JPH03103062A - アクチュエータ - Google Patents

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、減衰力可変型サスペンションシステムのシ
ッックアブソーバ内のオイル通路面積を切換えるアクチ
ュエー夕に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のアクチュエー夕として例えば実公昭６２
　−　２４８５０号公報に開示されているように、アク
チュエー夕の出力軸に固定された棒状の永久磁石と、こ
の永久磁石の両端外側で円周方向に離間して配置されか
つ、上記出力軸の中心を通る線上に対向して設けられた
複数対の電磁石を有するステータとを備え、上記電磁石
の一対を選択して励磁することにより、上記永久磁石を
吸引して出力軸を回動させるものがある． 〔発明が解決しようとする課題〕 従来のアクチュエー夕は以上のように、複数対の電磁石
のうち永久磁石停止先の電磁石対を永久磁石が吸引する
方向に励磁させて永久磁石を吸引停止させるようにして
いるので、停止位置付近ではトルク減少とシッックアブ
ソーバの摩擦負荷のため、永久磁石の停止位置が正確に
行なわれないという課題があった．また、電磁石への通
電オフ時の保持トルクが小さいため無通電時に位置ずれ
を起しやすいという課題もあった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、永久磁石の停止位置を向上させてシッックアブ
ソーバ内のオイル通路面積の切換を確実に行なえるアク
チュエータ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夕は、ノ＼ウジング内に回
転可能に装着された永久磁石の外側から径方向に離間し
てハウジングに固定され、コイルを巻装した突極部およ
び開口部の数を永久磁石の極対数の３倍にするとともに
、この突極部の円周方向中央に溝部を形威した固定子と
、永久磁石回動後の停止先で永久磁石の磁極反転部に対
応する固定子開口部両側のコ｛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る通電切換手段
とを設けたものである。

又、この発明に係るアクチュエー夕は、ハウジングと、
このハウジング内に回転可能に支承された永久磁石と、
この永久磁石の中心に連結された出力軸と、上記永久磁
石の外周に離間して固定され、永久磁石の極対数の３倍
の数の突極部および該突極部間に開口部を有する固定子
と、固定子に巻装されたコイルと、コイルへの通電を切
換える通電切換手段と、上記永久磁石の外周に等間隔に
設けられた上記極対数の３倍の溝部を備えたものである
． 〔作　用〕 この発明においては、永久磁石回動後の停止先で永久磁
石の磁極反転部中心と固定子開口部中心がずれて停止し
たとき、固定子磁極と永久磁石磁極の同極部が反発し、
異極部が吸引して永久磁石磁極反転部中心と固定子開口
部中心が合致するように回転トルクが作用し、通電オフ
時においても永久磁石磁極反転部と固定子開口部または
溝部が対応して磁気抵抗を減少させるように作用する。

又、この発明においては、永久磁石回動後の停止先で永
久磁石の磁極反転部中心と固定子開口部中心がずれて停
止したとき、固定子磁極と永久磁石磁極の同極部が反発
し、異極部が吸引して永久磁石磁極反転部中心と固定子
開口部中心が合致するように回転トルクが作用する．通
電オフ時においても、固定子開口部と永久磁石の溝部が
対応して磁気抵抗を減少させる。

〔実施例〕

以下、この発明のアクチュエータの実施例を図について
説明する．第ｌ図は第１の実施例の構戒を示す断面図、
第２図は第１図のｎ−ｎ線の断面図、第３図はコイルの
内部接続図、第４図〜第６図はそれぞれソフト．ハード
．ミディアムの各停止状態を示す断続説明図である。こ
の実施例では、６０゜の回動角度切換用アクチュエー夕
について説明する． 第１図〜第６図において、１はハウジング、２はハウジ
ングｌの中心部に固定された固定軸、３は２極対（計４
極）に着磁された永久磁石で、Ｎ極３ａとＳ極３ｂが形
威されている． また、永久磁石３には、ヨーク４，軸受５が固定され、
上記固定軸２のまわりに回転可能に装着されている。

出力軸６はヨーク４に形成された溝４ａと出力軸６に固
定されたビン６ａで連結されている。

また、固定子７は永久磁石３の外周から径方向に離間し
てハウジングｌ内に固定されている。

この固定子７は６個の突極部８ａ．８ｂ，８ｃ８ｄ，８
ｅ，８ｆと開口部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ
および溝部１０ａ，１０ｂ１０ｃ．１０ｄ，１０ｅ，１
０ｆを形威している。

