JP2015135124A

JP2015135124A - 電磁式アクチュエータと、それを用いた能動型制振装置および能動型流体封入式防振装置

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Publication number: JP2015135124A
Application number: JP2014005632A
Authority: JP
Inventors: 裕教小山; Hironori Koyama; 正彦長澤; Masahiko Nagasawa; 有史橋本; Yuji Hashimoto
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2014-01-16
Filing date: 2014-01-16
Publication date: 2015-07-27
Anticipated expiration: 2034-01-16
Also published as: CN104791404A; CN104791404B; US20150198215A1; US9306440B2; JP6302678B2

Abstract

【課題】板ばねのばね定数を大きく設定可能であると共に、板ばねの耐久性の向上が図られる、新規な構造の電磁式アクチュエータと、それを用いた能動型制振装置および能動型流体封入式防振装置を提供すること。
【解決手段】板ばね７８が固定子１６と可動子１８の各一方に取り付けられる外周取付部分８０と中央取付部分８２とを備えていると共に、それら外周取付部分８０と中央取付部分８２の径方向間には周方向に傾斜しつつ径方向に延びる渦巻状の連結腕部８６が周方向で等間隔に複数設けられており、固定子１６と可動子１８が板ばね７８によって変位可能に弾性連結されている一方、板ばねの複数（７８ａ，７８ｂ）が厚さ方向に重ね合わされており、それら複数の板ばね７８ａ，７８ｂが何れも相互に同一の材質および形状とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイルへの通電によって可動子が固定子に対して駆動される電磁式アクチュエータと、それを用いた能動型制振装置および能動型流体封入式防振装置に関するものである。

従来から、制振対象部材に能動的な加振力をおよぼしたり、防振装置の防振特性を能動的に制御するために用いられる防振用アクチュエータの一種として、電磁式アクチュエータが知られている。電磁式アクチュエータは、固定子に対して可動子が相対変位可能に組み付けられていると共に、それら固定子と可動子の何れか一方に組み付けられたコイル部材への通電によって、可動子が固定子に対して駆動されるようになっている。

ところで、特許第４８５２０３０号（特許文献１）にも示されているように、電磁式アクチュエータは、固定子と可動子が板ばねによって相互に連結されており、板ばねの厚さ方向での弾性変形によって、可動子の固定子に対する変位が許容されていると共に、可動子が固定子に対して板ばねの径方向で相互に位置決めされている。

また、特許文献１では、板ばねの厚さ方向で可動子の変位が十分に許容されるように、板ばねに複数の肉抜孔が形成されており、板ばねが、可動子に取り付けられる中央取付部分と、固定子に取り付けられる外周取付部分とを、複数の連結腕部で相互に一体連結した構造とされている。この連結腕部は、周方向に傾斜しながら径方向に延びており、一端が中央取付部分に一体で繋がっていると共に、他端が外周取付部分に一体で繋がっている。

さらに、電磁式アクチュエータにおいて、特許文献１のように、複数枚の板ばねを重ね合わせて用いる場合がある。この場合、それら板ばねの材質や厚さ寸法などは、要求されるばね特性などに応じて各別に設定され得ることから、複数の板ばねにおいて、互いに異なっている場合もある。

しかしながら、材質や厚さ寸法などが異なる板ばねを重ね合わせて用いると、周辺の温度変化に対する変形量の違いなどによって、それら板ばねの厚さ方向視での形状（特に連結腕部の形状）が相互に異なってしまい、連結腕部に局所的な応力集中が生じることで、板ばねの耐久性が低下するおそれがあった。

特許第４８５２０３０号

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、板ばねのばね定数を大きく設定可能であると共に、板ばねの耐久性の向上が図られる、新規な構造の電磁式アクチュエータと、それを用いた能動型制振装置および能動型流体封入式防振装置を提供することにある。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

すなわち、本発明の第一の態様は、固定子に対して変位可能に組み付けられた可動子を備えており、該可動子と該固定子を板ばねによって弾性連結すると共に、それら固定子と可動子の何れか一方にコイル部材を組み付けて、該コイル部材への通電によって生ぜしめられる磁界の作用で該可動子を該固定子に対して駆動するようにした電磁式アクチュエータにおいて、前記板ばねが前記固定子と前記可動子の各一方に取り付けられる外周取付部分と中央取付部分とを備えていると共に、それら外周取付部分と中央取付部分の径方向間には周方向に傾斜しつつ径方向に延びる渦巻状の連結腕部が周方向で等間隔に複数設けられている一方、該板ばねの複数が厚さ方向に重ね合わされており、それら複数の該板ばねが何れも相互に同一の材質および形状とされていることを、特徴とする。

