CN217307523U - 电动致动器 - Google Patents
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Abstract
电动致动器,其具有:可动件,其具有轴和铁芯体,该可动件可沿轴向移动;线圈,其包围铁芯体;壳体;磁铁,其位于线圈的径向内侧或线圈的径向外侧;及非磁性体制成的引导部件,其呈包围铁芯体的筒状。引导部件将铁芯体支承为能够沿轴向移动。壳体具有:周壁部,其位于线圈的径向外侧,包围线圈;第1轴向壁部,其位于线圈的轴向一侧;及第2轴向壁部,其位于线圈的轴向另一侧。第1轴向壁部具有供轴沿轴向通过的第1贯通孔。第2轴向壁部具有供轴沿轴向通过的第2贯通孔。第1贯通孔对轴进行支承,以使轴能够沿轴向移动。第2贯通孔的内径与轴中的通过第2贯通孔的部分的外径之差大于第1贯通孔的内径与轴中的通过第1贯通孔的部分的外径之差。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动致动器。
背景技术
例如,在专利文献1中记载了具有分别安装有励磁线圈的两个筒状绕线架和被夹持在两个筒状绕线架之间的永久磁铁的螺线管。
专利文献1:日本实公平8-2968号公报
在上述那样的螺线管中,由于将分别安装有励磁线圈的两个筒状绕线架沿轴向排列配置,因此存在螺线管的轴向尺寸大型化的问题。
实用新型内容
鉴于上述情况,本实用新型的目的之一在于提供具有能够在轴向上小型化的结构的电动致动器。
本实用新型的电动致动器的一个方式具有:可动件,其具有沿着在轴向上延伸的中心轴线配置的轴和固定于所述轴的磁性体制成的铁芯体,该可动件能够沿轴向移动;线圈,其位于所述铁芯体的径向外侧,包围所述铁芯体;磁性体制成的壳体,其在内部收纳所述铁芯体和所述线圈;磁铁,其收纳在所述壳体的内部,该磁铁位于所述线圈的径向内侧或所述线圈的径向外侧;以及非磁性体制成的引导部件,其位于所述铁芯体的径向外侧,该引导部件呈包围所述铁芯体的筒状。所述引导部件将所述铁芯体支承为能够沿轴向移动。所述壳体具有:周壁部,其位于所述线圈的径向外侧,包围所述线圈;第1轴向壁部,其位于所述线圈的轴向一侧;以及第2轴向壁部,其位于所述线圈的轴向另一侧。所述第1轴向壁部具有供所述轴沿轴向通过的第1贯通孔。所述第2轴向壁部具有供所述轴沿轴向通过的第2贯通孔。所述第1贯通孔对所述轴进行支承,以使所述轴能够沿轴向移动。所述第2贯通孔的内径与所述轴中的通过所述第2贯通孔的部分的外径之差大于所述第1贯通孔的内径与所述轴中的通过所述第1贯通孔的部分的外径之差。
在上述方式的电动致动器中,所述第2贯通孔的内径大于所述第1贯通孔的内径。
在上述方式的电动致动器中,所述第1轴向壁部具有位于所述铁芯体的轴向一侧的第1铁芯部,所述第2轴向壁部具有位于所述铁芯体的轴向另一侧的第2铁芯部,所述第1铁芯部的朝向轴向另一侧的面中的沿轴向观察时与所述铁芯体重叠的部分的面积比所述第2铁芯部的朝向轴向一侧的面中的沿轴向观察时与所述铁芯体重叠的部分的面积大,所述第1贯通孔设置于所述第1铁芯部,所述第2贯通孔设置于所述第2铁芯部。
在上述方式的电动致动器中,所述引导部件在轴向上位于所述第1铁芯部与所述第2铁芯部之间。
在上述方式的电动致动器中,所述第1铁芯部具有与所述引导部件的轴向一侧的端部嵌合的第1嵌合部,所述第2铁芯部具有与所述引导部件的轴向另一侧的端部嵌合的第2嵌合部。
在上述方式的电动致动器中,所述磁铁位于所述线圈的径向内侧,所述引导部件位于所述磁铁与所述铁芯体的径向之间。
根据本实用新型的一个方式,能够使电动致动器在轴向上小型化。
附图说明
图1是示出一个实施方式的电动致动器的剖视图。
图2是示出一个实施方式的电动致动器和与电动致动器连结的臂的剖视图。
图3是示出一个实施方式的电动致动器的一部分的剖视图,是示出可动件位于最上侧的状态的图。
图4是示出一个实施方式的电动致动器的一部分的剖视图,是示出可动件从上侧向下侧移动的中途的状态的图。
图5是示出一个实施方式的电动致动器的一部分的剖视图,是示出可动件位于最下侧的状态的图。
图6是示出一个实施方式的电动致动器的一部分的剖视图,是示出可动件从下侧向上侧移动的中途的状态的图。
标号说明
10:壳体;10a:第1轴向壁部;10b:第2轴向壁部;11b:周壁部;21:第1铁芯部;21e:第1贯通孔;21h:第1嵌合部;22:第2铁芯部;22e:第2贯通孔;22h:第2嵌合部;40:线圈;50:磁铁;60:引导部件;70:可动件;71:轴;72:铁芯体;100:电动致动器;J:中心轴线。
具体实施方式
图1所示的本实施方式的电动致动器100是安装在车辆上的电动致动器。更具体地,电动致动器100例如是安装在基于车辆驾驶员的换挡操作而被驱动的线控驻车方式的致动器装置中的电动致动器。
在各图中,示出电动致动器100的中心轴线J。中心轴线J是假想轴线。在以下的说明中,将中心轴线J延伸的方向、即中心轴线J的轴向简称为"轴向",将以中心轴线J为中心的径向简称为"径向",将以中心轴线J为中心的周向简称为"周向"。在各图中,示出与轴向平行的Z轴。在以下的说明中,将轴向中的Z轴的箭头所朝向的一侧(+Z侧)称为"上侧",将轴向中的与Z轴的箭头所朝向的一侧相反的一侧(-Z侧)称为"下侧"。在本实施方式中,上侧相当于"轴向一侧",下侧相当于"轴向另一侧"。另外,上侧和下侧是用于简单说明各部的配置关系等的名称,实际的配置关系等也可以是用这些名称示出的配置关系等以外的配置关系等。
如图1所示,本实施方式的电动致动器100具有壳体10、绕线架30、线圈40、覆盖部41、磁铁50、引导部件60、间隔件61、可动件70、弹性部件80。电动致动器100通过使可动件70沿轴向移动,能够切换车辆的齿轮为驻车的锁定状态和车辆的齿轮为驻车以外的非锁定状态。车辆的齿轮为驻车以外的情况例如包含车辆的齿轮为驱动、空档、倒档等的情况。
可动件70能够沿着中心轴线J在轴向上移动。可动件70具有沿着沿轴向延伸的中心轴线J配置的轴71和固定在轴71上的磁性体制成的铁芯体72。轴71是以中心轴线J为中心沿轴向延伸的圆柱状。在本实施方式中,轴71的外径在轴向的整体上相同。轴71是非磁性体制成。
另外,在本说明书中,"磁性体"包含强磁性体。另外,在本说明书中,"非磁性体"是指不是强磁性体的物质,包含反磁性体和顺磁性体。非磁性体与磁性体相比具有磁通难以通过的性质。
如图2所示,向一个方向延伸的臂A的一端可旋转地连结在轴71的上侧的端部。臂A能够绕设置在臂A的中间部分的旋转轴线R旋转。旋转轴线R是沿与中心轴线J垂直的方向延伸的假想轴线。臂A例如连接到车辆的换挡杆。
在本实施方式中,铁芯体72是沿轴向延伸且在轴向两侧开口的筒状。更详细地说,铁芯体72是以中心轴线J为中心的圆筒状。在铁芯体72的径向内侧沿轴向贯穿有轴71。铁芯体72的内周面固定在轴71的外周面上。如图1所示,铁芯体72具有铁芯中央部72a、铁芯上部72b和铁芯下部72c。铁芯中央部72a是铁芯体72中的位于轴向中央的部分。铁芯中央部72a的外径在整个轴向上相同。
铁芯上部72b是铁芯体72中的与铁芯中央部72a的上侧相连的部分。铁芯上部72b的上侧的端部是铁芯体72的上侧的端部。铁芯上部72b的外径小于铁芯中央部72a的外径。铁芯上部72b的外径随着从铁芯中央部72a向上侧离开而变小。铁芯上部72b的外周面是随着从下侧朝向上侧而外径变小的锥面。
