトルク閾値以上となった場合に運動変換機構に過大入力があったと判断する請求項１または２に記載の摩擦検出装置。
【請求項４】
回転側に作用するトルク変化量が所定のトルク変化閾値以上となるときに運動変換機構に異常があると判断する請求項１から３のいずれかに記載の摩擦検出機構。
【請求項５】
運動変換機構に過大入力があったと判断された場合に、回転側に作用するトルク変化量が所定のトルク変化閾値以上となるときに運動変換機構に異常があると判断する請求項３に記載の摩擦検出機構。
【請求項６】
直線運動を回転運動に変換する運動変換機構の摩擦検出方法において、少なくとも回転側の回転角速度がゼロを含む所定範囲内となる場合における回転側に作用するトルク変化を検出するステップを有することを特徴とする摩擦検出方法。
【請求項７】
回転側に作用するトルクが所定のトルク閾値以上となる場合に運動変換機構に過大入力があったと判断するステップと、当該ステップで過大入力があったと判断された後、回転側に作用するトルク変化量が所定のトルク変化閾値以上となる場合に運動変換機構に異常があると判断するステップとを有することを特徴とする請求項６に記載の摩擦検出方法。
【請求項８】
車体側部材と車軸側部材との間に介装され直線運動を回転運動に変換する運動変換機構と、運動変換変換機構の回転側がモータの出力シャフトに連結される緩衝器において、回転側に作用するトルクを検出するトルク検出手段を備え、回転側の回転角速度がゼロを含む所定範囲内となる場合における回転側に作用するトルク変化に基づいて運動変換機構の摩擦力を検出することを特徴とする緩衝器。
【請求項９】
運動変換機構が螺子ナットと螺子ナットに螺合される螺子軸とを備え、トルク検出手段が螺子軸もしくはモータの出力シャフトに作用するトルク変化を検出することを特徴とする請求項９に記載の緩衝器。
【請求項１０】
回転側に作用するトルクが所定のトルク閾値以上となった場合に運動変換機構に過大入力があったと判断する請求項８または９に記載の緩衝器。
【請求項１１】
回転側に作用するトルク変化量が所定のトルク変化閾値以上となるときに運動変換機構に異常があると判断する請求項８から１０のいずれかに記載の緩衝器。
【請求項１２】
運動変換機構に過大入力があったと判断された場合に、回転側に作用するトルク変化量が所定のトルク変化閾値以上となるときに運動変換機構に異常があると判断する請求項１０に記載の緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦検出装置および摩擦検出方法および緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、モータの発生するトルクを減衰力として利用する緩衝器にあっては、たとえば、車軸側に連結されるボール螺子ナットに回転自在に螺合した螺子軸と、螺子軸の一端に連結されるとともに車体側に連結されるモータとで構成されている。
【特許文献１】特開平０８−１９７９３１号公報（段落番号００２３，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した緩衝器にあっては、モータが発生するトルクを減衰力として利用するのに、車体と車軸との直線的な相対運動を回転運動に変換する必要があるため、ボール螺子ナットと螺子軸とで構成される運動変換機構を設けている。
【０００４】
そして、この緩衝器では、上記の運動変換機構には、常に、路面から突き上げ力等が入力されるが、上記入力される力が過大となる場合、すなわち過大入力の場合には、ボール螺子ナットに作用する軸方向の力によって回転する螺子軸に大きなトルクが作用するとともに、場合によっては、ボール螺子ナット内に保持されたボールの変形損傷、螺子軸における螺子溝の変形損傷、さらには螺子軸に歪みを生じる事態が招来され、運動変換機構の異常が生じて運動変換機構における摩擦抵抗が大きくなり円滑に直線運動を回転運動へ変換することが出来なくなってしまう恐れがある。
【０００５】
