JP2010063263A - リニアアクチュエータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 組立てが容易で、可動子に必要な推力に応じたコイルの巻数を確保できるリニアアクチュエータの提供。
【解決手段】 アウタコアと、これに挿通したインナコアと、アウタコアに装着したコイル巻回部材とを備え、アウタコアをインナコアの軸心方向に沿う分割面によって分割した分割コア部の組合わせから構成し、分割コア部は内面部からインナコア側に向けて延長されてコイル巻回部材のコイル巻回部ごとに外側から挿入する突出部を対向するように有し、コイル巻回部材をその中心部がインナコアを回避するよう構成し、インナコアの軸心方向に直交する方向におけるインナコアの外側にコイルを巻回するコイル巻回部どうしを一体に設け、分割面はアウタコアにおいて突出部を回避した部位に形成した構成。
【選択図】 図７

Description

本発明は、レシプロモータ等のリニアアクチュエータ、およびその製造方法に関する。

従来、リニアアクチュエータとして、下記特許文献１に記載の技術が提案されている。
固定子（アウタコア）はその内周部分に、コイルを巻回したボビンを装着するための装着部を径方向で対向するよう有し、各装着部には、コイルを巻回した別々のボビンがそれぞれ外嵌装着され、各装着部の間の可動子移動空間に可動子（インナコア）がその軸方向に挿通されて、該可動子がその軸方向に移動できるように構成されている。
この場合、アウタコアは環状の一体物として形成されている。
特開２００１−２５１８３５号公報

上記従来のリニアアクチュエータでは、アウタコアは一体物として形成されており、コイル巻回部材（「ボビン」とも称する）は、それぞれ独立した別物としている。
このような部材どうしを用いてリニアアクチュエータを組立てるには、各コイル巻回部材にコイルを巻回したうえで、ひとつのコイル巻回部材を可動子挿通空間に挿入し、その後コイル巻回部材を、その中心穴に装着部を挿通するようにアウタコアの径方向外方側に移動させ、続いて他のひとつのコイル巻回部材を可動子挿通空間に挿入し、その後コイル巻回部材を、その中心穴に装着部を挿通するようにアウタコアの径方向外方側に移動させる、といった作業を行っている。
このように、コイル巻回部材を可動子移動空間に挿入し、その後コイル巻回部材の中心穴に装着部が挿通されるように径方向外方側に移動させるという作業はしづらく、熟練を要する作業であった。

また、対向する装着部の間の距離である可動子挿通空間の高さは、そこに挿通される可動子の径によって決定される（可動子の径に依存する）。
一方で、上述したように、コイル巻回部材は可動子挿通空間に挿入して径方向外方側に移動させることでアウタコアに装着するようにして組付けられる。
したがって、コイル巻回部材はその高さを可動子挿通空間の高さを超えるように形成することはできない。つまり、コイル巻回部材はそのコイルの巻回高さを可動子挿通空間の高さに依存されてしまうことになるから、可動子に対して必要な推力を付与するのに応じたコイルの巻数を得ることがむずかしくなる場合が考えられる。

本発明は上記課題に鑑み、熟練を要することなく容易に組立てられ、可動子に対して必要な推力を付与するのに応じたコイルの巻数をコイル巻回部材に巻回することが可能なリニアアクチュエータの提供を目的とする。

本発明は、中空状のアウタコアと、該アウタコアに挿通されたインナコアと、前記アウタコアに装着されたコイル巻回部材とを備えるリニアアクチュエータであって、前記アウタコアは、インナコアの軸心方向に沿う分割面によって分割された複数個の分割コア部の組合わせから構成されるとともに、内面部からインナコア側に向けて延長されてコイル巻回部材のコイル巻回部ごとに外側から挿入される突出部を対向するように有し、前記コイル巻回部材は、その中心部がインナコアを回避するよう構成されるとともに、インナコアの軸心方向に直交する方向における該インナコアの外側に、コイルを巻回するための前記コイル巻回部どうしが一体的に設けられ、前記分割面はアウタコアにおいて、前記突出部を回避した部位に形成されていることを特徴としている。

上記のように、本発明のリニアアクチュエータでは、コイル巻回部材を、インナコアの軸心方向に直交する方向におけるその両外側にコイルを巻回するためのコイル巻回部を一体的に設け、分割コア部を、インナコアの軸心方向に直交する方向におけるその両外側から突出部をコイル巻回部に挿入するようにし、分割コアの分割面どうしを合わせるようにして組付けるよう構成されている。
換言すれば、アウタコアを複数の分割コアから構成し、アウタコアに対してコイル巻回部材を組付けるのではなく、コイル巻回部材に対してアウタコアを組付けるように構成しているから、コイル巻回部材のコイル巻回部の高さ（コイルの巻回幅）を、アウタコアの突出部の対向する部分どうしの距離に依存させる必要がない。
つまり、コイル巻回部の高さをインナコアまたはアウタコアに必要な推力を得るためのコイル巻数を巻回できるよう設定する際に、アウタコアの突出部の対向する部分どうしの距離に依存させる必要がなく、しかも、必要な高さに設定したコイル巻回部を有したコイル巻回部材を、アウタコアに組付けられる。
なお、複数のコイル巻回部どうしは一体に設けられているから、リニアアクチュエータに振動が付与されてもコイル巻回部どうしの距離が確実に保持される。