铁芯下部72c是铁芯体72中的与铁芯中央部72a的下侧相连的部分。铁芯下部72c的下侧的端部是铁芯体72的下侧的端部。铁芯下部72c的外径小于铁芯中央部72a的外径。铁芯下部72c的外径随着从铁芯中央部72a向下侧离开而变小。铁芯下部72c的外周面是随着从上侧朝向下侧而外径变小的锥面。铁芯上部72b的轴向尺寸和铁芯下部72c的轴向尺寸小于铁芯中央部72a的轴向尺寸。铁芯上部72b的轴向尺寸和铁芯下部72c的轴向尺寸例如彼此相同。
壳体10在内部收纳有绕线架30、线圈40、磁铁50、引导部件60、间隔件61、轴71的一部分以及铁芯体72。壳体10是磁性体制成。壳体10具有筒部件11、盖部件12、第1铁芯部21和第2铁芯部22。在本实施方式中,筒部件11、盖部件12、第1铁芯部21和第2铁芯部22彼此分体,分别是磁性体制成的部件。
筒部件11是向上侧开口的筒状。在本实施方式中,筒部件11是以中心轴线J为中心的圆筒状。筒部件11具有包围中心轴线J的环状部11a和从环状部11a的径向外周缘部向上侧延伸的周壁部11b。即,壳体10具有环状部11a和周壁部11b。在本实施方式中,环状部11a是以中心轴线J为中心的圆环状。环状部11a是板面朝向轴向的板状。在本实施方式中,周壁部11b是以中心轴线J为中心的圆筒状。周壁部11b位于线圈40的径向外侧。周壁部11b包围线圈40。
盖部件12是包围中心轴线J的环状。在本实施方式中,盖部件12是以中心轴线J为中心的圆环状。盖部件12是板面朝向轴向的板状。盖部件12固定在筒部件11的上侧的端部。盖部件12从筒部件11的上侧的端部向径向内侧突出。盖部件12堵塞筒部件11的上侧开口的一部分。盖部件12例如通过设置在筒部件11的上侧的端部的多个压接部11c固定在筒部件11上。压接部11c是被压接的部分。
第1铁芯部21固定在环状的盖部件12的径向内侧。第1铁芯部21位于铁芯体72的上侧。在第1铁芯部21上设置有沿轴向贯通第1铁芯部21的第1贯通孔21e。在本实施方式中,第1贯通孔21e是以中心轴线J为中心的圆形的孔。轴71沿轴向通过第1贯通孔21e。轴71例如间隙嵌合在第1贯通孔21e中。在本实施方式中,第1贯通孔21e将轴71支承为能够沿轴向移动。可动件70例如在轴71的外周面的一部分与第1贯通孔21e的内周面接触的状态下沿轴向移动。
第1铁芯部21具有第1基部21a、第1收纳部21b和压接部21m。第1基部21a嵌合在盖部件12的径向内侧。第1基部21a是以中心轴线J为中心的圆环状。第1收纳部21b与第1基部21a的下侧相连。第1收纳部21b位于周壁部11b的径向内侧。第1收纳部21b嵌合在绕线架30的上侧的端部的径向内侧。第1收纳部21b能够将铁芯体72的上侧的端部收纳于内部。第1收纳部21b向下侧开口。第1收纳部21b具有第1底壁部21c和第1筒状壁部21d。
第1底壁部21c是与第1基部21a的下侧相连的部分。第1底壁部21c位于铁芯体72的上侧。在本实施方式中,第1底壁部21c是以中心轴线J为中心的圆环状。第1底壁部21c的外径大于第1基部21a的外径。第1底壁部21c比第1基部21a更向径向外侧突出。第1底壁部21c中的位于比第1基部21a靠径向外侧的部分与盖部件12的下侧的面接触。第1底壁部21c具有朝向下侧的第1底面21k。第1底面21k是以中心轴线J为中心、包围第1贯通孔21e的下侧的开口的圆环状。第1底面21k是与轴向垂直的平坦面。
第1筒状壁部21d从第1底壁部21c的径向外周缘部向下侧突出。在本实施方式中,第1筒状壁部21d是以中心轴线J为中心且向下侧开口的圆筒状。第1筒状壁部21d的至少一部分位于线圈40的径向内侧。在本实施方式中,第1筒状壁部21d的整体位于线圈40的上端部的径向内侧。在第1筒状壁部21d的外周面的下侧部分设置有具有朝向下侧的台阶面21f的外侧台阶部21r。台阶面21f是以中心轴线J为中心的圆环状。台阶面21f是与轴向垂直的平坦面。第1筒状壁部21d的外周面中的位于比外侧台阶部21r靠上侧的部分是在整个轴向上外径均匀的圆筒状。
在第1筒状壁部21d的内周面的下侧部分设置有具有朝向下侧的台阶面21g的内侧台阶部21s。台阶面21g是以中心轴线J为中心的圆环状。台阶面21g是与轴向垂直的平坦面。内侧台阶部21s位于比外侧台阶部21r靠上侧的位置。第1筒状壁部21d的内周面中的比内侧台阶部21s靠下侧的内周面部21i是在整个轴向上内径均匀的圆筒状。第1筒状壁部21d的内周面中的比内侧台阶部21s靠上侧的内周面部21j是随着从下侧朝向上侧而内径变小的锥面。内周面部21j的内径小于内周面部21i的内径。内周面部21j位于比内周面部21i靠径向内侧的位置。内周面部21j的轴向尺寸比内周面部21i的轴向尺寸大。
通过设置外侧台阶部21r和内侧台阶部21s,在第1筒状壁部21d的下侧的端部设置有第1嵌合部21h。即,第1铁芯部21具有第1嵌合部21h。第1嵌合部21h的内周面是内周面部21i。第1嵌合部21h的外周面是第1筒状壁部21d的外周面中的比外侧台阶部21r靠下侧的部分。第1嵌合部21h的外周面的上侧部分是在整个轴向上外径均匀的圆筒状。第1嵌合部21h的外周面的下侧部分是随着从上侧朝向下侧而外径变小的锥面。
在本实施方式中,第1收纳部21b的内表面21p由内周面部21i、内侧台阶部21s的台阶面21g、内周面部21j和第1底面21k构成。内周面部21i的上侧的端部和内周面部21j的下侧的端部通过台阶面21g连接。内周面部21j的上侧的端部与第1底面21k的径向外侧的端部连接。在本实施方式中,内周面部21j以及第1底面21k是第1铁芯部21的朝向下侧的面中的在轴向观察时与铁芯体72重叠的部分。
压接部21m是被压接的部分。压接部21m从第1基部21a的上侧的端部的径向外周缘部向径向外侧突出。压接部21m与盖部件12的上侧的面接触。盖部件12的径向内周缘部在轴向上被压接部21m和第1底壁部21c夹持。由此,第1铁芯部21相对于盖部件12被固定。
第2铁芯部22固定在环状部11a的径向内侧。第2铁芯部22位于铁芯体72的下侧。在第2铁芯部22设置有沿轴向贯通第2铁芯部22的第2贯通孔22e。在本实施方式中,第2贯通孔22e是以中心轴线J为中心的圆形的孔。轴71沿轴向穿过第2贯通孔22e。轴71中的穿过第2贯通孔22e的部分的外周面配置成从第2贯通孔22e的内周面向径向内侧离开。在本实施方式中,第2贯通孔22e不支承轴71。
在本实施方式中,第2贯通孔22e的内径比第1贯通孔21e的内径大。这里,如上所述,在本实施方式中,轴71的外径在整个轴向上相同。因此,在本实施方式中,第2贯通孔22e的内径与轴71中的穿过第2贯通孔22e的部分的外径之差大于第1贯通孔21e的内径与轴71中的穿过第1贯通孔21e的部分的外径之差。第2贯通孔22e的内周面与轴71中的穿过第2贯通孔22e的部分的外周面之间的径向间隙大于第1贯通孔21e的内周面与轴71中的穿过第1贯通孔21e的部分的外周面之间的径向间隙。
第2铁芯部22具有第2基部22a、第2收纳部22b和压接部22m。第2基部22a嵌合在环状部11a的径向内侧。第2基部22a是以中心轴线J为中心的圆环状。
第2收纳部22b与第2基部22a的上侧相连。第2收纳部22b位于周壁部11b的径向内侧。第2收纳部22b插入到绕线架30的下侧的端部的径向内侧。在第2收纳部22b的外周面与绕线架30的内周面的径向之间设置有间隙。第2收纳部22b能够将铁芯体72的下侧的端部收纳于内部。第2收纳部22b向上侧开口。在本实施方式中,第2收纳部22b的外径比第1收纳部21b的外径小。在本实施方式中,第2收纳部22b的轴向尺寸小于第1收纳部21b的轴向尺寸。第2收纳部22b具有第2底壁部22c和第2筒状壁部22d。
