JP6751229B2 - リニアアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、固定子と、可動子と、前記可動子が前記固定子に対して往復移動可能なように前記可動子と前記固定子とを接続する板ばねとを備えたリニアアクチュエータに関する。

従来より、可動子と固定子とが往復移動可能なように板ばねによって接続されたリニアアクチュエータが知られている。このようなリニアアクチュエータとして、例えば特許文献１、２には、固定子が、インナコアと、該インナコアの外側に配置された永久磁石と、前記インナコアに巻回されたコイルとを有し、可動子の構成部品であるアウタコアが前記インナコアを囲むように配置された構成が開示されている。

前記構成では、前記アウタコアが、前記永久磁石に対して、所定の間隔を有するように対向して配置されている。また、前記構成では、前記インナコアに対して前記アウタコアが一方向に往復移動可能なように、前記インナコアと前記アウタコアとが板ばねによって接続されている。この板ばねは、前記一方向が厚み方向と一致するように前記インナコア及び前記アウタコアに接続されていて、厚み方向の変形によって、前記インナコアに対する前記アウタコアの前記一方向への往復移動を許容する。

前記構成において、前記コイルへの通電を制御して、前記アウタコアと前記永久磁石との間に生じている磁場を変化させることにより、前記インナコアに対して前記アウタコアを前記一方向に往復移動させることができる。

特開２０１０−２３３２９８号公報 特開２０１２−２４９４２６号公報

ところで、前記特許文献１、２に開示されている構成において、前記アウタコアまたは前記インナコアに大きな変位が入力されると、前記アウタコアと前記インナコアとを接続する板ばねが厚み方向に大きく変形する。板ばねが厚み方向に大きく変形した場合、該板ばねが前記インナコアと接触する可能性がある。そうすると、板ばねとインナコアとの接触によって金属音が生じる可能性がある。

これに対し、板ばねとインナコアとの接触を防止するためには、板ばねとインナコアとの間に両者の接触を規制する規制部材を設けることが考えられる。しかしながら、規制部材を設けると、その分、部品点数が増えて組み立て作業が煩雑になるため、製造コストが増大する。

本発明の目的は、リニアアクチュエータにおいて、インナコア及びアウタコアに接続される板ばねと前記インナコアとの接触を抑制可能な構成を、組み立て容易な構成によって実現することにある。

本発明の一実施形態に係るリニアアクチュエータは、固定子と、可動子と、前記可動子が前記固定子に対して往復移動可能なように前記可動子と前記固定子とを接続する板ばねとを備える。前記固定子は、一方向に延びる貫通孔を有するインナコアと、前記インナコアにおける前記一方向と直交する方向の両端部のうち少なくとも一方に配置された永久磁石と、前記インナコアに対して前記直交する方向の所定位置に巻回されたコイルと、前記インナコアの前記貫通孔を挿通するシャフトと、前記インナコアにおける前記貫通孔の開口部に配置されるとともに、前記シャフトが貫通するスペーサとを有する。前記可動子は、前記永久磁石を覆うように前記固定子の外方に配置されたアウタコアを有する。前記板ばねは、外周部分が前記アウタコアに接続されるとともに、中央部分が前記シャフトによって貫通されることにより前記スペーサを介して前記インナコアと接続されている。前記スペーサは、前記シャフトが挿通する挿通穴を有する貫通部と、前記板ばねの前記インナコア側への所定量以上の変形を規制する規制部とを有する（第１の構成）。

以上の構成では、固定子のインナコアと、固定子及び可動子に接続される板ばねとの間に配置されるスペーサは、シャフトが貫通する貫通部に加えて、前記板ばねの前記インナコア側への所定量以上の変位を規制する規制部も有する。

これにより、前記板ばねが前記インナコアに接触しないように、前記規制部によって、前記板ばねの前記インナコア側への所定量以上の変位を規制することができる。しかも、前記規制部は、前記スペーサに設けられているため、前記板ばねの前記インナコア側への変位を規制する別の部材を設ける必要がなくなる。よって、リニアアクチュエータを組み立てる際に部品数が増えることを防止でき、製造コストの増大を抑制することができる。

したがって、上述の構成により、インナコア及びアウタコアに接続される板ばねと前記インナコアとの接触を抑制可能な構成を、組み立てが容易な構成によって実現することができる。

前記第１の構成において、前記インナコアにおける前記開口部には、前記スペーサを収納可能な凹部が形成されている（第２の構成）。これにより、インナコアの貫通孔の開口部にスペーサを配置した場合に、前記インナコアに対して前記スペーサがリニアアクチュエータの一方向に大きく突出することを抑制できる。よって、前記リニアアクチュエータを前記一方向にコンパクトな構成にすることができる。しかも、前記インナコアに対して前記スペーサを容易に位置決めできるため、リニアアクチュエータの組み立て作業性の向上を図れる。

前記第１または第２の構成において、前記インナコアを覆うとともに、前記コイルが巻きつけられるボビンをさらに備える。前記ボビンには、前記シャフトが挿通するとともに前記スペーサを露出させるボビン開口部が形成されている。前記スペーサの前記貫通部には、前記一方向から見て、前記規制部とは異なる位置で外方に向かって延びる突出部が設けられている。前記ボビン開口部の前記インナコア側には、前記スペーサの前記突出部を収納可能な収納凹部が形成されている（第３の構成）。

これにより、インナコアを覆うとともにコイルが巻きつけられるボビン開口部のインナコア側に形成された収納凹部内に、スペーサの突出部を収納した状態で、前記ボビンと前記インナコアとの間に前記突出部を挟みこむことができる。よって、前記スペーサを、前記ボビンと前記インナコアとの間に保持することができる。