アウタコアは、インナコアの軸心方向に沿う分割面によって分割された複数個の分割コア部の組合わせから構成されているから、アウタコアに、その内面部からインナコア側に向けて延長されてコイル巻回部材のコイル巻回部に外側から挿入される突出部が対向するよう設けられていても、コイル巻回部どうしが一体的に設けられたコイル巻回部材の該コイル巻回部に、その外側から突出部を挿入するようにし、アウタコアをコイル巻回部材の外側で組合せることで、リニアアクチュエータを簡単に組立てられる。

上記のように、コイル巻回部材では、インナコアの軸心方向に直交する方向におけるその両外側にコイル巻回部どうしを一体的に設ける構成としており、コイル巻回部どうしは対向するように一対で二個設けることが可能であり、インナコアの軸心方向に直交する方向におけるその両外側であれば、二対あるいはそれ以上設けることも可能である。
アウタコアは、設けるコイル巻回部の数に応じて、二分割あるいは四分割等の構成とする。
アウタコアの分割面は、平面どうしの合せ面であってもよいし、相対形状の曲面とした合せ面であってもよい。

本発明のリニアアクチュエータでは、各突出部は、各コイル巻回部に形成した中心穴に、挿入方向に対して直交する方向の移動を抑止された状態で挿入され、コイル巻回部材は、分割コア部が組合されることで、分割コア部どうしで挟持されていることを特徴としている。

上記構成のように、各突出部が、各コイル巻回部に形成した中心穴に、挿入方向に対して直交する方向の移動を抑止した状態で挿入されることで、リニアアクチュエータに振動が付与されても、突出部の挿入方向に直交する方向でのコイル巻回部の位置ずれを、接着剤等の固定手段を用いることなく防止し、コイル巻回部どうしは一体に設けられているから、コイル巻回部どうし間の距離が変化してしまうことがなく、しかもコイル巻回部材が分割コア部によって挟持されることで、コイル巻回部の、突出部の挿入方向外側への位置ずれ（脱落）が接着剤等の固定手段を用いることなく防止される。

本発明のリニアアクチュエータでは、コイル巻回部に巻回されたコイル部分が防水処理されていることを特徴としている。
上記構成のように、コイル部分を防水処理することにより、リニアアクチュエータを、車両の足回り付近等の泥水をかぶり易い部位に設置しても、漏電防止やコイル部分の保護が可能となる。

防水処理手段として、例えば樹脂モールド、含浸処理、ポッティング等によるコイル部分の防水が考えられる。また、これら防水処理手段に用いられる材料として、例えばシリコン樹脂、エポキシ樹脂、ワニス材等が考えられる。

本発明のリニアアクチュエータでは、各突出部におけるインナコアと対向する端部に、永久磁石がインナコアに対して所定量のギャップを介して設けられていることを特徴としている。

上記構成において、コイルに通電することで、アウタコア、永久磁石、インナコアに磁気回路が形成され、例えばインナコア可動型のリニアアクチュエータとして、インナコアがその軸心に沿って直線的に移動する。
直線的な移動として、インナコア可動型であれば、インナコアが所定位置を基準として軸心方向一方へのみへの往復移動、所定位置を基準として軸心方向他方へのみの往復移動、さらに所定位置に対して軸心方向一方および軸心方向他方への往復移動が可能である。
なお、インナコアとしては、コイルの通電に伴う起磁力によって移動できるものであれば、その材質は鉄材に限定されるものではない。例えば、インナコアは、磁性部材として例えばケイ素鋼板を積層することで構成することが可能である。

本発明のリニアアクチュエータでは、インナコアはギャップを保持する支持部材を介してアウタコアに支持され、しかも前記支持部材は、インナコアを、アウタコアに対する軸心方向所定位置に付勢する板バネとされていることを特徴としている。
上記構成によれば、支持部材によって、インナコアはその径方向の位置ずれが防止されることで永久磁石とのギャップが確実に保持され、これによってインナコアと永久磁石との接触が防止される。

本発明は、中空状のアウタコアと、該アウタコアに挿通されるインナコアと、前記アウタコアとインナコアとの間に挿入されるコイル巻回部材とを備えるリニアアクチュエータの製造方法であって、巻回工程と、該巻回工程の後の分割コア部組付工程とを有し、前記巻回工程は、前記インナコアに対するその両外側にコイル巻回部を一体的に設けたコイル巻回部材における該コイル巻回部にそれぞれコイルを巻回する工程であり、前記分割コア部組付工程は、それぞれのコイル巻回部の外側から、複数の分割コア部で構成されるアウタコアの該分割コア部に設けた突出部を挿入するとともに、複数の分割コア部どうしをコイル巻回部材の外側で組付ける工程であることを特徴としている。

上記方法によれば、インナコアに対するその両外側にコイル巻回部を一体的に設けたコイル巻回部材におけるコイル巻回部にそれぞれコイルを巻回し、それぞれのコイル巻回部の外側から、複数の分割コア部で構成されるアウタコアの分割コア部に設けた突出部を挿入するとともに、複数の分割コア部どうしをコイル巻回部材の外側で組付けることで、極めて容易にリニアアクチュエータを製造することができる。
また、コイル巻回部材は複数のコイル巻回部を有しているから、コイル巻回部にそれぞれコイルを巻回する工程において、一のコイル巻回部にコイルを巻回し、連続して他のコイル巻回部にコイルを巻回することが可能となるから、このようにすることで、各コイル巻回部にコイルをそれぞれ巻回した後に、コイルどうしを渡り線で接続するといった手間を要しない。

