JPH08289524A - アクチュエータ - Google Patents

アクチュエータ

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JPH08289524A
JPH08289524A JP8833795A JP8833795A JPH08289524A JP H08289524 A JPH08289524 A JP H08289524A JP 8833795 A JP8833795 A JP 8833795A JP 8833795 A JP8833795 A JP 8833795A JP H08289524 A JPH08289524 A JP H08289524A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動体と固定体とを連結するばね体の耐久性
を高める。 【構成】 永久磁石8の両極にヨーク9、10を積層
し、両ヨーク9、10間で軸線方向の延びる溝部12を
形成し、これらの部材により駆動体7を構成する一方、
支持部材3にコイル4を固定して固定体1を構成し、コ
イル4の少なくとも一部を駆動体7の溝部12内に位置
させる。駆動体7と固定体1との間を2枚のばね体1
6、16で連結し、両者を軸線方向に相対的に往復動可
能とする。コイル4に交流を流すと、コイル4に電磁力
が発生するとともに、この電磁力に対する反力が駆動体
7に発生し、この反力が駆動体7を駆動させる動力源と
なる。この反力を振動体からの振動と相反するものとす
ることによって、入力する振動を減衰することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はアクチュエータに関
し、特に、自動車のエンジン等の振動を減衰する防振装
置等に有効なアクチュエータに関するものである。
【0002】
【従来技術およびその問題点】一般に、自動車のエンジ
ン等にあっては回転数に応じた種々の振動が発生するた
め、これらの振動を効果的に減衰し得る防振装置が要求
されるとともに、防振装置を駆動させるためのアクチュ
エータが要求されるものである。
【0003】このような防振装置を駆動させるためのア
クチュエータとして、リニア直流モータの技術を利用し
たものが既に知られている。
【0004】リニア直流モータは、コイルに電流を流す
ことにより推力を発生させるようにしたものであって、
例えば、図9に示すようなものが一般に知られている。
【0005】すなわち、このリニア直流モータは、リニ
アモータ応用ハンドブック(1986年、山田一編著、
工業調査会)の146頁〜147頁に記載された所謂コ
イル可動形リニア直流モータであって、ケーシング21
に装着される永久磁石22と永久磁石22の両極に積層
されるヨーク23、24とからなり、ヨーク23、24
間で軸線方向に延びる溝部25を形成するとともに、永
久磁石22とヨーク23、24との協働により前記溝部
25を通る磁力線を形成する固定体19と、固定体19
に対向して設けられるとともに、前記溝部25内に少な
くとも一部が位置する通電可能なコイル27と、このコ
イル27を支持する支持部28とからなる駆動体26
と、駆動体26と前記固定体19との間に設けられると
ともに、両者を軸線方向に相対的に往復動可能に連結す
るばね体29とから構成されている。
【0006】そして、駆動体26のコイル27に電流を
流すことによりコイル27に軸線方向への推力を生じさ
せ、コイル27と一体をなす支持部28に装着されてい
る対物レンズ30を軸線方向に移動させ、対物レンズ3
0とケーシング21に装着されている固定レンズ31と
の間の距離を調整するものである。
【0007】このようなコイル可動形リニア直流モータ
にあっては、コイル27へ通電する電流(直流)の大き
さに応じてコイル27の移動量が変化するので、電流の
大きさを所定の値に設定することにより対物レンズ30
を所望の位置に位置決めすることができるものである。
【0008】そして、このような構成のコイル可動形リ
ニア直流モータの技術を利用して自動車のエンジン等の
振動体の防振装置を駆動させるアクチュエータを構成す
るには、駆動体26のコイル27に直流電流ではなく交
流電流を流し、コイル27を固定体19に対して相対的
に軸線方向に往復駆動させ、コイル27とばね体29と
によるバネ−マス系の振動を発生させる。そして、この
振動を入力する振動と逆位相の振動とすることにより、
振動体側から入力する振動を減衰することができるもの
である。
【0009】しかしながら、上記のように構成したアク
チュエータにあっては、駆動体26側のコイル27と固
定体19側のケーシング21との間は1枚のばね体29
によって連結されているだけであるため、ばね体29の
耐久性が低く、長期的に安定した性能を発揮することが
できない。
【0010】この発明は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、ばね体の耐久性を高め
