WO2010131377A1

WO2010131377A1 - リニアアクチュエータユニットの製造方法

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Publication number: WO2010131377A1
Application number: PCT/JP2009/061957
Authority: WO
Inventors: 洋中川; 隆良藤井; 崇福永; 孝志尾上
Original assignee: シンフォニアテクノロジー株式会社
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2010-11-18
Also published as: JP4386149B1; JP2014064338A

Abstract

放熱特性を改善することで、小型軽量化等を有効に実現し得るリニアアクチュエータユニットの製造方法を提供することを目的とする。本実施形態に係るリニアアクチュエータユニットたる制振装置１の製造方法は、リニアアクチュエータ本体２をケース３内に収容する収容工程Ｓ１と、前記リニアアクチュエータ本体が収容された前記ケース内に液状体Ｌを充填する充填工程Ｓ２と、前記リニアアクチュエータ本体２と前記液状体Ｌとの間に気泡Ｆが形成されることを回避するための気泡除去工程Ｘとを有することを特徴とするものである。

Description

リニアアクチュエータユニットの製造方法

　本発明は、制振装置等として好適に利用されるリニアアクチュエータユニットの製造方法に関するものである。

　従来、固定子に対して可動子を往復動作させるリニアアクチュエータが、コンプレッサ等の種々な用途に対して適用されている。

　そして現在、環境問題から自動車業界では燃費改善が進められている。燃費改善策として、車両の軽量化、アイドリングの低回転化、ロックアップ領域の拡大、気筒休止エンジン、クリーンディーゼルエンジンや希薄燃焼等、様々な方面からの開発が進めているが、これらの対策は何れも車体振動を増大させることも知られている。

　そこで、上述のリニアアクチュエータでオモリを駆動しその反力で車体の振動に対して逆位相の振動を与えることによって車体振動を抑え、車体の振動の増大を回避させるアクティブマスダンパー、すなわち制振装置が検討されている（例えば、特許文献１参照）。アクティブマスダンパー用アクチュエータは、主としてエンジンルーム内に置かれることが多いことから、厳しい温度条件など劣悪環境で極めて高い信頼性が求められているとともに小型軽量のリニアアクチュエータが必要となる。

　また他方、このようなリニアアクチュエータにおいては、長時間の稼動においても固定子と可動子との相対位置を高い精度で保持し得るように、板ばねを介して支持する技術等、性能を向上させるための種々の技術も開示されている(例えば、特許文献２参照)。

特開２００６－１６２０２４号公報特開２００４－３４３９６４号公報

　しかしながら、上記特許文献１に記載したような、ケース内にリニアアクチュエータを収容している制振装置の場合、コイルによって発生した熱はコイルからコイルボビンや固定子コアを介してシャフトへと伝達され、しかる後にシャフトが固定されたケースの所定箇所を介して車体側へと伝わるという放出経路をとることとなる。すなわち、コイルにより発生した熱は基本的にリニアアクチュエータ自体を伝う経路のみでしか熱が伝導されないものとなる。その結果、斯かる制振装置に用いるリニアアクチュエータは自ずとケースに対する熱抵抗が高くなってしまうという不具合により、実際にはコイルの温度が上昇した状態で常に使用しているため、モータサイズに対して能力すなわち定格推力が低いものとなっているのが現状である。言い換えれば、必要な推力を得るためには、より大きな定格推力を有するものを採用しなければならず、装置の大型化が避けられないのが現状である。

　また、上記特許文献２の通り、この種の制振装置は固定子に対する可動子の支持精度を好適に維持して信頼性を向上させるために、弾性変形することによって固定子が可動子を往復動作可能に支持する板ばねを設けることが考えられるが、斯かる場合においては、長期間にわたって安定した性能確保と長寿命化のためのフレッティング対策が必要とされてきた。ここでフレッティングとは、ある面圧下で接触している物体間で摩擦力を伴った微小な繰り返し相対すべりを生じる現象のことであり、フレッティングを伴う部位、詳細には板ばねの取り付け箇所並びにその近傍での材料の疲労現象がフレッティング疲労と呼ばれている。板ばねは運動ストローク範囲拡大とラジアル剛性確保のために薄板状のものを複数枚重ねて使用する場合があるが、この板ばねの重なる部分に、板ばねよりもやわらかい例えば銅板のスペーサを挟み込んだり、フレッティング防止用グリスを塗ったりして上記フレッティング対策を行ってきたが、グリスが蒸発する不具合や、銅板のスペーサを挟み込むことで構造が複雑化する難点があり、対策として十分とは言い難いものであった。

　加えて、上述のとおり制振装置は、主としてエンジンルーム内に置かれることから厳しい温度条件となることをも考慮しなければならず、上記不具合に対する対策がことさら要求されるものとなっている。

　本発明は、このような不具合に着目したものであり、放熱特性を改善することで、小型軽量化等を有効に実現し得る新たなリニアアクチュエータを適切な製造方法を通じて提供することを目的としている。

