JP2017200362A - 電磁式アクチュエータおよび能動型制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可動子と固定子との相互間の振動に対して環状部材の固定力の低下などを効果的に防止することのできる、新規な構造の電磁式アクチュエータを提供する。【解決手段】電磁式アクチュエータ１０において、アウタ筒部材４２には、コイル部材７２を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる第一支持部６２，１００が設けられていると共に、コイル部材７２への給電用の端子８８を備えた合成樹脂製の環状部材８６が収容されており、環状部材８６を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる第二支持部５０，１０２が、第一支持部６２，１００による挟持力の及ぼされない並列構造をもって設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、インナ軸部材とアウタ筒部材との間に電磁気による軸方向の駆動力を生ぜしめる電磁式アクチュエータに関連する技術に係り、電磁式アクチュエータとそれを用いた能動型の制振装置に関するものである。

一般に、アクティブタイプといわれる能動型の制振装置や防振装置では、加振駆動力を得るために電磁式アクチュエータが採用されている。電磁式アクチュエータは、例えば特許第４６４３６０２号公報（特許文献１）に示されているように、インナ軸部材の軸方向両側をアウタ筒部材に対して弾性部材で弾性支持せしめて軸方向で相対移動可能に組み付けた構造とされている。そして、インナ軸部材とアウタ筒部材とに対して、固定子と可動子との間に及ぼされる電磁力を作用せしめて軸方向の加振駆動力を得るようになっている。

ここで、上記特許文献１に記載の電磁式アクチュエータは、固定子がコイル部材を含んで構成されているとともに、可動子が永久磁石を含んで構成されている。そして、コイル部材に対して通電することで、固定子と可動子との間に電磁力が発生せしめられるようになっている。それ故、特許文献１に記載の電磁式アクチュエータは、コイル部材に給電するための給電用の端子を備えており、当該給電用の端子を備える合成樹脂製の環状部材がアウタ筒部材に収容配置されている。

ところで、電磁式アクチュエータでは、防塵性や防水性などを考慮して、コイルなどが収納されている内部空間を密閉することがよく行われる。上記特許文献１に記載の電磁式アクチュエータでは、環状部材の外周端部をアウタ筒部材とブラケット金具で上下から挟み込むことで内部空間のシール性を確保しつつ、環状部材をアウタ筒部材に対して固定していた。

ところが、コイルを支持するボビンが環状部材に対して直接的に固定されていることから、可動子に対する固定子の振動が、環状部材が支持せしめられる外周端部まで伝達され易かった。特に、環状部材が絶縁性を有する合成樹脂で形成されていることから、樹脂がへたったり損傷するなどして、環状部材の固定力が低下したり、環状部材を経由しての防振対象からハウジングに至る振動伝達などに悪影響を及ぼすおそれがあった。

特許第４６４３６０２号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題とするところは、可動子と固定子との相互間の振動に対して環状部材の固定力の低下などを効果的に防止することのできる、新規な構造の電磁式アクチュエータおよび能動型制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。

本発明の第一の態様は、コイル部材が装着されたアウタ筒部材と磁石部材が装着されたインナ軸部材とが弾性部材で連結されており、該コイル部材への通電による電磁気力が該磁石部材に作用して該インナ軸部材と該アウタ筒部材との間に軸方向の駆動力が及ぼされるようになっている電磁式アクチュエータにおいて、前記アウタ筒部材には、前記コイル部材を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる第一支持部が設けられていると共に、該コイル部材への給電用の端子を備えた合成樹脂製の環状部材が収容されており、該環状部材を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる第二支持部が、該第一支持部による挟持力の及ぼされない並列構造をもって設けられているものである。

本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、アウタ筒部材において、コイル部材を固定する第一支持部と環状部材を固定する第二支持部とを実質的に独立させることで、挟持による固定力を各別に設定することが可能になる。それ故、例えば磁石部材との間に惹起される軸方向の駆動力が及ぼされることとなる第一支持部では大きな固定力を確保しつつ、第二支持部では、端子接続用に必要とされる程度の固定力に抑えて、樹脂のへたりや樹脂の損傷などの問題を回避することもできる。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る電磁式アクチュエータにおいて、前記アウタ筒部材の前記第一支持部において前記コイル部材を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる部分と、該アウタ筒部材の前記第二支持部において前記環状部材を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる部分とには、それぞれシールゴムが介在されているものである。

本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、シールゴムを介在させることで、部材寸法や組付位置などの誤差に起因する挟持固定力のばらつきを軽減することが可能になる。また、シールゴムを介在させることで挟持力を吸収することができることから、挟持力が意図せず過大になることも回避され得る。

本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る電磁式アクチュエータにおいて、前記アウタ筒部材には端子用窓部が形成されており、前記環状部材に設けられた前記給電用の端子を備えた接続部が、該端子用窓部を通じて外部に露呈されている一方、該端子用窓部の軸方向両側に位置して、前記第二支持部における該環状部材を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる部分が設けられていると共に、該第二支持部による該環状部材の軸方向両側の支持部にそれぞれ環状のシールゴムが設けられて、該端子用窓部がシールされているものである。