本発明のリニアアクチュエータの製造方法は、巻回工程と分割コア部組付工程との間に、コイル巻回部に巻回したコイル部分を防水処理する防水工程を有することを特徴としている。
上記製造方法によれば、巻回工程を終えた後にコイル巻回部のコイル部分に防水処理を施すことで、分割コア部組付工程前に防水処理をすることになるから、分割コア部組付工程後に、コイル部分以外の、防水処理を施さない部分を被覆（マスキングともいう）し、この状態で防水処理をするといった、防水処理のための手間や作業の煩雑さや困難さがない。
防水処理方法として、樹脂モールドによるコイル部分の防水、含浸、ポッティング等が考えられる。

本発明のリニアアクチュエータの製造方法は、分割コア部組付工程の後の支持工程を有し、該支持工程は、アウタコアの中心にインナコアを挿通させてアウタコアにインナコアが所定位置となるよう弾性的に支持させる工程であることを特徴としている。
上記製造方法によれば、インナコアが、アウタコアに対する所定位置に確実に保持される。

本発明は、アウタコアを、インナコアの軸心方向に沿う分割面によって分割された複数個の分割コア部の組合わせから構成し、コイル巻回部材に、インナコアの軸心方向に直交する方向におけるその両外側にコイルを巻回するためのコイル巻回部どうしを一体的に設けた構成としたから、アウタコアに、その内面部からインナコア側に向けて延長されてコイル巻回部材のコイル巻回部に外側から挿入される突出部を対向するよう設けていても、コイル巻回部材のコイル巻回部に突出部が挿入されるようにアウタコアどうしを組合せることで、容易に製造することができるリニアアクチュエータを提供できる。

また、アウタコアに対してコイル巻回部材を組付けるのではなく、コイル巻回部材に対してアウタコアを組付けるようにして構成されているから、コイル巻回部材のコイル巻回部の高さを、アウタコアの突出部の対向する部分どうしの距離に依存させて形成する必要がなく、したがって、インナコアまたはアウタコアに必要な推力を得るためのコイルを巻回できるようコイル巻回部の高さを設定して、該推力を得るのに必要な巻数のコイルをコイル巻回部に巻回することができる。

本発明のリニアアクチュエータの製造方法のように、インナコアに対するその両外側にコイル巻回部を一体的に設けたコイル巻回部材におけるコイル巻回部にそれぞれコイルを巻回し、それぞれのコイル巻回部の外側から、複数の分割コア部で構成されるアウタコアを、その突出部を挿入するとともに、複数の分割コア部どうしをコイル巻回部材の外側で組付けることで、コイル巻回部の高さを、アウタコアの突出部の対向する部分どうしの距離に依存させる必要がないから、コイル巻回部に巻回するコイル巻回数を必要数としたうえで、極めて容易にリニアアクチュエータを製造することができる。

以下、本発明の実施形態に係るリニアアクチュエータを、図面に基づいて説明する。このリニアアクチュエータは、アウタコアを、固定子を構成する一部材とし、インナコアを、可動子を構成する一部材として、車両に搭載するインナコア可動型の制振装置等として使用することができる。
図１ないし図４は、本発明のリニアアクチュエータの全体構成を示し、図１は一側（下方側）からの斜視図、図２は正面図、図３は平面図、図４は底面図である。また、図５は図３におけるＹ−Ｙ線断面図、図６は永久磁石の保持状態を示す拡大平面図、図７および図８は分解組立斜視図である。

これらの図に示すように、本発明の実施形態に係るリニアアクチュエータ１は、中空の略円柱状に形成されたアウタコア２と、アウタコア２に挿入されたインナコア３と、アウタコア２とインナコア３との間に装着されたコイル巻回部材４と、インナコア３をアウタコア２に対して装着支持する板バネ５，６と、アウタコア２をその上面および下面でそれぞれ覆うフランジ７Ａ，７Ｂとを備えている。
また、以下の説明は、リニアアクチュエータ１を車両に搭載した使用状態において上下方向を特定した説明であり、例えば図２、図５に示すように、上下方向Ｕ，Ｄの基準として、アウタコア２に対してインナコア３の突出量が多い方向を上方向としている。

アウタコア２は、全体がケイ素鋼板（磁性材料の一例）を積層することで形成されており、その角柱状の中空部２１がコイル巻回部材４を装着する装着部として用いられる。
アウタコア２の中空部２１の壁面の前後方向途中に、該中空部２１の中心に向けて延長された突出部２２，２３が、アウタコア２におけるその同一径方向線上で対向するよう一対で形成されている。
各突出部２２，２３は角柱状に形成されており、その先端部である中心側の端面は、外側へ向けて凸となるよう湾曲面２２１，２３１とされ、湾曲面２２１，２３１に、その曲率に等しい弧状の永久磁石８，９が、接着剤等の固着手段により固着されている。

各突出部２２，２３は、後に詳述するコイル巻回部材４のコイル巻回部４１，４２の中心穴４１１，４２１に、それぞれほとんど隙間なく挿通される。
したがって、コイル巻回部４１，４２の中心穴４１１，４２１は角柱状に形成され、各突出部２２，２３もまた、各中心穴４１１，４２１に相対形状の角柱状に形成されている。
これら突出部２２，２３は、コイル巻回部４１，４２の中心穴４１１，４２１にほとんど隙間なく嵌合することで、特に、コイル巻回部材４の、インナコア３の軸心方向への位置ずれ、および前後方向Ｆ，Ｒへの位置ずれ、すなわち中心穴４１１，４２１への挿入方向に対して直交する方向への位置ずれ（移動）を防止することができる。