　本発明は、このような目的を達成するために、固定子及び、当該固定子に対して所定方向に往復動作し得る可動子を有するリニアアクチュエータ本体と、前記リニアアクチュエータ本体の一部を固定した状態で当該リニアアクチュエータ本体の周囲をほぼ包囲しているケースと、前記リニアアクチュエータ本体が有するコイルを浸した状態で前記ケースの内部空間に充填された絶縁性と潤滑性を有する液状体とを具備するリニアアクチュエータユニットを新たに提供しようとするものである。そして、このようなリニアアクチュエータを適切に提供すべく、本発明の製造方法は、前記リニアアクチュエータ本体を前記ケース内に収容する収容工程と、前記リニアアクチュエータ本体が収容された前記ケース内に前記液状体を充填する充填工程と、前記リニアアクチュエータ本体と前記液状体との間に気泡が形成されることを回避するための気泡除去工程とを有することを特徴とする。

　このようなリニアアクチュエータにおいて、コイルにより発生した熱は速やかに液状体へと放熱され、そのままケースへと伝達される。具体的には、液状体はコイルの隙間にも勿論行き届いているので、非常に効率よく熱を排出することができ、アクチュエータ本体とケースとの間の熱抵抗は従来よりも大幅に低下させることができる。また、併せて可動子が動くことによって液状体は絶えず攪拌されているので良好な熱伝導が得られるとともに、液状体に伝わった熱はケースと車体との接触箇所のみならず他の外皮表面からもケース外へ放出することができる。このようにして、コイルの発熱による温度上昇は有効に抑制されるため熱時定数が長くなり、コイルの発熱によるリニアアクチュエータ自体の定格推力や瞬時最大推力の低下は大幅に改善されることになる。その結果、リニアアクチュエータ本体を小型化しても所要の定格推力や瞬時最大推力を得ることができるので、リニアアクチュエータユニット全体の小型軽量化を実現することが可能となる。ただし、上記の構成において、リニアアクチュエータ本体に気泡が付着していると、気泡が付着した箇所において熱が放出できずに局所的に温度が上昇してしまい、結果としてリニアアクチュエータ自体の定格推力や瞬時最大推力の低下が改善されないという不具合につながることになる。これに対して、本発明の製造方法は、製造工程中にリニアアクチュエータ本体と前記液状体との間に気泡が形成されることを回避するための気泡除去工程を採り入れているので、目に見えないような液状体の充填不良を併せて解消して、所期の効果を真に実効あらしめることができる。

　特に、固定子に対する可動子の支持精度を簡単かつ適切に維持して信頼性を向上させるべく、リニアアクチュエータユニットが、前記固定子が前記可動子を弾性変形することによって往復動作可能に支持する板ばねやすべり軸受等の可動支持部をさらに有している場合には、前記液状体が前記可動支持部を浸した状態で前記内部空間に充填されることを条件とすることが望ましい。つまり、かかる構成のリニアアクチュエータユニットにおいて、可動支持部の取り付け箇所並びにその近傍は上述の通り液状体で満たされているので、グリスが蒸発するという不具合も、銅板のスペーサを挟み込むという構造の複雑化も回避して、上記の摩擦すなわちフレッティングを有効に回避することができる。加えて本願では、空間に空気よりも粘性の大きな液状体を入れることで可動支持部にダンピングを与えることができ、可動支持部の挙動が安定することで非常にスムーズな運転ができるようになり、騒音の低減にも寄与し得るものとすることができる。ただし、リニアアクチュエータユニットにこのような構造を採用する場合に、可動支持部に一旦気泡が付着すると、運転中も表面張力等によって付着し続け、気泡が付着した箇所が上述の効果を享受し得ずに局所的に磨耗が発生したり、摩擦熱が集中して、やはり所期の目的が達成されないことになる。これに対して本発明は、気泡除去工程により、可動支持部と前記液状体との間に形成された気泡を積極的に除去するようにしており、可動支持部の周囲が液状体で密実に満たされるので、運転によっては除去され得ない箇所への気泡の付着を伴う液状体の充填不良を的確に防止することができる。

　本発明に係る気泡除去工程には、リニアアクチュエータユニットを製造する段階において、液状体中の気泡を除去し得るあらゆる工程が包含されるものであるが、その具体的な態様として、以下のものが考えられる。

　まず、気泡除去工程を、前記充填工程を終えるまでの段階で前記気泡を除去しておく充填時脱気工程を有したものとする態様を挙げることができる。具体的には、この充填時脱気工程には充填前の脱気工程と充填中の脱気工程の両概念が含まれ、前記ケース内に充填される前の前記液状体を予め脱気する移送段階脱気工程であるものをまず挙げることができる。斯かる態様によれば、液状体に溶存している空気を予め除去しておくことにより、その後の充填工程以降の各工程を経てリニアアクチュエータユニットが完成される過程、或いは完成された後に後発的に溶存している空気から新たに気泡が発生することを有効に回避することができる。その移送段階脱気工程には、充填工程において液状体を吐出する吐出口を予めケースの内壁に接触させておき、液状体を内壁を伝わせて注ぎながら充填することで気泡発生の機会を予め除去する態様等が含まれる。

