(57)【要約】      （修正有）【課題】路面からの急激な軸方向の入力があった場合でも、車両における乗り心地を向上する電磁緩衝器を提供する。【解決手段】螺子ナット４内に回転自在に螺合される螺子軸３と、螺子軸３に連結されるモータ１とを備え、モ−タ1の電磁力で螺子ナット４と螺子軸３の軸方向の相対移動を抑制する電磁緩衝器において、当該螺子軸３とモータ１との間、もしくは、支持部材と螺子ナット４との間に、両者間の伝達トルクを変更するトルク変更手段Ｄを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺子ナット内に回転自在に螺合される螺子軸と、螺子軸に連結されるモータとを備え、モータの電磁力で螺子ナットと螺子軸の軸方向の相対移動を抑制する電磁緩衝器において、螺子軸とモータとの間に両者間の伝達トルクを変更するトルク変更手段を設けたことを特徴とする電磁緩衝器。
【請求項２】
支持部材に支持される螺子ナット内に回転自在に螺合される螺子軸と、螺子軸に連結されるモータとを備え、モータの電磁力で螺子ナットと螺子軸の軸方向の相対移動を抑制する電磁緩衝器において、支持部材と螺子ナットとの間に両者間の伝達トルクを変更するトルク変更手段を設けたことを特徴とする電磁緩衝器。
【請求項３】
トルク変更手段は、螺子軸を回転させるトルクもしくはモータの発生する電磁力によるモータのシャフト回転させるトルクが所定のトルク以上となったときに、上記トルクの伝達を抑制もしくは解除することを特徴とする請求項１に記載の電磁緩衝器。
【請求項４】
トルク変更手段は、螺子ナットに作用するトルクが所定のトルク以上となったときに支持部材への上記トルクの伝達を抑制もしくは解除することを特徴とする電磁緩衝器。
【請求項５】
トルク変更手段が、クラッチ、電磁クラッチあるいはトルクリミッタであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電磁緩衝器。
【請求項６】
トルク変更手段が電磁クラッチであり、当該電磁クラッチへの電流供給量を制御してモータの慣性モーメントによる減衰力を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電磁緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、螺子ナットに螺子軸を回転自在に螺合することにより、螺子ナットを介して螺子軸の直線運動をモータの回転運動に変換する機構を有し、モータの電磁力を減衰力として利用する電磁緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に車両の車体と車軸との間に懸架バネと並列にして油圧緩衝器を介在させたサスペンションが知られており、このサスペンションは車体を懸架するとともに路面からの振動等の入力を減衰して車両の乗り心地と操縦性を向上させ、或いは車体の変位を抑制して車高を一定に保持している。この油圧緩衝器は、高減衰力が得られる点で有利であるが反面、油が必要であり、この油の漏れを防止するシール機構や複雑なバルブ機構を必要とする。
【０００３】
そこで、最近油、エアや電源等を必要としない新しい電磁緩衝器が研究され、提案されている（特許文献１参照、非特許文献１参照）。
【０００４】
この電磁緩衝器の基本構造は、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電極を短絡したモータと、で構成され、螺子軸に対しボール螺子ナットが軸方向に移動すると、螺子軸とモータのシャフトが回転し、このシャフトの回転により発生する誘導起電力によってシャフト及び螺子軸の回転方向と逆向きのトルクを上記ボール螺子ナットの直線運動を抑制する減衰力として利用するものである。
【特許文献１】特開２００３−２２７５４３号公報（段落番号００２３，図１）