しかし、従来の緩衝器では、上記運動変換機構に過大入力が作用して何らかの異常が生じた場合にあっても、その異常を検出することができず、その異常状態でそのまま使用されつづけることとなって、最悪の場合、円滑に直線運動を回転運動へ変換することが出来なくなってしまうだけでなく、運動変換機構が疲労破壊される恐れがあり、この運動変換機構は、この緩衝器の主要部位であるから、運動変換機構の破壊は、即、緩衝器の破壊ということになる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記不具合を改善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、運動変換機構の摩擦力を検出することでその異常を発見することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明の摩擦検出装置は、直線運動を回転運動に変換する運動変換機構の摩擦検出装置において、回転側に作用するトルクを検出するトルク検出手段を備え、回転側の回転速度がゼロを含む所定範囲内となる場合における回転側に作用するトルク変化に基づいて運動変換機構の摩擦力を検出することを特徴とする。
【０００８】
本発明の摩擦検出方法は、直線運動を回転運動に変換する運動変換機構の摩擦検出方法において、少なくとも回転側の回転速度がゼロを含む所定範囲内となる場合における回転側に作用するトルク変化を検出するステップを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の緩衝器は、車体側部材と車軸側部材との間に介装され直線運動を回転運動に変換する運動変換機構と、運動変換機構の回転側がモータの出力シャフトに連結される緩衝器において、回転側に作用するトルクを検出するトルク検出手段を備え、回転側の回転速度がゼロを含む所定範囲内となる場合における回転側に作用するトルク変化に基づいて運動変換機構の摩擦力を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の摩擦検出装置および摩擦検出方法によれば、運動変換機構における摩擦力を検出することができるのであり、これにより、運動変換機構における異常を発見することが可能となる。
【００１１】
したがって、運動変換機構が故障に至ってしまう前に、故障にいたる可能性が高いことを、運動変換機構の使用者に知らしめることができるから、その使用者は、故障前に運動変換機構のメンテナンスや部品交換を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の緩衝器によれば、運動変換機構における摩擦力を検出することができるのであり、これにより、緩衝器における異常を発見することが可能となる。
【００１３】
したがって、緩衝器が故障に至ってしまう前に、故障にいたる可能性が高いことを、緩衝器の使用者に知らしめることができるから、その使用者は、故障前に緩衝器のメンテナンスや部品交換を行うことができる。
【００１４】
さらに、緩衝器の故障を事前に察知する、すなわち、車両の乗り心地が著しく悪化する前に、緩衝器のメンテナンスや部品交換を行うことができるから、車両の乗り心地を損ねることもなく、緩衝器の機能を維持することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、本発明の一実施の形態における摩擦検出装置が具現化した緩衝器の縦断面図である。図２は、トルクと時間との関係および回転角速度と時間との関係を示す図である。図３は、緩衝器の異常を判断する手順を示すフローチャートである。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態における摩擦検出装置が具現化した緩衝器Ｄは、基本的には、運動変換機構Ｈと、運動変換機構Ｈの回転側に作用するトルクを検出するトルク検出手段たるトルクセンサＴと、運動変換機構Ｈの回転側に連結されるモータＭと、トルクセンサＴに接続される演算処理部Ｅとで構成されており、この場合、摩擦検出装置は、具体的には、上記運動変換機構ＨとトルクセンサＴと演算処理部Ｅとで構成されていることとなる。