第2底壁部22c是与第2基部22a的上侧相连的部分。第2底壁部22c位于铁芯体72的下侧。在本实施方式中,第2底壁部22c是以中心轴线J为中心的圆环状。第2底壁部22c的外径大于第2基部22a的外径。第2底壁部22c比第2基部22a更向径向外侧突出。第2底壁部22c中的比第2基部22a靠径向外侧的部分与环状部11a的上侧的面接触。第2底壁部22c具有朝向上侧的第2底面22k。第2底面22k是以中心轴线J为中心、包围第2贯通孔22e的上侧的开口的圆环状。第2底面22k是与轴向垂直的平坦面。
第2筒状壁部22d从第2底壁部22c的径向外周缘部向上侧突出。在本实施方式中,第2筒状壁部22d是以中心轴线J为中心且向上侧开口的圆筒状。第2筒状壁部22d的至少一部分位于线圈40的径向内侧。在本实施方式中,第2筒状壁部22d的整体位于线圈40的下端部的径向内侧。在第2筒状壁部22d的外周面的上侧部分设置有具有朝向上侧的台阶面22f的外侧台阶部22r。台阶面22f是以中心轴线J为中心的圆环状。台阶面22f是与轴向垂直的平坦面。第2筒状壁部22d的内周面22j是随着从上侧朝向下侧而内径变小的锥面。内周面22j的轴向尺寸比内周面部21j的轴向尺寸小。
通过设置外侧台阶部22r,在第2筒状壁部22d的上侧的端部设置有第2嵌合部22h。即,第2铁芯部22具有第2嵌合部22h。第2嵌合部22h的内周面是内周面22j的上侧部分。第2嵌合部22h的外周面是第2筒状壁部22d的外周面中的比外侧台阶部22r靠上侧的部分。第2嵌合部22h的外周面是在整个轴向上外径均匀的圆筒状。第2嵌合部22h的外周面位于比第1嵌合部21h的内周面即内周面部21i靠径向内侧的位置。即,第2嵌合部22h的外径小于第1嵌合部21h的内径。
在本实施方式中,第2收纳部22b的内表面22p由内周面22j和第2底面22k构成。内周面22j的下侧的端部与第2底面22k的径向外侧的端部连接。在本实施方式中,内表面22p是第2铁芯部22的朝向上侧的面中的、沿轴向观察时与铁芯体72重叠的部分。内周面22j的面积比内周面部21j的面积小。第2底面22k的面积小于第1底面21k的面积。因此,内表面22p的总面积小于第1铁芯部21的内周面部21j的面积与第1底面21k的面积的总面积。即,第1铁芯部21的朝向下侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体72重叠的部分的面积大于第2铁芯部22的朝向上侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体72重叠的部分的面积。在本实施方式中,第1收纳部21b的内表面21p的面积大于第2收纳部22b的内表面22p的面积。
压接部22m是被压接的部分。压接部22m从第2基部22a的下侧的端部的径向外周缘部向径向外侧突出。压接部22m与环状部11a的下侧的面接触。环状部11a的径向内周缘部在轴向上被压接部22m和第2底壁部22c夹持。由此,第2铁芯部22相对于环状部11a被固定。
在本实施方式中,第1铁芯部21的径向尺寸大于第2铁芯部22的径向尺寸。第1收纳部21b的径向尺寸比第2收纳部22b的径向尺寸大。第1收纳部21b的轴向尺寸大于第2收纳部22b的轴向尺寸。在本实施方式中,第1铁芯部21的体积大于第2铁芯部22的体积。第1收纳部21b的体积大于第2收纳部22b的体积。
在本实施方式中,由盖部件12和第1铁芯部21构成位于线圈40的上侧的第1轴向壁部10a。另外,在本实施方式中,由环状部11a和第2铁芯部22构成位于线圈40的下侧的第2轴向壁部10b。即,在本实施方式中,壳体10包含具有第1铁芯部21的第1轴向壁部10a和具有第2铁芯部22的第2轴向壁部10b。第1轴向壁部10a具有沿轴向贯通第1轴向壁部10a的第1贯通孔21e。第2轴向壁部10b具有沿轴向贯通第2轴向壁部10b的第2贯通孔22e。
绕线架30位于铁芯体72的径向外侧。绕线架30是包围铁芯体72的筒状。在本实施方式中,绕线架30是以中心轴线J为中心、在轴向两侧开口的圆筒状。绕线架30位于周壁部11b的径向内侧。绕线架30在轴向上位于环状部11a与盖部件12之间。绕线架30是非磁性体制成。绕线架30例如是树脂制。绕线架30具有绕线架主体部31、上侧凸缘部32和下侧凸缘部33。
绕线架主体部31是以中心轴线J为中心、在轴向两侧开口的圆筒状。绕线架主体部31的外径在轴向的整体上相同。绕线架主体部31具有第1部分31a和与第1部分31a的下侧相连的第2部分31b。第1部分31a的上侧的端部是绕线架主体部31的上侧的端部。第2部分31b的下侧的端部是绕线架主体部31的下侧的端部。第1部分31a的内径大于第2部分31b的内径。第1部分31a的外径与第2部分31b的外径相互相同。第1部分31a的轴向尺寸比第2部分31b的轴向尺寸大。在第1部分31a的内周面与第2部分31b的内周面之间设置有具有朝向上侧的台阶面34a的台阶部34。即,在绕线架30的内周面上设置有具有朝向上侧的台阶面34a的台阶部34。在本实施方式中,台阶面34a是与轴向垂直的平坦面。台阶面34a是以中心轴线J为中心的圆环状。第2部分31b的内周面比第1部分31a的内周面更向径向内侧突出。
上侧凸缘部32从绕线架主体部31的上侧的端部向径向外侧突出。上侧凸缘部32是以中心轴线J为中心的圆环状。下侧凸缘部33从绕线架主体部31的下侧的端部向径向外侧突出。下侧凸缘部33是以中心轴线J为中心的圆环状。
绕线架30具有从绕线架30的下侧端面向上侧凹陷的凹部35。凹部35向径向内侧开口。凹部35是以中心轴线J为中心的圆环状。凹部35设置于下侧凸缘部33。在凹部35中收纳有弹性部件80的至少一部分。
绕线架30的轴向尺寸小于环状部11a的上侧的面与盖部件12的下侧的面之间的轴向距离。绕线架30的上侧的端部隔着间隙与盖部件12的下侧的面的下侧对置配置。在本实施方式中,上侧凸缘部32的上侧的面隔着间隙与盖部件12的下侧的面的下侧对置配置。绕线架30的下侧的端部隔着间隙与环状部11a的上侧的面的上侧对置配置。在本实施方式中,下侧凸缘部33的下侧的面隔着间隙与环状部11a的上侧的面的上侧对置配置。
线圈40例如是将金属制的线材绕中心轴线J卷绕成螺旋状而构成的螺线管。线圈40卷绕在绕线架30的外周面上。更详细地说,线圈40卷绕在绕线架主体部31的外周面上。线圈40是以中心轴线J为中心沿轴向延伸的圆筒状。线圈40位于铁芯体72的径向外侧。线圈40包围铁芯体72。线圈40经由未图示的布线部件与未图示的外部电源电连接。
覆盖部41位于绕线架30以及线圈40的径向外侧。覆盖部41是以中心轴线J为中心的圆筒状。覆盖部41覆盖线圈40的整个外周面、上侧凸缘部32的整个外周面以及下侧凸缘部33的整个外周面。覆盖部41固定在绕线架30以及线圈40上。覆盖部41嵌合在周壁部11b的径向内侧。覆盖部41例如是树脂制。
在本实施方式中,磁铁50是沿轴向延伸的筒状。更详细地说,磁铁50是以中心轴线J为中心、在轴向两侧开口的圆筒状。虽然省略了图示,但磁铁50例如由半圆筒状的两个磁铁在径向上对准而构成。磁铁50沿径向具有不同的磁极。磁铁50的径向内侧的磁极与磁铁50的径向外侧的磁极互不相同。在本实施方式中,磁铁50在径向内侧具有N极的磁极部50N。磁铁50在径向外侧具有S极的磁极部50S。另外,也可以是磁铁50的径向内侧为S极,磁铁50的径向外侧为N极。在本实施方式中,磁铁50是永久磁铁。
