JPS6325691Y2 - - Google Patents

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JPS6325691Y2
JPS6325691Y2 JP1981123955U JP12395581U JPS6325691Y2 JP S6325691 Y2 JPS6325691 Y2 JP S6325691Y2 JP 1981123955 U JP1981123955 U JP 1981123955U JP 12395581 U JP12395581 U JP 12395581U JP S6325691 Y2 JPS6325691 Y2 JP S6325691Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車のドアのロツクおよびアンロ
ツクを電気的操作スイツチにより自動的に行なう
ドアロツク装置の駆動装置部アクチユエータに関
する。
従来から、ドアロツク装置用のアクチユエータ
においては、その駆動手段として第１図に示すよ
うな電磁ソレノイドが用いられている。第１図に
おいては、１はヨーク、２および２′は電磁コイ
ル、３は可動鉄心、４はシヤフト、５は軸受をそ
れぞれ示す。この電磁ソレノイドの動作は次の通
りである。電磁コイル２に通電すると可動鉄心３
は、電磁吸引力により図示矢印Ｂ方向に吸引され
る。一方電磁コイル２′に通電すると可動鉄心３
は電磁吸引力により図示矢印Ａ方向に吸引され
る。このように電磁コイル２および２′に交互に
通電することによりシヤフト４に取付られたロツ
ド（図示せず）を押引作動せしめて、ドアのロツ
クおよびアンロツクを行なう。
ところで通常のドアロツク装置におけるロツク
およびアンロツクの機構および動作は次の通りで
ある。まず機構としては、アクチユエータのシヤ
フトに取付けられたロツドはフツクに固着され、
このフツクがいわゆるヒンジに固着あるいは開放
されることにより、ロツクおよびアンロツクが行
なわれる。そしてこの動作の過程で、フツクには
トーシヨンバーやコイルバネが取り付けられてお
り、その動作には節度がもたせられているため、
ロツクおよびアンロツクとも、この節度を乗り越
えてしまえば逆戻りしないようになつている。通
常、この節度を乗り越えるまでの動作距離は、例
えば全動体距離が９mmの装置の場合、動作開始点
から２〜４mm程度の間に設定されることが多く、
アクチユエータに必要な推力は動作開始点からこ
の動作距離までの間に節度を乗り越え得る推力
（一般には2.5Kg・程度）であればよいことにな
る。従つてドアロツク用アクチユエータの推力特
性として真に必要とされるのは動作前半の推力が
大きく、終端では小さくなることである。
ここで、第１図に示す電磁ソレノイドの推力特
性を第２図に示す。電磁ソレノイドの発生推力
は、可動鉄心とヨークの軸方向に相対向する端面
間の磁気吸引力に基くため、その推力特性は、第
２図から明らかな如く動作開始時には発生推力が
小さく、一方動作終了時には発生推力が大とな
る。したがつて電磁ソレノイドを駆動手段として
用いるドアロツク用アクチユエータには次のよう
な欠点がある。
(1) 動作終了時の発生推力が大であるため終端で
の作動音が衝撃的でしかもかなり大きくなる。
(2) 終端での衝撃音を吸収するために吸音材をヨ
ーク端面もしくは可動子端面に装着すると、電
磁吸引力を発生するギヤツプ長が大となるた
め、発生推力が低下してしまう。
(3) 押、引動作の各々に別個の電磁コイルを使用
する必要があるため、寸法および重量とも大と
なる。
本考案の目的は、従来技術の欠点を解消し、動
作開始時の推力が大で、小型かつ軽量なドアロツ
ク用アクチユエータを提供することである。
以下本考案の詳細を図面により説明する。
第３図は本考案のドアロツク用アクチユエータ
における駆動装置部の一実施例を示す縦断面図で
ある。図中、６は縦断面端面形状が略Ｅ型に形成
されたヨークであり、いずれも軟磁性材料からな
る筒状の外周ヨーク７、センターヨーク８および
