JP5733025B2 - Linear actuator - Google Patents

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Description

本発明は、径方向の内外に設けたインナコアとアウタコアとを同一の軸心となるように支持し、かつインナコアに対してアウタコアを軸方向に往復動可能に弾性支持する板バネを備えたリニアアクチュエータに関するものである。   The present invention provides a linear spring including a leaf spring that supports an inner core and an outer core that are provided inside and outside in the radial direction so as to have the same axial center, and elastically supports the outer core so as to reciprocate in the axial direction with respect to the inner core. It relates to an actuator.

従来より、磁気の作用によって固定子に対し可動子を一方向に往復動させるリニアアクチュエータとして数多くのタイプのものが知られている。その中でも、下記特許文献1に示す構成を有するリニアアクチュエータが知られている。   Conventionally, there are many types of linear actuators that reciprocate a mover in one direction with respect to a stator by the action of magnetism. Among them, a linear actuator having a configuration shown in Patent Document 1 below is known.

このものは、可動子を固定子の外側に配置したアウタ可動型と称されるタイプのものであって、固定子であるインナコアの外側に可動子であるアウタコアを同一の軸心となるように配置するとともに、インナコアの外側には永久磁石を、アウタコアの内側には磁極部を設け、永久磁石と磁極部とを一定の間隔を設けて近接させ、これらの間で形成される磁場を電気的に制御して変化させることによって、アウタコアを上記軸心の方向に往復動させるようにしたものである。   This is a type called an outer movable type in which the mover is arranged outside the stator, and the outer core as the mover has the same axial center as the outer core as the stator. In addition, a permanent magnet is provided outside the inner core, and a magnetic pole part is provided inside the outer core. The permanent magnet and the magnetic pole part are placed close to each other with a certain distance therebetween, and the magnetic field formed between them is electrically The outer core is reciprocated in the direction of the axial center by being controlled and changed.

当該リニアアクチュエータの構成について具体的に説明すると、インナコアは軸心に設けられた貫通孔を挿通するシャフトによって当該シャフトの半径方向に支持されるとともに、インナコアを前後に挟み込むようにして前記シャフトの外周には一対の板バネが設けられており、アウタコアはそれら一対の板バネによって前面および後面より接続されることによって、シャフトの軸方向に対して弾性的に支持されるようになっている。この板バネはシャフトの軸方向から見て「8」の字形状に形成されるとともに中央の交差部には貫通孔が設けられており、当該貫通孔とインナコアに設けられた貫通孔に同時にシャフトを挿通させることで、インナコアと板バネとが同軸に配置されるとともに、板バネに接続されるアウタコアもインナコアと同軸に配置できるようにされている。   The configuration of the linear actuator will be described in detail. The inner core is supported in the radial direction of the shaft by a shaft that passes through a through hole provided in the shaft center, and the outer periphery of the shaft is sandwiched between the inner core and the inner core. A pair of leaf springs is provided, and the outer core is elastically supported with respect to the axial direction of the shaft by being connected from the front surface and the rear surface by the pair of leaf springs. The leaf spring is formed in an “8” shape when viewed from the axial direction of the shaft, and a through hole is provided at the central intersection, and the shaft is simultaneously inserted into the through hole provided in the inner core and the through hole. As a result, the inner core and the leaf spring are arranged coaxially, and the outer core connected to the leaf spring can also be arranged coaxially with the inner core.

また、上記シャフトの片端部側には前記貫通孔を通過できない大径部が形成されているとともに、他端部側には雄ネジが形成されており、上記のようにして板バネおよびインナコアの貫通孔を挿通させた後にナットを螺着させることによって、シャフトに対して板バネやインナコアの位置を固定することができるようにされている。   In addition, a large-diameter portion that cannot pass through the through hole is formed on one end portion side of the shaft, and a male screw is formed on the other end portion side, and the leaf spring and the inner core are formed as described above. The position of the leaf spring or the inner core can be fixed with respect to the shaft by screwing the nut after inserting the through hole.

こうしたリニアアクチュエータにおいては永久磁石と磁極部とを適切に対向させつつ、所定の間隙を維持させることがリニアアクチュエータとしての特性を維持させるために重要であり、これを目的としてインナコアとアウタコアとの位置関係を規制するための技術についても様々なものが提案されている。   In such a linear actuator, it is important to maintain a predetermined gap while appropriately facing the permanent magnet and the magnetic pole portion in order to maintain the characteristics as the linear actuator. For this purpose, the positions of the inner core and the outer core are determined. Various techniques for regulating the relationship have been proposed.

例えば、上述した特許文献1においては、板バネの外周に溝部を設けるとともにアウタコアには軸部を設け、これらの溝部と軸部とが係合することによって板バネとアウタコアとの位置関係を規制し、間接的にアウタコアとインナコアの位置関係を規制している。   For example, in Patent Document 1 described above, a groove portion is provided on the outer periphery of the leaf spring and a shaft portion is provided on the outer core, and the positional relationship between the leaf spring and the outer core is regulated by engaging the groove portion and the shaft portion. Indirectly, the positional relationship between the outer core and the inner core is regulated.

また、特許文献2においては、シャフトを多角形状に形成するとともに、これと対応させてインナコアと板バネの貫通孔を多角形状に形成することで、シャフトを介してインナコアと板バネの間の円周方向の位置ズレを抑制している。これにより、間接的にインナコアとアウタコアとの間の位置関係も規制される。   Moreover, in patent document 2, while forming a shaft into a polygonal shape and making the through-hole of an inner core and a leaf | plate spring corresponding to this in a polygonal shape, the circle | round | yen between an inner core and a leaf | plate spring via a shaft is formed. The positional deviation in the circumferential direction is suppressed. Thereby, the positional relationship between the inner core and the outer core is also indirectly regulated.

また、特許文献3においては、インナコアとアウタコアとが半径方向に相対変位した際に、永久磁石と磁極部が当接するよりも先に当接してストッパとして機能するための当接部をインナコアとアウタコアとの間に形成したものである。当該当接部によって、動作中におけるインナコアとアウタコアとの間の位置関係も規制されることになる。   Further, in Patent Document 3, when the inner core and the outer core are relatively displaced in the radial direction, the inner core and the outer core are contacted to function as a stopper by contacting the permanent magnet and the magnetic pole portion before contacting each other. It is formed between. The contact portion also regulates the positional relationship between the inner core and the outer core during operation.

特開2010−226874号公報JP 2010-226874 A 特開2010−279161号公報JP 2010-279161 A 特開2010−104126号公報JP 2010-104126 A

しかしながら、上記特許文献1や特許文献3のように円柱状に形成したシャフトを用いつつ、当該シャフトを板バネやインナコアの貫通孔に挿通させて先端にナットを螺着しようとすると、ナットに与える回転力が板バネに対して作用し、板バネの位置がインナコアに対して円周方向にズレを生じる可能性がある。   However, if a shaft formed in a columnar shape as in Patent Document 1 or Patent Document 3 is used and the shaft is inserted into a through hole of a leaf spring or an inner core and a nut is screwed onto the tip, the nut is given. The rotational force acts on the leaf spring, and the position of the leaf spring may shift in the circumferential direction with respect to the inner core.

上記のようにしてアウタコアとインナコアとの間で位置ズレが生じると、アウタコアに設けた磁極部とインナコアに設けた永久磁石との間の位置関係が変化することによって磁場特性が変化し、リニアアクチュエータとしての動作特性が変化するとの問題がある。   When a positional deviation occurs between the outer core and the inner core as described above, the magnetic field characteristics change due to a change in the positional relationship between the magnetic pole portion provided in the outer core and the permanent magnet provided in the inner core, and the linear actuator As a result, there is a problem that the operating characteristics change.

こうした位置ズレを防止するために、専用の組立て治具を用いつつ慎重に組立を行うことも考えられるが、治具の製作費がかかる上に組立工数が増加することで、装置費用が増加する恐れがある。   In order to prevent such misalignment, it may be possible to carefully assemble while using a dedicated assembly jig. However, the manufacturing cost of the jig increases and the number of assembly steps increases, resulting in an increase in equipment cost. There is a fear.

さらに、アウタコアとインナコアとの間に周方向の位置ズレが生じないように組立を行うことができたとしても、駆動している際の振動によってナットが弛んだり、外部から円周方向の負荷がかかったりすることによって、徐々に円周方向に位置ズレが生じ、特性が変化していく可能性がある。また、こうした円周方向の位置ズレが著しく生じた場合には、アウタコアとインナコアとが内部で接触することで破損に至る可能性もある。   Furthermore, even if the assembly can be performed so that there is no circumferential displacement between the outer core and the inner core, the nut loosens due to vibration during driving, or there is a load in the circumferential direction from the outside. As a result, positional deviation gradually occurs in the circumferential direction, and the characteristics may change. In addition, when such a circumferential misalignment occurs, the outer core and the inner core may come into contact with each other to cause damage.

こうした課題を解決するための手段として、特許文献2のようにシャフトを多角形状にすることや、シャフトを円柱形状としたままで部分的にキーや平面部を設けた上で板バネやインナコアをこれらに対応した形状にすることによって、円周方向の位置ズレを抑制することも考えられる。しかしながら、こうした加工も装置の大型化や製作費用の増大につながる恐れがある。   As means for solving these problems, the shaft is made into a polygonal shape as in Patent Document 2, or a leaf spring or an inner core is provided after partially providing a key or a flat portion while keeping the shaft in a cylindrical shape. It is also conceivable to suppress the positional deviation in the circumferential direction by adopting shapes corresponding to these. However, such processing may lead to an increase in the size of the apparatus and an increase in manufacturing costs.

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、具体的にはインナコアとアウタコアとの円周方向の位置ズレが生じず安定した特性を有するとともに、組立てを行い易く、コンパクトで安価なリニアアクチュエータを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to effectively solve such a problem. Specifically, the inner core and the outer core are not misaligned in the circumferential direction, have stable characteristics, are easy to assemble, and are compact. It is an object to provide a linear actuator that is inexpensive and inexpensive.

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。   In order to achieve this object, the present invention takes the following measures.

すなわち、本発明のリニアアクチュエータは、インナコアと、当該インナコアを軸方向に前後から挟みこむようにして設けられた一対の板バネと、当該一対の板バネによって支持されつつ前記インナコアと同一の軸心を有するように、かつ、当該インナコアの半径方向外側に設けられたアウタコアとを具備し、前記インナコアおよび前記アウタコアのうち一方に永久磁石が設けられ、前記インナコアおよび前記アウタコアのうち他方に前記永久磁石と所定の間隔で対向する磁極部を形成したものであって、前記インナコアと前記各板バネとの間に各々スペーサを設け、前記各スペーサと前記インナコア、および前記各スペーサと当該スペーサに隣接する前記板バネの各対向面を軸方向に当接させて各々当接部を構成するとともに、前記当接部を構成する対向面のうち一方に形成した凹部と、他方に形成した凸部からなる係合部を前記当接部に各々複数個設けており、前記係合部を構成する凸部および凹部が、カシメ突起とカシメ孔によって構成され、これらを係合させた状態で軸方向に加圧することによって相互に位置を固定し、前記インナコア、前記板バネおよび前記スペーサがそれぞれ鋼板を積層して形成され、それぞれの鋼板の一部に前記カシメ突起と前記カシメ孔が形成されていることを特徴とする。 That is, the linear actuator of the present invention has an inner core, a pair of leaf springs provided so as to sandwich the inner core from the front and rear in the axial direction, and the same axial center as the inner core while being supported by the pair of leaf springs. And an outer core provided radially outward of the inner core, wherein one of the inner core and the outer core is provided with a permanent magnet, and the other of the inner core and the outer core is fixed with the permanent magnet. The magnetic poles that are opposed to each other are formed, and spacers are provided between the inner cores and the plate springs, the spacers and the inner cores, and the spacers and the plates adjacent to the spacers. Each of the opposing surfaces of the spring is contacted in the axial direction to form each contact portion, and the contact portion A recess formed on one of the opposing surfaces forming, are each have a plurality provided, protrusions and recesses constituting the engaging portion of the engaging portion comprising a convex portion formed on the other of said contact portion, The inner core, the leaf spring, and the spacer are formed by laminating steel plates, each of which is constituted by a caulking protrusion and a caulking hole, and is fixed to each other by pressing in the axial direction in a state where these are engaged. The caulking protrusion and the caulking hole are formed in a part of each steel plate .

このように構成すると、インナコアとスペーサと板バネとを各対向面に設けた凹部と凸部とを係合させつつ軸方向に組み合わせるだけで、相対位置が決定されて円周方向の位置ズレが生じないようにすることができる。そのため、キー溝や平面部等を形成するための特別な加工を施したシャフトを用いなくても、板バネによって支持されるアウタコアとインナコアの相対位置が組立から使用時に渡って円周方向にずれることがなく、適切に磁極部と永久磁石とを対向させることができるとともに、内部での部品間の接触を防止することができる。これにより、効率低下や故障の生じない安定した特性を示すリニアアクチュエータを安価に提供することが可能になる。   With this configuration, the inner core, the spacer, and the leaf spring are combined in the axial direction while engaging the concave portions and the convex portions provided on the opposing surfaces, so that the relative position is determined and the circumferential positional deviation is determined. It can be prevented from occurring. Therefore, the relative position of the outer core and the inner core supported by the leaf springs is shifted in the circumferential direction from assembly to use without using a specially processed shaft for forming a keyway, a flat surface, or the like. In addition, the magnetic pole part and the permanent magnet can be appropriately opposed to each other, and contact between components inside can be prevented. As a result, it is possible to provide a low-cost linear actuator that exhibits stable characteristics without causing a reduction in efficiency or failure.

さらに、前記係合部を構成する凸部および凹部が、カシメ突起とカシメ孔によって構成されており、これらを係合させた状態で軸方向に加圧することによって相互に位置を固定するように構成されていることから、組立をより容易にするとともに、組立後には係合部において強固な締結力を生じさせることもできる。加えて、前記インナコア、前記板バネおよび前記スペーサがそれぞれ鋼板を積層して形成されており、それぞれの鋼板の一部に前記カシメ突起と前記カシメ孔が形成されるように構成していることから、それぞれの係合部を簡単に構成できるとともに、これらの係合部を有する各部品を容易に製造することもできる。Further, the convex portion and the concave portion constituting the engaging portion are constituted by caulking protrusions and caulking holes, and the positions are fixed to each other by pressing in the axial direction in a state where these are engaged. Therefore, the assembly can be facilitated and a strong fastening force can be generated at the engaging portion after the assembly. In addition, the inner core, the leaf spring, and the spacer are each formed by laminating steel plates, and the caulking protrusion and the caulking hole are formed in a part of each steel plate. The respective engaging portions can be configured easily, and each component having these engaging portions can be easily manufactured.