　他方、既にリニアアクチュエータ本体に付着した気泡を事後的に除去する態様としては、気泡除去工程が、前記充填工程を経て充填された前記液状体と前記リニアアクチュエータ本体との間に形成された前記気泡を前記リニアアクチュエータ本体から離脱させる充填後脱気工程を有していることが望ましい。具体的には、充填工程が前記ケースの内部空間を前記液状体で略満たした液密な状態とするものである場合に、充填後脱気工程を、前記ケース内で液密な状態とされた前記液状体を脱気するケース内脱気工程とする態様をまず挙げることができる。斯かる態様によれば、リニアアクチュエータ本体に付着している気泡のみならず、液状体に溶存している空気も除去されるため、本発明のリニアアクチュエータユニットの完成後の気泡の残存や新たな気泡の発生も有効に回避することができる。その他、充填工程の後に気泡を除去する態様としては、リニアアクチュエータ本体の可動子を動作させることによって、充填工程の際に形成された気泡をリニアアクチュエータ本体から離脱させる動作工程や、ケースごと揺動させることによって気泡をリニアアクチュエータ本体から離脱させる揺動工程を挙げることができる。この場合の「揺動」とは、単にケースを揺らしたり、傾けたりする等により揺れ動かすようなものに限られず、ケースを、例えば振動源等によって積極的に動かすようなものをも含む概念である。この場合の震動源は、ケース内に収容されたリニアアクチュエータ本体であっても良い。

　そして、本発明に係る気泡除去工程とは、上述した各工程の何れかを選択して行うものを否定するものではないが、これらの工程のうち複数又は全ての工程を含むことにより、相乗的な効果によって確実な気泡の除去および新たな気泡発生の未然防止を高い確度で行うことが可能になる。

　本発明のリニアアクチュエータユニットによれば、コイルにより発生した熱は速やかに液状体へと放熱され、可動子に撹拌されて効率よくケースへと伝達されるので、アクチュエータ本体とケースとの間の熱抵抗を従来よりも大幅に低下させることができる。また、液状体に伝わった熱はケースと車体との接触箇所のみならず他の外皮表面からもケース外へ放出することができる。そうすることにより、コイルの発熱による温度上昇は有効に抑制されるため、リニアアクチュエータ自体の定格推力や瞬時最大推力の低下という不具合を有効に回避することができる。そして本発明の製造方法は、気泡除去工程によって、リニアアクチュエータ本体に気泡が付着することを効果的に回避することができるので、気泡が付着した箇所で熱が放出できずに局所的に温度が上昇してしまい、結果としてリニアアクチュエータ自体の定格推力や瞬時最大推力の低下が改善されないといった不具合を効果的に解消して、小型軽量であっても放熱特性に優れた高性能のリニアアクチュエータを有効に製造することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る制振装置の斜視図。同制振装置の分解斜視図。同制振装置の模式的な中央正断面図。同制振装置のリニアアクチュエータ本体とケースとを分離して示す断面図。同制振装置の作動説明図。同制振装置の製造工程を示す説明図。同上。本発明の第２実施形態に係る説明図。本発明の第３実施形態に係る説明図。

＜第１実施形態＞
　以下、本発明の第１実施形態として、本発明の製造方法に係るリニアアクチュエータユニットを、車体の振動を抑制し得る制振装置１に適用した場合を例示しつつ、図面を参照して説明する。

　本実施形態に係るリニアアクチュエータたる制振装置１は、例えば制振対象物である自動車の車体のエンジンルーム内に取り付けられて使用されるためのものであって、エンジン等による車体の振動とは逆位相の振動を与えるべく交流電流により駆動されることにより、車体の振動を相殺して振動を抑制し得るものである。当該制振装置１は、図１～図３に示すように、ケース３内にリニアアクチュエータ本体２を油Ｌとともに液密な状態で収納しているものである。

　本実施形態に係る制振装置１は、ケース３の内部空間Ｓにリニアアクチュエータ本体２が略浸漬されるように絶縁性と潤滑性を有する液状体たる油Ｌが充填されることで、少なくともコイル４４全体が油Ｌに浸った状態を実現している。なお図２においては、油Ｌの図示を省略しており、図３並びに図４においては、充填した油Ｌの上面の位置を破線で示している。

　まず、斯かる制振装置１の構成について説明する。

　制振装置１は、図２、図３及び図４に示すように、リニアアクチュエータ本体２と、リニアアクチュエータ本体２を収納するためのケース３と、ケース３内に充填された潤滑性と電気絶縁性を有する油Ｌとを有しているものである。

