JPH0811040Y2 - ロ−タリ−アクチユエ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、車輌の減衰力を３段階に制御するサスペン
ションシステム等のロータリーアクチュエータに関する
もので、特に、取付部の面積が限定された箇所で使用す
るロータリーアクチュエータに関するものである。

［従来の技術］ この種のロータリーアクチュエータの従来例として、
1983年５月発行の『モータファン』の第129頁に示す、
第５図のロータリーアクチュエータの要部斜視図に示す
構造を挙げることができる。

ショックアブゾーバを構成するピストンロッド１の上
端部には、ブラケット８を介在してアクチュエータハウ
ジング２が取付けられている。前記アクチュエータハウ
ジング２内には、モータ３が固着されており、前記モー
タ３の軸にはピニオン４が固着されており、ピストンロ
ッド１に装着したコントロールロッド５の端部に取付け
られたセクタギア６と噛合っている。セクタギア６には
ストッパー７が固着されていて、コントロールロッド５
の回動を制限している。

このように構成した従来のロータリーアクチュエータ
は、ブラケット８をショックアブゾーバの上部に取付
け、ストッパー７の停止機能によりショックアブゾーバ
内のオイル通路を切替えている。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記従来のロータリーアクチュエータは、アクチュエ
ータハウジング２内に内蔵したモータ３、ピニオン４、
セクタギア６、ストッパー７等により、アクチュエータ
ハウジング２が大きくなり、更に、アクチュエータハウ
ジング２をブラケット８を介在してアクチュエータハウ
ジング２に取付けているので、ロータリーアクチュエー
タ自体が大きくなるという問題があった。

そこで、近年、コントロールロッド５をピニオン４及
びセクタギア６を介すことなく駆動するロータリーアク
チュエータが用いられるようになってきた。ところが、
コントロールロッド５を直接回動するには、その回動に
必要なトルク以上の回転トルクが得られるロータリーア
クチュエータが必要となり、ロータリーアクチュエータ
を構成するその出力軸に接続されたロータ、及び前記ロ
ータの周囲に同心円状に配設されコイルを巻回された2n
（ｎは整数）個のステータヨークの径が大きくなり、従
来のショックアブゾーバの上部に取付けるには無理が生
ずる。

このように、ショックアブゾーバの上部のロータリー
アクチュエータの取付空間も限られていることから、外
形が比較的小型で出力の大きいロータリーアクチュエー
タの開発が望まれていた。しかし、ロータリーアクチュ
エータの小形化と出力を大きくするという相反する要求
を満たすには問題があった。

一方、特許公報をみると、実開昭52−171603号公報に
は、主極及び補極の外周を山形状とし、ヨークの内多角
面のコーナ部を用いて主極、補極の位置決定を行う技術
が開示されている。しかし、ハウジングの窪み部分は主
極及び補極のハウジングとの固着部の中心から既にハウ
ジングが窪んでいるために主極及び補極の巻線の巻線量
が少なくなってしまうことから、必要な巻線量を確保す
るには、結局ハウジングをロータの径方向に延ばさざる
を得ず、小形化には不都合である。

また、特開昭61−85050号公報の技術では、巻線がロ
ータ側に配設されているが、モータの取付孔は図面を見
る限り、ロータリーアクチュエータの小形化と出力との
関係を意味する取付け状態を開示するものではない。

そこで、本考案は上記問題を解決すべくなされたもの
で、限られた取付け空間を有効利用してロータリーアク
チュエータの出力を大きくできるロータリーアクチュエ
ータの提供を課題とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案にかかるロータリーアクチュエータは、出力軸
に接続されたマグネットからなるロータと、前記ロータ
の周囲に同心円状に配設されコイルを巻回された2n（ｎ
は整数）個のステータヨークと、略均一の厚みを持つ筒
状部を有し、該筒状部の内側に前記ステータヨークを固
着したハウジングを具備するロータリーアクチュエータ
において、前記ステータヨークとハウジングとの固着部
を前記ロータの中心から任意の距離Ｒに形成し、前記隣
り合う固着部間のハウジングと前記ロータの中心との距
離ｒが、前記任意の距離Ｒ未満となるように前記固着部
間のハウジングを内側に凹んだ形状に形成し、前記凹ん
だ形状の外側にアクチュエータ取付孔を形成してなるも
のである。