【非特許文献１】末松、須田，「自動車における電磁サスペンションの研究」，社団法人自動車技術会，学術講演会前刷集，２０００年，Ｎｏ４−００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の螺子軸とモータのシャフトを連結することにより、モータに螺子軸の回転運動を伝達する構成を採用している電磁緩衝器は、特に車両に適用する際には、以下の問題点がある。
【０００６】
電磁緩衝器では、螺子軸の回転数に比例した減衰力が発生するので、路面から突き上げ入力のような特に急激な軸方向の振動が入力された場合には、螺子軸の回転数も速くなるので、モータのシャフトもそれに応じて高速で回転するから、モータの発生する電磁力が大きくなり、より高い減衰力を発生することになる。
【０００７】
すると、車体側に衝撃が伝達されてしまい、結果的に車両における乗り心地が悪化してしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の不具合を勘案して創案されたものであって、その目的とするところは、車両における乗り心地を向上する電磁緩衝器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、第１の課題解決手段における電磁緩衝器は、螺子ナット内に回転自在に螺合される螺子軸と、螺子軸に連結されるモータとを備え、モータの電磁力で螺子ナットと螺子軸の軸方向の相対移動を抑制する電磁緩衝器において、螺子軸とモータとの間に両者間の伝達トルクを変更するトルク変更手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、第２の課題解決手段における電磁緩衝器は、支持部材に支持される螺子ナット内に回転自在に螺合される螺子軸と、螺子軸に連結されるモータとを備え、モータの電磁力で螺子ナットと螺子軸の軸方向の相対移動を抑制する電磁緩衝器において、支持部材と螺子ナットとの間に両者間の伝達トルクを変更するトルク変更手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
そして、第３の課題解決手段における電磁緩衝器は、第１の課題解決手段において、トルク変更手段は、螺子軸を回転させるトルクもしくはモータの発生する電磁力によるモータのシャフト回転させるトルクが所定のトルク以上となったときに、上記トルクの伝達を抑制もしくは解除することを特徴とする。
【００１２】
さらに、第４の課題解決手段における電磁緩衝器は、第２の課題解決手段において、トルク変更手段は、螺子ナットに作用するトルクが所定のトルク以上となったときに支持部材への上記トルクの伝達を抑制もしくは解除することを特徴とする。
【００１３】
またさらに、第５の課題解決手段における電磁緩衝器は、第１から第４のいずれかの課題解決手段において、トルク変更手段が、クラッチ、電磁クラッチあるいはトルクリミッタであることを特徴とする。
【００１４】
そして、第６の課題解決手段における電磁緩衝器は、第１から第４のいずれかの課題解決手段において、トルク変更手段が電磁クラッチであり、当該電磁クラッチへの電流供給量を制御してモータの慣性モーメントによる減衰力を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
各請求項の発明によれば、トルク変更手段により螺子軸とモータとの間もしくは螺子ナットと支持部材との間の伝達トルクを変更することができるので、この電磁緩衝器を車両に適用したときに路面から突き上げ入力等の急激で大きな負荷が電磁緩衝器に入力された場合にモータが減衰力を発生することを阻止もしくはその発生減衰力を減少することができる。したがって、車体側に衝撃が伝達されてしまうことはなく、車両における乗り心地が向上する。
【００１６】
請求項３の発明によれば、螺子ナットの上下方向の直線運動により螺子軸を回転させるトルクが、所定のトルク以上となる場合、たとえば、この電磁緩衝器を車両に適用したときに路面から突き上げ入力等の急激で大きな負荷が電磁緩衝器に入力された場合には、トルク変更手段がトルク伝達を抑制もしくは解除するので、モータが減衰力を発生することを阻止もしくはその発生減衰力を減少することができる。したがって、車体側に衝撃が伝達されてしまうことはなく、車両における乗り心地が向上する。
