JP2000078825A - 電磁式リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 大型化を招くことがなく、しかも部品点数及
び組立工数を削減する。 【解決手段】 アーマチュアに与えられる軸力を取り出
すべく、アーマチュアと一体をなすロッド７を円筒形の
ケース３内に受容する電磁式リニアアクチュエータのケ
ース３において、その内周面に開口端から内方へ向かっ
て順に形成された平滑内周部３１及び雌ねじ部１３を有
する本体、並びに雌ねじ部１３に螺合する雄ねじ部３
２、平滑内周部に嵌合する平滑外周部３３、ケースの開
口端に当接する拡径部３４、及びロッド挿通孔１０ａが
形成されたキャップ１０を備える。ケースの外形輪郭か
らキャップを径方向外向きに突出させる必要がなくボル
トが無用になり、装置のコンパクト化、製造コストの低
廉化に大きな効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁式リニアアク
チュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電磁誘導作用によって軸力を取り出すリ
ニアアクチュエータにおける円筒形をなすケースと、そ
の開口を塞ぐキャップとは、互いの外周部に形成された
外向きフランジ同士をボルトで締め付けることによって
一体結合されることが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、この従来構
造によると、ケースの外形輪郭から径方向外向きに突出
した位置でボルト止めされるので、装置構成の大型化を
招くことはもとより、ボルトを要するので部品点数が増
大し、複数のボルトを締め付けねばならないので組立工
数も増加しがちであった。

【０００４】本発明は、このような従来技術に課せられ
た問題点を解消するためのものであり、その目的は、大
型化を招くことがなく、しかも部品点数や組立工数を削
減可能なように構成された電磁式リニアアクチュエータ
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明においては、ステータ５と、ステータに
対して軸方向移動可能なアーマチュア９と、アーマチュ
アに与えられる軸力を取り出すべくアーマチュアと一体
をなすロッド７とを円筒形のケース３内に受容してなる
電磁式リニアアクチュエータ１における前記ケース３の
構成を、その内周面に開口端から内方へ向かって順に形
成された平滑内周部３１及び雌ねじ部１３と、雌ねじ部
に螺合する雄ねじ部３２、平滑内周部に嵌合する平滑外
周部３３、ケースの開口端に当接する拡径部３４、及び
ロッド挿通孔１０ａが形成されたキャップ１０とを有す
るものとした。これによれば、ケースの外形輪郭からキ
ャップを径方向外向きに突出させる必要がない上、ボル
トが無用になり、その締め付け工程も無用になる。

【０００６】さらにステータ５が多数のソレノイドピー
ス４を積層してなるものである場合は、ソレノイドピー
スを軸方向に押圧してケース３内に保持するために、中
空外ねじナット１９を雌ねじ部１３に螺着するものとす
れば、ステータをケースに保持するための特別な部品が
不要となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
的な実施の形態を参照して本発明を詳細に説明する。

【０００８】図１は、本発明に基づき構成された電磁式
リニアアクチュエータ（以下、アクチュエータと呼称す
る）を示している。このアクチュエータ１は、有底円筒
形をなし、その頂面にボールスタッドからなるジョイン
ト２が設けられたケース３と、ケース３の内周面に軸方
向について積層された円環状をなす多数のソレノイドピ
ース４からなるステータ５と、ケース３の中心軸上に延
在し、かつケース３の開口から突出した一端にボールス
タッドからなるジョイント６が設けられたロッド７と、
ロッド７の外周に積層された多数のポールピース８から
なるアーマチュア９とからなっている。

【０００９】ケース３の開口は、その中心に設けられた
ロッド挿通孔１０ａにロッド７を挿通させたキヤップ１
０で密閉されている。このキャップ１０は、Ｏリング１
１を介在させてそのボス部１２をケース３の開口端に気
密に嵌合すると共に、開口の内方に形成された雌ねじ部
１３に螺合している。またロッド挿通孔１０ａの内周と
ロッド７の外周との間は、シール部材１４で気密にされ
ている。