また、本発明のリニアアクチュエータはインナコアと、当該インナコアを軸方向に前後から挟みこむようにして設けられた一対の板バネと、当該一対の板バネによって支持されつつ前記インナコアと同一の軸心を有するように、かつ、当該インナコアの半径方向外側に設けられたアウタコアとを具備し、前記インナコアおよび前記アウタコアのうち一方に永久磁石が設けられ、前記インナコアおよび前記アウタコアのうち他方に前記永久磁石と所定の間隔で対向する磁極部を形成したものであって、前記インナコアおよび前記一対の板バネが前記同一の軸心の位置に各々貫通孔を形成されており、当該各貫通孔に緊密に挿通されるシャフトと、当該シャフトの外周に緊密に嵌め込まれるとともに前記インナコアと前記各板バネとの間に各々配置されたスペーサとを備え、前記各スペーサと前記インナコア、および前記各スペーサと当該スペーサに隣接する前記板バネの各対向面を軸方向に当接させて各々当接部を構成するとともに、前記当接部を構成する対向面のうち一方に形成した凹部と、他方に形成した凸部からなる係合部を前記当接部に少なくとも一箇所に設けており、前記係合部を構成する凸部および凹部が、カシメ突起とカシメ孔によって構成され、これらを係合させた状態で軸方向に加圧することによって相互に位置を固定し、前記インナコア、前記板バネおよび前記スペーサがそれぞれ鋼板を積層して形成され、それぞれの鋼板の一部に前記カシメ突起と前記カシメ孔が形成されていることを特徴とする。The linear actuator of the present invention has an inner core, a pair of leaf springs provided so as to sandwich the inner core from the front and rear in the axial direction, and the same axis as the inner core while being supported by the pair of leaf springs. And an outer core provided on the radially outer side of the inner core, wherein one of the inner core and the outer core is provided with a permanent magnet, and the other of the inner core and the outer core is provided with the permanent magnet and a predetermined magnet. The inner core and the pair of leaf springs are each formed with a through hole at the same axial center and are closely inserted into each through hole. The shaft is closely fitted to the outer periphery of the shaft and is disposed between the inner core and the leaf springs. Each of the spacers and the inner core, and each of the opposing surfaces of the leaf springs adjacent to the spacers in the axial direction constitutes a contact portion. An engaging part consisting of a concave part formed on one of the opposing surfaces constituting the contact part and a convex part formed on the other side is provided at least in one place on the contact part, and the convex part constituting the engaging part And the recesses are constituted by caulking projections and caulking holes, and the positions thereof are fixed to each other by pressing in the axial direction in a state in which these are engaged, and the inner core, the leaf spring, and the spacer are laminated with steel plates, respectively. The caulking protrusion and the caulking hole are formed in a part of each steel plate.

このように構成すると、インナコアとスペーサと板バネとをシャフトの外周に嵌め込みつつ、それぞれの対向面に設けた凹部と凸部とを係合させていくだけで、相対位置が決定され円周方向の位置ズレが生じない。そのため、上記と同様に、シャフトに特別な加工を行わなくても、板バネによって支持されるアウタコアとインナコアの相対位置が組立から使用時に渡って円周方向にずれることがなく、磁極部と永久磁石とを適切に対向させることができるとともに、内部での部品間の接触を防止することができる。これにより、効率低下や故障の生じない安定した特性を示すリニアアクチュエータを安価に提供することが可能になる。With this configuration, the inner core, the spacer, and the leaf spring are fitted on the outer periphery of the shaft, and the concave and convex portions provided on the respective opposing surfaces are simply engaged to determine the relative position in the circumferential direction. Misalignment does not occur. For this reason, as described above, the relative position between the outer core and the inner core supported by the leaf springs does not shift in the circumferential direction from assembly to use without special processing on the shaft, and the While being able to make a magnet oppose appropriately, the contact between components inside can be prevented. As a result, it is possible to provide a low-cost linear actuator that exhibits stable characteristics without causing a reduction in efficiency or failure.

さらに、前記係合部を構成する凸部および凹部が、カシメ突起とカシメ孔によって構成されており、これらを係合させた状態で軸方向に加圧することによって相互に位置を固定するように構成されていることから、組立をより容易にするとともに、組立後には係合部において強固な締結力を生じさせることもできる。加えて、前記インナコア、前記板バネおよび前記スペーサがそれぞれ鋼板を積層して形成されており、それぞれの鋼板の一部に前記カシメ突起と前記カシメ孔が形成されるように構成していることから、それぞれの係合部を簡単に構成できるとともに、これらの係合部を有する各部品を容易に製造することもできる。Further, the convex portion and the concave portion constituting the engaging portion are constituted by caulking protrusions and caulking holes, and the positions are fixed to each other by pressing in the axial direction in a state where these are engaged. Therefore, the assembly can be facilitated and a strong fastening force can be generated at the engaging portion after the assembly. In addition, the inner core, the leaf spring, and the spacer are each formed by laminating steel plates, and the caulking protrusion and the caulking hole are formed in a part of each steel plate. The respective engaging portions can be configured easily, and each component having these engaging portions can be easily manufactured.

さらに、部品点数を減らして部品管理および組立を容易にするためには、前記スペーサFurthermore, in order to reduce the number of parts and facilitate parts management and assembly, the spacer
のうち少なくともいずれかと前記インナコアとを一体的に構成することが好適である。Preferably, at least one of the inner core and the inner core are configured integrally.

さらに、上記の効果を有するリニアアクチュエータの製造コストをさらに削減するためには、前記永久磁石が平板状に形成されるとともに、前記永久磁石と対向する前記磁極部の対向面が平坦に形成されるようにして構成することがなお好適である。   Furthermore, in order to further reduce the manufacturing cost of the linear actuator having the above-described effect, the permanent magnet is formed in a flat plate shape, and the facing surface of the magnetic pole portion facing the permanent magnet is formed flat. It is still more preferable to configure in this way.

以上、説明した本発明によれば、組立が容易かつ簡単な構成でありながら部品間の位置ズレが生じないために、内部の永久磁石と磁極部を適切に対向させることができ、効率低下や故障の生じない安定した特性を示すリニアアクチュエータを安価に提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention described above, since the positional deviation between the components does not occur while the assembly is easy and simple, the internal permanent magnet and the magnetic pole portion can be appropriately opposed to each other, and the efficiency is reduced. It becomes possible to provide a low-cost linear actuator that exhibits stable characteristics without causing a failure.

本発明の第1実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図。1 is a perspective view of a linear actuator according to a first embodiment of the present invention. 同リニアアクチュエータの断面図。Sectional drawing of the linear actuator. 同リニアアクチュエータの分解斜視図。The exploded perspective view of the linear actuator. 同リニアアクチュエータの主要部の分解斜視図。The disassembled perspective view of the principal part of the linear actuator. 同リニアアクチュエータの要部の組立方法を示す断面図。Sectional drawing which shows the assembly method of the principal part of the linear actuator. 同リニアアクチュエータを構成するアウタコアの分解斜視図。The disassembled perspective view of the outer core which comprises the linear actuator. 同リニアアクチュエータを構成するストッパ部材の分解斜視図。The disassembled perspective view of the stopper member which comprises the linear actuator. 同リニアアクチュエータを構成する板バネの分解斜視図。The disassembled perspective view of the leaf | plate spring which comprises the linear actuator. 同リニアアクチュエータの要部を示す断面図および斜視図。Sectional drawing and perspective view which show the principal part of the linear actuator. 同リニアアクチュエータで用いるカシメ部の形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the form of the crimping part used with the linear actuator. 同リニアアクチュエータの部品間の係合関係を示す斜視図。The perspective view which shows the engagement relationship between the components of the linear actuator. 本発明の第2実施形態に係るリニアアクチュエータの断面図。Sectional drawing of the linear actuator which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 同リニアアクチュエータの部品間の係合関係を示す要部分解斜視図。The principal part disassembled perspective view which shows the engagement relation between the components of the linear actuator. 本発明の第3実施形態に係るリニアアクチュエータの分解斜視図。The disassembled perspective view of the linear actuator which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
<第1実施形態>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>

この実施形態のリニアアクチュエータは、図1に示すように、大きくは内部に設けられているインナコア2と、当該インナコア2の外周に同一の軸心となるように設けられたアウタコア3と、上記の軸心を構成するシャフト6と、当該シャフト6の外周で上記アウタコア3を支持する一対の板バネ41、42と、板バネ41、42の前後方向にそれぞれ設けられたストッパ部材51、52から構成されている。   As shown in FIG. 1, the linear actuator of this embodiment includes an inner core 2 that is largely provided inside, an outer core 3 that is provided on the outer periphery of the inner core 2 so as to have the same axis, and the above-described linear actuator. The shaft 6 comprises a shaft 6, a pair of leaf springs 41, 42 that support the outer core 3 on the outer periphery of the shaft 6, and stopper members 51, 52 provided in the front-rear direction of the leaf springs 41, 42, respectively. Has been.

この構成を、図2に示す中心断面図を用いてさらに詳細に説明する。   This configuration will be described in more detail with reference to the central sectional view shown in FIG.

シャフト6は図中右側の後端部63から図中左側の先端部62に向かって延出された円柱状に形成されており、長手方向中央より図中右寄りに大径部61が形成されている。
この大径部61の端面61aから図中左側の先端部62までが、挿通部64としてインナコア2や板バネ41、42の内部に挿通される。この挿通部64と大径部61とは同軸上に形成されている。
The shaft 6 is formed in a columnar shape extending from the rear end portion 63 on the right side in the drawing toward the front end portion 62 on the left side in the drawing, and a large diameter portion 61 is formed on the right side in the drawing from the center in the longitudinal direction. Yes.
From the end surface 61a of the large diameter portion 61 to the left end portion 62 in the drawing is inserted as an insertion portion 64 into the inner core 2 and the leaf springs 41 and 42. The insertion portion 64 and the large diameter portion 61 are formed coaxially.

シャフト6の挿通部64には板バネ42、スペーサ72、インナコア2、スペーサ71、板バネ41が順に嵌合され、さらにシャフト6の先端部62近傍にはバネ部材としての皿バネ73および固定カラー74が嵌合されている。こうすることによって、当該固定カラー74の端面74bと大径部61の端面61aとの間で、板バネ41、42とインナコア2とが皿バネ73によって軸方向に付勢されつつ位置規制されるようになっている。   The leaf spring 42, the spacer 72, the inner core 2, the spacer 71, and the leaf spring 41 are sequentially fitted in the insertion portion 64 of the shaft 6, and the disc spring 73 as a spring member and a fixed collar are provided in the vicinity of the distal end portion 62 of the shaft 6. 74 is fitted. Thus, the position of the leaf springs 41 and 42 and the inner core 2 is restricted between the end surface 74 b of the fixed collar 74 and the end surface 61 a of the large diameter portion 61 while being urged in the axial direction by the disc spring 73. It is like that.

ここで、本実施形態の説明において、軸方向とはシャフト6における軸方向を意味するとともに、半径方向および円周方向とはそれぞれシャフト6における半径方向および円周方向を意味し、インナコア2やアウタコア3の軸心を基準とした方向と同義であって、特に断らない限り以下の説明においてもこの定義を使用する。   Here, in the description of the present embodiment, the axial direction means the axial direction in the shaft 6, and the radial direction and the circumferential direction mean the radial direction and the circumferential direction in the shaft 6, respectively. It is synonymous with the direction with reference to the third axis, and this definition will be used in the following description unless otherwise specified.

インナコア2は積層鋼板によって形成されるとともに、当該インナコア2を軸方向の前後より挟み込むようにしてコアカバー21、22が設けられるとともに、当該コアカバー21、22の外側にコイル25、26が設けられている。これらのコイル25、26に電流を印加することによって、図中の上下方向の磁界を発生させることができる。さらに、インナコア2の上下には永久磁石23、24が設けられており、これらの永久磁石23、24はそれぞれ軸方向に異なる磁極が配されるように構成されるとともに、上下の永久磁石23、24で互いに磁極の向きが異なるように配置されている。   The inner core 2 is formed of laminated steel plates, and core covers 21 and 22 are provided so as to sandwich the inner core 2 from the front and rear in the axial direction, and coils 25 and 26 are provided outside the core covers 21 and 22. ing. By applying a current to these coils 25 and 26, a vertical magnetic field in the figure can be generated. Further, permanent magnets 23 and 24 are provided above and below the inner core 2, and the permanent magnets 23 and 24 are configured such that different magnetic poles are arranged in the axial direction, respectively, 24, the magnetic poles are arranged in different directions.

インナコア2の軸方向の前後には、円筒状のスペーサ71、72がそれぞれ一方の端面を当接させ、当接部を形成するようにして設けられており、当該スペーサ71、72の他方の端面にはそれぞれ板バネ41、42が当接して当接部を形成するようにして設けられている。板バネ71、72はインナコア2の外周にまで延在し、ガイドピン93を介してアウタコア3を支持するように構成されている。   Before and after the inner core 2 in the axial direction, cylindrical spacers 71 and 72 are provided so that one end face is brought into contact with each other to form a contact portion, and the other end face of the spacer 71 and 72 is provided. The plate springs 41 and 42 are provided in contact with each other to form contact portions. The leaf springs 71 and 72 extend to the outer periphery of the inner core 2 and are configured to support the outer core 3 via the guide pins 93.

アウタコア3は、上側コア31、下側コア32として図中の上下方向に2分割されて構成されており、それぞれガイドピン93、93が挿通されるようにして設けられ、これらを用いて板バネ41、42を介して半径方向に位置決めが行われるようになっている。また、アウタコア3を軸方向前後に挟み込むようにしてストッパ部材51、52が設けられており、これらもアウタコア3と同様にガイドピン93、93によって位置決めが行われる。さらに、このように各部材が配置された状態で、ボルト91、91およびナット92、92によって軸方向に固定が行われるようになっている。   The outer core 3 is configured as an upper core 31 and a lower core 32, which are divided into two in the vertical direction in the figure, and are provided so that guide pins 93 and 93 are inserted therethrough, respectively. Positioning is performed in the radial direction via 41 and 42. Further, stopper members 51 and 52 are provided so as to sandwich the outer core 3 in the front and rear in the axial direction, and these are also positioned by the guide pins 93 and 93 in the same manner as the outer core 3. Further, in the state where the respective members are arranged in this manner, the bolts 91 and 91 and the nuts 92 and 92 are fixed in the axial direction.