しかも、前記ボビン開口部にスペーサの突出部を収納する収納凹部を設けることにより、前記スペーサを前記ボビンに対して容易に位置決めすることができる。これにより、リニアアクチュエータの組み立て作業性を向上することができる。

また、前記スペーサは、前記ボビン開口部から露出しているため、前記スペーサの規制部に対する板ばねの接触が可能になる。これにより、前記規制部の機能が損なわれることを防止できる。

前記第３の構成において、前記突出部は、前記貫通部を前記一方向から見て、前記貫通部を挟むように一対設けられている。前記収納凹部は、前記一対の突出部を収納可能なように、前記ボビン開口部の前記インナコア側を前記一方向から見て、前記ボビン開口部における前記インナコア側の対向する位置に、一対設けられている（第４の構成）。

これにより、スペーサの貫通部に設けられた一対の突出部を、ボビン開口部におけるインナコア側に設けられた収納凹部内に収納することができる。よって、前記ボビンと前記インナコアとの間に前記スペーサをより確実に保持することができる。また、前記ボビンに対して前記スペーサをより精度良く配置できるため、リニアアクチュエータの組み立て作業性をより向上することができる。

前記第１から第４の構成のうちいずれか一つの構成において、前記板ばねは、前記外周部分と前記中央部分とが厚み方向に相対変位可能なように、前記外周部分の一部に対して前記中央部分を接続する接続部を有する。前記規制部は、前記外周部分における前記所定量以上の変位を規制する（第５の構成）。

これにより、板ばねの接続部の弾性変形によって外周部分が中央部分に対して相対変位する際に、前記外周部分の変位を、規制部によって規制することができる。よって、前記板ばねがインナコア側に変形した際に、該インナコアの貫通孔の周辺部分に前記板ばねが接触することをより確実に防止できる。

本発明の一実施形態に係るリニアアクチュエータによれば、固定子のインナコアにおける貫通孔の開口部と板ばねとの間に配置されたスペーサは、シャフトが挿通する貫通部と、前記板ばねの前記インナコア側の変位を規制する規制部とを有する。

これにより、前記インナコアまたはアウタコアに対して大きな力が入力されて前記板ばねが前記インナコア側に変形を生じた場合でも、前記規制部によって、前記板ばねが前記インナコアに接触することを防止できる。しかも、前記規制部は、前記スペーサに設けられているため、リニアアクチュエータの組立作業が容易になる。

したがって、前記インナコア及び前記アウタコアに接続された前記板ばねと前記インナコアとの接触を抑制可能な構成を、組み立て容易な構成によって実現することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るリニアアクチュエータの全体構成を示す斜視図である。 図２は、リニアアクチュエータの分解斜視図である。 図３は、固定子の分解斜視図である。 図４は、図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図５は、図４におけるＸ−Ｘ部拡大図である。 図６は、図１におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図７は、板ばねと固定子との位置関係を示す図である。 図８は、スペーサの全体構成を示す斜視図である。 図９は、スペーサに弾性接触部が設けられていない状態を示す斜視図である。 図１０は、スペーサと板ばねとの位置関係を示す図である。 図１１は、スペーサの規制部と板ばねとの隙間を拡大して示す部分拡大断面図である。 図１２は、固定子の組み立て方法を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係るリニアアクチュエータ１の概略構成を示す斜視図である。リニアアクチュエータ１は、固定子２と可動子３とを備え、固定子２に対して可動子３を往復移動させる装置である。このリニアアクチュエータ１は、例えば振動を低減する装置として、車両などに用いられる。

リニアアクチュエータ１は、全体として直方体状に形成されている。具体的には、リニアアクチュエータ１は、固定子２と、可動子３と、板ばね４，５と、シャフト６と、ナット７と、ボルト８とを備える。固定子２は、角筒状に形成された可動子３の内方に配置されている。固定子２と可動子３とは、可動子３が固定子２に対して一方向（可動子３の筒軸方向）に往復移動可能なように、板ばね４，５によって接続されている。

以下で、図２から図７を用いて、リニアアクチュエータ１の構成を詳細に説明する。

図２に示すように、固定子２は、全体として直方体状に形成されている。固定子２は、図３に示すように、インナコア１０と、ボビン２０，３０と、永久磁石４１，４２と、コイル５１，５２と、スペーサ１００，２００とを備える。

インナコア１０は、複数の電磁鋼板を積層した状態で一体化する（かしめる）ことにより、柱状に構成されている。インナコア１０には、一方向（積層方向、図３における紙面方向）から見て、長手方向の中央部分に、幅方向（積層方向及び長手方向に対して直交する方向、図３における左右方向）の寸法が他の部分よりも大きい中央部１１が形成されているとともに、前記長手方向の両端部に幅方向両側に突出したフランジ部１２，１３が形成されている。

これにより、インナコア１０には、中央部１１とフランジ部１２との間に、前記一方向に延びる溝部１４ａ，１４ｂが形成されている。また、インナコア１０には、中央部１１とフランジ部１３との間に、前記一方向に延びる溝部１５ａ，１５ｂが形成されている。なお、溝部１４ａ，１５ａは、インナコア１０の幅方向の一方側に形成されていて、溝部１４ｂ，１５ｂは、インナコア１０の幅方向の他方側に形成されている。

インナコア１０の中央部１１には、前記一方向に延びる貫通孔１１ａが形成されている。図４に示すように、貫通孔１１ａ内には、シャフト６が所定位置まで挿入された状態で固定される。これにより、インナコア１０をシャフト６が貫通した状態で、インナコア１０とシャフト６とが一体化される。