［作用］ 本考案においては、ハウジングのステータヨークの固
着部相互間のハウジングの略均一の厚みを持つ筒状部
を、ステータヨークとハウジングとの固着部を半径とす
る距離Ｒ未満に形成することにより、ステータヨーク及
びロータを大きくしたとき、ステータヨークに巻回する
コイルに支障のない限り、ハウジングとステータヨーク
の固着部以外のハウジングの位置を、ステータヨーク及
びロータの中心側に凹ませることができ、アクチュエー
タ取付部をその中心側に凹ませた位置に設定すれば、中
心からハウジングとステータヨークの固着部までの距離
Ｒを半径とする円筒状のハウジングに対して、ステータ
ヨーク及びロータの中心側に凹ませた距離だけ小形化で
き、かつ、そこにアクチュエータ取付部を確保できる。

［実施例］ 第１図は本考案の一実施例のロータリーアクチュエー
タの使用状態を示す説明図である。第２図は本考案の一
実施例のロータリーアクチュエータの平面状態を示す断
面図で、第３図は第２図の切断線Ｘ−Ｘによる要部断面
図である。

第１図において、ショックアブソーバアウターシェル
11の下端部にはアクスルにロアーステーで取り付けるロ
アナックルジョイント12を有している。前記ロアナック
ルジョイント12がアクスルに取り付けられるのに対し
て、ショックアブソーバピストンロッド10の上部にはア
ッパーナックルジョイントがアッパーステーによってフ
レームに取り付けられる。前記フレームとアクスル間に
はスプリングが介在されてショックアブソーバとスプリ
ングによってサスペンションシステムが構成される。

前記ショックアブソーバアウターシェル11の内部に
は、インナーシリンダ13を内蔵しており、インナーシリ
ンダ13の下端部にはベースバルブアッセンブリが設けら
れている。そして、アブソーバピストンロッド10の下端
部には、ピストンロッドバルブアッセンブリ14が設けら
れており、前記ピストンロッドバルブアッセンブリ14は
アブソーバピストンロッド10の軸心に挿着したコントロ
ールロッド15の端部とロータリーバルブ16とを接続して
いる。前記コントロールロッド15の上端部は、ロータリ
ーアクチュエータの出力軸23の結合溝23aに挾着されて
おり、ロータリーアクチュエータの出力軸23の回動がロ
ータリーバルブ16の回動となって現われる。

ピストンロッドバルブアッセンブリ14には、バウンド
時に前記ピストンロッドバルブアッセンブリ14の下から
上にオイルを通すオイルの大径通路17と、リバウンド時
にオイルをピストンロッドバルブアッセンブリ14の上か
ら下にオイルを通すオイルの小径通路18を有しており、
更に、ピストンロッドバルブアッセンブリ14を通るオイ
ルのバイパス通路を『高』、『中』、『低』と複数段に
開閉制御するオリフィスＡ、オリフィスＢ、オリフィス
Ｃを有している。

前記『高』はサスペンションシステムのショックアブ
ソーバの減衰力を最も高くするものである。前記『低』
は同様にサスペンションシステムのショックアブソーバ
の減衰力を最も低くするものである。そして、前記
『中』は前記サスペンションシステムのショックアブソ
ーバの減衰力を、前記『高』と前記『低』の中間とする
ものである。

なお、前記オリフィスＡはロータリーバルブ16のオリ
フィスとアブソーバピストンロッド10のオリフィスと、
前記オリフィスＢはロータリーバルブ16のオリフィスと
アブソーバピストンロッド10のオリフィスと、前記オリ
フィスＣのロータリーバルブ16のオリフィスとアブソー
バピストンロッド10のオリフィスから形成される。

ロータリーアクチュエータのハウジング21は、そのフ
ランジ部21aの取付孔21bに挿入された螺子22によって、
アクチュエータ取付部材20に螺着される。

第２図において、ステータヨーク25a,25b,25c,25d
は、その中央に配置されたマグネットからなるロータ24
（出力軸23）の中心軸と同心円上に配設されたもので、
前記ステータヨーク25a,25b,25c,25dの内側の歯部は前
記ロータ24と対向しており、その外側はハウジング21に
固着されている。対となるステータヨーク25a及び25cに
は、直列接続されたコイル26a及びコイル26cが巻回され
ている。また、対となるステータヨーク25b及び25dに
は、直列接続されたコイル26b及びコイル26dが巻回され
ている。前記コイル26a,26b,26c,26dを励磁することに
よって、ステータヨーク25a,25b,25c,25d、ロータ24、
ハウジング21を磁路とする磁界が発生する。

したがって、前記ロータ24とステータヨーク25a,25b,
25c,25dとの相互の磁力によりロータ24が回動し、その
出力軸23を回動させる。この出力軸23の回動はピストン
ロッドバルブアッセンブリ14を通るオイルのバイパス通
路を、サスペンションシステムのショックアブソーバの
減衰力の『高』、『中』、『低』対応させて、３位置に
停止させることができる。