以上のような大まかな構成を示す各部品の形状および構成について、以下詳細に説明していく。   The shape and configuration of each part showing the above rough configuration will be described in detail below.

図3に示す分解斜視図を用いて再度、部品間の構成を説明すると、インナコア2はスペーサ71、72を介して軸方向の前後を板バネ41、42に挟み込まれた状態とされ、これらの貫通孔2a、41a、42aの内部をシャフト6の挿通部64を挿通させた上で、シャフト6の先端部62近傍に皿バネ73と各貫通孔2a、41a、42aよりも大径に構成された固定カラー74が嵌め込まれる。このようにして、インナコア2および板バネ41、42はシャフト6の軸心Xと同一の軸心を有するようにして半径方向に位置決めされるとともに、軸方向に対して位置決めがなされる。   If the structure between components is demonstrated again using the exploded perspective view shown in FIG. 3, the inner core 2 will be in the state inserted | pinched between the leaf | plate springs 41 and 42 in the axial direction through the spacers 71 and 72, These The inside of the through holes 2a, 41a, 42a is inserted through the insertion portion 64 of the shaft 6, and is configured to have a larger diameter than the disc spring 73 and the through holes 2a, 41a, 42a in the vicinity of the distal end portion 62 of the shaft 6. A fixed collar 74 is fitted. In this manner, the inner core 2 and the leaf springs 41 and 42 are positioned in the radial direction so as to have the same axis as the axis X of the shaft 6 and are positioned in the axial direction.

上記のようにシャフト6の外周への嵌合を行う前に、インナコア2に対しては、図4のようにして周辺部品の取付けを行っておく。インナコア2はそれぞれ軸方向を厚み方向とする積層鋼板により形成されており、後に詳述するようにそれぞれの鋼板に形成されたカシメ部2jによって相互に連結されることによって一体化されている。軸方向の前面2b、後面2cは平面として構成されるとともに、前面2bには軸方向の凸部としてカシメ部2jが設けられており、後面2cには凹部としてカシメ部(図示せず)が設けられている。そして、前面2bから後面2cに渡って、中心部に貫通孔2aが形成されるとともに、上面2dと下面2eとは円周方向に沿った曲面にほぼ近くなるようにして形成されている。さらに、上面2dの下方および下面2eの上方で貫通孔2a寄りの位置には、コイル25、26を巻くための逃げ部としてそれぞれ段差部2f、2gが形成されている。   Before fitting the outer periphery of the shaft 6 as described above, peripheral parts are attached to the inner core 2 as shown in FIG. The inner cores 2 are each formed of laminated steel plates whose axial direction is the thickness direction, and are integrated by being connected to each other by caulking portions 2j formed on the respective steel plates as will be described in detail later. The front surface 2b and the rear surface 2c in the axial direction are configured as flat surfaces, and a crimping portion 2j is provided as a convex portion in the axial direction on the front surface 2b, and a crimping portion (not shown) is provided as a concave portion in the rear surface 2c. It has been. A through hole 2a is formed in the center from the front surface 2b to the rear surface 2c, and the upper surface 2d and the lower surface 2e are formed so as to be almost close to a curved surface along the circumferential direction. Further, step portions 2f and 2g are formed as escape portions for winding the coils 25 and 26 at positions near the through hole 2a below the upper surface 2d and above the lower surface 2e, respectively.

インナコア2を軸方向前後に挟み込むようにして当接するスペーサ71、72は円筒状に形成されており、これらの端面にもインナコア2と同様にカシメ部71j、72jが設けられている。そのため、インナコア2に設けたカシメ部の一部と、スペーサの71、72のカシメ部71j、72jが係合することによって、軸方向に押圧した際に相互に位置規制がなされるようになっている。   The spacers 71 and 72 that contact the inner core 2 so as to sandwich the inner core 2 in the front-rear direction are formed in a cylindrical shape, and caulking portions 71j and 72j are provided on these end surfaces as well as the inner core 2. For this reason, part of the caulking portion provided on the inner core 2 and the caulking portions 71j and 72j of the spacers 71 and 72 are engaged with each other, so that the positions are mutually regulated when pressed in the axial direction. Yes.

また、インナコア2を軸方向前後に挟み込むようにして、コアカバー21、22が設けられており、これらによってインナコア2のほぼ全体を覆うことになる。コアカバー21、22はそれぞれ開口孔21a、22aが設けられており、当該開口孔21a、22aは上記スペーサ71、72の外径よりも大きく形成されているために、スペーサ71、72の端面71b、72cは軸方向に完全に露出するようになっている。このようにコアカバー71、72をインナコア2に取り付けた状態で、上下より永久磁石23、24が取り付けられるようになっている。永久磁石23、24はそれぞれ半径方向外側に向けて凸となる曲面を有する形状に構成されており、内面23b、24bがコアカバー21、22にガイドされつつインナコア2の上面2dまたは下面2eに接するようにして取り付けられる。このようにインナコア2に対して取付けた状態で、外面23a、24aが貫通孔2aの軸を中心とする円筒面の一部を構成する曲面となるようにして形成されている。   Further, core covers 21 and 22 are provided so as to sandwich the inner core 2 in the axial direction, and almost all of the inner core 2 is covered thereby. The core covers 21 and 22 are provided with opening holes 21a and 22a, respectively. Since the opening holes 21a and 22a are formed larger than the outer diameter of the spacers 71 and 72, the end surfaces 71b of the spacers 71 and 72 are provided. 72c are completely exposed in the axial direction. With the core covers 71 and 72 attached to the inner core 2 in this way, the permanent magnets 23 and 24 are attached from above and below. The permanent magnets 23 and 24 are each configured to have a curved surface that protrudes radially outward, and the inner surfaces 23b and 24b are in contact with the upper surface 2d or the lower surface 2e of the inner core 2 while being guided by the core covers 21 and 22. It is attached in this way. Thus, the outer surfaces 23a and 24a are formed so as to be curved surfaces constituting a part of a cylindrical surface centering on the axis of the through hole 2a in a state of being attached to the inner core 2.

さらに、インナコア2に対してコアカバー21、22を取り付けた状態で、インナコア2の段差部2f、2gに対応するコアカバー21、22の段差部21b、21c、22b、22cの位置にコイル25、26を形成する。これらのコイル25、26に対して電流を印加することによって、永久磁石23、24が形成する磁場を変化させることができるようになっている。   Further, in a state where the core covers 21 and 22 are attached to the inner core 2, the coil 25 is provided at the positions of the step portions 21b, 21c, 22b and 22c of the core covers 21 and 22 corresponding to the step portions 2f and 2g of the inner core 2. 26 is formed. By applying a current to the coils 25 and 26, the magnetic field formed by the permanent magnets 23 and 24 can be changed.

上記のようにインナコア2、コアカバー21、22、スペーサ71、72、永久磁石23、24およびコイル25、26を事前に組み立てた状態とした上で、これらを中心に図3のように他の部品とともにリニアアクチュエータ1として組立てを行っていく。   After the inner core 2, the core covers 21 and 22, the spacers 71 and 72, the permanent magnets 23 and 24, and the coils 25 and 26 are assembled in advance as described above, the other cores as shown in FIG. The linear actuator 1 is assembled together with the parts.

スペーサ71、72と各々隣接するようにして板バネ41、42が設けられている。板バネ41、42は四角形状に形成された枠部41e、42eと、当該枠部41e、42eと図中の上下位置で連結され、「8」の字形状に形成されたバネ部41f、42fと、その中心に設けられたリング状の取付部41h、42hとから構成される。このように構成されることで、取付部41h、42hを固定した状態ではバネ部41f、42fが変形することによって枠部41e、42eが軸方向に弾性的に変位することができるようになっている。取付部41h、42hの端面のうち一方は、スペーサ71、72に当接するようにして軸方向に位置決めがなされる。また、取付部41h、42hの中心に設けられた貫通孔41a、42aはインナコア2の貫通孔2aと同軸上に配置された上で、シャフト6が挿通されるようになっている。板バネ41、42の枠部41e、42eの図中の上下位置には、貫通孔41aの中心と一直線に並ぶようにして切り欠き部41b、41b、42b、42bが形成されている。組立時においては、この切り欠き部41b、41b、42b、42bに沿ってガイドピン93、93が図中の上下より挿入されるようにして、上側コア31および下側コア32の位置決めが行われる。また、枠部41、42の四隅にはボルト孔41g〜41g、42g〜42gが形成されており、当該部分には組立時の最終段階においてはボルト91〜91が挿通されるようになっている。   Leaf springs 41 and 42 are provided so as to be adjacent to the spacers 71 and 72, respectively. The leaf springs 41 and 42 are connected to the frame portions 41e and 42e formed in a square shape, and the frame portions 41e and 42e in the vertical position in the drawing, and the spring portions 41f and 42f formed in the shape of "8". And ring-shaped attachment portions 41h and 42h provided at the center thereof. By being configured in this manner, the frame portions 41e and 42e can be elastically displaced in the axial direction by the deformation of the spring portions 41f and 42f in a state where the mounting portions 41h and 42h are fixed. Yes. One of the end surfaces of the attachment portions 41h and 42h is positioned in the axial direction so as to contact the spacers 71 and 72. The through holes 41a and 42a provided at the centers of the mounting portions 41h and 42h are arranged coaxially with the through hole 2a of the inner core 2 and the shaft 6 is inserted therethrough. Cutout portions 41b, 41b, 42b, and 42b are formed at the upper and lower positions in the figure of the frame portions 41e and 42e of the leaf springs 41 and 42 so as to be aligned with the center of the through hole 41a. At the time of assembly, the upper core 31 and the lower core 32 are positioned so that the guide pins 93 and 93 are inserted along the notches 41b, 41b, 42b and 42b from above and below in the drawing. . Further, bolt holes 41g to 41g and 42g to 42g are formed at the four corners of the frame portions 41 and 42, and the bolts 91 to 91 are inserted into the portions at the final stage of assembly. .

以下、板バネ41、42の詳細な構成について、板バネ42を例にとって説明していく。板バネ42は図8に示すようにして、打ち抜き加工によって形成された板バネ用鋼板42P1〜42P5を積層させ相互に連結することによって構成されている。各板バネ用鋼板42P1〜42P5は全体形状を同一に形成され、各々形成されたボルト孔部42g1〜g5、切り欠き部42b1〜b5、貫通孔部42a1〜a5は積層された後には一体化して図3に示すような一個のボルト孔42g、切り欠き部42b、貫通孔42aを構成する。   Hereinafter, the detailed configuration of the leaf springs 41 and 42 will be described using the leaf spring 42 as an example. As shown in FIG. 8, the plate spring 42 is configured by laminating plate spring steel plates 42 </ b> P <b> 1 to 42 </ b> P <b> 5 formed by punching and connecting them to each other. Each of the leaf spring steel plates 42P1 to 42P5 has the same overall shape, and the formed bolt hole portions 42g1 to g5, the cutout portions 42b1 to b5, and the through hole portions 42a1 to a5 are integrated after being laminated. A single bolt hole 42g, a notch 42b, and a through hole 42a are formed as shown in FIG.

それぞれの枠部42e1〜e5には周方向に12箇所カシメ部42j1〜42j5を設け、取付部42h1〜h5には各々、図中の左右方向に2箇所のカシメ部42j1〜42j5を設けている。当該カシメ部42j1〜42j5は、プレス加工によって断面が逆V型になるようにして形成されるものであって、図中の左方向に向けて凸になるようにしてある。そのため、凸側の面に対する裏面では同形状の凹型になっている。そのため、こうした形状のカシメ部42j1〜42j5の位置を合わせて重ね合わせることによって、凹部と凸部とを係合させることができる。さらに、このようにして薄板を積層させた状態でプレス機等によって積層方向に押圧力を付与することによって、カシメ部42j1〜42j5を微小に変形させて相互の連結力を強めて一体化することが可能となっている。   Each frame portion 42e1 to e5 is provided with twelve crimping portions 42j1 to 42j5 in the circumferential direction, and each of the attachment portions 42h1 to h5 is provided with two crimping portions 42j1 to 42j5 in the left-right direction in the drawing. The caulking portions 42j1 to 42j5 are formed so as to have an inverted V-shaped cross section by pressing, and are convex toward the left in the drawing. Therefore, it has a concave shape of the same shape on the back surface with respect to the convex surface. Therefore, the concave portions and the convex portions can be engaged with each other by aligning the positions of the caulking portions 42j1 to 42j5 having such shapes. Further, by applying a pressing force in the laminating direction with a press or the like in the state where the thin plates are laminated in this way, the caulking portions 42j1 to 42j5 are slightly deformed and the mutual coupling force is strengthened and integrated. Is possible.

本実施形態においては、図3に示した板バネ41は、上記のようにして構成する板バネ42とほぼ同じ構成を有しているが、隣接する皿バネ73との当接面に凸部が生じないように当該部分のみ平坦になるようにして構成されている。これを平坦とするための具体的な手法については後述する。   In the present embodiment, the leaf spring 41 shown in FIG. 3 has substantially the same configuration as the leaf spring 42 configured as described above, but has a convex portion on the contact surface with the adjacent disc spring 73. In order not to occur, only the portion is flattened. A specific method for flattening this will be described later.

上記のように構成した板バネ41、42によって、図3のようにしてスペーサ71、72を介してインナコア2を挟み込むように配置した上で、これらの中心にシャフト6を挿通させることになる。なお、インナコア2に対しては上述したように事前にコアカバー21、22、永久磁石23、24、コイル25、26を取り付けておく。   The plate springs 41 and 42 configured as described above are arranged so as to sandwich the inner core 2 via the spacers 71 and 72 as shown in FIG. 3, and the shaft 6 is inserted through the centers thereof. As described above, the core covers 21 and 22, the permanent magnets 23 and 24, and the coils 25 and 26 are attached to the inner core 2 in advance.