各突出部２２，２３の両外側（前後部）には、中空部２１の一部であってコイル巻回部材４のコイル巻回部４１，４２（ボビン部）が挿入される挿入空間部２１１Ａ，２１１Ｂが形成されている。

このようなアウタコア２は、左右に二分割された第一分割コア部２Ａと第二分割コア部２Ｂの組合わせから構成されている。
第一分割コア部２Ａと第二分割コア部２Ｂは、インナコア３の軸心方向Ｃ、すなわち上下方向Ｕ，Ｄに沿う分割面２ａ，２ｂによって分割され、分割面２ａ，２ｂどうしを左右方向から互いに当接させることで組付けられている。
第一分割コア部２Ａと第二分割コア部２Ｂは、分割面２ａ，２ｂによって分割されることで、それぞれが周方向中心位置に対応する部位に、前記突出部２２，２３を有している。換言すれば、アウタコア２は、突出部２２，２３を回避した部位に形成された分割面２ａ，２ｂによって分割されている。

分割面２ａ，２ｂは、それぞれ、相対形状に形成されて互いに嵌合する凹部２ｃと凸部２ｄとを有し、これら凹部２ｃと凸部２ｄとが嵌合しあうことで分割コア部どうしが確実に組付けられるよう構成されている。
また、分割面２ａ，２ｂの位置と、永久磁石８，９の位置とを比較した場合では、永久磁石８，９の位置は、分割面２ａ，２ｂに対して径方向外方に位置している。すなわち、分割面２ａ，２ｂどうしを当接させることで第一分割コア部２Ａと第二分割コア部２Ｂとを組付けた際に、永久磁石８，９どうしは、インナコア３が永久磁石８，９間に挿入可能で、且つ永久磁石８，９の内周面とインナコア３の外周面３１ａとが、所定のギャップ１０をもって対向するよう、アウタコア２の内面部からの突出部２２，２３の突出量が設定されている。

第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂには、各突出部２２，２３の基端部から前後方向Ｆ，Ｒに延長されて、挿入空間部２１１Ａ，２１１Ｂを構成する壁面２１１ａ，２１１ｂが形成されている。この壁面２１１ａ，２１１ｂは、コイル巻回部材４に第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂを組付けた際に、コイル巻回部４１，４２のそれぞれの側面（後述の鍔部４１ｂ，４２ｂ）に、左右方向から当接する面である。
また、第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂには、それぞれ後述のリベットＴ１，Ｔ２が挿通されるリベット孔２ｅ，２ｆが所定の位置に貫通して形成されている。

次に、前記コイル巻回部材４の構成を説明する。コイル巻回部材４は、コイル巻回部４１，４２と、連結部４３とから合成樹脂によって一体的に形成されている。
図４に示すように、コイル巻回部材４の左右幅Ｌ３は、アウタコア２の中空部２１の左右幅と略一致するよう形成されている。
コイル巻回部４１，４２は、コイル１１Ａ，１１Ｂを巻回するための部分であり、インナコア３の軸心方向に直交する方向におけるインナコア３の両外側に配置されている。コイル巻回部４１，４２どうしは、そのインナコア３側である中心部側を、挿通部としての前記連結部４３を介して一体的に形成されている。

コイル巻回部４１，４２は、角筒状の胴部４１ａ，４２ａと、胴部４１ａ，４２ａの左右両側の矩形形状の鍔部４１ｂ，４２ｂとを一体に有して、鍔部４１ｂ，４２ｂの間にコイル１１Ａ，１１Ｂを巻回できるボビン形状に形成されている。

連結部４３は、コイル巻回部４１，４２どうしを中心側の鍔部４１ｂ，４２ｂで一体に連結しており、前後方向に離間した一対の連結杆４３１，４３２から構成されている。
コイル巻回部４１，４２どうしが連結杆４３１，４３２によって一体的に連結されていることにより、コイル巻回部４１，４２どうしの離間距離（左右方向の距離）を、確実に一定に保持できるよう構成されている。
なお、連結杆４３１，４３２どうしの前後幅Ｌ１は、各コイル巻回部４１，４２の前後幅と同一に設定されている。この前後幅Ｌ１は、アウタコア２の中空部２１の前後幅Ｌ２よりも小さい。

連結杆４３１，４３２において、その前後方向で対向する面４３１ａ，４３２ａの間の空間は、アウタコア２を組付けていない状態で、コイル巻回部４１，４２の中心穴４１１，４２１に連通されている。
連結杆４３１，４３２の前後方向で対向する面には、それぞれ外方（前後方向）へ向けて凹となり、インナコア３が非接触で介装される（インナコア３を回避する）ことを許容する許容凹部４３１１，４３２２が形成されている。

図６に示すように、許容凹部４３１１，４３２２それぞれの左右端部には、前記対向する面４３１ａ，４３２ａから前後方向Ｆ，Ｒにわずかに突出して、永久磁石８，９を左右方向で係止保持するための突片４３１ｂ，４３２ｂが一体的に形成されている。
突片４３１ｂ，４３２ｂは、永久磁石８，９の上下幅に略等しく設定され、突片４３１ｂ，４３２ｂにおける、永久磁石８，９の端面を係止する係止面４３１ｃ，４３２ｃは平面とされ、外側（永久磁石８，９側）に向けてわずかに傾斜している。

インナコア３は、コイル１１Ａ，１１Ｂの通電に伴う起磁力によって軸心方向Ｃに沿って移動できるよう環状の磁性体（例えばケイ素鋼板の積層体）から形成され、軸体３１５の軸心方向Ｃ途中に、軸心方向Ｃに離間して対で外嵌固定されている。
永久磁石８，９に対するインナコア３の軸心方向Ｃの位置決めをするためのスリーブ状の位置決部材３１２，３１３，３１４が、軸体３１５の途中に外嵌されている。