【００１７】
以下、詳しく説明すると、運動変換機構Ｈは、螺子ナットたるボール螺子ナット１と、ボール螺子ナット１内に回転自在に螺合される螺子軸２とで構成されており、この螺子軸２の図１中上端は、モータＭの出力シャフトたるシャフト３に連結されている。なお、上記螺子軸２とモータＭのシャフト３は一体成形されてもよい。
【００１８】
また、ボール螺子ナット１は、筒５の上端内周に嵌着されており、この筒５の下端側に設けてあるブラケット６を介して車両の車軸側部材に固定されることができるようになっている。
【００１９】
他方、螺子軸２は、モータＭの外周もしくは上端側もしくは下端側に設けられる図示しないマウントを介して車両の車体側部材に連結されることができるようになっており、これにより、緩衝器Ｄを車両における車体側部材と車軸側部材との間に介装することができるようになっている。
【００２０】
したがって、上記ボール螺子ナット１と螺子軸２とで構成される本実施の形態における運動変換機構Ｈにあっては、車体と車軸との直線的な相対移動によりボール螺子ナット１と螺子軸２とが軸方向の直線運動を呈し、ボール螺子ナット１と螺子軸２の機構により上記直線運動が螺子軸２の回転運動に変換されるので、螺子軸２が回転側とされている。
【００２１】
なお、上記したところでは、ボール螺子ナット１側と車軸側部材に螺子軸２側と車体側部材に連結するとしているが、逆にしてもよいことは無論である。
【００２２】
また、図示はしないが、螺子軸２を覆う外筒を設けて、この外筒内に筒５を摺動自在に挿入しておくとすれば、車両走行中、運動変換機構Ｈへの泥、雨水、飛石等の干渉が防止される。
【００２３】
転じて、トルクセンサＴは、モータＭのシャフト３と螺子軸２との連結部位に設けられており、回転側である螺子軸２に作用するトルクを検出することができるようになっており、磁歪式、歪ゲージ式、位相差検出式等の各種形式のものが使用可能である。
【００２４】
そして、このトルクセンサＴは、その出力する信号が演算処理部Ｅに伝達可能なように演算処理部Ｅに信号線で接続されている。
【００２５】
また、モータＭは、詳しくは図示しないが、ケースと、ケース内に回転自在に支持されたロータと、ケース内周側に取付けた筒状のステータとからなり、本実施の形態の場合、モータＭは、ロータが出力シャフトたるシャフト３とシャフト３の外周側に装着した磁石とで構成され、他方、ステータは電機子とされたブラシレスモータとして構成され、さらに、シャフト３の上端には、シャフト３の回転位置を検出するために、たとえば、シャフト３側に設けた磁石と磁気センサとで構成される回転位置センサＫが設けられている。
【００２６】
なお、回転位置センサＫとしては、上記したもの以外に、レゾルバや光学式のロータリエンコーダ等の公知のセンサを使用可能であり、また、この回転位置センサＫは、その出力する信号が上記演算処理部Ｅに伝達可能なように、演算処理部Ｅに信号線で結ばれている。
【００２７】
そして、この緩衝器Ｄにあっては、路面から力を受けて車体と車軸とが直線的な相対運動すると、ボール螺子ナット１と螺子軸２とが軸方向の直線運動を呈し、この直線運動が上記のように螺子軸２の回転運動に変換され、この螺子軸２の回転運動がモータＭのシャフト３に伝達される。
【００２８】
そして、モータＭのシャフト３が回転運動を呈すると、モータＭ内の電機子の巻線が磁石の磁界を横切ることとなり、該巻線に誘導起電力を発生させることよりモータＭにエネルギ回生させて電磁力を発生させ、モータＭのシャフト３に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、上記回転トルクがシャフト３の回転運動を抑制することとなる。
【００２９】
