KR20120018764A - 리니어 액추에이터 및 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

리니어 액추에이터 본체(2)와, 리니어 액추에이터 본체(2)를 수납하기 위한 케이스(3)와, 리니어 액추에이터 본체(2)의 코일(44)을 침지한 상태로 케이스(3) 내에 충전된 절연성을 갖는 오일(L)을 갖고 있다. 이러한 구성에 의해, 코일(44)로부터 발생한 열은 빠르게 오일(L)로 방열되어, 그대로 케이스(3)에 전달된다. 오일(L)은 코일(44)의 간극에도 물론 골고루 퍼져 있으므로, 매우 효율적으로 열을 배출할 수 있다. 이와 같이 하여, 방열 특성을 개선함으로써, 소형 경량화를 실현할 수 있는 리니어 액추에이터를 제공하는 것을 가능하게 하고 있다.

Description

리니어 액추에이터 및 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법{LINEAR ACTUATOR AND METHOD OF MANUFACTURING LINEAR ACTUATOR UNITS}

본 발명은, 리니어 액추에이터 및 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 고정자에 대하여 가동자를 왕복 동작시키는 리니어 액추에이터가, 컴프레서 등의 다양한 용도에 대하여 적용되고 있다.

그리고 현재, 환경 문제로부터 자동차 업계에서는 연비 개선이 진행되고 있다. 연비 개선책으로서, 차량의 경량화, 아이들링의 저회전화, 로크 업 영역의 확대, 기통 휴지 엔진, 클린 디젤 엔진이나 희박 연소 등, 다양한 방면에서의 개발이 진행되고 있다. 그리고, 이들 대책은 모두 차체 진동을 증대시키는 것도 알려져 있어, 이러한 진동의 증대를 회피하기 위해서, 리니어 액추에이터에서 추를 구동하고 그 반력으로 차체의 진동에 대하여 역위상의 진동을 부여하여 차체 진동을 억제하는 액티브 매스 댐퍼, 즉 제진 장치가 검토되고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 액티브 매스 댐퍼용 액추에이터는, 주로 엔진 룸 내에 놓여지는 경우가 많기 때문에, 엄격한 온도 조건 등 열악 환경에서 매우 높은 신뢰성이 요구되고 있음과 동시에 소형 경량의 액추에이터가 필요로 된다.

또한 한편, 이와 같은 리니어 액추에이터에 있어서는, 장시간의 가동에 있어서도 고정자와 가동자의 상대 위치를 높은 정밀도로 유지할 수 있도록, 판 스프링을 통하여 지지하는 기술 등, 성능을 향상시키기 위한 다양한 기술도 개시되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 2 참조).

일본 특허 출원 공개 제2006-162024호 공보 일본 특허 출원 공개 제2004-343964호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1에 기재한 바와 같은, 케이스 내에 리니어 액추에이터를 수용하고 있는 제진 장치의 경우, 코일에 의해 발생한 열이 흡출되는 경우의 방출 경로의 대부분은, 코일로부터 코일 보빈이나 고정자 코어를 통하여 샤프트에 전달되고, 그러한 후에 샤프트가 고정된 케이스의 소정 개소를 통하여 차체측으로 전달된다고 하는 방출 경로를 취하게 된다. 즉, 코일에 의해 발생한 열은 기본적으로 리니어 액추에이터 자체를 타고 이동하는 경로로 밖에 열이 전도되지 않아, 축열되기 쉬운 것으로 된다. 그 결과, 이러한 제진 장치에 사용하는 리니어 액추에이터는 저절로 케이스에 대한 열저항이 높아지게 된다고 하는 문제에 의해, 실제로는 코일의 온도가 상승한 상태에서 항상 사용하고 있기 때문에, 모터 사이즈에 대하여 능력 즉 정격 추력이 낮은 것으로 되어 있는 것이 현상이다. 바꿔 말하면, 필요한 추력을 얻기 위해서는, 보다 큰 정격 추력을 갖는 것을 채용해야만 하여, 장치의 대형화를 피할 수 없는 것이 현상이다.

또한, 상기 특허 문헌 2와 같이, 이러한 종류의 제진 장치는 고정자에 대한 가동자의 지지 정밀도를 적절하게 유지하여 신뢰성을 향상시키기 위해서, 탄성 변형함으로써 고정자가 가동자를 왕복 동작 가능하게 지지하는 판 스프링을 설치하는 것이 생각되지만, 이러한 경우에 있어서는, 장기간에 걸쳐 안정된 성능 확보와 장기 수명화를 위한 프레팅 대책이 필요로 되어 왔다. 여기서 프레팅이란, 어떤 면 압하에서 접촉하고 있는 물체간에서 마찰력을 수반한 미소한 반복 상대 미끄럼이 발생하는 현상이며, 프레팅을 수반하는 부위, 상세하게는 판 스프링의 설치 개소 및 그 근방에서의 재료의 피로 현상이 프레팅 피로로 불리고 있다. 판 스프링은 운동 스트로크 범위 확대와 래디얼 강성 확보를 위해서 박판 형상의 것을 복수매 겹쳐서 사용하는 경우가 있지만, 이 판 스프링이 겹치는 부분에, 판 스프링보다도 부드러운 예를 들어 동판의 스페이서를 끼워 넣거나, 프레팅 방지용 그리스를 칠하거나 하여 상기 프레팅 대책을 행하였지만, 그리스가 증발하는 문제나, 동판의 스페이서를 끼워 넣음으로써 구조가 복잡화되는 난점이 있어, 대책으로서 충분하다고는 말하기 어려운 것이었다.

게다가, 상술한 바와 같이 제진 장치는, 주로 엔진 룸 내에 놓여지기 때문에 엄격한 온도 조건으로 되는 것도 고려해야만 하여, 상기 문제에 대한 대책이 특히 요구되는 것으로 되고 있다.

본 발명은, 이와 같은 문제에 착안한 것이며, 제진 장치나 가진 장치 등에도 적용 가능하고, 방열 특성을 개선함으로써, 소형 경량화 등을 유효하게 실현할 수 있는 리니어 액추에이터 및 그것을 유닛화하는 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법을 새롭게 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같은 수단을 강구한 것이다.

즉 본 발명에 관한 리니어 액추에이터는, 고정자 및 당해 고정자에 대하여 소정 방향으로 왕복 동작할 수 있는 가동자를 갖는 리니어 액추에이터 본체와, 상기 리니어 액추에이터 본체의 일부를 고정한 상태로 당해 리니어 액추에이터 본체의 주위를 거의 포위하고 있는 케이스와, 상기 리니어 액추에이터 본체가 갖는 코일을 침지한 상태로 상기 케이스의 내부 공간에 충전된 절연성과 윤활성을 갖는 액상체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 것이면, 코일에 의해 발생한 열은 빠르게 액상체로 방열되어, 그대로 케이스에 전달된다. 구체적으로는, 액상체는 코일의 간극에도 물론 골고루 퍼져 있으므로, 매우 효율적으로 열을 배출할 수 있어, 액추에이터 본체와 케이스 사이의 열저항은 종래보다도 대폭 저하시킬 수 있다. 또한, 아울러 가동자가 움직임으로써 액상체는 끊임없이 교반되고 있으므로 양호한 열전도가 얻어짐과 동시에, 액상체에 전달된 열은 케이스와 차체의 접촉 개소뿐만 아니라 다른 외피 표면으로부터도 케이스 밖으로 방출할 수 있다. 이와 같이 하여, 코일의 발열에 의한 온도 상승은 유효하게 억제되기 때문에 열 시정수가 길어져, 코일의 발열에 의한 리니어 액추에이터 자체의 정격 추력이나 순간 최대 추력의 저하는 대폭 개선되게 된다. 그 결과, 리니어 액추에이터 본체를 소형화해도 소요의 정격 추력이나 순간 최대 추력을 얻을 수 있으므로, 적용 대상인 제진 장치나 가진 장치 등의 장치 그 자체의 소형 경량화를 실현하는 것이 가능해진다. 물론, 이와 같은 리니어 액추에이터의 용도가 제진 장치나 가진 장치에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 이러한 리니어 액추에이터를 사용하여 유효하게 제진 대상물의 진동을 억제하는 구체적인 형태로서는, 상기 고정자의 일부를 상기 케이스에 고정하고, 당해 케이스의 일부를 제진 대상물에 고정하여, 상기 가동자가 작동할 때의 반력을 상기 고정자 및 상기 케이스를 통하여 상기 제진 대상물에 전달하도록 한 것을 들 수 있다.

또한, 고정자에 대한 가동자의 지지 정밀도를 간단하게 또한 적절하게 유지하여 신뢰성을 향상시키기 위해서는, 상기 고정자가 상기 가동자를 탄성 변형함으로써 왕복 동작 가능하게 지지하는 판 스프링이나 미끄럼 베어링 등의 가동 지지부를 더 갖고, 상기 액상체가 상기 가동 지지부를 침지한 상태로 상기 내부 공간에 충전된 것으로 하는 것이 바람직하다. 즉 이러한 구성은, 차량 탑재를 목적으로 하는 제진 장치로서 가동 지지부를 채용한 경우에 있어서의 상술한 프레팅 대책이 저절로 실현되고 있다. 즉, 가동 지지부의 설치 개소 및 그 근방은 상술한 대로 액상체로 채워져 있으므로, 그리스가 증발한다고 하는 문제도, 동판의 스페이서를 끼워 넣는다고 하는 구조의 복잡화도 회피하여, 상기의 마찰 즉 프레팅을 유효하게 회피할 수 있다. 게다가 본원에서는, 공간에 공기보다도 점성이 큰 액상체를 넣음으로써 가동 지지부에 댐핑을 부여할 수 있고, 가동 지지부의 거동이 안정됨으로써 매우 스무스한 운전을 할 수 있게 되어, 소음의 저감에도 기여할 수 있는 것으로 할 수 있다.

그리고, 케이스의 박육화를 실현함과 동시에 상기 열 방출 특성을 더욱 향상시키기 위해서는, 상기 액상체가, 상기 내부 공간의 80 내지 95％를 채우고 있는 것이 바람직하다. 즉, 액상체가 케이스와 리니어 액추에이터 본체 사이에 형성된 내부 공간의 80 내지 95％의 용적을 액상체로 채움으로써, 종래 모두 공기이었던 케이스의 내부 공간에 있어서의 공기의 용적이 대폭 작아지기 때문에, 온도 상승에 수반되는 공기의 팽창ㆍ수축량이 대폭 적어진다. 그 결과, 케이스를 완전 밀폐형의 용기로 하지 않아도 공기에 포함되는 수분이 작아지고 이것에 수반되는 오일 등의 액상체의 산화에 의한 열화가 적어져 액상체의 수명이 길어진다.