次に、前記板バネ５，６の構成、およびフランジ７Ａ，７Ｂの構成を説明する。まず、フランジ７Ａ，７Ｂの構成を説明する。
フランジ７Ａ，７Ｂは、均一な厚さの金属板を打ち抜き加工することで形成されており、その外形はアウタコア２と略同一（ほぼ円形）に形成され、それぞれアウタコア２の上下面に固定されている。
各フランジ７Ａ，７Ｂの中心には、アウタコア２の中空部２１と同一外形の穴部７１Ａ，７１Ｂが形成されている。この穴部７１Ａ，７１Ｂから、コイル巻回部材４のコイル巻回部４１，４２およびインナコア３が、その軸心方向に一部が突出可能となっている。
また、各フランジ７Ａ，７Ｂには、後述のリベットＴ１，Ｔ２が挿通されるリベット孔７ａ，７ｂが所定の位置に形成されている。

次に板バネ５，６の構成を説明する。
板バネ５，６は、アウタコア２の上側および下側にそれぞれ配置されることで、二箇所に設けられている。板バネ５，６には、可動子の一部を構成する部材である前記軸体３１５の上下端部側が挿通支持されており、互いにインナコア３の軸心方向に離間し、アウタコア２を、フランジ７Ａ，７Ｂを介して挟み込むように設けられている。

二箇所に設けられた板バネ５，６は、互いに同一形状に形成され、均一な厚さの金属板を打ち抜き加工することで形成され、平面視および底面視して、「８」の字状に形成されている。「８」の字の中央の線が交差する部分に相当する箇所には、インナコア３の先端部または後端部を支持する貫通孔５１，６１がそれぞれ形成されている。
また、「８」の字のマルの内側に相当する箇所には、コイル巻回部４１，４２を内側に通すことが充分に可能な大きさの挿通孔５２，６２がそれぞれ形成されている。
さらに、「８」の左右端部に相当する箇所には、フランジ７Ａ，７Ｂを介してアウタコア２に固定するための小孔部５３ａ，５３ｂ，６３ａ，６３ｂが形成されている。なお、小孔部５３ａ，６３ａは円孔であり、小孔部５３ｂ，６３ｂは径方向外方を切欠いた長孔に形成されている。

軸体３１５の先端部を支持する一方（上方）の板バネ５は、その貫通孔５１に軸体３１５の先端側を通して固定されるとともに、リベットＴ２が小孔部５３ａ，５３ｂに通されてインナコア３の中心からコイル巻回部４１，４２よりも遠い位置にてアウタコア２に固定されている。
また、軸体３１５の後端部を支持する他方の板バネ６は、貫通孔６１に軸体３１５の後端側を通して固定されるとともに、リベットＴ２が小孔６３ａ，６３ｂに通されてインナコア３の中心からコイル巻回部４１，４２よりも遠い位置にてアウタコア２に固定されている。

一方の板バネ５は、挿通孔５２から軸体３１５の先端側にコイル巻回部４１，４２を突き出させている。他方の板バネ６は、挿通孔６２から軸体３１５の後端側にコイル巻回部４１，４２を突き出させている。
なお、各板バネ５，６は、インナコア３が往復動する際の変形量が、繰返し弾性変形を強いられることによって疲労し破壊に至る可能性のある変形量よりも小さくなるように、軸体３１５を支持する貫通孔５１，６１から小孔部５３ａ，５３ｂ，６３ａ，６３ｂまでの距離（直線距離でなく、板バネ５，６自体の長さ）を可能な限り長くしたり、板厚を薄くしたりといった事前の調整がなされている。但し、その外形は平面視した場合、アウタコア２の外形からはみ出さない程度の大きさに設定されている。

よって、板バネ５，６は、可動子としてのインナコア３および軸体３１５の往復動作とともに弾性変形した際にフランジ７Ａ，７Ｂに接触することがないよう、フランジ７Ａ，７Ｂに対してインナコア３の軸心方向Ｃに所定距離だけ離間して、しかも軸体３１５の先端側、後端側を保持可能に設けられている。
このために、板バネ５，６は、フランジ７Ａ，７Ｂに対して軸心方向に所定距離だけ離間して配置させるためのスリーブ状部材１２ａ，１２ｂを介して設けられており、このスリーブ状部材１２ａ，１２ｂにリベットＴ２等の固定手段を挿通することによって、スリーブ状部材１２ａ，１２ｂおよびフランジ７Ａ，７Ｂを介してアウタコア２に固定されている。

このような構成により、板バネ５，６は、インナコア３をアウタコア２に対して径方向の所定位置に保持している。換言すれば、板バネ５，６は、永久磁石８，９の内周面とインナコア３の外周面３１ａとが、常に前記所定量のギャップ１０をもって対向するよう、インナコア３をアウタコア２側で保持している。
しかも板バネ５，６は、インナコア３を中立位置に復帰させる（付勢する）ための復帰手段として用いられる。つまり、板バネ５，６は、自らが弾性変形することでインナコア３をその軸心方向に往復動するように保持する。
なお、インナコア３の中立位置とは、インナコア３の端部が前記定められた突出量だけ、アウタコア２から軸心方向Ｃに突出する位置である。

次に、上記構成のリニアアクチュエータ１の製造方法を、図６ないし図８を主として説明する。
この製造方法は、順次行われる巻回工程と、防水工程としてのモールド工程と、分割コア部組付工程と、支持工程とを有する。