このシャフト３の回転運動を抑制する作用は、上記螺子軸２の回転運動を抑制することとなり、螺子軸２の回転運動が抑制されるのでボール螺子ナット１の直線運動を抑制するように働き、緩衝器Ｄ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。
【００３０】
このとき、積極的に電機子の巻線に外部電源から電流供給する場合には、シャフト３に作用する回転トルクを調節することで緩衝器Ｄの伸縮を自由に制御、すなわち、緩衝器Ｄの発生する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Ｄの減衰特性を可変としたり、緩衝器Ｄ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Ｄ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Ｄ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。
【００３１】
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、モータＭを外部電源に接続する必要はなく、モータＭのロータ１が強制的に回転させられるときに巻線７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２とボール螺子ナット１との軸方向の直線運動を抑制するとしてもよいことは勿論である。
【００３２】
つづいて、演算処理部Ｅについて説明すると、演算処理部Ｅは、トルクセンサＴの出力する信号と回転位置センサＫの出力する信号とを処理して、運動変換機構Ｈの摩擦力、すなわち本実施の形態においてはボール螺子ナット１と螺子軸２との間に生じる摩擦力を演算する。
【００３３】
この演算処理部Ｅは、具体的に図示はしないが、たとえば、トルクセンサＴおよび回転角センサＫが出力する信号を増幅するためのアンプと、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と、低周波及び高周波成分をカットするバンドパスフィルタと、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｓｓｅｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、水晶発振子及びこれらを連絡するバスラインからなるコンピュータシステムとを備えた周知なシステムとして構成されればよく、各信号を処理し摩擦力を演算するために使用される演算処理手順は、プログラムとしてＲＯＭや他の記憶装置に予め格納されている。
【００３４】
また、この演算処理部Ｅにあっては、上記摩擦力を演算した後に、運動変換機構Ｈおよび緩衝器Ｄに異常があるか否かを判断する判断手順もプログラムとしてＲＯＭや他の記憶装置に予め格納されている。
【００３５】
ここで、運動変換機構Ｈの摩擦力を得る方法について説明すると、図２は、螺子軸２の回転角速度と螺子軸２に作用するトルクの関係を示す図であるが、螺子軸２がボール螺子ナット１に対して回転する場合、ボール螺子ナット１内のボールと螺子軸２の螺子溝との間では滑りも生じているので、トルクセンサＴで検出されるトルクには、螺子軸２にはボール螺子ナット１およびモータＭのシャフト３から受ける回転力以外に上記滑りにより生じる摩擦力が含まれている。
【００３６】
しかしながら、螺子軸２がボール螺子ナット１に対する回転角速度ωがゼロクロスするとき、すなわち螺子軸２のボール螺子ナット１に対する回転角速度ωがゼロとなるときには、螺子軸２がボール螺子ナット１に対し回転しようとするときに生じる摩擦力分だけトルクが変化することとなる。
【００３７】
すなわち、この上記トルク変化量が、螺子軸２がボール螺子ナット１に対し回転しようとするときに生じる摩擦力となるので、このトルク変化量を得ることによって螺子軸２とボール螺子ナット１との間の摩擦力を得ることができる。
【００３８】
