JPH02280694A

JPH02280694A - アクチュエータ制御回路

Info

Publication number: JPH02280694A
Application number: JP1102717A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Wada; 俊一和田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-04-21
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1990-11-16
Also published as: DE4012680C2; KR900017253A; KR930001120B1; DE4012680A1; US5004080A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、例えば減衰力可変型サスペンションシステ
ムにおけるショックアブソーバ内のオイル通路面積の切
り換え等に供するアクチュエータ制御回路に関するもの
である。

［従来の技術］車両用減衰力可変ショックアブソーバの切換ロッドの回
転位置を調整するためのアクチュエータおよびその制御
装置としては、従来、例えば実開昭６３−１３１５７６
号公報に記載されているようなものが知られている。こ
の種のアクチュエータは、ケーシング内に回動可能に装
着された出力軸と、この出力軸の外周に固定された永久
磁石を有するロータと、複数の電磁石を有するステータ
を備え、前記複数の電磁石の選択的な励磁によって出力
軸を所望の回転位置に回転し停止させるものである。

［発明が解決しようとする課題］従来のアクチュエータの磁界切換制御回路では複数のス
イッチの複雑な切り換えが必要で、通常は所定の制御ロ
ジックにより開閉される電子スイッチおよびその制御ロ
ジックが不可欠なものとされていた。また、この磁界切
換制御回路を複数個の機械的なスイッチのみで構成し、
それによって出力軸を所定の角度位置へ切り換えるよう
にしたものもあるが、その場合には、イグニッションス
イッチがオンである間は常時電磁石に通電してしまうこ
とになり、そのため、アクチュエータに不要な発熱を生
じてしまうという欠点があった。この不要な発熱を防止
するためアクチュエータの回転に連動させて前記機械ス
イッチを開閉させる機構をアクチュエータに付加するこ
とも考えられるが、現実にはそのような機構を付加する
ことは技術的に困難であり、また、機械式接点の耐久性
上も問題が生ずる。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、シンプルな構成でアクチュエータを高速かつ正
確に作動させることができ、しかも停止時に通電を停止
してアクチュエータの発熱を防止することのできるアク
チュエータ制御回路を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係るアクチュエータ制御回路は、アクチュエ
ータの出力軸の所望の回転位置を選択する切換スイッチ
と、この切換スイッチのスイッチ信号を受けて選択され
た所望の回転位置に前記出力軸を制御するよう電磁石を
選択的に励磁させろ磁界切換手段とを設け、前記磁界切
換手段を、複数の電磁石のそれぞれについて、一端が前
記切換スイッチの所定のスイッチング素子に直列に接続
されるとともに他端がステータの所定の電磁石のコイル
端子に接続されたダイオードと、当該所定の電磁石のコ
イルの他端に接続され切換スイッチによる選択の切り換
えから所定の時間だけこの１磁石への給電を実行してそ
の後給電を停止させる通電開閉素子を備えるよう構成し
たものである。

［作用］この発明においては、切換スイッチによって回転位置の
選択を切り換えると、対応する磁界切換手段のダイオー
ドを介して所定の電磁石のコイル端子への給電が開始さ
れる。そして、通電開閉素子が作動することにより上記
選択の切り換えから所定の時間、上記給電が実行され、
所定時間後に給電が停止される。

選択された電磁石への給電が行われると、それによって
磁界が発生し、電磁石の磁極と永久磁石の磁極との吸引
・反発による回転トルクが発生してロータが回転する。

そして、このロータとともに出力軸が回転し所定の回転
位置に停止する。

し実施例］以下、第１図〜第４図によってこの発明の一実施例を説
明する。第１図および第２図は減衰力可変ショックアブ
ソーバのアクチュエータの切換ロッドを回転調整するた
めのアクチュエータの構造を示している。このアクチュ
エータのハウジング（りには中心部に中空の固定軸（２
）が固定され、この固定軸（２）の外周には、２極対（
４極）に着磁された永久−磁石（３）を保持するヨーク
（４）が、軸受（５）に固定されて回転可能に支承され
ている。これら永久磁石（３）、ヨーク（４）および軸
受（５）の組み合わせはアクチュエータのロータを構成
するものである。また、前記固定軸（２）の内周側を所
定の間隙をもって貫通する出力軸（６）が設けられてい
る。この出力軸（６）は、その端部にピン（６ａ）が固
定され、このピン（６ａ）が前記ヨーク（４）の端面に
形成された径方向のｉｌ？　（４ａ　）と係合すること
によって、前記ヨーク（３）と連結されている。一方、
ハウジング（１）には、前記永久磁石（３）の外周から
径方向に離間してステータ（７）が固定されている。こ
のステータ（７）には、周方向に相互に離間した６個の
突極部（７ａ）、（７ｂ）、（７ｃ）、（７ｄ）、（７
ｅ）、（７ｆ）とその離間部である開口部（７ｇ）、（
７ｈ）、（７ｉ）。