本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、給電用の端子を配するために設けられた端子用窓部を通じての水や塵などの異物の侵入が効果的に防止される。特に環状部材の軸方向両側の支持部に環状のシールゴムを設けることで、アウタ筒部材による環状部材の挟持力の緩衝的な調節作用とシール作用とを併せて享受できる。

本発明の第四の態様は、前記第一〜第三の何れか一つの態様に係る電磁式アクチュエータにおいて、前記アウタ筒部材には、軸方向で離隔して第一段付部と第二段付部が形成されており、該第一段付部によって前記コイル部材を軸方向で挟んで支持する前記第一支持部の軸方向一方の支持面が構成されていると共に、該第二段付部によって前記環状部材を軸方向で挟んで支持する前記第二支持部の軸方向一方の支持面が構成されているものである。

本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、第一支持部および第二支持部における各軸方向一方の支持面を、アウタ筒部材の段付形状によって効率的に形成することができる。

本発明の第五の態様は、前記第一〜第四の何れか一つの態様に係る電磁式アクチュエータにおいて、前記コイル部材においてコイル用巻線が巻回されたボビンに対して前記環状部材が一体的に形成されているものである。

本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、給電用の端子を備えた環状部材とコイル用ボビンとの部品共通化による構造の簡略化が図られると共に、コイル用巻線から給電用の端子への通電ラインも、ボビンから環状部材にいたる態様で容易に配索できる。

本発明の第六の態様は、前記第一〜第五の何れか一つの態様に係る電磁式アクチュエータにおいて、前記第一支持部によって固定的に支持された前記コイル部材と、前記第二支持部によって固定的に支持された前記環状部材とが、軸方向でずれた位置に配設されているものである。

本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、アウタ筒部材において、第一支持部と第二支持部とを容易に設けることが可能になる。また、軸方向でずらしたことで、コイル部材の外周面に対するアウタ筒部材による軸直角方向の位置決め部と、環状部材の外周面に対するアウタ筒部材による軸直角方向の位置決め部とを、それぞれ確保することも容易となる。

本発明の第七の態様は、前記第一〜第六の何れか一つの態様に係る電磁式アクチュエータにおいて、前記アウタ筒部材の軸方向の少なくとも一方の側には、環状の押え部材が配設されて、該押え部材の外周縁部が該アウタ筒部材に対して固定されており、該押え部材が軸方向内方に突出して、前記コイル部材を軸方向で挟んで支持する前記第一支持部の軸方向一方の支持面が構成されているものである。

本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、このような押え部材を採用することで、アウタ筒部材において、例えば段差状のコイル部材支持部を設けて開口部を小径にする必要もなくなり、アウタ筒部材の端部の開口を大きくして、部材組付時における内部の目視を容易にすることも可能になる。

本発明の第八の態様は、前記第七の態様に係る電磁式アクチュエータにおいて、前記コイル部材よりも前記環状部材が外周側に配設されていると共に、前記押え部材の内周側部分において該コイル部材を挟んで支持する前記第一支持部の軸方向一方の支持面が構成されていると共に、該押え部材の外周側部分において該環状部材を挟んで支持する前記第二支持部の軸方向一方の支持面が構成されているものである。

本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、第一支持部と第二支持部とで、押え部材を共用して部品点数の減少と構造の簡略化が図られ得る。なお、本態様は、例えば前記第四の態様と組み合わせて採用することも可能であり、それによって第一段付部と押え部材の内周側部分とによって第一支持部が構成されると共に、第二段付部と押え部材の外周側部分とによって第二支持部が構成され得る。

本発明の第九の態様は、前記第一〜第八の何れか一つの態様に係る電磁式アクチュエータを含んで構成されており、前記インナ軸部材における軸方向の少なくとも一方の端部に対して付加マス部材が設けられていることを特徴とする能動型制振装置である。

本発明に従う構造とされたアクチュエータによれば、コイル部材を支持する第一支持部と環状部材を支持する第二支持部とが相互に独立して設けられていることから、固定子と可動子との相互間の振動が第一支持部に及ぼされた場合でも、第二支持部による環状部材の支持力には影響を与えることがなく、第二支持部による環状部材の挟持状態を安定して維持することができる。

本発明の一実施形態としての電磁式アクチュエータを利用した能動型制振装置を示す縦断面図である。

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には、本発明の一実施形態である電磁式アクチュエータ１０を備えた、自動車用の能動型制振装置１２が示されている。かかる能動型制振装置１２は、主振動系となる制振対象部材である自動車ボデーなどに固定的に取り付けられるアウタハウジング部材１４に対して、マス部材１６が収容状態で配設されて、弾性部材としての板ばね１８，２０で弾性連結されることにより、副振動系となるマス−バネ系が構成されている。また、アウタハウジング部材１４には固定子２２が取り付けられている一方、上記マス部材１６がインナ軸部材２４と磁石部材としての可動子２６とを含んで構成されていると共に、インナ軸部材２４に可動子２６が取り付けられており、固定子２２に対して可動子２６が、軸方向に相対変位可能な状態で内外挿配置されている。以下の説明において、特に記載がない限り、上下方向および軸方向とは、電磁式アクチュエータ１０の駆動作用方向であって、能動型制振装置１２による能動的制振効果が発揮される振動の入力方向となる、図１中の上下方向を言う。