インナコア１０の中央部１１における前記一方向の両端部には、図３に示すように、スペーサ１００，２００をそれぞれ収納するための凹部１１ｂ，１１ｃが形成されている。凹部１１ｂ，１１ｃは、同じ構成を有するため、以下では、凹部１１ｂについてのみ説明する。

凹部１１ｂは、貫通孔１１ａの開口部に形成された第１凹部１１ｄと、第１凹部１１ｄに対して前記幅方向の両側に形成され、第１凹部１１ｄよりも大きい深さ（前記一方向の寸法）を有する第２凹部１１ｅ，１１ｆとを含む。

第１凹部１１ｄ内には、スペーサ１００の後述する貫通部１１０が位置付けられる。第２凹部１１ｅ，１１ｆ内には、それぞれ、スペーサ１００の後述する規制部１２０，１３０が位置付けられる。

また、凹部１１ｃは、スペーサ１００の貫通部１１０から外方に向かって延びる後述の突出部１１２，１１３をそれぞれ収納可能なように、第１凹部１１ｄに対して前記幅方向の中央部分で且つ前記長手方向の両端に、第１凹部１１ｄと繋がった第３凹部１１ｇ，１１ｈを有する。

このように、インナコア１０の中央部１１における前記一方向の両端部に、スペーサ１００，２００をそれぞれ収納するための凹部１１ｂ，１１ｃを設けることにより、インナコア１０に対してスペーサ１００，２００を前記一方向にコンパクトに配置できる。これにより、リニアアクチュエータ１を前記一方向にコンパクトな構成することができる。しかも、スペーサ１００，２００をインナコア１０に対して容易に位置決めできるため、固定子２の組み立て作業性の向上を図れる。

図４に示すように、インナコア１０のフランジ部１２，１３における前記長手方向の端部には、それぞれ、永久磁石４１，４２が配置されている。

永久磁石４１，４２は、それぞれ、異なる極性を有する磁極が前記一方向に交互に並ぶように構成されている。また、永久磁石４１，４２は、前記一方向において、インナコア１０を挟んで対向する部分が異なる極性を有する磁極になるように配置されている。

ボビン２０，３０は、それぞれ、樹脂製の部材であり、図３及び図６に示すように、インナコア１０における前記一方向の半分を覆うように形成されている。ボビン２０，３０は、それぞれインナコア１０を前記一方向で挟み込むように配置されることにより、インナコア１０を覆っている。

具体的には、図３に示すように、ボビン２０は、中央カバー部２１と、溝カバー部２２，２３と、フランジカバー部２４，２５とを有する。ボビン３０は、中央カバー部３１と、溝カバー部３２，３３と、フランジカバー部３４，３５とを有する。ボビン２０，３０は、それぞれ一体形成されている。

中央カバー部２１，３１は、インナコア１０に対して、中央部１１を前記一方向から挟み込むように配置される。溝カバー部２２，３２は、インナコア１０に対して、溝部１４ａ，１４ｂを前記一方向から覆うように配置される。溝カバー部２３，３３は、インナコア１０に対して、溝部１５ａ，１５ｂを前記一方向から覆うように配置される。フランジカバー部２４，３４は、インナコア１０に対して、フランジ部１２を前記一方向から挟み込むように配置される。フランジカバー部２５，３５は、インナコア１０に対して、フランジ部１３を前記一方向から挟み込むように配置される。

なお、フランジカバー部２４，３４は、インナコア１０のフランジ部１２における前記長手方向の一方の端部を露出させるように構成されている。フランジカバー部２５，３５は、インナコア１０のフランジ部１３における前記長手方向の他方の端部を露出させるように構成されている。

これにより、インナコア１０は、ボビン２０，３０によって覆われた状態で、フランジ部１２，１３における前記長手方向の端部が露出している。よって、図４に示すように、インナコア１０のフランジ部１２，１３における前記長手方向の端部に配置された永久磁石４１，４２は、ボビン２０，３０に覆われることなく露出する。

ボビン２０，３０の中央カバー部２１，３１には、図３に示すように、開口部２１ａ，３１ａ（ボビン開口部）が形成されている。開口部２１ａ，３１ａは、インナコア１０の貫通孔１１ａを挿通するシャフト６が挿通可能に形成されているとともに、インナコア１０の凹部１１ｂ，１１ｃ内にそれぞれ配置されたスペーサ１００，２００が露出するように形成されている（図２及び図１０参照）。

図５に示すように、開口部２１ａのインナコア１０側には、それぞれ、開口部２１ａにおける前記長手方向の対向する位置に、スペーサ１００の後述する突出部１１２，１１３が位置付けられる一対の凹部２１ｂ，２１ｃ（収納凹部）が形成されている。凹部２１ｂ，２１ｃ内にスペーサ１００の突出部１１２，１１３を配置した状態で、ボビン２０をインナコア１０に対して組付けることにより、突出部１１２，１１３をボビン２０とインナコア１０との間にそれぞれ挟みこむことができる。これにより、スペーサ１００をボビン２０とインナコア１０との間で保持することができる。

同様に、開口部３１ａのインナコア１０側にも、それぞれ、開口部３１ａにおける前記長手方向の対向する位置に、スペーサ２００の後述する突出部２１２，２１３が位置付けられる一対の凹部３１ｂ，３１ｃ（収納凹部）が形成されている。凹部３１ｂ内にスペーサ２００の突出部２１２，２１３を配置した状態で、ボビン３０をインナコア１０に対して組付けることにより、突出部２１２，２１３をボビン３０とインナコア１０との間にそれぞれ挟みこむことができる。これにより、スペーサ２００をボビン３０とインナコア１０との間で保持することができる。