巻回工程は、図７に示すように、コイル巻回部材４のコイル巻回部４１にコイル１１Ａを巻回し、続いてコイル１１Ａの延長である渡り線１１１でコイル巻回部４２側にコイルを渡して、コイル巻回部４２にコイル１１Ｂを連続して巻回する工程である。
コイル巻回部材４において、二個のコイル巻回部４１，４２は連結部４３によって一体的に形成されているから、コイル巻回部４１，４２を一体物として扱える。このため、コイル１１Ａ，１１Ｂの巻回作業を途切れることなく連続して行うことが可能になり、したがって、コイル巻回作業のための時間を、二個のコイル巻回部（ボビン）にそれぞれ巻回していた従来に比べて短縮することができる。
特に、渡り線１１１を連結部４３に沿わすことで、二個のコイル巻回部４１，４２に連続してコイル１１Ａ，１１Ｂを巻回する作業が容易になる。
なお、二つのコイル巻回部４１，４２にそれぞれコイルが巻回される便宜上、コイル１１Ａ，１１Ｂにはそれぞれ別の符号を付しているが、コイル巻回部４１，４２に巻回されるコイルは一本の連続したものである。

従来では、コイル巻回部を別個に形成してそれぞれにコイルを巻回し、その後にコイル巻回部毎のコイルを渡り線で接続するには手間を必要としていた。
しかしながら、本発明の実施形態のように、二個のコイル巻回部４１，４２を連結部４３によって一体的に形成して、コイル巻回部４１，４２に、渡り線１１１を含めて連続してコイル１１Ａ，１１Ｂを巻回する作業では、一本のコイルを連続してコイル巻回部４１，４２に巻回できるから、コイル巻回のための作業時間を短縮することができる。

前記巻回工程に続いて、モールド工程を行う。モールド工程は、コイル巻回部４１，４２それぞれにコイル１１Ａ，１１Ｂを巻回した後に、渡り線１１１を含めて、コイル部分を樹脂モールドする工程である。
このモールド工程では、コイル巻回部４１，４２は連結部４３によって一体的に形成されているから、従来のように二個のコイル巻回部（ボビン）について、それぞれ樹脂モールドを施すことなく、連続してあるいは、コイル巻回部４１，４２を同時に樹脂モールドすることが可能となる。よって、その分だけ防水工程としてのモールド工程のための作業時間の短縮を図ることができる。
なお、モールド工程の際には、図７に示すように、渡り線１１１が連結部４３の側面に沿って、連結部４３で支持されることで、渡り線１１１を安定させることができるから、渡り線１１１へのモールドが容易である。

モールド工程に続いて、分割コア部組付工程を行う。
この分割コア部組付工程では、第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂを、それぞれの突出部２２，２３を、コイル巻回部４１，４２の中心穴４１１，４２１に挿通させ、第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂの分割面２ａ，２ｂどうしを径方向から近づけて、凹部２ｃおよび凸部２ｄどうしが嵌合するよう当接させる。

第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂの分割面２ａ，２ｂどうしを嵌合すると、コイル巻回部材４（コイル巻回部４１，４２）が、第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂによって左右方向から挟み込まれ、挟持される。
また、突出部２２，２３の先端部に予め接着等により固定された永久磁石８，９の双方の湾曲した先端面が、連結杆４３１，４３２の許容凹部４３１１，４３２２間の空間に、左右方向で対向した状態で露出する。
そして、許容凹部４３１１，４３２２には、突片４３１ｂ，４３２ｂが一体的に形成されており、各永久磁石８，９の前後方向Ｆ，Ｒの端部は突片４３１ｂ，４３２ｂの係止面４３１ｃ，４３２ｃに係止される。
また、第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂの壁面２１１ａ，２１１ｂと、コイル巻回部４１，４２の鍔部４１ｂ，４２ｂとが平面どうしで当接する。

この構成により、コイル巻回部材４に第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂを組付けて固定することで、アウタコア２に対してコイル巻回部材４自体が左右方向に移動不可能となる。
このように、アウタコア２に、その径方向内方に向けて突出する突出部２２，２３があっても、第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂをコイル巻回部材４の外側から組み込むことで、コイル巻回部材４とアウタコア２とを、熟練を要することなく、極めて容易に組付けることができる。

分割コア部組付工程に続いて、支持工程（図８参照）を行う。
支持工程は、フランジ７Ａ，７Ｂをアウタコア２に固定し、連結部４３における連結杆４３１，４３２の間の空間である許容凹部４３１１，４３２２の間のそれぞれの挿入空間にインナコア３を挿通し、板バネ５，６を組付ける工程である。
支持工程では、まず、分割コア部組付工程によって得られたコイル巻回部材４とアウタコア２との組品に対してフランジ７Ａ，７Ｂを組付ける。
この場合、フランジ７Ａ，７Ｂをアウタコア２の下面および上面にそれぞれ重ねて、フランジ７Ａに予め形成してあるリベット孔７１１ａに、例えば固定手段としてのリベットＴ１を、一方のフランジ７Ａのリベット孔７１１ａからアウタコア２に挿通し、さらにリベットＴ１の先端部を他方のフランジ７Ｂのリベット孔７１１ｂに挿通することで、リベットＴ１をフランジ７Ａ，７Ｂに渡すようにし、その先端をかしめることで、両フランジ７Ａ，７Ｂをアウタコア２に一体化させる。