より詳細には、インナ軸部材２４は、上下方向へストレートに延びるロッド形状とされている。そして、可動子２６が、インナ軸部材２４に対して固定的に組み付けられている。

可動子２６は、永久磁石２８の上下両側にインナヨークとしての上ヨーク３０と下ヨーク３２を重ね合わせた構造のアーマチャとされている。これら永久磁石２８と上下ヨーク３０，３２には、それぞれ中心軸上を軸方向に延びる貫通孔３４，３６，３８が形成されており、インナ軸部材２４が貫通孔３４，３６，３８に挿通されている。そして、インナ軸部材２４に螺着された固定ナット４０により、永久磁石２８と上下ヨーク３０，３２に対して重ね合わせ方向の締付力が及ぼされてインナ軸部材２４に固定されている。

かかる可動子２６を構成する永久磁石２８は、上下両面が軸直角方向に広がる平面とされた略円環板形状を有しており、軸方向に着磁されることで上下両面にＮ／Ｓの各一方の磁極が形成されている。なお、永久磁石２８は、フェライト系磁石やアルニコ系磁石なども採用可能であるが、好適には希土類コバルト系磁石が採用される。

一方、上下ヨーク３０，３２は、鉄などの強磁性体で形成されており、互いに同じ部材を用いることができる。上下ヨーク３０，３２は、永久磁石２８への重ね合わせ面が、永久磁石２８に対応した平坦面形状とされており、永久磁石２８に対して広い面で略密接状態に重ね合わされるようになっている。

なお、本実施形態では、永久磁石２８の外径寸法と略等しい外径寸法をもって上下ヨーク３０，３２の最外周部分が形成されている。かかる永久磁石２８の軸方向両端面に設定された磁極により、上下ヨーク３０，３２の最外周部分の外周面に対して、Ｎ／Ｓの各一方の磁極が与えられるようになっている。

また、上下ヨーク３０，３２の各軸方向端面には、板ばね１８，２０が重ね合わされている。板ばね１８，２０には、中心軸上にインナ軸部材２４が貫通されており、板ばね１８，２０の中央部分が、上下ヨーク３０，３２の各一方に対して重ね合わされて固定されている。

なお、上下ヨーク３０，３２は、軸方向外方に向かって次第に小径となる外周面形状とされており、軸方向に変位せしめられた際の板ばね１８，２０への干渉が回避されるようになっている。

一方、アウタハウジング部材１４は、大径の略円筒形状とされるアウタ筒部材４２を備えており、当該アウタ筒部材４２がインナ軸部材２４と同軸的に配設されている。そして、アウタ筒部材４２の上下の開口部に対して、第一の蓋部材４４と第二の蓋部材４６がそれぞれ重ね合わされている。これら第一及び第二の蓋部材４４，４６の外周縁部がアウタ筒部材４２の上下の開口部に対して固定されることにより、閉鎖状内部空間としての収容領域４８を内部に備えたアウタハウジング部材１４が構成されている。

また、アウタ筒部材４２の軸方向下部は大径とされており、アウタ筒部材４２の軸方向中間部分に位置する第二段付部としての段差部５０と、該段差部５０の外周縁部から下方に向かって延びる大径筒部５２が形成されている。なお、大径筒部５２の周上の一部（図１中の右方）には、端子用窓部５３が貫通して形成されており、大径筒部５２の内外が端子用窓部５３を通じて連通されている。そして、大径筒部５２の下端には、アウタ筒部材４２の下側開口部に位置するフランジ状部５４が形成されている。また、フランジ状部５４の外周端部には、下方（第二の蓋部材４６側）に向かって突出する円筒形状のかしめ固定片としてのかしめ部５６が一体的に形成されている。

さらに、アウタ筒部材４２の軸方向両側に組み付けられる第一及び第二の蓋部材４４，４６は、それぞれ有底の略段付筒形状とされており、中央部分が軸方向外方に膨らんだ逆皿形又は皿形とされている。これにより、上下の板ばね１８，２０の干渉を回避しつつ、アウタハウジング部材１４内での可動子２６の軸方向変位が許容されるようになっている。

すなわち、第一の蓋部材４４は、中央に上底壁部５８を備えているとともに、当該上底壁部５８の外周端部からは、下方に延び出す筒状の周壁部６０が形成されている。そして、この周壁部６０の下端部からは、外周側に向かって円環形状に広がる上フランジ状部６２が延び出している。一方、第二の蓋部材４６は、中央に下底壁部６４を備えているとともに、当該下底壁部６４の外周端部からは、上方に延び出す筒状の周壁部６６が形成されている。そして、この周壁部６６の上端部からは、外周側に向かって円環形状に広がる下フランジ状部６８が延び出している。

なお、第一の蓋部材４４における上フランジ状部６２の外周端部には、下方（アウタ筒部材４２側）に向かって突出する円筒形状の筒状部７０が一体的に形成されている。また、各蓋部材４４，４６の内面は薄肉のゴム層で覆われていてもよく、例えば上下底壁部５８，６４の中央部分には、インナ軸部材２４の軸方向変位を緩衝的に制限するストッパゴムが形成されてもよい。

