JPS6325693Y2 - - 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。

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、この節度を乗り込えてし
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・ｆ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
作初期の推力が大きく、終端での推力は小さくな
ることである。

しかるに、従来からドアロツク装置用アクチユ
エータにおいてその駆動手段として多く使用され
ている電磁ソレノイドは、応答性はよいが、動作
終了時の発生推力が大であるため、終端の作動音
が衝撃的でしかもかなり大きいという欠点を有し
ている。またこの電磁ソレノイドにおいて、終端
での衝撃音を吸引するための吸音材をヨーク端面
もしくは可動鉄心の端面に設けると、電磁吸引力
を発生するためのギヤツプ長が大となることから
発生推力の低下をもたらすという欠点もある。ま
たこの電磁ソレノイドは、押・引各動作にそれぞ
れ別個の電磁コイルを使用する必要があるため、
ドアロツク用アクチユエータの寸法および重量と
もに大となる欠点を有する。

そこで本考案者等は例えば実願昭55−104726
号、実願昭55−104727号、実願昭55−104728号等
によりドアロツク用アクチユエータとして可動磁
石式の往復駆動装置をそなえたもの提案した。こ
の種ドアロツク用アクチユエータによれば、動作
開始時の推力が動作終端での推力より大で、しか
も小型かつ軽量なものが得られるが、更に小型化
してドアのスペースが狭くても容易に取り付けら
れるドアロツク用アクチユエータが要求されてい
る。

本考案の目的は、動作開始時の推力が大で、し
かもドアのスペースが狭くても取付が容易で極め
て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。

本考案のドアロツク用アクチユエータは、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、ヨーク中央部には、軸方向に着磁して
なる永久磁石の両端にそれぞれ磁極片を装着して
なる可動子を軸方向移動自在に配置し、前記ヨー
クの中央磁極片の内径を前記ヨークの端部磁極片
の内径より大きく設定してなる往復駆動装置をそ
なえたことを特徴としている。

以下本考案の詳細を図面により説明する。

第１図は、実願昭55−104728号に係るドアロツ
ク用アクチユエータの往復駆動装置の断面図であ
る。図中１は軸を含む平面における縦断面端面を
略Ｅ型に形成したヨーク（以下単にＥ型ヨークと
いう）であり、いずれも軟磁性材料からなる外周
ヨーク２、センターヨーク３およびサイドヨーク
４，４′から構成されている。Ｅ型ヨーク１内に
は２個の電磁コイル５，５′が配設され、これら
コイル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。Ｅ型ヨーク１の
中央部には、可動子６が配置されている。可動子
６は、軸方向に着磁されたリング状の永久磁石７
の両端にそれぞれ磁極片８，８′を装着して構成
され、さらにその両端にはそれぞれゴム等の吸音
材９，９′が装着されている。可動子６はその両
端の軸１０に支持固定されており、軸１０はサイ
ドプレート１２，１２′にそれぞれ固定された軸
受１１，１１′を介してサイドプレート１２，１
２′に支持される。しかるに、第１図の往復駆動
装置においては、センターヨーク３の内径Doと
サイドヨーク４，４′の内径DiとがDo＝Diとなる
ように設定されている。そのため電磁コイル５，
５′のためのスペースを確保するために、外周ヨ
ーク２の外径Ｄを35mmφ程度とする必要があつ
た。この外径Ｄの値は、前述の電磁ソレノイドの
場合の外径50mmφ程度と比較すると著しく小さく
なつているが、それでも簡単にドアのスペースに
取り付けるのは困難であり、外径Ｄが30mmφ以下
の往復駆動装置が望まれている。

そこで本考案者が種々検討した結果、第２図に
示す往復駆動装置により、このような要求を満た
すことができた。

第２図は、本考案の一実施例を示す往復駆動装
置の断面図であり、第１図と同一機能部分は同様
の参照符号で示す。また第３図は第２図の要部拡
大断面図である。まず第２図において、外周ヨー
ク１の中央には環状のセンターヨーク３′が固定
されそしてヨーク１の両端にはサイドヨーク４ａ
および４′ａがそれぞれ固定され、Ｅ型ヨーク１
ａが構成されている。Ｅ型ヨーク１ａ内には２個
の電磁コイル５，５′が配設されており、第２図
と同様に結線されている。Ｅ型ヨーク１の中央部
には、永久磁石７の両端にそれぞれ磁極片８ａお
よび８′ａを装着して、全体が略山形状に形成さ
れた可動子６ａが配置されている。可動子６ａを
支持している軸１０は軸受１１，１１′を介して
サイドヨーク４ａ，４′ａに支持されている。

この往復駆動装置においては、第３図に示す如
く、センターヨーク３ａの内径Doはサイドヨー
ク４ａ，４′ａの内径Diより大であるため、外周
ヨーク１の外径を小さくしても電磁コイル５，
５′のスペースを十分に確保することができ、外
径25mmφ程度の往復駆動装置を得ることができ
た。この程度に外径をおさえることができるため
に、重量を大巾に軽減できることはもちろん、ド
アのスペースが多少狭くても簡単に取り付けるこ
とができる。

なお、上記の往復駆動装置の動作は次の通りで
ある。まず電磁コイル５，５′にセンターヨーク
３ａにＳ極がそしてサイドヨーク４ａ，４′ａに
Ｎ極が発生するように通電すると、磁極片８ａは
サイドヨーク４ａと磁気的に反発し、一方磁極片
８′ａはサイドヨーク４′ａに磁気的に吸引され
る。よつて可動子６ａには、図示矢印Ａ方向の推
力が付与される。次に電磁コイル５，５′への通
電方向を逆にすると、上記と逆の磁気的関係が生
じて可動子６ａには図示矢印Ｂ方向への推力が付
与される。