図４に示すように、ボビン２０，３０における溝カバー部２２，３２及び溝カバー部２３，３３には、それぞれ、コイル５１，５２が巻回されている。すなわち、コイル５１，５２は、それぞれ、インナコア１０に対して前記長手方向（前記一方向と直交する方向）の所定位置（インナコア１０の溝部１４ａ，１４ｂ及び溝部１５ａ，１５ｂの形成位置）に巻回されている。

スペーサ１００，２００は、それぞれ、インナコア１０の貫通孔１１ａの開口部に形成された凹部１１ｂ，１１ｃ内に配置されている（図５）。スペーサ１００，２００は、後述するように、インナコア１０と板ばね４，５との間に配置されることにより、インナコア１０に対して板ばね４，５が接触することを防止する。スペーサ１００，２００の詳しい構成については後述する。

可動子３は、図２及び図４に示すように、中央部分に穴部を有する鋼板が厚み方向に複数、積層されたアウタコア６０と、アウタコア６０に対して積層方向の両側に配置されるフレーム６５，６６とを有する。

アウタコア６０は、固定子２を長手方向に囲むように角筒状に形成されている。すなわち、アウタコア６０は、筒軸方向（積層方向）が固定子２の前記一方向（インナコア１０の積層方向）と一致するように、固定子２に対して配置されている。

アウタコア６０の前記筒軸方向の中央部分には、アウタコア６０内に固定子３が配置された状態で固定子３の永久磁石４１，４２に対応する位置に、磁極部６１，６２が設けられている。すなわち、アウタコア６０は、固定子３の永久磁石４１，４２を覆うとともに、磁極部６１，６２が永久磁石４１，４２に対向するように配置されている。磁極部６１，６２は、それぞれ、アウタコア６０内に固定子３が配置された状態で、永久磁石４１，４２との距離が、他の部分に比べて近くなるように、アウタコア６０の内面から内方に向かって突出している。

フレーム６５，６６は、それぞれ、板ばね４，５を介してアウタコア６０における前記筒軸方向の両端部に接続されている。具体的には、フレーム６５は、アウタコア６０に対し、板ばね４を介して前記筒軸方向の一方側に接続されている。フレーム６６は、アウタコア６０に対し、板ばね５を介して前記筒軸方向の他方側に接続されている。

フレーム６５，６６は、板状部材によって構成されていて、平面視で長方形状の外形を有する。フレーム６５は、図２に示すように、外枠部６５ａと、シャフト６が挿通する中央部６５ｂと、外枠部６５ａと中央部６５ｂとを接続する接続部６５ｃ，６５ｄとを有する。フレーム６６は、外枠部６６ａと、シャフト６が挿通する中央部６６ｂと、外枠部６６ａと中央部６６ｂとを接続する接続部６６ｃ，６６ｄとを有する。

外枠部６５ａ，６６ａは、それぞれ、フレーム６５，６６の外周側部分を構成しており、四隅部分で、板ばね４，５を介してアウタコア６０の外周側にボルト８によって固定されている。すなわち、板ばね４，５は、フレーム６５，６６の外枠部６５ａ，６６ａとアウタコア６０との間に挟みこまれている。

中央部６５ｂ，６５ｃは、それぞれ、フレーム６５，６６の平面視で中央部分に位置する。中央部６５ｂ，６５ｃには、それぞれ、シャフト７が挿通するための貫通穴６５ｅ，６６ｅが設けられている。

接続部６５ｃ，６５ｄは、フレーム６５の長手方向の中央部分で、外枠部６５ａの対向する位置からそれぞれ中央部６５ｂまでフレーム６５の短手方向に延びている。接続部６６ｃ，６６ｄは、フレーム６６の長手方向の中央部分で、外枠部６６ａの対向する位置からそれぞれ中央部６６ｂまでフレーム６６の短手方向に延びている。

これにより、フレーム６５には、外枠部６５ａと中央部６５ｂ及び接続部６５ｃ，６５ｄとに囲まれた穴部６５ｆ，６５ｇが形成される。また、フレーム６６には、外枠部６６ａと中央部６６ｂ及び接続部６６ｃ，６６ｄとに囲まれた穴部６６ｆ，６６ｇが形成される。

リニアアクチュエータ１において、図１に示すように、フレーム６５の穴部６５ｆ内には、ボビン２０のフランジ部２４の一部及びコイル５１の一部が配置される。フレーム６５の穴部６５ｇ内には、ボビン２０のフランジ部２５の一部及びコイル５２の一部が配置される。特に図示しないが、同様に、フレーム６６の穴部６６ｆ内には、ボビン２０のフランジ部３４の一部及びコイル５１の一部が配置される。フレーム６６の穴部６６ｇ内には、ボビン３０のフランジ部３５の一部及びコイル５２の一部が配置される。

この構成により、リニアアクチュエータ１において、可動子２が固定子３に対して往復移動した際に、可動子２のコイル５１，５２が固定子３のフレーム６５，６６と干渉することを防止できる。しかも、リニアアクチュエータ１をコンパクトな構成にすることができる。

図４及び図６に示すように、板ばね４，５は、それぞれ、外周側がアウタコア６０とフレーム６５，６６との間に挟みこまれるように配置されている。板ばね４，５は、アウタコア６０の両端の開口部を覆うように、アウタコア６０に対して積層方向に配置されている。なお、板ばね４，５は、１枚の板状部材によって構成してもよいし、複数枚の板状部材を厚み方向に重ねることによって構成してもよい（本実施形態の各図では、２枚の板状部材によって板ばね４，５をそれぞれ構成した場合を示している）。