これらの溝部１０ａ〜１０ｆは突極部８ａ〜８ｆの円周
方向中央に形威されており、溝部１０２〜１０ｆの長さ
は開口部９ａ〜９ｒの長さに略一致している． また、１１〜１６はコイルで固定子７の突極部８ａ〜８
ｆにそれぞれ巻装されている．第３図より明らかなよう
に、コイル１１とコイル１４、コイルｌ２とコイル１５
、コイル１３とｌ６が各々直列に接続され、コイル１４
〜１６の各一端が互いに接続されている。

コイル１１−１３は通電切換手段１７．ヒューズ１９，
イグニッシ剪ンスイッチ２０を介して電源のバソテリ２
１に接続されている。

通電切換手段１７は選択スイッチ１８を備え、選択スイ
ッチｌ８は３個の固定接点ｔ８ａ，１８ｂ，１８ｃを有
している。

固定接点１８ａは可動接点１８ｄ，１８ｅ，１８ｆに、
固定接点１８ｂは可動接点１８ｇ．１８ｈ，１８ｉに、
固定接点１８Ｃは可動接点１８３．１８ｋ，１８１にそ
れぞれ切換可能で、固定接点１８８〜ｔｅａは連動して
切り換わるようになっている． ここで、固定接点１８３〜１８Ｃが可動接点１８ｄ，１
８ｇ，１８ｊに切り換えられているとき、ソフトモード
Ｓになり、固定接点１８８〜１８ｃが可動接点１８ｅ，
１８ｈ，１８ｋに切り換えられているとき、゜ハードモ
ードＨになり、固定接点１　９　ａ　〜１　８　ｃが可
動接点１８ｆ，１８ｉ，１８Ｎに切り換えられていると
き、ミディアムモードＭになるものとする． すでに述べたように、第４図はソフトモードＳに切り換
え後の状態、第５図はハードモードＨに切り換え後の状
態、第６図はミディアムモードＭに切り換え後の状態を
示し、第４図〜第６図中の永久磁石３中心の２２はコン
トロールロンド角度を示す． また、通電切換手段ｌ７の固定接点１８ａはコイル１１
に、固定接点１８ｂはコイル１２に、固定接点１８ｃは
コイルｌ３にそれぞれ接続され、可動接点１８ｅ，１８
ｉ，１８ｊはヒューズ１９、イグニフ．シジンスイッチ
２０を介してバッテリ２１のプラス端子に、可動接点Ｌ
８ｄ，１８ｈ，１８ｇはバフテリ２１のマイナス端子に
接続されている．可動接点１８ｆ，１８ｇ，１８ｋはオ
ーブンになっている． ここで、たとえば第４図に示すソフトモードＳから第５
図に示すハードモードＨに切り換えたとすると、通電切
換手段７により、固定接点１８ａ，１８ｂ，１８ｃがそ
れぞれ可動接点１８ｅ，１８ｈ，１８ｋに接続される。

そのとき、電流はイグニッションスイッチ２０，ヒュー
ズ１９．可動接点１８ｅ．固定接点１８ａ．コイル１１
，コイル１４，コイル１５，コイル１２，固定接点１８
ｂ２可動接点１８ｈを順に流れる。

固定子７の磁極は、停止位置を示す第５図において、永
久磁石３の磁極の反転部に一敗する固定子７の開口部９
ａ，９ｄの両側のコイル１１，ｌ２およびコイル１４．
１５に永久磁石３を吸引する磁界となり、突極部８ａ，
８ｄはＮ極に、突極部８ｂ，８ｅはＳ極となる。

永久磁石３の回転開始時は突極部８ａ，８ｄのＮ極と永
久磁石３のＮ極３ａが反発し、突極部８ｂ，８ｅのＳ極
と永久磁石３のＮ極３ａが吸引、Ｓ極３ｂが反発し、永
久磁石３に右回りの回転トルクが発生して右回転する。

次に停止時は第５図に示すように、突極部８ａ，８ｄの
Ｎ極と永久磁石３のＳ極３ｂが、突極部８ｂ，８ｅのＳ
極と永久磁石３のＮ極３ａが、それぞれ吸引し、停止す
る． しかし、永久磁石３およびヨーク４の慣性により過回転
した場合、永久磁石３のＳ極３ｂと突極部８ｂ，８ｅの
Ｓ極が接近または対向する部分が発生して反発し、反対
に、永久磁石３のＮ極３ａおよびＳ極３ｂと突極部３ｂ
，３ｅのＳ極、突極部８ａ，８ｄのＮ極の異極間の対向
する部分が減少して吸引するため、永久磁石３に左回り
の回転トルクが発生して、左回転する。