このようにして組み立てた際には、図5に示すような形態になる。インナコア2を中心として、図中の左方向より板バネ41、スペーサ71、インナコア2、スペーサ72、板バネ42の順に配置した状態で、これらの中心に設けた各貫通孔41a、71a、2a、72a、42aの内部にシャフト6の挿通部64を挿通させ、大径部61の端面61aから図中左側の板バネ41までが軸方向に順次当接するようにしている。   When assembled in this way, the configuration is as shown in FIG. With the inner core 2 as the center, the plate spring 41, the spacer 71, the inner core 2, the spacer 72, and the plate spring 42 are arranged in this order from the left in the figure, and each of the through holes 41a, 71a, 2a, The insertion part 64 of the shaft 6 is inserted into the interior of 72a, 42a so that the end surface 61a of the large-diameter part 61 and the leaf spring 41 on the left side in the drawing sequentially contact each other in the axial direction.

このようにして組み立てる際の各部材間の当接部における係合部の位置関係を、図11を用いて説明する。   The positional relationship of the engaging portion at the contact portion between the members when assembling in this way will be described with reference to FIG.

シャフト6の挿通部64に嵌め込まれるインナコア2、板バネ41、42、スペーサ71、72の各貫通孔2a、41a、42a、71a、72aの各内径をD1〜D5とするとき、これらの内径D1〜D5は、シャフト挿通部64の外径D0に対して次のような関係になるように設定している。   When the inner diameters of the inner core 2, the leaf springs 41 and 42, and the through holes 2 a, 41 a, 42 a, 71 a, and 72 a of the spacers 71 and 72 that are fitted into the insertion portion 64 of the shaft 6 are D 1 to D 5, these inner diameters D 1 To D5 are set so as to have the following relationship with the outer diameter D0 of the shaft insertion portion 64.

すなわち、D1、D2、D3はD0とほぼ等しく、シャフト6がスムーズかつ緊密に挿通できるような寸法としている。そのため、シャフト6を挿通するのみでインナコア2および板バネ41、42は、半径方向に位置規制されるようになっている。他方、D4、D5はガタが生じない程度に、これらより僅かに大きくなるようにして設定してある。   That is, D1, D2, and D3 are substantially equal to D0, and are dimensioned so that the shaft 6 can be inserted smoothly and tightly. Therefore, the inner core 2 and the leaf springs 41 and 42 are restricted in the radial direction only by inserting the shaft 6. On the other hand, D4 and D5 are set to be slightly larger than these to such an extent that no play occurs.

また、インナコア2は前面2bおよび後面2cにそれぞれ6箇所のカシメ部2j〜2jを有しており、前面2bにはカシメ突起としての凸部、後面2cにはカシメ孔としての凹部として形成されている。これらのカシメ部2j〜2jのうち、貫通孔2aの近傍に設けられた2箇所のカシメ部2k1、2k2が隣接するスペーサ71、72との係合部として作用する。   The inner core 2 has six crimping portions 2j to 2j on the front surface 2b and the rear surface 2c, respectively. The front surface 2b is formed with a convex portion as a crimping protrusion, and the rear surface 2c is formed with a concave portion as a crimping hole. Yes. Of these crimping portions 2j to 2j, two crimping portions 2k1 and 2k2 provided in the vicinity of the through hole 2a act as engaging portions with the adjacent spacers 71 and 72.

また、スペーサ71にも上記インナコア2に設けられたカシメ部2k1、2k2と対応する位置の2箇所に、カシメ部71k1(71j)、71k2(71j)が設けられ、前面71aと後面71bに対してそれぞれカシメ突起としての凸部とカシメ孔としての凹部を形成するようになっている。同様に、スペーサ72にも、インナコア2のカシメ部2k1、2k2と対応する位置の2箇所に、前面72a、後面72bに対してカシメ突起としての凸部とカシメ孔としての凹部を形成するようにしてカシメ部72k1(72j)、72k2(72j)が形成されている。   Also, the spacer 71 is provided with crimping portions 71k1 (71j) and 71k2 (71j) at two positions corresponding to the crimping portions 2k1 and 2k2 provided on the inner core 2 with respect to the front surface 71a and the rear surface 71b. A convex portion as a caulking protrusion and a concave portion as a caulking hole are formed, respectively. Similarly, in the spacer 72, a convex portion as a caulking projection and a concave portion as a caulking hole are formed on the front surface 72a and the rear surface 72b at two positions corresponding to the caulking portions 2k1 and 2k2 of the inner core 2. Thus, caulking portions 72k1 (72j) and 72k2 (72j) are formed.

さらに、板バネ41、42もそれぞれ14箇所ずつにカシメ部41j〜41j、42j〜42jを有しており、それらのうち貫通孔41a、42a近傍のカシメ部41k1、41k2、42k1、42k2がそれぞれスペーサ71、72のカシメ部71k1、71k2、72k1、72k2と対応した位置に設けられており、これらと係合することになる。板バネ42のカシメ部42k1、42k2はそれぞれ取付部後面42dに対してカシメ孔としての凹部を形成し、取付部前面42cに対してはカシメ突起としての凸部を形成する。他方、板バネ41のカシメ部41k1、41k2はそれぞれ取付部後面41dに対してカシメ孔としての凹部を形成するとともに、取付部前面41cに対してはカシメ突起としての凸部を構成せず面外に突出しないように形成されている。   Further, the leaf springs 41 and 42 also have caulking portions 41j to 41j and 42j to 42j, respectively, of which caulking portions 41k1, 41k2, 42k1, and 42k2 near the through holes 41a and 42a are spacers, respectively. 71 and 72 are provided at positions corresponding to the caulking portions 71k1, 71k2, 72k1, and 72k2, and engage with these. The caulking portions 42k1 and 42k2 of the leaf spring 42 each form a concave portion as a caulking hole with respect to the mounting portion rear surface 42d, and form a convex portion as a caulking projection with respect to the mounting portion front surface 42c. On the other hand, the caulking portions 41k1 and 41k2 of the leaf spring 41 each form a concave portion as a caulking hole with respect to the mounting portion rear surface 41d, and the mounting portion front surface 41c does not constitute a convex portion as a caulking projection and is out of plane. It is formed so as not to protrude.

上記のようにして軸方向に垂直な各面に凹凸を形成しておき、これらが当接する際に凹凸部が係合するようになっている。具体的には、対向するインナコア2の前面2bとスペーサ71の後面71bとは軸方向に当接することによって当接部を形成するとともに、インナコア2の前面2bに設けられたカシメ部2k1、2k2としての凸部と、スペーサ71の後面71bに設けられたカシメ部71k1、71k2としての凹部とが係合することになる。このようにして形成された当接部の中で、2箇所の係合部が存在することによって、円周方向の位置規制が確実に行われるようになっている。   As described above, irregularities are formed on each surface perpendicular to the axial direction, and the irregularities are engaged when these are brought into contact with each other. Specifically, the front surface 2b of the inner core 2 and the rear surface 71b of the spacer 71 which are opposed to each other form an abutting portion by abutting in the axial direction, and crimping portions 2k1, 2k2 provided on the front surface 2b of the inner core 2 And the concave portions as the crimping portions 71k1 and 71k2 provided on the rear surface 71b of the spacer 71 are engaged with each other. The presence of two engaging portions among the contact portions formed in this manner ensures that the circumferential position is regulated.

同様に、対向するスペーサ71の前面71bと板バネ41の取付部後面41dとで構成される当接部、インナコア2の後面2cとスペーサ72の前面72bとで構成される当接部、およびスペーサ72の後面72cと板バネ42の取付部前面42cとで構成される当接部が、各々その中に凹部と凸部とからなる2箇所の係合部を有するように構成されており、それぞれの箇所で円周方向の位置規制が行われるようになっている。   Similarly, a contact portion constituted by the front surface 71b of the opposing spacer 71 and the attachment portion rear surface 41d of the leaf spring 41, a contact portion constituted by the rear surface 2c of the inner core 2 and the front surface 72b of the spacer 72, and the spacer 72, the abutting portion constituted by the rear surface 72c of the leaf spring 42 and the attachment portion front surface 42c of the leaf spring 42 is configured to have two engaging portions each including a concave portion and a convex portion, Position restriction in the circumferential direction is performed at the point.

上記のような円周方向位置規制を有するカシメ部を備えた各部材を、シャフト6の挿通部64に挿通させることによって図5の状態となる。なお、スペーサ71、72は内径がシャフト6の挿通部64の外径よりやや大きく形成しているが、上記のように軸方向に係合させていく過程において、自動的に心出しがなされる。   Each member provided with the crimping portion having the circumferential position restriction as described above is inserted into the insertion portion 64 of the shaft 6 to obtain the state shown in FIG. The spacers 71 and 72 are formed so that the inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the insertion portion 64 of the shaft 6, but the centering is automatically performed in the process of engaging in the axial direction as described above. .

このような状態にした上で、バネ部材としての皿バネ73と固定カラー74をシャフト6の挿通部64に嵌め込んでいく。固定カラー74の中心に設けられた貫通孔74aはシャフト6の挿通部64の外径よりもやや小さな内径を有しており、この固定カラー74は油圧シリンダ等を用いてシャフト6の先端部62より図中右方向に圧入されることによって、圧入後は貫通孔74aの内周面が挿通部64の外周面を把持することで強固に位置の固定が行われる。   In such a state, the disc spring 73 as the spring member and the fixed collar 74 are fitted into the insertion portion 64 of the shaft 6. A through hole 74a provided in the center of the fixed collar 74 has an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the insertion portion 64 of the shaft 6, and the fixed collar 74 uses a hydraulic cylinder or the like to form the tip end portion 62 of the shaft 6. Further, by press-fitting in the right direction in the figure, the position is firmly fixed by the inner peripheral surface of the through hole 74a gripping the outer peripheral surface of the insertion portion 64 after the press-fitting.

固定カラー74の圧入に際しては、軸方向に押圧するのみであり、ネジを締め込む場合のように円周方向の力を作用させないため、組み込みにあたって各部材の位置を円周方向にずらすことがない。そのため、格別注意を働かせることなく容易に組み込みを行うことができるとともに、組立不良を減らすことができる。   When the fixed collar 74 is press-fitted, it is only pressed in the axial direction, and the circumferential force is not applied as in the case of tightening the screw. Therefore, the position of each member is not shifted in the circumferential direction when assembling. . Therefore, it is possible to easily perform the assembly without using special attention, and to reduce assembly defects.

この固定カラー74の外径は、インナコア2、スペーサ71、72、板バネ41、42の各貫通孔2a、71a、72a、41a、42aよりも大径に構成されているため、固定カラー74は軸方向の位置規制部材として作用する。すなわち、固定カラー74の端面74bと大径部61の端面61aとの間でインナコア2、スペーサ71、72、板バネ41、42は軸方向に位置規制がなされる。上記のような固定カラー74の圧入に際して、皿バネ73は軸方向に圧縮されるようにして変形されるため、この皿バネ73の復元力が常にインナコア2、スペーサ71、72、板バネ41、42に対して軸方向に作用することになる。このため、シャフト6の熱収縮による固定カラー74の軸方向への位置ズレやシャフト6の熱膨張によって、インナコア2、スペーサ71、72および板バネ41、42と固定カラー74との軸方向への相対位置が変化する場合であっても、隙間が生じないように皿バネ73の形状が復元するとともに、常に変わることなくインナコア2、スペーサ71、72および板バネ41、42に対して軸方向への付勢力を働かせることができる。これにより、シャフト6の外周で軸方向に対して隙間が生じないとともに、板バネ41、42の支持条件を変化させないようにすることが可能となっている。そのため、温度変化の激しい過酷な状況の下で使用しても、リニアアクチュエータ1としての特性の変化が少なくなる。   Since the outer diameter of the fixed collar 74 is configured to be larger than the through holes 2a, 71a, 72a, 41a, and 42a of the inner core 2, the spacers 71 and 72, and the leaf springs 41 and 42, the fixed collar 74 is Acts as a position restricting member in the axial direction. That is, the position of the inner core 2, the spacers 71 and 72, and the leaf springs 41 and 42 is restricted in the axial direction between the end surface 74 b of the fixed collar 74 and the end surface 61 a of the large diameter portion 61. When the fixed collar 74 is press-fitted as described above, the disc spring 73 is deformed so as to be compressed in the axial direction, so that the restoring force of the disc spring 73 is always the inner core 2, the spacers 71 and 72, the leaf spring 41, It acts on 42 in the axial direction. For this reason, the axial displacement of the inner core 2, the spacers 71 and 72, the leaf springs 41 and 42, and the stationary collar 74 due to the displacement of the stationary collar 74 in the axial direction due to the thermal contraction of the shaft 6 and the thermal expansion of the shaft 6 Even when the relative position is changed, the shape of the disc spring 73 is restored so that no gap is generated, and the inner core 2, the spacers 71 and 72, and the leaf springs 41 and 42 are always changed in the axial direction without changing. You can work the urging power of. As a result, no gap is generated in the axial direction on the outer periphery of the shaft 6, and the support conditions for the leaf springs 41 and 42 can be prevented from changing. Therefore, even if it is used under severe conditions where the temperature change is severe, the change in characteristics as the linear actuator 1 is reduced.

さらには、インナコア2、スペーサ71、72、板バネ41、42に対して軸方向への付勢力を働かせるためのバネ部材として皿バネ73を用いることで、皿バネ73の内周面をシャフト6の外周に嵌め込むだけで位置精度良く容易に支持させることが可能であるとともに、円周方向に均一に付勢力を作用させることができる。このため板バネ41、42を全周に渡って方向性なく均一に支持することができ、よりリニアアクチュエータ1としての特性の安定化に寄与している。   Further, the disc spring 73 is used as a spring member for applying an axial urging force to the inner core 2, the spacers 71, 72, and the plate springs 41, 42, so that the inner peripheral surface of the disc spring 73 is connected to the shaft 6. It is possible to easily support with high positional accuracy simply by fitting it to the outer periphery, and to apply a biasing force uniformly in the circumferential direction. For this reason, the leaf springs 41 and 42 can be uniformly supported over the entire circumference without any directionality, thereby contributing to the stabilization of the characteristics as the linear actuator 1.