フランジ７Ａ，７Ｂにおけるリベット孔７１１ａの形成位置は、第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂのそれぞれに対応する領域に、複数形成されており、リベット孔２ｅ，２ｆと相対する位置である。
このように構成してリベットＴ１をフランジ７Ａ，７Ｂに渡してかしめれば、第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂどうしを確実に一体化することができる。
第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂどうしを一体化することで、アウタコア２に対してコイル巻回部材４自体が何れの方向にも移動不可能となる。

続いて、アウタコア２、コイル巻回部材４、およびフランジ７Ａ，７Ｂを一体化して組品としたものに対して、板バネ５，６およびインナコア３を組付ける工程を行う。
この場合、一方の板バネ６の貫通孔６１に軸体３１５を挿通し、軸体３１５の胴部に上方から位置決部材３１２、インナコア３（３ａ）、位置決部材３１３、インナコア３（３ｂ）、位置決部材３１４を順に挿通し、板バネ６の小孔部６３ａ，６３ｂにそれぞれリベットＴ２を挿通する。なお、この実施形態では、インナコア３（３ａ，３ｂ）は、軸体３１５の軸線方向に離間して対で設けている。

また、リベットＴ２の胴部にそれぞれスリーブ状部材１２ａを挿通する。さらに、インナコア３（可動子）を許容凹部４３１１，４３２２の間の挿入空間に挿入し、リベットＴ２を一方のフランジ７Ａからアウタコア２、他方のフランジ７Ｂに挿通し、リベットＴ２の先端部に別のスリーブ状部材１２ｂを挿通する。

さらに、他方の板バネ５の貫通孔５１に軸体３１５の先端部を貫通させ、別のスリーブ状部材１２ｂに他方の板バネ５を上方から重ねるようにして、他方の板バネ５の小孔部５３ａ，５３ｂにリベットＴ２の先端部を挿通し、軸体３１５の先端部には抜止め防止用のスリーブ状部材３１６を他方の板バネ５に重ねるように軸体３１５の先端部に嵌着し、リベットＴ２の先端部にはスリーブ状部材１２ｃを挿入して、リベットＴ２の先端面をかしめる。

上記のようにして、コイル１１Ａ，１１Ｂ、二個のコイル巻回部４１，４２を一体に設けたコイル巻回部材４、第一分割コア部２Ａと第二分割コア部２Ｂとからなるアウタコア２、一対の板バネ５，６、インナコア３からなるリニアアクチュエータ１が製造される。

上記構成のリニアアクチュエータ１では、アウタコア２を複数の分割コア２Ａ，２Ｂから構成し、アウタコア２に対してコイル巻回部材４を組付けるのではなく、コイル巻回部材４に対してアウタコア２を組付けるように構成しているから、コイル巻回部材４のコイル巻回部４１，４２のコイル１１Ａ，１１Ｂの巻回幅を、アウタコア２の突出部２２，２３の対向する部分どうしの距離に依存させる必要がない。
したがって、インナコア３またはアウタコア２に必要な推力に応じてコイル巻回部４１，４２の巻回幅を設定して、該推力を得るのに必要な巻数のコイル１１Ａ，１１Ｂを、コイル巻回部４１，４２に巻回することが可能となる。

このようなリニアアクチュエータ１では、例えばアウタコア２を固定子とし、インナコア３を可動子として用いることが可能である。
例えば、リニアアクチュエータ１は、インナコア３を上下方向へ往復移動させるインナコア可動型として車両に搭載することで、車両の振動吸収装置として使用することができる。

リニアアクチュエータ１を車両に搭載する振動吸収装置として使用する場合では、リニアアクチュエータ１そのものにも車両の振動が伝達されるが、コイル巻回部材４には、径方向に対向する位置にある一対のコイル巻回部４１，４２を、連結部４３を介して一体に形成しているから、コイル巻回部４１，４２間の距離の位置ずれを防止することができる。
また、突出部２２，２３は、コイル巻回部材４のコイル巻回部４１，４２の中心穴４１１，４２１に、それぞれ隙間なく挿通され、コイル巻回部材４の左右幅Ｌ３は、アウタコア２の中空部２１の左右幅と略一致するよう形成されているから、コイル巻回部材４が第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂによって左右方向から挟み込まれると、第一分割コア部２Ａと第二分割コア部２Ｂとが分離しなければ、コイル巻回部材４、特にコイル巻回部４１，４２は、アウタコア２に対して何れの方向へも不動に支持されることになる。

そして、上記支持工程によって、フランジ７Ａ，７Ｂをアウタコア２に固定することで、第一分割コア部２Ａと第二分割コア部２Ｂとは一体化されるから、コイル巻回部材４のコイル巻回部４１，４２は、アウタコア２に対して何れの方向へも不動に組付けられることになる。
よって、例えばリニアアクチュエータ１を車両に搭載する振動吸収装置として使用する場合で、リニアアクチュエータ１そのものにも車両の振動が伝達されたとしても、コイル巻回部４１，４２間の距離の位置ずれを防止することができるのみならず、コイル巻回部４１，４２の、アウタコア２に対する何れの方向へも位置ずれを防止することができる。

しかもインナコア３は、板バネ５，６によって確実にギャップ１０を保持されており、コイル巻回部４１，４２の位置ずれもないから、コイル１１Ａ，１１Ｂの励磁による磁場に変化がなく、したがってインナコア３に付与される軸心方向の推力が安定する。また、渡り線１１１の断線を防止することができ、信頼性の高いリニアアクチュエータ１となる。

