JPS6325692Y2 - - Google Patents

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、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動作
開始点から２mm程度までであり、アクチユエータ
に必要な推力はこの初期から２mm程度までに節度
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
は動作初期の推力が大きく、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。

(4) 動作初期の必要吸引力を満足させるために、
形状が大型化し、かつ高価なものとなる。

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断面図であ
る。図中、６は縦断面端面が略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セン
ターヨーク７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
７，７′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１
２，１２′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１３，１
３′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１６，１６′を装着し、さらに磁
極片１６，１６′の両端にゴム等の吸着材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１１は軸受１
３，１３′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。先づ、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
定することが必要である。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型ヨーク端部磁極片間軸方向長
さ、ＢはＥ型ヨーク中央部磁極軸方向長さ、Ｃは
可動子磁極片軸方向間の長さ、Ｄは可動子磁極片
外側軸方向長さ、l_gはＥ形ヨークと可動子磁極間
のギヤツプ寸法、Ｌはストロークをそれぞれ示
す。上記の各種寸法要素において、(1)Ｄ，Ａ＞Ｃ
および(2)Ｂ≧Ｃ≧l_g(3)０≦Ｌ／２−Ｂ−Ｃ／２≦２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。特に(3)の条件は動作の初期０〜２mmの間
に、最大推力が得られる寸法条件である。ただ
し、この寸法関係はあくまでＥ型ヨーク磁極部と
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BH_Cが7800^Oe以上の永久磁石すなわ
ち希土類コバルト磁石特にRCO₅成分系統のもの
を用いることが望ましい。希土類コバルト磁石は
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る。

希土類コバルト磁石として、下記(イ)，(ロ)の同一 (イ) Br＝8500^G BH_C＝8000^Oe (ロ) Br＝9500^G BH_C＝6000^Oe 寸法の磁石を使用した減磁試験において、(イ)磁石
は減磁なし、(ロ)磁石は50％以上減磁という結果で
あつた。

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かつ充分
な推力特性が得られ、小形、軽量化が達成でき
た。

(2) 終端での推力が小さく、かつ吸音材を設ける
スペースが充分にあるため作動音が非常に小さ
い。

(3) 減磁がほとんど無く、信頼性が高い。

【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
   端面を略Ｅ型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、該ヨーク中空部に
   は、軸方向に着磁してなる永久磁石の両端に、
   該永久磁石とほぼ同等の外形を有する環状部と
   円錐台状部からなる磁極片を保持してなる可動
   子を、所定ストローク軸方向可動自在に配設す
   るとともに、前記ヨークの両側内周面が前記磁
   極片の円錐台状部と相似形状に形成してなるド
   アロツク用アクチユエータにおいて、ヨーク、
   可動子、ストロークとの寸法関係を下記の如く
   定めたことを特徴とするドアロツク用アクチユ
   エータ。 Ｄ，Ａ＞Ｃ Ｂ＞Ｃ≧lg ０≦Ｌ／２−Ｂ−Ｃ／２≦２ 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；可動子外周における磁極片内側間軸
   方向長さ Ｄ；可動子軸方向長さ l_g；Ｅ形ヨーク内周面と可動子外周面との
   間隙 Ｌ；ストローク ２ 永久磁石として、BH_Cが7800^(Oe)以上の希土
   類コバルト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項記載のドアロツク用
   アクチユエータ。