このような第一の態様に従う構造とされた電磁式アクチュエータによれば、固定子と可動子を連結する板ばねが、厚さ方向に複数枚を重ね合わされていることから、各板ばねの厚さを大きくすることなく、厚さ方向のばね定数を大きく設定することができる。それ故、可動子が固定子に対して駆動変位する際に、板ばね全体の厚さ方向でのばね定数を大きく設定しながら、各板ばねの歪が著しく大きくなるのを防止できる。

さらに、複数の板ばねが互いに同一の材質および形状で形成されていることから、板ばねが温度変化によって膨張変形または収縮変形する際に、それら板ばねの変形量が互いに等しくなる。それ故、変形量の違いによって特定の板ばねに応力ひいては歪が集中するのを防いで、耐久性の向上が図られる。

なお、外周取付部分と中央取付部分が固定子と可動子の各一方に取り付けられる板ばねには、主に連結腕部の長さ方向の膨張変形または収縮変形によって応力が及ぼされるが、複数の板ばねが相互に同一材質且つ同一形状とされることにより、それら板ばねの線膨張率が相互に同じとされている。それに加えて、複数の板ばねの厚さ寸法が相互に同じとされることによって、それら板ばねの熱容量も相互に同じとされており、外気温の変化などに対して複数の板ばねが略同様に加熱又は冷却されることから、それら板ばねの変形量がより精度良く略同一とされる。

また、複数の板ばねを単一の部品で構成することにより、部品の種類を減らすことができて、製造効率の向上が図られる。

本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された電磁式アクチュエータにおいて、前記複数の板ばねが周方向で互いに同じ位置に合わされているものである。

第二の態様によれば、可動子が固定子に対して駆動変位して、複数の板ばねが厚さ方向に弾性変形する際に、それら板ばねの各部の変形量および変形態様が互いに同じとされて、板ばね同士の干渉による異音の発生や、変形の違いによる応力の集中などが回避される。しかも、複数の板ばねの連結腕部が温度変化によって変形しても、それら板ばねの連結腕部が同一形状且つ周方向で同じ向きに保たれることから、可動子の駆動による板ばねの厚さ方向の弾性変形に対して、板ばね相互の干渉による異音や応力集中が回避される。

本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された電磁式アクチュエータにおいて、前記複数の板ばねにおける前記外周取付部分の重ね合わせ面間に外周スペーサが介装されていると共に、それら複数の板ばねにおける前記中央取付部分の重ね合わせ面間に中央スペーサが介装されており、該複数の板ばねにおける連結腕部が厚さ方向で相互に離隔しているものである。

第三の態様によれば、可動子が固定子に対して相対的に駆動変位して、板ばねの連結腕部が厚さ方向に弾性変形する際に、複数の板ばねの連結腕部が相互に擦れ合うのを防いで、異音の発生を防止することができる。特に、連結腕部を外れた外周取付部分および中央取付部分の重ね合わせ面間に、それぞれスペーサを介装することで、連結腕部の自由長を確保して要求されるばね特性や耐久性を実現しながら、異音の発生を防ぐことができる。なお、スペーサを挟み込む外周取付部分と中央取付部分は、固定子と可動子の各一方に取り付けられることから、スペーサと外周取付部分および中央取付部分との擦れなどは問題にならない。

本発明の第四の態様は、制振対象部材に取り付けられて加振力を及ぼすアクチュエータを備えた能動型制振装置において、前記アクチュエータとして第一〜第三の何れか一つの態様に記載された電磁式アクチュエータが採用されて、該電磁式アクチュエータの前記固定子が前記制振対象部材に取り付けられると共に、前記可動子が前記複数の板ばねを介して該制振対象部材に弾性的に支持されるようにしたことを、特徴とする。

このような第四の態様に従う構造とされた能動型制振装置によれば、本発明に係る電磁式アクチュエータを採用することによって、可動子と固定子を連結する複数の板ばねが、加振によって繰り返し変形せしめられても、それら板ばねの歪が低減されることから、耐久性が有利に確保されて、高い信頼性が実現される。

本発明の第五の態様は、第一の取付部材と第二の取付部材が本体ゴム弾性体で弾性連結されており、壁部の一部を該本体ゴム弾性体で構成された受圧室が形成されて、該受圧室に非圧縮性流体が封入されている一方、該受圧室の壁部の別の一部が加振部材で構成されていると共に、該加振部材を加振駆動するアクチュエータが設けられている能動型流体封入式防振装置において、前記アクチュエータとして第一〜第三の何れか一つの態様に記載された電磁式アクチュエータが採用されて、該電磁式アクチュエータの前記固定子が前記第二の取付部材に取り付けられていると共に、前記可動子が前記加振部材に取り付けられていることを、特徴とする。

このような第五の態様に従う構造とされた能動型防振装置によれば、加振部材を加振駆動するアクチュエータとして、本発明に係る電磁式アクチュエータを採用することにより、可動子と固定子を連結する複数の板ばねが、加振によって繰り返し変形せしめられても、それら板ばねの歪が低減されることから、耐久性が有利に確保されて、高い信頼性が実現される。