【００１７】
そして、所定のトルクについては、電磁緩衝器が適用される車両に適するように、車両における乗り心地を悪化させるような振動入力時に発生するトルクに設定されることで、たとえば、路面から突き上げ入力等の急激で大きな負荷が電磁緩衝器に入力された場合にのみ、トルクの伝達を解除することにより、車両における乗り心地を向上することができる。
【００１８】
また、請求項４の発明によれば、螺子ナットを回転させるトルクが、所定のトルク以上となる場合、たとえば、この電磁緩衝器を車両に適用したときに路面から突き上げ入力等の急激で大きな負荷が電磁緩衝器に入力された場合にトルク変更手段がトルク伝達を抑制もしくは解除するので、モータが減衰力を発生することを阻止もしくはその発生減衰力を減少することができる。したがって、車体側に衝撃が伝達されてしまうことはなく、車両における乗り心地が向上する。
【００１９】
そして、所定のトルクについては、電磁緩衝器が適用される車両に適するように、車両における乗り心地を悪化させるような振動入力時に発生するトルクに設定されることで、たとえば、路面から突き上げ入力等の急激で大きな負荷が電磁緩衝器に入力された場合にのみ、トルクの伝達を解除することにより、車両における乗り心地を向上することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、所定のトルク負荷時に、電磁クラッチもしくはトルクリミッタが空回りする状態、いわゆる、すべる状態となるように、調整しておくことによりモータの発生する電磁力を制御することが可能であり、また、モータの回転子の慣性モーメントに起因する減衰力による弊害も抑制することができる。すなわち、上記慣性モーメントによる弊害を防止でき、更に車両における乗り心地を向上することもできる。
【００２１】
また、電磁クラッチを採用する場合には、螺子軸の回転数がモータの許容回転速度を超えるような場合に電磁クラッチへの電流供給を断つようにしておけば、モータの異常発熱によって引き起こされるモータのコイルを形成する導線の絶縁被膜の化学変化等による絶縁性の劣化、ひいては、絶縁性の劣化による漏電、および、モータ自体の損傷等の弊害を防止することもできる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、電磁クラッチへの電流供給量を制御して電磁クラッチの伝達可能なトルク自体を制御することとすれば、モータの回転子の慣性モーメントに起因する減衰力による弊害も抑制することが、更に車両における乗り心地を向上することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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、本発明の第１の実施の形態における電磁緩衝器の縦断面図である。図２は、電磁クラッチの縦断面図である。図３は、本発明の第２の実施の形態における電磁緩衝器の縦断面図である。図４は、トルクリミッタの縦断面図である。
【００２４】
図１に示すように、第１の実施の形態における電磁緩衝器は、モータ１と、螺子軸３と、螺子ナットたるボール螺子ナット４と、トルク変更手段としての電磁クラッチＤとで構成され、螺子軸３がボール螺子ナット４に螺合され、ボール螺子ナット４の図１中上下方向の直線運動を螺子軸３の回転運動に変換し、この回転運動をモータ１に伝達することによりモータ１に電磁力を発生させ、この電磁力に起因して発生する螺子軸３の回転に抗するトルクを上記ボール螺子ナット４の直線運動を抑制する減衰力として利用し、ボール螺子ナット４と螺子軸３との軸方向の相対移動を抑制することが出来るものである。
【００２５】