一般に、ロータ24の回転トルクはロータ24及びステー
タヨーク25a,25b,25c,25dの径の大きさ、ロータ24の起
磁力、コイル26a,26b,26c,26dのアンペアターン等によ
り決定されるが、起磁力、アンペアターン等が一定であ
れば、ロータ24及びステータヨーク25a,25b,25c,25dの
径の大きさが大きいほど、その回転トルクが大きくでき
ることになる。

特に、本実施例では、ステータヨーク25a,25b,25c,25
dとハウジング21との固着部27a,27b,27c,27dの同心円か
らの距離を半径Ｒ［mm］としたものである。前記ステー
タヨーク25a,25b,25c,25dの相互間に位置するハウジン
グ21は、ステータヨーク25a,25b,25c,25dに巻回したコ
イル26a,26b,26c,26dの配設に支障のない範囲で、ステ
ータヨーク25a,25b,25c,25d及びロータ24の中心側に近
くなるように形成する。即ち、第１図の実施例では、ス
テータヨーク25a,25b,25c,25dとハウジング21との固着
部27a,27b,27c,27d附近の相互間を、ステータヨーク25
a,25b,25c,25dの固着部27a,27b,27c,27d附近を直線で結
ぶ線上にハウジング21を形成したもので、ハウジング21
の固着部27a,27b,27c,27d附近の相互間の同心円からの
最短距離を半径ｒ［mm］としたものである。

したがって、ロータリーアクチュエータのトルクは、
ロータ24及びステータヨーク25a,25b,25c,25dとの距離
を同心円からの半径Ｒ［mm］で設定することができ、ま
た、ロータリーアクチュエータをアクチュエータ取付部
材20に螺着するフランジ部21aの取付孔21bは、ハウジン
グ21の固着部27a,27b,27c,27d相互の同心円からの最短
距離である半径ｒ［mm］の直線上の位置に設定すること
により、ロータリーアクチュエータの取付箇所を、ロー
タ24及びステータヨーク25a,25b,25c,25dとの大きさに
対して、その径間を短く設定できるから見掛上のロータ
リーアクチュエータを小さくすることができる。

なお、第１図の実施例のロータリーアクチュエータで
は、ステータヨーク25a,25b,25c,25dとハウジング21と
の固着部27a,27b,27c,27d附近の相互間を、直線で結ぶ
線上にハウジング21を形成したものであるが、本考案を
実施する場合には、ハウジング21の固着部27a,27b,27c,
27d附近の相互間をステータヨーク25a,25b,25c,25dに巻
回したコイル26a,26b,26c,26dの配設に支障のない範囲
で、ステータヨーク25a,25b,25c,25d及びロータ24の中
心側に近くなるように形成すればよいことから、ロータ
リーアクチュエータの取付箇所であるアクチュエータ取
付部材20に螺着するフランジ部21aの取付孔21bを配設し
た位置と、中心とを結ぶ直線上の位置を、第４図の実施
例のように、ステータヨーク25a,25b,25c,25d及びロー
タ24の同心軸側に近くなるように彎曲させてもよい。或
いは、図示しないが、ロータリーアクチュエータの取付
箇所であるアクチュエータ取付部材20に螺着するフラン
ジ部21aの取付孔21bを配設した位置と、中心とを結ぶ直
線上の位置のみを、同心軸側に近くなるように彎曲させ
てもよい。

このように、上記実施例のロータリーアクチュエータ
は、出力軸23に接続されたマグネットからなるロータ24
と、前記ロータ24の周囲に同心円状に配設されコイル26
a,26b,26c,26dを巻回された2n（ｎは整数）個のステー
タヨーク25a,25b,25c,25dと、略均一の厚みを持つ筒状
部を有し、該筒状部の内側に前記ステータヨーク25a,25
b,25c,25dを固着したハウジング21を具備するロータリ
ーアクチュエータにおいて、前記ステータヨーク25a,25
b,25c,25dとハウジングとの固着部27a,27b,27c,27dを前
記ロータ24の中心から任意の距離Ｒに形成し、前記隣り
合う固着部27a,27b,27c,27d間のハウジング21と前記ロ
ータ24の中心との距離ｒが、前記任意の距離Ｒ未満とな
るように前記固着部27a,27b,27c,27d間のハウジング21
を内側に凹んだ形状に形成し、前記凹んだ形状の外側に
フランジ部21aのアクチュエータ取付孔21bを形成してな
るものである。