혹은, 케이스를 호흡 가능한 용기로 함으로써, 내부 압력의 문제가 해소된다. 그 결과, 케이스의 박육화나 시일재의 선택지가 많아져 비용 절감이 도모된다. 또한 액상체가 가동자의 동작에 의해 교반되는 것과 더불어, 액상체는 케이스의 내면에 있어서의 대략 모든 영역에 접하기 때문에, 케이스 표면의 대략 전체 영역으로부터 열을 방출시킬 수 있다.

이와 같은 리니어 액추에이터는, 고정자 및 당해 고정자에 대하여 소정 방향으로 왕복 동작할 수 있는 가동자를 갖는 리니어 액추에이터 본체를 케이스 내에 일부를 당해 케이스에 고정하고 또한 주위를 당해 케이스에 포위시킨 상태로 수용하고, 그 케이스에는 리니어 액추에이터 본체를 수용하기 전 또는 수납한 후에 절연성과 윤활성을 갖는 액상체를 당해 리니어 액추에이터 본체의 코일을 침지한 상태로 충전하고, 그 액상체에는 충전 완료까지 또는 충전 완료 후에 상기 리니어 액추에이터 본체와의 사이에 기포가 형성되는 것을 회피하기 위한 기포 제거를 실시해 두는 것이, 특히 양호한 방열 특성을 얻는 데에 유효해진다.

한편, 본 발명에 관한 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법은, 이러한 리니어 액추에이터를 유닛화하여 적절하게 제공하기 위해서, 고정자 및, 당해 고정자에 대하여 소정 방향으로 왕복 동작할 수 있는 가동자를 갖는 리니어 액추에이터 본체와, 상기 리니어 액추에이터 본체의 일부를 고정한 상태로 당해 리니어 액추에이터 본체의 주위를 거의 포위하고 있는 케이스와, 상기 리니어 액추에이터 본체가 갖는 코일을 침지한 상태로 상기 케이스의 내부 공간에 충전된 절연성과 윤활성을 갖는 액상체를 구비하는 리니어 액추에이터 유닛을 새롭게 제공하자고 하는 것이다. 그리고, 이와 같은 리니어 액추에이터를 적절하게 제공하기 위해서, 본 발명의 제조 방법은, 상기 리니어 액추에이터 본체를 상기 케이스 내에 수용하는 수용 공정과, 상기 리니어 액추에이터 본체가 수용된 상기 케이스 내에 상기 액상체를 충전하는 충전 공정과, 상기 리니어 액추에이터 본체와 상기 액상체 사이에 기포가 형성되는 것을 회피하기 위한 기포 제거 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 리니어 액추에이터에 구비되는 구성에 있어서, 리니어 액추에이터 본체에 기포가 부착되어 있으면, 기포가 부착된 개소에 있어서 열을 방출할 수 없어 국소적으로 온도가 상승하게 되고, 결과적으로 리니어 액추에이터 자체의 정격 추력이나 순간 최대 추력의 저하가 개선되지 않는다고 하는 문제로 이어지게 된다. 이에 대하여, 본 발명의 제조 방법은, 제조 공정 중에 리니어 액추에이터 본체와 상기 액상체 사이에 기포가 형성되는 것을 회피하기 위한 기포 제거 공정을 채용하고 있으므로, 눈에 보이지 않는 액상체의 충전 불량을 아울러 해소하여, 소기의 효과를 참으로 실효있게 할 수 있다. 물론, 이와 같은 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법이 제진 장치나 가진 장치에 사용되는 리니어 액추에이터에 한정되는 것은 아니다.

특히, 고정자에 대한 가동자의 지지 정밀도를 간단하게 또한 적절하게 유지하여 신뢰성을 향상시키기 위해서, 리니어 액추에이터 유닛이, 상기 고정자가 상기 가동자를 탄성 변형함으로써 왕복 동작 가능하게 지지하는 판 스프링이나 미끄럼 베어링 등의 가동 지지부를 더 갖고 있는 경우에는, 상기 액상체가 상기 가동 지지부를 침지한 상태로 상기 내부 공간에 충전되는 것을 조건으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 이러한 구성의 리니어 액추에이터 유닛에 있어서, 가동 지지부의 설치 개소 및 그 근방은 상술한 대로 액상체로 채워져 있으므로, 그리스가 증발한다고 하는 문제도, 동판의 스페이서를 끼워 넣는다고 하는 구조의 복잡화도 회피하여, 상기의 마찰 즉 프레팅을 유효하게 회피할 수 있다. 게다가 본원에서는, 공간에 공기보다도 점성이 큰 액상체를 넣음으로써 가동 지지부에 댐핑을 부여할 수 있고, 가동 지지부의 거동이 안정됨으로써 매우 스무스한 운전을 할 수 있게 되어, 소음의 저감에도 기여할 수 있는 것으로 할 수 있다. 단, 리니어 액추에이터 유닛에 이와 같은 구조를 채용하는 경우에, 가동 지지부에 일단 기포가 부착되면, 운전 중에도 표면 장력 등에 의해 부착이 계속되어, 기포가 부착된 개소가 상술한 효과를 향수할 수 없어 국소적으로 마모가 발생하거나, 마찰열이 집중하여, 역시 소기의 목적이 달성되지 않게 된다. 이에 대하여 본 발명은, 기포 제거 공정에 의해, 가동 지지부와 상기 액상체 사이에 형성된 기포를 적극적으로 제거하도록 하고 있고, 가동 지지부의 주위가 액상체로 고밀도로 채워짐으로써, 운전에 의해서는 제거될 수 없는 개소에의 기포의 부착을 수반하는 액상체의 충전 불량을 적확하게 방지할 수 있다.

본 발명에 관한 기포 제거 공정에는, 리니어 액추에이터 유닛을 제조하는 단계에 있어서, 액상체 내의 기포를 제거할 수 있는 모든 공정이 포함되는 것이지만, 그 구체적인 형태로서, 이하의 것이 생각된다.

우선, 기포 제거 공정을, 상기 충전 공정을 종료할 때까지의 단계에서 상기 기포를 제거해 두는 충전시 탈기 공정을 가진 것으로 하는 형태를 들 수 있다. 구체적으로는, 이 충전시 탈기 공정에는 충전 전의 탈기 공정과 충전 중의 탈기 공정의 양 개념이 포함되고, 상기 케이스 내에 충전되기 전의 상기 액상체를 미리 탈기하는 이송 단계 탈기 공정인 것을 우선 들 수 있다. 이러한 형태에 따르면, 액상체에 용존하고 있는 공기를 미리 제거해 둠으로써, 그 후의 충전 공정 이후의 각 공정을 거쳐 리니어 액추에이터 유닛이 완성되는 과정, 혹은 완성된 후에 후발적으로 용존하고 있는 공기로부터 새롭게 기포가 발생하는 것을 유효하게 회피할 수 있다. 그 이송 단계 탈기 공정에는, 충전 공정에 있어서 액상체를 토출하는 토출구를 미리 케이스의 내벽에 접촉시켜 놓고, 액상체를 내벽을 타고 흐르도록 부으면서 충전함으로써 기포 발생의 기회를 미리 제거하는 형태 등이 포함된다.

한편, 이미 리니어 액추에이터 본체에 부착된 기포를 사후적으로 제거하는 형태로서는, 기포 제거 공정이, 상기 충전 공정을 거쳐 충전된 상기 액상체와 상기 리니어 액추에이터 본체 사이에 형성된 상기 기포를 상기 리니어 액추에이터 본체로부터 이탈시키는 충전 후 탈기 공정을 갖고 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 충전 공정이 상기 케이스의 내부 공간을 상기 액상체로 거의 채운 액밀한 상태로 하는 것인 경우에, 충전 후 탈기 공정을, 상기 케이스 내에서 액밀한 상태로 된 상기 액상체를 탈기하는 케이스 내 탈기 공정으로 하는 형태를 우선 들 수 있다. 이러한 형태에 따르면, 리니어 액추에이터 본체에 부착되어 있는 기포뿐만 아니라, 액상체에 용존하고 있는 공기도 제거되기 때문에, 본 발명의 리니어 액추에이터 유닛의 완성 후의 기포의 잔존이나 새로운 기포의 발생도 유효하게 회피할 수 있다. 그 밖에, 충전 공정 후에 기포를 제거하는 형태로서는, 리니어 액추에이터 본체의 가동자를 동작시킴으로써 충전 공정시에 형성된 기포를 리니어 액추에이터 본체로부터 이탈시키는 동작 공정이나, 케이스채로 요동시킴으로써 기포를 리니어 액추에이터 본체로부터 이탈시키는 요동 공정을 들 수 있다. 이 경우의 「요동」이란, 단순히 케이스를 흔들거나, 기울어지게 하는 등에 의해 흔들어 움직이는 것에 한정되지 않고, 케이스를, 예를 들어 진동원 등에 의해 적극적으로 움직이는 것도 포함하는 개념이다. 이 경우의 진동원은, 케이스 내에 수용된 리니어 액추에이터 본체이어도 된다.

그리고, 본 발명에 관한 기포 제거 공정이란, 상술한 각 공정 중 어느 하나를 선택하여 행하는 것을 부정하는 것은 아니지만, 이들 공정 중 복수 또는 모든 공정을 포함함으로써, 상승적인 효과에 의해 확실한 기포의 제거 및 새로운 기포 발생의 미연 방지를 높은 정확도로 행하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 관한 리니어 액추에이터에 따르면, 코일에 의해 발생한 열은 빠르게 액상체로 방열되고, 가동자에 교반되어 효율적으로 케이스에 전달되므로, 액추에이터 본체와 케이스 사이의 열저항을 종래보다도 대폭 저하시킬 수 있다. 또한, 액상체에 전달된 열은 케이스와 차체의 접촉 개소뿐만 아니라 다른 외피 표면으로부터도 케이스 밖으로 방출할 수 있다. 그렇게 함으로써, 코일의 발열에 의한 온도 상승은 유효하게 억제되어, 리니어 액추에이터 자체의 정격 추력이나 순간 최대 추력의 저하라고 하는 문제를 유효하게 회피할 수 있다. 그 결과, 리니어 액추에이터 본체를 소형화해도 소요의 정격 추력이나 순간 최대 추력을 갖는 리니어 액추에이터를 제공할 수 있다.