また、各当接部に設けられて凹部と凸部とからなる係合部として円周方向の位置規制を行うカシメ部2k1、2k2、71k1、71k2、72k1、71k2、41k1、41k2、42k1、42k2(図11参照)は、それぞれカシメ突起とカシメ孔としての組み合わせとして、固定カラー74をシャフト6に対して圧入する際に微小変形を生じることで強い締結力を発生させる。これにより、インナコア2、スペーサ71、72、板バネ41、42は相互に円周方向の位置ズレを生じることなく一体化される。   Further, caulking portions 2k1, 2k2, 71k1, 71k2, 72k1, 71k2, 41k1, 41k2, 42k1, and 42k2 that are provided in the respective abutting portions and perform circumferential position regulation as engaging portions composed of concave portions and convex portions. (Refer to FIG. 11) generates a strong fastening force by generating a slight deformation when the fixing collar 74 is press-fitted into the shaft 6 as a combination of a caulking projection and a caulking hole. Thereby, the inner core 2, the spacers 71 and 72, and the leaf springs 41 and 42 are integrated without causing any circumferential displacement.

なお、上記の組立手順では、シャフト6の挿通部64に対してインナコア2、スペーサ71、72および板バネ41、42を嵌合した後に、固定カラー74の圧入の際の押圧力によってインナコア2、スペーサ71、72および板バネ41、42が互いに締結される場合を示したが、シャフト6の挿通部64に嵌合する前の段階において隣接する各部材をカシメ部を利用して一体化しておくことも可能である。例えば、インナコア2に対してスペーサ71、72のいずれか、または双方を、カシメ部を用いて連結させ一体化しておくことも、部品点数が減少させて部品管理および組立てを容易にすることができて好適である。   In the above assembly procedure, the inner core 2, the spacers 71, 72 and the leaf springs 41, 42 are fitted to the insertion portion 64 of the shaft 6, and then the inner core 2, Although the case where the spacers 71 and 72 and the leaf springs 41 and 42 are fastened to each other has been shown, adjacent members are integrated using a caulking portion in a stage before fitting into the insertion portion 64 of the shaft 6. It is also possible. For example, either or both of the spacers 71 and 72 can be connected to the inner core 2 by using a caulking portion to integrate them, and the number of parts can be reduced to facilitate parts management and assembly. It is preferable.

上記のようにして、シャフト6を基準にしてインナコア2、スペーサ71、72、板バネ41、42、皿バネ73および固定カラー74を組み込んだ後は、図3に示す形態で上側コア31と下側コア32がそれぞれ図中の上下より取り付けられ、アウタコア3を構成する。上側コア31および下側コア32によって構成されるアウタコア3は、インナコア2の半径方向外側でインナコア2を囲むようにして設けられており、板バネ41、42の枠部41e、42eによって軸方向に挟まれるようにして設けられる。アウタコア3は、内面に磁極部31a、32aを形成されており、それぞれが永久磁石23、24と適切な隙間を有しつつ対向されるように構成されている。上側コア31および下側コア32には、それぞれ磁極部31a、32aの外側に設けられたピン孔31b、32bに挿通されるようにしてガイドピン93、93が設けられており、当該ガイドピン93を上述した板バネ41、42に形成された切り欠き部41b、42bに挿入することによって位置決めを行いつつ組み込むことができるようになっている。   After the inner core 2, the spacers 71 and 72, the leaf springs 41 and 42, the disc spring 73, and the fixed collar 74 are assembled with the shaft 6 as a reference as described above, the upper core 31 and the lower core 31 are arranged in the form shown in FIG. 3. The side cores 32 are respectively attached from above and below in the drawing, and constitute the outer core 3. The outer core 3 constituted by the upper core 31 and the lower core 32 is provided so as to surround the inner core 2 on the outer side in the radial direction of the inner core 2, and is sandwiched in the axial direction by the frame portions 41 e and 42 e of the leaf springs 41 and 42. Provided. The outer core 3 has magnetic pole portions 31a and 32a formed on the inner surface thereof, and is configured to face the permanent magnets 23 and 24 with an appropriate gap therebetween. The upper core 31 and the lower core 32 are provided with guide pins 93 and 93 so as to be inserted into pin holes 31b and 32b provided outside the magnetic pole portions 31a and 32a, respectively. Is inserted into the notches 41b and 42b formed in the plate springs 41 and 42 described above, and can be incorporated while positioning.

このようなガイドピン93を用いた位置決め機能を有していることから、組立時において正確にアウタコア3とインナコアとが同一の軸心Xを有するように位置決めを行うことができ、永久磁石23、24と磁極部31a、32aとを衝突させて損傷を生じさせることがないとともに、両者の間で適切な隙間を形成することができるようになっている。また、上側コア31および下側コア32は、それぞれ板バネ41、42に設けたボルト孔41g〜41g、42g〜42gと対応する位置に貫通孔31c、31c、32c、32cが設けられており、組立の最終段階でボルト91〜91を挿通することができるようになっている。   Since it has a positioning function using such guide pins 93, positioning can be performed so that the outer core 3 and the inner core have the same axis X at the time of assembly. 24 and the magnetic pole portions 31a and 32a are not caused to collide with each other to cause damage, and an appropriate gap can be formed between them. The upper core 31 and the lower core 32 are provided with through holes 31c, 31c, 32c, and 32c at positions corresponding to the bolt holes 41g to 41g and 42g to 42g provided in the leaf springs 41 and 42, respectively. Bolts 91 to 91 can be inserted at the final stage of assembly.

上記のような形状を有する上側コア31および下側コア32は、詳細には以下のような構成からなる。以下、代表して上側コア31を用いて説明する。   The upper core 31 and the lower core 32 having the shapes as described above are configured in detail as follows. Hereinafter, the upper core 31 will be described as a representative.

上側コア31は、図6のような構成を有しており、軸方向に配置された5つのコア要素31B1〜B5を一体化したものである。それぞれのコア要素31B1〜B5は、コの字型に形成されるとともに、各々打ち抜きによって形成された薄い鋼板を積層することによって構成されている。これらの薄板を連結させるための方法は、図8を用いて板バネ42を例として説明した薄板42P1〜P5の各部に形成したカシメ部42j1〜42j5を使用した締結方法と同じものである。   The upper core 31 has a configuration as shown in FIG. 6, and is formed by integrating five core elements 31B1 to B5 arranged in the axial direction. Each of the core elements 31B1 to B5 is formed in a U shape and is formed by laminating thin steel plates each formed by punching. The method for connecting these thin plates is the same as the fastening method using the crimping portions 42j1 to 42j5 formed in the respective portions of the thin plates 42P1 to P5 described with reference to FIG.

図6に戻って、コア要素31B1〜B5は、各部にカシメ部31j1〜j5を有しており、当該カシメ部31j1〜j5は図中の左方向に向かって凸部を形成するとともに、右方向に向かって凹部を形成しているため、コア要素31B1〜B5を重ね合わせた際にはカシメ部31j1〜j5が係合して位置規制が行われるようになっている。また、コア要素31B1〜B5は、それぞれがボルト孔部31c1〜31c5とピン孔部31b1〜b5を形成されており、コア要素31B1〜B5が連結されて一体として上側コア31を構成した際には、それぞれボルト孔31cとピン孔31bとを構成することになる。当該ピン孔31bの内部には軸方向にガイドピン93が挿通され、ガイドピン93の両端部が上側コア31より突出するようになる。また、コア要素31B1〜B5のコの字型の両端部にはそれぞれ段差部31d1〜d5、31e1〜e5が形成されており、当該部分が上側コア31として一体化された後には下側コア32(図3参照)の同じ部分と噛み合うように構成されている。   Returning to FIG. 6, the core elements 31 </ b> B <b> 1 to B <b> 5 have caulking portions 31 j <b> 1 to j <b> 5 at their respective portions, and the caulking portions 31 j <b> 1 to j <b> 5 Therefore, when the core elements 31B1 to B5 are overlapped, the crimping portions 31j1 to j5 are engaged to restrict the position. The core elements 31B1 to B5 are respectively formed with bolt hole portions 31c1 to 31c5 and pin hole portions 31b1 to b5, and when the core elements 31B1 to B5 are connected to form the upper core 31 as a unit, The bolt hole 31c and the pin hole 31b are respectively configured. Inside the pin hole 31 b, guide pins 93 are inserted in the axial direction, and both end portions of the guide pins 93 protrude from the upper core 31. Further, step portions 31d1 to d5 and 31e1 to e5 are formed at both ends of the U-shape of the core elements 31B1 to B5, respectively, and the lower core 32 after the portions are integrated as the upper core 31. It is configured to mesh with the same part (see FIG. 3).

本実施形態においては、図3に示した下側コア32として、上記のように構成した上側コア31と同じ形状のものを用いており、上側コア31とは上下を逆にして使用するものである。   In the present embodiment, the lower core 32 shown in FIG. 3 has the same shape as the upper core 31 configured as described above, and is used with the upper core 31 upside down. is there.

図3に戻って、上側コア31および下側コア32をガイドピン93、93によって位置決めしつつ板バネ41、42の間に配置した後には、これらをさらに軸方向の外側より挟み込むようにしてストッパ部材51、52を組み込んでいく。ストッパ部材51、52は、それぞれ外形を矩形状に構成され、板バネ41、42やアウタコア3の外形とほぼ同一になるようにされている。各ストッパ部材51、52は、図中の上下にそれぞれ溝部51b、51b、52b、52bを備えており、この部分がアウタコア3より軸方向に突出したガイドピン93、93の両端に嵌め合わされることにより位置決めが行われ、アウタコア3と同様にシャフト6の軸心Xと中心軸が同一になるようにされる。   Returning to FIG. 3, after the upper core 31 and the lower core 32 are positioned between the leaf springs 41 and 42 while being positioned by the guide pins 93 and 93, the stoppers are further sandwiched from outside in the axial direction. The members 51 and 52 are assembled. The stopper members 51 and 52 are each configured to have a rectangular outer shape and are substantially the same as the outer shapes of the leaf springs 41 and 42 and the outer core 3. Each stopper member 51, 52 is provided with groove portions 51b, 51b, 52b, 52b on the upper and lower sides in the drawing, respectively, and these portions are fitted to both ends of guide pins 93, 93 protruding in the axial direction from the outer core 3. Thus, positioning is performed, and the axial center X of the shaft 6 and the central axis are made the same as in the outer core 3.

ストッパ部材51、52はそれぞれ「8」の字状に形成されているとともに、その中心部には孔部51a、52aが設けられ、これらの孔部51a、52aの内径は上述した、固定カラー74の外径およびシャフト6の大径部61の外径よりも僅かに大きくなるように設定されている。そのため、固定カラー74や大径部61は当該孔部51a、52aに干渉することはない。また、ストッパ部材51、52にはそれぞれ四隅にボルト孔51c〜51c、52c〜52cが設けられている。   The stopper members 51 and 52 are each formed in a shape of “8”, and holes 51 a and 52 a are provided at the center thereof. The inner diameters of these holes 51 a and 52 a are the above-described fixed collar 74. And the outer diameter of the large diameter portion 61 of the shaft 6 are set to be slightly larger. Therefore, the fixed collar 74 and the large diameter portion 61 do not interfere with the holes 51a and 52a. The stopper members 51 and 52 are respectively provided with bolt holes 51c to 51c and 52c to 52c at four corners.

このような形状に構成されるストッパ部材51、52は、詳細には以下のような構成からなる。以下、代表して図中左側のストッパ部材51を用いて説明する。   The stopper members 51 and 52 configured in such a shape have the following configuration in detail. Hereinafter, the stopper member 51 on the left side in the drawing will be representatively described.

ストッパ部材51は、図7のような構成を有しており、2つのストッパ要素51B1、51B2を軸方向に連結することによって構成されるものである。ストッパ要素51B1、51B2は外形がほぼ同一の矩形状に形成されているが、ストッパ要素51B1は「8」の字状に、ストッパ要素51B2は「O」の字状に形成されているものである。これらのストッパ要素51B1、51B2は、各々薄い打ち抜き鋼板を積層することによって構成されている。これらの薄板は、各々に設けられたカシメ部51j1〜51j1、51j2〜51j2を軸方向に係合させることによって連結させていくものであり、図3に示した板バネ41、42、インナコア2およびアウタコア3と同様の方法によって構成するものである。   The stopper member 51 has a configuration as shown in FIG. 7, and is configured by connecting two stopper elements 51B1 and 51B2 in the axial direction. The stopper elements 51B1 and 51B2 are formed in a rectangular shape having substantially the same outer shape, but the stopper element 51B1 is formed in a “8” shape and the stopper element 51B2 is formed in a “O” shape. . These stopper elements 51B1 and 51B2 are each configured by laminating thin punched steel plates. These thin plates are connected by engaging the caulking portions 51j1 to 51j1 and 51j2 to 51j2 provided in each of them in the axial direction. The leaf springs 41 and 42, the inner core 2 and the core spring 2 shown in FIG. The outer core 3 is configured by the same method.

なお、ストッパ部材51はリニアアクチュエータ1として組み立てた際に軸方向に凸部が生じないようにするため、図7におけるカシメ部51j1〜51j1が図中の左方向に突出しないように配慮してある。この手法については後に詳述する。   The stopper member 51 is designed so that the caulking portions 51j1 to 51j1 in FIG. 7 do not protrude leftward in the drawing in order to prevent a convex portion from being generated in the axial direction when the stopper member 51 is assembled as the linear actuator 1. . This method will be described in detail later.

ストッパ部材52(図3参照)も、上記のようにしてストッパ部材51と同様に製作するものではあるが、図3のようにしてリニアアクチュエータ1として組立てた際には、ストッパ部材51とは異なり、軸方向外側に対して凹部が形成される向きにカシメ部材(図7参照)が形成されることになる。   The stopper member 52 (see FIG. 3) is also manufactured in the same manner as the stopper member 51 as described above, but differs from the stopper member 51 when assembled as the linear actuator 1 as shown in FIG. The crimping member (see FIG. 7) is formed in the direction in which the concave portion is formed with respect to the outside in the axial direction.