本発明によれば、複数枚の板ばねが厚さ方向に重ね合わされていることから、各板ばねの厚さを著しく増すことなく、厚さ方向のばね定数を大きく設定可能であり、厚さ方向の変形に対する板ばねの歪を抑えつつ、要求されるばね特性を高い自由度で実現できる。更に、複数枚の板ばねが互いに同一材質且つ同一形状とされて、温度変化に対するそれら板ばねの変形量が、相互に略同一とされることにより、変形量の違いによる特定の板ばねへの応力集中が回避されて、耐久性の向上が図られる。

本発明の一実施形態としての能動型制振装置を示す縦断面図であって、図２のＩ−Ｉ断面に相当する図。図１に示された能動型制振装置の平面図。図１に示された能動型制振装置を構成する板ばねを拡大して示す平面図。図３のＩＶ−ＩＶ断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１，２には、本発明の一実施形態としての能動型制振装置１０が示されている。この能動型制振装置１０は、アクチュエータとして電磁式アクチュエータ１２を備えており、電磁式アクチュエータ１２の加振力を制振対象部材としての車両ボデー１４に及ぼすことによって、振動を相殺的に低減するようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、車両装着状態での車両上下方向であり、電磁式アクチュエータ１２の加振方向である図１中の上下方向を、前後方向とは、車両装着状態での車両前後方向となる図２中の上下方向を、それぞれ言う。

より詳細には、電磁式アクチュエータ１２は、固定子１６と可動子１８を備えている。固定子１６は、車両ボデー１４に固定されるベース部材２０に、カバー部材２２とコイル部材２４を取り付けた構造を有している。

ベース部材２０は、逆向きの略有底円筒形状を有しており、上底壁部の中央部分には、上下に貫通する下挿通孔２６が形成されている。更に、ベース部材２０の下開口端部には、外周側に広がるフランジ部２８が全周に亘って形成されていると共に、より大きく外周側に突出する一対のベース取付片３０，３０が、径方向左右に形成されている。なお、一対のベース取付片３０，３０には、それぞれボルト孔３２が上下に貫通して形成されている。

カバー部材２２は、深底の逆向き略有底円筒形状を有しており、上底壁部付近に上底段差部３４が形成されていると共に、開口部分に開口段差部３６が設けられて、開口側となる下方に向かって段階的に大径となっている。また、カバー部材２２は、大径とされた開口端部に、径方向左右に一対のカバー取付片３８，３８を備えている。一対のカバー取付片３８，３８は、下方に延び出すと共に下端部分が屈曲して左右外方に延びる板形状とされており、左右外方に延びる下端部分には、上下に貫通するボルト孔４０が形成されている。

そして、カバー部材２２は、一対のカバー取付片３８，３８が、ベース部材２０の外周面に径方向で重ね合わされると共に、一対のベース取付片３０，３０に上下で重ね合わされて、相互に位置決めされている。なお、一対のベース取付片３０，３０のボルト孔３２，３２と、一対のカバー取付片３８，３８のボルト孔４０，４０は、相互に位置合わせされている。

また、ベース部材２０とカバー部材２２の間には、コイル部材２４が配設されている。コイル部材２４は、ボビン４２にコイル４４が巻き回された構造を有している。ボビン４２は、合成樹脂などの非磁性材料で形成された硬質の部材であって、全体として略有底円筒形状を有しており、コイル４４が巻回されている。更に、厚肉とされたボビン４２の底壁部４６は、上下に貫通する上挿通孔４８を径方向の中央部分に備えていると共に、全周に亘って径方向外方に突出しており、周上の一部には給電用コネクタ５０が一体形成されている。給電用コネクタ５０は、ボビン４２の底壁部４６から後方に向かって突出しており、後方に向かって開口する横転した略有底筒形状を有していると共に、ボビン４２の底壁部４６に埋設されたコネクタ金具５２の一端が、給電用コネクタ５０の内周側に突出している。なお、コネクタ金具５２の他端は、コイル４４に接続されている。

そして、コイル部材２４は、底壁部４６の外周端部が、ベース部材２０の上底壁部とカバー部材２２の開口段差部３６との間で上下に挟持されて、ベース部材２０とカバー部材２２の間に配設されている。また、コイル部材２４の給電用コネクタ５０は、ベース部材２０とカバー部材２２の間から後方に向かって突出している。なお、ボビン４２の底壁部４６とベース部材２０およびカバー部材２２との重ね合わせ面間が、環状のシールゴム５４，５６によってそれぞれ封止されており、埃や水などの異物の侵入が防止されている。