そして、第一の蓋部材４４における筒状部７０にアウタ筒部材４２の上端部分が圧入状態で挿入されることなどにより、アウタ筒部材４２の上端開口部に対して第一の蓋部材４４が固定されている。すなわち、アウタ筒部材４２に対して段付形状の第一の蓋部材４４が固定的に取り付けられており、第一の蓋部材４４における上フランジ状部６２がアウタ筒部材４２における第一段付部とされている。したがって、アウタ筒部材４２における第一段付部（上フランジ状部）６２と第二段付部（段差部）５０とは、軸方向で所定の離隔距離を有している。一方、アウタ筒部材４２のかしめ部５６に、第二の蓋部材４６が内挿されて、かしめ部５６の下端を内周側に屈曲させることにより、アウタ筒部材４２の下端開口部に対して第二の蓋部材４６が固定されている。

このようにして形成されたアウタハウジング部材１４の収容領域４８内において、アウタ筒部材４２には、固定子２２が収容されている。固定子２２は、全体として厚肉の略円筒形状を呈しており、アウタ筒部材４２における軸方向の略中央部分に位置して内周面に沿うようにして固定的に組み付けられている。

詳細には、固定子２２は、上下二段に配されたコイル部材７２，７２を備えている。コイル部材７２，７２は、樹脂製のボビン７４，７４に導電性の金属線材を巻回してなるコイル７６，７６に対して、アウタヨーク７８，７８が組み付けられた構造とされて、全体として厚肉大径の略円筒形状を呈している。

アウタヨーク７８は、鉄などの強磁性体で形成されており、コイル７６を軸方向外面から外周面にわたって覆うように重ね合わされた第一のヨーク８０と、コイル７６の軸方向内面を覆うように重ね合わされた第二のヨーク８２とを備えている。

また、コイル７６の軸方向両面に重ね合わされた第一のヨーク８０と第二のヨーク８２の各内周縁部は、コイル７６の内周面を覆うように上下両方からそれぞれ所定長さで軸方向に延びている。そして、コイル７６の内周面上で軸方向で上下から接近した第一のヨーク８０と第二のヨーク８２の各端部は、軸方向に所定距離を隔てて対向せしめられている。

これにより、上下の各コイル７６，７６の周囲には、コイル７６，７６への通電によって生じる磁束を導く磁路が、第一及び第二のヨーク８０，８２を含むアウタヨーク７８によって形成されている。また、かかる磁路上には、コイル７６，７６の内周面側に位置して、第一のヨーク８０と第二のヨーク８２の軸方向対向面間に磁気ギャップ８４，８４が形成されている。かかる磁気ギャップ８４，８４は、略一定の間隔で周方向の全周に亘って連続して広がっている。

そして、外部からコイル７６，７６に給電されることにより、コイル７６，７６の周囲に磁束が発生すると共に、発生した磁束がアウタヨーク７８，７８で構成された磁路によって導かれて、磁気ギャップ８４，８４の軸方向両側に磁極が形成されるようになっている。

なお、固定子２２における上下の磁気ギャップ８４，８４の軸方向間距離は、永久磁石２８の軸方向厚さ寸法と略等しくされており、上下ヨーク３０，３２において磁極が形成される最外周部分の外周面が、磁気ギャップ８４，８４に対して径方向で隙間を隔てて対向配置されている。

これにより、固定子２２のコイル７６，７６への通電によって上下の磁気ギャップ８４，８４に磁界が生ぜしめられると、上下一方のヨーク３０（３２）の最外周部分に対して軸方向の磁気吸引力が及ぼされると共に、上下他方のヨーク３２（３０）の最外周部分に対して軸方向の磁気排斥力が及ぼされるようになっている。これらの磁力の作用に基づいて、可動子２６には、固定子２２のコイル７６，７６への通電方向に応じて、何れかの軸方向への駆動力が作用せしめられるのであり、コイル７６，７６への通電間隔や通電方向を制御することにより、所定の周期で可動子２６ひいてはインナ軸部材２４に対して軸方向の加振力を及ぼすことができる。

なお、本実施形態では、上側のコイル部材７２のコイル７６と、下側のコイル部材７２のコイル７６は、線材がボビン７４，７４に対して互いに逆向きに巻回されており、通電によって逆向きの磁束を生じるようになっている。かかる上下のコイル部材７２，７２のコイル７６，７６は、相互に連続した線材で構成されていても良い。

そして、このようなコイル部材７２，７２を有する固定子２２は、アウタ筒部材４２に対して下方から内挿されて組み付けられており、コイル部材７２，７２が、アウタ筒部材４２の軸方向中間部分に配されている。

ここにおいて、上下のコイル部材７２，７２は略対称な構造とされており、一体形成されたボビン７４，７４を有する一体構造とされている。特に、下側のボビン７４には、外周側に突出する環状部材としての給電用スペーサ８６が一体形成されている。この給電用スペーサ８６は、全体として大径の円環形状とされており、例えば硬質の合成樹脂により形成されている。当該給電用スペーサ８６の周上の一箇所には、上下のコイル７６，７６に対して外部から給電するための給電用端子８８を備えた接続部９０が形成されている。