　リニアアクチュエータ本体２は、図２、図３及び図４に示すように、図示中央に位置している後述するシャフト４１をケース３側に固定した固定子４の一構成要素として、外側に位置する可動子５を動作させる、いわゆるアウター型構造を採用しているものである。そして、固定子４の一部であるシャフト４１をケース３に固定し、当該ケース３の一部を制振対象物である車体のエンジンルーム等の適宜部位ＥＲに固定して、可動子５が作動する際の反力を固定子４及びケース３を通じてエンジンルーム側へ伝達するようにしている。

　固定子４は、上述したシャフト４１と、シャフト４１に固定された固定子コア４２と、固定子コア４２に取り付けられたコイルボビン４３と、コイルボビン４３に巻回されたコイル４４と、コイルボビン４３から上方に突出するように設けられてコイル４４に通電する際の電極となるコネクタ４５と、コイルボビン４３の側端部に、Ｓ極、Ｎ極の向きを内外に互いに異ならせて取り付けられた一対の永久磁石４７ａ、４７ｂと、シャフト４１の上下端近傍に固定され、可動子５を動作可能に支持するための可動支持部たる一対の板ばね４６とを主に有している。コイル４４が巻かれる向きは固定子コア４２の内部においてシャフト４１の軸心と直交する方向に正逆交番する磁束を発生させる向きであり、コネクタ４５を介して外部から交流電流が給電される。

　そしてシャフト４１は、その下端においてタップ加工がなされることによって、後述するケース本体６のシャフト取付孔６２を挿通した後、外側からナットＮを螺着することによりケース本体６に固定される。ここで、シャフト４１の下端近傍とケース本体６との間にＯ－リング４１ｒを介在させることにより、油Ｌがシャフト４１とシャフト取付孔６２との間から漏出することを有効に防止する。

　板ばね４６は、本実施形態では図２に基づいて後述する端板５２とともに８の字形状をなした薄板状のもので、中央部４６ａをシャフト４１に固定されるとともに、端部４６ｂを可動子本体５１および端板５２を介して上下から挟み込んだサンドイッチ構造をなしている。ここに言う端部４６ｂは、板バネ４６の四隅でもよいし、両端２箇所でもよい。

　可動子５は、ケース３の内面に沿うように平面視矩形状をなす筒状のものであって、可動子５の主体をなす可動子本体５１と、当該可動子本体５１の四隅を上下からそれぞれ４組の止着具Ｐで固定する端板５２とを主に有している。ここで端板５２は、本実施形態では図２に示すような平面視８の字形状をなし、中央においてシャフト４１を挿通させるべくシャフト挿通孔５２ｂが設けられるとともに、四隅では可動子本体５１を上下から挟み込んだサンドイッチ状態でねじ止めすべく、例えば上下の端板５２を挿通する長尺ボルトｖ１と、端板５２から突出した長尺ボルトｖ１の他端に螺合するナットｎ１とを主体とした前記止着具Ｐで固定することにより支持しているものである。可動子本体５１の一部（外壁部）は板ばね４６をサンドイッチできるスペーサ構造をなしている。なお、可動子５を固定子４に対して固定する構成は上記構成に限定されることはなく、既存の他の構成を適用してもよい。端板５２は８の字形状により形成した２つの開口部５２ａにより、可動子５が上下動する際に固定子４に干渉することを有効に回避している。

　図４において符号５０で示すものは、可動子５を固定子４に対して同軸同心度で固定するための円筒形状のピンの断面である。

　ケース３は、図２及び図３に示すように、リニアアクチュエータ本体２の一部すなわち固定子４を固定した状態で収容し得る、例えばアルミダイキャストを主体として構成されるものであって、リニアアクチュエータ本体２を収容しているケース本体６と、ケース本体６を上方から液密に封止し得る蓋体７と、蓋体７に取り付けられ、外部配線に接続し得る防水機能を備えた上部コネクタ８とを有している。ケース本体６は、下端部の外側の２箇所において制振対象物である車体の適宜部位ＥＲに取り付けるための被固定部６１と、シャフト４１を固定するためのシャフト取付孔６２とを形成している。そしてケース本体６は、上端部においてＯ－リング７ｒを介在させた状態で四隅をねじ止めすることによってケース本体６と蓋体７との間からの油Ｌの漏出を有効に防止している。蓋体７は、上述の通りケース本体６にＯ－リング７ｒを介してねじ止めされるとともに、上部コネクタ８を、別のＯ－リング８ｒを介して取り付けることによって、蓋体７と上部コネクタ８との間からの油Ｌの漏出を有効に防止している。上部コネクタ８は、下端部において固定子４のコネクタ４５に接続されることによって、外部電流をコネクタ４５に導くものである。

