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電磁デバイス回路及び電磁デバイスシステム NEW

国内特許コード P170014427
整理番号 S2016-0197-N0
掲載日 2017年7月13日
出願番号 特願2015-239568
公開番号 特開2017-105283
出願日 平成27年12月8日(2015.12.8)
公開日 平成29年6月15日(2017.6.15)
発明者
  • 林 隆三
  • 松實 良祐
  • 福盛 勇人
  • 須田 義大
  • 中野 公彦
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 電磁デバイス回路及び電磁デバイスシステム NEW
発明の概要 【課題】車両のバウンス、ロール、及びピッチ方向の減衰特性を各々分離し、各自由度の減衰力を独立に調節可能とする。
【解決手段】第1の電磁デバイス及び第2の電磁デバイスの一端同士及び他端同士が接続された第1閉回路と、第2の電磁デバイス及び第3の電磁デバイスの一端同士及び他端同士が接続された第2閉回路と、第3の電磁デバイス及び第4の電磁デバイスの一端同士及び他端同士が接続された第3閉回路と、第1の電磁デバイス及び第4の電磁デバイスの一端同士及び他端同士が接続された第4閉回路と、を備え、第1の電磁デバイスの一端と第3の電磁デバイスの他端、及び第1の電磁デバイスの他端と第3の電磁デバイスの一端とは各々接続され、第2の電磁デバイスの一端と第4の電磁デバイスの他端、及び第2の電磁デバイスの他端と第4の電磁デバイスの一端とは各々接続されている、電磁デバイス回路。
【選択図】図5
従来技術、競合技術の概要


自動車のサスペンションには、操縦安定性と乗り心地という相反する要求の両立が求められる。これらの要求に応える手段としてこれまでに油圧式ショックアブソーバによる振動抑制法が種々開発され、構造的工夫により減衰力特性を非線形にするパッシブ制御や、状態量に基づくアクチュエータ力を利用したアクティブ制御等が実用化されてきた。



一方、近年では脱オイル化、省エネルギ化、及び高性能化等を目指し、電気モータを利用したアクティブサスペンションシステムが知られており、自動車用の電動サスペンション装置としては、電気モータによる運動と振動の相互エネルギ変換を利用した運動・振動制御デバイス(以下電磁デバイスと呼ぶ)を用いた新たなサスペンションシステムが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。



電磁デバイスの例は、この他に能動型船用減揺装置や、鉄道用電磁アクチュエータ等が挙げられ、電磁デバイスは、そのモータに接続する回路により、ダンパ、アクチュエータ、エネルギ回生、センサ、及びばね等様々な機能を持たせることが可能という特徴を持つ。電磁デバイスを用いた自動車用電磁サスペンションとしては、これらの各機能を利用してパッシブ系でありながら性能向上を目指す方法や、省エネルギを考慮したアクティブサスペンション等が提案されている。(例えば、非特許文献2参照)
また、電磁デバイスにはモータ同士を電気的に接続することが容易に可能というもう1つの大きな特徴があり、一方のモータを発電機として利用して逆起電力を発生させ、他方にその電圧を印加して力を発生させたり、複数の電磁デバイスに1つの電源からまとめて電圧を印加したりするといったことが可能になる。



油圧システムにおいても複数のショックアブソーバを連携させた例は存在するが、従来の手法では、複雑な配管構造が必要であり、減衰力特性の設計が困難となり、また、自動車搭載時に空間的余裕が必要となる。



これに対して、4つの電磁デバイスを連携する技術が検討されている。例えば、特許文献1には、4つのモータを備え、8個の抵抗を有する回路により車両のバウンス、ピッチ、及びロール方向に対する減衰特性を制御する技術が記載されている。



また、特許文献2には、4つの電磁式アブソーバを備え、1個の抵抗を有する回路により車両のバウンス、ピッチ、及びロール方向に対する減衰特性を制御する技術が記載されている。

産業上の利用分野


本発明は、電磁デバイス回路及び電磁デバイスシステムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1の電磁デバイス及び第2の電磁デバイスの一端同士及び他端同士が接続された第1閉回路と、
前記第2の電磁デバイス及び第3の電磁デバイスの一端同士及び他端同士が接続された第2閉回路と、
前記第3の電磁デバイス及び第4の電磁デバイスの一端同士及び他端同士が接続された第3閉回路と、
前記第1の電磁デバイス及び前記第4の電磁デバイスの一端同士及び他端同士が接続された第4閉回路と、
を備え、
前記第1の電磁デバイスの一端と前記第3の電磁デバイスの他端、及び前記第1の電磁デバイスの他端と前記第3の電磁デバイスの一端とは各々接続され、
前記第2の電磁デバイスの一端と前記第4の電磁デバイスの他端、及び前記第2の電磁デバイスの他端と前記第4の電磁デバイスの一端とは各々接続されている、
電磁デバイス回路。

【請求項2】
第1の電磁デバイス、第2の電磁デバイス、第3の電磁デバイス、及び第4の電磁デバイスを接続する電磁デバイス回路であって、
前記第1の電磁デバイスの一端及び前記第4の電磁デバイスの一端が接続され、前記第4の電磁デバイスの一端及び前記第2の電磁デバイスの他端が接続され、前記第2の電磁デバイスの他端及び前記第1の電磁デバイスの他端が接続された第1閉回路と、
前記第2の電磁デバイスの一端及び前記第3の電磁デバイスの一端が接続され、前記第3の電磁デバイスの他端及び前記第4の電磁デバイスの他端が接続され、前記第4の電磁デバイスの他端及び前記第2の電磁デバイスの一端が接続された第2閉回路と、
前記第1の電磁デバイスの一端及び前記第2の電磁デバイスの一端が接続され、前記第2の電磁デバイスの他端及び前記第3の電磁デバイスの他端が接続され、前記第3の電磁デバイスの他端及び前記第1の電磁デバイスの一端が接続された第3閉回路と、
前記第1の電磁デバイスの他端及び前記第4の電磁デバイスの他端が接続され、前記第4の電磁デバイスの一端及び前記第3の電磁デバイスの一端が接続され、前記第3の電磁デバイスの一端及び前記第1の電磁デバイスの他端が接続された第4閉回路と、
を備えた電磁デバイス回路。