かかる給電用スペーサ８６は、アウタ筒部材４２の大径筒部５２内に配されており、その上端面が、アウタ筒部材４２の段差部５０に重ね合わされている。なお、給電用スペーサ８６の内径寸法は、コイル部材７２，７２の外径寸法と略等しくされているとともに、その径方向幅寸法は、アウタ筒部材４２における段差部５０の径方向幅寸法と略等しいか僅かに大きくされている。これにより、給電用スペーサ８６の略全体が、コイル部材７２，７２よりも外周側において、アウタ筒部材４２における大径部分に収容されている。すなわち、本実施形態では、コイル部材７２，７２が、アウタ筒部材４２における段差部５０よりも上方の小径とされた部分に配設されている一方、給電用スペーサ８６が、アウタ筒部材４２における段差部５０よりも下方の大径とされた部分に配設されている。したがって、コイル部材７２，７２と給電用スペーサ８６とは、アウタ筒部材４２内において軸方向でずれた位置に配設されている。

更にまた、給電用スペーサ８６の接続部９０が、大径筒部５２に貫通された端子用窓部５３に挿通されており、給電用端子８８を含む先端部分がアウタ筒部材４２の外周面上に突出して外部に露呈されている。

そして、かかる構造とされた固定子２２（上下のコイル部材７２，７２）および給電用スペーサ８６が、収容領域４８内で、第一の押え部材９２および第二の押え部材９４により軸方向で挟まれて固定的に支持されている。

第一の押え部材９２は、全体として略筒状とされており、上下方向に直線状に延びるストレート状部９６を備えている。そして、ストレート状部９６の上端部分には内周側に屈曲して、円環状に広がる内フランジ部９８が形成されている。

かかる第一の押え部材９２の外径寸法はアウタ筒部材４２の内径寸法より僅かに小さくされており、第一の押え部材９２が、アウタ筒部材４２の上方開口部に挿入されている。そして、第一の押え部材９２における内フランジ部９８の上面に板ばね１８の外周部分が重ね合わされて、その上部から第一の蓋部材４４が組み付けられている。すなわち、板ばね１８の外周部分が、第一の蓋部材４４の上フランジ状部６２と第一の押え部材９２の内フランジ部９８とにより上下で挟まれて支持されている。

また、第一の押え部材９２のストレート状部９６の下端が上側のコイル部材７２の上端面に当接している。すなわち、上側のコイル部材７２の上端部分が、第一の押え部材９２および板ばね１８を介して第一の蓋部材４４の上フランジ状部６２に重ね合わされている。これにより、固定子２２（上下のコイル部材７２，７２）および給電用スペーサ８６の上方への移動が、第一の押え部材９２ひいては第一の蓋部材４４の上フランジ状部６２により制限されている。

さらに、アウタ筒部材４２には、下側の開口部分から第二の押え部材９４が嵌め入れられて固定的に組み付けられている。第二の押え部材９４は、全体として略円筒形状とされており、アウタ筒部材４２における大径筒部５２と略同じか僅かに小さい軸方向長さを有している。また、第二の押え部材９４は、軸方向で上端に位置する部分が環状の押え板部１００とされていると共に、軸方向下端に位置する部分が環状の固定板部１０２とされている。更にまた、これら押え板部１００と固定板部１０２とが、それぞれの内周端部において筒状部１０４により相互につながっている。なお、押え板部１００の径方向幅寸法は固定板部１０２の径方向幅寸法より小さくされており、押え板部１００が第二の押え部材９４の内周側に位置している一方、固定板部１０２が押え板部１００よりも外周側まで広がっている。

この第二の押え部材９４の上端面は、固定子２２（上下のコイル部材７２，７２）における下側のコイル部材７２の下端面に重ね合わされている。これにより、固定子２２（上下のコイル部材７２，７２）および給電スペーサ８６の下方への移動が、第二の押え部材９４の押え板部１００により制限されている。要するに、上下のコイル部材７２，７２が、上方においては、第一の押え部材９２を介して第一の蓋部材４４の上フランジ状部６２に重ね合わされているとともに、下方においては、第二の押え部材９４の押え板部１００に重ね合わされている。したがって、これら第一の蓋部材４４の上フランジ状部６２および第二の押え部材９４の押え板部１００により、コイル部材７２，７２を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる第一支持部が構成されており、上フランジ状部６２と押さえ板部１００のそれぞれが、コイル部材７２，７２を支持する支持部とされている。それ故、本実施形態では、第一段付部（上フランジ状部）６２の下端面によって、コイル部材７２，７２を軸方向で挟んで支持する第一支持部の軸方向一方の支持面が構成されているとともに、押え板部１００の上端面によって、第一支持部の軸方向他方の支持面が構成されている。

一方、第二の押え部材９４の固定板部１０２は、その外周縁部においてアウタ筒部材４２におけるフランジ状部５４に重ね合わされており、アウタ筒部材４２のかしめ部５６によって、第二の蓋部材３６における下フランジ状部６８および板ばね２０の外周縁部と共にフランジ状部５４にかしめ固定されている。

そして、このようにアウタ筒部材４２の下側開口部に第二の押え部材９４が組み付けられることで、第二の押え部材９４がアウタ筒部材４２に対して内周側に突出して配設されており、第二の押え部材９４の筒状部１０４とアウタ筒部材４２の大径筒部５２との径方向間に給電用スペーサ８６が配されている。さらに、給電用スペーサ８６の下面が、第二の押え部材９４における押え板部１００よりも外周側において、固定板部１０２の上面に重ね合わされている。