このような構造とされた固定子１６には、可動子１８が組み付けられている。可動子１８は、ヨーク金具５８に永久磁石６０が固定された構造を有している。ヨーク金具５８は、鉄などの強磁性材料で形成されており、全体として厚肉の円形ブロック形状を有すると共に、径方向の中間部分には、下面に開口する周溝６２が、周方向環状に延びて形成されている。これにより、ヨーク金具５８には、周溝６２の内周側に略円柱形状の中央柱状部６４が形成されていると共に、周溝６２の外周側に略円筒形状の外周筒状部６６が形成されており、それら中央柱状部６４と外周筒状部６６が、上端において、略円板形状の中間板状部６８によって一体で連結されている。

さらに、ヨーク金具５８の径方向中央部分には、小径の略円柱形状で上方に突出する連結突部７０が一体形成されており、連結突部７０には、中心軸上を延びて上面に開口するねじ穴７２が形成されている。更にまた、ヨーク金具５８の径方向中央部分には、下方に突出するロッド部７４が一体形成されており、ロッド部７４には、下方に突出するねじ部７６が一体形成されている。

永久磁石６０は、略円筒形状とされており、径方向に着磁されて、内周面と外周面に相互に異なる磁極が形成されている。そして、永久磁石６０は、ヨーク金具５８の中央柱状部６４に外挿固着されており、周溝６２の内周面と外周面に互いに異なる磁極が形成されて、周溝６２内に磁界が形成されている。なお、周溝６２の内周面の一部は、永久磁石６０の外周面によって構成されている。

そして、可動子１８は、ヨーク金具５８と永久磁石６０がカバー部材２２とコイル部材２４の間に配設されて、固定子１６に収容されている。また、ヨーク金具５８の中央柱状部６４から下方に延び出すロッド部７４は、ボビン４２の上挿通孔４８と、ベース部材２０の下挿通孔２６とに挿通されて、ベース部材２０の内周に突出している。

さらに、コイル部材２４のコイル４４が、ヨーク金具５８の周溝６２に差し入れられて、ヨーク金具５８の外周筒状部６６と永久磁石６０との径方向間に配設されており、コイル４４が永久磁石６０とヨーク金具５８によって形成された磁界の中に位置せしめられている。なお、コイル４４およびコイル４４が巻回されたボビン４２の筒状部は、永久磁石６０とヨーク金具５８の何れからも離隔して配設されている。

また、固定子１６のカバー部材２２と、可動子１８のヨーク金具５８とが、板ばね７８ａと板ばね７８ｂによって、相互に弾性連結されている。板ばね７８は、図３，４に示すように、ばね鋼などで形成された薄肉略円板形状の部材であって、外周端部には略円環板形状の外周取付部分８０を備えると共に、径方向中央部分には略円板形状の中央取付部分８２を備えている。なお、中央取付部分８２には、厚さ方向に貫通するねじ孔８４が形成されている。

さらに、板ばね７８における外周取付部分８０と中央取付部分８２の径方向間には、３つの連結腕部８６，８６，８６が形成されている。３つの連結腕部８６，８６，８６は、それぞれ周方向に傾斜しながら径方向に延びており、互いに略同一形状とされて、周上で等間隔に配置されている。より具体的には、連結腕部８６は、外周に向かって凹となるように湾曲して略周方向に延びる中間湾曲部分８７を有すると共に、中間湾曲部分８７の両側部分が外周に向かって凸となるように湾曲して略周方向に延びている。このように、連結腕部８６の傾斜角度が長さ方向で異ならされて、連結腕部８６が波状とされることで、有効自由長の増大とこれに伴う応力や歪の分散が図られている。

そして、３つの連結腕部８６，８６，８６は、一端が外周取付部分８０に接続されていると共に、他端が中央取付部分８２に接続されており、外周取付部分８０と中央取付部分８２が、３つの連結腕部８６，８６，８６によって、相互に一体で連結されている。また、外周取付部分８０と中央取付部分８２の各一方に連結される連結腕部８６の両端部は、周方向で相互に異なる位置に配されていると共に、外周取付部分８０と中央取付部分８２の各一方からの延出方向が互いに異なっている。なお、連結腕部８６の両端のずれは、好適には周方向に１／６周以上とされ、より好適には、１／４周以上で且つ４／５周以下とされる。

更にまた、板ばね７８における３つの連結腕部８６，８６，８６の間には、それぞれスリット８８が形成されている。スリット８８は、板ばね７８を厚さ方向に貫通して、周方向に傾斜しながら径方向に延びている。

ここにおいて、板ばね７８ａと板ばね７８ｂは、互いに同一の材質および形状で形成されており、図４に示すように、厚さ方向に重ね合わされている。これにより、板ばね７８ａと板ばね７８ｂは、径方向の線膨張率が互いに等しくされていると共に、熱容量が互いに等しくされている。なお、板ばね７８ａと板ばね７８ｂの形状が相互に同一であるとは、各部の寸法も相互に同一であることを意味しており、大きさの異なる相似形状は含まない。