詳しくは、図２に示すように、板ばね４，５は、それぞれ、外枠部４ａ，５ａ（外周部分）と、その内側に位置する可撓部４ｂ，５ｂ（接続部）と、固定部４ｃ，５ｃ（中央部分）とを有する。外枠部４ａ，５ａは、それぞれ、平面視で板ばね４，５の外周側に枠状に形成されている。

外枠部４ａ，５ａは、それぞれ、アウタコア６０とフレーム６５，６６との間に挟みこまれた状態で、フレーム６５，６６とともにアウタコア６０に固定されている（図４及び図６参照）。

図２に示すように、可撓部４ｂ，５ｂは、それぞれ、平面視で外枠部４ａ，５ａの内側に位置し、外枠部４ａ，５ａに沿うように形成されている。具体的には、可撓部４ｂ，５ｂは、それぞれ、平面視で板ばね４，５の中央部分に位置する固定部４ｃ，５ｃと、外枠部４ａ，５ａの長手方向の端部とをそれぞれ接続するとともに、外枠部４ａ，５ａの内側に沿うように、「８の字」状に形成されている。このような構成において、可撓部４ｂ，５ｂが厚み方向に変形することにより、固定部４ｃ，５ｃに対して外枠部４ａ，５ａが相対変位することができる。

上述のような可撓部４ｂ，５ｂの構成により、可撓部４ｂ，５ｂの内側には、可動子３のフレーム６５，６６の穴部６５ｆ，６５ｇ，６６ｆ，６６ｇに対応して、穴部４ｄ，４ｅ，５ｄ，５ｅが形成されている。これらの穴部４ｄ，４ｅ，５ｄ，５ｅが形成されていることにより、板ばね４，５と、固定子２のボビン２０，３０及びコイル５１，５２との干渉を防止することができる。図７に、板ばね５と固定子２との位置関係の一例を示す。

図２に示すように、固定部４ｃ，５ｃには、それぞれ、シャフト６が挿通する貫通穴４ｆ，５ｆが形成されている。固定部４ｃ，５ｃは、後述するように、シャフト６のネジ部がナット７と締結されることにより、それぞれ、固定子２のスペーサ１００とフレーム６５，６６の中央部６５ｂ，６６ｂとの間に挟みこまれる。これにより、固定部４ｃ，５ｃは、固定子２に対して固定される。

なお、外枠部４ａ，５ａは、それぞれ、長手方向の中央部分において内側の対向する位置から固定部４ｃ，５ｃに向かって、一部が延出している。

シャフト６は、軸線方向に延びる軸部６ａと、その一方側の端部に設けられた頭部６ｂとを有する。軸部６ａの他方側には、ネジ部６ｃが設けられている。図４に示すように、シャフト６は、軸部６ａがフレーム６６、板ばね５、スペーサ１００、インナコア１０、スペーサ２００、板ばね４及びフレーム６５を順に貫通した状態で、ネジ部６ｃがフレーム６５から突出するように構成されている。シャフト６のネジ部６ｃにナット７が締結されることにより、スペーサ１００、インナコア１０、スペーサ２００、板ばね４及びフレーム６５が一体化される。

（スペーサ）
次に、固定子２のスペーサ１００，２００の構成を、図４、図８から図１１を用いて詳細に説明する。

スペーサ１００，２００は、固定子２のインナコア１０と板ばね４，５との間にそれぞれ配置されている（図４参照）。なお、スペーサ１００，２００の構成は同一であるため、以下では、スペーサ１００についてのみ説明し、スペーサ２００についての説明は省略する。

図８に示すように、スペーサ１００は、シャフト６が挿通する挿通穴１１１を有する環状の貫通部１１０と、貫通部１１０における径方向の対向する位置から径方向外方に向かって延びる規制部１２０，１３０とを有する。すなわち、規制部１２０，１３０は、貫通部１１０を径方向に挟むように設けられている。

貫通部１１０は、厚みが、インナコア１０に設けられた第１凹部１１ｄの深さ（一方向、すなわちインナコア１０の積層方向の寸法）よりも大きい（図４参照）。そのため、第１凹部１１ｄ内に貫通部１１０を配置した状態で、貫通部１１０の厚み方向の一部がインナコア１０に対して厚み方向（前記一方向、インナコア１０の積層方向）に突出する。

これにより、貫通部１１０は、板ばね４とインナコア１０との間にスペーサ１００を配置した状態で、板ばね４の固定部４ｃと接触する。この状態で、既述のようにシャフト６及びナット７を締結させることにより、板ばね４は、固定部４ｃが貫通部１１０を介してインナコア１０と一体化される。

貫通部１１０の厚みを上述のような構成にすることで、板ばね４の可撓部４ｂは、インナコア１０から離間する。すなわち、貫通部１１０は、インナコア１０と板ばね４の可撓部４ｂとの間に隙間を形成するスペーサとして機能する。

図８に示すように、貫通部１１０には、規制部１２０，１３０の延伸方向に対して直交する方向において対向する位置から、径方向外方に向かって延びる突出部１１２，１１３が設けられている。図５に示すように、突出部１１２，１１３は、スペーサ１００をインナコア１０の凹部１１ｂ内に配置した状態で、第３凹部１１ｇ，１１ｈ内に配置される。また、突出部１１２，１１３は、インナコア１０に対してボビン２０を取り付けた状態で、ボビン２０の凹部２１ｂ，２１ｃ内に配置される。これにより、インナコア１０とボビン２０との間に突出部１１２，１１３を保持することができる。