그리고, 본 발명에 관한 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법은, 기포 제거 공정에 의해 리니어 액추에이터 본체에 기포가 부착되는 것을 효과적으로 회피할 수 있으므로, 기포가 부착된 개소에서 열을 방출할 수 없어 국소적으로 온도가 상승하게 되어, 결과적으로 리니어 액추에이터 자체의 정격 추력이나 순간 최대 추력의 저하가 개선되지 않는다고 하는 문제를 효과적으로 해소하여, 소형 경량이어도 방열 특성이 우수한 고성능의 리니어 액추에이터 유닛을 유효하게 제조하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 리니어 액추에이터의 유닛을 도시하는 사시도.
도 2는 도 1의 리니어 액추에이터의 유닛을 도시하는 분해 사시도.
도 3은 도 1의 리니어 액추에이터의 유닛을 도시하는 모식적인 중앙 정단면도.
도 4는 도 1의 리니어 액추에이터 유닛의 리니어 액추에이터 본체와 케이스를 분리하여 도시하는 단면도.
도 5는 도 1의 리니어 액추에이터의 유닛을 도시하는 작동 설명도.
도 6은 도 1의 리니어 액추에이터 유닛의 제조 공정을 도시하는 설명도.
도 7은 도 1의 리니어 액추에이터 유닛의 제조 공정을 도시하는 설명도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 리니어 액추에이터의 유닛의 주요부를 도시하는 설명도.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 리니어 액추에이터의 유닛의 주요부를 도시하는 설명도.
도 10은 도 9에 대응한 제조 방법의 설명도.
도 11은 본 발명의 미끄럼 베어링을 적용한 제3 실시 형태에 관한 리니어 액추에이터의 유닛의 주요부를 도시하는 설명도.
도 12는 제3 실시 형태에 관한 분해 사시도.
도 13은 도 11 및 도 12의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 14는 도 11 및 도 12의 변형예를 도시하는 도면.
도 15는 도 11 및 도 12의 다른 변형예를 도시하는 도면.
도 16은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 설명도.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

<제1 실시 형태>

본 실시 형태에 관한 리니어 액추에이터(1x)는, 예를 들어 제진 대상물인 자동차의 차체의 엔진 룸 내에 설치되어 제진 장치(1)로서 사용되는 것이며, 엔진 등에 의한 차체의 진동과는 역위상의 진동을 부여하기 위해서 교류 전류에 의해 구동됨으로써, 차체의 진동을 상쇄하여 진동을 억제할 수 있는 것이다. 당해 리니어 액추에이터(1x)는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 케이스(3) 내에 리니어 액추에이터 본체(2)를 오일 L과 함께 액밀한 상태로 수납하고 있는 것이다.

여기서, 본 실시 형태에 관한 리니어 액추에이터(1x)는, 케이스(3)의 내부 공간 S에 리니어 액추에이터 본체(2)가 거의 침지되도록 절연성과 윤활성을 갖는 액상체인 오일 L이 충전됨으로써, 적어도 코일(44) 전체가 오일 L에 침지된 상태를 실현하고 있다. 또한 도 2에 있어서는, 오일 L의 도시를 생략하고 있고, 도 3 및 도 4에 있어서는, 충전한 오일 L의 상면의 위치를 파선으로 나타내고 있다.

이하, 이러한 리니어 액추에이터(1x)의 구성에 대하여, 구체적으로 설명한다.

리니어 액추에이터(1x)는, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 리니어 액추에이터 본체(2)와, 리니어 액추에이터 본체(2)를 수납하기 위한 케이스(3)와,케이스(3) 내에 충전된 전기 절연성을 갖는 오일 L을 갖고 있는 것이다.

리니어 액추에이터 본체(2)는, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 도시 중앙에 위치하고 있는 후술하는 샤프트(41)를 케이스(3)측에 고정한 고정자(4)의 일 구성 요소로서, 외측에 위치하는 가동자(5)를 동작시키는, 소위 아우터형 구조를 채용하고 있는 것이다. 그리고, 고정자(4)의 일부인 샤프트(41)를 케이스(3)에 고정하고, 당해 케이스(3)의 일부를 제진 대상물인 차체의 엔진 룸 등의 적절 부위 ER에 고정하여, 가동자(5)가 작동할 때의 반력을 고정자(4) 및 케이스(3)를 통하여 엔진 룸측으로 전달하도록 하고 있다.

고정자(4)는, 상술한 샤프트(41)와, 샤프트(41)에 고정된 고정자 코어(42)와, 고정자 코어(42)에 설치된 코일 보빈(43)과, 코일 보빈(43)에 권회된 코일(44)과, 코일 보빈(43)으로부터 상방으로 돌출되도록 설치되어 코일(44)에 통전할 때의 전극으로 되는 커넥터(45)와, 코일 보빈(43)의 측단부에, S극, N극의 방향을 내외에 서로 다르게 하여 설치된 한 쌍의 영구 자석(47a, 47b)과, 샤프트(41)의 상하 단부 근방에 고정되며, 가동자(5)를 동작 가능하게 지지하기 위한 가동 지지부인 한 쌍의 판 스프링(46)을 주로 갖고 있다. 코일(44)이 권취되는 방향은 고정자 코어(42)의 내부에 있어서 샤프트(41)의 축심과 직교하는 방향으로 정역 교번하는 자속을 발생시키는 방향이며, 커넥터(45)를 통하여 외부로부터 교류 전류가 급전된다.

그리고 샤프트(41)는, 그 하단부에 있어서 탭 가공이 이루어짐으로써, 후술하는 케이스 본체(6)의 샤프트 설치 구멍(62)을 삽입 관통한 후, 외측으로부터 너트 N을 나사 결합함으로써 케이스 본체(6)에 고정되어 있다. 여기서, 샤프트(41)의 하단부 근방과 케이스 본체(6) 사이에 O-링(41r)을 개재시킴으로써, 오일 L이 샤프트(41)와 샤프트 설치 구멍(62) 사이로부터 누출되는 것을 유효하게 방지하고 있다.

판 스프링(46)은, 본 실시 형태에서는 도 2에 기초하여 후술하는 단부판(52)과 평면에서 보아 거의 동일한 8자 형상을 이룬 박판 형상의 것이며, 중앙부(46a)를 샤프트(41)에 고정함과 동시에, 단부(46b)를 가동자 본체(51) 및 단부판(52)을 통하여 상하로부터 끼워 넣은 샌드위치 구조를 이루고 있다. 여기에 말하는 단부(46b)는, 판 스프링(46)의 4코너이어도 되고, 양 단부 2개소이어도 된다.

가동자(5)는, 케이스(3)의 내면을 따르도록 평면에서 보아 직사각 형상을 이루는 통 형상의 것이며, 가동자(5)의 주체를 이루는 가동자 본체(51)와, 당해 가동자 본체(51)의 4코너를 상하로부터 각각 4조의 고착구 P로 고정하는 단부판(52)을 주로 갖고 있다. 여기서 단부판(52)은, 본 실시 형태에서는 도 2에 도시한 바와 같은 평면에서 보아 8자 형상을 이루고, 중앙에 있어서 샤프트(41)를 삽입 관통시키기 위해서 샤프트 삽입 관통 구멍(52b)이 형성됨과 동시에, 4코너에서는 가동자 본체(51)를 상하로부터 끼워 넣은 샌드위치 상태에서 나사 고정하기 위해서, 예를 들어 상하의 단부판(52)을 삽입 관통하는 장척 볼트 v1과, 단부판(52)으로부터 돌출된 장척 볼트 v1의 타단부에 나사 결합하는 너트 n1을 주체로 한 상기 고착구 P로 고정함으로써 지지하고 있는 것이다. 가동자 본체(51)의 일부(외벽부)는 판 스프링(46)을 샌드위치할 수 있는 스페이서 구조를 이루고 있다. 또한, 가동자(5)를 고정자(4)에 대하여 고정하는 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고, 기존의 다른 구성을 적용해도 된다. 단부판(52)은 8자 형상에 의해 형성한 2개의 개구부(52a)에 의해, 가동자(5)가 상하 이동할 때에 고정자(4)에 간섭하는 것을 유효하게 회피하고 있다.

도 5에 있어서 부호 50으로 나타내는 것은, 가동자(5)를 고정자(4)에 대하여 동축 동심도로 고정하기 위한 원통 형상의 핀의 단면이다.

케이스(3)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 리니어 액추에이터 본체(2)의 일부 즉 고정자(4)를 고정한 상태로 수용할 수 있는, 예를 들어 알루미늄 다이캐스트를 주체로 하여 구성되는 것이며, 리니어 액추에이터 본체(2)를 수용하고 있는 케이스 본체(6)와, 케이스 본체(6)를 상방으로부터 액밀하게 밀봉할 수 있는 덮개(7)와, 덮개(7)에 설치되며, 외부 배선에 접속할 수 있는 방수 기능을 구비한 상부 커넥터(8)를 갖고 있다. 케이스 본체(6)는, 하단부의 외측의 2개소에 있어서 제진 대상물인 차체의 적절 부위 ER에 설치하기 위한 피고정부(61)와, 샤프트(41)를 고정하기 위한 샤프트 설치 구멍(62)을 형성하고 있다. 그리고 케이스 본체(6)는, 상단부에 있어서 O-링(7r)을 개재시킨 상태에서 4코너를 나사 고정함으로써 케이스 본체(6)와 덮개(7) 사이로부터의 오일 L의 누출을 유효하게 방지하고 있다. 덮개(7)는, 상술한 대로 케이스 본체(6)에 O-링(7r)을 개재하여 나사 고정됨과 동시에, 상부 커넥터(8)를, 다른 O-링(8r)을 개재하여 설치함으로써, 덮개(7)와 상부 커넥터(8) 사이로부터의 오일 L의 누출을 유효하게 방지하고 있다. 상부 커넥터(8)는, 하단부에 있어서 고정자(4)의 커넥터(45)에 접속됨으로써, 외부 전류를 커넥터(45)로 유도하는 것이다.