磁铁50被收纳在壳体10的内部。磁铁50在轴向上位于第1轴向壁部10a与第2轴向壁部10b之间。更详细地说,磁铁50的径向内周缘部在轴向上位于第1筒状壁部21d和第2筒状壁部22d之间。磁铁50的径向外周缘部在轴向上位于第1筒状壁部21d与环状部11a之间。在本实施方式中,磁铁50在轴向上与第1轴向壁部10a和第2轴向壁部10b的双方分开配置。磁铁50与盖部件12之间的轴向距离与磁铁50与环状部11a之间的轴向距离大致相同。磁铁50与第1铁芯部21之间的轴向距离小于磁铁50与第2铁芯部22之间的轴向距离。
磁铁50位于绕线架30以及线圈40的径向内侧。在本实施方式中,磁铁50位于引导部件60与绕线架30的径向之间。磁铁50的外周面与绕线架30的内周面接触。更详细地说,磁铁50的外周面与绕线架主体部31的第1部分31a的内周面接触。磁铁50的下侧端面的径向外侧部分与台阶面34a接触。由此,磁铁50的下侧的端部被台阶面34a从下侧支承。磁铁50的内周面位于比绕线架主体部31的第2部分31b的内周面更靠径向内侧的位置。在本实施方式中,磁铁50被压入绕线架30的径向内侧。磁铁50例如被轻微压入第1部分31a的径向内侧。
磁铁50的轴向尺寸小于铁芯体72的轴向尺寸、绕线架30的轴向尺寸以及线圈40的轴向尺寸。即,在本实施方式中,铁芯体72的轴向尺寸比磁铁50的轴向尺寸大。磁铁50的上侧的端部比线圈40的上侧的端部靠下侧。磁铁50的下侧的端部比线圈40的下侧的端部靠上侧。即,线圈40比磁铁50更向轴向两侧突出。
在本实施方式中,磁铁50的轴向上的中央部的轴向位置与壳体10中的位于铁芯体72的上侧的部分和壳体10中的位于铁芯体72的下侧的部分之间的轴向上的中央部的轴向位置相同。在本实施方式中,壳体10中的位于铁芯体72的上侧的部分是第1底壁部21c。在本实施方式中,壳体10中的位于铁芯体72的下侧的部分是第2底壁部22c。磁铁50的轴向上的中央部的轴向位置与线圈40的轴向上的中央部的轴向位置大致相同。
引导部件60为在轴向两侧开口并沿轴向延伸的筒状。在本实施方式中,引导部件60是以中心轴线J为中心的圆筒状。引导部件60由非磁性体制成。引导部件60例如由不锈钢等金属制成。引导部件60位于铁芯体72的径向外侧。引导部件60位于绕线架30以及磁铁50的径向内侧。即,在本实施方式中,引导部件60位于磁铁50与铁芯体72的径向之间。引导部件60间隙嵌合在磁铁50的径向内侧。
引导部件60包围铁芯体72。引导部件60将铁芯体72支承为能够沿轴向移动。在引导部件60的径向内侧间隙嵌合有铁芯体72。可动件70例如在铁芯体72的外周面的一部分与引导部件60的内周面接触的状态下沿轴向移动。在本实施方式中,例如,在铁芯体72的铁芯中央部72a的外周面的一部分与引导部件60的内周面接触的状态下,可动件70沿轴向移动。
引导部件60在轴向上位于第1铁芯部21和第2铁芯部22之间。引导部件60的上侧的端部与第1嵌合部21h嵌合。更详细地说,引导部件60的上侧的端部嵌合在第1嵌合部21h的径向内侧。引导部件60的上侧的端部例如被轻微压入第1嵌合部21h的径向内侧。引导部件60的下侧的端部与第2嵌合部22h嵌合。更详细地说,引导部件60的下侧的端部从径向外侧与第2嵌合部22h嵌合。换言之,第2嵌合部22h嵌合在引导部件60的下侧的端部的径向内侧。第2嵌合部22h例如被轻微压入引导部件60的下侧的端部的径向内侧。
引导部件60的上侧的端部与台阶面21g的下侧对置配置。引导部件60的下侧的端部与台阶面22f的上侧对置配置。虽然省略了图示,但在引导部件60的上侧的端部与台阶面21g的轴向之间以及引导部件60的下侧的端部与台阶面22f的轴向之间的至少一方设置有间隙。
在本实施方式中,间隔件61是包围中心轴线J的筒状。更详细地说,间隔件61是以中心轴线J为中心、在轴向两侧开口的圆筒状。间隔件61是非磁性体制成。间隔件61例如是不锈钢等金属制。间隔件61收纳在壳体10的内部。间隔件61在轴向上位于第1轴向壁部10a与磁铁50之间。在本实施方式中,间隔件61在轴向上位于第1铁芯部21的第1筒状壁部21d的径向外周缘部与磁铁50的径向外周缘部之间。
间隔件61的上侧的端部与台阶面21f接触。间隔件61的上侧的端部从径向外侧嵌合于第1嵌合部21h。换言之,第1嵌合部21h嵌合在间隔件61的上侧的端部的径向内侧。这样,在本实施方式中,第1铁芯部21具有第1嵌合部21h作为间隔件61的上侧的端部所嵌合的部分。第1嵌合部21h例如被轻微压入间隔件61的上侧的端部的径向内侧。间隔件61的下侧的端部与磁铁50的上侧端面中的径向外周缘部接触。由此,磁铁50的上侧的端部被间隔件61从上侧支承。
间隔件61的轴向尺寸小于引导部件60的轴向尺寸和磁铁50的轴向尺寸。间隔件61的轴向尺寸大于第1嵌合部21h的轴向尺寸。间隔件61的内周面与外周面之间的径向厚度大于引导部件60的内周面与外周面之间的径向厚度。间隔件61位于引导部件60的径向外侧。间隔件61包围引导部件60中的嵌合于第1嵌合部21h的径向内侧的部分。间隔件61间隙嵌合在绕线架30的径向内侧。更详细地说,间隔件61间隙嵌合在绕线架主体部31的第1部分31a的径向内侧。
在本实施方式中,弹性部件80是波形垫圈。弹性部件80在轴向上位于绕线架30与第2轴向壁部10b之间。在本实施方式中,弹性部件80在轴向上位于凹部35与环状部11a之间。弹性部件80是包围中心轴线J的环状。在本实施方式中,弹性部件80位于第2铁芯部22的第2收纳部22b的径向外侧。弹性部件80包围第2收纳部22b。弹性部件80与绕线架30和第2轴向壁部10b接触。更详细地说,弹性部件80与凹部35的内表面中的朝向下侧的底面和环状部11a的上侧的面接触。弹性部件80成为在轴向上压缩弹性变形的状态。由此,弹性部件80对绕线架30施加朝向上侧的力。
在本实施方式的电动致动器100中,通过切换流过线圈40的电流的方向,能够使可动件70分别向轴向的两侧移动。在图1和图3中,示出了可动件70位于最上侧的状态。在图4中,示出了可动件70从位于最上侧的状态移动到最下侧的位置的中途的状态。在图2和图5中,示出了可动件70位于最下侧的状态。在图6中,示出可动件70从位于最下侧的状态移动到最上侧的位置的中途的状态。在以下的说明中,将可动件70位于最上侧的状态称为"第1状态S1",将可动件70位于最下侧的状态称为"第2状态S2"。
如图1以及图3所示,在第1状态S1下,铁芯体72的铁芯上部72b被收纳在第1收纳部21b的内部。在本实施方式中,在第1状态S1下,铁芯上部72b的上侧的端面与第1底面21k接触,铁芯上部72b的外周面与内周面部21j接触。在第1状态S1下,铁芯体72的下侧的端部位于比磁铁50的下侧的端部靠上侧的位置。在第1状态S1下,铁芯体72的轴向中央部位于磁铁50的上侧部分的径向内侧。在第1状态S1中,磁铁50的轴向的中央部位于铁芯中央部72a的下侧部分的径向外侧。
如图3所示,在第1状态S1下,构成来自磁铁50的磁通流过铁芯体72和壳体10的磁路Mm1。如图3中箭头所示,在磁路Mm1中,从磁铁50的磁极部50N向径向内侧放出的磁通在铁芯体72内向上侧流动,流入第1铁芯部21。流入第1铁芯部21的磁通向径向外侧流动,通过盖部件12流入周壁部11b。流入周壁部11b的磁通向下侧流动,从径向外侧流入磁铁50的磁极部50S。通过磁路Mm1在铁芯体72与第1铁芯部21之间产生相互吸引的磁力。由此,即使在线圈40中不流过电流的状态下,也维持可动件70位于最上侧的第1状态S1。
