WO2022230366A1 - アクチュエータ装置の製造方法およびアクチュエータ装置 - Google Patents

アクチュエータ装置の製造方法およびアクチュエータ装置 Download PDF

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WO2022230366A1
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cylinder
rod
actuator device
inner cylinder
pressure
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English (en)
French (fr)
Inventor
大 飯高
智也 沼倉
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/03—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/56—Means for adjusting the length of, or for locking, the spring or damper, e.g. at the end of the stroke

Definitions

  • the present disclosure relates to, for example, an actuator device manufacturing method and an actuator device.
  • actuator device that serves as a shock absorber.
  • the actuator device is provided between two members that relatively move, for example, between a sprung vehicle body and an unsprung wheel, between a sprung vehicle body and an unsprung bogie, or between a sprung vehicle and an unsprung truck. It is provided between the truck and the wheel (axle, wheelset) that is on the unsprung side.
  • the actuator devices of Patent Documents 1 to 4 have an air chamber into which the rod moves in and out.
  • the air chamber into which the rod enters and exits should preferably have a sealed structure in order to prevent water from being mixed with the oil due to condensation.
  • the pressure in the air chamber changes as the rod moves in and out of the air chamber.
  • a large reaction force air reaction force
  • the thrust may be biased between the extension stroke and the retraction stroke of the actuator device.
  • An object of an embodiment of the present invention is to provide an actuator device manufacturing method and an actuator device that can reduce thrust bias.
  • One embodiment of the present invention relates to a method of manufacturing an actuator device, wherein the actuator device is provided between two members that move relatively, and the actuator device is attached to one of the two members. a first member attached and a second member attached to the other of the two members; the first member includes a first cylinder having a bottom portion at one end and an opening at the other end; a rod extending from the bottom of the cylinder toward the other end, and the second member is a second cylinder into which the rod is inserted and which slides on the outer circumference of the rod and whose one end is closed.
  • the method for manufacturing the actuator device comprises: inserting the rod into the second cylinder; and the volume of the second cylinder changes due to pressure at positions other than the maximum length at which the relative position of the first member and the second member is maximized and the minimum length at which the relative position is minimized. and closing with a first fluid.
  • one embodiment of the present invention relates to an actuator device, wherein the actuator device is provided between two members that relatively move, and the actuator device is attached to one of the two members.
  • a second member attached to the other of the first member and the two members; and power means for operating the first member and the second member to move relative to each other, the first member comprising: A first cylinder having a bottom at one end and an opening at the other end, and a rod extending from the bottom inside the first cylinder to the other end, the rod being inserted into the second member.
  • a second cylinder that slides on the outer circumference of the rod and whose one end is closed; and a closing member that is provided at the other end of the second cylinder, wherein the volume in the second cylinder is increased by pressure.
  • a varying first fluid is enclosed and the pressure in the second cylinder is greater than atmospheric pressure at the minimum length the rod is fully inserted into the second cylinder, and the rod is pushed into the second cylinder. At maximum length exhausted from within 2 cylinders, it will be below atmospheric pressure.
  • thrust bias can be reduced.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an actuator device (electromagnetic actuator) according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the actuator device in FIG. 1 in a maximum length state (maximum stretched state);
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the actuator device in FIG. 1 in a minimum length state (minimum contraction state);
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows the assembly process of an actuator apparatus in order of (1), (2), and (3).
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing assembly steps following (3) in FIG. 4 in the order of (4), (5), and (6); It is a longitudinal cross-sectional view which shows an assembly process from (6) in FIG. 5 in order of (6) and (7).
  • an electromagnetic actuator 1 as an actuator device is configured as an electric linear motor (electric linear actuator).
  • 2 shows the electromagnetic actuator 1 in the maximum length state (maximum extension state)
  • FIG. 3 shows the electromagnetic actuator 1 in the minimum length state (maximum contraction state).
  • the electromagnetic actuator 1 is mounted, for example, on a vehicle such as a railroad vehicle or an automobile, and constitutes an electromagnetic suspension device together with springs (suspension springs, coil springs, air springs) (not shown). That is, although illustration is omitted, the electromagnetic actuator 1 is connected with the spring, for example, between the sprung vehicle body and the unsprung wheel, between the sprung vehicle body and the unsprung bogie, Alternatively, it is provided between the bogie on the sprung side and the wheel (axle, wheelset) on the unsprung side.
  • a member on the sprung side such as a vehicle body and a bogie is referred to as a "sprung member”.
  • unsprung members such as trucks, wheels, axles, and wheel sets are called "unsprung members”.
  • the electromagnetic actuator 1 includes, for example, a stator 2 arranged on the upper side of the spring and a mover 21 arranged on the lower side of the spring.
  • the electromagnetic actuator 1 includes permanent magnets 22, 22 provided on a mover 21, which is a first member, and coil members 15 (coils 15A, 15B, 15C) of an armature 13 provided on a stator 2, which is a second member. ) constitute a three-phase linear motor (three-phase linear synchronous motor).
  • the electromagnetic actuator 1 is configured as a cylindrical linear electromagnetic actuator composed of a pair of coaxial cylindrical members that are relatively displaceable. interposed in between.
  • the electromagnetic actuator 1 includes permanent magnets 22, 22 as magnetic members provided in the outer cylinder 23 corresponding to the first cylinder, and the inner cylinder 3 corresponding to the second cylinder via the core member 14. and a coil member 15 (coils 15A, 15B, 15C) composed of a multi-phase coil group.
  • the coil member 15 is arranged radially facing the permanent magnets 22 , 22 over the entire circumference.
  • the stator 2 and the mover 21 of the electromagnetic actuator 1 are mounted between two members that relatively move (for example, between an unsprung member that is one of the two members and a sprung member that is the other of the two members). ing.
  • the stator 2 and the mover 21 are arranged between the sprung member and the unsprung member so as to be linearly displaced relative to each other (relative movement), and are arranged in the axial direction, which is the stroke direction, that is, in the direction of relative displacement.
  • a thrust force is generated in the vertical direction in FIG.
  • the first member and the second member of the electromagnetic actuator 1 the case where the first member is the mover 21 and the second member is the stator 2 is exemplified.
  • the first member may be the stator and the second member may be the mover. That is, the stator may be attached to the unsprung member (one of the two members), and the mover may be attached to the sprung member (the other of the two members).
  • one of the two members (one side member) may be the sprung member, and the other of the two members (the other side member) may be the unsprung member.
  • one axial end side of the electromagnetic actuator 1 is defined as the lower end side (lower end side in FIG. 1), and the other axial end side is defined as the upper end side (upper end side in FIG. 1). may be the upper end side, and the other axial end side may be the lower end side.
  • the stator 2 of the electromagnetic actuator 1 has an armature 13 on its lower end side, which is one end side. That is, the stator 2 as a second member includes an inner cylinder 3, an outer shell 4 as a cover member, an intermediate cylinder 5 as a third cylinder, a bottom member 6, a closing member 7, an armature 13, and an annular member 12 .
  • the inner cylinder 3 is formed as a tubular (cylindrical) tubular member (cylindrical member) extending in the vertical direction (axial direction).
  • the intermediate cylinder 5 of the stator 2 and the outer cylinder 23 of the mover 21 are arranged radially outside the inner cylinder 3 .
  • the inner cylinder 3 is arranged radially inside the outer cylinder 23 and the intermediate cylinder 5 .
  • the inner cylinder 3 is arranged on the inner periphery of the outer cylinder 23 so as to be relatively movable in the axial direction of the outer cylinder 23 .
  • An armature 13 is provided at the lower end, which is one end of the inner cylinder 3 .
  • the lower end of the inner cylinder 3 extends axially along the inner peripheral side of the armature 13 (core member 14 ) and is inserted inside the core member 14 . That is, the lower end of the inner cylinder 3 extends to the armature 13 and is located on the inner peripheral side of the armature 13 .
  • a bottom member 6 that closes the lower end of the inner cylinder 3 is fixed to the lower end of the inner cylinder 3 .
  • the inner cylinder 3 and the bottom member 6 constitute a second cylinder, and the bottom member 6 corresponds to a closing portion (bottom portion) that closes one end of the second cylinder.
  • the bottom member 6 has a small-diameter portion 6A inserted into the lower end side of the inner cylinder 3 and a large-diameter portion 6B having substantially the same outer diameter as the core member 14 of the armature 13 .
  • the outer circumference of the small diameter portion 6A is a male threaded portion 6C.
  • the male threaded portion 6C is screwed into a female threaded portion 3A provided on the lower end side of the inner cylinder 3 . That is, the bottom member 6 is fixed to the inner cylinder 3 by screwing together the male threaded portion 6C of the small diameter portion 6A and the female threaded portion 3A of the inner cylinder 3 .
  • the bottom member 6 is provided with a through hole 6D axially passing through the small diameter portion 6A and the large diameter portion 6B.
  • a rod 24 is inserted into the through hole 6 ⁇ /b>D of the bottom member 6 and the inner cylinder 3 .
  • a sliding member (not shown) that slides on the outer peripheral surface of the rod 24 with low friction is provided in the through hole 6D.
  • a seal member 6E is provided in the through hole 6D to seal between the rod 24 and the through hole 6D.
  • the upper end which is the other end of the inner cylinder 3, is attached to the sprung member (the other of the two members).
  • the upper end side of the inner cylinder 3 is closed by the closing member 7 .
  • a closing member 7 is provided at the other end (upper end) of the inner cylinder 3 .
  • the closure member 7 is fixed to the upper member 10 by bolts 9 .
  • the upper end of the inner cylinder 3 is attached to the upper member 10 via the closing member 7 .
  • the closing member 7 includes a small-diameter portion 7A inserted into the upper end side of the inner cylinder 3, a large-diameter portion 7B inserted into the upper end side of the intermediate cylinder 5, and upward from the center position in the radial direction of the large-diameter portion 7B. and a protruding portion 7C protruding.
  • the outer circumference of the small diameter portion 7A is a male threaded portion 7D.
  • the male threaded portion 7D is screwed into the female threaded portion 3B provided on the upper end side of the inner cylinder 3 . That is, the closing member 7 is fixed to the inner cylinder 3 by screwing the male threaded portion 7D of the small diameter portion 7A and the female threaded portion 3B of the inner cylinder 3 together.
  • the outer circumference of the large diameter portion 7B is a male screw portion 7E.
  • the male threaded portion 7E is screwed into the female threaded portion 5A provided on the upper end side of the intermediate cylinder 5.
  • the blocking member 7 is fixed to the intermediate tube 5 by screwing the male threaded portion 7E of the large diameter portion 7B and the female threaded portion 5A of the intermediate tube 5 together.
  • the projecting portion 7C is inserted through an insertion hole 10A provided in the upper member 10. As shown in FIG.
  • the closing member 7 is provided with a through hole 7F that axially penetrates the small diameter portion 7A, the large diameter portion 7B and the projecting portion 7C.
  • the through hole 7F corresponds to a communication hole that communicates the inside of the inner cylinder 3 with the outside.
  • the opening of the through hole 7F on the projecting portion 7C side, which is the upper end side, is closed with a bolt 11 . That is, the upper end side of the through hole 7F (on the projecting portion 7C side) is a female thread, and the bolt 11 is screwed into this female thread.
  • the bolt 11 corresponds to a plug member for opening and closing the through hole 7F.
  • the upper member 10 serving as the second end member has a disk portion 10B having a larger diameter than the outer cylinder 23 of the mover 21.
  • An insertion hole 10A through which the projecting portion 7C of the closing member 7 and the bolt 11 are inserted is provided at the center position in the radial direction of the disc portion 10B.
  • the upper member 10 also includes a mounting eye 10C that is attached to, for example, a sprung member of a vehicle.
  • the mounting eye 10C is provided integrally with the disk portion 10B.
  • the upper member 10 constitutes an attachment member for attaching the inner cylinder 3, the intermediate cylinder 5 and the outer shell 4 together with the closing member 7 to the sprung member.
  • a cylindrical outer shell 4 extending downward over the entire circumference is attached to the outer peripheral edge of the disc portion 10B.
  • the outer shell 4 covers the intermediate cylinder 5 .
  • the outer shell 4 covers the upper side or upper half of the outer cylinder 23 of the mover 21 .