그리고 본 실시 형태에서는, 케이스(3)에 있어서의 각 부품의 설치 개소에 각각 O-링(41r, 7r, 8r)을 각각 개재시킴으로써, 내부 공간 S를 적어도 액밀하게 하여, 오일 L의 누출을 방지하고 있다.

그러나 본 실시 형태에 관한 리니어 액추에이터(1x)는, 예를 들어 200cc의 용적을 갖는 케이스(3)와 리니어 액추에이터 본체(2)의 내부 공간 S에 절연성을 갖는 오일 L을 도 3에 파선으로 나타내는 위치까지, 예를 들어 약 180cc 내지 190cc 충전함으로써, 리니어 액추에이터 본체(2)의 대략 전체 영역을 오일 L로 침지하고, 이에 의해 내부 공간 S에 형성되는 케이스(3)와 리니어 액추에이터 본체(2) 사이의 내부 공간 S의 약 90％ 내지 95％를 오일 L로 채우고 있는 것이다. 그렇게 함으로써, 오일 L은 코일(44)을 완전히 침지한 상태로 되어 있다. 아울러, 오일 L은 가동자(5)가 동작하였을 때의, 판 스프링(46)의 탄성 변형에 의한 동작 범위를 모두 덮어 침지한 상태로 내부 공간 S에 충전된 것으로 되어 있다.

그리고, 리니어 액추에이터(1x)에 상부 커넥터(8)를 통하여 교류 전류가 급전되면, 커넥터(45)를 통하여 코일(44)에 전류가 급전되어, 가동자(5)가 고정자(4)에 대하여 샤프트(41)의 축심 방향으로 상하 이동한다. 예를 들어, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 고정자 코어(42) 중에 도면 중 우측 방향으로 자속이 발생하면, 그것에 의한 자력은 단부에 배치되어 고정자(4)측의 자극부로서 기능하는 한 쌍의 영구 자석(47a, 47b) 중 한쪽의 영구 자석(47b)의 자력은 강화되고, 다른 쪽의 영구 자석(47a)의 자력은 약화되므로, 강화되는 쪽의 영구 자석(47b)을 통과한 자속이 대향 위치에 있어서 가동자(5)측의 자극부로서 기능하는 가동자 본체(51)의 돌기부(51a)와의 사이에서 최단의 자로를 형성하기 위해서, 가동자 본체(51)는 도면 중 하향의 화살표로 나타내는 방향의 추력을 얻어 이동한다. 이때, 중앙부(46a)가 샤프트(41)에 지지되며, 단부(46b)에서 가동자(5)를 지지하고 있는 판 스프링(46)은 도면 중 상상선으로 나타내는 바와 같이 하방으로 휘어 가동자(5)를 이동 가능하게 지지한다. 또한, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 고정자 코어(42) 중에 도면 중 좌측 방향으로 자속이 발생하면, 그것에 의한 자력은 단부에 배치한 한 쌍의 영구 자석(47a, 47b) 중 한쪽의 영구 자석(47a)의 자력은 강화되고, 다른 쪽의 영구 자석(47b)의 자력은 약화되므로, 강화되는 쪽의 영구 자석(47a)을 통과한 자속이 대향 위치에 있는 가동자 본체(51)의 돌기부(51a)와의 사이에서 최단의 자로를 형성하기 위해서, 가동자 본체(51)는 도면 중 상향의 화살표로 나타내는 방향의 추력을 얻어 이동한다. 이때, 중앙부(46a)가 샤프트(41)에 지지되며, 단부(46b)에서 가동자(5)를 지지하고 있는 판 스프링(46)은 도면 중 상상선으로 나타내는 바와 같이 상방으로 휘어 가동자(5)를 이동 가능하게 지지한다. 자속은 교류 전류의 위상 및 주파수에 따른 타이밍에서 방향을 전환하기 때문에, 그것에 따라서 가동자(5)가 상하로 왕복 동작을 하게 된다. 그리고, 이 교류 전류의 급전에 의해, 제진 장치(1)는 제진 대상물의 진동과는 역위상의 진동을 행함으로써, 제진 대응물인 차체의 진동을 억제한다. 상기 가동자 본체(51)의 외벽부나 단부판(52) 등은, 상기 자로를 연결할 때에 자속을 통과시키는 부위로 되어 있다. 급전이 없는 비통전시는, 가동자 본체(51)의 돌기부(51a)의 중심이 한 쌍의 영구 자석(47a, 47b)의 경계에 합치하는 작동 중심에 위치하도록 당해 가동자 본체(51)가 판 스프링(46)에 의해 오프셋된다.

이러한 가동자(5)의 왕복 동작시, 도 3에 도시한 바와 같이 가동자(5) 및 하측의 단부판(52)의 동작 하단부와 케이스 본체(6)의 내면이 미리 근접시켜 설치되어 있기 때문에, 가동자(5)가 하방으로 이동하는 경우에는 하측의 단부판(52)으로부터 하방의 오일 L이 케이스 본체(6)의 내면과의 사이의 공간으로부터 배출됨으로써, 케이스 본체(6)의 내면을 타고 상측의 판 스프링(46)을 향하여 유동한다. 그 도중에, 상승하는 오일 L은 코일(44)로부터 오일 L에 전달된 열을 빠르게 케이스 본체(6)에 전달하고, 그 열은 당해 케이스 본체(6)로부터 외부로 방출된다. 한편, 가동자(5)의 단부판(52)의 동작 상단부는 내부 공간의 90％ 내지 95％를 채운 오일 L의 액면 근방 또한 덮개(7)의 하측면 근방에 설정되어 있다. 그 때문에, 가동자(5)가 상방으로 이동하면 이번에는 상측의 판 스프링(46)의 상방에 있는 오일 L은 덮개(7)와의 사이의 공간으로부터 배출되고, 그러한 후에 케이스 본체(6)의 내면을 타고 하방으로 유동하고, 상기와 마찬가지로 오일 L의 열이 케이스 본체(6)의 외측으로 빠르게 방출된다.

또한, 상술한 바와 같은 오일 L의 움직임은, 특히 상하의 판 스프링(46)의 단부(46b) 근방에 있어서 특히 현저하게 행해지기 때문에, 특히 마찰력을 수반한 미소한 반복 상대 미끄럼이 발생하는 판 스프링(46)과 가동자 본체(51)의 접속 개소는 항상 빈번하게 오일 L이 윤활되어, 판 스프링(46)의 왕복 동작에 의한 프레팅은 유효하게 회피되게 된다. 물론, 상대적인 미끄럼량은 작지만, 판 스프링(46)과 샤프트(41)의 고정 개소에도 오일 L이 돌아 들어가, 프레팅을 방지할 수 있는 구조로 되어 있다.

특히 본 실시 형태에서는, 케이스(3)에 있어서의 각 부품의 설치 개소에 O-링(41r, 7r, 8r)을 각각 개재시킴으로써, 내부 공간 S를 확실하게 액밀하게 하여, 상술한 대로 내부 공간 S 내를 유동하는 오일 L의 외부로의 누출을 확실하게 방지하고 있다.

게다가 본 실시 형태에서는, 리니어 액추에이터 본체(2)가 케이스(3)에 완전하게 포위되어 있으므로, 엔진 룸이 물이나 진흙 등의 가혹한 환경에 놓여져도, 리니어 액추에이터로서의 신뢰성과 내구성이 유효하게 유지된 것으로 되어 있다.

여기서, 본 실시 형태에 관한 리니어 액추에이터(1x)를 유닛(1U)으로 하여 조립할 때의 바람직한 일 제조 방법을 들면, 리니어 액추에이터 본체(2)를 케이스(3) 내에 수용하는 수용 공정 S1을 거친 후, 내부 공간 S에 오일 L을 충전하는 충전 공정 S2와, 덮개(7)에 의해 케이스(3)를 폐지하는 폐지 공정 S3을 거치는 것이며, 이들 수용 공정 S1, 충전 공정 S2 및 상기 폐지 공정 S3에 관련하여, 리니어 액추에이터 본체(2)와 오일 L 사이에 기포 F가 형성되는 것을 회피하기 위한 기포 제거 공정 X를 실시하도록 하고 있다.

여기서, 기포 제거 공정 X에 대하여, 주로 도 6 내지 도 7을 참조하여 상술한다.

기포 제거 공정 X는, 충전 공정 S2를 종료할 때까지의 단계에서 상기 기포를 제거해 두는 도 6의 충전시 탈기 공정 X1과, 상기 충전 공정을 거쳐 충전된 액상체인 오일 L과 상기 리니어 액추에이터 본체(2) 사이에 형성된 상기 기포를 상기 리니어 액추에이터 본체(2)로부터 이탈시키는 도 7의 충전 후 탈기 공정 X2를 갖고 있다.

충전시 탈기 공정 X1은, 도 6에 도시한 바와 같이, 탈기 필터 EF를 사용하여 오일 L에 용존하고 있는 공기 등의 기체를 미리 탈기하는 이송 단계 탈기 공정 X11과, 상기 충전 공정 S2에 있어서 오일 L을 토출하는 토출구 Z를 미리 상기 케이스(3)의 내벽(3a)에 접촉시켜 오일 L의 충전을 행하는 내벽 토출 공정 X12를 갖고 있다. 탈기 필터 EF에는, 예를 들어 내부에 설치한 격벽에 의해 구획된 방의 한쪽에 오일 L을 흘리고 다른 쪽을 감압함으로써, 오일 L 중의 기포를 한쪽의 방으로부터 다른 쪽의 방으로 분리시키도록 구성되는 것 등이 이용 가능하다. 격벽에는 후술하는 방수 투습성을 갖는 시트재 등을 사용할 수 있다. 내벽 토출 공정 X12에서는, 토출구 Z의 선단을 비스듬하게 컷트하여 오일 L이 내벽(3a)을 따르기 쉽도록 하고 있고, 필요에 따라서 케이스(3) 자체를 기울어지게 하여 오일 L이 내벽(3a)을 따르기 쉬운 상태로 하여, 주변 공기의 끌어들임을 회피하도록 한다.