サイドヨーク９，９′からなり、そしてサイドヨ
ーク９，９′は、外周ヨーク７の両端に装着され
た側板１０，１０′を介して外周ヨーク７と一体
化されている。サイドヨーク９，９′の中心には
それぞれ軸受１１，１１′が固定されている。ヨ
ーク６内にはコイルボビン１２，１２′にそれぞ
れ収納された２個の電磁コイル１３，１３′が配
設され、電磁コイル１３，１３′は相隣る部分に
同極が発生するように直列もしくは並列に結線さ
れている。次にヨーク６内には可動子１４が配置
されている。この可動子１４は、軸方向に着磁さ
れたリング状の永久磁石１５の両端に磁極片１
６，１６′を装着し、さらに磁極片１６，１６′の
両端にゴム等の吸音材１７，１７′を装着したも
ので、これらは軸１８に一体的に支持固定されて
いる。そして軸１８は軸受１１，１１′を介して
ヨーク６に支持されている。また上記の駆動装置
においては、磁極片１６および１６′はそれぞれ
環状部１６ａおよび１６′ａとテーパー部１６ｂ
および１６′ｂからなり、そしてサイドヨーク９，
９′の内面はこのテーパー部１６ｂ，１６′ｂと相
似形状となるように形成されている。
上記の構成による動作は次の通りである。まず
電磁コイル１３および１３′にセンターヨーク８
の磁極部８ａにＳ極がそしてサイドヨーク９，
９′の磁極部９ａ，９′ａにＮ極が発生するように
通電すると、磁極片１６は磁極部９ａと磁気的に
反発し、一方磁極片１６′は磁極部９′ａに磁気的
に吸引される。このことから、可動子１４は、図
示矢印Ａ方向への推力が付与される。また、電磁
コイル１３，１３′の通電方向が逆になると、同
様の磁気的関係が生じて可動子１４は図示矢印Ｂ
方向への推力が付与される。
ここで、上記の駆動装置の発生推力の大きさは
ヨーク磁極部と可動子磁極片の相対位置関係によ
り影響をうける。先ず、発生推力は永久磁石の磁
束量ならびに電磁コイルに入力する電流量に比例
することはもちろんであるが、この他にストロー
ク各位置における推力は上述した相対位置関係に
より影響をうける。すなわちストローク位置にお
いて最大推力が得られるのは、磁気回路のパーミ
アンスの変化分が最大の位置になるところであ
る。その位置は可動子の磁極片とヨーク磁極部の
エツヂ部が互いに異極同志で対向する位置であ
る。そして上記の駆動装置においては、このよう
な位置関係が維持できるため、第４図に示すよう
な推力特性が得られる。すなわち第４図において
は、動作初期に推力が大きく、動作終了時に推力
が小さくなつている。
この場合、第４図に示した推力特性を得るため
にはヨークと可動子との寸法関係を次のように設
定することが好ましい。第５図はこの寸法関係を
説明するための上記駆動装置の要部拡大図であ
る。図中、ＡはＥ形ヨーク端部磁極片間軸方向長
さ、ＢはＥ形ヨーク中央磁極片軸方向長さ、Ｃは
可動子外周面における端部磁極片間軸方向長さ、
Ｄは可動子軸方向長さ、lgはＥ形ヨークと可動子
磁極間のギヤツプ寸法をそれぞれ示す。上記の各
種寸法要素において、(1)Ｄ，Ａ＞Ｃおよび(2)Ｂ≧
Ｃ≧lgなるように設定することにより、好適な推
力特性が得られる。ただし、この寸法関係はあく
までＥ形ヨーク磁極部と可動子磁極片との磁気的
関係を構成する上すなわち磁気的ギヤツプを構成
する上で、必要な磁極片に対して設定されたもの
である。
また本考案の装置においては、永久磁石が筒状
電磁コイルに発生する減磁界の影響を受けて減磁
するので、これを最小限にとどめて所定の推力を
得るためにはBHCが4000Oe以上の永久磁石すなわ
ち希土類磁石を用いることが望ましい。希土類磁
石は最大エネルギー種が高く、かつ残留磁束密度
も高いためこの磁石を用いることにより駆動装置
を小型かつ軽量化することができ、例えば従来の
電磁ソレノイドでは外径を50mmφ程度とする必要
があつたのに対してヨーク外径を35mmφ以下にし
ても所定の推力が得られる。
なお希土類磁石は比較的脆いため欠け等を防ぐ
ために、第３図に示す如くその外周面を樹脂膜、
プラスチツクフイルム、アルミニウムやステンレ