  • the stator 2 is provided with an outer shell 4 as a cover member located on the outer peripheral side of the outer cylinder 23 .
  • the upper member 10 and the outer shell 4 protect the intermediate tube 5 and the outer tube 23 from flying stones and the like while the vehicle is running.
  • the intermediate cylinder 5 is formed as a tubular (cylindrical) tubular member (cylindrical member) extending in the vertical direction (axial direction).
  • the intermediate cylinder 5 is provided on the outer peripheral side of the inner cylinder 3 .
  • the upper end side of the intermediate tube 5 is attached to the large diameter portion 7B of the closing member 7 . That is, the upper end side of the intermediate cylinder 5 is closed by the closing member 7 .
  • a lower end portion of the intermediate cylinder 5 is connected to an annular member 12 provided on the upper side of the armature 13 .
  • the intermediate cylinder 5 presses the armature 13 toward the bottom member 6 via the annular member 12 by screwing with the large diameter portion 7B of the closing member 7 .
  • the armature 13 is integrated with the bottom member 6, the annular member 12, the intermediate tube 5, the inner tube 3, and the closing member 7 to form the stator 2 as a first member.
  • the armature 13 is formed in an annular shape.
  • the inner cylinder 3 is inserted into the inner peripheral portion (the space on the inner peripheral side) of the armature 13 .
  • the armature 13 includes, for example, a substantially cylindrical core member 14 made of a magnetic material, and a plurality of coils 15A, 15B, and 15C (i.e., u-phase coil 15A, v-phase coil 15B and w-phase coil 15C).
  • the core member 14 is provided on the lower end side of the inner cylinder 3 .
  • the core member 14 has coil members 15, that is, coils 15A, 15B, and 15C on the outer periphery. Note that the number of coils 15A, 15B, and 15C is not limited to three, and can be appropriately changed, for example, to six, nine, twelve, etc., according to design specifications and the like.
  • a stroke sensor for detecting the stroke amount of the electromagnetic actuator 1 is provided on the outer peripheral side of the annular member 12 .
  • the stroke sensor measures the axial absolute or relative position between the armature 13 and the mover 21 (permanent magnets 22, 22).
  • the stroke sensor is composed of a magnetic sensor such as a magnetoresistive element or Hall element (Hall IC) that detects magnetic field (magnetic field, magnetic flux) and polarity (magnetic pole) by using changes in magnetoresistance, Hall effect, etc. can be done.
  • a magnetic sensor such as a magnetoresistive element or Hall element (Hall IC) that detects magnetic field (magnetic field, magnetic flux) and polarity (magnetic pole) by using changes in magnetoresistance, Hall effect, etc. can be done.
  • the stroke sensor detects the magnetic field, polarity, etc. of the permanent magnets 22, 22 of the mover 21 displaced in the axial direction with respect to the stroke sensor. Thereby, the axial position (stroke position) of the permanent magnets 22, 22 can be calculated, and the necessary current can be supplied to the coils 15A, 15B, 15C of the stator 2 according to this position.
  • the stroke sensor is not limited to a magnetic sensor, and various stroke sensors (displacement sensors) capable of measuring the axial relative position or absolute position between the armature 13 and the mover 21, such as a laser displacement meter. ) can be used.
  • the lower end of the mover 21 is connected to the unsprung member of the vehicle.
  • the mover 21 is provided with a magnetic field consisting of a plurality of permanent magnets 22 , 22 extending in the axial direction of the mover 21 and formed in an annular shape.
  • the mover 21 has an outer cylinder 23 that is a cylindrical member and a lower member 25 that closes the lower end side of the outer cylinder 23 . That is, the mover 21 includes an outer cylinder 23 as a yoke arranged on the outer peripheral side of the armature 13 (the core member 14 and the coils 15A, 15B, 15C) and a lower member 25 fixed to the lower end side of the outer cylinder 23.
  • a rod 24 positioned inside the outer cylinder 23 and extending axially from the lower member 25; and permanent magnets 22 , 22 .
  • the mover 21 also has a ring member 26 attached to the upper end side of the outer cylinder 23 .
  • the outer cylinder 23 and the lower member 25 constitute a first cylinder, and the lower member 25 corresponds to the bottom of the first cylinder.
  • the outer cylinder 23 is made of, for example, a magnetic material that forms a magnetic path when placed in a magnetic field.
  • a plurality of permanent magnets 22 , 22 are arranged in the axial direction inside the outer cylinder 23 in the radial direction.
  • the outer cylinder 23 forms a magnetic circuit of the electromagnetic actuator 1 and also functions as a cover for preventing leakage of the magnetic flux of the permanent magnets 22, 22 to the outside.
  • the outer cylinder 23 is formed as a tubular member (cylindrical member) extending vertically (axially).
  • the outer cylinder 23 is provided on the outer peripheral side of the inner cylinder 3 and the intermediate cylinder 5 of the stator 2 .
  • a lower end, which is one end of the outer cylinder 23, is attached to an unsprung member (one of the two members).
  • the lower end side of the outer cylinder 23 is fixed to the lower member 25 . That is, the lower end of the outer cylinder 23 extends axially to the position of the lower member 25 and is closed by the lower member 25 .
  • the lower end side of the outer cylinder 23 is fixed to the lower member 25 with bolts 27 .
  • the lower member 25 which is the first end member, has a disc portion 25A having a larger diameter than the inner cylinder 3 (and the intermediate cylinder 5) of the stator 2.
  • the disk portion 25A is provided with a bolt insertion hole 25B through which the bolt 27 is inserted.
  • a lower end portion of the outer cylinder 23 is provided with a screw hole 23A corresponding to the bolt insertion hole 25B of the disk portion 25A.
  • the outer cylinder 23 and the disk portion 25A are fixed by bolts 27 that are inserted into the bolt insertion holes 25B of the disk portion 25A and screwed into the screw holes 23A of the outer cylinder 23. As shown in FIG.
  • the disk portion 25A is provided with a through hole 25C which is located on the inner diameter side of the bolt insertion hole 25B and penetrates in the axial direction.
  • 25 C of through-holes correspond to the 2nd communicating hole which connects the inside and the exterior of the outer cylinder 23.
  • the through hole 25C is closed with a bolt 28.
  • the through hole 25C has a female thread, and the bolt 28 is screwed into this female thread.
  • the bolt 28 corresponds to a second plug member for opening and closing the through hole 25C.
  • the lower member 25 has a mounting eye 25D that can be attached to, for example, an unsprung member of a vehicle.
  • the mounting eye 25D is provided integrally with the disk portion 25A.
  • the lower member 25 constitutes an attachment member for attaching the outer cylinder 23 to the unsprung member.
  • the lower member 25 is provided with a rod 24 axially extending from the lower member 25 to the inner side of the armature 13 and located axially opposite the mounting eye 25D.
  • the rod 24 is positioned inside the outer cylinder 23 .
  • the rod 24 is inserted into the inner cylinder 3 . That is, the rod 24 extends from the lower member 25 (disk portion 25A) toward the opening side of the outer cylinder 23, that is, toward the ring member 26 side.
  • the rod 24 has a lower end, which is one end, attached to the lower member 25 (disk portion 25A).
  • the rod 24 has an upper end, which is the other end, extending through the through hole 6 ⁇ /b>D of the bottom member 6 into the inner cylinder 3 , which is the inner peripheral portion of the armature 13 .
  • the rod 24 may be formed integrally with the lower member 25, or may be separate from the lower member 25 and fixed to the lower member 25 by screwing.
  • a piston 29 is provided on the tip side of the rod 24 .
  • the piston 29 slides on the inner surface of the inner cylinder 3 to partition the interior of the inner cylinder 3 into two chambers.
  • a communication passage 29 ⁇ /b>A is provided on the outer periphery of the piston 29 to communicate the two chambers partitioned by the piston 29 .
  • the rod 24 is relatively displaced in the inner cylinder 3 in the axial direction. In this case, the outer peripheral surface of the piston 29 and the inner peripheral surface of the inner cylinder 3 slide, and the outer peripheral surface of the rod 24 and the sliding member provided in the bottom member 6 (through hole 6D) slide. Thereby, the rod 24 is guided to the inner cylinder 3 .
  • the ring member 26 is provided at the upper end which is the other end of the outer cylinder 23 .
  • the ring member 26 is formed in an annular shape, and is fixedly attached to the outer cylinder 23 by, for example, screwing or caulking.
  • the ring member 26 separates the outer circumference of the intermediate cylinder 5 from the outside. Further, the ring member 26, for example, prevents the permanent magnets 22, 22 from slipping out of the outer cylinder 23, and positions the permanent magnets 22, 22 in the axial direction.
  • a sliding member (not shown) that slides on the outer peripheral surface of the intermediate cylinder 5 with low friction is provided on the inner peripheral side of the ring member 26 .
  • a seal member 26 ⁇ /b>A is provided on the inner peripheral surface of the ring member 26 to seal between the intermediate tube 5 and the ring member 26 .
  • the intermediate cylinder 5 is axially displaced relative to the ring member 26 . In this case, the intermediate cylinder 5 is guided to the ring member 26 (that is, the outer cylinder 23) by the sliding between the outer peripheral surface of the intermediate cylinder 5 and the sliding member provided on the inner peripheral side of the ring member 26. .
  • a plurality of permanent magnets 22 , 22 that serve as magnetic fields are provided in the mover 21 .
  • the permanent magnets 22 , 22 are magnetic members that generate a magnetic field and are arranged in the outer cylinder 23 .
  • the permanent magnets 22, 22 are each formed in an annular shape.
  • the permanent magnets 22, 22 may be composed of, for example, a ring magnet that is integrally formed in a cylindrical shape, or a segmented magnet that is annularly formed by arranging a plurality of arcuate magnet elements in the circumferential direction, or the like. can.
  • the permanent magnets 22 , 22 are arranged side by side along the axial direction on the inner peripheral surface side of the outer cylinder 23 .
  • the axially adjacent permanent magnets 22, 22 have polarities opposite to each other. For example, next to a permanent magnet with an N pole on the inner peripheral side and an S pole on the outer peripheral side, a permanent magnet with an S pole on the inner peripheral side and an N pole on the outer peripheral side is arranged.
  • the number of permanent magnets 22, 22 is not limited to the illustrated example. For example, the required number of permanent magnets 22, 22 can be arranged according to the stroke amount.
  • the electromagnetic actuator 1 constitutes an electromagnetic suspension system for a vehicle together with a spring (not shown).
  • the electromagnetic suspension device can be interposed vertically (as an inverted type) between a sprung member (on the vehicle body side) and an unsprung member (on the wheel side) of a vehicle, for example.
  • force acts on the electromagnetic suspension device in the stroke direction (axial direction).
  • the stator 2 and mover 21 of the electromagnetic actuator 1 move relative to each other according to this force.
  • the electromagnetic actuator 1 applies a predetermined current to the coils 15A, 15B, and 15C according to the magnetic pole positions of the coils 15A, 15B, and 15C and the permanent magnets 22, 22, thereby generating thrust (damping force) of the electromagnetic actuator 1. ) can be adjusted. As a result, the ride comfort and steering stability of the vehicle can be improved.
  • the inner cylinder 3 through which the rod 24 strokes preferably has a sealed structure in order to prevent water from being mixed into the oil due to condensation.
  • the pressure inside the inner cylinder 3 that is, the pressure in the space marked with "A" in FIG. Therefore, for example, if the rod 24 is assembled in the maximum extension state (that is, if the inner cylinder 3 is sealed in the maximum extension state), a large reaction force acts on the rod 24 when the mover 21 (rod 24) contracts. (air reaction force) is added. As a result, the thrust may be biased between the extension stroke and the retraction stroke of the electromagnetic actuator 1 .
  • the stator 2 strokes in the outer cylinder 23, so that the pressure in the outer cylinder 23, that is, the pressure in the space indicated by "B" in FIG. 1 changes. . Therefore, for example, when the stator 2 and the mover 21 are assembled in the maximum extension state (that is, when the outer cylinder 23 is closed in the maximum extension state), the stator 2 and the mover 21 contract. A large reaction force (air reaction force) is applied to the stator 2 and the mover 21. As a result, the thrust may be biased between the extension stroke and the retraction stroke of the electromagnetic actuator 1 .