　上記構成の制振装置１に上部コネクタ８を介して交流電流が給電されると、コネクタ４５を介してコイル４４に電流が給電されることにより例えば図５（ａ）に示すような磁界が発生するとともに、交流電流の位相及び周波数に応じたタイミングでその磁界によって形成される磁束のループの位置が前記永久磁石４７ａ、４７ｂの向きに応じて同図（ａ）の状態と（ｂ）の状態とに変化するため、それに応じて可動子５が白抜きの矢印で示す上下に背反的に駆動されて往復動作をすることとなる。そして、この交流電流の給電により、制振装置１は制振対象物の振動とは逆位相の振動を行うことによって、制振対応物たる車体の振動を抑制する。可動支持部である板ばね４６は、非通電時にかかる可動子５を作動中心のオフセットする役割を兼ねている。

　なお本実施形態では、ケース３における各部品の取り付け箇所にそれぞれＯ－リング４１ｒ、７ｒ、８ｒをそれぞれ介在させることにより、内部空間Ｓを少なくとも液密にして、油Ｌの漏出を防止している。

　しかして、上述した本実施形態に係る制振装置１を組み立てる際には、リニアアクチュエータ本体２をケース３内に収容する収容工程Ｓ１を経た後、例えば２００ｃｃの容積を有するケース３とリニアアクチュエータ２との内部空間Ｓに絶縁性を有する油Ｌを充填する充填工程Ｓ２と、蓋体７によりケース３を閉止する閉止工程Ｓ３とを経ることにより、リニアアクチュエータ本体２の略全域を油Ｌで浸し、これにより内部空間Ｓに形成されるケース３とリニアアクチュエータ本体２との間の内部空間Ｓを満たす。そうすることにより、油Ｌはコイル４４を完全に浸した状態となる。併せて、油Ｌは可動子５が動作した際の、板ばね４６の弾性変形による動作範囲を全て覆い浸した状態で内部空間Ｓに充填されたものとなっている。

　ここで、本実施形態に係るにリアアクチュエータユニットたる制振装置の製造方法は、前記収容工程Ｓ１、充填工程Ｓ２及び前記閉止工程Ｓ３に関連して、リニアアクチュエータ本体２と油Ｌとの間に気泡Ｆが形成されることを回避するための気泡除去工程Ｘを実施するようにしている。

　ここで、気泡除去工程Ｘについて、主に図６乃至図７を参照して詳述する。

　気泡除去工程Ｘは、充填工程Ｓ２を終えるまでの段階で前記気泡を除去しておく図６の充填時脱気工程Ｘ１と、前記充填工程を経て充填された液状体たる油Ｌと前記リニアアクチュエータ本体との間に形成された前記気泡を前記リニアアクチュエータ本体から離脱させる図７の充填後脱気工程Ｘ２とを有している。

　充填時脱気工程Ｘ１は、図６に示すように、脱気フィルタＥＦを用いて油Ｌに溶存している空気等の気体を予め脱気する移送段階脱気工程Ｘ１１と、前記充填工程Ｓ２において油Ｌを吐出する吐出口Ｚを予め前記ケース３の内壁３ａに接触させて油Ｌの充填を行う内壁吐出工程Ｘ１２とを有している。脱気フィルタＥＦには、例えば内部に設けた隔壁により画された部屋の一方に油Ｌを流し他方を減圧することにより、油Ｌ中の気泡を一方の部屋から他方の部屋へ分離させるように構成されるもの等が利用可能である。隔壁には後記の防水透湿性を有するシート材等を用いることができる。内壁吐出工程Ｘ１２では、吐出口Ｚの先端を斜めにカットして油Ｌが内壁３ａに沿い易いようにしており、必要に応じてケース３自体を傾けて油Ｌが内壁３ａに沿い易い状態にして、周辺空気の巻き込みを回避するようにする。

　充填後脱気工程Ｘ２は、図７に示すように、充填工程Ｓ２の後に可動子５を動作させる動作工程Ｘ２１や、ケース３を振動装置Ｙにセットし、適宜の周波数で振動させることによって制振装置１自体を揺動させる揺動工程Ｘ２２等を有している。

　次に、収容工程Ｓ１、充填工程Ｓ２及び前記閉止工程Ｓ３を説明する。

　まず、図６に示すように、Ｏ－リング４１ｒをケース本体６側に載置した状態として、リニアアクチュエータ本体２のシャフト４１の下端をシャフト取付孔６２へ挿通させ、しかる後にナットＮをシャフト４１へ螺合することによってケース本体６にシャフト４１を固定する収容工程Ｓ１を行う。本実施形態ではしかる後に、図６に示すように、吐出口Ｚをケース３の内壁すなわちケース本体６１の側壁６ａに接触させる内壁吐出工程Ｘ１２を行う。