したがって、ハウジング21の固着部27a,27b,27c,27d
端部附近の相互間をステータヨーク25a,25b,25c,25dに
巻回したコイル26a,26b,26c,26dの配設に支障のない範
囲で、ステータヨーク25a,25b,25c,25d及びロータ24の
中心側に近くなるように形成することができ、ステータ
ヨーク25a,25b,25c,25d及びロータ24の大きさに対し
て、ロータリーアクチュエータの外部に配設したアクチ
ュエータ取付部を中心側に近くなるように配設できるか
ら、ロータリーアクチュエータの取付けからみた場合に
は、見掛上のロータリーアクチュエータを小形化するこ
とができ、サスペンションシステム用のロータリーアク
チュエータの回動トルクを低下させることがない。

なお、上記実施例では、ロータの周囲に同心円状に配
設されコイルを巻回された４個のステータヨークについ
て説明したが、本考案を実施する場合のステータヨーク
の数は、前記４個に限定されるものではなく、２個また
は６個等の2n（ｎは整数）個のステータヨークとするこ
とができる。

また、本考案を実施する場合のステータヨークとハウ
ジングとの固着は、溶接、螺子、鋲等の公知の固着手段
を使用することができる。したがって、本考案を実施す
る場合のステータヨークとハウジングとの固着部とは、
ステータヨークの外周端部を意味するものであり、中心
から固着部の間を半径とする距離内に形成するハウジン
グの位置は、ステータヨークとハウジングとの固着部端
部附近の相互間となる。

そして、上記実施例では、ステータヨークとハウジン
グとの固着をステータヨークの外側を弧状に形成してい
るが、本考案を実施する場合には、前記円弧に限定され
るものではなく、直線或いは径の大きい弧状としてもよ
い。故に、ステータヨークとハウジングとの固着部を半
径とする距離以内に形成したハウジングのステータヨー
ク相互間からなるハウジングは、略4n柱に形成すること
ができる。

更に、前記実施例ではロータリーアクチュエータにつ
いて説明したが、ロータとステータヨークとの配置関係
を解決したものであるから、この技術は電動機、発電機
にも利用できる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案のロータリーアクチュエータ
は、出力軸に接続されたマグネットからなるロータの周
囲に同心円状に配設されコイルを巻回された2n（ｎは整
数）個のステータヨークと、略均一の厚みを持つ筒状部
を有し、該筒状部の内側に前記ステータヨークを固着し
たハウジングとの固着部を、前記ロータの中心から任意
の距離Ｒに形成し、前記隣り合う固着部間のハウジング
と前記ロータの中心との距離ｒが、前記任意の距離Ｒ未
満となるように前記固着部間のハウジングを内側に凹ん
だ形状に形成し、前記凹んだ形状の外側にアクチュエー
タ取付孔を形成してなるものである。

したがって、ステータヨーク及びロータを大きくした
とき、ステータヨークに巻回するコイルに支障のない限
り、ハウジングとステータヨークの固着部以外のハウジ
ングの位置を、ステータヨーク及びロータの中心側に近
付けることができ、アクチュエータ取付部をその中心側
に近付けた位置に設定すれば、中心からハウジングとス
テータヨークの固着部までを半径とする円筒状のハウジ
ングに対して、ステータヨーク及びロータの中心側に近
付けた距離だけ小形化でき、かつ、そこにアクチュエー
タ取付部を確保できる。故に、限られた取付け空間を有
効利用してロータリーアクチュエータの出力を大きくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のロータリーアクチュエータ
の使用状態を示す説明図、第２図は本考案の一実施例の
ロータリーアクチュエータの平面状態を示す断面図、第
３図は第２図の切断線Ｘ−Ｘによる要部断面図、第４図
は本考案の他の実施例のロータリーアクチュエータの平
面状態を示す断面図、第５図はロータリーアクチュエー
タの要部斜視図である。 図において、 21:ハウジング 21a:フランジ部 21b:取付孔 23:出力軸 24:ロータ 26a,26b,26c,26d:コイル 25a,25b,25c,25d:ステータヨーク、27a,27b,27c,27d:固
着部 である。 なお、図中、同一符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示すものである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】出力軸に接続されたマグネットからなるロ
   ータと、前記ロータの周囲に同心円状に配設されコイル
   を巻回された2n（ｎは整数）個のステータヨークと、略
   均一の厚みを持つ筒状部を有し、該筒状部の内側に前記
   ステータヨークを固着したハウジングを具備するロータ
   リーアクチュエータにおいて、 前記ステータヨークとハウジングとの固着部を前記ロー
   タの中心から任意の距離（Ｒ）に形成し、前記隣り合う
   固着部間のハウジングと前記ロータの中心との距離
   （ｒ）が、前記任意の距離（Ｒ）未満となるように前記
   固着部間のハウジングを内側に凹んだ形状に形成し、前
   記凹んだ形状の外側にアクチュエータ取付孔を形成して
   なることを特徴とするロータリーアクチュエータ。