  • the rod 24 is assembled, that is, the inner cylinder 3 is sealed with an intermediate length (a length other than the maximum length and the minimum length).
  • a bolt 11 for sealing the inner cylinder 3 is provided in order to improve the degree of freedom of the length (stroke) when sealing the inner cylinder 3 .
  • the assembly of the outer cylinder 23, that is, the sealing of the outer cylinder 23 is performed at an intermediate length (a length other than the maximum length and the minimum length).
  • bolts 28 for sealing the outer cylinder 23 are provided in order to improve the degree of freedom of the length (stroke) when sealing the outer cylinder 23 .
  • a configuration for suppressing bias of the thrust force of the electromagnetic actuator 1 will be described in detail below.
  • the electromagnetic actuator 1 is provided between two members that relatively move (for example, between an unsprung member and a sprung member of a vehicle).
  • the electromagnetic actuator 1 includes a mover 21 as a first member attached to one of the two members (eg, unsprung member) and a fixed member as a second member attached to the other of the two members (eg, sprung member). has two children.
  • the electromagnetic actuator 1 has a coil member 15 (coils 15A, 15B, 15C) and permanent magnets 22, 22 as power means for moving the mover 21 and the stator 2 relative to each other.
  • the mover 21 has an outer cylinder 23 and a lower member 25 as a first cylinder, and a rod 24 .
  • the first cylinder is provided with a lower member 25 serving as a bottom at one end (lower end). That is, the bottom of the first cylinder is formed of a lower member 25 as a first end member that can be attached to and detached from the outer cylinder 23 .
  • the other end (upper end) of the first cylinder is open.
  • the rod 24 extends from the bottom (lower member 25) in the first cylinder toward the other open end (upper end).
  • a piston 29 is attached to the rod 24 . That is, the rod 24 has a piston 29 on the tip side.
  • the stator 2 has an inner cylinder 3 and a bottom member 6 as a second cylinder, and a closing member 7.
  • a rod 24 is inserted into the second cylinder.
  • the second cylinder slides on the outer circumference of the rod 24 and is closed at one end (lower end).
  • the inner cylinder 3 slides on the outer circumference of the piston 29 provided on the rod 24 . That is, the rod 24 is fixed with a piston 29 that slides on the inner circumference of the inner cylinder 3 and that has a communication passage 29A that divides the inner cylinder 3 into two chambers and communicates the two chambers.
  • One end (lower end) of the inner cylinder 3 is closed by a bottom member 6 .
  • one end (lower end) of the second cylinder is formed of the detachable bottom member 6 .
  • the through hole 6D of the bottom member 6 slides on the outer circumference of the rod 24 via a sliding member.
  • the closing member 7 is provided at the other end (upper end) of the second cylinder.
  • Air is sealed in the second cylinder (the inner cylinder 3 and the bottom member 6) as the first fluid whose volume changes with pressure. Further, in the second cylinder (the inner cylinder 3 and the bottom member 6), a lubricant (for example, lubricating oil shown only in FIG. 30) is enclosed. As the lubricant, various lubricants such as grease can be used in addition to the lubricating oil 30 .
  • the closing member 7 is provided with a through hole 7F as a communication hole that communicates the inside of the second cylinder (the inner cylinder 3 and the bottom member 6) with the outside.
  • the closing member 7 has a bolt 11 as a plug member that can arbitrarily open and close the through hole 7F.
  • the pressure in the second cylinder (the inner cylinder 3 and the bottom member 6), that is, the pressure in the space labeled "A" in FIG.
  • the pressure in the air chamber inside the inner cylinder 3 is positive at the minimum length and negative at the maximum length.
  • the first cylinder (the outer cylinder 23 and the lower member 25) is also filled with air as the first fluid whose volume changes due to pressure.
  • the lower member 25 (disk portion 25A) as the first end member is provided with a through hole 25C as a second communication hole that communicates the inside of the first cylinder (the outer cylinder 23 and the lower member 25) with the outside. ing.
  • the lower member 25 has a bolt 28 as a second plug member that can arbitrarily open and close the through hole 25C.
  • the pressure in the first cylinder (the outer cylinder 23 and the lower member 25), that is, the pressure in the space labeled "B" in FIG.
  • the pressure becomes higher than the atmospheric pressure when the minimum length becomes , and becomes lower than the atmospheric pressure when the relative position of the mover 21 and the stator 2 becomes maximum. That is, the pressure in the air chamber inside the outer cylinder 23 is positive at the minimum length and negative at the maximum length.
  • FIGS. 4 to 7 show the assembly steps (1) to (9) of the electromagnetic actuator 1 in order. 4 and 5 omit illustration of the outer cylinder 23, the upper member 10, etc., which are assembled in the later steps. 5(6) and 6(6) differ in that the outer cylinder 23, the upper member 10, etc. are omitted or shown.
  • (1) of FIG. 4 shows a state in which part of the stator 2 and part of the mover 21 are disassembled.
  • steps (1) to (2) of FIG. 4 the bottom member 6 is inserted into the rod 24 of the "rod assembly" to which the lower member 25 and the rod 24 are fixed.
  • steps (2) to (3) in FIG. 4 attach the piston 29 to the tip of the rod 24 .
  • the piston 29 is attached to the rod 24 after the bottom member 6 is inserted into the rod 24 .
  • the "second cylinder assembly" composed of the inner cylinder 3 and the armature 13 (the core member 14 and the coil member 15) is inserted into the rod 24.
  • the inner cylinder 3 and the bottom member 6 are screwed. That is, in steps (3) of FIG. 4 to (4) of FIG. 5, the rod 24 is inserted into the inner cylinder 3 .
  • the inner cylinder 3 and the bottom member 6 are fixed by screwing the female threaded portion 3A of the inner cylinder 3 and the male threaded portion 6C of the bottom member 6 together.
  • the inner cylinder 3 and the armature 13 of the "second cylinder assembly” are not fixed.
  • the “second cylinder assembly” may be composed of the inner cylinder 3 , the armature 13 and the annular member 12 . That is, a “second cylinder assembly” composed of the inner cylinder 3 , the armature 13 and the annular member 12 may be inserted into the rod 24 .
  • the armature 13 and the annular member 12 may be inserted into the rod 24 in order after the inner cylinder 3 is inserted into the rod 24 and the inner cylinder 3 and the bottom member 6 are screwed together. In any case, the bottom member 6 is inserted into the rod 24 before inserting the rod 24 into the inner cylinder 3 .
  • the closing member 7 is attached to the inner cylinder 3. That is, the small diameter portion 7A of the closing member 7 is inserted into the inner cylinder 3 and screwed.
  • the inner cylinder 3 and the closing member 7 are fixed by screwing the female threaded portion 3B of the inner cylinder 3 and the male threaded portion 7D of the closing member 7 together.
  • Lubricating oil 30 (see FIG. 2) is put in the inner cylinder 3 as a second fluid.
  • the step of putting the lubricating oil 30 into the inner cylinder 3 is performed before fixing the closing member 7 to the inner cylinder 3 . That is, the lubricating oil 30 is applied before the state of (5) in FIG.
  • the inner cylinder 3 when using a material with high viscosity and low fluidity for the lubricating oil 30, such as grease, it may be put into the inner cylinder 3 before inserting the rod 24 into the inner cylinder 3, or The inner cylinder 3 may be inserted after the cylinder 3 and the bottom member 6 are fixed.
  • a material with high viscosity and low fluidity for the lubricating oil 30, such as grease it may be put into the inner cylinder 3 before inserting the rod 24 into the inner cylinder 3, or The inner cylinder 3 may be inserted after the cylinder 3 and the bottom member 6 are fixed.
  • the lubricating oil 30 when using a material with high viscosity and low fluidity for the lubricating oil 30, such as grease, before inserting the rod 24 into the inner cylinder 3 and after fixing the inner cylinder 3 and the bottom member 6 You may put the lubricating oil 30 in the inner cylinder 3 by both. For example, by putting lubricating oil 30 into the inner cylinder 3 before fixing the inner cylinder 3 and the bottom member 6, the sliding resistance between the piston 29 and the inner cylinder 3 when inserting the rod 24 into the inner cylinder 3 is reduced. can be made smaller. Also, by putting the lubricating oil 30 after the inner cylinder 3 and the bottom member 6 are fixed, the lubricating oil 30 can be prevented from leaking from the inner cylinder 3 .
  • a material with high viscosity and low fluidity for the lubricating oil 30, such as grease You may put the lubricating oil 30 in the inner cylinder 3 by both. For example, by putting lubricating oil 30 into the inner cylinder 3 before fixing the
  • the amount of lubricating oil 30 is an amount that can prevent damage to the inner cylinder 3 when the inner cylinder 3 is at its minimum length and the rod 24 is no longer stroked (locked) due to an increase in the internal pressure of the inner cylinder 3 .
  • the amount of lubricating oil 30 is the volume of the inner cylinder 3 at the minimum length (the volume of the inner cylinder 3 - the volume of the rod 24 inserted into the inner cylinder 3 - the volume of the piston 29). lesser amount than For example, as shown in FIG. 2, the lubricating oil 30 may be injected to such an extent that the end of the rod 24 or the entire piston 29 is immersed in the lubricating oil 30 at the maximum length in order to maintain lubricity. preferable.
  • Steps (5) to (6) in FIG. 5 attach the intermediate cylinder 5 to the closing member 7 . That is, the closing member 7 is inserted into the intermediate tube 5 and screwed. In this case, as shown in (6) of FIG. 5 and (6) of FIG. 7 is fixed. At this time, the annular member 12 and the armature 13 are sandwiched between the intermediate cylinder 5 and the bottom member 6 and fixed in axial position. Steps (6) to (7) in FIG. 6 connect the outer cylinder 23 and the lower member 25 . That is, the assembly shown in FIG. 5(6) is inserted into the outer cylinder 23, and the outer cylinder 23 and the lower member 25 are bolted. Specifically, the outer cylinder 23 and the lower member 25 are fixed by screwing the bolt 27 into the screw hole 23A of the outer cylinder 23 while the lower end of the outer cylinder 23 is in contact with the lower member 25 .
  • the relative position between the mover 21 and the stator 2 is at a position other than the maximum length and the minimum length, for example, halfway between the maximum length and the minimum length.
  • the through hole 7F and the through hole 25C are closed in a state of (substantially half) the length. That is, the relative positions of the mover 21 and the stator 2 are extended from the state of (7) in FIG. 6 to the state of (8) in FIG. Then, with the relative positions of the mover 21 and the stator 2 in the state of (8) in FIG. .
  • a bolt 28 serving as a plug member is screwed into the through hole 25C of the lower member 25 to seal the inside of the outer cylinder 23 .
  • the maximum length is, for example, the state in which the lower surface of the piston 29 is in contact with a step provided on the inner peripheral surface of the lower end of the inner cylinder 3 (or the upper surface of the small diameter portion 6A of the bottom member 6) (Fig. 2).
  • the minimum length corresponds to, for example, a state in which the lower surface of the bottom member 6 is in contact with the upper surface of the lower member 25 (disk portion 25A).
  • the intermediate length for sealing the inner cylinder 3 and/or the intermediate length for sealing the outer cylinder 23 may be other than the maximum length and the minimum length.
  • the intermediate length can be half (approximately half) the length between the maximum length and the minimum length.
  • the intermediate length is not limited to this, and the intermediate length may be shifted from half (approximately half) between the maximum length and the minimum length.
  • the intermediate length can be set, for example, between the maximum length and the minimum length so that the reaction force (thrust force) in the extension stroke and contraction stroke is within a desired range.
  • the intermediate length when sealing the inside of the inner cylinder 3 and the intermediate length when sealing the inside of the outer cylinder 23 may be different.
  • the upper member 10 is bolted to the closing member 7. That is, the upper member 10 (disc portion 10B) and the closing member 7 (large diameter portion 7B) are placed in contact with the upper surface of the closing member 7 (large diameter portion 7B). ) are fixed with bolts 9.
  • the assembly process (manufacturing process) of the embodiment has the following steps (A), (B), (C), (D), and (E).
  • (A) A step of inserting the rod 24 into the second cylinder (inner cylinder 3, bottom member 6). That is, steps (1) to (2) in FIG. 4 and steps (3) to (4) in FIG.