　しかる後、側壁６ａに接触させた吐出口Ｚから油Ｌを吐出する際に、同図に示す移送段階脱気工程Ｘ１１を経た油Ｌを充填する。移送段階脱気工程Ｘ１１の構成は既に述べたところであるが、この移送段階脱気工程Ｘ１１によって油Ｌが吐出口Ｚに至る前の段階で油Ｌを脱気しておく。具体的には、同図に示すように、タンクＴ１に貯留された油ＬをポンプＷ１によってケース３へ充填する経路において、ポンプＷ１と吐出口Ｚとの間に前記脱気フィルタＥＦを介在させることによって、油Ｌに溶存している空気を略取り除いた状態とするものである。ケース３に充填される際には前述した内壁吐出工程Ｘ１２を通じて周辺空気を巻き込むことなく油Ｌの充填が行われる。

　そして、油Ｌが所定量だけケース３内に充満したら、充填工程Ｓ２を完了し、蓋体７を装着してケース３を一旦閉じた状態とする閉止工程Ｓ３を実効する。

　すなわち、ここまでの段階が、リニアアクチュエータ本体に気泡Ｆが付着するのを事前に予防するための充填時脱気工程Ｘ１である。

　次に、図７に示すように、リニアアクチュエータ本体２に付着した気泡Ｆを除去すべく、動作工程Ｘ２１や揺動工程Ｘ２２等からなる充填後脱気工程Ｘ２を実施する。動作工程Ｘ２１は、コネクタ４５を介してコイル４４に適宜の振動数の電流を給電することにより、可動子５を図示上下方向の矢印に沿って上下動させるものである。揺動工程Ｘ２２は、ケース３を偏心ウェイトや超音波振動子などを用いた振動装置Ｙにセットし、振動装置Ｙを通じてケース３を振動させることによって、ケース内の油Ｌ２を図示左右方向の矢印に沿って揺動、攪拌させるものである。これらにおける振動数は、可動子５を駆動する際の周波数では除去できない気泡等を除去する趣旨からして、それよりも高めの振動数域に設定することが望ましい。

　これらの動作工程Ｘ２１や揺動工程Ｘ２２を実施することで、リニアアクチュエータ本体２に付着していた気泡Ｆが離脱して、内部空間Ｓの上方に気泡が集まり、内部空間Ｓの上方に存する空気溜まりと渾然一体化することとなる。ここまでの段階が、リニアアクチュエータ本体２に付着した気泡を、溶存する空気とともに離脱させるための充填後脱気工程Ｘ２である。

　以上を経て、本実施形態に係る製造方法は終了する。なお、必要であれば、再度蓋体７を外して、内部空間の上部に油Ｌを補給し、再び蓋体７をケース本体６に装着する充填工程Ｓ２および閉止工程Ｓ３を繰り返しても良い。油Ｌは、ケース３に満杯となる状態で充填されても構わないし、逆に良好な放熱特性が得られれば、コイル４４の少なくとも一部が浸った状態で充填されていても構わない。

　以上により、本実施形態に係るリニアアクチュエータユニットたる制振装置１の製造方法によれは、気泡除去工程Ｘによって、リニアアクチュエータ本体２に付着した気泡Ｆや油Ｌ中に溶存する空気を効果的に除去しながら制振装置１を完成するので、気泡Ｆが付着して局所的に放熱効果が低下した状態となったり、気泡Ｆが付着している部位の摩耗が周辺に比べて進んでしまう等といった不具合を有効に回避して、気泡Ｆの付着に起因した制振装置１自体の定格推力、瞬時最大推力の低下を効果的に改善して、放熱特性が良好で小型軽量な制振装置１を有効に提供することが可能となる。

　特に、気泡除去工程Ｘを施すことによって、フレッティング摩耗が顕著に起こり易い可動支持部たる板ばね４６の周囲が油Ｌで密実に満たされるので、板ばね４６において気泡Ｆが付着した箇所に局所的に磨耗が発生したり、摩擦熱が集中したりしてしまうという不具合を有効に回避することができる。また、板ばね４６の二次、三次の変形モードでの共振は比較的高い周波数となることや板ばね４６が積層構造をなしている場合には積層させた部分が僅かに接離することによるバタつきが発生すること等から板ばね４６自身が騒音発生源となり易いが、本実施形態では、内部空間Ｓに空気よりも粘性の大きな油Ｌを入れることで板ばね４６にダンピングを与えることができ、板ばね４６の挙動が安定することで非常にスムーズな運転ができるようになる。

　その場合、ばね４６が積層構造をなしていると、当該積層部分に特に気泡Ｆが付着し易いものとなるが、本実施形態では気泡除去工程Ｘにおける充填時脱気工程Ｘ１によって積層部分にも気泡Ｆが付着し難く、且つ前記積層部分に気泡が付着したとしても充填後脱気工程Ｘ２によって確実に板ばね４６から離脱させることができるため、積層部分は油Ｌを充填したことによる上記効果を確実に享受し得るものとなり、フレッティング磨耗並びに騒音の発生を更に有効に低減することができる。