スの薄板などの非磁性体１９で被覆することが好
ましい。
また本考案は第３図に示すものに限らず次のよ
うにしてもよい。すなわち吸音材を可動子に設け
るかわりにヨークに取りつけてもよい。また軸受
は省略してもよい。
なお第６図は本考案の他の実施例を示す縦断面
図であり、第３図と同一部分は同一の参照符号で
示す。一般にコイルボビン１２，１２′は絶縁性
樹脂材料により射出成形により形成されるが、こ
の場合はコイルボビン１２，１２′の外周面に突
起１２ａ，１２′ａを一体に成形し、これら突起
１２ａおよび１２′ａを磁気空隙２０および２
０′にそれぞれ嵌装したものである。このような
構成によれば、突起１２ａ，１２′ａの寸法は高
精度にできるため磁気空隙寸法を高精度に設定で
きよつて作動性能のバラツキを無くすことがで
き、さらに外周ヨークの一端７ａをカシメ組立て
る際にカシメ圧力は突起１２ａ，１２′ａで受け
るため電磁コイル１３，１３′の変形を防止でき
るという効果が得られる。
以上に記述の如く本考案によれば次のような効
果が得られる。
(1) ドアロツク用アクチユエータに必要とされる
推力特性が有効に得られ、装置の小型化ならび
に軽量化を達成できる。
(2) 吸音材を設けるためのスペースが十分に確保
され、しかも終端での発生推力が小さく、作動
音が全んどないため、極めて実用性が高い。
【図面の簡単な説明】
第１図は電磁ソレノイドの断面図、第２図は第
１図の推力特性図、第３図は本考案の一実施例を
示す縦断面図、第４図は第３図の推力特性図、第
５図は本考案の装置の寸法関係を説明するための
図、第６図は本考案の他の実施例を示す縦断面図
である。 ６……ヨーク、１３，１３′……電磁コイル、
１４……可動子、１５……永久磁石、１６，１
６′……磁極片、１７，１７′……吸音材、１８…
…軸。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 電気操作スイツチにより自動的にドアをロツ
    クおよびアンロツクする装置におけるアクチユ
    エータにおいて、軸を含む平面における縦断面
    端面形状を略Ｅ形に形成した軟磁性材料からな
    るヨーク内に、２個の電磁コイルを相隣る部分
    に同極が発生するように配設し、該ヨーク中央
    部には、軸方向に着磁してなる横断面円形の永
    久磁石の両端に、該永久磁石とほぼ同等の外径
    を有する環状部と円錐台状部からなる一対の磁
    極片を保持してなる可動子を、軸方向移動自在
    に配設するとともに、前記ヨークの両側内周面
    を前記磁極片の円錐台状部と略相似形状に形成
    せしめてなる往復駆動装置を有することを特徴
    とするドアロツク用アクチユエータ。 ２ ヨークと可動子との寸法関係を下記の如く設
    定して、動作前半の推力が動作終了時推力より
    大となる発生推力特性を有する往復駆動装置を
    そなえたことを特徴とする実用新案登録請求の
    範囲第１項記載のドアロツク用アクチユエー
    タ。 Ｄ，Ａ≧Ｃ Ｂ≧Ｃ≧lg 但し、Ａ：Ｅ形ヨーク端部磁極片間軸方向長さ Ｂ：Ｅ形ヨーク中央磁極片軸方向長さ Ｃ：可動子外周面における端部磁極片間
    軸方向長さ Ｄ：可動子軸方向長さ lg：Ｅ形ヨーク内周面と可動子外周面と
    の間隙 ３ 永久磁石としてBHCが4000Oe以上の希土類磁
    石を用いたことを特徴とする実用新案登録請求
    の範囲第１項又は第２項記載のドアロツク用ア
    クチユエータ。 ４ 永久磁石の外周面を非磁性材料からなる保護
    部材で被覆したことを特徴とする実用新案登録
    請求の範囲第３項記載のドアロツク用アクチユ
    エータ。 ５ 磁極片の両端に緩衝部材を装着したことを特
    徴とする実用新案登録請求の範囲第１〜４項の
    いずれかに記載のドアロツク用アクチユエー
    タ。
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