上記実施形態では、コイル巻回部材には、コイル巻回部を径方向に二個、すなわちインナコアを中心としてその外方に一対で配置した一組のコイル巻回部とし、これらを一体的に形成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、インナコアを中心としてその径方向外方に二対で配置した合計四個のコイル巻回部を設けることも可能である。
この場合では、コイル巻回部材の中心部においてはインナコアを回避するよう構成し、アウタコアにその中心に向かう四個の突出部を設け、アウタコアの分割面は、突出部をひとつずつ有する分割コア部として構成し、各突出部がコイル巻回部にそれぞれ挿入されるようにして、分割コア部を組付けることで、リニアアクチュエータを製造する。

上記実施形態では、永久磁石８，９を突出部２２，２３の湾曲面２２１，２３１に接着剤等の固着手段により固着したが、本発明はこれに限定されるものではなく、固着手段を用いずに永久磁石８，９を突出部２２，２３に固定することも可能である。
すなわち、永久磁石８，９はその磁力によりアウタコア２の突出部２２，２３の湾曲面２２１，２３１に吸着される。
したがって、永久磁石８，９をそれ自体の磁力によって突出部２２，２３の湾曲面２２１，２３１に吸着させることで仮に取付けた状態とし、この状態で、突出部２２，２３をコイル巻回部４１，４２の中心穴４１１，４２１に挿通させるようにして、コイル巻回部材４に第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂを組付けて許容凹部４３１１，４３２２の突片４３１ｂ，４３２ｂの係止面４３１ｃ，４３２ｃに永久磁石８，９の前後方向Ｆ，Ｒの端部を係止した状態とし、第一分割コア部２Ａおよび第二分割コア部２Ｂどうしを固定して永久磁石８，９を湾曲面２２１，２３１と係止面４３１ｃ，４３２ｃとで挟持することで、永久磁石８，９を突出部２２，２３に固定するようにしてもよい。

本発明の実施形態を示すリニアアクチュエータの一側（下方側）からの斜視図 同じく正面図 同じく平面図 同じく底面図 同じく図３におけるＹ−Ｙ線断面図 同じく永久磁石の保持状態を示す拡大平面図 同じく分割コア部組付工程を主とした分解斜視図 同じく支持工程を示す分解組立斜視図

符号の説明

１…リニアアクチュエータ、２…アウタコア、２Ａ…第一分割コア部、２Ｂ…第二分割コア部、２ａ，２ｂ…分割面、３…インナコア、４…コイル巻回部材、５，６…板バネ、８，９…永久磁石、１１Ａ，１１Ｂ…コイル、２２，２３…突出部、４１，４２…コイル巻回部、４３…連結部、３１５…軸体、４３１，４３２…連結杆

Claims (8)

1. 中空状のアウタコアと、該アウタコアに挿通されたインナコアと、前記アウタコアに装着されたコイル巻回部材とを備えるリニアアクチュエータであって、
   前記アウタコアは、インナコアの軸心方向に沿う分割面によって分割された複数個の分割コア部の組合わせから構成されるとともに、内面部からインナコア側に向けて延長されてコイル巻回部材のコイル巻回部ごとに外側から挿入される突出部を対向するように有し、
   前記コイル巻回部材は、その中心部がインナコアを回避するよう構成されるとともに、インナコアの軸心方向に直交する方向における該インナコアの外側に、コイルを巻回するための前記コイル巻回部どうしが一体的に設けられ、
   前記分割面はアウタコアにおいて、前記突出部を回避した部位に形成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
2. 各突出部は、各コイル巻回部に形成した中心穴に、挿入方向に対して直交する方向の移動を抑止された状態で挿入され、コイル巻回部材は、分割コア部が組合されることで、分割コア部どうしで挟持されていることを特徴とする請求項１記載のリニアアクチュエータ。
3. コイル巻回部に巻回されたコイル部分が防水処理されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のリニアアクチュエータ。
4. 各突出部におけるインナコアと対向する端部に、永久磁石がインナコアに対して所定量のギャップを介して設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載のリニアアクチュエータ。
5. インナコアはギャップを保持する支持部材を介してアウタコアに支持され、しかも前記支持部材は、インナコアを、アウタコアに対する軸心方向所定位置に付勢する板バネとされていることを特徴とする請求項４記載のリニアアクチュエータ。
6. 中空状のアウタコアと、該アウタコアに挿通されるインナコアと、前記アウタコアとインナコアとの間に挿入されるコイル巻回部材とを備えるリニアアクチュエータの製造方法であって、
   巻回工程と、該巻回工程の後の分割コア部組付工程とを有し、
   前記巻回工程は、前記インナコアに対するその外側にコイル巻回部を一体的に設けたコイル巻回部材における該コイル巻回部にそれぞれコイルを巻回する工程であり、
   前記組付工程は、それぞれのコイル巻回部の外側から、複数の分割コア部で構成されるアウタコアの該分割コア部に設けた突出部を挿入するとともに、複数の分割コア部どうしをコイル巻回部材の外側で組付ける工程である、
   ことを特徴とするリニアアクチュエータの製造方法。
7. 巻回工程と分割コア部組付工程との間に、コイル巻回部に巻回したコイル部分を防水処理する防水工程を有することを特徴とする請求項６記載のリニアアクチュエータの製造方法。
8. 分割コア部組付工程の後の支持工程を有し、該支持工程は、アウタコアの中心にインナコアを挿通させてアウタコアにインナコアが所定位置となるよう弾性的に支持させる工程であることを特徴とする請求項６または請求項７記載のリニアアクチュエータの製造方法。

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