永久磁石３は磁極反転部と開口部８ｇ，８ｊの中心が常
に一致するよう修正力が働く。

上記切換終了後、アクチュエー夕の発熱を防止するため
、コイル１１，１４，１２，］５への通電をＯＦＦ　Ｌ
た場合、永久磁石３のＮ極３ａから発生した磁束は突極
部８ｂ，または８ｅを通過し、固定子７の外周部を経由
し、突極部８ａ、または８ｄからＳ極３ｂに戻る。

また、突極部８ｃ，８ｆと対向する永久磁石３のＮ極３
ａから発生した磁束は突極部８ｃ，８ｆを通過し、Ｓ極
３ｂに戻る． 永久磁石３の磁極反転部と開口部９ａ，９ｄの中心およ
び溝部１０Ｃ．１０ｆ中心が一致している場合、磁路断
面積が最大となり、磁気抵抗が最小となる． このとき、永久磁石３の磁極反転部と開口部９ａ，９ｄ
の中心および溝部１０ｃ，１０ｆの中心がずれた場合、
磁束の通過する磁路断面積が減少して磁気抵抗が増加す
るので、永久磁石３は磁極反転部と開口部９ａ，９ｄ中
心および溝部１０ｃ，１０ｆ中心が一致して、磁気抵抗
が最小になるように回転トルクが発生して、修正される
。

また、ハードモードＨからソフトモードＳ１ハードモー
ドＨから主ディアムモードＭ，ミディアムモードＭから
ハードモードＨへも通電切換手段ｌ７を切り換えること
により、前記と同様の動作で切り換わる。

なお、上記実施例では、６　０”回動角度切換用アクチ
ュエータについで説明したが、永久磁石２３の極対数を
１　（極数は２）、突極部の数を３にして１２０゜切換
に、また永久磁石２３の極対敗を４（極数は８）、突極
部の数を１２にして３０゜切換等、固定子７の突極部数
を永久磁石３の極対数の３倍（極数の１．５倍〉にして
多角度に切り換えてもよい． また、上記実施例では、内側永久磁石回転式について説
明したが、外側永久磁石回転式や永久磁石と固定子が軸
方向に対向した方式であってもよく、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、通電切換手段１７を機械的ス
イッチにて説明したが、トランジスタなどを用いた電子
回路にて切り換えても同様の効果が得られる． 次に、第２の実施例を図面とともに説明する．第７図は
アクチュエー夕の側断面図を示し、第８図は第７図の■
−■線における横断面図であって、６０゜回動角度切換
用アクチュエータを示す。２３は２極対（全部で４極）
に着磁された環状のプラスチック磁石からなる永久磁石
で、第１２図に示すようにＮ極２３ａ，２３ｂ，Ｓ極２
３ｃ，２３ｄを有し、外周に６　０’ピッチの溝部２３
ｅ〜２３ｊが形威されている。このうち、１８０゜毎の
溝部２３ｅ，２３ｈと磁極反転部（Ｎ極２３ａ，２３ｂ
とＳ極２３ｃ，２３ｄの切換り部）４個所のうちの２個
所とが一致している．永久磁石２３にはヨーク４及び軸
受５が設けられ、固定軸２に回転可能に装着されている
．６は上記固定軸２に同軸に装着した出力軸で、上記ヨ
ーク４に形威した溝４ａと出力軸６に設けたピン６ａと
で連結されている。７は上記永久磁石２３の外周に離間
して固定した固定子であって、その内周部に６つの等間
隔な突極部８ａ〜８ｆと、該突極部間に開口部９ａ〜９
ｒを形成している。ここで、上記永久磁石２３の溝部２
３ｅ〜２３ｊの溝幅と固定子７の開口部９ａ〜９ｆの幅
はほぼ一致している。