【００１０】なお、ここでは便宜的にケース３が下向き
に開口したものとして説明しているが、実用上はその向
きに規制を受けないことは言うまでもない。

【００１１】ステータ５を構成するソレノイドピース４
は、図２に示すように、内周側に窪み１５が設けられた
磁性軟鉄材からなる薄いボビン１６と、導線を巻回して
なる空芯コイル１７とからなっている。そしてステータ
５は、多数のソレノイドピース４が積層されたその軸方
向両端をエンドカラー１８ａ・１８ｂで挟まれた上で、
ケース３の開口端側の内周面に形成された雌ねじ１３に
螺合した中空外ねじナット１９で軸方向に押圧された状
態でケース３内に保持されている。また積層順に３つ一
組とした各組の空芯コイル１７が、デルタ結線された上
で給電用のリード線Ｓに接続されている。

【００１２】アーマチュア９は、図２に示すように、環
状永久磁石２０と、これを上下から挟む磁性軟鉄材から
なる一対の環状ヨーク２１と、一対の環状ヨーク２１の
外周側に挟み込まれたステンレス材からなる磁気シール
ドリング２２とからなるポールピース８を、ロッド７上
に多数積層し、その両端をエンドカラー２３ａ・２３ｂ
で挟み込み、ロッド７のトップ端側に螺着されたナット
２４を締め込むことにより、ロッド７に一体的に結合さ
れている。

【００１３】これらの互いに隣接するポールピース８
は、Ｓ極同士の対向と、Ｎ極同士の対向とが交互に反転
して配列されている。

【００１４】このアーマチュア９は、ステータ５の両端
を保持したエンドカラー１８ａ・１８ｂに嵌着された焼
結合金製の含油スライドブッシュ２５ａ・２５ｂに摺合
支持されて、ロッド７と共に軸方向移動可能になってい
る。ここでスライドブッシュ２５ａ・２５ｂに対する摩
擦抵抗の低減と摩耗防止のために、アーマチュア１の外
周面は、研磨された上で硬質クローム等の硬質皮膜２６
が形成されている。

【００１５】上述の如くして、ホール素子を用いたポー
ルピース位置の検出手段２７の出力に同期して各組のソ
レノイドピース４を順次励磁することでアーマチュア９
に発生する軸力により、ロッド７が直線駆動されるリニ
アモータ式のアクチュエータ１が構成される。なお、リ
ニアモータの原理自体は既に公知なので、ここではこれ
以上の説明は省略する。

【００１６】ケース３は、ロッド７と共にアーマチュア
９を封入しており、ケース３の頂面及びキャップ１０の
内面と、アーマチュア９の軸方向両端面との間には、そ
れぞれ空室２８ａ・２８ｂが形成されている。これら両
空室２８ａ・２８ｂの容積は、アーマチュア９の移動に
伴って変化するので、両空室２８ａ・２８ｂの内圧をバ
ランスさせるために、両空室２８ａ・２８ｂ間を連通さ
せる通気路２９がロッド７の中心に設けられている。

【００１７】図３に拡大図示した如く、ケース３の開口
端側の内周面には、開口端から内方へ向かって平滑内周
部３１及び雌ねじ部１３が順に形成されている。そして
キャップ１０のボス部１２には、雌ねじ部１３に螺合す
る雄ねじ部３２と、ケース３の平滑内周部３１に嵌合す
る平滑外周部３３とが形成されると共に、ケース３の開
口端に当接する拡径部３４が形成されている。また雌ね
じ部１３の軸方向最内側位置には中空外ねじナット１９
が螺着されている。

【００１８】かに目スパナやフックレンチの如き専用工
具を用いてケース３の雌ねじ部１３にキャップ１０の雄
ねじ部３２を締め込むと、平滑内周部３１と平滑外周部
３３との印篭嵌合によってケース３とキャップ１０とが
高い同心精度をもって結合する。これにより、ロッド７
とロッド挿通孔１０ａとの間に介装されたシール部材１
４の片あたりを防止できる。

【００１９】実施例 図４は、本発明装置が適用された懸架装置を示してい
る。本実施例においては、スタビライザロッドＲの各端
末を左右のサスペンションアームＡに連結するスタビラ
イザリンクとして本発明のアクチュエータ１が用いられ
ている。