충전 후 탈기 공정 X2는, 도 7에 도시한 바와 같이, 충전 공정 S2 후에 가동자(5)를 동작시키는 동작 공정 X21이나, 케이스(3)를 진동 장치 Y에 세트하고, 적절한 주파수로 진동시킴으로써 리니어 액추에이터 유닛(1U) 자체를 요동시키는 요동 공정 X22 등을 갖고 있다.

다음으로, 수용 공정 S1, 충전 공정 S2 및 상기 폐지 공정 S3을 설명한다.

우선, 도 6에 도시한 바와 같이, O-링(41r)을 케이스 본체(6)측에 적재한 상태로 하여, 리니어 액추에이터 본체(2)의 샤프트(41)의 하단부를 샤프트 설치 구멍(62)에 삽입 관통시키고, 그러한 후에 너트 N을 샤프트(41)에 나사 결합함으로써 케이스 본체(6)에 샤프트(41)를 고정하는 수용 공정 S1을 행한다. 본 실시 형태에서는 그러한 후에, 도 6에 도시한 바와 같이, 토출구 Z를 케이스(3)의 내벽 즉 케이스 본체(61)의 측벽(6a)에 접촉시키는 내벽 토출 공정 X12를 행한다.

그러한 후, 측벽(6a)에 접촉시킨 토출구 Z로부터 오일 L을 토출할 때에, 도 6에 도시한 이송 단계 탈기 공정 X11을 거친 오일 L을 충전한다. 이송 단계 탈기 공정 X11의 구성은 이미 설명한 부분이지만, 이 이송 단계 탈기 공정 X11에 의해 오일 L이 토출구 Z에 이르기 전의 단계에서 오일 L을 탈기해 둔다. 구체적으로는, 도 6에 도시한 바와 같이, 탱크 T1에 저류된 오일 L을 펌프 W1에 의해 케이스(3)에 충전하는 경로에 있어서, 펌프 W1과 토출구 Z 사이에 상기 탈기 필터 EF를 개재시킴으로써, 오일 L에 용존하고 있는 공기를 거의 제거한 상태로 하는 것이다. 케이스(3)에 충전될 때에는 전술한 내벽 토출 공정 X12를 통하여 주변 공기를 끌어들이지 않고 오일 L의 충전이 행해진다.

그리고, 오일 L이 소정량만큼 케이스(3) 내에 가득 차면, 충전 공정 S2를 완료하고, 덮개(7)를 장착하여 케이스(3)를 일단 폐쇄한 상태로 하는 폐지 공정 S3을 실행한다.

즉, 여기까지의 단계가, 리니어 액추에이터 본체(2)에 기포 F가 부착되는 것을 사전에 예방하기 위한 충전시 탈기 공정 X1이다.

다음으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 리니어 액추에이터 본체(2)에 부착된 기포 F를 제거하기 위해서, 동작 공정 X21이나 요동 공정 X22 등으로 이루어지는 충전 후 탈기 공정 X2를 실시한다. 동작 공정 X21은, 커넥터(45)를 통하여 코일(44)에 적절한 진동수의 전류를 급전함으로써, 가동자(5)를 도시 상하 방향의 화살표를 따라서 상하 이동시키는 것이다. 요동 공정 X22는, 케이스(3)를 편심 웨이트나 초음파 진동자 등을 사용한 진동 장치 Y에 세트하고, 진동 장치 Y를 통하여 케이스(3)를 진동시킴으로써, 케이스 내의 오일 L2를 도시 좌우 방향의 화살표를 따라서 요동, 교반시키는 것이다. 이들에 있어서의 진동수는, 가동자(5)를 구동할 때의 주파수로는 제거할 수 없는 기포 등을 제거한다는 취지로부터, 그것보다도 높은 쪽의 진동수 영역으로 설정하는 것이 바람직하다.

이들 동작 공정 X21이나 요동 공정 X22를 실시함으로써, 리니어 액추에이터 본체(2)에 부착되어 있던 기포 F가 이탈하여, 내부 공간 S의 상방에 기포가 모이고, 내부 공간 S의 상방에 존재하는 체류 공기와 혼연 일체화되게 된다. 여기까지의 단계가, 리니어 액추에이터 본체(2)에 부착된 기포를, 용존하는 공기와 함께 이탈시키기 위한 충전 후 탈기 공정 X2이다.

이상을 거쳐, 본 실시 형태에 관한 제조 방법은 종료된다. 또한, 필요하면, 다시 덮개(7)를 떼어내어, 내부 공간의 상부에 오일 L을 보급하고, 다시 덮개(7)를 케이스 본체(6)에 장착하는 충전 공정 S2 및 폐지 공정 S3을 반복해도 된다. 오일 L은, 사용되는 온도 범위에 있어서, 적어도 체적 팽창분을 흡수할 수 있는 체류 공기를 설치한 상태에서 충전되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 오일 L은, 케이스(3)에 가득 찬 상태로 충전되어도 상관없고, 반대로 양호한 방열 특성이 얻어지면, 코일(44)의 적어도 일부가 침지된 상태로 충전되어 있어도 상관없다. 오일 L을 가득 차게 충전한 경우에는, 예를 들어 체적 팽창이 매우 적은 오일을 사용해도 되고, 케이스(3)의 일부를 탄성막으로 하여 오일 L의 체적 팽창을 흡수할 수 있도록 해도 된다.

이상과 같은 구성으로 함으로써, 본 실시 형태에 관한 리니어 액추에이터(1x)는, 액상체인 오일 L이 코일(44)의 전체 영역을 침지하고 있으므로, 코일(44)에 의해 발생한 열은 빠르게 오일 L로 방열되고, 또한 오일 L로부터 케이스(3)에 전달된다. 물론, 오일 L은 코일(44)의 간극에도 골고루 퍼져 있으므로, 매우 효율적으로 열을 배출할 수 있어, 리니어 액추에이터 본체(2)와 케이스(3) 사이의 열저항은 종래보다도 대폭 저하된 것으로 된다. 그리고, 고정자 코어(42), 샤프트(41) 등도 오일 L 중에 들어가므로, 녹 등의 발생을 방지할 수 있고, 또한, 고가의 스테인리스재를 사용하지 않고 철재를 표면 처리의 필요성을 유효하게 회피할 수 있다. 또한, 리니어 액추에이터 본체(2)의 절연 성능도 향상시키고 있으므로, 신뢰성 향상을 실현할 수 있는 것으로 되어 있다. 아울러, 가동자(5)가 움직임으로써 오일 L은 끊임없이 교반되므로, 양호한 열전도가 얻어짐과 동시에, 오일 L에 전달된 열은 케이스(3)와 차체의 적절 부위 ER의 접촉 개소뿐만 아니라 케이스(3)에 있어서의 다른 표면으로부터도 케이스(3) 밖으로 방출할 수 있는 것으로 되어 있다. 이와 같이 본 실시 형태에서는, 코일(44)의 발열에 의한 온도 상승은 유효하게 억제됨과 동시에 열 시정수도 길어져, 코일(44)의 발열에 의한 리니어 액추에이터(1x) 자체의 정격 추력이나 순간 최대 추력의 저하는 대폭 개선된 것으로 되어 있다. 그 결과, 리니어 액추에이터 본체(2)를 소형화할 수 있으므로, 리니어 액추에이터(1x) 나아가서는 제진 장치(1) 자체의 소형 경량화를 유효하게 실현하는 것이 가능해진다.

특히 본 실시 형태에서는, 고정자(4)의 일부인 샤프트(41)를 케이스(3)측의 샤프트 설치 구멍(62)에 고정하고, 당해 케이스(3)의 일부를 피설치부(61)에 의해 제진 대상물에 고정하여, 가동자(5)가 작동할 때의 반력을 고정자(4) 및 케이스(3)를 통하여 정확하게 전달할 수 있는 것이므로, 상술한 대로 소요의 정격 추력이나 순간 최대 추력을 그대로 차체에 효율적으로 전달ㆍ반영할 수 있다.

또한, 고정자(4)에 대한 가동자(5)의 지지 정밀도를 적절하게 유지하여 신뢰성을 향상시키기 위해서, 본 실시 형태에서는, 상기 고정자(4)가 상기 가동자(5)를 탄성 변형함으로써 왕복 동작 가능하게 지지하는 판 스프링(46)을 설치하고, 상기 오일 L이 상기 판 스프링(46)의 동작 범위를 모두 침지한 상태로 상기 내부 공간 S에 충전되어 있다. 그 때문에, 종전과 같이 판 스프링(46)이 겹치는 부분에 동판의 스페이서를 끼우거나 그리스를 주입하거나 하는 등의 프레팅 대책을 행하지 않아도, 상기의 마찰 즉 프레팅을 장기에 걸쳐 유효하게 회피할 수 있다.

한편, 종래에서는 판 스프링(46)을 채용한 경우에는, 구름이나 미끄럼 베어링 등과는 달리, 마찰에 의한 메커니컬 로스가 없기 때문에 판 스프링(46) 자신의 고유 진동수 등에서의 공진 배율이 매우 높아져, 고유 진동수 부근에서의 운전에 있어서는 동작이 불안정해지거나 하는 경우가 있어, 이 영역을 벗어나서 리니어 액추에이터(1x)를 제어해야만 하는 경우가 발생하였다. 또한, 판 스프링(46)의 2차, 3차의 변형 모드에서의 공진은 비교적 높은 주파수로 되는 것이나 판 스프링(46)이 적층 구조를 이루고 있는 경우에는 적층시킨 부분이 약간 접촉 분리하는 것에 의한 덜걱거림이 발생하는 것 등으로부터 판 스프링(46) 자신이 소음 발생원으로 되어 문제가 되었다. 이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 내부 공간 S에 공기보다도 점성이 큰 오일 L을 넣음으로써 판 스프링(46)에 댐핑을 부여할 수 있고, 판 스프링(46)의 거동이 안정됨으로써 매우 스무스한 운전을 할 수 있게 되어, 판 스프링(46)이 적층 구조인 경우도 물론 포함하여, 소음의 저감에도 기여할 수 있는 것으로 되어 있다. 특히 본 실시 형태에서는, 리니어 액추에이터 본체(2)의 케이스(3)나 샤프트(41)의 고유 진동수에 의한 공진이 오일 L의 댐핑 효과에 의해 대폭 억제되어, 액추에이터의 내진동, 내충격 특성이 향상될 수 있었던 것으로 되어 있다. 즉 이것으로부터, 리니어 액추에이터(1x)의 차량 탑재용 제진 장치(1)로서의 적성이, 지금까지보다도 명백하게 향상된 것으로 되어 있는 것이다.