　さらに具体的には、本実施形態の気泡除去工程Ｘの一つとして、充填工程Ｓ２に至る前の段階で脱気フィルタＥＦによって油Ｌを脱気する充填時脱気工程Ｘ１を実施するようにしているので、充填された油Ｌに溶存された空気が完成後の可動子５の動作等によって気泡Ｆを形成することを未然に防ぐことができる。また、油Ｌを内壁３ａを伝わせて注ぎながら充填する内壁吐出工程Ｘ１２を実施することで、吐出口Ｚの出口において新たに空気を巻き込んで気泡Ｆを発生する可能性も予め排除しておくことができる。

　他方、充填工程Ｓ２の後には充填後脱気工程Ｘ２、すなわちリニアアクチュエータ本体２自体を動作させる動作工程Ｘ２１や、ケース３自体を振動させる揺動工程Ｘ２２を経ることによって、充填工程Ｓ２によって除去されなかったリニアアクチュエータ本体２の各部に付着する気泡Ｆや油Ｌ中に溶存する空気を更に効果的に除去することができる。

　勿論、充填時脱気工程Ｘ１と充填後脱気工程Ｘ２とは、常に同時に採用しなければならないものではなく、何れか一方のみの実施によっても本発明の作用効果を得ることができる。移送段階脱気工程Ｘ１１と内壁吐出工程Ｘ１２の関係や、動作工程Ｘ２１と揺動工程Ｘ２２の関係も、常に同時に採用しなければならないものではなく、何れか一方のみの実施によっても本発明の作用効果を得ることができる。以下においても同様である。
＜第２実施形態＞

　以下に、本発明の第２実施形態について図８を用いて説明する。なお本実施形態において、上記第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付すとともに、その詳細な説明を省略するものとする。なお同図においては、便宜上リニアアクチュエータ本体２の図示を省略している。

　図８には、気泡除去工程Ｘにおける充填後脱気工程Ｘ２のうち、油Ｌ中の空気を真空ポンプＷ２によって脱気するケース内脱気工程Ｘ２３を示している。すなわち同図に示すものは、ゴアテックス（登録商標）と呼ばれるものに代表されるような防水透湿性を有するシート材ＳＴをケース３の一部に埋め込んだ例である。

　具体的には、同図はケース３の蓋体７に通気孔７１を形成するとともに、当該通気孔７１にシート材ＳＴを具備するシートキャップ７２を取り付けて構成している。斯かる構成により、特にＡ部拡大図に表されるように、上記シート材ＳＴは、直線状の矢印で模式的に示されるような水滴状の液体である油Ｌ１は通さず、波線状の矢印で模式的に示されるような空気や気体となった油Ｌ２のみを通すもので、ケース３内の内圧上昇の問題を解消するものである。

　そして、ケース内脱気工程Ｘ２３は同図の通り、当該シート材ＳＴの片側表面に油Ｌを隣接させた状態とし、当該シート材ＳＴの反対側を真空ポンプＷ２により減圧することによって、油Ｌ中に存在する気泡Ｆの油Ｌからの離脱を促すのみならず、油Ｌに溶存した空気の脱気をも促進するものである。

　斯かる態様によっても、リニアアクチュエータ本体２に付着している気泡Ｆのみならず、油Ｌに溶存している空気を除去することができるので、制振装置１の完成後における気泡Ｆの残存率や新たな発生率を効果的に低減する上で有効となる。

　また、同図に示されるような防水透湿性のシート材ＳＴの代わりにセラミックに代表される多孔質材を用いても同様の効果が得られると考えられる。極端な場合、ケース３の少なくとも一部に小さい穴を開けておけば油Ｌの表面張力だけで油を漏らさず空気すなわち気体のみを行き来させることができ、このような多孔質材や穴を通じて吸引脱気を行うことも可能であると考えられる。

　このような吸引脱気を第１実施形態の振動脱気と同時に行うようにすれば、更に相乗的な脱気効果も期待できるものとなる。

＜第３実施形態＞
　上記第１実施形態で開示した気泡除去工程Ｘでは、ケース３の上方からケース本体６の側壁６ａに油Ｌを伝わせる充填時脱気工程Ｘ１として内壁吐出工程Ｘ１１を開示したが、本実施形態では充填工程Ｓ２において、油Ｌが空気を巻き込むことをさらに回避しながら油Ｌを充填するための態様について説明する。

　ここでは、充填時脱気工程Ｘ１の一つとして、図９に示すように、ケース３の底側から油を充填する底壁充填工程Ｘ１３について説明する。具体的に説明すると、ケース本体６の底壁６ｂに油注入口６ｃを設けておき、当該油注入口６ｃに吐出口Ｚ１を接続する。そして本実施形態に係る底壁充填工程Ｓ１３とは、例えばタンクＴ２に貯留された油Ｌを、タンクＴ２の底Ｔ２１からポンプＷ３の動力によってケース３の底壁６ｂからケース３内に吐出させることにより、ケース３内で油Ｌを落下させることなく油面Ｌ３を徐々に上昇させながら油Ｌの充填を行うものである。また勿論タンクＴ２からケース３に至るまでの経路上に上記実施形態と同様の図示しない脱気フィルタＥＦを介し、上述の移送段階脱気工程Ｘ１１を併せて行うものとしてもよい。