  • (B) The closing member 7 is fixed to the other end (upper end) of the inner cylinder 3, and the position (maximum A step of closing the inner cylinder 3 by introducing air as the first fluid whose volume is changed by pressure into the inner cylinder 3 at a position other than the length and the minimum length). That is, steps (4) to (5) in FIG. 5 and steps (7) to (8) in FIG. 6 .
  • (C) A step of introducing lubricating oil 30 as a second fluid having compressibility different from that of air into the inner cylinder 3 before fixing the closing member 7 . That is, the step of filling the lubricating oil 30 into the inner cylinder 3 in any one of the states shown in FIGS. 4(1) to 5(4).
  • the lubricating oil 30 can be added in at least one of (1) to (4) in FIG. 4 .
  • the lubricating oil 30 has low viscosity and high fluidity, it can be inserted at (4) in FIG.
  • steps (1) to (2) in FIG. (E) A step of mounting the piston 29 on the rod 24 after inserting the bottom member 6 onto the rod 24 . That is, steps (2) to (3) in FIG.
  • the assembly process (manufacturing process) of the embodiment has the following process (F).
  • (F) The lower member 25 is fixed to one end (lower end) of the outer cylinder 23, and the position other than the maximum length at which the relative position of the mover 21 and the stator 2 is maximized and the minimum length at which it is minimized (other than the maximum length, and at a position other than the minimum length), the outer cylinder 23 is closed by introducing air as a first fluid whose volume changes with pressure. That is, steps (6) to (7) in FIG. 6 and steps (7) to (8) in FIG.
  • the closing member 7 is fixed to the other end (upper end) of the inner cylinder 3, and the relative position between the mover 21 and the stator 2 is "a length other than the maximum length and a length other than the minimum length.” position”, air is introduced into the inner cylinder 3 to close the air chamber of the inner cylinder 3 (the space denoted by “A” in FIGS. 1 and 7). Therefore, assuming that the axial position of the rod 24 when the inner cylinder 3 is closed is the intermediate length (closed position) and the pressure inside the inner cylinder 3 at that time is atmospheric pressure (closed pressure), the pressure inside the inner cylinder 3 is The pressure increases above atmospheric pressure as the rod 24 is displaced from the intermediate length (closed position) to the retracted side. Further, the pressure in the inner cylinder 3 becomes lower than the atmospheric pressure as the rod 24 is displaced from the intermediate length (closed position) to the extension side.
  • the pressure in the inner cylinder 3 (the pressure in the space labeled "A" in FIGS. 1 and 7) "simply increases” or “simply decreases” with respect to the atmospheric pressure as the rod 24 is displaced. It “increases and decreases” with respect to atmospheric pressure, rather than relative to atmospheric pressure. Therefore, for example, the reaction force (air reaction force applied to the rod 24) based on the pressure of the gas (air) in the inner cylinder 3 can be reduced compared to the case where the inner cylinder 3 is closed with the maximum length. As a result, it is possible to reduce the unevenness of the reaction force and, by extension, the unevenness of the thrust of the electromagnetic actuator 1 .
  • the lower member 25 is fixed to one end (lower end) of the outer cylinder 23, and the outer cylinder 23 Air is introduced to block the air chamber of the outer cylinder 23 (the space indicated by "B" in FIGS. 1 and 7). Therefore, assuming that the relative position when the outer cylinder 23 is closed is the intermediate length (closed position) and the pressure inside the outer cylinder 23 at that time is atmospheric pressure (closed pressure), the pressure inside the outer cylinder 23 is the movable As the element 21 and the stator 2 are relatively displaced from the intermediate length (closed position) to the contraction side, the pressure becomes higher than the atmospheric pressure. Further, the pressure inside the outer cylinder 23 becomes lower than the atmospheric pressure as the mover 21 and the stator 2 are displaced from the intermediate length (closed position) to the extension side.
  • the pressure in the outer cylinder 23 (the pressure in the space indicated by "B" in FIGS. 1 and 7) "simply increases” with respect to the atmospheric pressure as the mover 21 and the stator 2 move relative to each other. or “simply decrease", but “increase and decrease” relative to atmospheric pressure. Therefore, for example, compared to the case where the outer cylinder 23 is closed with the maximum length, the reaction force (air reaction force applied to the mover 21 and the stator 2) based on the gas (air) pressure in the outer cylinder 23 can be reduced. As a result, from this aspect as well, it is possible to reduce the unevenness of the reaction force and, by extension, the unevenness of the thrust of the electromagnetic actuator 1 .
  • lubricating oil 30 is put into the inner cylinder 3 before fixing the closing member 7 to the inner cylinder 3 . Therefore, not only air but also lubricating oil 30 can be put into the inner cylinder 3 . That is, the lubricating oil 30 can be enclosed in the inner cylinder 3 . As a result, sliding resistance between the inner cylinder 3 and the rod 24 can be reduced, and wear due to sliding can be suppressed.
  • the rod 24 before inserting the rod 24 into the inner cylinder 3 , the bottom member 6 is inserted into the rod 24 and then the piston 29 is attached to the rod 24 . Therefore, the rod 24 can be mounted with the piston 29 having an outer diameter larger than the inner diameter of the bottom member 6 (in other words, the outer diameter of the rod 24). In this case, by making the outer diameter of the piston 29 large enough to slide on the inner circumference of the inner cylinder 3, when a lateral force is applied between the mover 21 and the stator 2, the piston 29 It is possible to prevent the mover 21 and the stator 2 from moving in a bending direction.
  • the pressure inside the inner cylinder 3 is higher than the atmospheric pressure at the minimum length and lower than the atmospheric pressure at the maximum length. That is, the pressure in the inner cylinder 3 does not “simply increase” or “simply decrease” with respect to the atmospheric pressure as the rod 24 is displaced, but rather “increases and decreases” with respect to the atmospheric pressure. For this reason, for example, compared to the case where the pressure in the inner cylinder 3 reaches the atmospheric pressure at the maximum length, the reaction force based on the pressure of the gas (air) in the inner cylinder 3 (air reaction force applied to the rod 24) can be reduced. As a result, it is possible to reduce the unevenness of the reaction force and, by extension, the unevenness of the thrust of the electromagnetic actuator 1 .
  • the pressure inside the outer cylinder 23 is higher than the atmospheric pressure at the minimum length and lower than the atmospheric pressure at the maximum length. That is, the pressure in the outer cylinder 23 does not “simply increase” or “simply decrease” with respect to the atmospheric pressure as the relative displacement between the mover 21 and the stator 2, but rather “increases” with respect to the atmospheric pressure. and decrease. For this reason, for example, compared to the case where the pressure in the outer cylinder 23 reaches the atmospheric pressure at the maximum length, the reaction force based on the pressure of the gas (air) in the outer cylinder 23 (the force acting on the mover 21 and the stator 2 applied air reaction force) can be reduced. As a result, from this aspect as well, it is possible to reduce the unevenness of the reaction force and, by extension, the unevenness of the thrust of the electromagnetic actuator 1 .
  • a piston 29 is fixed to the rod 24 and slides on the inner periphery of the inner cylinder 3.
  • the piston 29 has a communication passage 29A that communicates the two chambers in the inner cylinder 3. . Therefore, when a lateral force is applied between the mover 21 and the stator 2 , the piston 29 can prevent the mover 21 and the stator 2 from moving in a bending direction. Moreover, since the two chambers in the inner cylinder 3 are communicated with each other by the communication passage 29A of the piston 29, it is possible to suppress the pressure difference between the two chambers in the inner cylinder 3 from increasing. As a result, from this aspect as well, it is possible to reduce bias in the reaction force, and by extension, bias in the thrust of the electromagnetic actuator 1 .
  • the closing member 7 has a through hole 7F that communicates the inside of the inner cylinder 3 with the outside, and a bolt 11 that can arbitrarily open and close the through hole 7F. Therefore, the inner cylinder 3 can be closed while the relative position between the mover 21 and the stator 2 (that is, the axial position of the rod 24) is set at a desired position. For example, when the through hole 7F is open, the relative position between the mover 21 and the stator 2 (that is, the axial position of the rod 24) is set to an intermediate length (desired length). Close hole 7F. As a result, the inner cylinder 3 can be closed at the atmospheric pressure with an intermediate length (desired length).
  • the lower member 25 (disc portion 25A) has a through hole 25C that communicates the inside of the outer cylinder 23 with the outside, and a bolt 28 that can arbitrarily open and close the through hole 25C. Therefore, the outer cylinder 23 can be closed while the relative position between the mover 21 and the stator 2 is set to a desired position. For example, with the through hole 25C open, the relative position between the mover 21 and the stator 2 is set to an intermediate length (desired length), and the through hole 25C is closed with the bolt 28 in this state. As a result, the outer cylinder 23 can be closed at atmospheric pressure with an intermediate length (desired length). In this case, this work can be easily performed by opening and closing the through hole 25C with the bolt 28. FIG. Therefore, in addition to being able to improve workability when closing the outer cylinder 23, the degree of freedom of the relative position between the mover 21 and the stator 2 when closing the outer cylinder 23 can be improved.
  • FIG. 8 shows a second embodiment.
  • a feature of the second embodiment is that the relative positions of the first member and the second member are different from the maximum length and the minimum length before the outer cylinder of the first cylinder and the first end member are connected (fixed). The second cylinder is closed by introducing air into the second cylinder at the position.
  • symbol is attached
  • step 8 after fixing the outer cylinder 23 and the lower member 25 with the bolts 27 in steps (6) to (7) of FIG. 6, (7) to (7) of FIG. In step 8), the relative position between the mover 21 and the stator 2 is set to an intermediate length, and the through holes 7F and 25C are closed.
  • the process proceeds from (6) in FIG. 5 to (7) in FIG. That is, in the second embodiment, before the outer cylinder 23 and the lower member 31 are fixed with the bolts 27, the relative position between the mover 21 and the stator 2 is set to the intermediate length, and the through hole 7F is closed. Also, in the second embodiment, the lower member 31 does not have the through holes 25C and the bolts 28 like the lower member 25 of the first embodiment.
  • the lower member 31 corresponding to the bottom portion (first end member) of the first cylinder has the disk portion 31A and the mounting eye 31C.
  • the disk portion 31A is provided with a bolt insertion hole 31B through which a bolt 27 for fixing the lower member 31 and the outer cylinder 23 is inserted. 2 communicating holes) are not provided.
  • the lower member 25 of the first embodiment may also be used in the second embodiment. That is, the lower member 25 having the through holes 25C and the bolts 28 may also be used in the second embodiment.
  • FIG. 8 shows the assembly process from (7) as the assembly process (manufacturing process) of the second embodiment.
  • the steps (1) to (6) are the same as the steps (1) to (6) shown in FIGS. 4 and 5 of the first embodiment. 5(6) to 8(7), the relative position between the mover 21 and the stator 2 is at a position other than the maximum length and the minimum length, for example, halfway between the maximum length and the minimum length.
  • the through-hole 7F is closed in a state of (approximately half) the length. That is, the relative positions of the mover 21 and the stator 2 are extended from the state of (6) in FIG. 5 to the state of (7) in FIG. Then, when the relative positions of the mover 21 and the stator 2 are in the state of (7) in FIG. .
  • Steps (7) to (8) in FIG. 8 connect the outer cylinder 23 and the lower member 31 . That is, the assembly shown in FIG. 8(7) is inserted into the outer cylinder 23, and the outer cylinder 23 and the lower member 31 are bolted. Specifically, the outer cylinder 23 and the lower member 31 are fixed by screwing the bolt 27 into the screw hole 23A of the outer cylinder 23 while the lower end of the outer cylinder 23 is in contact with the lower member 31 . In steps (8) to (9) of FIG. 8, the upper member 10 is bolted to the closing member 7 with the bolts 9 .
  • the second embodiment assembles the electromagnetic actuator 1 by the assembly process as described above, and its basic action is not particularly different from that of the first embodiment described above.
  • the relative position between the mover 21 and the stator 2 is set to the intermediate length, and the through hole 7F is closed. Therefore, when the armature 13 (core member 14, coil member 15) and the permanent magnets 22, 22 are not closely opposed to each other when the movable element 21 and the stator 2 are of intermediate length, The work to be done can be done with a small force.