詳しく説明すると、螺子軸３は、その外周に螺子溝３ａが形成され、図１中上方がボールベアリング７，８を介して回転自在に有底筒状の外筒５内に挿入されている。また、螺子軸３の上端は電磁クラッチＤの一端に連結されている。さらに、螺子軸３はボール螺子ナット４内に回転自在に螺合され、その先端、すなわち、図１中下端にはクッション部材１５が設けられており、ボール螺子ナット４が図１中下方に移動して電磁緩衝器が最伸びきり状態となったときには、螺子軸３の図１中下端に設けたクッション部材１５がボール螺子ナット４の図１中下端に当接して、螺子軸３がボール螺子ナット４から抜けてしまうことが防止されるとともに、最伸びきり時の衝撃を緩和する。
【００２６】
ここで、ボール螺子ナット４の構造は特に図示しないが、たとえば、ボール螺子ナット４の内周には、螺子軸３の螺旋状の螺子溝３ａに符合するように螺旋状のボール保持部が設けられており、前記保持部に多数のボールが配在されてなり、ボール螺子ナット４の内部にはボールが循環可能なように前記螺旋状保持部の両端を連通する通路が設けられているものであって、螺子軸３を前記ボール螺子ナット４に螺合された場合に、螺子軸３の螺旋状の螺子溝３ａにボール螺子ナット４のボールが嵌合し、ボール螺子ナット４の図１中上下方向の直線運動に伴いボール自体も螺子軸３の螺子溝３ａとの摩擦力により回転するので、ラックアンドピニオン等の機構に比べ滑らかな動作が可能である。さらに、このボール螺子ナット４は、ブラケット１０を介して有底筒状の内筒６に連結されている。
【００２７】
他方、螺子軸３の上端に連結されたトルク変更手段たる電磁クラッチＤの他端側には、モータ１のシャフト１ａが連結されており、螺子軸３が回転すると、この電磁クラッチＤを介してモータ１のシャフト１ａも回転することができる。そして、モータ１は外筒５内に固定されて収納されている。ここで、モータ１は、図示はしないが、ブラシレスモータを例に取ると、フレーム内に回転自在に挿入したシャフト１ａと、フレームに取付けられるコアに巻装したコイルと、シャフト１ａに取付けられる複数の磁石とで構成され、磁石はコイルおよびコアに対向するように設けられている。すなわち、シャフト１ａがフレームに対して回転運動を呈すると、磁石も回転するので、コイルが上記磁石の発生する磁界を横切ることにより誘導起電力を発生する。そして、モータ１の上記各電極は、制御回路等（図示せず）に接続されるか、短絡されて閉回路とされ、電磁力に起因するシャフト１ａの回転に抗するトルクを発生するようにしておくことにより、所望の減衰力を得られるよう調整される。なお、ブラシレスモータの場合には、回転子の位置検出手段としてホール素子、磁気センサや光センサ等が搭載されているが、単に電磁力に起因するトルクを発生させる限りにおいては上記位置検出手段を設ける必要はない。ただし、位置検出手段を設けることにより、回転子の回転運動の状況（回転角や角速度等）を把握することができるのでモータの制御に便利である。たとえば、ホール素子を例に取れば、外部電源から当該素子に通電しておくことが必要であるが、通電する為の電線を当該素子に接続して電流を供給するとすれば良く、また、外部電源を用いずとも、シャフト１ａの回転により発電されるので、この誘導起電力によって発生される電流をホール素子に供給するか、一端外部のバッテリに蓄電しておいて、このバッテリから電流を供給するとしてもよい。なお、上述したところからは、コイルをフレームに、磁石をシャフト１ａに取付けているが、コイルをシャフト１ａに、磁石をフレームに取付けるとしても良い。なお、本実施の形態においてはモータ１をブラシレスモータとしているが、電磁力発生源として使用可能であれば、様々なモータ、たとえば直流モータや交流モータ、誘導モータ等が使用可能である。
【００２８】