ることによって全体としての耐久性を向上させ、長期的
に安定した性能を発揮することができるアクチュエータ
を提供することを目的とするものである。
【0011】
【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、永久磁石と該永久磁石の両極に積
層されるヨークとからなり、前記ヨーク間で軸線方向に
延びる溝部を形成するとともに、前記永久磁石と前記ヨ
ークとの協働により前記溝部を通る磁力線を形成する駆
動体と、該駆動体に対向して設けられるとともに、前記
溝部内に少なくとも一部が位置する通電可能なコイル
と、該コイルを支持する支持部とからなる固定体と、前
記駆動体と固定体との間に設けられるとともに、両者を
軸線方向に相対的に往復動可能に連結する少なくとも2
枚のばね体とを具えた手段を採用したものである。ま
た、前記ばね体は粘弾性体に金属体を積層してなる手段
を採用したものである。
【0012】
【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、固定体のコイルに交流電流を流すと、コイルにフ
レーミングの左手の法則による電磁力が発生するととも
に、この電磁力の反力が駆動体に発生する。この反力が
駆動体を駆動させる動力源となる。駆動体はそれ自身の
質量とばね体とによるバネ−マス系の振動体であるため
軸線方向に往復駆動し、このとき駆動体に生じる慣性力
がばね体を介して固定体側に伝達され、さらに固定体を
介して固定体に連結する振動体に伝達される。
【0013】
【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図1〜図4には、この発明によるアクチュエ
ータの第1の実施例が示されていて、図1は全体を示す
概略縦断面図、図2は図1に示すものの部分拡大平面
図、図3は図2に示すもののA−A線断面図、図4は図
1に示すものの伝達力と周波数との関係を示した説明図
である。
【0014】すなわち、この実施例に示すアクチュエー
タは、自動車のエンジン等の振動体側に連結される固定
体1と、この固定体1と所定の間隔をおいて対向して設
けられるとともに、固定体1に対して相対的に軸線方向
に往復動可能な駆動体7と、固定体1と駆動体7との間
に設けられるとともに、両者を軸線方向に相対的に往復
動可能に連結するばね体16、16とを具えている。
【0015】前記固定体1は、円板状をなす蓋部材2
と、この蓋部材2の下面側にボルト5によって連結され
る環状の支持部材3と、蓋部材2の中心部に装着される
ボルト等の連結部材6と、支持部材3の下面側に接着等
によって連結される環状のコイル4とから構成されてい
る。
【0016】前記支持部材3の内周面には環状の段部3
aが設けられ、この段部3a内に後述する前記ばね体1
6の外側ボス16bが嵌着されるようになっている。
【0017】前記駆動体7は、上下面に磁極を有する環
状の永久磁石8と、永久磁石8の上面側に積層される磁
性材からなる環状の上側ヨーク9と、永久磁石8の下面
側に積層される磁性材からなる環状の下側ヨーク10
と、永久磁石8および両ヨーク9、10の中心部に装着
され、下端部が下側ヨーク10の下面よりも下方に突出
するとともに、上端部が上側ヨーク9の上面よりも上方
に突出する非磁性材からなる棒状の固定部材11とから
構成されている。
【0018】前記上側ヨーク9の内周側の下端部には、
前記永久磁石8の内周面よりも内方に突出する環状の突
部9aが一体に形成されるとともに、この突部9aの上
側の部分は上方に行くほど大径となるテーパ面9bに形
成されている。
【0019】前記下側ヨーク10の内周側の下端部に
は、前記永久磁石8の内周面よりも内方に突出する環状
の突部10aが一体に形成されるとともに、外周縁部に
は上方に突出する環状のフランジ部10bが一体に形成
されている。
【0020】前記フランジ部10bの内周面と前記上側
ヨーク9の外周面および永久磁石8の外周面との間に
は、上部が開口する軸線方向に延びる環状の溝部12が
形成され、この溝部12内に前記コイル4の少なくとも
一部が遊嵌状態で位置するようになっている。
【0021】前記固定部材11の上端部には環状の段部
11aが設けられていて、この段部11a内に後述する
前記ばね体16の内側ボス16aが嵌着されるようにな
っている。また、前記固定部材11の下端部にはねじ部
11bが螺設されていて、このねじ部11bにナット1
3を螺合することで前記固定部材11が永久磁石8およ
び両ヨーク9、10の中心部に固定されるものである。
【0022】前記上側ヨーク9の突部9aと前記永久磁
石8と前記下側ヨーク10の突部10aとの間には、内
周側が開口する環状の溝部14が形成されているととも
に、この溝部14内には弾性体からなる環状のシール部
材15、例えばOリング等が装着され、このシール部材
15によって前記固定部材11と永久磁石8および両ヨ
ーク9、10との間がシールされるようになっている。
【0023】前記ばね体16は、環状をなす内側ボス1