（７ｊ）、（７ｋ）、（７１２）が形成され、それぞれ
の突極部（７ａ）〜（７ｆ）に第１から第６のコイル（
８）、（９）、（ｔｏ）、（１１）。

（１２）、（１３）が巻装されることによって６個の電
磁石が構成されている。これらコイル（８）〜（１３）
は、第３図に示すように相互に対向する第１の突極部（
７ａ）と第４の突極部（７ｄ）に巻装された第１および
第４のコイル（８）、　　（１１）同士が直列に接続さ
れ、同様に、第２の突極部（７ｂ）と第５の突極部（７
ｅ）の第２および第５のコイル（９）、（１２）同士お
よび第３の突極部（７ｃ）と第６の突極部（７ｆ）の第
３および第６のコイル（１０）、（１３）同士が各々直
列に接続されている。そして、第１．第２および第３の
各コイル（８）、（９）、（１０）の端子である第１．
第２および第３の各コイル端子（１５ａ）、（１５ｂ）
、（１５ｃ）への給電を制御する磁界切換制御回路（１
４）が設けられ、この磁界切換制御回路（１４）が第４
図に示すように切換スイッチ（１８）、ヒユーズ（１６
）、イグニッションスイッチ（１７）を介して電源バッ
テリに接続されている。

前記切換スイッチ（１Ｂ）は、ショックアブソーバの減
衰力を一ハード（Ｈ）、ミデイアム（Ｍ）およびソフト
（Ｓ）の各モードに切り換えるための出力軸（６）の回
転位置を選択するスイッチング素子（１８ａ）、（１８
ｂ）、（１８ｃ）からなり、磁界切換制御回路（１４）
はこれら各スイッチング素子（１８ａ）〜（１８ｃ）に
連動して作動する三つの磁界切換手段（２０ａ）、（２
０ｂ）（２０ｃ）で構成されている。

前記磁界切換手段（２０ａ）、（２０ｂ）、（２０ｃ）
は、それぞれ同一の構成部品よりなる。そこで、ハード
モード（Ｈ）の切換制御を行う磁界切換手段（２０ａ）
についてその構成を説明する。

第４図（Ａ）に示すように、この磁界切換手段（２０ａ
）は、アノード側の端子がハードモード（Ｈ）に対応す
る第１のスイッチング素子（１８ａ）に直列に接続され
カソード側の端子が前記第１のコイル端子（１５ａ）に
接続されたダイオード（１００ａ）を備えている。この
ダイオード（１００ａ）は、第１のスイッチング素子（
１８ａ）が選択されている間は、このスイッチング素子
（１８ａ）およびダイオード（Ｉｏｔａ）を経て第１の
コイル端子（１５ａ）への給電を行わせるとともに、こ
の第１のスイッチング素子（１８ａ）がオフつまり選択
されていない間は、第２あるいは第３のスイッチング素
子（１８ｂ）、（１８ｃ）が選択されることによる第１
のコイル端子（１５ａ）に発生する回り込み電圧によっ
て後述の所定時間通１回路（２１）が不要な作動を実行
するのを防止する。また、ｍ　ａ己ダイオード（１００
ａ）のアノード側には所定時間通電回路（２＋ａ）に前
記第１のスイッチング素子（１８ａ）の選択信号を伝達
するための第２のダイオード（１０１ａ）が接続されて
いる。所定時間通電回路（２１ａ）は、前記第１のスイ
ッチング素子（１８ａ）の選択に連動してトリガーされ
、所定の時間、第１のコイル端子（１５ａ）から第２の
コイル端子（１５ｂ）への通電を行わせる開閉素子とし
ての出力トランジスタ（１０７ａ）を備える回路であっ
て、抵抗（１０２ａ）、（１０５ａ）、（１０６ａ）、
コンデンサ（１０３ａ）、ダイオード（１（＞４　ａ）
および前記出力外ランジスタ（１０７ａ）から構成され
ている。これにより、第１のスイッチング素子（１８ａ
）の開から閉への作動に連動して前記コンデンサ（１０
３ａ）の充電が開始され、その充電電流によって所定時
間前記出力トランジスタ（１０７ａ）が導通される。ま
た、この所定時間通電回路（２１ａ）の前記出力トラン
ジスタ（１０７ａ）のベースには、導通禁止手段（２２
ａ）が接続されている。この導通禁止手段（２２ａ）は
、並列配置の二つのダイオード（１０８ａ）。