  • the bolt 11 is used as the plug member for sealing the inner cylinder 3
  • various plug members such as a pin member and an insertion plug can be used as long as they can seal the inside of the inner cylinder 3 .
  • the case where the piston 29 is fixed (attached) to the rod 24, that is, the case where the outer circumference of the rod 24 slides on the inner cylinder 3 via the piston 29 is used.
  • the piston may be omitted.
  • the outer circumference of the rod may be slid only on the through hole of the bottom member, or the outer circumference of the rod may be slid on the inner circumference of the inner cylinder.
  • the case where air is used as the first fluid to be introduced into the inner cylinder 3 and lubricating oil is used as the second fluid has been described as an example.
  • a gas other than air such as nitrogen gas may be used as the first fluid
  • a fluid other than liquid such as grease may be used as the second fluid.
  • various fluids such as a mixture of gas (eg, air, nitrogen gas) and liquid (eg, lubricating oil) can be used other than gas. This also applies to the second fluid.
  • the cylindrical linear electromagnetic actuator is composed of coils 15A, 15B, and 15C (coil member 15) provided on the core member 14 on the stator 2 side, and
  • coil member 15 The description has been given by taking as an example the case where it is configured by the permanent magnets 22, 22 (magnetic members) provided on the outer cylinder 23 of the above.
  • a cylindrical linear electromagnetic actuator may be configured by a coil (coil member) provided on the mover side and a permanent magnet (magnetic member) provided on the stator side. .
  • the stator 2 is attached to the sprung member of the vehicle, and the mover 21 is attached to the unsprung member of the vehicle.
  • the configuration is not limited to this, and for example, the stator may be attached to the unsprung member of the vehicle and the mover may be attached to the sprung member of the vehicle.
  • the electromagnetic actuator 1 is mounted vertically on a vehicle such as a railroad vehicle or an automobile has been described as an example.
  • the configuration may be such that the electromagnetic actuator is installed in a vehicle such as a railroad vehicle in a horizontal position.
  • the electromagnetic actuator 1 is attached to the vehicle has been described as an example. It may be used as a shock absorber for machines, buildings, and the like.
  • the electromagnetic actuator is not limited to shock absorbers, and can be used as an actuator device (driving device) for driving various devices.
  • a linear motor with a circular cross-sectional shape that is, a case where the stator 2 and the mover 21 are formed in a cylindrical shape
  • the present invention is not limited to this.
  • it is composed of a cylindrical linear motor having a cross-sectional shape other than a circular shape, such as an I-shaped (flat plate-shaped), rectangular, or H-shaped linear motor having a cross-sectional shape.
  • the electromagnetic actuator 1 configured as a linear motor has been described as an example of the actuator device.
  • the configuration is not limited to this, and for example, a configuration in which an electric motor (rotating motor) drives a rod of a ball screw mechanism (rotation/linear motion conversion mechanism) may be adopted as the actuator device.
  • the power means of the actuator device is not limited to the electric linear motor in which the coils 15A, 15B, 15C and the permanent magnets 22, 22 are arranged in the axial direction, but is composed of an electric motor (rotating motor) and a rotation/linear motion conversion mechanism. etc., various power means can be employed.
  • the closing member is fixed to the other end of the second cylinder, and when the relative positions of the first member and the second member are other than the maximum length and the minimum length, the closing member is inserted into the second cylinder.
  • the first fluid is introduced and the second cylinder is closed. Therefore, if the axial position of the rod when the second cylinder is closed is defined as the "closed position" and the pressure in the second cylinder at that time is defined as the "closed pressure", then the pressure in the second cylinder is The occlusion pressure increases with displacement from the occlusion position to the contraction side. Also, the pressure in the second cylinder decreases from the closing pressure as the rod is displaced from the closed position to the extension side.
  • the pressure in the second cylinder "increases and decreases” with respect to the closing pressure, rather than “just increasing” or “just decreasing” with respect to the closing pressure as the rod is displaced.
  • the second cylinder is closed by atmospheric pressure when the position of the rod is half (approximately half) between the maximum length and the minimum length.
  • the pressure in the second cylinder becomes higher than the atmospheric pressure as the rod is displaced from the half length toward the contraction side, and becomes higher than the atmospheric pressure as the rod is displaced from the half length toward the extension side. lower than atmospheric pressure.
  • the reaction force air reaction force applied to the rod
  • the pressure of the first fluid in the second cylinder can be reduced compared to the case where the second cylinder is closed with the maximum length.
  • the second fluid is introduced into the second cylinder before fixing the closure member. Therefore, not only the first fluid but also the second fluid can be put into the second cylinder.
  • a lubricant for example, oil or grease
  • the sliding resistance between the second cylinder and the rod can be reduced, and wear due to sliding can be suppressed.
  • the bottom member before inserting the rod into the second cylinder, the bottom member is inserted into the rod and then the rod is fitted with the piston. Therefore, a piston having an outer diameter larger than the inner diameter of the bottom member (in other words, the outer diameter of the rod) can be attached to the rod.
  • the piston for example, by setting the outer diameter of the piston to be slidable on the inner circumference of the second cylinder, when a lateral force is applied between the first member and the second member, the piston It is possible to prevent the first member and the second member from moving in a bending direction.