另外,虽然在图3中省略了图示,但在第1状态S1下,也产生图4所示的磁路Mm2。如图4中箭头所示,在磁路Mm2中,从磁铁50的磁极部50N向径向内侧放出的磁通在铁芯体72内向下侧流动,流入第2铁芯部22。流入第2铁芯部22的磁通向径向外侧流动,通过环状部11a流入周壁部11b。流入周壁部11b的磁通向上侧流动,从径向外侧流入磁铁50的磁极部50S。通过磁路Mm2在铁芯体72与第2铁芯部22之间产生相互吸引的磁力。但是,在第1状态S1下,由于铁芯体72与第2铁芯部22之间的轴向距离比铁芯体72与第1铁芯部21之间的轴向距离大,因此流过磁路Mm2的磁通比流过磁路Mm1的磁通少。由此,在铁芯体72与第2铁芯部22之间产生的磁力小于在铁芯体72与第1铁芯部21之间产生的磁力。因此,即使在第1状态S1下产生磁路Mm2,也能够抑制可动件70向下侧移动。
在第1状态S1下,通过使电流在规定方向上流过线圈40,能够使可动件70向下侧移动。具体而言,通过在产生图4所示的磁路Ms1的方向上使电流流过线圈40,能够使第1状态S1的可动件70向下侧移动。在图4的例子中,电流在从上侧观察时顺时针流动的方向上流过线圈40。如图4中箭头所示,在磁路Ms1中,在线圈40的径向内侧产生的朝下的磁通从铁芯体72流入第2铁芯部22。流入第2铁芯部22的磁通向径向外侧流动,通过环状部11a流入周壁部11b。流入周壁部11b的磁通向上侧流过周壁部11b而流入盖部件12。流入盖部件12的磁通向径向内侧流动,并流入第1铁芯部21。流入第1铁芯部21的磁通向下侧流动,从上侧返回铁芯体72。
磁通在磁路Ms1中流过铁芯体72以及壳体10的方向与磁通在图3所示的磁路Mm1中流过铁芯体72以及壳体10的方向相反。因此,通过产生磁路Ms1,磁路Mm1的至少一部分被抵消。由此,在铁芯体72与第1铁芯部21之间产生的磁力减弱。另一方面,在磁路Ms1中,磁通流过铁芯体72以及壳体10的方向与在图4所示的磁路Mm2中磁通流过铁芯体72以及壳体10的方向相同。因此,能够通过磁路Ms1增强因磁路Mm2而产生的铁芯体72与第2铁芯部22之间的磁力。由此,与在铁芯体72和第1铁芯部21之间产生的磁力相比,在铁芯体72和第2铁芯部22之间产生的磁力更大,在可动件70上产生朝向下侧的推进力PF1。因此,通过推进力PF1,可动件70向下侧移动,成为可动件70位于最下侧的第2状态S2。这样,通过使电流在产生图4所示的磁路Ms1的方向上流过线圈40,能够使可动件70从第1状态S1变为第2状态S2。
另外,由磁路Mm2产生的铁芯体72与第2铁芯部22之间的磁力随着可动件70向下侧移动而变大。另一方面,由磁路Mm1产生的铁芯体72与第1铁芯部21之间的磁力随着可动件70向下侧移动而变小。
如图5所示,在第2状态S2下,铁芯体72的铁芯下部72c被收纳在第2收纳部22b的内部。在本实施方式中,在第2状态S2下,铁芯下部72c的下侧的端面与第2底面22k接触,铁芯下部72c的外周面与内周面22j接触。在第2状态S2下,铁芯体72的上侧的端部比磁铁50的上侧的端部靠上侧。在第2状态S2下,铁芯体72的轴向中央部位于磁铁50的下侧部分的径向内侧。在第2状态S2下,磁铁50的轴向的中央部位于铁芯中央部72a的上侧部分的径向外侧。
在第2状态S2下,构成磁路Mm2。如上所述,通过磁路Mm2在铁芯体72与第2铁芯部22之间产生相互吸引的磁力。由此,即使在线圈40中不流过电流的状态下,也维持可动件70位于最下侧的第2状态S2。另外,虽然在图5中省略了图示,但在第2状态S2下,也产生图3所示的磁路Mm1。但是,在第2状态S2下,由于铁芯体72与第1铁芯部21之间的轴向距离比铁芯体72与第2铁芯部22之间的轴向距离大,因此流过磁路Mm1的磁通比流过磁路Mm2的磁通少。由此,在铁芯体72与第1铁芯部21之间产生的磁力小于在铁芯体72与第2铁芯部22之间产生的磁力。因此,即使在第2状态S2下产生磁路Mm1,也能够抑制可动件70向上侧移动。
在第2状态S2下,通过使电流在规定方向上流过线圈40,能够使可动件70向上侧移动。具体而言,通过在产生图6所示的磁路Ms2的方向上使电流流过线圈40,能够使第2状态S2的可动件70向上侧移动。在图6的例子中,电流以从上侧观察时逆时针流动的方向流过线圈40。即,使第2状态S2的可动件70向上侧移动时流过线圈40的电流的方向与使第1状态S1的可动件70向下侧移动时流过线圈40的电流的方向相反。如图6中箭头所示,在磁路Ms2中,在线圈40的径向内侧产生的朝向上侧的磁通从铁芯体72流入第1铁芯部21。流入第1铁芯部21的磁通向径向外侧流动,通过盖部件12流入周壁部11b。流入周壁部11b的磁通在周壁部11b中向下侧流动而流入环状部11a。流入环状部11a的磁通向径向内侧流动,并流入第2铁芯部22。流入第2铁芯部22的磁通向上侧流动,从下侧返回铁芯体72。
磁通在磁路Ms2中流过铁芯体72以及壳体10的方向与磁通在图5所示的磁路Mm2中流过铁芯体72以及壳体10的方向相反。因此,通过产生磁路Ms2,磁路Mm2的至少一部分被抵消。由此,在铁芯体72与第2铁芯部22之间产生的磁力减弱。另一方面,在磁路Ms2中,磁通流过铁芯体72以及壳体10的方向与在图6所示的磁路Mm1中磁通流过铁芯体72以及壳体10的方向相同。因此,能够通过磁路Ms2增强因磁路Mm1而产生的铁芯体72与第1铁芯部21之间的磁力。由此,与在铁芯体72和第2铁芯部22之间产生的磁力相比,在铁芯体72和第1铁芯部21之间产生的磁力更大,在可动件70产生朝向上侧的推进力PF2。因此,通过推进力PF2,可动件70向上侧移动,成为可动件70位于最上侧的第1状态S1。这样,通过使电流在产生图6所示的磁路Ms2的方向上流过线圈40,能够使可动件70从第2状态S2变为第1状态S1。
另外,由磁路Mm1产生的铁芯体72与第1铁芯部21之间的磁力随着可动件70向上侧移动而变大。另一方面,由磁路Mm2产生的铁芯体72与第2铁芯部22之间的磁力随着可动件70向上侧移动而变小。
如上所述,本实施方式的电动致动器100是能够不使电流流过线圈40而保持可动件70位于最上侧的第1状态S1和可动件70位于最下侧的第2状态S2的自保持型的螺线管致动器。另外,在电动致动器100中,通过改变流过线圈40的电流的方向,能够使可动件70向轴向两侧的任一侧移动。
根据本实施方式,磁铁50位于线圈40的径向内侧。因此,如上所述,通过使电流流过一个线圈40而产生的磁路Ms1、Ms2,能够减弱由磁铁50产生的磁路Mm1和磁路Mm2中的一方,增强另一方。由此,能够根据流过线圈40的电流的方向,改变在铁芯体72与壳体10的上侧部分之间产生的磁力和在铁芯体72与壳体10的下侧部分之间产生的磁力的平衡。因此,如上所述,通过切换流过一个线圈40的电流的方向,能够使可动件70分别向轴向两侧移动。因此,不需要设置两个以上的线圈40,能够使电动致动器100在轴向上小型化。另外,由于仅通过改变流过一个线圈40的电流的方向就能够使可动件70向轴向两侧移动,因此与设置多个线圈40的情况相比,能够容易地控制向线圈40提供的电流。