図８に示すように、規制部１２０，１３０は、貫通部１１０から径方向外方に向かって延びる板状のベース部１２１，１３１（ベース部）と、ベース部１２１，１３１の延伸方向の先端側にそれぞれ形成された弾性接触部１２２，１３２とを有する。

ベース部１２１，１３１は、金属材料等によって、貫通部１１０と一体成形されている。具体的には、ベース部１２１，１３１は、厚み方向が、貫通部１１０の挿通穴１１１が延びる一方向と一致するように、貫通部１１０の外周側に一体に設けられている。なお、ベース部１２１，１３１は、弾性接触部１２２，１３２を表面に形成できるとともに板ばね４の所定量以上の変位を規制部１２０，１３０によって規制した際に変形を生じないような剛性を有する構成であれば、板状以外の形状であってもよい。

弾性接触部１２２，１３２は、例えばゴムや樹脂材料などによって構成されていて、ベース部１２１，１３１の延伸方向の先端側を該延伸方向と直交する方向に囲むように形成されている。弾性接触部１２２，１３２は、板ばね４が変形して規制部１２０，１３０に接触する際に、板ばね４に弾性接触する。これにより、板ばね４が規制部１２０，１３０に接触する際に異音等が生じることを防止できる。

なお、弾性接触部１２２，１３２は、ベース部１２１，１３１の延伸方向の先端には形成されていない。そのため、ベース部１２１，１３１の延伸方向の先端が弾性接触部１２２，１３２から露出している。これにより、リニアアクチュエータ１を組み立てるためにロボット等によってスペーサ１００を把持する場合に、弾性接触部１２２，１３２から露出したベース部１２１，１３１の延伸方向の両端を把持することができる。よって、スペーサ１００をロボット等によって精度良く把持することができる。

また、図９に示すように、ベース部１２１，１３１には、それぞれ、延伸方向の先端側で且つ弾性接触部１２２，１３２が形成される部分に、貫通穴１２１ａ，１３１ａが形成されている。これにより、ベース部１２１，１３１の延伸方向の先端側に弾性接触部１２２，１３２を形成する際に、弾性接触部１２２，１３２を構成するゴムや樹脂材料などが貫通穴１２１ａ，１３１ａ内に入り込む。よって、弾性接触部１２２，１３２のうちベース部１２１，１３１の厚み方向の一方側（板ばね４側）に設けられた部分と他方側（インナコア１０側）に設けられた部分とが、貫通穴１２１ａ、１３１ａ内に位置する部分によって接続される。したがって、弾性接触部１２２，１３２をベース部１２１，１３１に対してより確実に取り付けることができる。

しかも、弾性接触部１２２，１３２を上述のように構成することにより、弾性接触部１２２，１３２をベース部１２１，１３１に接着固定する必要がない。これにより、弾性接触部１２２，１３２をベース部１２１，１３１に容易に設けることができるとともに、弾性接触部１２２，１３２がベース部１２１，１３１から剥離することを防止できる。

なお、本実施形態では、ベース部１２１，１３１に貫通穴１２１ａ、１３１ａを設け、ベース部１２１，１３１の厚み方向の両側に弾性接触部１２２，１３２を形成することにより、ベース部１２１，１３１と弾性接触部１２２，１３２とを一体化しているが、この限りではなく、弾性接触部をベース部に対して接着固定してもよい。

次に、上述のような構成を有するスペーサ１００，２００をインナコア１０に対して組付けた状態において、スペーサ１００，２００と板ばね４，５との位置関係について説明する。図１０に、例えばスペーサ２００をインナコア１０に対して組付けた状態におけるスペーサ２００と板ばね５との位置関係を示す。図１０は、リニアアクチュエータ１からフレーム６６を取り外した状態を、板ばね５側から見た場合の図である。なお、スペーサ１００をインナコア１０に対して組付けた状態におけるスペーサ１００と板ばね５との位置関係も同様なので、説明を省略する。

ここで、図１０において、符号２１０は貫通部、符号２１１は挿通穴、符号２１２，２１３は突出部、符号２２０，２３０は規制部、符号２２１，２３１はベース部、符号２２２，２３２は弾性接触部である。また、図１０では、説明のために、板ばね５は破線で示す。

図１０に示すように、スペーサ２００の規制部２２０，２３０は、板ばね５の可撓部５ｂ（接続部）における固定部５ｃ側（中央部分側）と、板ばね５の外枠部５ａのうち、長手方向の中央部分において内側の対向する位置から固定部５ｃに向かって延出している部分とに跨って位置付けられる。これにより、板ばね５の外枠部５ａが固定部５ｃに対して大きく変形した場合に、外枠部５ａのうち固定部５ｃに向かって延出している部分が、規制部２２０，２３０に接触することにより、所定量以上の変位が規制される。

図１１に、固定子２の一方向（インナコア１０の積層方向）におけるスペーサ２００と板ばね５との位置関係を拡大して示す。図１１に示すように、スペーサ２００の規制部２３０と板ばね５との間には、前記一方向に隙間Ｐが形成されている。これにより、板ばね５は、図中に白抜き矢印で示すインナコア１０側への変形が隙間Ｐの範囲内（所定量）であれば、規制部２３０によって変形を規制されない。

一方、板ばね５が、隙間Ｐよりも大きい変形（所定量以上の変位）を生じた場合には、板ばね５の外枠部５ａのうち固定部５ｃに向かって延出している部分が規制部２３０に当たって、それ以上の変形が規制される。よって、板ばね５がインナコア１０側に変形した際に、インナコア１０の貫通孔１１ａの周辺部分に板ばね５が接触することをより確実に防止できる。