それぞれのストッパ部材51、52の中心に設けられた孔部51a、52aの内周面は、それぞれ固定カラー74およびシャフト6の大径部61の各外周面との間で隙間を構成する。さらに孔部51a、52aと対向する位置には、固定カラー74の外周に樹脂製カラー75が嵌め込まれているとともに、大径部61aの外周に樹脂製カラー76が嵌め込まれている。このように樹脂製カラー75、76を嵌め込まれた固定カラー74およびシャフト6の大径部61と、これらと対向するストッパ部材51、52の孔部51a、52aとの隙間を、図2に示すようにそれぞれδ2、δ3として定義する。他方、永久磁石23、24と磁極部31a、32aとの間の隙間をδ1として定義する。本実施形態においては、δ2とδ3とは同じ大きさになるように設定するとともに、これらがδ1よりも小さくなるように設定している。そのため、インナコア2とアウタコア3とが半径方向に相対変位した場合であっても、永久磁石23、24と磁極部31a、32aとが接触する前に、樹脂製カラー75、76がストッパ部材51、52の孔部51a、52aの内周面に当接してストッパとして機能するために、永久磁石23、24と磁極部31a、32aとの接触を防止することができるようになっている。   The inner peripheral surfaces of the holes 51a and 52a provided at the centers of the stopper members 51 and 52 form gaps between the fixed collar 74 and the outer peripheral surfaces of the large-diameter portion 61 of the shaft 6, respectively. Further, a resin collar 75 is fitted on the outer periphery of the fixed collar 74 and a resin collar 76 is fitted on the outer periphery of the large-diameter portion 61a at positions facing the hole portions 51a and 52a. FIG. 2 shows gaps between the fixed collar 74 fitted with the resin collars 75 and 76 and the large-diameter portion 61 of the shaft 6 and the hole portions 51a and 52a of the stopper members 51 and 52 facing them. Are defined as δ2 and δ3, respectively. On the other hand, a gap between the permanent magnets 23 and 24 and the magnetic pole portions 31a and 32a is defined as δ1. In the present embodiment, δ2 and δ3 are set to have the same size, and are set to be smaller than δ1. Therefore, even when the inner core 2 and the outer core 3 are relatively displaced in the radial direction, before the permanent magnets 23 and 24 come into contact with the magnetic pole portions 31a and 32a, the resin collars 75 and 76 are connected to the stopper member 51, Since the contact with the inner peripheral surfaces of the hole portions 51a and 52a of the 52 functions as a stopper, the contact between the permanent magnets 23 and 24 and the magnetic pole portions 31a and 32a can be prevented.

樹脂製カラー75、76は、図9(a)および(b)に示すようにして、固定カラー74およびシャフト6の大径部61に取り付けられる。なお、図9(b)はシャフト6より、インナコア5や板バネ41、42等の部品を取り外した場合を想定して、単純化して示した模式図である。固定カラー74およびシャフト6の大径部61にはそれぞれ段差部74c、61bとして小径部を形成しており、これらの部分に樹脂製カラー75、76が嵌め込まれるようになっている。   The resin collars 75 and 76 are attached to the fixed collar 74 and the large-diameter portion 61 of the shaft 6 as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). FIG. 9B is a schematic diagram showing a simplified case assuming that parts such as the inner core 5 and the leaf springs 41 and 42 are removed from the shaft 6. Small diameter portions are formed as stepped portions 74c and 61b in the fixed collar 74 and the large diameter portion 61 of the shaft 6, respectively, and resin collars 75 and 76 are fitted into these portions.

樹脂製カラー75、76は同一の形状を有し、それぞれ薄い円筒状に形成されており、円周方向の一箇所に、切断部75a、76aが設けられている。そのため、当該部分より拡径するようにして上記段差部74c、74bに嵌め込み、それぞれの復元力によって内周面が密着して位置が固定されるようになっている。切断部75a、75bは軸方向に対して斜めに設けられているとともに、上記段差部74c、74bに取り付けた状態で、円周方向のいずれの箇所においても樹脂製カラー75、76を構成する一部が存在するように寸法を設定している。そのため、インナコア2とアウタコア3とが半径方向のいずれの方向に対して相対変位したとしても、変わらずストッパとしての機能が働くようになっている。   The resin collars 75 and 76 have the same shape, are each formed in a thin cylindrical shape, and are provided with cutting portions 75a and 76a at one place in the circumferential direction. For this reason, it is fitted into the stepped portions 74c and 74b so as to have a larger diameter than that portion, and the inner peripheral surface is brought into close contact with each other by the restoring force so that the position is fixed. The cutting portions 75a and 75b are provided obliquely with respect to the axial direction, and are configured to form the resin collars 75 and 76 at any location in the circumferential direction while being attached to the stepped portions 74c and 74b. The dimensions are set so that the part exists. Therefore, even if the inner core 2 and the outer core 3 are relatively displaced with respect to any radial direction, the function as a stopper remains unchanged.

上記のようにして、ストッパ部材51、52を形成して組み込んだ状態では、ストッパ部材51、52に設けたボルト孔51c〜51c、52c〜52cは、板バネ41、42に設けたボルト孔41g〜41g、42g〜42gおよびアウタコア3に設けたボルト孔31c、31c、32c、32cと軸方向に連続することになる。そのため、ストッパ部材51、52を組み込み終えた状態でボルト91〜91を挿通させ、その先端にナット92〜92を締め込むことによって、ストッパ部材51、52、板バネ41、42、アウタコア3を軸方向に締結することができる。   In the state where the stopper members 51 and 52 are formed and assembled as described above, the bolt holes 51c to 51c and 52c to 52c provided in the stopper members 51 and 52 are bolt holes 41g provided in the leaf springs 41 and 42, respectively. ˜41 g, 42 g to 42 g and the bolt holes 31 c, 31 c, 32 c, 32 c provided in the outer core 3 are continuous in the axial direction. Therefore, the bolts 91 to 91 are inserted in the state in which the stopper members 51 and 52 have been assembled, and the nuts 92 to 92 are tightened at the tips thereof, so that the stopper members 51 and 52, the leaf springs 41 and 42, and the outer core 3 are pivoted. Can be fastened in the direction.

この際には、ストッパ部材51、52、板バネ41、42、アウタコア3に形成されたカシメ部51j、52j、41j、42j、31j、32jを構成する凸部および凹部はそれぞれ軸方向に係合されることで、円周方向の位置決めを行うための係合部として機能するとともに、凸部はカシメ突起、凹部はカシメ孔として係合された状態において押圧力を付与されることによって微小変形を生じ、より強い締結力が発生することになる。   At this time, the convex portions and the concave portions constituting the stopper members 51 and 52, the leaf springs 41 and 42, and the caulking portions 51j, 52j, 41j, 42j, 31j, and 32j formed on the outer core 3 are respectively engaged in the axial direction. As a result, it functions as an engaging portion for positioning in the circumferential direction, and a small deformation is caused by applying a pressing force in a state where the convex portion is engaged as a caulking projection and the concave portion is engaged as a caulking hole. This will generate a stronger fastening force.

このようにして軸方向への締結を行った後には、アウタコア3は板バネ41、42の枠体41e、42eおよびストッパ部材51、52と一体となって動作することができるようになり、図1に示すリニアアクチュエータ1として構成されることになる。   After fastening in the axial direction in this way, the outer core 3 can operate integrally with the frame bodies 41e and 42e of the leaf springs 41 and 42 and the stopper members 51 and 52. The linear actuator 1 shown in FIG.

ここで、上述したインナコア2、アウタコア3、バネ部材41、42およびストッパ部材51、52を構成するために用いた、積層鋼板を相互に連結させるための手法について詳述する。図10(a)にカシメ部の構造を模式的に表した例を示す。   Here, the method for mutually connecting the laminated steel plates used for constituting the inner core 2, the outer core 3, the spring members 41 and 42, and the stopper members 51 and 52 described above will be described in detail. FIG. 10A shows an example schematically showing the structure of the caulking portion.

この例では、5枚の薄い鋼板81a〜eを連結する場合を示している。薄板81c〜eにはそれぞれの一部にカシメ部82c〜eとして上述したような凸部をプレス痕によって形成している。この凸部は、側方すなわち紙面の奥行きと手前との二箇所に平行な切り込みを入れつつ、その切り込みの間を片側(図中左方向)に向けて逆V型に凸となるようにして変形させたものであり、カシメ突起として機能する。当該凸部は、裏面方向(図中右方向)に対してはカシメ孔としての凹部を形成するために、薄板81c〜eを重ね合わせたときには凹凸が重なり合うようにしてカシメ部82c〜eが係合する。また、この例においては薄板82a、82bにはカシメ部82a、82bとして矩形の開口部を打ち抜き孔として形成している。当該部分には、薄板81cに形成したカシメ部82cとしての凸部が挿入されるようにして係合することができる。このようにカシメ部82a〜82eを係合させた状態で、プレス機等によって積層方向に加圧することによって、カシメ部82a〜82eが微小変形して相互に締結力を生じるようになっている。   In this example, the case where the five thin steel plates 81a-e are connected is shown. On the thin plates 81c to e, convex portions as described above are formed by press marks as caulking portions 82c to 82e in respective parts. The convex portion is formed in a reverse V-shape with a notch parallel to two sides of the side, that is, the depth of the paper surface and the near side, while the notch is directed to one side (left direction in the figure). It is deformed and functions as a caulking projection. In order to form a concave portion as a caulking hole with respect to the back surface direction (right direction in the figure), the convex portion is engaged with the caulking portions 82c to 82e so that the concave and convex portions overlap when the thin plates 81c to e are overlapped. Match. In this example, rectangular openings are formed in the thin plates 82a and 82b as punching holes as the crimping portions 82a and 82b. The portion can be engaged so that a convex portion as a caulking portion 82c formed on the thin plate 81c is inserted. When the crimping portions 82a to 82e are engaged in this way, pressing is performed in the stacking direction by a press or the like, so that the crimping portions 82a to 82e are slightly deformed to generate a fastening force.

このカシメ部82a〜82eの構成例においては、図中左側の薄板81a、81bのカシメ部82a、82bを矩形の開口部としているために、薄板81a〜eを積層して連結させた状態でも、薄板81aの表面より図中の左側に凸となる部位を生じさせないようにすることができる。ただし、このように一部のカシメ部82a、82bを開口部として構成することは、鋼板同士を締結するために必須ではなく、全てのカシメ部を上記逆V型として同じ形状に形成させることも可能である。上記のうち、一部のカシメ部82a、82bに開口部を設ける手法で構成したものが図3に示すストッパ部材51であり、全てのカシメ部を同じ逆V型として、外方に向かって凸となる部分が生じるようにして形成したものがストッパ部材52、インナコア2、アウタコア3、板バネ42である。板バネ41は上述したように、皿バネ73に当接するカシメ部分のみが凸部を形成しないように構成し、その他の部分は凸となる部分が生じるようにして構成している。   In the configuration example of the caulking portions 82a to 82e, since the caulking portions 82a and 82b of the thin plates 81a and 81b on the left side in the drawing are rectangular openings, even when the thin plates 81a to 82e are stacked and connected, It is possible to prevent a convex portion from being formed on the left side of the drawing from the surface of the thin plate 81a. However, it is not essential to configure some of the crimped portions 82a and 82b as openings in this manner, and all the crimped portions may be formed in the same shape as the inverted V shape. Is possible. Among the above, the stopper member 51 shown in FIG. 3 is configured by a method of providing openings in some of the caulking portions 82a and 82b. All the caulking portions have the same inverted V shape and project outward. The stopper member 52, the inner core 2, the outer core 3, and the leaf spring 42 are formed so as to generate a portion that becomes. As described above, the plate spring 41 is configured such that only the caulking portion that contacts the disc spring 73 does not form a convex portion, and the other portions are configured such that a convex portion is generated.

このようにして、各部材を、プレス痕または打ち抜き孔としてのカシメ部を形成した鋼板を積層させることによって簡単に形成できるとともに、それらのカシメ部を係合部として各部材の位置決めを行うために用いつつ、さらに積層方向に加圧することで部材間に締結力を働かせることが可能に構成されている。   In this way, each member can be easily formed by laminating steel plates on which crimped portions as press marks or punched holes are formed, and each member is positioned using the crimped portions as engaging portions. While being used, it is configured to be able to exert a fastening force between the members by further pressing in the stacking direction.

また、図10(b)の例のようにカシメ部を構成することも可能である。この例では、カシメ部182a〜eが軸方向より見て円形に形成されており、図10(a)における逆V型のものとは異なり、側方に切り込みを有していない。そして、図10(b)におけるカシメ部182a〜eは、薄板181b〜181eに形成したものは、図中の左方向に円形の凸部を構成するとともに、裏面である図中の右方向に対しては円形の凹部を構成する。また、薄板181aにおけるカシメ部182aは同じ円形の孔部として構成されている。これらのカシメ部182a〜eは薄板181a〜181eを積層させた際に係合し、さらに軸方向に押圧力を付与することによって相互に締結力を生じさせることができる。   Moreover, it is also possible to comprise a crimping part like the example of FIG.10 (b). In this example, the caulking portions 182a to 182e are formed in a circular shape when viewed from the axial direction, and do not have a cut on the side unlike the inverted V type in FIG. 10 (b), the caulking portions 182a to 182e formed on the thin plates 181b to 181e constitute a circular convex portion in the left direction in the drawing, and the right side in the drawing which is the back surface. Form a circular recess. Further, the caulking portion 182a in the thin plate 181a is configured as the same circular hole. These caulking portions 182a to 182e are engaged when the thin plates 181a to 181e are stacked, and a fastening force can be generated between them by applying a pressing force in the axial direction.

上記のようにして、図1および図2のように構成されたリニアアクチュエータ1は、次のようにして動作する。以下、図2を用いて説明を行う。   As described above, the linear actuator 1 configured as shown in FIGS. 1 and 2 operates as follows. Hereinafter, description will be made with reference to FIG.

本実施形態におけるリニアアクチュエータ1は、シャフト6を固定して用いるものであるため、シャフト6の外周(挿通部)64に嵌め込まれ、固定カラー74および皿バネ73によって軸方向に位置決めを行われているインナコア2は、いわゆる固定子として機能する。そして、同様にシャフト6によって支持される板バネ41、42によって、インナコア2の半径方向外側に、かつ、同一軸心となるように設けられているアウタコア3は可動子として機能する。アウタコア3は、板バネ41、42によってその板厚方向、すなわちシャフト6の軸方向に変位することが可能に弾性支持された状態となっている。   Since the linear actuator 1 in this embodiment is used by fixing the shaft 6, the linear actuator 1 is fitted into the outer periphery (insertion portion) 64 of the shaft 6 and is positioned in the axial direction by the fixed collar 74 and the disc spring 73. The inner core 2 is functioning as a so-called stator. Similarly, the outer core 3 provided on the radially outer side of the inner core 2 and having the same axis by the leaf springs 41 and 42 supported by the shaft 6 functions as a mover. The outer core 3 is elastically supported by the plate springs 41 and 42 so that the outer core 3 can be displaced in the plate thickness direction, that is, the axial direction of the shaft 6.