另外,通过使可动件70沿轴向移动,能够增强磁通流过壳体10的位于可动件70移动的一侧的部分和铁芯体72的磁路,并且能够减弱磁通流过壳体10的位于可动件70移动的一侧的相反侧的部分和铁芯体72的磁路。因此,在铁芯体72充分接近壳体10的上侧部分和壳体10的下侧部分中的一方的状态下,能够使在壳体10的上侧部分和壳体10的下侧部分中的另一方与铁芯体72中产生的磁铁50的磁路中流动的磁通相对于在壳体10的上侧部分和壳体10的下侧部分中的一方与铁芯体72中产生的磁铁50的磁路中流动的磁通足够小。由此,在可动件70位于最上侧的第1状态S1以及可动件70位于最下侧的第2状态S2下,能够不使电流流过线圈40而仅利用由磁铁50产生的磁力来保持可动件70的轴向位置。因此,得到具有一个线圈40的自保持型电动致动器100。
另外,根据本实施方式,磁铁50位于线圈40的径向内侧。因此,例如与磁铁50位于线圈40的径向外侧的情况相比,能够将磁铁50靠近铁芯体72配置。由此,容易使磁铁50的磁通流过铁芯体72。因此,容易由磁铁50适当地产生通过铁芯体72的磁路Mm1、Mm2。因此,能够使可动件70更好地沿轴向移动,并且在第1状态S1和第2状态S2下能够更好地保持可动件70。
另外,根据本实施方式,磁铁50在轴向上位于第1轴向壁部10a与第2轴向壁部10b之间,并且配置成在轴向上与第1轴向壁部10a和第2轴向壁部10b的双方分离。因此,能够抑制磁铁50的磁通从磁铁50直接流到第1轴向壁部10a以及第2轴向壁部10b。由此,能够使磁铁50的磁通更好地流过铁芯体72。因此,通过磁铁50更容易适当地产生通过铁芯体72的磁路Mm1、Mm2。因此,能够使可动件70更好地沿轴向移动,并且在第1状态S1和第2状态S2下能够更好地保持可动件70。
另外,根据本实施方式,第1轴向壁部10a具有位于铁芯体72的上侧的第1铁芯部21,第2轴向壁部10b具有位于铁芯体72的下侧的第2铁芯部22。因此,磁通容易经由第1铁芯部21以及第2铁芯部22在铁芯体72与壳体10之间流动。由此,能够容易地产生各磁路Mm1、Mm2、Ms1、Ms2。
另外,根据本实施方式,磁铁50的轴向上的中央部的轴向位置与壳体10中的位于铁芯体72的上侧的部分、即第1底壁部21c和壳体10中的位于铁芯体72的下侧的部分、即第2底壁部22c之间的轴向上的中央部的轴向位置相同。因此,例如在铁芯体72位于第1底壁部21c和第2底壁部22c的轴向中央的情况下,容易使由磁铁50产生的磁路Mm1和磁路Mm2以比较相同的程度产生。由此,能够容易地使可动件70分别向轴向两侧移动,并且在第1状态S1和第2状态S2这两个状态下都能够容易地适当地保持可动件70。
另外,根据本实施方式,线圈40比磁铁50更向轴向两侧突出。因此,能够使线圈40在轴向上比较大,容易使在线圈40中流过电流而产生的磁路Ms1、Ms2中流过的磁通比较多。由此,通过磁路Ms1、Ms2,能够容易减弱由磁铁50产生的磁路Mm1和磁路Mm2中的一方,并且能够容易增强磁路Mm1和磁路Mm2中的另一方。
另外,根据本实施方式,铁芯体72的轴向尺寸大于磁铁50的轴向尺寸。因此,在第1状态S1以及第2状态S2的各状态下,能够增大铁芯体72中的位于磁铁50的径向内侧的部分的轴向尺寸。由此,在第1状态S1以及第2状态S2的各个状态下,能够适当地增多从磁铁50向铁芯体72流动的磁通的量。因此,在第1状态S1下,能够适当地增多由磁铁50产生的流过磁路Mm1的磁通的量,在第2状态S2下,能够适当地增多由磁铁50产生的流过磁路Mm2的磁通的量。因此,在第1状态S1以及第2状态S2的各个状态下,能够更好地保持可动件70的轴向位置。
另外,根据本实施方式,间隔件61在轴向上位于第1轴向壁部10a与磁铁50之间。在绕线架30的内周面设置有具有朝向上侧的台阶面34a的台阶部34。磁铁50的上侧的端部由间隔件61从上侧支承,磁铁50的下侧的端部由台阶面34a从下侧支承。因此,能够利用间隔件61和绕线架30的台阶面34a夹着磁铁50在轴向上定位。由此,能够使磁铁50相对于卷绕在绕线架30上的线圈40适当地在轴向上定位。因此,能够抑制由磁铁50产生的磁路Mm1、Mm2与由线圈40产生的磁路Ms1、Ms2之间的平衡被破坏。因此,能够抑制在上述的可动件70的轴向移动中产生不良情况。另外,可以采用在使磁铁50的下侧的端部与台阶面34a接触后将间隔件61配置在磁铁50的上侧的组装方法。因此,能够将磁铁50相对于线圈40在轴向上定位,并且能够抑制电动致动器100的组装性降低。
另外,根据本实施方式,间隔件61是包围中心轴线J的筒状。因此,能够利用间隔件61更稳定地支承磁铁50。
另外,根据本实施方式,第1铁芯部21具有第1嵌合部21h,该第1嵌合部21h是间隔件61的上侧的端部所嵌合的部分。因此,能够使间隔件61的上侧的端部稳定地保持于第1铁芯部21。由此,能够抑制间隔件61的径向位置偏移。因此,能够通过间隔件61更稳定地支承磁铁50。
另外,根据本实施方式,磁铁50被压入绕线架30的径向内侧。因此,能够将磁铁50适当地保持在绕线架30上。由此,能够抑制磁铁50的径向位置相对于线圈40偏移。因此,能够进一步抑制由磁铁50产生的磁路Mm1、Mm2和由线圈40产生的磁路Ms1、Ms2的平衡被破坏。因此,能够进一步抑制在上述的可动件70的轴向移动中产生不良情况。
另外,根据本实施方式,电动致动器100具有在轴向上位于绕线架30与第2轴向壁部10b之间且对绕线架30施加朝向上侧的力的弹性部件80。因此,通过由弹性部件80施加在绕线架30上的朝向上侧的力,能够将台阶面34a按压在磁铁50的下侧的端部。由此,能够将磁铁50按压在间隔件61上,能够在轴向上的台阶面34a与间隔件61之间更好地夹持并保持磁铁50。另外,即使在第1轴向壁部10a与第2轴向壁部10b之间的轴向距离上产生尺寸公差等偏差,也能够通过弹性部件80的弹性变形来吸收该偏差。因此,无论壳体10的尺寸偏差如何,都能够使磁铁50与台阶面34a和间隔件61的双方适当地接触。由此,能够相对于线圈40更好地定位磁铁50。
另外,根据本实施方式,电动致动器100具有将铁芯体72支承为能够沿轴向移动的引导部件60。因此,通过引导部件60,能够抑制铁芯体72向径向倾斜。由此,能够使铁芯体72沿轴向适当地移动。
另外,根据本实施方式,磁铁50位于引导部件60与绕线架30的径向之间。因此,通过引导部件60和绕线架30,能够进一步抑制磁铁50的位置在径向上偏移。由此,能够进一步抑制由磁铁50产生的磁路Mm1、Mm2与由线圈40产生的磁路Ms1、Ms2之间的平衡被破坏。因此,能够进一步抑制在上述可动件70的轴向移动中产生不良情况。
另外,根据本实施方式,第1铁芯部21的朝向下侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体72重叠的部分的面积大于第2铁芯部22的朝向上侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体72重叠的部分的面积。因此,能够使在铁芯体72与第1铁芯部21之间流动的磁通的量多于在铁芯体72与第2铁芯部22之间流动的磁通的量。由此,能够使由磁铁50产生的流过磁路Mm1的磁通的量多于由磁铁50产生的流过磁路Mm2的磁通的量。因此,能够使从第2状态S2向第1状态S1变化时在可动件70产生的朝向上侧的推进力PF2的大小比从第1状态S1向第2状态S2变化时在可动件70产生的朝向下侧的推进力PF1的大小大。因此,能够使经由轴71传递到其他设备的电动致动器100的输出根据可动件70移动的朝向而不同。由此,例如在通过电动致动器100进行所需的驱动力相互不同的两个驱动的情况下,能够与各驱动所需的驱动力相应地改变从轴71输出的电动致动器100的输出。因此,例如,可以通过电动致动器100进行需要不同驱动力的两种驱动,而不会根据所需驱动力中较大的驱动力来增大整个电动致动器100的输出。因此,容易使电动致动器100小型化。