また、電磁クラッチＤは、螺子軸３を回転させるトルクが所定のトルク以上となると、モータ１のシャフト１ａとの接続を断つように設定されている。なお、電磁クラッチＤは、回転運動の伝達の可不可を行える周知のものを使用すればよいが、具体的には、たとえば、図２に示すように、モータ１のシャフト１ａにボールベアリング３０を介して回転自在に取付けられた電磁石保持部材３１と、コイル３２が内設され電磁石保持部材３１に固着される電磁石Ｍと、シャフト１ａに嵌着されるクラッチ板３３と、クラッチ板３３に設けられた環状の摩擦板３４と、シャフト１ａにボールベアリング３５を介して回転自在に取付けられ、かつ、螺子軸３に嵌着されるクラッチ板保持部材３６と、クラッチ板保持部材３６に環状板バネ３７を介して揺動自在に取付けられるクラッチ板３８とで構成され、上記コイル３２に電流を印加すると、クラッチ板３８が環状板バネ３７のバネ力に抗してクラッチ板３３に吸引されて当接し、これにより螺子軸３の回転がモータ１のシャフト１ａに伝達され、コイル３２への通電を断つと、クラッチ板３８が上記環状板バネ３７の復元力によりクラッチ板３３から離れるので、螺子軸３の回転がシャフト１ａに伝達されなくなるようになっている。
【００２９】
また、外筒５内には、上述の内筒６が軸受９およびブラケット１０を介して摺動自在に挿入されており、外筒５の図１中下端にはダストシールＳが設けられている。したがって、電磁緩衝器の構成部材は外筒５および内筒６により覆われているので、路面からの飛び石や、雨水等が直接ボール螺子ナット４、モータ１、電磁クラッチＤや螺子軸３に当たることが防止されている。さらに、軸受９およびブラケット１０により内筒６およびボール螺子ナット４に対する螺子軸３の軸ぶれが防止されており、ボール螺子ナット４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、ボールもしくは螺子軸３の螺子溝３ａが損傷する事態を避けることが可能である。また、ボールもしくは螺子軸３の螺子溝３ａの損傷を防止できるので、螺子軸３とボール螺子ナット４の回転若しくは電磁緩衝器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、電磁緩衝器として機能も損なわれず、ひいては、電磁緩衝器の故障を防止できる。
【００３０】
また、外筒５と内筒６との間に軸受９およびブラケット１０を設けることにより、外筒５に対して内筒６が軸ずれを生じて、外筒５の上端部内周が内筒６の外周をかじる事態が防止されており、これにより、外筒５と内筒６との間のシール性の劣化も防止されている。
【００３１】
ちなみに、外筒５の上端には、図示しないブラケットが設けられるとともに、内筒６の下端に設けたアイ型ブラケット２０により、この電磁緩衝器を、たとえば、車両の車体側と車軸側との間に介装できるようになっている。
【００３２】
引き続いて、作用について説明する。電磁緩衝器に伸縮する、すなわち、外筒５に対し内筒６が図１中上下方向に移動すると、この内筒５に連結されたボール螺子ナット４も上下方向の直線運動をする。そして、このボール螺子ナット４の直線運動は、ボール螺子ナット４と螺子軸３のボール螺子機構により、螺子軸３の回転運動に変換される。
【００３３】
ここで、電磁クラッチＤが螺子軸３とシャフト１ａとを接続している状態、すなわち、螺子軸３を回転させようとするトルクが所定のトルク以下で螺子軸３がシャフト１ａに対し回転しえない状態では、螺子軸３が回転運動を呈すると、シャフト１ａも回転する。すると、モータ１内のコイルが磁石の磁界を横ぎることとなり、コイルには誘導起電力が発生し、上述の通りモータ１の各電極を短絡等してあるから、モータ１は、上記誘導起電力に起因するシャフト１ａの回転に抗するトルクを発生する。そして、このシャフト１ａの回転に抗するトルクは、シャフト１ａが螺子軸３に接続されているので、螺子軸３の回転を抑制し、ボール螺子ナット４の上記直線運動を抑制することとなる。
【００３４】
したがって、モータ１のシャフト１ａの回転運動を抑制する作用は、ボール螺子ナット４の直線運動を抑制するように働くので、ボール螺子ナット４の直線運動を抑制する減衰力として作用し、振動エネルギを吸収緩和する。
【００３５】
以上、一連の動作により、電磁緩衝器としての機能を発揮することができるが、ボール螺子ナット４の上下方向の直線運動により螺子軸３を回転させるトルクが、所定のトルク以上となる場合、たとえば、この電磁緩衝器を車両に適用したときに路面から突き上げ入力等の急激で大きな負荷が電磁緩衝器に入力された場合には、電磁クラッチＤは電磁石内のコイルへの電流供給を断つ。すると、螺子軸３のみが回転することとなり、シャフト１ａは回転せずモータ１は電磁力を発生しない。したがって、上記のような状況下では、減衰力の発生を阻止できるので、車体側に衝撃が伝達されてしまうことはなく、車両における乗り心地が向上する。