ここで、上記の往復駆動装置の発生推力の大き
さは、ヨ型ヨークの磁極片と可動子の磁極片の相
対位置関係により影響を受ける。すなわちこの発
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の各位置における推力は
上記の相対位置関係により影響をうける。すなわ
ちストロークの各位置において最大の推力が得ら
れるのは、磁気回路のパーミアンスの変化分が最
大の位置となるところであり、その位置は可動子
の磁極片とヨーク磁極片のエツヂ部が異極同志で
対向する位置である。そして上記の往復駆動装置
では、このような位置関係を維持しうるために、
第４図に示すような推力特性、すなわち動作開始
時の推力が大で、動作終了時の推力が小となる特
性が得られる。

また第４図に示す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。すなわち第３図において、Ｅ型
ヨーク端部磁極片間軸方向長さをＡ、Ｅ型ヨーク
中央磁極片軸方向長さをＢ、可動子磁極片間軸方
向長さをＣ、可動子磁極片外側の軸方向長さを
DE型ヨークの中央磁極片内面と可動子磁極片外
周面との間隙をlgとすると、Ｄ、Ａ＞Ｃならびに
Ｂ≧Ｃ≧lgなる寸法関係を設定することにより好
適な推力特性が得られる。ただしこれらの寸法関
係はあくまでＥ型ヨーク磁極片と可動子磁極片と
の磁気的関係を構成する上で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。

第５図は、本考案の他の実施例を示す往復駆動
装置の断面図であり、第１図と同一機能部分は同
様の参照符号で示す。また第６図は第５図の要部
拡大断面図である。まず第５図においては、サイ
ドヨーク４ｂ，４′ｂとして図示の如くの形状の
もの用い、可動子磁極片８ｂ，８′ｂとして図示
の如くの形状のものを用いて、全体が略Ｉ型状の
可動子６ｂを形成し、そしてサイドヨーク４ｂ，
４′ｂの外周エツヂ部４ｃ，４′ｃをそれぞれ可動
子磁極片の内周エツヂ部８ｃ，８′ｃと対向させ
た点を除いては、第２図と同様の構成である。こ
の往復駆動装置においても、第６図に示す如く、
センターヨーク３ａの内径Doはサイドヨーク４
ａ，４′ａの内径Diより大であるため、第２図に
示すと同様の効果が得られる。

また上記の往復駆動装置の動作も第２図のもの
と同様である。また上記の往復駆動装置によつて
も、第４図に示す推力特性が得られることはもち
ろんである。そしてこの往復駆動装置において
も、上述した如く、Ｄ、Ａ＞ＣならびにＢ≧Ｃ≧
lgなる寸法関係を設定することが好ましい。

次に本考案においては、永久磁石が電磁コイル
に発生する減磁界の影響により減磁するので、こ
れを最小限にとどめるために、B^HＣが4000Oe以
上の希土類磁石を用いることが好ましく、さらに
B^HＣが7800Oe以上のRCO₅系の希土類コバルト磁
石を用いることによりより好ましい結果が得られ
る。この希土類磁石は最大エネルギー積が高くし
かも残留磁束密度が高いため、往復駆動装置の小
型軽量化に極めて有利である。

そして本考案は、上述した構成に限らず、例え
ば次のような変形も可能である。まず吸音材を可
動子にとりつける代りにヨーク側に取付けてもよ
い。次に可動子を支持する軸は、軸受を介さずと
も直接サイドヨークにより支持してもよい。

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) 極めて小型かつ軽量とすることができるため
ドア側のスペースが少々狭くてもドアロツク用
アクチユエータを容易に取付けることができ
る。

(2) 小型化かつ軽量にもかかわらず、必要とされ
る推力特性が有効に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の可動磁石式往復駆動装置の断面
図、第２図は本考案に係る往復駆動装置の一実施
例を示す断面図、第３図は第２図の要部拡大断面
図、第４図は本考案に係る往復駆動装置の推力特
性図、第５図は本考案に係る往復駆動装置の他の
実施例を示す断面図、第６図は第５図の要部拡大
断面図である。 １……Ｅ型ヨーク、２……外周ヨーク、３ａ…
…センターヨーク、４ａ，４′ａ，４ｂ，４′ｂ…
…サイドヨーク、５，５′……電磁コイル、６ａ，
６ｂ……可動子、７……永久磁石、８ａ，８′ａ，
８ｂ，８′ｂ……磁極片、１０……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、ヨーク中央部に
   は、軸方向に着磁した永久磁石の両端にそれぞ
   れ磁極片を装着してなる可動子を軸方向移動自
   在に配置し、前記ヨークの中央磁極片の内径を
   前起ヨークの端部磁極片の内径より大きく設定
   してなる往復駆動装置をそなえたことを特徴と
   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、動作開始時の推力が動作終了時の推力
   より大となる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型ヨーク端部磁極片間軸方向長さ Ｂ：Ｅ型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型ヨーク中央磁極片内周面と可動子
   外周面との間隙 ３ 磁極片の両端に緩衝部材をそれぞれ装着した
   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１〜２項記載のドアロツ
   ク用アクチユエータ。