インナコア2に対しては、図中の上下にそれぞれ永久磁石23、24が設けられており、これらの永久磁石23、24と対向するようにして、アウタコア3の内面には磁極部31a、32aが設けられ、両者の間で隙間を形成している。上述したように永久磁石23、24はそれぞれ軸方向に異なる磁極が配されるようにされており、これらの磁極を中心に磁場が発生するようになっている。永久磁石23、24と磁極部31a、32aの位置関係は、リニアアクチュエータ1としての特性が決まる重要な要素であり、板バネ41、42とインナコア2との間で円周方向に位置ズレが生じることは効率の低下に繋がる。   Permanent magnets 23 and 24 are provided on the upper and lower sides of the inner core 2 in the drawing, and magnetic pole portions 31a and 32a are provided on the inner surface of the outer core 3 so as to face the permanent magnets 23 and 24, respectively. Provided, and a gap is formed between the two. As described above, the permanent magnets 23 and 24 are provided with different magnetic poles in the axial direction, and a magnetic field is generated around these magnetic poles. The positional relationship between the permanent magnets 23 and 24 and the magnetic pole portions 31 a and 32 a is an important factor that determines the characteristics of the linear actuator 1, and a positional deviation occurs in the circumferential direction between the leaf springs 41 and 42 and the inner core 2. This leads to a decrease in efficiency.

本実施形態では、各部材の対向面を軸方向に当接させることによって形成する当接部に、凹部と凸部とからなる係合部を少なくとも2箇所以上設けておくことで円周方向の位置ズレを抑制することができる。さらに、固定カラー74を軸方向に圧入していくのみで円周方向への力を作用させずに組立を行うことのできる構成とすることでより位置ズレを防止することができるため、永久磁石23、24と磁極部31a、32の位置関係を適切に保ち機器としての特性を損なうことがなくなる。また、それらの凹部と凸部とがカシメ孔とカシメ突起として形成されているものであるために、組立時の軸方向への加圧によって、各部材間に締結力を働かせることができるとともに、皿バネ73によって常に軸方向への付勢力が働いている構成とされているために、凹部と凸部からなる係合部はより強く係合状態を維持することができるようになっている。   In the present embodiment, at least two engaging portions composed of a concave portion and a convex portion are provided in the contact portion formed by contacting the opposing surfaces of the respective members in the axial direction, so that the circumferential direction can be obtained. Misalignment can be suppressed. Furthermore, since it is possible to prevent misalignment by adopting a configuration in which assembly can be performed without applying a force in the circumferential direction only by press-fitting the fixed collar 74 in the axial direction, the permanent magnet can be prevented. 23 and 24 and the magnetic pole portions 31a and 32 are maintained in an appropriate positional relationship so that the characteristics as a device are not impaired. In addition, since the concave and convex portions are formed as caulking holes and caulking projections, it is possible to exert a fastening force between the members by pressing in the axial direction during assembly, Since the urging force is always applied in the axial direction by the disc spring 73, the engaging portion composed of the concave portion and the convex portion can be more strongly maintained in the engaged state.

インナコア2に巻き付けるようにして設けたコイル25、26に電流を印加することによって、軸方向に磁場の偏りを生じさせることができる。電流を印加していない状態では、磁極部31a、32aはそれぞれ永久磁石23、24の軸方向中心部に対向するように配置されており、電流を印加して磁場に偏りを生じさせることによって磁極部31a、32aに対して軸方向の推力を作用させることができる。こうすることで、アウタコア3を軸方向に変位させることが可能となるとともに、電流を正逆に正弦波状に変化させることによって、任意の加速度および周波数でもってアウタコア3を振動させることもできる。こうした機能を利用して、アクティブ制振器として使用することも可能である。   By applying a current to the coils 25 and 26 provided so as to be wound around the inner core 2, a magnetic field can be biased in the axial direction. In a state where no current is applied, the magnetic pole portions 31a and 32a are disposed so as to face the axial center portions of the permanent magnets 23 and 24, respectively. An axial thrust can be applied to the portions 31a and 32a. In this way, the outer core 3 can be displaced in the axial direction, and the outer core 3 can be vibrated with an arbitrary acceleration and frequency by changing the current in a sine wave shape in the forward and reverse directions. It is also possible to use it as an active vibration damper by utilizing such a function.

以上のように、本発明のリニアアクチュエータ1は、インナコア2と、当該インナコア2を軸方向に前後から挟みこむようにして設けられた一対の板バネ41、42と、当該一対の板バネ41、42によって支持されつつ前記インナコア2と同一の軸心を有するように、かつ、当該インナコア2の半径方向外側に設けられたアウタコア3とを具備し、前記インナコア2に永久磁石23、24が設けられ、前記アウタコア3に前記永久磁石23、24と所定の間隔で対向する磁極部31a、32aを形成したものであって、前記インナコア2と前記各板バネ41、42との間に各々スペーサ71、72を設け、前記各スペーサ71、72と前記インナコア2、および前記各スペーサ71、72と当該スペーサ71、72に隣接する前記板バネ41、42の各対向面を軸方向に当接させて各々当接部を構成するとともに、前記当接部を構成する対向面のうち一方に形成した凹部と、他方に形成した凸部からなる係合部を前記当接部に各々複数個設けたことを特徴とする。   As described above, the linear actuator 1 according to the present invention includes the inner core 2, the pair of leaf springs 41 and 42 provided so as to sandwich the inner core 2 from the front and rear in the axial direction, and the pair of leaf springs 41 and 42. An outer core 3 provided on the radially outer side of the inner core 2 so as to have the same axial center as the inner core 2 while being supported, and the inner core 2 is provided with permanent magnets 23 and 24, The outer core 3 is formed with magnetic pole portions 31a, 32a facing the permanent magnets 23, 24 at a predetermined interval, and spacers 71, 72 are provided between the inner core 2 and the plate springs 41, 42, respectively. The spacers 71 and 72 and the inner core 2, and the spacers 71 and 72 and the leaf spring 4 adjacent to the spacers 71 and 72. , 42 are brought into contact with each other in the axial direction to form respective contact portions, and the engagement is formed of a concave portion formed on one of the opposing surfaces constituting the contact portion and a convex portion formed on the other. A plurality of joint portions are provided at each of the contact portions.

このように構成しているため、インナコア2とスペーサ71、72と板バネ41、42とを対向面に設けた凹部と凸部とを係合させつつ、軸方向に組み合わせるだけで相対位置を決定することができ、円周方向の位置ズレが生じることがない。そのため、キー溝や平面部等を形成するための特別な加工を施したシャフトを用いなくても、板バネ41、42によって支持されるアウタコア3とインナコア2の相対位置が円周方向にずれることがなく、適切に磁極部31a、32aと永久磁石23、24とを対向させることができるとともに、内部での部品間の接触を防止することができる。これにより、効率低下や故障の生じないリニアアクチュエータ1を安価に提供することが可能になる。   With this configuration, the relative position is determined simply by combining the inner core 2, the spacers 71 and 72, and the leaf springs 41 and 42 in the axial direction while engaging the concave and convex portions provided on the opposing surfaces. It is possible to prevent misalignment in the circumferential direction. Therefore, the relative positions of the outer core 3 and the inner core 2 supported by the leaf springs 41 and 42 are shifted in the circumferential direction without using a specially processed shaft for forming a key groove, a flat surface portion, or the like. The magnetic pole portions 31a, 32a and the permanent magnets 23, 24 can be appropriately opposed to each other, and contact between components inside can be prevented. As a result, it is possible to provide the linear actuator 1 at a low cost that does not cause a reduction in efficiency or failure.

さらに、前記スペーサのうち少なくともいずれかと前記インナコアとを一体的に構成することによって、部品点数を削減することができるため、部品管理および組立てを容易にすることが可能になる。   Further, by integrally configuring at least one of the spacers and the inner core, the number of parts can be reduced, so that parts management and assembly can be facilitated.

また、前記係合部を構成する凸部および凹部が、カシメ突起とカシメ孔によって構成されており、これらを係合させた状態で軸方向に加圧することによって相互に位置を固定するように構成されているため、インナコア2、板バネ41、42およびスペーサ71、72の位置合わせを一度行うと、組立過程で円周方向に位置ズレを生じさせることなく各部材間の締結を行うことができるため、容易に組立を行うことができる。   Further, the convex portion and the concave portion constituting the engaging portion are constituted by caulking protrusions and caulking holes, and the positions are fixed to each other by pressing in the axial direction in a state where these are engaged. Therefore, once the inner core 2, the leaf springs 41 and 42 and the spacers 71 and 72 are aligned, the members can be fastened without causing positional displacement in the circumferential direction during the assembly process. Therefore, assembly can be performed easily.

さらに、前記インナコア2、前記板バネ41、42および前記スペーサ71、72がそれぞれ鋼板を積層して形成されており、それぞれの鋼板の一部に前記カシメ突起と前記カシメ孔に対応したプレス痕または打ち抜き孔が形成されているようにして構成されているため、簡単な加工方法によって各部材を構成することができることになり、さらに製造コストを低減することができる。
<第2実施形態>
Further, the inner core 2, the plate springs 41 and 42, and the spacers 71 and 72 are formed by laminating steel plates, respectively, and a press mark or a press mark corresponding to the caulking projection and the caulking hole is formed on a part of each steel plate. Since the punch hole is formed, each member can be configured by a simple processing method, and the manufacturing cost can be further reduced.
Second Embodiment

図12は、本発明の第2実施形態に係るリニアアクチュエータ101の断面図を示すものであり、第1実施形態と共通する部分には同一符号を付している。   FIG. 12 shows a cross-sectional view of the linear actuator 101 according to the second embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the portions common to the first embodiment.

この実施形態は、第1実施形態の場合と比較して、インナコア102、スペーサ171、172、板バネ141、142、アウタコア103およびストッパ部材151、152に形成する各カシメ部の個数を減らしたものである。そのため加工の際の歩留まりが向上するという利点がある。   In this embodiment, the number of crimping portions formed on the inner core 102, the spacers 171, 172, the leaf springs 141, 142, the outer core 103 and the stopper members 151, 152 is reduced as compared with the case of the first embodiment. It is. Therefore, there is an advantage that the yield during processing is improved.

具体的なカシメ部の位置関係は図13に示すとおりであり、インナコア102、スペーサ171、172、板バネ141、142の間で係合部として働くものは、各々の貫通孔102a、171a、172a、141a、142a近傍に設けた各1箇所のカシメ部102k1、171k1、141k1、142k1である。   The specific positional relationship of the caulking portions is as shown in FIG. 13, and those that act as engaging portions between the inner core 102, the spacers 171, 172, and the leaf springs 141, 142 are the respective through holes 102a, 171a, 172a. 141a, 142a, one caulking portion 102k1, 171k1, 141k1, 142k1 provided in the vicinity.

本実施形態においては、インナコア102、板バネ141、142、スペーサ171、172の各貫通孔102a、141a、142a、171a、172aの内径D6〜D10は全てシャフト6の挿通部64の外径D0とほぼ等しく、シャフト6がスムーズかつ緊密に挿通できるように形成している。そのため、インナコア102、板バネ141、142、スペーサ171、172は、各々シャフト6によって半径方向に位置規制され、同一の軸心となるようにされている。   In the present embodiment, the inner diameters D6 to D10 of the through holes 102a, 141a, 142a, 171a, and 172a of the inner core 102, the leaf springs 141 and 142, and the spacers 171 and 172 are all the same as the outer diameter D0 of the insertion portion 64 of the shaft 6. The shaft 6 is formed so that the shaft 6 can be inserted smoothly and tightly. Therefore, the inner core 102, the leaf springs 141 and 142, and the spacers 171 and 172 are each regulated in position in the radial direction by the shaft 6 and have the same axis.

従って、インナコア102、板バネ141、142、スペーサ171、172は、それぞれの対向面によって形成される当接部において、各々1箇所ずつしか係合部を有していないものの、シャフト6による位置規制を合わせることでそれぞれ2箇所によって位置規制されていることになるため、第1実施形態の場合と同様に円周方向に確実に位置規制を行うことができるようになっている。   Therefore, although the inner core 102, the leaf springs 141 and 142, and the spacers 171 and 172 have only one engaging portion at each of the contact portions formed by the respective facing surfaces, the position regulation by the shaft 6 is limited. As a result, the position is regulated at two locations, respectively, so that the position can be reliably regulated in the circumferential direction as in the case of the first embodiment.

なお、もちろんではあるが、各当接部に複数箇所の係合部を設け、それらが協働して位置規制するように構成することも差し支えない。   Needless to say, a plurality of engaging portions may be provided in each abutting portion, and the positions may be regulated in cooperation with each other.