（１０９ａ）と抵抗（ＩＩＯａ）、（ｌｌｌａ）および
トランジスタ（１１２ａ）よりなるものであって、第２
あるいは第３のスイッチング素子（１８ｂ）、（１８ｃ
）が選択されている間はいずれかのダイオード（１０８
ａ）、（１０９ａ）を介し給電されてトランジスタ（１
１２ａ）が導通し、それにより前記所定時間通電回路（
２１ａ）の出カトランジスタ（１０７ａ）を強制的にオ
フとして不要な磁気回路の形成を阻止し、複数の出力ト
ランジスタ（１０７ａ）、（１０８ａ）、（１０９ａ）
が同時にオンとなることによる破壊発生等の不具合を防
ぐ。

ここで、例えば第４図（Δ）に示すように切換スイッチ
（１８）の選択をハードモード（Ｈ）すなわち第１のス
イッチング素子（１８ａ）に切り換えると、磁界切換制
御回路（１４）により第１のコイル端子（１５ａ）から
第２のコイル端子（１５ｂ）への電流回路が所定時間形
成される。そして、その所定時間の間、電流はイグニッ
ションスイッチ（１７）、ヒユーズ（１６）、切換スイ
ッチ（１８）の第１のスイッチング素子（１８ａ）。

ダイオード（１００ａ）、第１のコイル端子（１５ａ）
、第１のコイル（８）、第４のコイル（ｌｌ）、第５の
コイル（１２）、第２のコイル（９）、第２のコイル端
子（１５ｂ）、出力トランジスタ（１０７ａ）の順に流
れ、ステータ（７）の第１の突極部（７ａ）および第４
の突極部（７ｄ）はＮ極となり、第２および第５の突極
部はＳ極となる。このとき、ソフトモード（Ｓ）からハ
ードモード（Ｉ（）への切り換えであって、永久磁石（
３）の磁極が当初−第４図（Ｂ）の回転位置にあれば、
第１および第４の突極部（７ａ）、（７ｄ）のＮ極と永
久磁石（３）のＮ極が反発し、また、第２および第５の
突極部（’ｉ’ｂ）、＜ｒｅ＞のＳ極と永久磁石（３）
のＮ極が吸引し、Ｓ極が反発することにより、永久磁石
（３）に右回りの回転トルクが発生し、それによって永
久磁石（３）およびこれと一体に出力軸（６）が右回転
する。そして、第４図（Ｃ）に示すように、永久磁石（
３）のＳ極と第１および第４の突極部（７ａ）、（７ｄ
）のＮ極とが対向し、永久磁石（３）のＮ極と第２およ
び第５の突極部（７ｂ）、（７ｅ）のＳ極とが対向する
位置で吸引によって永久磁石（３）が停止する。このと
き、永久磁石（３）が慣性によって過回転すると、永久
磁石（３）のＳ極と第２および第５の突極部（７ｂ）、
（７ｅ）のＳ極が対向する部分が発生するので、これら
Ｓ極同士の反発により永久磁石（３）に左回りの回転ト
ルクが発生し、それによって永久磁石（３）は左回転す
る。そして、左回りに過回転すると、永久磁石（３）は
第１および第４の突極部（７ａ）、（７ｄ）の反発磁界
を受ける。このようにして、永久磁石（３）の磁極反転
部がステータ（７）の第１および第２の突極部（７ａ）
、（７ｂ）を離間する開口部（７ｇ）と第４および第５
の突極部（７ｄ）。

（７ｅ）を離間する開口部（７ｊ）に対向する位置にく
るよう修正力が働く。

また、ハードモード（Ｈ）からソフトモード（Ｓ）への
切り換え、ハードモード（Ｈ）からミデイアムモード（
Ｍ）への切り換え、ミデイアムモード（Ｍ）からハード
モード（Ｈ）への切り換えも、それぞれの磁界切換手段
が働くことにより同様の動作で行われる。それにより、
切換スイッチ（１８）のみの切換操作による減衰力可変
ショックアブソーバのマニュアル３段切換システムが容
易に実現される。