【００３６】
そして、上記螺子軸３を回転させるトルクが所定のトルク以下となる場合には、電磁クラッチＤのコイルには通電され、通常減衰力を発生する。したがって、路面から突き上げ入力等の急激で大きな負荷が電磁緩衝器に入力された場合にのみ、トルクの伝達を解除することにより、車両における乗り心地を向上することができる。また、所定のトルクについては、電磁緩衝器が適用される車両に適するように、車両における乗り心地を悪化させるような振動入力時に発生するトルクに設定されることが望ましい。
【００３７】
なお、上述したところでは、電磁クラッチＤは、上記所定のトルク負荷時に電磁石内のコイルへの通電を断つとしているが、あらかじめ、所定のトルク負荷時に、クラッチ板３３とクラッチ板３８が当接していても空回りする状態、いわゆる、すべる状態となるように、クラッチ板３８を吸引する力を調整しておくとしてもよい。この場合には、電磁石の規格に応じて電流量を上記状態となるように調整しておけばよい。そうすることで、電磁クラッチＤは、螺子軸３の回転をダイレクトにシャフト１ａに伝達しないので、モータ１のシャフト１ａが回転しないか、回転しても螺子軸３の回転数より低い回転数となり、急激な振動が入力されても大きな減衰力を発生することがなく、車両における乗り心地を向上することが可能となる。
【００３８】
また、螺子軸３の回転数がモータ１の許容回転速度を超えるような場合に電磁クラッチＤへの電流供給を断つようにしておけば、モータの異常発熱よって引き起こされるモータのコイルを形成する導線の絶縁被膜の化学変化等による絶縁性の劣化、ひいては、絶縁性の劣化による漏電、および、モータ自体の損傷等の弊害を防止することもできる。
【００３９】
なお、従来の電磁緩衝器の発生する減衰力は、モータの発生する電磁力に起因するもの以外に、モータの回転子、具体的には、本実施の形態にあっては、モータ１のシャフト１ａおよびシャフト１ａに取付けられている磁石の慣性モーメントに起因するものがある。すなわち、電磁緩衝器が発生する減衰力は、モータの回転子の慣性モーメントと螺子軸の慣性モーメントとモータの発生する電磁力の総和であり、モータの慣性モーメントは、モータのシャフトの角加速度が、緩衝器の伸縮運動の加速度に比例することから、緩衝器の伸縮運動の加速度に比例する。
【００４０】
そして、この上記回転子の慣性モーメントは、上述の通り上記伸縮運動の加速度に比例することから、電磁緩衝器に入力される緩衝器の軸方向の振動入力に対し、モータの電磁力に依存しない減衰力を発生することになり、特に電磁緩衝器を車両に適用する場合には、路面等からの突き上げ入力時のような特に急激な軸方向の振動が入力された場合には、より高い減衰力を発生することになる。
【００４１】
したがって、常に電磁力に依存した減衰力に先んじてモータの回転子の慣性モーメントによる減衰力が発生することとなり、更に上述した通り、上記モータの回転子の慣性モーメントは比較的大きいので、車両における乗り心地が悪化することとなるが、ここで、電磁クラッチＤへの電流供給量を制御して、積極的にクラッチ板３３とクラッチ板３８がすべる状態を制御すれば、モータ１の回転子の慣性モーメントに起因する減衰力による弊害も抑制することができる。すなわち、電磁クラッチＤはモータ１が発生する電磁力によるトルクの伝達を制御することもできるので、上記のように、必要以上の電磁力に起因するトルクを螺子軸３に伝達できないようにすることも可能であるので、電磁クラッチＤへの電流供給量を制御して電磁クラッチＤの伝達可能なトルク自体を制御することとすれば、上記慣性モーメントによる弊害を防止でき、更に車両における乗り心地を向上することもできる。
【００４２】