また、板ばね７８ａと板ばね７８ｂは、周方向で互いに同じ位置に合わされている。これにより、板ばね７８ａの連結腕部８６ａと板ばね７８ｂの連結腕部８６ｂとが、相互に対応する位置に配されていると共に、板ばね７８ａのスリット８８ａと板ばね７８ｂのスリット８８ｂとが、相互に対応する位置に配されており、板ばね７８ａ，７８ｂの縁部が全体に亘って略重なり合っている。

さらに、板ばね７８ａと板ばね７８ｂの重ね合わせ面間には、外周スペーサ９０が介装されている。外周スペーサ９０は、大径の略円環板形状とされており、板ばね７８ａの外周取付部分８０ａと板ばね７８ｂの外周取付部分８０ｂとの間に挟み込まれて、板ばね７８ａ，７８ｂの外周端部間に配されている。

更にまた、板ばね７８ａと板ばね７８ｂの重ね合わせ面間には、中央スペーサ９２が介装されている。中央スペーサ９２は、小径の略円環板形状とされており、板ばね７８ａの中央取付部分８２ａと板ばね７８ｂの中央取付部分８２ｂとの間に挟み込まれて、板ばね７８ａ，７８ｂのねじ孔８４ａ，８４ｂの開口周縁を取り囲むように配されている。なお、外周スペーサ９０と中央スペーサ９２は、厚さ寸法が互いに略同じとされている。

このように、板ばね７８ａと板ばね７８ｂの重ね合わせ面間に、外周スペーサ９０および中央スペーサ９２が配されることにより、板ばね７８ａの径方向中間部分と、板ばね７８ｂの径方向中間部分とが、厚さ方向で相互に所定の距離を隔てて、対向配置されている。要するに、板ばね７８ａの連結腕部８６ａと、板ばね７８ｂの連結腕部８６ｂとは、厚さ方向で相互に離隔して対向配置されている。

そして、図１に示すように、板ばね７８ａ，７８ｂの外周取付部分８０ａ，８０ｂおよび外周スペーサ９０が、カバー部材２２の上底段差部３４と、カバー部材２２に嵌入されたリング部材９４との間で、上下に挟持されると共に、板ばね７８ａ，７８ｂの中央取付部分８２ａ，８２ｂおよび中央スペーサ９２が、ヨーク金具５８の連結突部７０に重ね合わされて、連結突部７０のねじ穴７２に螺着されるねじ９６によって、ヨーク金具５８に固定される。これらによって、板ばね７８ａ，７８ｂの外周部分が固定子１６に取り付けられると共に、板ばね７８ａ，７８ｂの中央部分が可動子１８に取り付けられて、それら固定子１６と可動子１８が、板ばね７８ａ，７８ｂによって相互に連結されている。その結果、可動子１８は、固定子１６に対して、板ばね７８ａ，７８ｂによって径方向で相対的に位置決めされていると共に、板ばね７８ａ，７８ｂの厚さ方向の弾性変形によって、軸方向上下に相対変位可能とされている。

かくの如き構造とされた電磁式アクチュエータ１２は、給電用コネクタ５０が図示しない外部の電源に接続されて、コイル４４に給電されることにより、永久磁石６０とヨーク金具５８によって形成される磁界中を電流が流れて、固定子１６と可動子１８の間に電磁力に基づいた加振駆動力が及ぼされる。そして、発生した加振駆動力によって、可動子１８が、固定子１６に対して、上下に駆動変位されるようになっている。

また、電磁式アクチュエータ１２の可動子１８と固定子１６は、支持ゴム弾性体９８によって弾性連結されている。支持ゴム弾性体９８は、略円環板形状を有するゴム弾性体であって、内周端部が内周固定部材１００に加硫接着されていると共に、外周端部が外周固定部材１０２に加硫接着されている。内周固定部材１００は、小径で逆向きの略有底円筒形状を有する硬質の部材であって、上底壁部の径方向中央部分にねじ孔１０４が形成されている。外周固定部材１０２は、大径の略円筒形状を有する硬質の部材であって、下端には外周に突出する環状当接片１０６が一体形成されていると共に、環状当接片１０６から下方に更に延び出すかしめ片１０８が、周上で部分的に一体形成されている。そして、支持ゴム弾性体９８の内周端部が、内周固定部材１００の周壁部の表面全体に加硫接着されていると共に、支持ゴム弾性体９８の外周端部が、外周固定部材１０２の内周面に加硫接着されている。なお、本実施形態の支持ゴム弾性体９８は、内周固定部材１００と外周固定部材１０２を備えた一体加硫成形品として形成される。