以上のように、本発明のリニアアクチュエータ101は、インナコア102と、当該インナコア102を軸方向に前後から挟みこむようにして設けられた一対の板バネ141、142と、当該一対の板バネ141、142によって支持されつつ前記インナコア102と同一の軸心を有するように、かつ、当該インナコア102の半径方向外側に設けられたアウタコア103とを具備し、前記インナコア102に永久磁石23、24が設けられ、前記アウタコア103に前記永久磁石23、24と所定の間隔で対向する磁極部131a、132aを形成したものであって、前記インナコア102および前記一対の板バネ141、142が前記同一の軸心の位置に各々貫通孔102a、141a、142aを形成されており、当該各貫通孔102a、141a、142aに緊密に挿通されるシャフト6と、当該シャフト6の外周に緊密に嵌め込まれるとともに前記インナコア102と前記各板バネ141、142との間に各々配置されたスペーサ171、172とを備え、前記各スペーサ171、172と前記インナコア102、および前記各スペーサ171、172と当該スペーサ171、172に隣接する前記板バネ141、142の各対向面を軸方向に当接させて各々当接部を構成するとともに、前記当接部を構成する対向面のうち一方に形成した凹部と、他方に形成した凸部からなる係合部を前記当接部に少なくとも一箇所に設けたことを特徴とする。   As described above, the linear actuator 101 of the present invention includes the inner core 102, the pair of leaf springs 141 and 142 provided so as to sandwich the inner core 102 from the front and rear in the axial direction, and the pair of leaf springs 141 and 142. An outer core 103 provided on the radially outer side of the inner core 102 so as to have the same axial center as the inner core 102 while being supported, and the inner core 102 is provided with permanent magnets 23 and 24, The outer core 103 is formed with magnetic pole portions 131a and 132a facing the permanent magnets 23 and 24 at a predetermined interval, and the inner core 102 and the pair of leaf springs 141 and 142 are positioned at the same axial center. The through holes 102a, 141a, and 142a are formed, and the through holes 102 are formed. , 141a, 142a, and a shaft 6 closely inserted into the outer periphery of the shaft 6 and spacers 171, 172 disposed between the inner core 102 and the leaf springs 141, 142, respectively. The spacers 171 and 172 and the inner core 102, and the spacers 171 and 172 and the opposing surfaces of the leaf springs 141 and 142 adjacent to the spacers 171 and 172 are in contact with each other in the axial direction. And at least one engaging portion including a concave portion formed on one of the opposing surfaces constituting the contact portion and a convex portion formed on the other side. And

このように構成されているため、インナコア102とスペーサ171、172と板バネ141、142とを対向面に設けた凹部と凸部とを係合させながら、シャフト6の外周に嵌め込んでいくだけで相対的に位置を決定することができ、円周方向の位置ズレを生じさせない。そのため、シャフト6に特別な加工を行わなくても、板バネ141、142によって支持されるアウタコア103とインナコア102の相対位置が円周方向にずれることがなく、磁極部131a、132aと永久磁石23、24とを適切に対向させることができるとともに、内部での部品間の接触を防止することができる。これにより、効率低下や故障の生じないリニアアクチュエータ101を安価に提供することが可能になる。
<第3実施形態>
Since it is configured in this manner, the inner core 102, the spacers 171, 172, and the leaf springs 141, 142 are simply fitted into the outer periphery of the shaft 6 while engaging the concave and convex portions provided on the opposing surfaces. The position can be determined relatively with the above, and the circumferential displacement is not caused. Therefore, even if the shaft 6 is not specially processed, the relative positions of the outer core 103 and the inner core 102 supported by the plate springs 141 and 142 are not shifted in the circumferential direction, and the magnetic pole portions 131a and 132a and the permanent magnet 23 are not displaced. , 24 can be appropriately opposed to each other, and contact between components inside can be prevented. As a result, it is possible to provide the linear actuator 101 that does not cause a reduction in efficiency or failure at a low cost.
<Third Embodiment>

図14は、本発明の第3実施形態に係るリニアアクチュエータ201の分解斜視図を示すものであり、第1実施形態および第2実施形態と共通する部分には同一符号を付している。   FIG. 14 is an exploded perspective view of the linear actuator 201 according to the third embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the portions common to the first embodiment and the second embodiment.

この実施形態は、第1実施形態の構成を基にして、永久磁石223、224を平板状に構成するとともに、当該永久磁石223、224を取り付けるインナコア202、コアカバー221、222を永久磁石223、224に対応した形状に変更したものである。また、永久磁石223、224と対向する磁極部231a、232aも、永久磁石223、224に対応して表面を平坦に形成してある。   In this embodiment, based on the configuration of the first embodiment, the permanent magnets 223 and 224 are configured in a flat plate shape, the inner core 202 to which the permanent magnets 223 and 224 are attached, and the core covers 221 and 222 are connected to the permanent magnet 223. The shape is changed to that corresponding to H.224. Further, the magnetic pole portions 231 a and 232 a facing the permanent magnets 223 and 224 are also formed with a flat surface corresponding to the permanent magnets 223 and 224.

上記のように永久磁石223、224を平板状に構成することで、永久磁石223、224の加工が容易となるとともに、加工時に除去する部分を減らすことができるために、永久磁石223、224の製作コストを低減することができる。一般に、永久磁石は特殊材料を用いるため高価である上に、加工が困難であるため加工費用が高く、これらに要する費用はリニアアクチュエータ全体の製作コストのうちで大きな割合を占めるものである。そのため、上記のような永久磁石の平板化によるコスト削減効果は非常に大きいものとなる。   Since the permanent magnets 223 and 224 are configured in a flat plate shape as described above, the permanent magnets 223 and 224 can be easily processed, and the portions to be removed during the processing can be reduced. Manufacturing cost can be reduced. In general, permanent magnets are expensive because of the use of special materials, and are difficult to process. Therefore, the cost of the permanent magnets is high, and the cost required for these permanent magnets accounts for a large percentage of the manufacturing cost of the entire linear actuator. Therefore, the cost reduction effect by flattening the permanent magnet as described above is very large.

ただし、一般には永久磁石223、224の平板化は、僅かなインナコア202とアウタコア203の円周方向位置ズレによって、大きく永久磁石223、224と磁極部231a、232aとの隙間が変化するために、特性が変化しやすく組立が困難である。   However, in general, the flattening of the permanent magnets 223 and 224 is caused by a large gap between the permanent magnets 223 and 224 and the magnetic pole portions 231a and 232a due to a slight displacement in the circumferential direction between the inner core 202 and the outer core 203. Characteristics are easy to change and difficult to assemble.

この点、本実施形態では、第1実施形態と同様にインナコア202とスペーサ71、72、板バネ41、42が、それぞれに設けられたカシメ部としての凹部と凸部とが係合し、円周方向の位置ズレを生じさせない構成となっているため、板バネ41、42によって支持されつつ円周方向に位置規制されるアウタコア203とインナコア202との間で円周方向の位置ズレを生じさせないようになっている。そのため、上記永久磁石223、224の平板化が可能となり、上述したコスト削減効果を得ることが可能となっている。   In this regard, in the present embodiment, the inner core 202, the spacers 71 and 72, and the leaf springs 41 and 42 are engaged with the concave and convex portions as the crimped portions provided in each, as in the first embodiment. Since the configuration is such that no positional displacement occurs in the circumferential direction, no circumferential positional displacement occurs between the outer core 203 and the inner core 202 that are supported by the leaf springs 41 and 42 and are regulated in the circumferential direction. It is like that. Therefore, the permanent magnets 223 and 224 can be flattened, and the cost reduction effect described above can be obtained.

なお、各部の具体的な構成は、上述した第1〜第3実施形態のみに限定されるものではない   The specific configuration of each part is not limited to the above-described first to third embodiments.

例えば、上記の実施形態においては、インナコア2(102、202)を固定子として、アウタコア3(103、203)を可動子として構成したが、これを逆にすることも差し支えない。   For example, in the above embodiment, the inner core 2 (102, 202) is configured as a stator and the outer core 3 (103, 203) is configured as a mover. However, this may be reversed.

さらに、上記の実施形態では、インナコア2(102、202)に永久磁石23(223)、24(224)とコイル25、26を設け、アウタコア3(103、203)に磁極部31a(131a、231a)、32a(132a、232a)を形成していたが、これを逆にすることも可能である。   Further, in the above embodiment, the inner core 2 (102, 202) is provided with the permanent magnets 23 (223), 24 (224) and the coils 25, 26, and the outer core 3 (103, 203) is provided with the magnetic pole portion 31a (131a, 231a). ), 32a (132a, 232a), but this can be reversed.

また、上記の実施形態においては、バネ部材としての皿バネ73を固定カラー74(174)と板バネ41(141)の間に取り付ける構成としていたが、軸方向に付勢力を働かせることが可能である限り、シャフト6の大径部61と固定カラー74の間のいずれの位置に設けることも可能である。例えば、シャフト6の大径部61と板バネ42(142)との間に設けることも好適である。さらには、固定カラー74と板バネ41(141)との間および大径部61と板バネ42(142)との間の双方に皿バネ73を取り付ける構成としても良い。   In the above embodiment, the disc spring 73 as a spring member is attached between the fixed collar 74 (174) and the leaf spring 41 (141). However, it is possible to apply an urging force in the axial direction. As long as it exists, it can be provided at any position between the large-diameter portion 61 of the shaft 6 and the fixed collar 74. For example, it is also suitable to provide between the large diameter portion 61 of the shaft 6 and the leaf spring 42 (142). Furthermore, it is good also as a structure which attaches the disc spring 73 to both between the fixed collar 74 and the leaf | plate spring 41 (141) and between the large diameter part 61 and the leaf | plate spring 42 (142).

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   Other configurations can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

1…リニアアクチュエータ
2…インナコア
3…アウタコア
6…シャフト
21、22…コアカバー
23、24…永久磁石
25、26…コイル
31、32…分割コア
33、34…磁極部
41、42…板バネ
51、52…ストッパ部材
71、72…スペーサ
73…皿バネ(バネ部材)
74…固定カラー
75、76…樹脂製カラー
91…ボルト
92…ナット
93…ガイドピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Linear actuator 2 ... Inner core 3 ... Outer core 6 ... Shaft 21, 22 ... Core cover 23, 24 ... Permanent magnet 25, 26 ... Coil 31, 32 ... Split core 33, 34 ... Magnetic pole part 41, 42 ... Plate spring 51, 52 ... Stopper member 71, 72 ... Spacer 73 ... Belleville spring (spring member)
74 ... Fixed collar 75, 76 ... Resin collar 91 ... Bolt 92 ... Nut 93 ... Guide pin

Claims (4)

インナコアと、
当該インナコアを軸方向に前後から挟みこむようにして設けられた一対の板バネと、
当該一対の板バネによって支持されつつ前記インナコアと同一の軸心を有するように、かつ、当該インナコアの半径方向外側に設けられたアウタコアとを具備し、
前記インナコアおよび前記アウタコアのうち一方に永久磁石が設けられ、前記インナコアおよび前記アウタコアのうち他方に前記永久磁石と所定の間隔で対向する磁極部を形成したリニアアクチュエータであって、
前記インナコアと前記各板バネとの間に各々スペーサを設け、
前記各スペーサと前記インナコア、および前記各スペーサと当該スペーサに隣接する前記板バネの各対向面を軸方向に当接させて各々当接部を構成するとともに、前記当接部を構成する対向面のうち一方に形成した凹部と、他方に形成した凸部からなる係合部を前記当接部に各々複数個設けており、
前記係合部を構成する凸部および凹部が、カシメ突起とカシメ孔によって構成され、これらを係合させた状態で軸方向に加圧することによって相互に位置を固定し、
前記インナコア、前記板バネおよび前記スペーサがそれぞれ鋼板を積層して形成され、それぞれの鋼板の一部に前記カシメ突起と前記カシメ孔が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。
With inner core,
A pair of leaf springs provided so as to sandwich the inner core from the front and rear in the axial direction;
An outer core provided on the radially outer side of the inner core so as to have the same axis as the inner core while being supported by the pair of leaf springs,
A linear actuator in which a permanent magnet is provided on one of the inner core and the outer core, and a magnetic pole portion facing the permanent magnet at a predetermined interval is formed on the other of the inner core and the outer core,
Spacers are provided between the inner core and the leaf springs,
Each spacer and the inner core, and each spacer and each opposing surface of the leaf spring adjacent to the spacer are contacted in the axial direction to form a contact portion, and the opposing surface constituting the contact portion A plurality of engaging portions each including a concave portion formed on one side and a convex portion formed on the other side ,
The convex part and the concave part constituting the engaging part are constituted by caulking protrusions and caulking holes, and the positions are fixed to each other by pressing in the axial direction in a state in which these are engaged,
The linear actuator , wherein the inner core, the leaf spring, and the spacer are each formed by laminating steel plates, and the crimping protrusions and the crimping holes are formed in a part of each steel plate .
インナコアと、
当該インナコアを軸方向に前後から挟みこむようにして設けられた一対の板バネと、
当該一対の板バネによって支持されつつ前記インナコアと同一の軸心を有するように、かつ、当該インナコアの半径方向外側に設けられたアウタコアとを具備し、
前記インナコアおよび前記アウタコアのうち一方に永久磁石が設けられ、前記インナコアおよび前記アウタコアのうち他方に前記永久磁石と所定の間隔で対向する磁極部を形成したリニアアクチュエータであって、
前記インナコアおよび前記一対の板バネが前記同一の軸心の位置に各々貫通孔を形成されており、当該各貫通孔に緊密に挿通されるシャフトと、
当該シャフトの外周に緊密に嵌め込まれるとともに前記インナコアと前記各板バネとの間に各々配置されたスペーサとを備え、
前記各スペーサと前記インナコア、および前記各スペーサと当該スペーサに隣接する前記板バネの各対向面を軸方向に当接させて各々当接部を構成するとともに、前記当接部を構成する対向面のうち一方に形成した凹部と、他方に形成した凸部からなる係合部を前記当接部に少なくとも一箇所に設けており、
前記係合部を構成する凸部および凹部が、カシメ突起とカシメ孔によって構成され、これらを係合させた状態で軸方向に加圧することによって相互に位置を固定し、
前記インナコア、前記板バネおよび前記スペーサがそれぞれ鋼板を積層して形成され、それぞれの鋼板の一部に前記カシメ突起と前記カシメ孔が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。
With inner core,
A pair of leaf springs provided so as to sandwich the inner core from the front and rear in the axial direction;
An outer core provided on the radially outer side of the inner core so as to have the same axis as the inner core while being supported by the pair of leaf springs,
A linear actuator in which a permanent magnet is provided on one of the inner core and the outer core, and a magnetic pole portion facing the permanent magnet at a predetermined interval is formed on the other of the inner core and the outer core,
The inner core and the pair of leaf springs are each formed with a through hole at the same axial center, and a shaft that is tightly inserted into each through hole;
A spacer that is tightly fitted to the outer periphery of the shaft and disposed between the inner core and each leaf spring;
Each spacer and the inner core, and each spacer and each opposing surface of the leaf spring adjacent to the spacer are contacted in the axial direction to form a contact portion, and the opposing surface constituting the contact portion An engagement portion formed of a concave portion formed on one side and a convex portion formed on the other side is provided in at least one place on the contact portion ,
The convex part and the concave part constituting the engaging part are constituted by caulking protrusions and caulking holes, and the positions are fixed to each other by pressing in the axial direction in a state in which these are engaged,
The linear actuator , wherein the inner core, the leaf spring, and the spacer are each formed by laminating steel plates, and the crimping protrusions and the crimping holes are formed in a part of each steel plate .
前記スペーサのうち少なくともいずれかと前記インナコアとを一体的に構成したことを特徴とする請求項1または2に記載のリニアアクチュエータ。 The linear actuator according to claim 1, wherein at least one of the spacers and the inner core are integrally formed. 前記永久磁石が平板状に形成されるとともに、前記永久磁石と対向する前記磁極部の対向面が平坦に形成されていることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のリニアアクチュエータ。 Wherein with permanent magnets is formed in a plate shape, a linear actuator according to any one of claims 1 to 3, the opposing surface of the magnetic pole portion, characterized in that it is formed flat facing the permanent magnet.
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