以上のように、スペーサ１００，２００に、規制部１２０，１３０，２２０，２３０を設けることにより、板ばね４，５が大きく変形してインナコア１０と接触することを防止できる。

また、規制部１２０，１３０，２２０，２３０は、スペーサ１００，２００の貫通部１１０，２１０を径方向に挟むように設けられている。これにより、貫通部１１０，２１０の周囲で、板ばね４，５のインナコア１０側への所定量以上の変位をより確実に規制することができる。

しかも、上述の構成により、スペーサ１００，２００という一つの部材によって、インナコア１０と板ばね４，５の可撓部４ｂ，５ｂとの隙間を形成するスペーサとして機能するとともに、板ばね４，５の所定量以上の変形を規制する規制部材としても機能する。よって、部品点数の増加を抑制しつつ、板ばね４，５がインナコア１０に接触するような板ばね４，５の変位を規制することができる。

以下で、リニアアクチュエータ１のうち、固定子２の組み立て方法の概略を、図１２を用いて説明する。

図１２に示すように、ボビン３０を長手方向が横方向になるように配置した状態で、スペーサ２００を、突出部２１２，２１３がそれぞれボビン３０の凹部３１ｂ内に位置付けられるように、ボビン３０に対して組付ける。このとき、スペーサ２００は、突出部２１２，２１３がそれぞれボビン３０の凹部３１ｂ，３１ｃによって支持されるとともに、貫通部２１０及び規制部２２０，２３０は、ボビン３０の開口部３１ａ内に位置付けられる。

次に、ボビン３０に対して、インナコア１０を長手方向が横方向になるように組付ける。このとき、インナコア１０に形成された凹部１１ｃ内にスペーサ２００が位置付けられる。そして、インナコア１０の凹部１１ｂ内にスペーサ１００を配置し、その上から、ボビン２０を被せる。これにより、固定子２のアッセンブリが完了する。

上述の固定子２の組み立ては、例えばロボットによって行われる。上述の組み立て方法は、各部品を一方向に積み上げていくため、作業途中で部品の姿勢等を変える必要がない。よって、ロボットによる組み立て作業に好適である。なお、上述の固定子２の組み立ては、作業者が手作業で行ってもよい。

既述のように、スペーサ１００，２００は、貫通部１１０，２１０と規制部１２０，１３０，２２０，２３０とが一体に形成されているため、板ばね４，５のインナコア１０側への所定量以上の変位を規制する機構を、部品点数を増やすことなく実現することができる。これにより、リニアアクチュエータ１の固定子２の組立作業性を悪化させることなく、板ばね４，５の変位規制機構をリニアアクチュエータ１に付加することができる。

しかも、ボビン３０に凹部３１ｂを設けて、該凹部３１ｂ内にスペーサ２００の突出部２１２，２１３を配置することで、ボビン３０に対してスペーサ２００の位置決めを行うことができるため、ロボット等による組立作業を容易に且つ効率良く行うことができる。

また、インナコア１０の一方向（積層方向）の両端部に、スペーサ１００，２００をそれぞれ配置するための凹部１１ｂ，１１ｃを設けることにより、固定子２を前記一方向にコンパクトな構成にすることができる。これにより、前記一方向にコンパクトなリニアアクチュエータ１が得られる。

また、規制部１２０，１３０，２２０，２３０は、前記一方向から見て貫通部１１０，２１０を挟むように複数設けられている。これにより、板ばね４，５のインナコア１０側への所定量以上の変位を、貫通部１１０，２１０の周りに設けられた複数の規制部１２０，１３０，２２０，２３０によって、より確実に規制することができる。

また、規制部１２０，１３０，２２０，２３０は、貫通部１１０，２１０と一体形成されたベース部１２１，１３１，２２１，２３１と、ベース部１２１，１３１，２２１，２３１の少なくとも板ばね４，５側に設けられた弾性接触部１２２，１３２，２２２，２３２とを有する。これにより、規制部１２０，１３０，２２０，２３０のベース部１２１，１３１，２２１，２３１と貫通部１１０，２１０とを一体で形成することができるため、部品数が増えることなく、リニアアクチュエータ１に板ばね４，５の変形抑制機構を追加することができる。

さらに、弾性接触部１２２，１３２，２２２，２３２は、ベース部１２１，１３１，２２１，２３１のインナコア１０側にも設けられていて、インナコア１０側に設けられた部分とベース部１２１，１３１，２２１，２３１の板ばね４，５側に設けられた部分とが繋がっている。これにより、スペーサ１００，２００のベース部１２１，１３１，２２１，２３１に対して弾性接触部１２２，１３２，２２２，２３２がより確実に取り付けられる。よって、弾性接触部１２２，１３２，２２２，２３２がベース部１２１，１３１，２２１，２３１からより外れにくくなる。したがって、スペーサ１００，２００の規制部１２０，１３０，２２０，２３０の機能をより確実に得ることができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記実施形態では、インナコア１０の一方向（積層方向）の両側に、規制部１２０，１３０，２２０，２３０を有するスペーサ１００，２００が配置されている。しかしながら、規制部を有するスペーサは、インコア１０の前記一方向の片側のみに配置されていてもよい。

前記実施形態では、インナコア１０の中央部１１における前記一方向の両端部に、スペーサ１００，２００を配置するための凹部１１ｂ，１１ｃが設けられている。しかしながら、スペーサを配置するための凹部をインナコア１０の中央部１１における前記一方向の一方の端部のみに設けてもよいし、前記凹部を設けなくてもよい。