つづいて、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部材については、同一の符号を付するのみとして、詳しい説明を省略することとする。第２の実施の形態における電磁緩衝器は、図３に示すように、略第１の実施の形態と同様の構成であり、第１の実施の形態と異なるところは、第１の実施の形態では螺子軸３とモータ１のシャフト１ａとの間に電磁クラッチＤが設けられていたが、第２の実施の形態では、螺子軸３とモータ１ａとは直接的に連結されており、さらに、内筒６とアイ型ブラケット２０との間に電磁クラッチＤの換わりにトルクリミッタＴが設けられている点である。
【００４３】
以下、第１の実施の形態と異なる点について詳細に説明すると、ボール螺子ナット４は、内筒６に連結されるブラケット１０に嵌着されるとともに、内筒６は、支持部材たるアイ型ブラケット２０にトルクリミッタＴを介して連結されている。そして、トルクリミッタＴは、図４に示すように、内筒６の下端に結合される軸４０と、軸４０にボールベアリング４１を介して回転自在に連結される下方摩擦板保持部材４２と、下方摩擦板保持部材４２に設けられた環状の下方摩擦板４３と、軸４０に図４中上下方向の移動のみを許容されて嵌合する上方摩擦板保持部材４４と、上方摩擦板保持部材４４に設けられた環状の上方摩擦板４５と、内筒６の下端面と上方摩擦板保持部材４４との間に介装され、上方摩擦板保持部材４４を下方摩擦板保持部材４２へ向けて附勢する皿バネ４６とで構成されている。なお、軸４０は、内筒６に結合されているため、電磁緩衝器の伸縮の際には軸方向の力が作用するが、下方摩擦板保持部材４２から軸４０が脱落しないように、軸４０はボールベアリング４１を挟持し、かつ、下方摩擦板保持部材４２もボールベアリング４１を挟持するようにしてある。そして、このトルクリミッタＴにあっては、軸４０にキー４０ａに上方摩擦板保持部材４４に設けたキー溝４４ａを係合してあり、軸４０に対し上方摩擦板保持部材４４は上下方向の移動のみ許容され、円周方向への回転が規制されているので、上方摩擦板保持部材４４は内筒６と一体的に回転することとなり、この上方摩擦板保持部材４４は皿バネ４６により附勢されているので、上方摩擦板４５とアイ型ブラケット２０側に下方摩擦板保持部材４２を介して取付けられている下方摩擦板４３とが常時当接した状態となり、上方摩擦板４５と下方摩擦板４３との間に生じる摩擦力によって内筒６の支持部材たるアイ型ブラケット２０に対する回転を規制することができるようになっている。そして、内筒６を回転させるトルク、すなわち、内筒６にブラケット１０を介して連結されているボール螺子ナット４を回転させるトルクが、所定のトルク以上となると、上方摩擦板４５が下方摩擦板４３に対してすべりを生じて回転するように、皿バネ４６のイニシャル荷重が設定されている。なお、上記の構成のトルクリミッタＴは一例であって、これ以外にも周知のトルクリミッタが採用されてもよいのは無論である。
【００４４】
第２の実施の形態における電磁緩衝器は、上述のように構成され、つづいて、その作用について説明する。電磁緩衝器に伸縮する、すなわち、外筒５に対し内筒６が図１中上下方向に移動すると、この内筒５に連結されたボール螺子ナット４も上下方向の直線運動をする。そして、このボール螺子ナット４の直線運動は、ボール螺子ナット４と螺子軸３のボール螺子機構により、螺子軸３の回転運動に変換される。
【００４５】
ここで、トルクリミッタＴが内筒６の回転を阻止可能な状態、すなわち、ボール螺子ナット４を回転させようとするトルクが所定のトルク以下でトルクリミッタＴが内筒６がアイ型ブラケット２０に対して回転しない状態では、螺子軸３が回転運動を呈すると、螺子軸３に直結されたシャフト１ａも回転する。すると、モータ１内のコイルが磁石の磁界を横ぎることとなり、コイルには誘導起電力が発生し、上述の通りモータ１の各電極を短絡等してあるから、モータ１は、上記誘導起電力に起因するシャフト１ａの回転に抗するトルクを発生する。そして、このシャフト１ａの回転に抗するトルクは、シャフト１ａが螺子軸３に接続されているので、螺子軸３の回転を抑制し、ボール螺子ナット４の上記直線運動を抑制することとなる。
【００４６】