したがって、螺子軸２の回転角速度ωがゼロのときのトルク変化量を得ればよいわけではあるが、トルクセンサＴはゼロとなるときのトルクを検出することはできるが変化量を検出することは出来ないので、回転角速度ωがゼロに近づいたときを起点としてトルクを検出し、ゼロから遠ざかるときを終点としてトルクを検出し、その両者の差をとることで摩擦力に対応するトルク変化量を近似的に得ることが可能となる。
【００３９】
そして、このトルク変化量が大きい場合には、トルク変化量として把握される摩擦力が大きい状態を示しており、特に、この摩擦力が通常の生じる摩擦力より大きくなる場合には、運動変換機構Ｈに何らかの異常が生じている状態、たとえば、螺子軸２に歪みが生じていたり、ボール螺子ナット１内のボールが損傷したりしている状態と考えることができる。
【００４０】
なお、トルク変化量を得るための回転角速度ωの起点と終点との間、すなわち、回転角速度ωが上記起点と終点との間の所定の範囲、図２で示すところでは回転角速度ωがω２≦ω≦ω１となるときには、螺子軸２の回転角速度ωがゼロである点が含まれ、起点となる回転角速度と終点となる回転角速度は、ともに上記摩擦力を得る上で適当な任意の値とすればよいが、なるべく、ともに小さい値することで上記回転角速度の所定の範囲がゼロを含んで小さくなるから、ボール螺子ナット１やモータＭによって作用するトルク分が含まれる割合を減ずることができ摩擦力を精度よく得ることができる。
【００４１】
つづいて、上記した摩擦力を演算し緩衝器の異常を判断する演算処理手順について、図３に基づいて説明する。図３の処理手順は、ステップＰ１で、まず、トルクセンサＴで螺子軸２に作用するトルクを検出する。
【００４２】
そして、ステップＰ２へ移行し、このステップＰ２では、トルクセンサＴが検出したトルクが所定のトルク閾値以上となるか否かを演算処理部Ｅで判断する。
【００４３】
すなわち、絶えずトルクセンサＴで検出するトルクを演算処理部Ｅで監視しておき、運動変換機構Ｈに過大入力があってトルクが上記トルク閾値以上なった場合には、ステップＰ３へ移行し、トルク閾値未満の場合にはトルク検出を継続するためにステップＰ１へ戻る。
【００４４】
なお、トルク閾値は、具体的には、その運動変換機構Ｈの規格等に応じて通常許容されるトルクを基準とすればよく、その許容されるトルク以上のトルクが作用した場合には、運動変換機構Ｈに異常をきたす可能性があるので、そのような過大入力があった場合には、以下、ステップＰ３に移行して異常を判断するものである。
【００４５】
つづいて、ステップＰ３では、演算処理部Ｅは、回転位置センサＫの検出したシャフト３の変位を微分処理し、シャフト３の回転角速度ωを得て、そのシャフト３の回転角速度ωがゼロを含む所定の範囲内、すなわちω２≦ω≦ω１となったか否かを判断する。
【００４６】
具体的には、この判断は、現時点での回転角速度ωをω（ｘ１）（ｘ１は時間）とし、直前の回転角速度ωをω（ｘ１−Δ）（Δは任意の時間であるが、できる限り小さい方が望ましい）とすると、ω（ｘ１）≦ω１であって、ω（ｘ１−Δ）＞ω１となるか、もしくはω（ｘ１）≧ω２であってω（ｘ１−Δ）＜ω２となるかで行われ、以上の条件のうちどちらかを満たせば回転角速度ωは所定の範囲内となったと判断される。
【００４７】
そして、ω（ｘ１）≦ω１であってω（ｘ１−Δ）＞ω１となる場合には、制御フラグＹを０とし、ステップＰ４に移行し、ω（ｘ１）≧ω２であってω（ｘ１−Δ）＜ω２となる場合には、制御フラグＹを１としてステップＰ４に移行する。
【００４８】
なお、ω１が正の値をとり、ω２が負の値を採るものとすれば、制御フラグＹ＝０ときは、シャフト３の回転角速度ωが正の値を採りながら減速されている状態を示し、対して制御フラグＹ＝１のときは、シャフト３の回転角速度ωが負の値を採りながら減速されている状態を示している。
【００４９】
ここで、回転角速度ωが上記所定の範囲内とならない場合には、そのままステップＰ３の処理をしつづけ、所定の範囲内となったら上記処理を行いステップＰ４に移行する。
【００５０】