すなわち、給電用スペーサ８６は、上面が、アウタ筒部材４２の段差部５０における下面に重ね合わされているとともに、下面が、固定板部１０２の上面に重ね合わされている。したがって、給電用スペーサ８６を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる第二支持部が、アウタ筒部材４２の段差部５０と第二の押え部材９４の固定板部１０２とから構成されており、段差部５０と固定板部１０２のそれぞれが、給電用スペーサ８６を支持する支持部とされている。それ故、本実施形態では、第二段付部（段差部）５０の下面により、給電用スペーサ８６を軸方向で挟んで支持する第二支持部の軸方向一方の支持面が構成されているとともに、固定板部１０２の上面により、第二支持部の軸方向他方の支持面が構成されている。

上記のように、本実施形態では、コイル部材７２，７２を軸方向で支持する第一支持部が上フランジ状部６２と押え板部１００とから構成されている一方、第二支持部が段差部５０と固定板部１０２とから構成されている。ここにおいて、固定板部１０２において給電用スペーサ８６を支持する部分は押え板部１００よりも外周側にあり、すなわち、第二支持部が第一支持部よりも外周側に位置している。これにより、第一支持部がコイル部材７２，７２を挟持する挟持力と、第二支持部が給電用スペーサ８６を挟持する挟持力とは互いに独立しており、相互にその挟持力が及ぼされるものでなく、第一支持部と第二支持部とは並列構造をもって設けられている。

ここで、第二支持部において、給電用スペーサ８６を軸方向で挟持する部分には、シールゴム１０６が介在せしめられている。すなわち、本実施形態では、アウタ筒部材４２における段差部５０の下面および第二の押え部材９４における固定板部１０２の上面において、環状のシールゴム１０６ａ，１０６ｂが固着されている。あるいは、かかるシールゴム１０６ａ，１０６ｂは、給電用スペーサ８６の上下面に固着されていてもよい。

なお、給電用スペーサ８６から延び出す接続部９０が挿通される端子用窓部５３は、アウタ筒部材４２の段差部５０と第二の押え部材９４の固定板部１０２との軸方向間に位置しており、換言すれば、端子用窓部５３の軸方向両側に段差部５０と固定板部１０２が位置している。そして、端子用窓部５３の軸方向両側において、段差部５０と給電用スペーサ８６との間、および固定板部１０２と給電用スペーサ８６との間がシールゴム１０６ａ，１０６ｂで封止されることにより、端子用窓部５３がシールされて、収容領域４８が密閉されるようになっている。

また、第一支持部においてコイル部材７２，７２を挟持する部分、すなわち第一の押え部材９２の下面や第二の押え部材９４における押え板部１００の上面、または上下のコイル部材７２，７２における上下面に同様のシールゴムが固着されてもよい。更にまた、アウタ筒部材４２とコイル部材７２，７２との径方向間に同様のシールゴムが設けられてもよい。

以上の如き構造とされたアウタハウジング部材１４に対して、上下の板ばね１８，２０の外周縁部が固定されていることにより、可動子２６を有するインナ軸部材２４が、軸方向両端付近において、板ばね１８，２０を介して、アウタハウジング部材１４によって弾性的に支持されている。なお、インナ軸部材２４の長さ寸法は、第一および第二の蓋部材４４，４６のそれぞれの対向面間の軸方向寸法より短くされており、インナ軸部材２４の全体が収容領域４８内に収容されている。また、板ばね１８，２０には、うずまき状に延びる複数の貫通窓が形成されており、軸直角方向の大きなばね剛性を確保しつつ、軸方向のばね特性が調節されている。

なお、本実施形態では、上下の板ばね１８，２０の弾性により、可動子２６が固定子２２に対して軸方向の初期位置に保持されており、外部からの給電による駆動力が解除された際には速やかに初期位置に戻るようになっている。

このような構造とされた電磁式アクチュエータ１０は、主振動系たる制振対象部材に対してアウタハウジング部材１４のアウタ筒部材４２が、図示しない装着部を介して、またはアウタ筒部材４２の一部からなる装着部を介して、固定的に取り付けられて装着されることにより、能動型制振装置１２を構成する。そして、かかる装着状態下、固定子２２のコイル７６，７６への給電を、軸方向の制振すべき振動に対応して制御することにより、副振動系を構成する可動子２６およびインナ軸部材２４を固定子２２およびアウタハウジング部材１４に対して軸方向で加振変位せしめて目的とする制振効果を得ることができる。

以上の如き構造とされた電磁式アクチュエータ１０では、コイル部材７２，７２を支持する第一支持部と、給電スペーサ８６を支持する第二支持部とが、相互に独立して設けられている。それ故、コイル７６，７６への通電に伴い、可動子２６と固定子２２との間に軸方向の加振力が発生する場合にも、第一支持部に及ばされる力が第二支持部には及ぼされないようになっている。また、固定子２２および給電スペーサ８６をアウタ筒部材４２へ組み付けるに際しても、第一支持部において比較的大きな固定力をもってコイル部材７２，７２を組み付けつつ、第二支持部において比較的小さな固定力をもって給電スペーサ８６を組み付けることも可能となる。これらにより、合成樹脂製とされる給電スペーサ８６のへたりや破損が効果的に防止されて、固定子２２および給電スペーサ８６の固定力が安定して維持され得る。