そして、ヨーク金具５８のねじ部７６が、内周固定部材１００のねじ孔１０４に挿通されて、ねじ孔１０４の下方に配されたナット１１０に螺着されることにより、支持ゴム弾性体９８の内周端部が可動子１８に固定される。更に、外周固定部材１０２がベース部材２０の周壁部に嵌着されることによって、支持ゴム弾性体９８の外周端部が固定子１６に取り付けられる。これらにより、固定子１６と可動子１８は、上部において板ばね７８ａ，７８ｂで相互に弾性連結されていると共に、下部において支持ゴム弾性体９８で相互に弾性連結されている。

また、支持ゴム弾性体９８の下方には、蓋部材１１２が配設されている。蓋部材１１２は、薄肉大径の略円板形状とされており、外周端部が周上の複数箇所においてかしめ片１０８でかしめられることによって、外周固定部材１０２に固定されている。なお、外周固定部材１０２の環状当接片１０６と蓋部材１１２との間に、環状当接片１０６の下面に固着された支持ゴム弾性体９８の外周端部が介在しており、それら環状当接片１０６と蓋部材１１２の重ね合わせ面間が封止されて、異物の侵入が防止されている。

このような構造とされた能動型制振装置１０は、固定子１６が車両ボデー１４に直接的に固定されると共に、可動子１８が、板ばね７８ａ，７８ｂおよび支持ゴム弾性体９８を介して、車両ボデー１４に間接的に弾性支持されることにより、車両に装着されるようになっている。即ち、図１に示すように、固定子１６を構成するベース部材２０とカバー部材２２の各ボルト孔３２，４０に、取付用ボルト１１４が挿通されて、取付用ボルト１１４が車両ボデー１４側に螺着されることによって、固定子１６が車両ボデー１４に固定される。一方、可動子１８は、固定子１６に対して板ばね７８ａ，７８ｂおよび支持ゴム弾性体９８で弾性連結されていることから、固定子１６を介して車両ボデー１４に支持される。

また、固定子１６は、ベース部材２０におけるベース取付片３０，３０およびカバー部材２２におけるカバー取付片３８，３８の突出方向と、コイル部材２４における給電用コネクタ５０の突出方向とによって、周方向の向きを外部から特定可能とされている。これにより、車両ボデー１４に対する固定子１６の周方向での向きが、目視などによって外部から容易に確認可能とされており、固定子１６が車両ボデー１４に対して適切な向きで取付け可能とされている。

さらに、板ばね７８ａ，７８ｂは、固定子１６に対する周方向の向きが、特定の向きに予め設定されていると共に、固定子１６に対する周方向の相対回転が防止されている。これにより、カバー部材２２で覆われた板ばね７８ａ，７８ｂを直接目視しなくても、固定子１６の向きによって、板ばね７８ａ，７８ｂの向きを外部から認識可能とされている。それ故、図２に示すように、固定子１６を車両ボデー１４に対して適切な向きで取り付けることにより、板ばね７８ａ，７８ｂの周方向での向きを車両ボデー１４に対して適切に設定することができる。以上からも明らかなように、本実施形態では、板ばね７８ａ，７８ｂの外周取付部分８０ａ，８０ｂが上底段差部３４とリング部材９４との間に固定されていることと、固定子１６における取付片３０，３８および給電用コネクタ５０の突出方向とによって、方向認識手段が構成されている。

なお、本実施形態における板ばね７８ａ，７８ｂの車両ボデー１４に対する周方向での向きは、方向認識手段によって、外周取付部分８０ａ，８０ｂと中央取付部分８２ａ，８２ｂへの接続部位である３つの連結腕部８６，８６，８６の各両端が、車両の前後方向を周方向に外れるように、設定されている。

すなわち、本実施形態では、板ばね７８ａ，７８ｂの径方向に作用する荷重において、車両の加減速などに起因する前後方向の荷重が、最も入力頻度が高く且つ最も大きくなる。そこで、径方向の主たる荷重入力方向であり、且つ最大荷重の入力方向でもある車両前後方向に対して、連結腕部８６の両端が周方向に外れるように、板ばね７８ａ，７８ｂの向きが設定される。板ばね７８ａ，７８ｂの周方向での向きを上記の如く設定することにより、連結腕部８６の両端と、外周取付部分８０ａ，８０ｂおよび中央取付部分８２ａ，８２ｂとの接続部位に、径方向の大きな荷重が高い頻度で入力されるのを回避して、応力の分散化による耐久性の向上が図られる。なお、板ばね７８ａ，７８ｂが固定子１６に対して周方向に位置決めされていることから、固定子１６が車両ボデー１４に取り付けられることによって、板ばね７８ａ，７８ｂが周方向で所定の向きとなるように配される。

より好適には、連結腕部８６ａ，８６ｂの両端から全長の１／１０の領域が、車両の前後方向を周方向に外れるように、板ばね７８ａ，７８ｂの周方向での向きが設定される。これにより、連結腕部８６ａ，８６ｂの中間部分の変形乃至は変位によって、応力の分散化が一層有利に実現される。