なお、本ステップＰ３においては、螺子軸２がシャフト３に連結されているので、シャフト３の回転角速度を螺子軸２の回転角速度とすることができるので、シャフト３の変位を微分するとしているが、螺子軸２の回転角速度を検出するセンサを設けて、このセンサで検出される螺子軸２の回転角速度を用いてもよい。
【００５１】
さらに、ステップＰ４では、演算処理装置Ｅは、シャフト３の回転角速度ωがゼロを含む所定の範囲内となった時、すなわち、上述の時間ｘ１時点でのトルクセンサＴの検出したトルクｔ１を記憶装置に一端格納して、ステップＰ５に移行する。
【００５２】
そして、ステップＰ５では、制御フラグＹが０か否かを判断し、制御フラグＹ＝０のときは、ステップＰ６へ移行し、他方、制御フラグＹ＝１のときはステップＰ１１へ移行する。
【００５３】
さらに、ステップＰ６では、演算処理装置Ｅは、回転位置センサＫの検出したシャフト３の変位を微分処理し、シャフト３の回転角速度ωを得て、そのシャフト３の回転角速度ωがゼロを含む所定の範囲外すなわちω≦ω２となったか否かを判断する。すなわち、現時点での回転角速度ωをω（ｘ２）（ｘ２は時間）とし、直前の回転角速度ωをω（ｘ２−Δ）（Δは任意の時間であるが、できる限り小さい方が望ましい）とすると、ω（ｘ２）≦ω２であって、ω（ｘ２−Δ）＞ω２となったことをもって、回転角速度ωがゼロを含む所定の範囲外すなわちω≦ω２となったか否かを判断する。
【００５４】
そして、上記条件を満たさない場合にはステップＰ７に移行し、満たす場合にはステップＰ８に移行する。
【００５５】
つづいて、ステップＰ７では、回転角速度ωがω（ｘ２）＜ω１であるか否かを判断し、ω（ｘ２）＜ω１でない場合には、ステップＰ３に移行し、他方、ω（ｘ２）＜ω１である場合にはステップＰ６へ戻ってステップＰ６の処理を行う。
【００５６】
ここで、ω（ｘ２）＜ω１でない場合には、シャフト３の回転角速度がω１からω２まで変化せず、たとえば、シャフト３がある回転方向から減速されて回転角速度ωがω１を超えて一端所定の範囲内となるが、また、同じ回転方向に増速されて回転する場合に該当することとなり、回転角速度ωが、ω１からω２に変化する事が無いので、トルク変化量を得ることができないので、回転角速度ωが再度所定の範囲内となるか否かの判断へ戻ることになる。
【００５７】
なお、この場合、制御フラグＹ＝０となっているので、引き続きステップＰ３の処理を行う前に、この制御フラグＹの参照を行うこととすれば、ステップＰ３で行うことになる回転角速度ωが再度所定の範囲内となるか否かの判断は、ω（ｘ）≦ω１であって、ω（ｘ−Δ）＞ω１のみの判断を行うだけでよくなる。
【００５８】
他方、ω（ｘ２）＜ω１の場合には、回転角速度ωがまだ所定の範囲内にあることを示しているので、回転角速度ωが所定の範囲外となるか否かの判断をするステップＰ６に戻る。
【００５９】
すなわち、回転角速度ωが所定の範囲外となるまで上記ステップＰ６およびステップＰ７の判断を繰り返すこととなり、ステップＰ７の条件ω≦ω２を満たすとステップＰ８へ移行する。
【００６０】
ステップＰ８では、演算処理装置Ｅは、シャフト３の回転角速度ωがゼロを含む所定の範囲外となった時、すなわち、上述の時間ｘ２時点でのトルクセンサＴの検出したトルクｔ２を記憶装置に一端格納して、ステップＰ９に移行する。
【００６１】
転じて、ステップＰ５で制御フラグＹ＝１のとき、すなわち、シャフト３が増速されている状態と判断された後に移行するステップＰ１１では、演算処理装置Ｅは、回転位置センサＫの検出したシャフト３の変位を微分処理し、シャフト３の回転角速度ωを得て、そのシャフト３の回転角速度ωがゼロを含む所定の範囲外すなわちω≧ω１となったか否かを判断する。すなわち、現時点での回転角速度ωをω（ｘ２）（ｘ２は時間）とし、直前の回転角速度ωをω（ｘ２−Δ）（Δは任意の時間であるが、できる限り小さい方が望ましい）とすると、ω（ｘ２）≧ω１であって、ω（ｘ２−Δ）＜ω１となったことをもって、回転角速度ωがゼロを含む所定の範囲外すなわちω≧ω１となったか否かを判断する。