特に、本実施形態では、アウタ筒部材４２が第一段付部（上フランジ状部）６２と第二段付部（段差部）５０を備えているとともに、第一および第二の押え部材９２，９４を採用することで、コイル部材７２，７２および給電スペーサ８６をこれら段付部６２，５０および押え部材９２，９４との間で巧く挟持することができて、上記の如き第一支持部や第二支持部が簡単な構成をもって実現され得る。

また、第二支持部において給電スペーサ８６を支持する部分には、シールゴム１０６ａ，１０６ｂが設けられていることから、給電スペーサ８６に及ぼされる力がシールゴム１０６ａ，１０６ｂで吸収されて、給電スペーサ８６に及ぼされる力をより小さくすることができる。さらに、かかるシールゴム１０６ａ，１０６ｂを設けることにより、収容領域４８のシール性も確保されることから、水や塵などの異物の侵入が効果的に防止され得る。

さらに、本実施形態では、上下のコイル部材７２，７２を構成するボビン７４，７４と給電スペーサ８６とが一体的に形成されており、構造が簡単とされるとともに部品点数の増加も抑制され得る。

更にまた、本実施形態では、コイル部材７２，７２と給電用スペーサ８６とが軸方向でずれて配設されていることから、アウタ筒部材４２においてコイル部材７２，７２の外周面が当接する部分と、アウタ筒部材４２において給電用スペーサ８６の外周面が当接する部分とを別個に設けることができて、コイル部材７２，７２と給電用スペーサ８６における軸直角方向での位置決め効果も安定して発揮され得る。

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、固定子を構成するコイル部材は、上下二段に重ね合わされて設けられた構造に限定されず、１つだけが設けられていても良いし、３つ以上を軸方向に多段に重ね合わせることも可能である。また、前記実施形態における上下のコイル部材７２，７２では、互いに逆巻きのコイル７６，７６が採用されていたが、同じ方向に巻かれた上下コイルを採用することも可能である。

一方、可動子についても、採用される固定子の構造に応じて、コイル部材への通電によって生ぜしめられる磁力作用で軸方向の駆動力を生ずる各種構造が採用可能である。例えば、複数段に永久磁石とヨークを重ね合わせて複数段の磁極を設定することも可能である。また、永久磁石は必須でなく、強磁性材からなる可動子を採用し、コイル部材に生ぜしめられる磁極に対する磁気吸引力を利用して軸方向駆動力を生ずる構造を採用しても良い。

さらに、前記実施形態では、固定子２２側にコイル部材７２，７２が配されていると共に、可動子２６側に永久磁石２８が配されていたが、それと反対に、可動子側にコイル部材を配すると共に、固定子側に永久磁石を配することも可能である。このような構造は、例えば特開２０００−２３４６４５号公報に示されている構成を採用することによって実現され得る。

また、前記実施形態では、副振動系のマス部材１６として可動子２６（永久磁石２８および上下ヨーク３０，３２）およびインナ軸部材２４が用いられていたが、例えばＷＯ２０１０／１１６７０４号公報に記載されているように、インナ軸部材を軸方向外方に突出させて、その突出先端部分に対して付加マスを装着することも可能である。更にまた、かかる公報に示されているように、上下の板ばねに加えて、インナ軸部材とアウタ筒部材を相互に弾性連結する付加ばねをゴム弾性体などで構成して採用することも可能である。

更にまた、前記実施形態では、本発明に従う構造とされた電磁式アクチュエータ１０を能動型制振装置１２へ適用した態様を例示したが、例えばエンジンマウントやボデーマウントなどとして用いられる能動型防振装置への適用も可能である。具体的には、例えば特開２０００−３３７４２７号公報に示されている公知の能動型防振装置におけるアクチュエータとして、上述の如き電磁式アクチュエータ１０を適用することによって実現され得る。即ち、流体封入式防振装置本体は、内部に非圧縮性流体が封入された流体室を備えていると共に、かかる流体室の壁部の一部が圧力変動を及ぼす加振部材とされる。それ故、前記実施形態に記載の電磁式アクチュエータ１０において、例えばアウタハウジング部材１４を流体封入式防振装置の取付部材へ固定して、インナ軸部材２４に及ぼされる軸方向の加振駆動力を流体封入式防振装置の加振部材に及ぼすことができる。より具体的には、例えば、前記実施形態に記載の電磁式アクチュエータ１０において、インナ軸部材２４と一体的に設けられて軸方向に延びる出力部材を採用し、かかる出力部材を、アウタハウジング部材１４の第一の蓋部材４４を貫通して軸方向外方に突出させて駆動力を外部に取り出すことにより、流体封入式防振装置本体の加振部材を加振駆動せしめることが可能である。

なお、前記実施形態では、アウタ筒部材４２内において、コイル部材７２，７２と給電用スペーサ８６が軸方向でずれた位置に設けられていたが、これらは軸方向で部分的にずれていてもよいし、相互に完全に重なっていてもよい。

また、前記実施形態では、シールゴム１０６ａ，１０６ｂが、第二支持部において、給電用スペーサ８６を挟んだ軸方向両側に設けられていたが、軸方向一方のみに設けられてもよい。尤も、かかるシールゴムは、本発明において必須なものではない。