【請求項3】
前記第1の電磁デバイスの一端及び前記第2の電磁デバイスの一端、前記第1の電磁デバイスの他端及び前記第2の電磁デバイスの他端、前記第3の電磁デバイスの一端及び前記第4の電磁デバイスの一端、及び前記第3の電磁デバイスの他端及び前記第4の電磁デバイスの他端は、各々ロール方向の減衰力調整用抵抗素子を介して接続されている、
請求項1または請求項2に記載の電磁デバイス回路。

【請求項4】
前記第1の電磁デバイスの一端及び前記第4の電磁デバイスの一端、前記第1の電磁デバイスの他端及び前記第4の電磁デバイスの他端、前記第2の電磁デバイスの一端及び前記第3の電磁デバイスの一端、及び前記第2の電磁デバイスの他端及び前記第3の電磁デバイスの他端は、各々ピッチ方向の減衰力調整用抵抗素子を介して接続されている、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電磁デバイス回路。

【請求項5】
前記第1の電磁デバイスの一端及び前記第3の電磁デバイスの他端、前記第1の電磁デバイスの他端及び前記第3の電磁デバイスの一端、前記第2の電磁デバイスの一端及び前記第4の電磁デバイスの他端、及び前記第2の電磁デバイスの他端及び前記第4の電磁デバイスの一端は、各々バウンス方向の減衰力調整用抵抗素子を介して接続されている、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電磁デバイス回路。

【請求項6】
モータ、及び前記モータの回転軸に連結され、かつ並進運動を回転運動に変換して前記モータの回転軸を回転させる運動変換部を備え、各々車両右側の前後、及び車両左側の前後に対応させて配置される4つの電磁デバイスと、
車両前側左右に配置される一対の電磁デバイスのモータのコイルと共に第1閉回路を形成し、前記回転軸の回転により前記第1閉回路内のモータのコイルに励起された誘導起電力による電流が流れて前記第1閉回路内のモータに減衰力を発生させる一対の第1の抵抗と、
車両左側前後に配置される一対の電磁デバイスのモータのコイルと共に第2閉回路を形成し、前記回転軸の回転により前記第2閉回路内のモータのコイルに励起された誘導起電力による電流が流れて前記第2閉回路内のモータに減衰力を発生させる一対の第2の抵抗と、
車両後側左右に配置される一対の電磁デバイスのモータのコイルと共に第3閉回路を形成し、前記回転軸の回転により前記第3閉回路内のモータのコイルに励起された誘導起電力による電流が流れて前記第3閉回路内のモータに減衰力を発生させる一対の第3の抵抗と、
車両右側前後に配置される一対の電磁デバイスのモータのコイルと共に第4閉回路を形成し、前記回転軸の回転により前記第4閉回路内のモータのコイルに励起された誘導起電力による電流が流れて前記第4閉回路内のモータに減衰力を発生させる一対の第4の抵抗と、
車両左側前方に配置される電磁デバイスのモータのコイルの一端と、車両右側後方に配置される電磁デバイスのモータのコイルの他端、及び車両左側前方に配置される電磁デバイスのモータのコイルの他端と、車両右側後方に配置される電磁デバイスのモータのコイルの一端とを各々接続する一対の第5の抵抗と、
車両右側前方に配置される電磁デバイスのモータのコイルの一端と、車両左側後方に配置される電磁デバイスのモータのコイルの他端、及び車両右側前方に配置される電磁デバイスのモータのコイルの他端と、車両左側後方に配置される電磁デバイスのモータのコイルの一端とを各々接続する一対の第6の抵抗と、
を含む電磁デバイス回路。

【請求項7】
第1の電磁デバイス及び第2の電磁デバイスの一端同士及び他端同士がロール方向の減衰力調整用抵抗素子を介して接続された第1閉回路と、
前記第2の電磁デバイス及び第3の電磁デバイスの一端同士及び他端同士がピッチ方向の減衰力調整用抵抗素子を介して接続された第2閉回路と、
前記第3の電磁デバイス及び第4の電磁デバイスの一端同士及び他端同士が前記ロール方向の減衰力調整用抵抗素子を介して接続された第3閉回路と、
前記第1の電磁デバイス及び前記第4の電磁デバイスの一端同士及び他端同士がピッチ方向の減衰力調整用抵抗素子を介して接続された第4閉回路と、
を備え、
前記第1の電磁デバイスの一端と前記第3の電磁デバイスの他端、及び前記第1の電磁デバイスの他端と前記第3の電磁デバイスの一端とが各々、バウンス方向の減衰力調整用抵抗素子を介して接続され、
前記第2の電磁デバイスの一端と前記第4の電磁デバイスの他端、及び前記第2の電磁デバイスの他端と前記第4の電磁デバイスの一端とが各々、バウンス方向の減衰力調整用抵抗素子を介して接続されている、電磁デバイス回路と、
前記ロール方向の減衰力調整用抵抗素子、前記ピッチ方向の減衰力調整用抵抗素子、及び前記バウンス方向の減衰力調整用抵抗素子の抵抗値を制御する制御部と、
を備えた電磁デバイスシステム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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