また、本実施形態の板ばね７８では、各一つの連結腕部８６の両端が周方向で互いに異なる位置に配されている。それ故、径方向の荷重入力時に、連結腕部８６の中間部分の弾性変形によって、連結腕部８６の両端部に伝達される応力ひいては歪が、中間部分への分散などにより低減されて、連結腕部８６の両端部に作用する応力がより有利に低減されることから、耐久性の更なる向上が実現される。

そして、車両への装着状態において、図示しない外部電源からコイル４４に通電されて、可動子１８が固定子１６に対して加振駆動されることにより、車両ボデー１４に加振力が及ぼされて、加振力によって振動が相殺されることで低減されるようになっている。ここにおいて、固定子１６と可動子１８は、互いに重ね合わされた二枚の板ばね７８ａ，７８ｂによって、相互に連結されている。それ故、一枚の板ばねで連結されている場合に比して、各板ばね７８の厚さ寸法を大きくすることなく、厚さ方向のばね定数を大きく設定することができる。

さらに、板ばね７８ａと板ばね７８ｂの間にスペーサ９０，９２が介装されていることにより、可動子１８が加振駆動される際に、板ばね７８ａと板ばね７８ｂが弾性変形によって擦れ合うのを防止できて、異音の発生や板ばね７８ａ，７８ｂの損傷などが回避される。しかも、板ばね７８ａ，７８ｂの外周取付部分８０ａ，８０ｂの間に外周スペーサ９０が配設されていると共に、板ばね７８ａ，７８ｂの中央取付部分８２ａ，８２ｂの間に中央スペーサ９２が配設されていることから、連結腕部８６の自由長が大きく確保されて、板ばね７８ａ，７８ｂの耐久性が確保される。

また、板ばね７８ａと板ばね７８ｂは、互いに同一の材質且つ同一の形状で形成されていると共に、周方向で互いに同じ向きとなるように位置合わせされており、加熱又は冷却による径方向の膨張変形量および収縮変形量が、何れも相互に等しくされている。それ故、温度変化によって変形した後でも、板ばね７８ａの連結腕部８６ａと、板ばね７８ｂの連結腕部８６ｂが、互いに略同じ形状とされて、可動子１８の加振駆動時に、連結腕部８６ａと連結腕部８６ｂの厚さ方向への弾性変形が、相互に同様に生ぜしめられる。従って、連結腕部８６ａ，８６ｂの弾性変形が、相互に干渉することなくスムーズに許容されて、局所的な応力の集中が防止されることで、耐久性の向上が図られる。

しかも、板ばね７８ａと板ばね７８ｂが、互いに同一の材質および形状で形成されていることから、線膨張率が互いに等しくされているのに加えて、熱容量が互いに等しくされている。それ故、周囲の温度変化に対して、板ばね７８ａと板ばね７８ｂが、略同様の温度変化を生じると共に、周囲の温度変化に対する板ばね７８ａと板ばね７８ｂの変形量が、互いに略同じとされて、応力の分散化による耐久性の向上がより有利に図られる。

加えて、板ばね７８ａ，７８ｂが同一の材質および形状とされることから、それら板ばね７８ａ，７８ｂを共通の部品とすることができて、部品の種類が減ることで製造が容易になる。

また、板ばね７８ａと板ばね７８ｂが、周方向で互いに同じ向きとなるように位置合わせされている。それ故、可動子１８が固定子１６に対して加振駆動されて、板ばね７８ａ，７８ｂが厚さ方向で弾性変形する際に、板ばね７８ａ，７８ｂの変形量および変形態様が略同じとされる。具体的には、板ばね７８ａ，７８ｂの外周取付部分８０ａ，８０ｂと中央取付部分８２ａ，８２ｂが厚さ方向に相対変位すると、外周取付部分８０ａ，８０ｂと中央取付部分８２ａ，８２ｂを繋ぐ連結腕部８６ａ，８６ｂが、図４に示す縦断面において径方向に傾斜するように変形する。ここにおいて、板ばね７８ａ，７８ｂが周方向で位置合わせされていることで、連結腕部８６ａの各部位の傾斜角度と、連結腕部８６ｂの各部位の傾斜角度とが、互いに同じとなることから、上下方向のばねが互いに同じに保たれて、連結腕部８６ａ，８６ｂの何れかに応力ひいては歪が集中するのを防ぐことができる。

また、板ばね７８ａ，７８ｂの耐久性が向上することにより、電磁式アクチュエータ１２とそれを用いた能動型制振装置１０において、優れた信頼性が実現される。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、板ばねにおける連結腕部の具体的な数や形状は、前記実施形態によって限定的に解釈されるものではない。