さらに、前記実施形態では、アウタ筒部材４２が、軸方向両側が開口された筒形状とされていたが、例えばアウタ筒部材は、軸方向の一方の開口を塞ぐ底壁を備えたカップ形状の如き有底の筒形状であってもよい。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものである。

１０：電磁式アクチュエータ、１２：能動型制振装置、１８，２０：板ばね（弾性部材）、２４：インナ軸部材、２６：可動子（磁石部材）、４２：アウタ筒部材、５０：段差部（第二支持部、第二段付部）、５３：端子用窓部、６２：上フランジ状部（第一支持部、第一段付部）、７２：コイル部材、７４：ボビン、７６：コイル、８６：給電用スペーサ（環状部材）、８８：給電用端子、９０：接続部、９４：第二の押え部材、１００：押え板部（第一支持部）、１０２：固定板部（第二支持部）、１０６ａ，１０６ｂ：シールゴム

上記のように、本実施形態では、コイル部材７２，７２を軸方向で支持する第一支持部が上フランジ状部６２と押え板部１００とから構成されている一方、第二支持部が段差部５０と固定板部１０２とから構成されている。即ち、コイル部材７２，７２が装着されたアウタ筒部材４２には、第一及び第二の押え部材９２，９４と第一及び第二の蓋部材４４，４６とが装着されることによって、コイル部材７２，７２を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる第一支持部と環状部材としての給電用スペーサ８６を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる第二支持部とがそれぞれ設けられている。ここにおいて、固定板部１０２において給電用スペーサ８６を支持する部分は押え板部１００よりも外周側にあり、すなわち、第二支持部が第一支持部よりも外周側に位置している。これにより、第一支持部がコイル部材７２，７２を挟持する挟持力と、第二支持部が給電用スペーサ８６を挟持する挟持力とは互いに独立しており、相互にその挟持力が及ぼされるものでなく、第一支持部と第二支持部とは並列構造をもって設けられている。

Claims (9)

1. コイル部材が装着されたアウタ筒部材と磁石部材が装着されたインナ軸部材とが弾性部材で連結されており、該コイル部材への通電による電磁気力が該磁石部材に作用して該インナ軸部材と該アウタ筒部材との間に軸方向の駆動力が及ぼされるようになっている電磁式アクチュエータにおいて、
   前記アウタ筒部材には、前記コイル部材を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる第一支持部が設けられていると共に、該コイル部材への給電用の端子を備えた合成樹脂製の環状部材が収容されており、該環状部材を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる第二支持部が、該第一支持部による挟持力の及ぼされない並列構造をもって設けられていることを特徴とする電磁式アクチュエータ。
2. 前記アウタ筒部材の前記第一支持部において前記コイル部材を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる部分と、該アウタ筒部材の前記第二支持部において前記環状部材を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる部分とには、それぞれシールゴムが介在されている請求項１に記載の電磁式アクチュエータ。
3. 前記アウタ筒部材には端子用窓部が形成されており、前記環状部材に設けられた前記給電用の端子を備えた接続部が、該端子用窓部を通じて外部に露呈されている一方、
   該端子用窓部の軸方向両側に位置して、前記第二支持部における該環状部材を軸方向で挟んで固定的に支持せしめる部分が設けられていると共に、該第二支持部による該環状部材の軸方向両側の支持部にそれぞれ環状のシールゴムが設けられて、該端子用窓部がシールされている請求項１又は２に記載の電磁式アクチュエータ。
4. 前記アウタ筒部材には、軸方向で離隔して第一段付部と第二段付部が形成されており、該第一段付部によって前記コイル部材を軸方向で挟んで支持する前記第一支持部の軸方向一方の支持面が構成されていると共に、該第二段付部によって前記環状部材を軸方向で挟んで支持する前記第二支持部の軸方向一方の支持面が構成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の電磁式アクチュエータ。
5. 前記コイル部材においてコイル用巻線が巻回されたボビンに対して前記環状部材が一体的に形成されている請求項１〜４の何れか一項に記載の電磁式アクチュエータ。
6. 前記第一支持部によって固定的に支持された前記コイル部材と、前記第二支持部によって固定的に支持された前記環状部材とが、軸方向でずれた位置に配設されている請求項１〜５の何れか一項に記載の電磁式アクチュエータ。
7. 前記アウタ筒部材の軸方向の少なくとも一方の側には、環状の押え部材が配設されて、該押え部材の外周縁部が該アウタ筒部材に対して固定されており、該押え部材が軸方向内方に突出して、前記コイル部材を軸方向で挟んで支持する前記第一支持部の軸方向一方の支持面が構成されている請求項１〜６の何れか一項に記載の電磁式アクチュエータ。
8. 前記コイル部材よりも前記環状部材が外周側に配設されていると共に、前記押え部材の内周側部分において該コイル部材を挟んで支持する前記第一支持部の軸方向一方の支持面が構成されていると共に、該押え部材の外周側部分において該環状部材を挟んで支持する前記第二支持部の軸方向一方の支持面が構成されている請求項７に記載の電磁式アクチュエータ。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載の電磁式アクチュエータを含んで構成されており、前記インナ軸部材における軸方向の少なくとも一方の端部に対して付加マス部材が設けられていることを特徴とする能動型制振装置。

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