  • the pressure in the second cylinder is higher than the atmospheric pressure at the minimum length and lower than the atmospheric pressure at the maximum length. That is, the pressure in the second cylinder "increases and decreases” with respect to atmospheric pressure, rather than “simply increasing” or “simply decreasing” with respect to atmospheric pressure as the rod is displaced. Therefore, for example, the reaction force (air reaction force applied to the rod) based on the pressure of the first fluid in the second cylinder is reduced compared to the case where the pressure in the second cylinder reaches the atmospheric pressure at the maximum length. can. As a result, it is possible to reduce the unevenness of the reaction force and, by extension, the unevenness of the thrust force of the actuator device.
  • a piston that slides on the inner periphery of the second cylinder is fixed to the rod, and the piston has a communication passage that communicates two chambers in the second cylinder. Therefore, when a lateral force is applied between the first member and the second member, it is possible to prevent the piston from moving the first member and the second member in a bending direction. Moreover, since the two chambers in the second cylinder are communicated with each other through the communication passage of the piston, it is possible to suppress an increase in pressure difference between the two chambers in the second cylinder. As a result, from this aspect as well, it is possible to reduce the unevenness of the reaction force, and by extension, the unevenness of the thrust force of the actuator device.
  • the second fluid is sealed inside the second cylinder. Therefore, by enclosing a lubricant (for example, oil or grease) as the second fluid, the sliding resistance between the second cylinder and the rod can be reduced, and the abrasion due to sliding can be suppressed.
  • a lubricant for example, oil or grease
  • the closing member has a communication hole that communicates the inside of the second cylinder with the outside, and a plug member that can arbitrarily open and close the communication hole. Therefore, the second cylinder can be closed while the relative position between the first member and the second member (that is, the axial position of the rod) is set to a desired position. For example, when the communication hole is open, the relative position between the first member and the second member (that is, the axial position of the rod) is set to an intermediate length (desired length), and in this state, the communication hole is closed by the plug member. close up. As a result, the second cylinder can be closed at atmospheric pressure with an intermediate length (desired length).
  • this work can be easily performed by opening and closing the communication hole with a plug member. Therefore, in addition to being able to improve the workability when closing the second cylinder, the degree of freedom of the relative position of the first member and the second member (that is, the axial position of the rod) when closing the second cylinder can be improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • Electromagnetic actuator (actuator device) 2 Stator (2nd member) 3 Inner cylinder (2nd cylinder) 6 Bottom member (one end of 2nd cylinder) 7 Closing member 7F Through hole (communication hole) 11

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Abstract

内筒内の圧力は、ロッドが内筒内に最大まで挿入される最小長時に、大気圧よりも高くなり、ロッドが内筒内から最大まで排出された最大長時に、大気圧よりも低くなる。このために、電磁アクチュエータを次のように組み立てる。即ち、ロッドを内筒内に挿入する。そして、内筒の他端部（上端部）に閉塞部材を固定し、可動子と固定子との相対位置が最大になる最大長および最小になる最小長以外の位置において、内筒内に圧力により体積が変化する第１流体としての空気を入れて閉塞する。

Description

アクチュエータ装置の製造方法およびアクチュエータ装置
　本開示は、例えば、アクチュエータ装置の製造方法およびアクチュエータ装置に関する。
　例えば、自動車、鉄道車両等の車両には、緩衝器となるアクチュエータ装置が設けられている。アクチュエータ装置は、相対移動する２部材間、例えば、ばね上側となる車体とばね下側となる車輪との間、ばね上側となる車体とばね下側となる台車との間、または、ばね上側となる台車とばね下側となる車輪（車軸、輪軸）との間に設けられている。特許文献１－４のアクチュエータ装置は、ロッドが出入りする空気室を有している。
特開２０１４－１６７３２０号公報 特開２００７－２７４８２０号公報 特開２０１１－０３３１２４号公報 特開２００５－２５６９２４号公報
　ロッドが出入りする空気室は、結露による水が油に混入することを抑制するために、密閉構造にすることが好ましい。しかし、この場合、空気室内をロッドが出入りすることで、空気室内の圧力が変化する。このため、例えば、ロッドの組付けを最大伸長状態で行うと（即ち、最大伸長状態で空気室を密閉すると）、アクチュエータ装置が縮小行程に移行するときにロッドに大きな反力（エア反力）が加わる。これにより、アクチュエータ装置の伸長行程と縮小行程とで推力が偏る可能性がある。
　本発明の一実施形態の目的は、推力の偏りを低減できるアクチュエータ装置の製造方法およびアクチュエータ装置を提供することにある。
　本発明の一実施形態は、アクチュエータ装置の製造方法に係るものであって、前記アクチュエータ装置は、相対移動する２部材間に設けられており、また、前記アクチュエータ装置は、前記２部材の一方に取付けられる第１部材および前記２部材の他方に取付けられる第２部材、を有しており、前記第１部材は、一端に底部が設けられ、他端が開口する第１シリンダと、前記第１シリンダ内の底部から開口する他端側に向けて延びるロッドと、を有し、前記第２部材は、前記ロッドが挿入され、該ロッドの外周と摺動すると共に一端が閉塞される第２シリンダと、前記第２シリンダの他端に設けられる閉塞部材と、を有し、前記アクチュエータ装置の製造方法は、前記ロッドを前記第２シリンダ内に挿入する工程と、前記第２シリンダの他端部に前記閉塞部材を固定し、前記第１部材と前記第２部材との相対位置が最大になる最大長および最小になる最小長以外の位置において、前記第２シリンダ内に圧力により体積が変化する第１流体を入れて閉塞される工程と、を有している。
　また、本発明の一実施形態は、アクチュエータ装置に係るものであって、前記アクチュエータ装置は、相対移動する２部材間に設けられており、また、アクチュエータ装置は、前記２部材の一方に取付けられる第１部材および前記２部材の他方に取付けられる第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とが相対移動するよう動作する動力手段と、を有しており、前記第１部材は、一端に底部が設けられ、他端が開口する第１シリンダと、前記第１シリンダ内の底部から開口する他端側に延びるロッドと、を有し、前記第２部材は、前記ロッドが挿入され、該ロッドの外周と摺動すると共に一端が閉塞される第２シリンダと、前記第２シリンダの他端に設けられる閉塞部材と、を有し、前記第２シリンダ内には、圧力により体積が変化する第１流体が封入されており、前記第２シリンダ内の圧力は、前記ロッドが該第２シリンダ内に最大まで挿入される最小長時に、大気圧よりも高くなり、前記ロッドが該第２シリンダ内から最大まで排出された最大長時に、大気圧よりも低くなる。
　本発明の一実施形態によれば、推力の偏りを低減できる。
第１の実施形態によるアクチュエータ装置（電磁アクチュエータ）を示す縦断面図である。 図１中のアクチュエータ装置を最大長状態（最伸長状態）で示す縦断面図である。 図１中のアクチュエータ装置を最小長状態（最縮小状態）で示す縦断面図である。 アクチュエータ装置の組立工程を（１）、（２）、（３）の順番に示す縦断面図である。 図４中の（３）に続く組立工程を（４）、（５）、（６）の順番に示す縦断面図である。 図５中の（６）からの組立工程を（６）、（７）の順番に示す縦断面図である。 図６中の（７）に続く組立工程を（８）、（９）の順番に示す縦断面図である。 第２の実施形態によるアクチュエータ装置の組立工程を（７）、（８）、（９）の順番に示す縦断面図である。
　以下、実施形態によるアクチュエータ装置の製造方法およびアクチュエータ装置を、添付図面を参照しつつ説明する。
　図１ないし図７は、第１の実施形態を示している。図１において、アクチュエータ装置としての電磁アクチュエータ１は、電動リニアモータ（電動リニアアクチュエータ）として構成されている。図２は、電磁アクチュエータ１を最大長状態（最伸長状態）で示しており、図３は、電磁アクチュエータ１を最小長状態（最縮小状態）で示している。
　電磁アクチュエータ１は、例えば、鉄道車両、自動車等の車両に搭載され、図示しないばね（懸架ばね、コイルスプリング、空気ばね）と共に、電磁サスペンション装置を構成する。即ち、図示は省略するが、電磁アクチュエータ１は、ばねと共に、例えば、ばね上側となる車体とばね下側となる車輪との間、ばね上側となる車体とばね下側となる台車との間、または、ばね上側となる台車とばね下側となる車輪（車軸、輪軸）との間に設けられる。以下、車体、台車等のばね上側の部材を「ばね上部材」という。また、台車、車輪、車軸、輪軸等のばね下側の部材を「ばね下部材」という。
　電磁アクチュエータ１は、例えば、ばね上側に配置される固定子２と、ばね下側に配置される可動子２１とを備えている。電磁アクチュエータ１は、第１部材となる可動子２１に設けられた永久磁石２２，２２と、第２部材となる固定子２に設けられた電機子１３のコイル部材１５（コイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）とにより三相リニアモータ（三相リニア同期モータ）を構成している。
　より具体的には、電磁アクチュエータ１は、相対変位可能な同軸状の一対の筒部材からなる筒状リニア電磁式アクチュエータとして構成され、相対移動する「ばね上部材」と「ばね下部材」との間に介装されている。この場合、電磁アクチュエータ１は、第１シリンダに対応する外筒２３に設けられた磁性部材としての永久磁石２２，２２と、第２シリンダに対応する内筒３にコア部材１４を介して設けられた複数相のコイル群からなるコイル部材１５（コイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）とを備えている。コイル部材１５は、全周にわたって永久磁石２２，２２と径方向に対面して配置されている。
　電磁アクチュエータ１の固定子２と可動子２１は、相対移動する２部材の間（例えば、２部材の一方となるばね下部材と２部材の他方となるばね上部材との間）にそれぞれ取り付けられている。固定子２と可動子２１は、ばね上部材とばね下部材との間に直線状に互いに相対変位（相対移動）を可能に配置され、ストローク方向となる軸方向、即ち、相対変位の方向である図１の上下方向に推力を発生させる。
　実施形態では、電磁アクチュエータ１の第１部材と第２部材とのうち、第１部材を可動子２１とし、第２部材を固定子２とした場合を例示している。しかし、これに限らず、第１部材を固定子とし、第２部材を可動子としてもよい。即ち、ばね下部材（２部材の一方）に固定子を取付け、ばね上部材（２部材の他方）に可動子を取付けてもよい。また、２部材の一方（一側部材）をばね上部材とし、２部材の他方（他側部材）をばね下部材としてもよい。また、以下の説明では、電磁アクチュエータ１の軸方向の一端側を下端側（図１の下端側）とし、軸方向の他端側を上端側（図１の上端側）とするが、電磁アクチュエータの軸方向の一端側を上端側とし、軸方向の他端側を下端側としてもよい。