그리고, 케이스(3)의 박육화를 실현함과 동시에 상기 열 방출 특성을 더욱 향상시키기 위해서, 본 실시 형태에서는 일례로서, 오일 L이, 상기 내부 공간 S의 90 내지 95％를 충전하는 것으로 되어 있다. 즉, 내부 공간 S의 90 내지 95％의 용적을 채움으로써, 종래에는 모두가 공기로 채워져, 용적이 예를 들어 200cc이었던 케이스(3)의 내부 공간 S에 있어서의 공기의 용적이, 본 실시 형태에서는 단순히 계산해도 20cc 이하로 대폭 작아지기 때문에, 온도 상승에 수반되는 공기의 팽창ㆍ수축량이 대폭 적어진다. 그 결과, 케이스(3)를 완전 밀폐형의 용기로 하지 않아도 공기에 포함되는 수분이 작아지고 이것에 수반되는 오일 L의 산화에 의한 열화가 적어져 액상체의 수명이 길어진다. 또한, 케이스(3)를 호흡 가능한 용기로 함으로써 내부 압력의 문제가 해소된다. 그 결과, 케이스(3)의 박육화나 시일재의 선택지가 많아져 비용 절감이 도모된다. 게다가 오일 L이 가동자(5)의 동작에 의해 교반되는 것과 더불어, 오일 L은 케이스(3)의 내면에 있어서의 대략 모든 영역에 접하기 때문에, 케이스(3) 표면의 대략 전체 영역으로부터 열을 방출시킬 수 있다. 이것은, 실제의 차량 주행시에는, 주행풍에 의한 케이스(3)의 냉각 효과와 더불어, 더욱 신속한 열 방출을 실현할 수 있는 것을 의미하고 있다.

이 경우의 액상체인 오일 L의 충전은, 예를 들어 유체 베어링과 같이 밀봉 공간에 오일을 보내어 고밀도로 충전한다고 하는 엄격한 것은 아니고, 또한 케이스(3) 내는 반드시 밀봉 상태로 된다고는 할 수 없기 때문에, 유조로부터 펌프로 케이스(3) 내에 공급하는 것만으로 충분하다고 생각하는 것이 통례이지만, 초기 충전시에 오일 L 중에 미소한 기포가 들어가거나, 혹은 오일 L 중에 공기가 용존하면, 그 후의 가동자(5)의 작동에 의한 오일 L의 교반에 의해서도 기포는 오일 L 중으로부터 제거되기 어렵고, 이러한 기포가 코일(44)의 간극이나 케이스(3)의 내벽에 부착되어 오일 L과 코일(44), 오일 L과 케이스 내벽의 접촉 면적이 줄어듦으로써 오일 L을 통한 코일(44)로부터 케이스(3)로의 전열 효율의 저하로 이어져, 실질적으로 케이스(3) 내의 코일(44)을 오일 L에 침지시키는 것에 의한 효과가 반감될 가능성이 있다.

따라서, 새롭게 기포 제거 공정 X에 착안한 것이다. 오일 L의 충전 후에 리니어 액추에이터(1x)를 작동시키면, 가동자(5)가 오일 L을 교반하여 상층부의 공기층의 공기를 끌어들일 가능성이 있으므로, 초기 충전시에 기포를 제거하는 것이 일견 무의미하게도 생각될 수 있지만, 초기 충전시에 기포 제거 공정을 실시하면, 코일(44)의 간극이나 케이스(3)의 내벽에 기포가 없는 상태의 오일 L을 밀접하게 돌아 들어가게 할 수 있는 반면, 일단 리니어 액추에이터(1x)를 작동시키면, 작동시에 끌어들이는 기포는 입경이 크기 때문에, 코일(44) 등의 미소 부분에 돌아 들어가기 어렵고, 케이스(3)의 내벽에도 부착되기 어렵고, 부착되었다고 해도 바로 제거되므로, 열전도성의 저하가 일어나기 어려운 상태로 된다고 생각되었기 때문이다.

그리하여, 이와 같이 본 실시 형태에 관한 리니어 액추에이터 유닛(1U)의 제조 방법에 따르면, 기포 제거 공정 X에 의해, 리니어 액추에이터 본체(2)에 부착된 기포 F나 오일 L 중에 용존하는 공기를 효과적으로 제거하면서 리니어 액추에이터 유닛(1U)을 완성하므로, 기포 F가 부착되어 국소적으로 방열 효과가 저하된 상태로 되거나, 기포 F가 부착되어 있는 부위의 마모가 주변에 비해 진행되어 버리는 등과 같은 문제를 유효하게 회피하여, 기포 F의 부착에 기인한 리니어 액추에이터 유닛(1U) 자체의 정격 추력, 순간 최대 추력의 저하를 효과적으로 개선하여, 방열 특성이 양호하고 소형 경량의 리니어 액추에이터 유닛(1U) 나아가서는 제진 장치(1)를 유효하게 제공하는 것이 가능해진다.

특히, 기포 제거 공정 X를 실시함으로써, 프레팅 마모가 현저하게 일어나기 쉬운 가동 지지부인 판 스프링(46)의 주위가 오일 L로 고밀도로 채워지므로, 판 스프링(46)에 있어서 기포 F가 부착된 개소에 국소적으로 마모가 발생하거나, 마찰열이 집중되거나 한다고 하는 문제를 유효하게 회피할 수 있다. 또한, 판 스프링(46)의 2차, 3차의 변형 모드에서의 공진은 비교적 높은 주파수로 되는 것이나 판 스프링(46)이 적층 구조를 이루고 있는 경우에는 적층시킨 부분이 약간 접촉 분리되는 것에 의한 덜걱거림이 발생하는 것 등으로부터 판 스프링(46) 자신이 소음 발생원으로 되기 쉽지만, 본 실시 형태에서는, 내부 공간 S에 공기보다도 점성이 큰 오일 L을 넣음으로써 판 스프링(46)에 댐핑을 부여할 수 있고, 판 스프링(46)의 거동이 안정됨으로써 매우 스무스한 운전을 할 수 있게 된다.

그 경우, 스프링(46)이 적층 구조를 이루고 있으면, 당해 적층 부분에 특히 기포 F가 부착되기 쉬운 것으로 되지만, 본 실시 형태에서는 기포 제거 공정 X에 있어서의 충전시 탈기 공정 X1에 의해 적층 부분에도 기포 F가 부착되기 어렵고, 또한 상기 적층 부분에 기포가 부착되었다고 해도 충전 후 탈기 공정 X2에 의해 확실하게 판 스프링(46)으로부터 이탈시킬 수 있기 때문에, 적층 부분은 오일 L을 충전한 것에 의한 상기 효과를 확실하게 향수할 수 있는 것으로 되어, 프레팅 마모 및 소음의 발생을 더욱 유효하게 저감할 수 있다.

더욱 구체적으로는, 본 실시 형태의 기포 제거 공정 X의 하나로서, 충전 공정 S2에 이르기 전의 단계에서 탈기 필터 EF에 의해 오일 L을 탈기하는 충전시 탈기 공정 X1을 실시하도록 하고 있으므로, 충전된 오일 L에 용존된 공기가 완성 후의 가동자(5)의 동작 등에 의해 기포 F를 형성하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 오일 L을 내벽(3a)을 타고 흐르도록 부으면서 충전하는 내벽 토출 공정 X12를 실시함으로써, 토출구 Z의 출구에 있어서 새롭게 공기를 끌어들여 기포 F를 발생할 가능성도 미리 배제해 둘 수 있다.

한편, 충전 공정 S2 후에는 충전 후 탈기 공정 X2, 즉 리니어 액추에이터 본체(2) 자체를 동작시키는 동작 공정 X21이나, 케이스(3) 자체를 진동시키는 요동 공정 X22를 거침으로써, 충전 공정 S2에 의해 제거되지 않았던 리니어 액추에이터 본체(2)의 각 부에 부착되는 기포 F나 오일 L 중에 용존하는 공기를 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.

물론, 충전시 탈기 공정 X1과 충전 후 탈기 공정 X2는, 항상 동시에 채용해야만 하는 것은 아니고, 어느 한쪽만의 실시에 의해서도 본 발명의 작용 효과를 얻을 수 있다. 이송 단계 탈기 공정 X11과 내벽 토출 공정 X12의 관계나, 동작 공정 X21과 요동 공정 X22의 관계도, 항상 동시에 채용해야만 하는 것은 아니고, 어느 한쪽만의 실시에 의해서도 본 발명의 작용 효과를 얻을 수 있다. 이하에서도 마찬가지이다.

또한, 오일 L은, 케이스(3)에 가득 찬 상태로 충전되어도 상관없고, 반대로 양호한 방열 특성이 얻어지면, 코일(44)의 적어도 일부가 침지된 상태로 충전되어 있어도 상관없다.

이와 같이, 본 실시 형태의 리니어 액추에이터(1x)는, 고정자(4) 및 당해 고정자(4)에 대하여 소정 방향으로 왕복 동작할 수 있는 가동자(5)를 갖는 리니어 액추에이터 본체(2)를 케이스(3) 내에 일부를 당해 케이스(3)에 고정하고 또한 주위를 당해 케이스(3)에 포위시킨 상태로 수용하고, 그 케이스(3)에는 리니어 액추에이터 본체(2)를 수용하기 전 또는 수납한 후에 절연성과 윤활성을 갖는 액상체인 오일 L을 당해 리니어 액추에이터 본체(2)의 코일(44)을 침지한 상태로 충전하고, 그 오일 L에는 충전 완료까지 또는 충전 완료 후에 상기 리니어 액추에이터 본체(2)와의 사이에 기포가 형성되는 것을 회피하기 위한 기포 제거를 실시하여 이루어지는 것이기 때문에, 특히 양호한 방열 특성을 나타내는 것으로 된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 각 부의 구체적인 구성은, 상술한 실시 형태에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는 케이스 내에 리니어 액추에이터 본체를 수납하는 형태를 개시하였지만, 물론, 단일의 케이스 내에 복수의 리니어 액추에이터 본체를 수납한 것이어도 된다. 또한 케이스의 형상이나 리니어 액추에이터의 구체적인 형태는 상기 실시 형태의 것에 한정되는 것은 아니고, 기존의 것을 포함시켜, 다양한 형태의 것을 적용할 수 있다.