【００６２】
そして、上記条件を満たさない場合にはステップＰ１２に移行し、満たす場合にはステップＰ１３に移行する。
【００６３】
つづいて、ステップＰ１２では、回転角速度ωがω（ｘ２）＞ω２であるか否かを判断し、ω（ｘ２）＞ω２でない場合には、ステップＰ３に移行し、他方、ω（ｘ２）＞ω２である場合にはステップＰ１１へ戻ってステップＰ１１の処理を行う。
【００６４】
ここで、ω（ｘ２）＞ω２でない場合には、シャフト３の回転角速度がω２からω１まで変化せず、たとえば、シャフト３がある回転方向から減速されて回転角速度ωがω２を超えて一端所定の範囲内となるが、また、同じ回転方向に増速されて回転する場合に該当することとなり、回転角速度ωが、ω２からω１に変化する事が無いので、トルク変化量を得ることができないので、回転角速度ωが再度所定の範囲内となるか否かの判断へ戻ることになる。
【００６５】
なお、この場合、制御フラグＹ＝１となっているので、引き続きステップＰ３の処理を行う前に、この制御フラグＹの参照を行うこととすれば、ステップＰ３で行うことになる回転角速度ωが再度所定の範囲内となるか否かの判断は、ω（ｘ）≧ω２であって、ω（ｘ−Δ）＜ω２のみの判断を行うだけでよくなる。
【００６６】
他方、ω（ｘ２）＞ω２の場合には、回転角速度ωがまだ所定の範囲内にあることを示しているので、回転角速度ωが所定の範囲外となるか否かの判断をするステップＰ６に戻る。
【００６７】
すなわち、回転角速度ωが所定の範囲外となるまで上記ステップＰ１１およびステップＰ１２の判断を繰り返すこととなり、ステップＰ１１の条件ω≧ω１を満たすとステップＰ１３へ移行する。
【００６８】
ステップＰ１３では、演算処理装置Ｅは、シャフト３の回転角速度ωがゼロを含む所定の範囲外となった時、すなわち、上述の時間ｘ２時点でのトルクセンサＴの検出したトルクｔ２を記憶装置に一端格納して、ステップＰ９に移行する。
【００６９】
さらに、ステップＰ９では、演算処理部Ｅは、上述のトルクｔ１，ｔ２の差の絶対値、すなわち、回転角速度が所定の範囲に入ってから出るまでの間のトルク変化量｜ｔ１−ｔ２｜を演算し、このトルク変化量が所定のトルク変化閾値以上となるか否かを判断する。
【００７０】
そして、トルク変化量がトルク閾値以上となる場合には、ステップＰ１０に移行し、そうでない場合にはステップＰ３へ戻り、繰り返し上述の処理を所定の回数、たとえば、１００回程度トルク変化量として把握される摩擦力を得るまで続けて、回転角速度ωおよびトルク変化量｜ｔ１−ｔ２｜を監視し続ける。
【００７１】
そして、上記繰り返し得られたトルク変化量が全てトルク変化閾値以内であれば、運動変換機構Ｈおよび緩衝器Ｄは正常であると判断し、ステップＰ１に戻る。
【００７２】
このトルク変化閾値は、何等異常のない運動変換機構Ｈにおける摩擦力を基準として運動変換機構Ｈの経年劣化による摩擦力の増大や使用されるモータＭのロータの慣性モーメント等を加味して設定されればよく、運動変換機構Ｈが適用される機器、特に、本実施の形態の場合、緩衝器Ｄが緩衝器としても機能を発揮できなくなる、または、発揮できなくなる恐れが大きいと経験的に考えられる程度の値に設定される。
【００７３】
なお、上記したステップＰ４、ステップＰ８、ステップＰ１１ではそれぞれｘ１、ｘ２時点でのトルクセンサＴの検出したトルクｔ1，ｔ２を用いてトルク変化量を算出しているが、たとえば、トルクｔ１をｘ１時点のトルクとｘ１−Δ時点のトルクから線形補足による演算で得られるω＝ω１もしくはω＝ω２に対応するトルクとし、トルクｔ２をｘ２時点のトルクとｘ２−Δ時点のトルクから線形補足による演算で得られるω＝ω１もしくはω＝ω２に対応するトルクとして、これら演算により得られるトルクからトルク変化量｜ｔ１−ｔ２｜を算出してもよい。
【００７４】