　電磁アクチュエータ１の固定子２は、その一端側となる下端側に電機子１３を有している。即ち、第２部材としての固定子２は、内筒３と、カバー部材としてのアウタシェル４と、第３シリンダとなる中間筒５と、底部部材６と、閉塞部材７と、電機子１３と、環状部材１２とを備えている。内筒３は、上下方向（軸方向）に延びる筒状（円筒状）の筒部材（円筒部材）として形成されている。内筒３の径方向外側には、固定子２の中間筒５および可動子２１の外筒２３が配置されている。逆に言えば、内筒３は、外筒２３およびの中間筒５の径方向内側に配置されている。これにより、内筒３は、外筒２３の内周に外筒２３の軸線方向に相対移動可能に配置されている。
　内筒３の一端部となる下端部には、電機子１３が設けられている。内筒３は、下端側が電機子１３（コア部材１４）の内周側を軸方向に延び、コア部材１４の内側に挿入されている。即ち、内筒３の下端部は、電機子１３まで延びており、電機子１３の内周側に位置している。内筒３の下端側には、内筒３の下端側を閉塞する底部部材６が固定されている。内筒３および底部部材６は、第２シリンダを構成しており、底部部材６は、第２シリンダの一端を閉塞する閉塞部（底部）に対応する。底部部材６は、内筒３の下端側に挿入される小径部６Ａと、電機子１３のコア部材１４とほぼ同じ外径寸法を有する大径部６Ｂとを備えている。
　小径部６Ａの外周は、雄ねじ部６Ｃとなっている。雄ねじ部６Ｃは、内筒３の下端側に設けられた雌ねじ部３Ａに螺合されている。即ち、底部部材６は、小径部６Ａの雄ねじ部６Ｃと内筒３の雌ねじ部３Ａとの螺合により内筒３に固定される。底部部材６には、小径部６Ａおよび大径部６Ｂを軸方向に貫通する貫通孔６Ｄが設けられている。底部部材６の貫通孔６Ｄおよび内筒３には、ロッド２４が挿入されている。貫通孔６Ｄ内には、ロッド２４の外周面と低摩擦で摺動する摺動部材（図示せず）が設けられている。また、貫通孔６Ｄ内には、ロッド２４と貫通孔６Ｄとの間をシールするシール部材６Ｅが設けられている。
　内筒３の他端部となる上端部は、ばね上部材（２部材のうちの他方）に取り付けられている。この場合、内筒３の上端側は、閉塞部材７により閉塞されている。即ち、内筒３の他端（上端）には、閉塞部材７が設けられている。閉塞部材７は、ボルト９によって上部部材１０に固定されている。これにより、内筒３の上端部は、閉塞部材７を介して、上部部材１０に取付けられている。
　閉塞部材７は、内筒３の上端側に挿入される小径部７Ａと、中間筒５の上端側に挿入される大径部７Ｂと、大径部７Ｂの径方向の中央位置から上側に向けて突出する突出部７Ｃとを備えている。小径部７Ａの外周は、雄ねじ部７Ｄとなっている。雄ねじ部７Ｄは、内筒３の上端側に設けられた雌ねじ部３Ｂに螺合される。即ち、閉塞部材７は、小径部７Ａの雄ねじ部７Ｄと内筒３の雌ねじ部３Ｂとの螺合により内筒３に固定される。
　また、大径部７Ｂの外周は、雄ねじ部７Ｅとなっている。雄ねじ部７Ｅは、中間筒５の上端側に設けられた雌ねじ部５Ａに螺合される。即ち、閉塞部材７は、大径部７Ｂの雄ねじ部７Ｅと中間筒５の雌ねじ部５Ａとの螺合により中間筒５に固定される。突出部７Ｃは、上部部材１０に設けられた挿通孔１０Ａに挿通される。
　閉塞部材７には、小径部７Ａ、大径部７Ｂおよび突出部７Ｃを軸方向に貫通する貫通孔７Ｆが設けられている。貫通孔７Ｆは、内筒３内と外部とを連通する連通孔に対応する。貫通孔７Ｆは、上端側となる突出部７Ｃ側の開口がボルト１１で閉塞されている。即ち、貫通孔７Ｆの上端側（突出部７Ｃ側）は、雌ねじとなっており、この雌ねじにボルト１１が螺合している。ボルト１１は、貫通孔７Ｆを開閉するための栓部材に対応する。
　第２端部部材となる上部部材１０は、可動子２１の外筒２３よりも大きな径寸法を有する円板部１０Ｂを備えている。円板部１０Ｂの径方向の中心位置には、閉塞部材７の突出部７Ｃおよびボルト１１が挿通される挿通孔１０Ａが設けられている。また、上部部材１０は、例えば車両のばね上部材に取付けられる取付アイ１０Ｃを備えている。取付アイ１０Ｃは、円板部１０Ｂに一体的に設けられている。上部部材１０は、閉塞部材７と共に内筒３、中間筒５およびアウタシェル４をばね上部材に取付けるための取付部材を構成している。
　円板部１０Ｂの外周縁には、全周にわたって下方に向けて延びる円筒状のアウタシェル４が取付けられている。アウタシェル４は、中間筒５を覆っている。また、アウタシェル４は、可動子２１の外筒２３の上側ないし上半部を覆っている。これにより、固定子２には、外筒２３の外周側に位置するカバー部材としてのアウタシェル４が設けられている。上部部材１０およびアウタシェル４は、車両の走行時に飛び石等から中間筒５および外筒２３を保護する。
　中間筒５は、上下方向（軸方向）に延びる筒状（円筒状）の筒部材（円筒部材）として形成されている。中間筒５は、内筒３の外周側に設けられている。中間筒５の上端側は、閉塞部材７の大径部７Ｂに取付けられている。即ち、中間筒５の上端側は、閉塞部材７により閉塞されている。中間筒５の下端部は、電機子１３の上側に設けられた環状部材１２に接続されている。中間筒５は、閉塞部材７の大径部７Ｂとの螺合により、環状部材１２を介して電機子１３を底部部材６に向けて押し付けている。これにより、電機子１３は、底部部材６、環状部材１２、中間筒５、内筒３および閉塞部材７と一体となって第１部材となる固定子２を構成している。
　電機子１３は、環状に形成されている。電機子１３の内周部（内周側の空間）は、内筒３が挿入されている。電機子１３は、例えば磁性体からなる略筒状のコア部材１４と、コア部材１４に設けられコイル部材１５を構成する複数のコイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ（即ち、ｕ相コイル１５Ａ，ｖ相コイル１５Ｂ，ｗ相コイル１５Ｃ）とにより構成されている。コア部材１４は、内筒３の下端側に設けられている。コア部材１４は、外周にコイル部材１５、即ち、コイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを有している。なお、コイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの個数は、３個に限らず、例えば６個、９個、１２個等、設計仕様等に応じて適宜に変更することができる。
　図示は省略するが、環状部材１２の外周側には、電磁アクチュエータ１のストローク量を検出するストロークセンサが設けられている。ストロークセンサは、電機子１３と可動子２１（永久磁石２２，２２）との間の軸方向の絶対位置または相対位置を測定する。ストロークセンサは、例えば、磁気抵抗の変化、ホール効果等を利用して磁界（磁場、磁束）、極性（磁極）を検出する磁気抵抗素子、ホール素子（ホールＩＣ）等の磁気センサにより構成することができる。
　ストロークセンサは、ストロークセンサに対して軸方向に変位する可動子２１の永久磁石２２，２２の磁界、極性等を検出する。これにより、永久磁石２２，２２の軸方向位置（ストローク位置）を演算することができ、この位置に応じて固定子２のコイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに必要な電流を供給できる。なお、ストロークセンサは、磁気センサに限らず、レーザ変位計等、電機子１３と可動子２１との間の軸方向の相対位置または絶対位置を測定することが可能な各種のストロークセンサ（変位センサ）を用いることができる。
　可動子２１は、その下端側が車両のばね下部材に接続されている。可動子２１には、可動子２１の軸方向に延びて環状に形成される複数の永久磁石２２，２２からなる界磁が設けられている。可動子２１は、円筒状の部材となる外筒２３および外筒２３の下端側を閉塞する下部部材２５を有している。即ち、可動子２１は、電機子１３（コア部材１４およびコイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）の外周側に配置されるヨークとしての外筒２３と、外筒２３の下端側に固定される下部部材２５と、外筒２３の内側に位置して下部部材２５から軸方向に延びるロッド２４と、外筒２３に設けられコイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに対し径方向に隙間をもって対向する磁性部材としての複数の永久磁石２２，２２とを備えている。また、可動子２１は、外筒２３の上端側に取付けられたリング部材２６を備えている。
　外筒２３および下部部材２５は、第１シリンダを構成しており、下部部材２５は、第１シリンダの底部に対応する。外筒２３は、例えば、磁場の中に置くと磁路を形成する磁性材料を用いて形成されている。外筒２３の径方向内側には、複数の永久磁石２２，２２が軸方向に並んで配置されている。外筒２３は、磁性材料を用いることにより、電磁アクチュエータ１の磁気回路を形成すると共に、永久磁石２２，２２の磁束を外部に漏らさないためのカバーとしての機能も有している。外筒２３は、上下方向（軸方向）に延びる筒状（円筒状）の筒部材（円筒部材）として形成されている。外筒２３は、固定子２の内筒３および中間筒５の外周側に設けられている。
　外筒２３の一端部となる下端部は、ばね下部材（２部材のうちの一方）に取り付けられている。この場合、外筒２３の下端側は、下部部材２５に固定されている。即ち、外筒２３の下端部は、下部部材２５の位置まで軸方向に延びており、下部部材２５により閉塞されている。外筒２３の下端側は、下部部材２５にボルト２７によって固定されている。
　第１端部部材となる下部部材２５は、固定子２の内筒３（および中間筒５）よりも大きな径寸法を有する円板部２５Ａを備えている。円板部２５Ａには、ボルト２７が挿通されるボルト挿通孔２５Ｂが設けられている。外筒２３の下端部には、円板部２５Ａのボルト挿通孔２５Ｂに対応してねじ穴２３Ａが設けられている。外筒２３と円板部２５Ａは、円板部２５Ａのボルト挿通孔２５Ｂに挿通されると共に外筒２３のねじ穴２３Ａに螺合されたボルト２７によって固定される。
　また、円板部２５Ａには、ボルト挿通孔２５Ｂよりも内径側に位置して軸方向に貫通する貫通孔２５Ｃが設けられている。貫通孔２５Ｃは、外筒２３内と外部とを連通する第２連通孔に対応する。貫通孔２５Ｃは、ボルト２８で閉塞されている。即ち、貫通孔２５Ｃは、雌ねじとなっており、この雌ねじにボルト２８が螺合している。ボルト２８は、貫通孔２５Ｃを開閉するための第２栓部材に対応する。
　下部部材２５は、例えば車両のばね下部材に取付けられる取付アイ２５Ｄを備えている。取付アイ２５Ｄは、円板部２５Ａに一体的に設けられている。下部部材２５は、外筒２３をばね下部材に取付けるための取付部材を構成している。下部部材２５には、取付アイ２５Ｄとは軸方向の反対側に位置して、下部部材２５から電機子１３の内側を軸方向に延びるロッド２４が設けられている。
　ロッド２４は、外筒２３の内側に位置している。この場合、ロッド２４は、内筒３に挿入されている。即ち、ロッド２４は、下部部材２５（円板部２５Ａ）から外筒２３の開口側、即ち、リング部材２６側に向けて延びている。ロッド２４は、一端部となる下端部が下部部材２５（円板部２５Ａ）に取り付けられている。ロッド２４は、他端部となる上端部が底部部材６の貫通孔６Ｄを通じて電機子１３の内周部となる内筒３内に延びている。ロッド２４は、例えば、下部部材２５と一体に形成する構成、または、下部部材２５とは別体のロッド２４を下部部材２５に螺合により固定する構成を採用することができる。
　ロッド２４の先端側には、ピストン２９が設けられている。ピストン２９は、内筒３の内面と摺動し、内筒３内を２室に区画する。また、ピストン２９の外周には、ピストン２９に区画された２室を連通する連通路２９Ａが設けられている。ロッド２４は、内筒３内を軸方向に相対変位する。この場合、ピストン２９の外周面と内筒３の内周面とが摺動し、かつ、ロッド２４の外周面と底部部材６（貫通孔６Ｄ）に設けられた摺動部材とが摺動することにより、ロッド２４が内筒３に案内される。
　リング部材２６は、外筒２３の他端部となる上端部に設けられている。リング部材２６は、円環状に形成されており、例えば、外筒２３に螺合やかしめ等により固定的に取付けられている。リング部材２６は、中間筒５の外周と外部とを仕切っている。また、リング部材２６は、例えば、永久磁石２２，２２が外筒２３内から抜け出るのを抑えると共に、永久磁石２２，２２の軸方向の位置決めを行っている。
　リング部材２６の内周側には、中間筒５の外周面と低摩擦で摺動する摺動部材（図示せず）が設けられている。また、リング部材２６の内周面には、中間筒５とリング部材２６との間をシールするシール部材２６Ａが設けられている。中間筒５は、リング部材２６に対して軸方向に相対変位する。この場合、中間筒５の外周面とリング部材２６の内周側に設けられた摺動部材とが摺動することにより、中間筒５がリング部材２６（即ち、外筒２３）に案内される。
　界磁となる複数の永久磁石２２，２２は、可動子２１に設けられている。永久磁石２２，２２は、磁場を生じさせる磁性部材であり、外筒２３に配置されている。この場合、永久磁石２２，２２は、それぞれ円環状に形成されている。永久磁石２２，２２は、例えば、円筒状に一体に形成されたリング磁石、円弧状の複数の磁石素子を周方向に並べることにより円環状に構成した分割型のセグメント磁石等により構成することができる。
　永久磁石２２，２２は、外筒２３の内周面側に軸方向に沿って並んで設けられている。軸方向に隣合う各永久磁石２２，２２は、互いに逆極性になっている。例えば、内周面側がＮ極で外周面側がＳ極の永久磁石の隣には、内周面側がＳ極で外周面側がＮ極の永久磁石が配置されている。なお、永久磁石２２，２２の個数は、図示の例に限るものではない。例えば、ストローク量に応じて必要個数の永久磁石２２，２２を並べることができる。
　次に、電磁アクチュエータ１の作動について説明する。例えば、電磁アクチュエータ１は、図示しないばねと共に、車両の電磁サスペンション装置を構成する。電磁サスペンション装置は、例えば、車両のばね上部材（車体側）とばね下部材（車輪側）との間に上，下方向に縦置き状態で（倒立型として）介在させることができる。この場合、車両が上，下方向に振動すると、電磁サスペンション装置には、ストローク方向（軸方向）に力が作用する。この力に応じて、電磁アクチュエータ１の固定子２と可動子２１とが相対移動する。このとき、電磁アクチュエータ１は、コイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと永久磁石２２，２２の磁極位置とに応じてコイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに所定の電流を流すことにより、電磁アクチュエータ１の推力（減衰力）を調整することができる。この結果、車両の乗り心地や操縦安定性を向上させることができる。
　ところで、ロッド２４がストロークする内筒３は、結露による水が油に混入することを抑制するために、密閉構造にすることが好ましい。しかし、内筒３を密閉構造にすると、内筒３内をロッド２４がストロークすることで、内筒３内の圧力、即ち、図１中に「Ａ」を付した空間の圧力が変化する。このため、例えば、ロッド２４の組付けを最大伸長状態で行うと（即ち、最大伸長状態で内筒３を密閉すると）、可動子２１（ロッド２４）が縮小するときにロッド２４に大きな反力（エア反力）が加わる。これにより、電磁アクチュエータ１の伸長行程と縮小行程とで推力が偏る可能性がある。
　また、外筒２３を密閉構造にすると、外筒２３内を固定子２がストロークすることで、外筒２３内の圧力、即ち、図１中に「Ｂ」を付した空間の圧力が変化する。このため、例えば、固定子２と可動子２１との組付けを最大伸長状態で行うと（即ち、最大伸長状態で外筒２３を密閉すると）、固定子２と可動子２１とが縮小するときに固定子２と可動子２１とに大きな反力（エア反力）が加わる。これにより、電磁アクチュエータ１の伸長行程と縮小行程とで推力が偏る可能性がある。