１１〜１６は固定子７の突極部８ａ〜８ｆに巻装したコ
イルで、第３図に示すようにコイル１１と１４、コイル
１２とｌ５、コイルｌ３と１６はそれぞれ直列に接続さ
れ、コイル１４〜１６が互いに接続されている。また、
コイル１１〜ｌ３は第９図の結線図に示すように通電切
換千段ｌ７、ヒューズ１９、イグニッシッンスイッチ２
ｏを介して電源のバッテリ２１に接続されている。上記
通電切換手段ｌ７は選択スインチ１日を備え、３つの固
定接点１８ａ〜１８ｃを有している。そして、固定接点
１８ａは可動接点１８ｄ−１８ｆに、固定接点１８ｂは
可動接点１８ｇ〜１８Ｉに、固定接点１８ｃは可動接点
１８ｊ〜１８Ｉｌに連動して切換可能である．ここで、
固定接点１８ａ〜１８ｃが可動接点１８ｄ．１８ｇ，１
８ｊに切換えられているときソフトモードＳとなり、固
定接点１８ａ　〜１８ｃが可動接点１８ｅ，１８ｈ，１
８ｋに切換えられているときハードモードＨとなり、同
じく固定接点１８ａ〜１８ｃが可動接点１８ｆ．１８ｉ
，　　１８ｌに切換えられているときξディアムモード
Ｍとなる。

第９図はソフトモードＳに切り換えた状態、第ｌＯ図は
ハードモードＨの状態、第Ｉｔ図はミディアムモードＭ
の状態を示し、図中、永久磁石２３の中心２２はコント
ロールロンド角度を示す．また、通電切換千段ｌ７の固
定接点１８ａはコイル１１に、固定接点１８ｂはコイル
１２に、固定接点１８ｃはコイルｌ３にそれぞれ接続さ
れ、可動接点１８ｅ，１８ｉ，１８ｊはヒューズ１９、
イグニッションスイッチ２０を介してバッテリ２ｌのプ
ラス端子に、可動接点１８ｄ，１８ｈ，１８Ｊはバッテ
リ２１のマイナス端子に接続されている。そして、可動
接点１３ｆ，１８ｇ，１８ｋはオープンになっている． 次に動作について説明する．例えば第９図に示すソフト
モードＳから第ｌＯ図のハードモードＨに切換えたとす
ると、通電切換手段ｌ７により固定接点１８ａ−１８Ｃ
がそれぞれ可動接点１８ｅ，１８ｈ，１８ｋに接続され
る．このとき電流はイグニンションスイッチ２０、ヒュ
ーズ１９、可動接点１８ｅ，固定接点１８ａ，コイル１
１，１４，１５，１２、固定接点１８ｂ、可動接点１８
ｈの順に流れる．固定子７の磁極は停止位置を示す第１
０図において永久磁石２３の磁極の反転部に一致する固
定子７の開口部９ａ，９ｄの両側のコイル１１．１２お
よびコイル１４．１５に永久磁石２３を吸引する磁界と
なり、突極部８ａ，９ｄはＮ極に、突極部８ｂ，８ｅは
Ｓ極となる。そして、永久磁石２３の回転開始時は突極
部８ａ，８ｄのＮ極と永久磁石２３のＮ極２３ｂ，２３
ａが反発し、突極部８ｂ，８ｅのＳ極と永久磁石２３の
Ｎ極２３ｂ，２３ａが吸引しＳ極２３ｄ，２３ｃが反発
し、これによって永久磁石２３に右回りの回転トルクが
発生する。次に停止時は第１０図に示すように突極部８
ａ，８ｄのＮ極と永久磁石２３のＳｉ２３ｃ，２３ｄが
吸引し、突極部８ｂ．８ｅのＳ極が永久磁石２３のＮ極
２３ｂ，２３ａと吸引し停止する． ところが、永久磁石２３およびヨーク４の慣性によりそ
れ自体が過回転した場合、永久磁石２３のＳ極２３Ｃ，
２３ｄと突極部８ｂ，３ｅのＳ極が接近または対向する
部分が発生して反発し、反対に永久磁石２３のＮ極２３
ａ，２３ｂおよびＳ極２３ｃ，２３ｄと突極部８ｅ．８
ｂのＳ極、１３ａ，　　８ｄのＮ極の異極間の対向する
部分が減少して吸引するため、永久磁石２３に左回りの
回転トルクが発生する。また、永久磁石２３は磁極反転
部と開口部８ｇ，８ｊの中心が常に一致するように修正
力が作用する． 上記切換終了後、アクチュエー夕の発熱を防止するため
コイル１１，１４，１２．１５への通電をオフした場合
、永久磁石のＮ極２３ａ．２３ｂから発生した磁束は突
極部８ｅまたは８ｂを通過し、固定子７の外周部を経由
し突極部８ｄまたは８ａから永久磁石のＳ極２３ｄ．２
３Ｃに戻る。