另外,由于能够使由磁铁50产生的流过磁路Mm1的磁通的量比由磁铁50产生的流过磁路Mm2的磁通的量多,因此能够使在第1状态S1下保持可动件70的保持力比在第2状态S2下保持可动件70的保持力大。由此,在可动件70的保持状态的一方需要比另一方大的保持力的情况下,通过将该一方的保持状态设为第1状态S1,能够适当地保持可动件70的状态。
在本实施方式中,电动致动器100在第1状态S1的情况下成为车辆的齿轮为驻车的锁定状态,电动致动器100在第2状态S2的情况下成为车辆的齿轮为驻车以外的非锁定状态。因此,由于能够增大在第1状态S1下保持可动件70的保持力,因此,能够适当地保持车辆的齿轮为驻车的锁定状态。
另外,如图2所示,在本实施方式中,通过对臂A中的相对于与轴71连结的端部隔着旋转轴线R位于相反侧的部分施加朝向上侧的力,成为能够经由臂A对轴71施加朝向下侧的力的构造。因此,就算在即使电流流过线圈40,第1状态S1的可动件70也不向下侧移动的情况下,通过经由臂A对轴71施加朝向下侧的力,使可动件70向下侧移动,能够使可动件70成为第2状态S2。因此,即使在可动件70上产生的向下的推进力PF1不足的情况下,也能够将可动件70从第1状态S1切换为第2状态S2。即,即使推进力PF1比较小,也能够从第1状态S1向第2状态S2切换。另一方面,在本实施方式中,成为不经由臂A对可动件70施加朝向上侧的力的构造。因此,优选在可动件70上产生的朝向上侧的推进力PF2足够大。与此相对,在本实施方式中,如上所述,能够使推进力PF2的大小大于推进力PF1的大小。因此,能够抑制用于将可动件70从第2状态S2切换为第1状态S1的推进力PF2不足的情况。如上所述,根据本实施方式,在搭载于线控驻车方式的致动器装置的电动致动器100中,能够适当地切换可动件70的状态。
另外,根据本实施方式,第1铁芯部21具有能够将铁芯体72的上侧的端部收纳于内部的第1收纳部21b。因此,能够增大在第1状态S1下与铁芯体72对置的第1铁芯部21的面积。由此,能够适当地增多在第1状态S1下由磁铁50产生的流过磁路Mm1的磁通的量。因此,能够更好地将可动件70保持为第1状态S1。
另外,根据本实施方式,第2铁芯部22具有能够将铁芯体72的下侧的端部收纳在内部的第2收纳部22b。因此,能够增大在第2状态S2下与铁芯体72对置的第2铁芯部22的面积。由此,能够适当地增多在第2状态S2下由磁铁50产生的流过磁路Mm2的磁通的量。因此,能够更好地将可动件70保持为第2状态S2。
另外,根据本实施方式,第1收纳部21b的内表面21p的面积大于第2收纳部22b的内表面22p的面积。因此,能够使第1状态S1下的可动件70的保持力适当地大于第2状态S2下的可动件70的保持力。另外,能够使推进力PF2的大小适当地大于推进力PF1的大小。
另外,根据本实施方式,第1收纳部21b具有位于铁芯体72的上侧的第1底壁部21c和从第1底壁部21c的径向外周缘部向下侧突出的第1筒状壁部21d。因此,能够将从第2状态S2向上侧移动来的铁芯体72的上端部容易地收纳在第1筒状壁部21d内,并且能够通过第1底壁部21c将铁芯体72的轴向位置容易地定位在第1状态S1的位置。
另外,根据本实施方式,第2收纳部22b具有位于铁芯体72的下侧的第2底壁部22c和从第2底壁部22c的径向外周缘部向上侧突出的第2筒状壁部22d。因此,能够将从第1状态S1向下侧移动来的铁芯体72的下端部容易地收纳在第2筒状壁部22d内,并且能够通过第2底壁部22c将铁芯体72的轴向位置容易地定位在第2状态S2的位置。
另外,根据本实施方式,第1筒状壁部21d的至少一部分以及第2筒状壁部22d的至少一部分位于线圈40的径向内侧。因此,能够使第1筒状壁部21d以及第2筒状壁部22d在轴向上增大而使各收纳部的内表面21p、22p的面积增大,并且能够抑制电动致动器100整体在轴向上大型化。
另外,根据本实施方式,第1铁芯部21的体积大于第2铁芯部22的体积。因此,在铁芯体72与第1铁芯部21之间流动的磁通的量容易比在铁芯体72与第2铁芯部22之间流动的磁通的量多。因此,容易使从第2状态S2向第1状态S1变化时在可动件70上产生的朝向上侧的推进力PF2的大小大于从第1状态S1向第2状态S2变化时在可动件70上产生的朝向下侧的推进力PF1的大小。
另外,根据本实施方式,第1铁芯部21的径向尺寸大于第2铁芯部22的径向尺寸。因此,能够容易地使第1铁芯部21的朝向下侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体72重叠的部分的面积大于第2铁芯部22的朝向上侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体72重叠的部分的面积。
另外,例如,即使在第1铁芯部21的朝向下侧的面中的从轴向观察与铁芯体72重叠的部分的面积和第2铁芯部22的朝向上侧的面中的从轴向观察与铁芯体72重叠的部分的面积相同的情况下,只要将磁铁50相对于第1轴向壁部10a更接近地配置,就能够使由磁铁50产生的在磁路Mm1中流动的磁通的量比由磁铁50产生的在磁路Mm2中流动的磁通的量多。但是,在该情况下,磁铁50的磁通难以向第2轴向壁部10b流动,即使磁铁50的轴向位置稍微偏移,磁路Mm1与磁路Mm2的平衡也容易破坏。因此,在可动件70的轴向移动中容易产生不良情况。
与此相对,根据本实施方式,如上所述,第1铁芯部21的朝向下侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体72重叠的部分的面积比第2铁芯部22的朝向上侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体72重叠的部分的面积大。另外,磁铁50在轴向上位于第1轴向壁部10a与第2轴向壁部10b之间,并且配置成在轴向上与第1轴向壁部10a和第2轴向壁部10b的双方分离。因此,能够将磁铁50配置成在轴向上与第1轴向壁部10a和第2轴向壁部10b的双方相距一定程度。由此,即使磁铁50在轴向上稍微偏移,磁路Mm1和磁路Mm2的平衡也难以破坏,并且能够使由磁铁50产生的在磁路Mm1中流动的磁通量比由磁铁50产生的在磁路Mm2中流动的磁通量多。
另外,在本实施方式中,如上所述,磁铁50的轴向上的中央部的轴向位置与壳体10中的位于铁芯体72的上侧的部分和壳体10中的位于铁芯体72的下侧的部分之间的轴向上的中央部的轴向位置相同。因此,能够使磁铁50在轴向上与第1轴向壁部10a和第2轴向壁部10b的双方更好地分离配置。由此,即使在磁铁50沿轴向稍微偏移的情况下,也能够进一步抑制磁路Mm1与磁路Mm2的平衡被破坏。
另外,根据本实施方式,引导部件60将铁芯体72支承为能够沿轴向移动。第1贯通孔21e将轴71支承为能够沿轴向移动。因此,能够通过引导部件60和第1贯通孔21e将可动件70支承为能够沿轴向移动。由此,能够增大将可动件70支承为能够沿轴向移动的部分的面积。因此,能够稳定地支承可动件70。另外,通过由轴向位置不同的两个部分支承可动件70,能够适当地抑制可动件70向径向倾斜。