したがって、モータ１のシャフト１ａの回転運動を抑制する作用は、ボール螺子ナット４の直線運動を抑制するように働くので、ボール螺子ナット４の直線運動を抑制する減衰力として作用し、振動エネルギを吸収緩和する。
【００４７】
以上、一連の動作により、電磁緩衝器としての機能を発揮することができるが、ここで、ボール螺子ナット４が上下方向の直線運動を呈すると、螺子軸３が回転させられるが、同時にボール螺子ナット４にもその反力としてボール螺子ナット４を回転させるトルクが負荷されることとなる。そして、このボール螺子ナット４を回転させるトルクがトルクリミッタＴで設定される所定のトルク以上となると場合、たとえば、この電磁緩衝器を車両に適用したときに路面から突き上げ入力等の急激で大きな負荷が電磁緩衝器に入力された場合には、トルクリミッタＴの上方摩擦板４５が下方摩擦板４３に対してすべりを生じて回転する。すると、ボール螺子ナット４のみが回転する場合には、螺子軸３は回転せずにシャフト１ａは回転せずモータ１は電磁力を発生しない。また、ボール螺子ナット４が回転するとともに螺子軸３も回転する場合には、螺子軸３の回転数は螺子軸３のみが回転する場合の回転数より減少するのでモータ１の発生する電磁力は減少する。
【００４８】
したがって、いずれの場合にも、モータ１は電磁力を発生できないか、もしくは、その発生電磁力が減少するので、車体側に衝撃がダイレクトに伝達されてしまうことはなく、その結果、車両における乗り心地が向上する。
【００４９】
したがって、路面から突き上げ入力等の急激で大きな負荷が電磁緩衝器に入力された場合にのみ、トルク変更手段がトルクの伝達を抑制もしくは解除することにより、車両における乗り心地を向上することができる。また、所定のトルクについては、電磁緩衝器が適用される車両に適するように、車両における乗り心地を悪化させるような振動入力時に発生するトルクに設定されることが望ましく、その所定のトルクは、上記のようにトルクリミッタＴの皿バネ４６のイニシャル荷重により調整することができる。
【００５０】
また、トルクリミッタＴの上方摩擦板４５と下方摩擦板４３がすべる状態となるので、モータ１の回転子の慣性モーメントに起因する減衰力による弊害も抑制することができる。
【００５１】
ちなみに、本実施の形態においては、内筒６の下端とアイ型ブラケット２０との間にトルクリミッタＴを設けているが、ボール螺子ナット４の外周にボール螺子ナット側摩擦板を設けて、このボール螺子ナット側摩擦板に対し対向する摩擦板を設けてトルクリミッタを形成するとしてもよい。この場合には、支持部材は、車両の車体もしくは車軸とボール螺子ナット４とを連結する部材となり、本実施の形態では内筒６とされる。
【００５２】
また、第１の実施の形態では電磁クラッチＤを使用し、第２の実施の形態ではトルクリミッタＴを使用しているが、第１の実施の形態にトルクリミッタＴを、第２の実施の形態に電磁クラッチＤを使用するとしてもよい。
【００５３】
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】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電磁緩衝器の縦断面図である。
【図２】電磁クラッチの縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における電磁緩衝器の縦断面図である。
【図４】トルクリミッタの縦断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    モータ
１ａ  シャフト
３    螺子軸
３ａ  螺子溝
４    螺子ナットたるボール螺子ナット
５    外筒
６    内筒
２０  支持部材たるアイ型ブラケット
Ｄ    電磁クラッチ
Ｔ    トルクリミッタ
【図１】
2005256927.tif 000003
【図２】
2005256927.tif 000004
【図３】
2005256927.tif 000005
【図４】
2005256927.tif 000006