前記実施形態では、スペーサ１００，２００は、貫通部１１０，２１０を径方向に挟むように貫通部１１０，２１０から径方向外方に向かって延びる一対の規制部１２０，１３０，２２０，２３０を有する。しかしながら、スペーサ１００，２００は、規制部を１つまたは３つ以上有していてもよい。また、規制部１２０，１３０，２２０，２３０の配置も本実施形態の構成に限らず、貫通部１１０，２１０に対して規制部が一体に設けられていれば、どのような配置であってもよい。

前記実施形態では、スペーサ１００，２００の規制部１２０，１３０，２２０，２３０は、ベース部１２１，１３１，２２１，２３１の厚み方向の両側に設けられた弾性接触部１２２，１３２，２２２，２３２を有する。しかしながら、ベース部１２１，１３１，２２１，２３１のインナコア１０側の面のみに、弾性接触部を設けてもよい。

前記実施形態では、スペーサ１００，２００の貫通部１１０，２１０には、径方向外方に向かって延びる一対の突出部１１２，１１３が設けられている。しかしながら、貫通部１１０，２１０に突出部を１つまたは３つ以上設けてもよい。また、突出部１１２，１１３も本実施形態の構成に限らず、貫通部１１０，２１０から径方向外方に向かって延びていれば、どのような配置であってもよい。

本発明は、固定子と、可動子と、前記可動子が前記固定子に対して往復移動可能なように前記可動子と前記固定子とを接続する板ばねとを備えたリニアアクチュエータに利用可能である。

１ リニアアクチュエータ
２ 固定子
３ 可動子
４、５ 板ばね
４ａ、５ａ 外枠部（外周部分）
４ｂ、５ｂ 可撓部（接続部）
４ｃ、５ｃ 固定部（中央部分）
６ シャフト
７ ナット
１０ インナコア
１１ 中央部
１１ａ 貫通孔
１１ｂ、１１ｃ 凹部
１１ｄ 第１凹部
１１ｅ、１１ｆ 第２凹部
１１ｇ、１１ｈ 第３凹部
２０、３０ ボビン
２１ａ、３１ａ 開口部（ボビン開口部）
２１ｂ、３１ｂ 凹部（収納凹部）
２１ｃ、３１ｃ 凹部（収納凹部）
３０ ボビン
４１、４２ 永久磁石
５１、５２ コイル
６０ アウタコア
１００、２００ スペーサ
１１０、２１０ 貫通部
１１１、２１１ 挿通穴
１１２、１１３、２１２、２１３ 突出部
１２０、１３０、２２０、２３０ 規制部
１２１、１３１、２２１、２３１ ベース部
１２１ａ、１３１ａ 貫通穴
１２２、１３２ 弾性接触部

Claims (5)

1. 固定子と、
   可動子と、
   前記可動子が前記固定子に対して往復移動可能なように前記可動子と前記固定子とを接続する板ばねとを備え、
   前記固定子は、
   一方向に延びる貫通孔を有するインナコアと、
   前記インナコアにおける前記一方向と直交する方向の両端部のうち少なくとも一方に配置された永久磁石と、
   前記インナコアに対して前記直交する方向の所定位置に巻回されたコイルと、
   前記インナコアの前記貫通孔を挿通するシャフトと、
   前記インナコアにおける前記貫通孔の開口部に配置されるとともに、前記シャフトが貫通するスペーサとを有し、
   前記可動子は、前記永久磁石を覆うように前記固定子の外方に配置されたアウタコアを有し、
   前記板ばねは、外周部分が前記アウタコアに接続されるとともに、中央部分が前記シャフトによって貫通されることにより前記スペーサを介して前記インナコアと接続されていて、
   前記スペーサは、
   前記シャフトが挿通する挿通穴を有する貫通部と、
   前記板ばねの前記インナコア側への所定量以上の変位を規制する規制部とを有し、
   前記規制部は、前記貫通部から径方向外方に向かって延びる板状のベース部と、前記ベース部の延伸方向の先端側にそれぞれ形成された弾性接触部とを有し、
   前記弾性接触部は、前記ベース部の延伸方向の先端側を、該延伸方向から見て囲むように形成されている、リニアアクチュエータ。
2. 請求項１に記載のリニアアクチュエータにおいて、
   前記インナコアにおける前記開口部には、前記スペーサを収納可能な凹部が形成されている、リニアアクチュエータ。
3. 請求項１または２に記載のリニアアクチュエータにおいて、
   前記インナコアを覆うとともに、前記コイルが巻きつけられるボビンをさらに備え、
   前記ボビンには、前記シャフトが挿通するとともに前記スペーサを露出させるボビン開口部が形成されていて、
   前記スペーサの前記貫通部には、前記一方向から見て、前記規制部とは異なる位置で外方に向かって延びる突出部が設けられていて、
   前記ボビン開口部の前記インナコア側には、前記スペーサの前記突出部を収納可能な収納凹部が形成されている、リニアアクチュエータ。
4. 請求項３に記載のリニアアクチュエータにおいて、
   前記突出部は、前記貫通部を前記一方向から見て、前記貫通部を挟むように一対設けられていて、
   前記収納凹部は、前記一対の突出部を収納可能なように、前記ボビン開口部の前記インナコア側を前記一方向から見て、前記ボビン開口部における前記インナコア側の対向する位置に、一対設けられている、リニアアクチュエータ。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載のリニアアクチュエータにおいて、
   前記板ばねは、前記外周部分と前記中央部分とが厚み方向に相対変位可能なように、前記外周部分の一部に対して前記中央部分を接続する接続部を有し、
   前記規制部は、前記外周部分における前記所定量以上の変位を規制する、リニアアクチュエータ。

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