另外,根据本实施方式,第2贯通孔22e的内径与轴71中的通过第2贯通孔22e的部分的外径之差大于第1贯通孔21e的内径与轴71中的通过第1贯通孔21e的部分的外径之差。因此,能够使第2贯通孔22e的内周面远离轴71的外周面,从而能够抑制轴71的外周面与第2贯通孔22e的内周面接触。由此,能够使轴71的支承部分仅为第1贯通孔21e,能够减小在轴71与壳体10之间产生的摩擦力。因此,即使在对轴71施加比较大的径向的力的情况下,也能够抑制轴71摩擦而磨损。
另外,根据本实施方式,第2贯通孔22e的内径大于第1贯通孔21e的内径。因此,即使轴71中的通过第1贯通孔21e的部分的外径与轴71中的通过第2贯通孔22e的部分的外径相同,也能够使第2贯通孔22e的内径与轴71中的通过第2贯通孔22e的部分的外径之差大于第1贯通孔21e的内径与轴71中的通过第1贯通孔21e的部分的外径之差。由此,容易使轴71的形状成为简单的形状。
另外,根据本实施方式,第1贯通孔21e设置在第1铁芯部21上,第2贯通孔22e设置在第2铁芯部22上。因此,在利用比较大的推进力PF2使铁芯体72向第1铁芯部21移动时,能够利用设置于第1铁芯部21的第1贯通孔21e支承轴71。由此,在铁芯体72的运动量因推进力PF2而变得比较大的情况下,能够在比较接近铁芯体72的位置支承可动件70。因此,即使在铁芯体72的运动量比较大的情况下,也能够更好地抑制铁芯体72向径向倾斜。
另外,根据本实施方式,引导部件60在轴向上位于第1铁芯部21和第2铁芯部22之间。因此,能够通过第1铁芯部21和第2铁芯部22沿轴向夹持并支承引导部件60。由此,能够抑制引导部件60的轴向位置偏移。因此,通过引导部件60能够进一步抑制铁芯体72向径向倾斜。因此,能够使铁芯体72更适当地沿轴向移动。
另外,根据本实施方式,第1铁芯部21具有与引导部件60的上侧的端部嵌合的第1嵌合部21h。第2铁芯部22具有与引导部件60的下侧的端部嵌合的第2嵌合部22h。因此,能够通过第1铁芯部21和第2铁芯部22抑制引导部件60的径向位置偏移。由此,通过引导部件60能够进一步抑制铁芯体72向径向倾斜。因此,能够使铁芯体72更好地沿轴向移动。
另外,根据本实施方式,引导部件60位于磁铁50与铁芯体72的径向之间。因此,能够利用引导部件60将铁芯体72支承为能够沿轴向移动,并且能够利用引导部件60将磁铁50沿径向定位。
本实用新型不限于上述实施方式,在本实用新型的技术思想的范围内,也能够采用其他结构及其他方法。磁铁也可以位于线圈的径向外侧。即使在这种情况下,也与上述实施方式同样地,能够通过一个线圈使可动件向轴向两侧移动,并且能够不使电流流过线圈而将可动件分别保持在轴向两侧的位置。
磁铁只要位于线圈的径向内侧或线圈的径向外侧,则可以配置在任意位置。磁铁也可以与第1轴向壁部和第2轴向壁部中的任意一方接触地配置。磁铁也可以间隙嵌合在绕线架的径向内侧。磁铁可以通过粘合剂固定到绕线架上。磁铁与线圈在轴向上的相对尺寸关系没有特别限定。磁铁的轴向尺寸可以大于线圈的轴向尺寸。磁铁可以由三个或更多个单独的磁铁构成。磁铁可以是单个部件。磁铁与铁芯体在轴向上的相对尺寸关系没有特别限定。磁铁的轴向尺寸可以大于铁芯体的轴向尺寸。
第1铁芯部的形状和第2铁芯部的形状没有特别限定。第1铁芯部的形状和第2铁芯部的形状也可以彼此相同。第1铁芯部的体积可以与第2铁芯部的体积相同,也可以比第2铁芯部的体积小。第1铁芯部的径向尺寸可以与第2铁芯部的径向尺寸相同,也可以比第2铁芯部的径向尺寸小。第1铁芯部的朝向轴向另一侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体重叠的部分的面积既可以与第2铁芯部的朝向轴向一侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体重叠的部分的面积相同,也可以小于第2铁芯部的朝向轴向一侧的面中的沿轴向观察时与铁芯体重叠的部分的面积。
第1铁芯部也可以不具有第1收纳部。第2铁芯部也可以不具有第2收纳部。第1铁芯部也可以不具有与间隔件的轴向一侧的端部嵌合的部分。第1铁芯部也可以不具有第1嵌合部。第2铁芯部也可以不具有第2嵌合部。第1贯通孔的内径和第2贯通孔的内径可以彼此相同。第1贯通孔可以设置在第2铁芯部中,第2贯通孔可以设置在第1铁芯部中。
间隔件可以是任何形状。间隔件也可以沿周向设置多个。间隔件可以以任何方式保持。间隔件的轴向一侧的端部也可以不与第1铁芯部嵌合。也可以不设置间隔件。弹性部件在轴向上位于绕线架与第2轴向壁部之间,只要对绕线架施加朝向轴向一侧的力,则可以是任意种类的弹性部件。弹性部件也可以是螺旋弹簧。也可以不设置弹性部件。引导部件可以以任何方式被保持。
应用本实用新型的电动致动器的用途没有特别限定。电动致动器也可以搭载在基于车辆的驾驶员的换挡操作而被驱动的线控换挡方式的致动器装置中。另外,电动致动器也可以搭载于车辆以外的设备。另外,在本说明书中说明的各结构以及各方法能够在相互不矛盾的范围内适当组合。
Claims (6)
1.一种电动致动器,其特征在于,
该电动致动器具有:
可动件,其具有沿着在轴向上延伸的中心轴线配置的轴和固定于所述轴的磁性体制成的铁芯体,该可动件能够沿轴向移动;
线圈,其位于所述铁芯体的径向外侧,包围所述铁芯体;
磁性体制成的壳体,其在内部收纳所述铁芯体和所述线圈;
磁铁,其收纳在所述壳体的内部,该磁铁位于所述线圈的径向内侧或所述线圈的径向外侧;以及
非磁性体制成的引导部件,其位于所述铁芯体的径向外侧,该引导部件呈包围所述铁芯体的筒状,
所述引导部件将所述铁芯体支承为能够沿轴向移动,
所述壳体具有:
周壁部,其位于所述线圈的径向外侧,包围所述线圈;
第1轴向壁部,其位于所述线圈的轴向一侧;以及
第2轴向壁部,其位于所述线圈的轴向另一侧,
所述第1轴向壁部具有供所述轴沿轴向通过的第1贯通孔,
所述第2轴向壁部具有供所述轴沿轴向通过的第2贯通孔,
所述第1贯通孔对所述轴进行支承,以使所述轴能够沿轴向移动,
所述第2贯通孔的内径与所述轴中的通过所述第2贯通孔的部分的外径之差大于所述第1贯通孔的内径与所述轴中的通过所述第1贯通孔的部分的外径之差。
2.根据权利要求1所述的电动致动器,其特征在于,
所述第2贯通孔的内径大于所述第1贯通孔的内径。
3.根据权利要求1或2所述的电动致动器,其特征在于,
所述第1轴向壁部具有位于所述铁芯体的轴向一侧的第1铁芯部,
所述第2轴向壁部具有位于所述铁芯体的轴向另一侧的第2铁芯部,
所述第1铁芯部的朝向轴向另一侧的面中的沿轴向观察时与所述铁芯体重叠的部分的面积比所述第2铁芯部的朝向轴向一侧的面中的沿轴向观察时与所述铁芯体重叠的部分的面积大,
所述第1贯通孔设置于所述第1铁芯部,
所述第2贯通孔设置于所述第2铁芯部。
4.根据权利要求3所述的电动致动器,其特征在于,
所述引导部件在轴向上位于所述第1铁芯部与所述第2铁芯部之间。
5.根据权利要求4所述的电动致动器,其特征在于,
所述第1铁芯部具有与所述引导部件的轴向一侧的端部嵌合的第1嵌合部,
所述第2铁芯部具有与所述引导部件的轴向另一侧的端部嵌合的第2嵌合部。
6.根据权利要求1或2所述的电动致动器,其特征在于,
所述磁铁位于所述线圈的径向内侧,
所述引导部件位于所述磁铁与所述铁芯体的径向之间。
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