なお、上記実施例では減衰力可変ショックアブソーバの
切換のための６０°回動角度切換型アクチュエータにつ
いて説明したが、この発明はショックアブソーバ用に限
定されるものではなく、永久磁石の極対数が１（極数は
２）で電磁石の数が３の１２０°切換型と１．たり、ま
た、永久磁石の極対数が４（極数は８）で電磁石の数が
１２の３０°切換型とするなど、電磁石の数が永久磁石
の極対数の３倍（極数の１．５倍）となる形で種々の切
換角度のものとすることができ、様々の用途に用いるこ
とができる。

また、上記実施例では内側永久磁石回転式のアクチュエ
ータについて説明したが、対象とするアクチュエータは
外側永久磁石回転式であっても、また、永久磁石とステ
ータが軸方向に対向する方式のものであってもよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。

さらに、上記実施例では切換スイッチ（１８）として機
械式スイッチを用いたものを説明したが、トランジスタ
リレー等を用いた電子スイッチを切換スイッチとして用
いても同様の効果が得られる。

同様に、各出力トランジスタ（１０７ａ）、（１０７ｂ
）、（１０７ｃ）は他の電子スイッチに置き換えても同
様の効果が期待できる。

また、上記実施例では切換スイッチ（１８）を電源側に
し、出力トランジスタ（１０７ａ、）、（１０７ｂ）、
（１０７ｃ）をアース側にしたが、回路をＰＮＰコンプ
リメンタリに変更して切換スイッチをアース側、出力ト
ランジスタを電源側としても同様の効果が期待できる。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、ロータが偶数の磁極を
有する永久磁石を備え、このロータと対向するステータ
が前記永久磁石の極数の１．５倍の数の電磁石を備える
アクチュエータにおいて、マニュアルスイッチである切
換スイッチを有効に利用して永久磁石回動後の所望の停
止位置で永久磁石の磁極反転部に対向するステータ開口
部の両側のコイルに各々永久磁石を吸引する磁界を発生
するよう通電を切り換え、所定の時間だけ給電を実行し
てその後給電を停止させるように構成したので、停止位
置制度が高く、しかも不要な発熱の生じない回転位置調
整用のアクヂュエータ制御回路が得られる。また、切換
スイッチと電磁石のコイル端子との間にダイオードを接
続し、使用者による切換スイッチの不要なランダム操作
による回り込み電圧等を阻止するよう構成したので、安
定した制御回路の動作が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るアクチュエータの断
面図、第２図は第１図のＩ−１線断面図、第３図は同ア
クチュエータのコイルの内部接続図、第４図は同実施例
の制御回路の構成および動作を説明する説明図である。図において、（３）は永久磁石、（６）は出力軸、（７
）はステータ、（７ａ）〜（７ｆ）は突極部、（７ｇ）
〜（７ρ）は開口部、（８〕〜（Ｉ３）はコイル、（１
４）は磁界切換制御回路、（１５ａ　）　〜（１５ｃ　
）はコイル端子、（１８）は切換スイッチ、（２０ａ）
〜（２０ｃ）は磁界切換手段、（ｔ　００　ａ　）　〜
（１００ｃ　）はダイオード、（］　０７　ａ　）　〜
（１０７ｃ　）は出力トランジスタ（通電開閉素子）で
ある。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所望の回転位置に回転し停止せしめられる出力軸
と、該出力軸に連結されたロータと、該ロータに対向し
て配置されたステータを有し、前記ロータが偶数の磁極
を有する永久磁石を備え、前記ステータが前記永久磁石
の極数の１．５倍の数の電磁石を備えてなるアクチュエ
ータにおいて、前記出力軸の所望の回転位置を選択する
切換スイッチと、該切換スイッチのスイッチ信号を受け
選択された所望の回転位置に前記アクチュエータの出力
軸を制御するよう前記複数の電磁石を選択的に励磁させ
る磁界切換手段とを備え、該磁界切換手段が、前記電磁
石のそれぞれについて、一端が前記切換スイッチの所定
のスイッチング素子に直列に接続されるとともに他端が
前記ステータの所定の電磁石のコイル端子に接続された
ダイオードと、前記所定の電磁石のコイルの他端に接続
され前記切換スイッチによる選択の切り換えから所定の
時間だけ前記所定の電磁石への給電を実行してその後給
電を停止させる通電開閉素子を備えることを特徴とする
アクチュエータ制御回路。