이하에, 본 발명의 다른 실시 형태를 각각 설명한다. 이들 실시 형태에 있어서, 상기 실시 형태에 있어서의 각 구성 요소에 상당하는 것에 대해서는, 상기 실시 형태의 것과 동일한 부호를 부여함과 동시에 상세한 설명을 생략하는 것으로 한다.

즉, 상기 실시 형태에서는 케이스(3)는 액밀하게 되어 있었지만, 도 8 및 도 9에 각각 도시하는 각 실시 형태에 나타내는 바와 같이, 기본적으로는 액밀하게 되어 있을 필요는 없다. 또한 도 8 및 도 9는 편의상, 리니어 액추에이터 본체(2)의 도시를 생략하여 도시하고 있다.

예를 들어, 도 8에 도시한 상부 커넥터(9)는, 케이스(3)의 일부로부터 방수 기능의 커넥터를 사용하지 않고, 기존의 케이블 클램프(91)를 통하여 케이블 K를 직접 취출하는 구조로 한 것이다. 이러한 구성을 채용함으로써, 케이블 K와 인출구(9a) 사이에는 미소한 간극(9s)이 있지만, 이와 같은 경우, 기울어지게 해도 오일은 표면 장력에 의해 누설되는 일은 없다.

<제2 실시 형태>

한편, 도 9에 도시한 것은, 고어텍스(등록상표)로 불리는 것으로 대표되는 방수 투습성을 갖는 시트재 ST를 케이스(3)의 일부에 매립한 예이다.

구체적으로는, 도 9는 케이스(3)의 덮개(7)에 통기 구멍(71)을 형성함과 동시에, 당해 통기 구멍(71)에 시트재 ST를 구비하는 시트 캡(72)을 설치한 구성을 도시하고 있다. 이러한 구성에 의해, 특히 A부 확대도로 모식적으로 도시한 바와 같이, 상기 시트재 ST는, 직선 형상의 화살표로 모식적으로 나타내어지는 바와 같은 물방울 형상의 액체인 오일 L1은 통과시키지 않고, 파선 형상의 화살표로 모식적으로 나타내어지는 바와 같은 공기나 기체로 된 오일 L2만을 통과시키므로, 이 경우도 케이스(3) 내의 내압이 오르는 일은 없다.

도 10은, 상기의 통기성을 이용하여, 기포 제거 공정 X에 있어서의 충전 후 탈기 공정 X2 중, 오일 L 중의 공기를 진공 펌프 W2에 의해 탈기하는 케이스 내 탈기 공정 X23을 도시하고 있다. 즉 도 10의 케이스 내 탈기 공정 X23은 도 10과 같이, 당해 시트재 ST의 편측 표면에 오일 L을 인접시킨 상태로 하고, 당해 시트재 ST의 반대측을 진공 펌프 W2에 의해 감압함으로써, 오일 L 중에 존재하는 기포 F의 오일 L로부터의 이탈을 촉진시킬 뿐만 아니라, 오일 L에 용존한 공기의 탈기도 촉진하는 것이다.

이러한 형태에 의해서도, 리니어 액추에이터 본체(2)에 부착되어 있는 기포 F뿐만 아니라, 오일 L에 용존하고 있는 공기를 제거할 수 있으므로, 리니어 액추에이터 유닛(1U)의 완성 후에 있어서의 기포 F의 잔존율이나 새로운 발생율을 효과적으로 저감하는 데에 유효해진다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같은 방수 투습성의 시트재 ST 대신에 세라믹으로 대표되는 다공질재를 사용해도 마찬가지의 효과가 얻어진다고 생각된다. 극단적인 경우, 케이스(3)의 적어도 일부에 작은 구멍을 뚫어 두면 오일 L의 표면 장력만으로 오일을 새게 하지 않고 공기 즉 기체만을 오고 가게 할 수 있어, 이러한 다공질재나 구멍을 통하여 흡인 탈기를 행하는 것도 가능하다고 생각된다.

이와 같은 흡인 탈기를 제1 실시 형태의 진동 탈기와 동시에 행하도록 하면, 더욱 상승적인 탈기 효과도 기대할 수 있는 것으로 된다.

<제3 실시 형태>

또한, 상기 실시 형태에서는 가동 지지부에 판 스프링(46)을 사용하였지만, 당해 판 스프링(46) 대신에 가동 지지부로서 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같은 미끄럼 베어링(48)을 채용하고, 스프링 sp로 작동 중심을 향하여 오프셋해 두도록 구성하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 샤프트(41)의 상하 단부 근방에 미끄럼 베어링(48)을 각각 설치함과 동시에, 당해 미끄럼 베어링(48)을 통하여 단부판(52)을 상하 이동 가능하게 지지하는 구성으로 해도 된다. 그리고 도 11 및 도 12는, 케이스(3) 내부와 가동자(5)의 상하 단부 사이에 복수의 스프링 sp를 개재시킴으로써, 가동자(5)를 작동 중심을 향하여 오프셋한 구성을 도시하고 있다. 이와 같은 구성이라도, 미끄럼 베어링(48)은 오일 L 내에 놓여지므로 오일막 윤활로 되어 마찰 저항을 대폭 내릴 수 있음과 동시에, 오일막 형성에 의해 오일 끊김이 발생하는 일이 없으므로, 장기 수명 또한 대폭적인 메커니컬 로스 저감화가 가능해져, 매우 안정된 저마모 베어링으로 할 수 있다.

또한 본 실시 형태는, 도 11 및 도 12에 도시한 미끄럼 베어링(48)과, 상기 실시 형태에서 도시한 판 스프링(46)을 병용하는 구성을 부정하는 것은 아니다.

혹은, 본 실시 형태의 리니어 액추에이터이면, 비통전시라도 영구 자석(47a, 47b)의 자속에 의해 가동자(5)가 작동 중심에 보유 지지되므로, 반대로 스프링 sp가 없는 구조로 실시하는 것도 가능하다. 가동자(5)가 연직 방향으로 작동하는 경우에는, 중력에 의한 가동자(5)의 변위를, 코일(44)에 흘리는 전류에 오프셋을 갖게 하여 상쇄하도록 구성해도 된다.

그런데, 상기와 같이 가동 지지부를 미끄럼 베어링(48)으로 하는 경우, 미끄럼 베어링(48)과 샤프트(41) 사이[샤프트(41)의 외주에 칼라 등이 끼워 맞추어져 있는 경우에는 미끄럼 베어링(48)과 칼라 등의 사이]의 베어링부 간극에 오일이 들어가 오일막 베어링으로서 동작하게 되지만, 예를 들어 샤프트(41)와 미끄럼 베어링(48)의 내주의 베어링부 간극이 부분적으로 좁아져 협착부로 되어 있는 상태에서 가동자(5)가 미끄럼 베어링(48)과 함께 샤프트(41)의 외주를 따라서 동일한 궤적으로 왕복 운동하면, 가동량, 속도에 따라서는 상기 협착부의 오일이 배출되어, 베어링부의 일부에 있어서 오일막 끊김이 발생할 가능성을 부정할 수 없다.

따라서, 미끄럼 베어링(48)에의 윤활 성능을 높여, 신뢰성 향상과 장기 수명화를 도모하기 위해서, 가동자(5)의 왕복 운동에 의해 미끄럼 베어링(48)의 베어링부 간극에 액상체인 오일 L을 자동적으로 공급하는 액상체의 공급 기구인 오일 공급 기구를 구성해도 된다.

예를 들어, 도 13에 도시한 고정자측 자극부인 고정자 코어(42)의 영구 자석(47a, 47b) 또는 가동자측 자극부인 가동자 본체(51)의 돌기부(51a) 중 적어도 어느 하나를, 도 14에 도시한 오일 공급 기구와 같이 왕복 운동 방향의 축 ms에 대하여 비스듬하게 배치하여 각각에 오일 공급 기구(101, 102, 103, 104, 105)를 구성함으로써, 가동자(5)가 왕복 운동하면서 고정자(4)에 대하여 왕복 운동 방향의 위치에 따라서 비틀림 운동을 야기하도록 구성할 수 있다.

구체적으로 도 14의 (a)에 도시한 오일 공급 기구(101)는, 고정자측 자극인 자석(47a, 47b)을 왕복 운동 방향의 축 ms에 대하여 적절한 스큐각 하에 비스듬하게 배치한 것이다.

이 구성에서 리니어 액추에이터(1x)에 통전하여 가동자(5)를 왕복 운동시키면, 자석(47a, 47b)이 축 ms에 대하여 기울어져 배치되어 있으므로, 가동자측 자극인 돌기부(51a)는 왕복 동작에 수반하여 자석(47a, 47b)과 정면으로 마주 보는 위치까지 회전 방향으로 변위한다. 도 11에 도시한 바와 같이 가동자(5)는 미끄럼 베어링(48)을 통하여 샤프트(41)의 외주로 미끄럼 이동 가능하게 지지되어 있으므로, 가동자(5)가 왕복 동작과 함께 회전 동작이 야기되면, 미끄럼 베어링(48)에 있어서 베어링부 간극에 들어 있는 오일이 쐐기 효과에 의해 협착부에 강제적으로 보내어져, 당해 협착부에 적정한 오일막을 확보하게 되므로, 윤활 성능을 유효하게 향상시킬 수 있다.

마찬가지의 원리를 이용하여, 도 14의 (b)에 도시한 오일 공급 기구(102)는 왕복 운동 방향의 축 ms에 대하여 가동자측 자극인 돌기부(51a)를 비스듬하게 배치한 예이며, 도 14의 (c)에 도시한 오일 공급 기구(103)는 왕복 운동 방향의 축 ms에 대하여 고정자측 자극인 자석(47a, 47b)을, 가동자측 자극인 돌기부(51a)와 함께 비스듬하게 배치한 예이다. 또한, 도 14의 (d)에 도시한 오일 공급 기구(104)는, 고정자측 자극인 자석(47a, 47b)을 원주 방향을 따라서 계단 형상으로 배치한 예이며, 도 14의 (e)에 도시한 오일 공급 기구(105)는, 가동자측 자극인 돌기부(51a)를 원주 방향을 따라서 계단 형상으로 배치한 예이다.