また、突極部８ｃ，８ｆと対向する永久磁石２３のＮ極
２３ａから発生した磁束は突極部８ｆを通ってＳ極２３
Ｃに戻り、他方のＮ極２３ｂから発生した磁束は突極部
８Ｃを通りＳ極２３ｄに戻る．一方、永久磁石２３の溝
部２３６〜２３ｊと開ロ部９３〜９ｆが一致している場
合、磁路断面積が最大となり、磁気抵抗が最小となる．
このとき、上記溝部２３ｅ〜２３３と開口部９ａ〜９ｆ
がずれた場合、磁路断面精が減少して磁気抵抗が増加す
るので、磁気抵抗が最小となるように回転トルクが発生
して永久磁石２３の角度が修正される。

なお、上記説明ではソフトモードＳからハードモードＨ
に切換えた場合について説明したが、ハードモードＨか
らソフトモードＳ，ハードモードＨからミディアムモー
ドＭ，ミディアムモードＭからハードモードＨへ切換え
る場合も通電切換千段１７を切換えることで上記同様の
動作で切換わる． 上記した実施例では、６０゛回動角度切換用のアクチェ
エータについて説明したが、永久磁石２３の極対数を１
　（極数は２）、突極部の数を３にして１２０゜切換、
また永久磁石２３の極対数を４（極数８−）、突極部の
数を１２にして３　０’切換等、固定子７の突極部数を
永久磁石３の極対数の３倍（極数の１．５倍）にして多
角度に切換えてもよい。

また、実施例では内側永久磁石回転式の場合を示したが
、外側永久磁石回転式や、永久磁石と固定子が軸方向に
対向した方式であってもよい．さらに、通電切換手段１
７は機械式スイッチを用いたが、その他トランジスタ等
を用いた電子回路で切換えることであっても上記同様の
作用が得られる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、固定子突極部の円周方
向中央に溝部を形威し、この溝部の円周方向長さを固定
子開口部長さに略一致させるように構威したので、通電
オフ時の保持トルクが大きく停止位置精度の高いアクチ
ェエータが得られる。

又、この発明によれば、永久磁石の外周に極対数の３倍
の数の溝部を等間隔に設けたので、通電オフ時の保持ト
ルクが大きく永久磁石の停止位置精度が高く、ショフク
アブソーバ内のオイル通路断面積の切換えを確実に行な
うことができるアクチュエー夕が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の第１の実施例によるアク
チュエー夕の側断面医及びその■−■線横断平面図、第
３図は第１及び第２の実施例によるアクチュエー夕のコ
イルの内部接続図、第４図〜第６図はこの発明の第１の
実施例によるアクチュエータのソフトモード停止状態、
ハードモード停止状態及びξディアムモード停止状態の
動作説明図、第７図及び第８図はこの発明の第２の実施
例によるアクチュエー夕の側断面図及びその■■線横断
平面図、第９図〜第ｌ１図はこの発明の第２の実施例に
よるアクチュエー夕の各モードの停止状態を示す動作説
明図、第１２図はこの発明の第２の実施例による永久磁
石の平面図である。 １・・・ハウジング、３，２３・・・永久磁石、６・・
・出力軸、７・・・固定子、８ａ〜８ｆ・・・突極部、
９ａ〜９　ｆ　・・・開口部、１０ａ　〜１０ｆ，２３
ｅ〜２３ｊ・・・溝部、１１〜１６・・・コイル、１７
・・・通電切換手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジングと、このハウジング内に回転可能に装
   着された永久磁石と、この永久磁石に連結された出力軸
   と、上記永久磁石の外周から径方向に離間して上記ハウ
   ジング内に固定されて円周方向中央に溝部が形成され、
   上記永久磁石極対数の３倍の突極部および開口部を有す
   る固定子と、この固定子に巻装されたコイルと、このコ
   イルの通電を切り換え上記永久磁石回動後の停止先で永
   久磁石の磁極反転部に対応する上記固定子の開口部両側
   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
   に通電を切り換える通電切換手段とを備えたアクチュエ
   ータ。
2. （２）ハウジングと、このハウジング内に回転可能に支
   承された永久磁石と、この永久磁石の中心に連結された
   出力軸と、上記永久磁石の外周に離間して固定され、永
   久磁石の極対数の３倍の数の突極部および該突極部間に
   開口部を有する固定子と、固定子に巻装されたコイルと
   、コイルへの通電を切換える通電切換手段と、上記永久
   磁石の外周に等間隔に設けられた上記極対数の３倍の溝
   部を備えたことを特徴とするアクチュエータ。