　このような工程を適用することにより、油Ｌはケース３内で落下することなく穏やかな移動をもって充填されるため、周辺空気の巻き込みによる気泡Ｆの発生をより一層起こり難いものとすることができる。この場合にも、充填後には振動脱気や吸引脱気を併用することが有効であることは言うまでもない。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

　例えば、上記実施形態では揺動工程として、リニアアクチュエータユニットを振動による揺動させる態様を開示したが、勿論、ケースを上下左右に揺らすような態様や、反転又は回転させるような態様としてもよい。また、上記実施形態では固定子の外側に位置する可動子を動作させるいわゆるアウター型構造を採用したが、固定子の内側に可動子を位置づけて作動させるインナー型構造を採用することもできる。

　さらに、製造対象となるリニアアクチュエータが、可動支持部としてすべり軸受を採用している場合にも、本発明の製造方法を適用することにより上記各実施形態と同様の作用効果が奏される。

　そして勿論、本発明のリニアアクチュエータユニットは制振装置に適用される態様に限定されることはなく、リニアアクチュエータユニットが適用され得る種々の態様へ適用され得るものである。その他、各部の具体的構成や気泡除去工程の具体的手法等についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

　例えば、上記以外の気泡除去工程としては、充填前の油を温める工程や、ケースを温めながら油を充填する工程、充填後のケースを温める工程等を挙げることができる。これにより油に含まれている気泡が膨張するので、より脱気し易い状態を作り出すことができる。加えて、油を充填する際には、気泡除去工程として油を真空脱気する工程を実施し、その上で当該油をケースに充填するようにしても良い。

　本発明は、放熱特性を改善することで、小型軽量化等を有効に実現し得るリニアアクチュエータユニットの製造方法を提供できる点において産業上の利用可能性を有する。

Claims

固定子及び、当該固定子に対して所定方向に往復動作し得る可動子を有するリニアアクチュエータ本体と、前記リニアアクチュエータ本体の一部を固定した状態で当該リニアアクチュエータ本体の周囲をほぼ包囲しているケースと、前記リニアアクチュエータ本体が有するコイルを浸した状態で前記ケースの内部空間に充填された絶縁性と潤滑性を有する液状体とを具備するリニアアクチュエータユニットの製造方法であって、
　前記リニアアクチュエータ本体を前記ケース内に収容する収容工程と、前記リニアアクチュエータ本体が収容された前記ケース内に前記液状体を充填する充填工程と、前記リニアアクチュエータ本体と前記液状体との間に気泡が形成されることを回避するための気泡除去工程とを有することを特徴とするリニアアクチュエータユニットの製造方法。
前記固定子が前記可動子を往復動作可能に支持する可動支持部をさらに有し、前記液状体が前記可動支持部を浸した状態で前記内部空間に充填されているものであり、前記気泡除去工程が前記可動支持部と前記液状体との間に気泡が形成されることを回避するものである請求項１記載のリニアアクチュエータユニットの製造方法。
気泡除去工程が、前記充填工程を終えるまでの段階で前記気泡を除去する充填時脱気工程を有している請求項１記載のリニアアクチュエータユニットの製造方法。
気泡除去工程が、前記充填工程を終えるまでの段階で前記気泡を除去する充填時脱気工程を有している請求項２記載のリニアアクチュエータユニットの製造方法。
気泡除去工程が、前記充填工程を経て充填された前記液状体と前記リニアアクチュエータ本体との間に形成された前記気泡を前記リニアアクチュエータ本体から離脱させる充填後脱気工程を有している請求項１記載のリニアアクチュエータユニットの製造方法。
気泡除去工程が、前記充填工程を経て充填された前記液状体と前記リニアアクチュエータ本体との間に形成された前記気泡を前記リニアアクチュエータ本体から離脱させる充填後脱気工程を有している請求項２記載のリニアアクチュエータユニットの製造方法。
気泡除去工程が、前記充填工程を経て充填された前記液状体と前記リニアアクチュエータ本体との間に形成された前記気泡を前記リニアアクチュエータ本体から離脱させる充填後脱気工程を有している請求項３記載のリニアアクチュエータユニットの製造方法。
気泡除去工程が、前記充填工程を経て充填された前記液状体と前記リニアアクチュエータ本体との間に形成された前記気泡を前記リニアアクチュエータ本体から離脱させる充填後脱気工程を有している請求項４記載のリニアアクチュエータユニットの製造方法。