한편, 도 15에 도시한 오일 공급 기구(106)와 같이, 도 11에 도시한 미끄럼 축(48)의 베어링면에 대향하는 고정자(4)측의 샤프트(41)의 표면(칼라 등이 있을 때에는 칼라의 외주)에 스파이럴 형상의 홈(41x)을 형성해도 된다.

즉, 도 11에 도시한 바와 같이 가동자(5)는 미끄럼 베어링(48)을 통하여 샤프트(41)의 외주로 미끄럼 이동 가능하게 지지되어 있고, 가동자(5)가 비틀림 운동을 하지 않고 미끄럼 베어링(48)과 함께 왕복 운동만을 행하는 것이라도, 홈(41x)에 들어간 오일이 가동자(5)의 왕복 운동에 의해 미끄럼 베어링(48)과 샤프트(41) 사이의 베어링부 간극에 협착부를 포함하여 나선 형상으로 공급됨으로써, 미끄럼 베어링(48) 전체의 윤활 성능을 유효하게 향상시킬 수 있다. 이와 같은 나선 홈은 미끄럼 베어링(48)측에 설치해 둘 수도 있다.

물론, 이러한 액 공급 기구인 오일 공급 기구는 상기 이외의 구성에 의해서도 상관없다.

그리고, 이와 같이 제조 대상으로 되는 리니어 액추에이터(1x)가, 가동 지지부로서 미끄럼 베어링을 채용하고 있는 경우에도, 본 발명의 제조 방법을 적용함으로써 상기 각 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과가 발휘된다.

또한, 상기 실시 형태에서는 고정자의 외측에 위치하는 가동자를 동작시키는 소위 아우터형 구조를 채용하였지만, 고정자의 내측에 가동자를 위치 부여하여 작동시키는 이너형 구조를 채용할 수도 있다. 제1 실시 형태도 마찬가지이다.

또한, 상기 각 실시 형태에 있어서, 케이스 표면에 핀을 추가함으로써, 더욱 냉각 효율을 올릴 수 있다.

<제4 실시 형태>

상기 제1 실시 형태에서 개시한 기포 제거 공정 X에서는, 케이스(3)의 상방으로부터 케이스 본체(6)의 측벽(6a)에 오일 L을 타게 하는 충전시 탈기 공정 X1로서 내벽 토출 공정 X11을 개시하였지만, 본 실시 형태에서는 충전 공정 S2에 있어서, 오일 L이 공기를 끌어들이는 것을 더욱 회피하면서 오일 L을 충전하기 위한 형태에 대하여 설명한다.

여기서는, 충전시 탈기 공정 X1의 하나로서, 도 16에 도시한 바와 같이, 케이스(3)의 바닥측으로부터 오일을 충전하는 저벽 충전 공정 X13에 대하여 설명한다. 구체적으로 설명하면, 케이스 본체(6)의 저벽(6b)에 오일 주입구(6c)를 설치해 놓고, 당해 오일 주입구(6c)에 토출구 Z1을 접속한다. 그리고 본 실시 형태에 관한 저벽 충전 공정 S13이란, 예를 들어 탱크 T2에 저류된 오일 L을, 탱크 T2의 바닥 T21로부터 펌프 W3의 동력에 의해 케이스(3)의 저벽(6b)으로부터 케이스(3) 내로 토출시킴으로써, 케이스(3) 내에서 오일 L을 낙하시키지 않고 오일면 L3을 서서히 상승시키면서 오일 L의 충전을 행하는 것이다. 또한 물론 탱크 T2로부터 케이스(3)에 이르기까지의 경로 상에 상기 실시 형태와 마찬가지의 도시하지 않은 탈기 필터 EF를 통하여, 상술한 이송 단계 탈기 공정 X11을 아울러 행하는 것으로 해도 된다.

이와 같은 공정을 적용함으로써, 오일 L은 케이스(3) 내에서 낙하하지 않고 완만한 이동으로 충전되기 때문에, 주변 공기의 끌어들임에 의한 기포 F의 발생이 보다 한층 더 일어나기 어려운 것으로 할 수 있다. 이 경우에도, 충전 후에는 진동 탈기나 흡인 탈기를 병용하는 것이 유효한 것은 물론이다.

그리고, 상기 실시 형태에서는 요동 공정으로서, 리니어 액추에이터 유닛(1U)을 진동에 의해 요동시키는 형태를 개시하였지만, 물론, 케이스를 상하 좌우로 흔드는 바와 같은 형태나, 반전 또는 회전시키는 바와 같은 형태로 해도 된다.

그리고 물론, 각 부의 구체적 구성이나 기포 제거 공정의 구체적 방법 등에 대해서도 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형이 가능하다.

상기 이외의 기포 제거 공정으로서는, 충전 전의 오일을 따뜻하게 하는 공정이나, 케이스를 따뜻하게 하면서 오일을 충전하는 공정, 충전 후의 케이스를 따뜻하게 하는 공정 등을 들 수 있다. 이에 의해 오일에 포함되어 있는 기포가 팽창하므로, 보다 탈기하기 쉬운 상태를 만들어 낼 수 있다. 게다가, 오일을 충전할 때에는, 기포 제거 공정으로서 오일을 진공 탈기하는 공정을 실시하고, 그리고 나서 당해 오일을 케이스에 충전하도록 해도 된다.

그 밖에, 액상체로 오일 이외의 액체나 유동체를 사용하는 등, 각 부의 구체적 구성에 대해서도 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형이 가능하다.

그리고, 본 발명에 관한 리니어 액추에이터는, 제진 장치에 적절하게 적용이 가능하지만 용도는 이것에만 한정되지 않고, 가진 장치 그 밖의 장치에도 널리 적용이 가능한 것이다. 또한, 본 발명에 관한 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법도, 제진 장치에 사용되는 리니어 액추에이터의 유닛에 적절하게 적용이 가능하지만 적용 대상은 이것에만 한정되지 않고, 가진 장치 그 밖의 장치에 사용되는 리니어 액추에이터의 유닛에도 널리 적용이 가능한 것이다.

이상에 상술한 본 발명에 따르면, 방열 특성을 개선함으로써 리니어 액추에이터 자체의 정격 추력이나 순간 최대 추력의 저하라고 하는 문제를 유효하게 회피할 수 있으므로, 리니어 액추에이터 본체를 소형화해도 소요의 정격 추력이나 순간 최대 추력을 갖는 리니어 액추에이터를 제공하는 것이 가능해진다.

Claims (9)

1. 고정자 및 당해 고정자에 대하여 소정 방향으로 왕복 동작할 수 있는 가동자를 갖는 리니어 액추에이터 본체와,
   상기 리니어 액추에이터 본체의 일부를 고정한 상태로 당해 리니어 액추에이터 본체의 주위를 거의 포위하고 있는 케이스와,
   상기 리니어 액추에이터 본체가 갖는 코일을 침지한 상태로 상기 케이스의 내부 공간에 충전된 절연성과 윤활성을 갖는 액상체를 구비하는 것을 특징으로 하는, 리니어 액추에이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정자의 일부를 상기 케이스에 고정하고, 당해 케이스의 일부를 제진 대상물 또는 가진 대상물에 고정하여, 상기 가동자가 작동할 때의 반력을 상기 고정자 및 상기 케이스를 통하여 상기 제진 대상물 또는 가진 대상물에 전달하도록 하고 있는, 리니어 액추에이터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 고정자가 상기 가동자를 왕복 동작 가능하게 지지하는 가동 지지부를 더 갖는 것이며, 상기 오일이 상기 가동 지지부를 침지한 상태로 상기 내부 공간에 충전되어 있는, 리니어 액추에이터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가동 지지부가, 판 스프링 또는 미끄럼 베어링을 갖는 것으로 하고 있는, 리니어 액추에이터.
5. 고정자 및 당해 고정자에 대하여 소정 방향으로 왕복 동작할 수 있는 가동자를 갖는 리니어 액추에이터 본체를 케이스 내에 일부를 당해 케이스에 고정하고 또한 주위를 당해 케이스에 포위시킨 상태로 수용하고, 그 케이스에는 리니어 액추에이터 본체를 수용하기 전 또는 수납한 후에 절연성과 윤활성을 갖는 액상체를 당해 리니어 액추에이터 본체의 코일을 침지한 상태로 충전하고, 그 액상체에는 충전 완료까지 또는 충전 완료 후에 상기 리니어 액추에이터 본체와의 사이에 기포가 형성되는 것을 회피하기 위한 기포 제거를 실시하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 리니어 액추에이터.
6. 고정자 및 당해 고정자에 대하여 소정 방향으로 왕복 동작할 수 있는 가동자를 갖는 리니어 액추에이터 본체와, 상기 리니어 액추에이터 본체의 일부를 고정한 상태로 당해 리니어 액추에이터 본체의 주위를 거의 포위하고 있는 케이스와, 상기 리니어 액추에이터 본체가 갖는 코일을 침지한 상태로 상기 케이스의 내부 공간에 충전된 절연성과 윤활성을 갖는 액상체를 구비하는 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법이며,
   상기 리니어 액추에이터 본체를 상기 케이스 내에 수용하는 수용 공정과, 상기 리니어 액추에이터 본체가 수용된 상기 케이스 내에 상기 액상체를 충전하는 충전 공정과, 상기 리니어 액추에이터 본체와 상기 액상체 사이에 기포가 형성되는 것을 회피하기 위한 기포 제거 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 고정자가 상기 가동자를 왕복 동작 가능하게 지지하는 가동 지지부를 더 갖고, 상기 액상체가 상기 가동 지지부를 침지한 상태로 상기 내부 공간에 충전되어 있는 것이며, 상기 기포 제거 공정이 상기 가동 지지부와 상기 액상체 사이에 기포가 형성되는 것을 회피하는 것인, 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   기포 제거 공정이, 상기 충전 공정을 종료할 때까지의 단계에서 상기 기포를 제거하는 충전시 탈기 공정을 갖고 있는, 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   기포 제거 공정이, 상기 충전 공정을 거쳐 충전된 상기 액상체와 상기 리니어 액추에이터 본체 사이에 형성된 상기 기포를 상기 리니어 액추에이터 본체로부터 이탈시키는 충전 후 탈기 공정을 갖고 있는, 리니어 액추에이터 유닛의 제조 방법.

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