6aと、この内側ボス16aの外側に位置する環状の外
側ボス16bと、両ボス間の複数箇所を(この実施例で
は4箇所)一体に連結する棒状のリブ16c、16c…
…とからなるものであって、前述したように、内側ボス
16aが前記固定部材11の上端部の段部11aに嵌着
され、外側ボス16bが前記支持部材3の内周面の段部
3aに嵌着されるものである。
【0024】なお、この実施例では固定体1と駆動体7
との間に2枚のばね体16、16を上下方向に所定の間
隔をおいて装着したが、これに限定することなく、両者
間に2枚以上のばね体16、16……を所定の間隔で装
着してもよいものである。
【0025】次に、前記に示すものの作用について説明
する。まず、固定体1を連結部材6を介して自動車のエ
ンジン等の振動体(図示せず)に連結し、エンジン等の
振動体を作動させると、振動体側から種々の振動が連結
部材6を介して蓋部材2および支持部材3に入力する。
【0026】ここで、固定体1のコイル4に交流を流す
と、フレーミングの左手の法則により電磁力がコイル4
に発生するとともに、その反力が駆動体7側に発生し、
この反力が駆動体7を駆動させる動力源となる。
【0027】この場合、駆動体7はそれ自身の質量とば
ね体16、16とによるバネ−マス系の振動体となるの
で、コイル4に交流を流した際の電磁力によって軸線方
向に往復動、すなわち振動することになる。そして、こ
のとき駆動体7に生じる慣性力が2枚のばね体16、1
6を介して固定体1側に伝達されるとともに、固定体1
から振動体に伝達され、このときの伝達力を振動体の振
動によるものと相反するものとすることによって、振動
体から入力する振動を減衰することができるものであ
る。
【0028】上記のように構成したこの実施例によるア
クチュエータにあっては、固定体1と駆動体7との間に
2枚のばね体16、16を設け、2枚のばね体16、1
6によって固定体1と駆動体7との間を連結するように
したので、従来の1枚のばね体によって両者間を連結し
たものに比べてばね体16、16の耐久性を大幅に高め
ることができることになる。したがって、長期的に安定
した性能を発揮することができることになる。
【0029】なお、図4には前述したものの伝達力と周
波数との関係が示してあり、この図からも周波数に応じ
た伝達力が得られることが明確である。
【0030】図5〜図8には、この発明によるアクチュ
エータの第2の実施例が示されていて、図5は全体を示
す概略縦断面図、図6は図5に示すものの部分拡大平面
図、図7は図6に示すもののB−B線断面図、図8は図
5に示すものの伝達力と周波数との関係を示した説明図
である。
【0031】すなわち、この実施例に示すアクチュエー
タは、固定体1と駆動体7とを連結するばね体16、1
6を、板状をなす粘弾性体17の上下面に板状をなす金
属体18、18を積層したものであって、その他の構成
は前記第1の実施例に示すものと同様の構成を有してい
るので、前記第1の実施例に示すものと同一の部分には
同一の番号を付してその構成の詳細な説明は省略するも
のとする。
【0032】そして、上記のように構成したこの実施例
によるアクチュエータの固定体1を連結部材6を介して
自動車のエンジン等の振動体(図示せず)に連結し、エ
ンジン等の振動体を作動させると、振動体側から種々の
振動が連結部材6を介して蓋部材2および支持部材3に
入力する。
【0033】ここで、固定体1のコイル4に交流を流す
と、フレーミングの左手の法則により電磁力がコイル4
に発生するとともに、その反力が駆動体7側に発生し、
この反力が駆動体7を駆動させる動力源となる。
【0034】この場合、駆動体7はそれ自身の質量とば
ね体16、16とによるバネ−マス系の振動体となるの
で、コイル4に交流を流した際の電磁力によって軸線方
向に往復動、すなわち振動することになる。そして、こ
のとき駆動体7に生じる慣性力が2枚のばね体16、1
6を介して固定体1側に伝達されるとともに、固定体1
から振動体に伝達され、このときの伝達力を振動体の振
動によるものと相反するものとすることによって、振動
体から入力する振動を減衰することができるものであ
る。
【0035】上記のように構成したこの実施例によるア
クチュエータにあっては、固定体1と駆動体7との間に
2枚のばね体16、16を設け、2枚のばね体16、1
6によって両者間を連結するようにしたので、従来の1
枚のばね体によって両者間を連結したものに比べてばね
体16の耐久性を大幅に高めることができることにな
る。したがって、長期的に安定した性能を発揮すること
ができることになる。
【0036】また、この実施例によるアクチュエータ
は、ばね体16を粘弾性体17の上下面に金属体18、
18を積層して構成してあるので、バネ−マス系である
駆動体7が振動体との共振点付近で大きな伝達力が発生
しても、その伝達力の急激な上昇をばね体16の粘弾性
体17のダンピング特性によって抑えることができるこ
とになる(図5参照)。
【0037】したがって、前記第1の実施例に示すばね