ここで、ステップＰ４において記憶装置に格納されるトルクｔ１を線形補足により得られるω＝ω１に対応するトルクとする場合には、ｘ１時点のトルクをｔｘ、ｘ−Δ時点のトルクをｔΔとすれば、ｔ１＝｛−ω１＋ω（ｘ）｝／｛ω（ｘ）−ω（ｘ−Δ）｝・ｔΔ＋｛ω１−ω（ｘ−Δ）｝／｛ω（ｘ）−ω（ｘ−Δ）｝・ｔｘとなる。
【００７５】
ステップＰ１０では、演算処理部Ｅは、運動変換機構Ｈおよびこれを搭載した緩衝器Ｄに異常があると判断し、車両搭乗者に運動変換機構Ｈおよびこれを搭載した緩衝器Ｄに異常がある旨を伝達する為に、図示しない警報装置に制御信号を出力する。
【００７６】
なお、上記警報装置としては、警報音を発生するものでもよいし、車両に搭載されるナビゲーションシステム等のモニタとしてもよい。
【００７７】
さて、本実施の形態における摩擦検出装置および緩衝器Ｄにあっては、上述したように、運動変換機構Ｈにおける摩擦力を検出することができるのであり、これにより、運動変換機構Ｈおよび緩衝器Ｄにおける異常を発見することが可能となる。
【００７８】
したがって、運動変換機構Ｈひいては緩衝器Ｄが故障に至ってしまう前に、故障にいたる可能性が高いことを、運動変換機構Ｈひいては緩衝器Ｄの使用者に知らしめることができるから、その使用者は、故障前に運動変換機構Ｈもしくは緩衝器Ｄのメンテナンスや部品交換を行うことができる。
【００７９】
また、緩衝器Ｄの故障を事前に察知する、すなわち、車両の乗り心地が著しく悪化する前に、緩衝器Ｄのメンテナンスや部品交換を行うことができるから、車両の乗り心地を損ねることなく維持することも可能となる。
【００８０】
なお、上述したところでは、まず、トルク検出を行い、このトルクがトルク閾値以上となった場合に、トルク変化量として把握される摩擦力を検出して異常を判断するとしているが、これをトルクがトルク閾値以上となるかならないかの判断を省略し、絶えずトルク変化量として把握される摩擦力を検出して、この値がトルク変化閾値を超える場合には、運動変換機構Ｈに異常が生じていると判断するとしてもよく、さらに、たとえば、エンジンがＯＮとされると自動的に摩擦力を検出し運動変換機構Ｈに異常がないか判断し、正常である場合には車両走行中にトルクがトルク閾値以上となったときに異常か否かの判断を行うとしてもよい。
【００８１】
ただし、過大入力があったか否かの判断を行うことで、運動変換機構Ｈに異常が生じる蓋然性が高いことを認識することができ、それ以外では摩擦力演算処理を省略することができるから、演算処理を行う部分、本実施の形態においては演算処理部Ｅの負荷を軽減することが可能である。
【００８２】
さらに、上述した演算処理手順は、一例であり、他の処理手順で摩擦力演算処理を行ってもよい。
【００８３】
また、本実施の形態においては、運動変換機構Ｈをボール螺子ナット１と螺子軸２とで構成されたボール螺子機構としているが、これ以外にも、たとえば、ラックピニオン機構としても同様に異常の発見を行うことが可能となる。
【００８４】
さらに、演算処理部Ｅの構成を上記システムとしているが、単純にトルク変化量とトルク変化閾値との比較で異常を判断可能であるので、演算処理部Ｅにおける機能についてはアナログ電子回路を使用して実現してもよいことは無論である。
【００８５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施の形態における摩擦検出装置が具現化した緩衝器の縦断面図である。
【図２】トルクと時間との関係および回転角速度と時間との関係を示す図である。
【図３】緩衝器の異常を判断する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１  螺子ナットたるボール螺子ナット
２  螺子軸
３  出力シャフトたるシャフト
５  筒
６  ブラケット
Ｄ  緩衝器
Ｅ  演算処理部
Ｈ  運動変換機構
Ｋ  回転位置センサ
Ｔ  トルク検出手段たるトルクセンサ
【図１】
2006168399.tif 000003
【図２】
2006168399.tif 000004
【図３】
2006168399.tif 000005