また、板ばねを３枚以上重ねて用いることもできる。更に、重ね合わされた複数枚の板ばねを上下に離れた位置にそれぞれ配して、可動子と固定子を、それら板ばねの二組によって、上下両側で相互に連結することもできる。

また、例えば、板ばねに切欠きや孔を形成すると共に固定子に突起を形成して、該突起を板ばねの切欠きや孔に周方向で係止させることにより、板ばねを固定子に対して周方向に位置決めすることもできる。これにより、板ばね７８ａと板ばね７８ｂの周方向での向きがずれるのを防いで、目的とする耐久性を有効に得ることができる。

また、板ばねは、外周取付部分が可動子に取り付けられると共に、中央取付部分が固定子に取り付けられることによって、それら可動子と固定子を連結するようにしても良い。

また、前記実施形態において、外周スペーサ９０と中央スペーサ９２は、何れも周方向に連続する環状とされていたが、例えば、周方向に半周に満たない長さで延びるスペーサが、周上の複数箇所に部分的に設けられていても良い。

前記実施形態では、本発明に係る電磁式アクチュエータ１２を備えた能動型制振装置１０が例示されているが、例えば、特許第４８５２０３０号公報に示すような能動型流体封入式防振装置のアクチュエータとして、本発明に係る電磁式アクチュエータを適用することもできる。即ち、能動型流体封入式防振装置は、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で弾性連結すると共に、壁部の一部が本体ゴム弾性体で弾性連結された受圧室が形成されて、その受圧室に非圧縮性流体が封入された構造を有している。更に、受圧室の壁部の別の一部が加振部材で構成されており、加振部材を加振駆動するアクチュエータとして、本発明に係る電磁式アクチュエータが採用されて、電磁式アクチュエータの固定子が第二の取付部材に取り付けられていると共に、可動子が加振部材に取り付けられている。そして、電磁式アクチュエータによって加振部材を駆動することにより、受圧室に能動的な加振力を及ぼして、入力振動を相殺して低減することができる。

また、前記実施形態では、能動型制振装置１０が取り付けられる制振対象部材として、車両ボデー１４が例示されているが、制振対象部材は特に限定されるものではない。

１０：能動型制振装置、１２：電磁式アクチュエータ、１４：車両ボデー（制振対象部材）、１６：固定子、１８：可動子、２４：コイル部材、７８：板ばね、８０：外周取付部分、８２：中央取付部分、８６：連結腕部、９０：外周スペーサ、９２：中央スペーサ

Claims

固定子に対して変位可能に組み付けられた可動子を備えており、該可動子と該固定子を板ばねによって弾性連結すると共に、それら固定子と可動子の何れか一方にコイル部材を組み付けて、該コイル部材への通電によって生ぜしめられる磁界の作用で該可動子を該固定子に対して駆動するようにした電磁式アクチュエータにおいて、
前記板ばねが前記固定子と前記可動子の各一方に取り付けられる外周取付部分と中央取付部分とを備えていると共に、それら外周取付部分と中央取付部分の径方向間には周方向に傾斜しつつ径方向に延びる渦巻状の連結腕部が周方向で等間隔に複数設けられている一方、
該板ばねの複数が厚さ方向に重ね合わされており、それら複数の該板ばねが何れも相互に同一の材質および形状とされていることを特徴とする電磁式アクチュエータ。
前記複数の板ばねが周方向で互いに同じ位置に合わされている請求項１に記載の電磁式アクチュエータ。
前記複数の板ばねにおける前記外周取付部分の重ね合わせ面間に外周スペーサが介装されていると共に、それら複数の板ばねにおける前記中央取付部分の重ね合わせ面間に中央スペーサが介装されており、該複数の板ばねにおける前記連結腕部が厚さ方向で相互に離隔している請求項１又は２に記載の電磁式アクチュエータ。
制振対象部材に取り付けられて加振力を及ぼすアクチュエータを備えた能動型制振装置において、
前記アクチュエータとして請求項１〜３の何れか一項に記載の電磁式アクチュエータが採用されて、該電磁式アクチュエータの前記固定子が前記制振対象部材に取り付けられると共に、前記可動子が前記複数の板ばねを介して該制振対象部材に弾性的に支持されるようにしたことを特徴とする能動型制振装置。
第一の取付部材と第二の取付部材が本体ゴム弾性体で弾性連結されており、壁部の一部を該本体ゴム弾性体で構成された受圧室が形成されて、該受圧室に非圧縮性流体が封入されている一方、該受圧室の壁部の別の一部が加振部材で構成されていると共に、該加振部材を加振駆動するアクチュエータが設けられている能動型流体封入式防振装置において、
前記アクチュエータとして請求項１〜３の何れか一項に記載の電磁式アクチュエータが採用されて、該電磁式アクチュエータの前記固定子が前記第二の取付部材に取り付けられていると共に、前記可動子が前記加振部材に取り付けられていることを特徴とする能動型流体封入式防振装置。