体16に比べてばね体16に加わる負荷を小さくするこ
とができ、ばね体16の耐久性をより高めることがで
き、安定した性能を長期的に発揮することができるもの
である。
【0038】
【発明の効果】この発明は、永久磁石と該永久磁石の両
極に積層されるヨークとからなり、前記ヨーク間で軸線
方向に延びる溝部を形成するとともに、前記永久磁石と
前記ヨークとの協働により前記溝部を通る磁力線を形成
する駆動体と、該駆動体に対向して設けられるととも
に、前記溝部内に少なくとも一部が位置する通電可能な
コイルと、該コイルを支持する支持部とからなる固定体
と、前記駆動体と固定体との間に設けられるとともに、
両者を軸線方向に相対的に往復動可能に連結する少なく
とも2枚のばね体とを具えた構成としたことにより、以
下のような効果を奏することになる。すなわち、固定体
のコイルの交流を流すと、コイルにはフレーミングの左
手の法則により電磁力が発生するとともに、この電磁力
に対する反力が駆動体側に発生し、この反力が駆動体を
駆動させる動力源となる。ここで、駆動体は、その質量
とばね体とによるバネ−マス系の振動体であるので、コ
イルに交流を流した際の電磁力によって振動する。この
とき、駆動部に生じる慣性力がばね体を介して固定体に
伝達され、固定体から振動体に伝達され、このときの伝
達力を振動体からの振動と相反するものとすることによ
って、入力する振動を減衰することができるものであ
る。この場合、固定体と駆動体との間には2枚のばね体
が設けられていて、それらのばね体によって両者間が連
結されているので、従来の1枚のばね体によって両者間
を連結したものに比べてばね体の耐久性を高めることが
でき、安定した性能を長期的に発揮することができるも
のである。また、前記ばね体は粘弾性体に金属体を積層
してなる構成としたことにより、以下のような効果を奏
することになる。すなわち、駆動体はバネ−マス系の振
動体であって、振動体からの振動との共振点を有するも
のであり、その共振点付近での伝達力が急激に上昇する
ものである。ここで、ばね体を粘弾性体に金属体を積層
して構成したことにより、粘弾性体のダンピング特性に
より共振点付近での伝達力の急激な上昇を抑えることが
できる。したがって、ばね体に加わる負荷を小さくする
ことができ、ばね体の耐久性が大幅に高まり、安定した
性能を長期的に発揮できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるアクチュエータの第1の実施例
を示した概略縦断面図である。
【図2】図1に示すものの部分拡大平面図である。
【図3】図2に示すもののA−A線断面図である。
【図4】図1に示すものの伝達力と周波数との関係を示
した説明図である。
【図5】この発明によるアクチュエータの第2の実施例
を示した概略縦断面図である。
【図6】図5に示すものの部分拡大平面図である。
【図7】図6に示すもののB−B線断面図である。
【図8】図5に示すものの伝達力と周波数との関係を示
した説明図である。
【図9】従来のアクチュエータの一例を示した概略縦断
面図である。
【符号の説明】
1、19……固定体 2……蓋部材 3……支持部材 3a、11a……段部 4、27……コイル 5……ボルト 6……連結部材 7、26……駆動体 8、22……永久磁石 9……上側ヨーク 9a、10a……突部 9b……テーパ面 10……下側ヨーク 11……固定部材 11b……ねじ部 12、14、25……溝部 13……ナット 15……シール部材 16、29……ばね体 16a……内側ボス 16b……外側ボス 16c……リブ 17……粘弾性体 18……金属体 21……ケーシング 23、24……ヨーク 28……支持部 30……対物レンズ 31……固定レンズ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 永久磁石(8)と該永久磁石(8)の両
    極に積層されるヨーク(9)(10)とからなり、前記
    ヨーク(9)(10)間で軸線方向に延びる溝部(1
    2)を形成するとともに、前記永久磁石(8)と前記ヨ
    ーク(9)(10)との協働により前記溝部(12)を
    通る磁力線を形成する駆動体(7)と、 該駆動体(7)に対向して設けられるとともに、前記溝
    部(12)内に少なくとも一部が位置する通電可能なコ
    イル(4)と、該コイル(4)を支持する支持部材
    (3)とからなる固定体(1)と、 前記駆動体(7)と固定体(1)との間に設けられると
    ともに、両者を軸線方向に相対的に往復動可能に連結す
    る少なくとも2枚のばね体(16)(16)とを具えた
    ことを特徴とするアクチュエータ。
  2. 【請求項2】 前記ばね体(16)は粘弾性体(17)
    に金属体(18)(18)を積層してなる請求項1記載
    のアクチュエータ。
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