【００２０】周知の通りスタビライザロッドＲは、左右
の車輪Ｗが同位相で上下動する時には実質的に影響を及
ぼさないが、左右の車輪Ｗが逆位相で上下動する時は、
そのねじり剛性で車輪Ｗの上下動に抑止力を加えるもの
であり、この剛性が高い方が旋回時の姿勢変化を少なく
でき、反対に剛性が低い方が平坦路の乗り心地を高めら
れる。つまりスタビライザロッドＲの剛性は、旋回安定
性と平坦路の乗り心地との妥協点の取り方で定まると言
える。

【００２１】例えば平坦路を走行中に一方の車輪Ｗが突
起に乗り上げた場合、通常の車両だとスタビライザロッ
ドＲの作用でその車輪Ｗが持ち上がるのを阻止する力が
働くが、本発明のアクチュエータ１を例えば一方の車輪
Ｗ側に設けておけば、この場合はスタビライザロッドＲ
の力を吸収するようにアクチュエータ１を短縮すること
により、車輪Ｗは円滑に上動してその振動を車体に伝え
なくなる。この逆に、一方の車輪Ｗが凹部に落ち込んだ
場合は、アクチュエータ１を伸長させることでスタビラ
イザロッドＲの力を吸収することができる。つまりスタ
ビライザロッドＲの左右端の少なくともいずれか一方に
アクチュエータ１を設け、これを適宜に伸縮させること
でスタビライザロッドＲの見掛け上のばね力を連続的に
変化させることができることとなる。すなわち本発明装
置により、旋回安定性と平坦路の乗り心地との両立点を
より一層高めることができる。

【００２２】

【発明の効果】このように本発明によれば、電磁式リニ
アアクチュエータにおけるケースの構成を、その内周面
に開口端から内方へ向かって順に形成された平滑内周部
及び雌ねじ部と、雌ねじ部に螺合する雄ねじ部、平滑内
周部に嵌合する平滑外周部、開口端に当接する拡径部、
及びロッド挿通孔が形成されたキャップとを有するもの
とし、キャップの外周面をケースの内周面にねじ結合さ
せるようにしたので、ケースの外形輪郭からキャップを
径方向外向きに突出させる必要がない上、ボルトが無用
になり、その締め付け工程も無用になることから、装置
のコンパクト化、製造コストの低廉化に大きな効果を奏
することができる。さらに請求項２に記載の発明によれ
ば、多数のソレノイドピースを積層してなるステータを
軸方向に押圧してケース内に保持する中空外ねじナット
を雌ねじ部に螺着するようにしたので、ステータをケー
ス内に保持するための特別な部品が不要となり、製造コ
ストの削減に効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電磁式リニアアクチュエータの縦
断面図

【図２】ソレノイドピース及びポールピースの拡大断面
図

【図３】本発明の要部拡大断面図

【図４】本発明装置が適用された懸架装置の要部正面図

【符号の説明】

１ アクチュエータ ３ ケース ５ ステータ ７ ロッド ９ アーマチュア １０ キャップ １０ａ ロッド挿通孔 １３ 雌ねじ部 １９ 中空外ねじナット ３１ 平滑内周部 ３２ 雄ねじ部 ３３ 平滑外周部 ３４ 拡径部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータと、該ステータに対して軸方向
   移動可能なアーマチュアと、該アーマチュアに与えられ
   る軸力を取り出すべく前記アーマチュアと一体をなすロ
   ッドとを円筒形のケース内に受容してなる電磁式リニア
   アクチュエータであって、 前記ケースが、その内周面に開口端から内方へ向かって
   順に形成された平滑内周部及び雌ねじ部と、 前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部、前記平滑内周部に嵌
   合する平滑外周部、前記開口端に当接する拡径部、及び
   前記ロッドの挿通孔が形成されたキャップとを有するこ
   とを特徴とする電磁式リニアアクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記ステータは、多数のソレノイドピー
   スを積層してなるものであり、該ソレノイドピースを軸
   方向に押圧して前記ケース内に保持するべく中空外ねじ
   ナットが前記雌ねじ部に螺着されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の電磁式リニアアクチュエータ。