　そこで、実施形態では、ロッド２４の組付け、即ち、内筒３の密閉を、中間長（最大長および最小長以外の長さ）で行う。また、内筒３の密閉を行うときの長さ（ストローク）の自由度を向上するために、内筒３の密閉を行うボルト１１を備えている。また、外筒２３の組付け、即ち、外筒２３の密閉を、中間長（最大長および最小長以外の長さ）で行う。また、外筒２３の密閉を行うときの長さ（ストローク）の自由度を向上するために、外筒２３の密閉を行うボルト２８を備えている。以下、電磁アクチュエータ１の推力が偏ることを抑制するための構成について、詳しく説明する。
　まず、電磁アクチュエータ１は、相対移動する２部材間（例えば、車両のばね下部材とばね上部材との間）に設けられる。電磁アクチュエータ１は、２部材の一方（例えば、ばね下部材）に取付けられる第１部材としての可動子２１、および、２部材の他方（例えば、ばね上部材）に取付けられる第２部材としての固定子２を有している。また、電磁アクチュエータ１は、可動子２１と固定子２とが相対移動するよう動作する動力手段としてのコイル部材１５（コイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）および永久磁石２２，２２を有している。
　可動子２１は、第１シリンダとしての外筒２３および下部部材２５と、ロッド２４と、を有している。第１シリンダは、一端（下端）に底部となる下部部材２５が設けられている。即ち、第１シリンダの底部は、外筒２３に着脱可能な第１端部部材としての下部部材２５で形成されている。第１シリンダの他端（上端）は、開口している。ロッド２４は、第１シリンダ内の底部（下部部材２５）から、開口する他端側（上端側）に向けて延びている。ロッド２４には、ピストン２９が装着されている。即ち、ロッド２４は、先端側にピストン２９を有している。
　固定子２は、第２シリンダとしての内筒３および底部部材６と、閉塞部材７と、を有している。第２シリンダには、ロッド２４が挿入されている。第２シリンダは、ロッド２４の外周と摺動すると共に一端（下端）が閉塞される。この場合、内筒３は、ロッド２４に設けられたピストン２９の外周と摺動する。即ち、ロッド２４には、内筒３の内周と摺動し、内筒３内を２室に区画すると共に該２室を連通する連通路２９Ａを備えるピストン２９が固定されている。また、内筒３の一端（下端）は、底部部材６によって閉塞されている。即ち、第２シリンダの一端（下端）は、着脱可能な底部部材６で形成されている。底部部材６の貫通孔６Ｄは、摺動部材を介してロッド２４の外周と摺動する。一方、閉塞部材７は、第２シリンダの他端（上端）に設けられている。
　第２シリンダ（内筒３および底部部材６）内には、圧力により体積が変化する第１流体としての空気が封入されている。また、第２シリンダ（内筒３および底部部材６）内には、第１流体としての空気とは、圧力による圧縮性が異なる第２流体としての潤滑剤（例えば、図２のみに示す潤滑油３０）が封入されている。潤滑剤としては、潤滑油３０以外にも、例えばグリス等、各種の潤滑剤を用いることができる。閉塞部材７には、第２シリンダ（内筒３および底部部材６）内と外部とを連通する連通孔としての貫通孔７Ｆが設けられている。閉塞部材７は、貫通孔７Ｆを任意に開閉可能な栓部材としてのボルト１１、を有している。実施形態では、第２シリンダ（内筒３および底部部材６）内の圧力、即ち、図１中に「Ａ」を付した空間の圧力は、ロッド２４が内筒３内に最大まで挿入される最小長時に、大気圧よりも高くなり、ロッド２４が内筒３内から最大まで排出された最大長時に、大気圧よりも低くなる。即ち、内筒３内の空気室の圧力は、最小長時で正圧、最大長時で負圧になる。
　また、実施形態では、第１シリンダ（外筒２３および下部部材２５）内にも、圧力により体積が変化する第１流体としての空気が封入されている。第１端部部材としての下部部材２５（円板部２５Ａ）には、第１シリンダ（外筒２３および下部部材２５）内と外部とを連通する第２連通孔としての貫通孔２５Ｃが設けられている。下部部材２５は、貫通孔２５Ｃを任意に開閉可能な第２栓部材としてのボルト２８、を有している。実施形態では、第１シリンダ（外筒２３および下部部材２５）内の圧力、即ち、図１中に「Ｂ」を付した空間の圧力は、可動子２１と固定子２との相対位置が最小になる最小長時に、大気圧よりも高くなり、可動子２１と固定子２との相対位置が最大になる最大長時に、大気圧よりも低くなる。即ち、外筒２３内の空気室の圧力は、最小長時で正圧、最大長時で負圧になる。
　次に、アクチュエータ装置である電磁アクチュエータ１の組立工程（製造工程）について、図４ないし図７を参照しつつ説明する。図４ないし図７では、電磁アクチュエータ１の組立工程を（１）から（９）まで順番に示している。また、図４および図５では、これよりも後の工程で組み立てられる外筒２３、上部部材１０等の図示を省略している。図５の（６）と図６の（６）は、外筒２３、上部部材１０等が省略されているか図示されているかの点で異なる。
　図４の（１）は、固定子２の一部および可動子２１の一部を分解した状態で示している。図４の（１）から（２）の工程は、下部部材２５とロッド２４とが固定された「ロッドAssy」のロッド２４に、底部部材６を挿入する。図４の（２）から（３）の工程は、ロッド２４の先端にピストン２９を装着する。このように、実施形態では、ロッド２４に底部部材６を挿入後、ロッド２４にピストン２９を装着する。
　図４の（３）から図５の（４）の工程は、内筒３と電機子１３（コア部材１４およびコイル部材１５）とにより構成される「第２シリンダAssy」をロッド２４に挿入し、内筒３と底部部材６とをねじ止めする。即ち、図４の（３）から図５の（４）の工程は、ロッド２４を内筒３に挿入する。そして、図５の（４）に示すように、内筒３の雌ねじ部３Ａと底部部材６の雄ねじ部６Ｃとを螺合することにより、内筒３と底部部材６とを固定する。
　なお、「第２シリンダAssy」の内筒３と電機子１３は固定されていない。また、「第２シリンダAssy」は、内筒３と電機子１３と環状部材１２とにより構成してもよい。即ち、内筒３と電機子１３と環状部材１２とにより構成される「第２シリンダAssy」をロッド２４に挿入してもよい。また、内筒３をロッド２４に挿通し、内筒３と底部部材６とをねじ止めしてから、電機子１３と環状部材１２とを順番にロッド２４に挿入してもよい。いずれにしても、内筒３内にロッド２４を挿通する前に、ロッド２４に底部部材６を挿入する。
　図５の（４）から（５）の工程は、内筒３に閉塞部材７を取り付ける。即ち、閉塞部材７の小径部７Ａを内筒３に挿入し、ねじ止めする。この場合、図５の（５）に示すように、内筒３の雌ねじ部３Ｂと閉塞部材７の雄ねじ部７Ｄとを螺合することにより、内筒３と閉塞部材７とを固定する。なお、内筒３内には、第２流体としての潤滑油３０（図２参照）を入れる。この潤滑油３０を内筒３内に入れる工程は、内筒３に閉塞部材７を固定する前に行う。即ち、潤滑油３０は、図５の（５）の状態の前、即ち、内筒３に閉塞部材７を取り付ける前に行う。また、潤滑油３０の粘性が高く、流動性が低い特性の材料、例えば、グリスを使用する場合は、内筒３にロッド２４を挿入する前に内筒３内に入れてもよいし、内筒３と底部部材６とを固定した後に内筒３内に入れてもよい。
　また、潤滑油３０の粘性が高く、流動性が低い特性の材料、例えば、グリスを使用する場合は、内筒３にロッド２４を挿入する前と内筒３と底部部材６とを固定した後との両方で内筒３内に潤滑油３０を入れてもよい。例えば、内筒３と底部部材６とを固定する前に内筒３内に潤滑油３０を入れることにより、内筒３にロッド２４を挿入するときのピストン２９と内筒３との摺動抵抗を小さくできる。また、内筒３と底部部材６とを固定した後に潤滑油３０を入れることにより、内筒３内から潤滑油３０が漏れないようにできる。
　潤滑油３０の量は、最小長のときに、内筒３の内圧が上昇し、ロッド２４がストロークしなくなる（ロックする）ことにより、内筒３が破損することを防止できる量とする。具体的には、潤滑油３０の量は、最小長のときの内筒３内の容量（内筒３内の体積－内筒３内に挿入されているロッド２４の体積－ピストン２９の体積）よりも少ない量とする。例えば、図２に示すように、潤滑油３０は、潤滑性を保持するために、最大長時にロッド２４の端部またはピストン２９の全体が潤滑油３０内に浸かる程度に注入されていることが好ましい。
　図５の（５）から（６）の工程は、閉塞部材７に中間筒５を取り付ける。即ち、中間筒５内に閉塞部材７を挿入し、ねじ止めする。この場合、図５の（６）および図６の（６）に示すように、中間筒５の雌ねじ部５Ａと閉塞部材７の雄ねじ部７Ｅとを螺合することにより、中間筒５と閉塞部材７とを固定する。このこき、環状部材１２と電機子１３は、中間筒５と底部材６とに挟まれ軸方向位置が固定される。図６の（６）から（７）の工程は、外筒２３と下部部材２５とを接続する。即ち、外筒２３内に図５の（６）に示す組立体を挿入し、外筒２３と下部部材２５とをボルト止めする。具体的には、外筒２３の下端を下部部材２５に付き当てた状態で、ボルト２７を外筒２３のねじ穴２３Ａに螺合することにより、外筒２３と下部部材２５とを固定する。
　図６の（７）から図７の（８）の工程は、可動子２１と固定子２との相対位置が最大長および最小長以外の位置、例えば、最大長と最小長との間の半分（略半分）の長さにした状態で、貫通孔７Ｆおよび貫通孔２５Ｃを塞ぐ。即ち、可動子２１と固定子２との相対位置を図６の（７）の状態から図７の（８）の状態に伸ばし、内筒３内に空気を入れる。そして、可動子２１と固定子２との相対位置が図７の（８）の状態で、閉塞部材７の貫通孔７Ｆに栓部材となるボルト１１を螺合し、内筒３内を密閉する。また、下部部材２５の貫通孔２５Ｃに栓部材となるボルト２８を螺合し、外筒２３内を密閉する。最大長（最伸長）は、例えば、ピストン２９の下面が内筒３の下端の内周面に設けられた段部（または、底部部材６の小径部６Ａの上面）に当接した状態（図２）に対応する。最小長（最縮小）は、例えば、底部部材６の下面が下部部材２５（円板部２５Ａ）の上面に当接した状態に対応する。
　内筒３の密閉を行う中間長および／または外筒２３の密閉を行う中間長は、最大長および最小長以外であればよい。例えば、中間長は、最大長と最小長との間の半分（略半分）の長さとすることができる。しかし、これに限らず、中間長は、最大長と最小長との間の半分（略半分）からずらしてもよい。中間長は、例えば、伸長行程および縮小行程の反力（推力）が所望の範囲となるように、最大長と最小長との間で設定することができる。また、内筒３内を密閉するときの中間長と外筒２３内を密閉するときの中間長とを異ならせてもよい。
　図７の（８）から（９）の工程は、閉塞部材７に上部部材１０をボルト止めする。即ち、上部部材１０（円板部１０Ｂ）の下面を閉塞部材７（大径部７Ｂ）の上面に付き当てた状態で、上部部材１０（円板部１０Ｂ）と閉塞部材７（大径部７Ｂ）とをボルト９により固定する。
　このように、実施形態の組立工程（製造工程）は、次の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）の工程を有している。（Ａ）ロッド２４を第２シリンダ（内筒３、底部部材６）内に挿入する工程。即ち、図４の（１）から（２）の工程、図４の（３）から図５の（４）の工程。（Ｂ）内筒３の他端部（上端部）に閉塞部材７を固定し、可動子２１と固定子２との相対位置が最大になる最大長および最小になる最小長以外の位置（最大長以外、かつ、最小長以外の位置）において、内筒３内に圧力により体積が変化する第１流体としての空気を入れて閉塞される工程。即ち、図５の（４）から（５）の工程、および、図６の（７）から図７の（８）の工程。（Ｃ）閉塞部材７を固定する前に、内筒３内に空気とは圧力による圧縮性の異なる第２流体としての潤滑油３０を入れる工程。即ち、図４の（１）ないし図５の（４）のいずれかの状態で内筒３内に潤滑油３０を入れる工程。例えば、潤滑油３０として粘性が高く、流動性が低い特性のグリスを使用する場合は、図４の（１）ないし図５の（４）の少なくともいずれかで潤滑油３０を入れることができる。例えば、潤滑油３０の粘性が低く、流動性が高い特性の場合は、図５の（４）で入れることができる。（Ｄ）内筒３内にロッド２４を挿入する前に、ロッド２４に底部部材６を挿入する工程。即ち、図４の（１）から（２）の工程。（Ｅ）ロッド２４に底部部材６を挿入後、ロッド２４にピストン２９を装着する工程。即ち、図４の（２）から（３）の工程。
　さらに、実施形態の組立工程（製造工程）は、次の（Ｆ）の工程を有している。（Ｆ）外筒２３の一端（下端）に下部部材２５を固定し、可動子２１と固定子２との相対位置が最大になる最大長および最小になる最小長以外の位置（最大長以外、かつ、最小長以外の位置）において、外筒２３内に圧力により体積が変化する第１流体としての空気を入れて閉塞される工程。即ち、図６の（６）から（７）の工程、および、図６の（７）から図７の（８）の工程。
　以上のように、実施形態によれば、内筒３の他端部（上端部）に閉塞部材７を固定し、可動子２１と固定子２との相対位置が「最大長以外かつ最小長以外の位置」において、内筒３内に空気を入れて内筒３の空気室（図１および図７中に「Ａ」を付した空間）を閉塞する。このため、内筒３を閉塞したときのロッド２４の軸方向位置を中間長（閉塞位置）とし、そのときの内筒３内の圧力を大気圧（閉塞圧力）とすると、内筒３内の圧力は、ロッド２４が中間長（閉塞位置）から縮小側に変位することに伴って大気圧より高くなる。また、内筒３内の圧力は、ロッド２４が中間長（閉塞位置）から伸長側に変位することに伴って大気圧より低くなる。
　即ち、内筒３内の圧力（図１および図７中に「Ａ」を付した空間の圧力）は、ロッド２４の変位に伴って大気圧に対して「単に増大」または「単に減少」するのではなく、大気圧に対して「増大および減少」する。このため、例えば、最大長で内筒３を閉塞した場合と比較して、内筒３内の気体（空気）の圧力に基づく反力（ロッド２４に加わるエア反力）を低減できる。この結果、反力の偏り、延いては、電磁アクチュエータ１の推力の偏りを低減できる。
　実施形態によれば、外筒２３の一端（下端）に下部部材２５を固定し、可動子２１と固定子２との相対位置が「最大長以外かつ最小長以外の位置」において、外筒２３内に空気を入れて外筒２３の空気室（図１および図７中に「Ｂ」を付した空間）を閉塞する。このため、外筒２３を閉塞したときの相対位置を中間長（閉塞位置）とし、そのときの外筒２３内の圧力を大気圧（閉塞圧力）とすると、外筒２３内の圧力は、可動子２１と固定子２とが中間長（閉塞位置）から縮小側に相対変位することに伴って大気圧より高くなる。また、外筒２３内の圧力は、可動子２１と固定子２とが中間長（閉塞位置）から伸長側に変位することに伴って大気圧より低くなる。
　即ち、外筒２３内の圧力（図１および図７中に「Ｂ」を付した空間の圧力）は、可動子２１と固定子２との相対変位に伴って大気圧に対して「単に増大」または「単に減少」するのではなく、大気圧に対して「増大および減少」する。このため、例えば、最大長で外筒２３を閉塞した場合と比較して、外筒２３内の気体（空気）の圧力に基づく反力（可動子２１と固定子２とに加わるエア反力）を低減できる。この結果、この面からも、反力の偏り、延いては、電磁アクチュエータ１の推力の偏りを低減できる。
　実施形態によれば、閉塞部材７を内筒３に固定する前に、内筒３内に潤滑油３０を入れる。このため、内筒３内に空気だけでなく、潤滑油３０も入れることができる。即ち、内筒３内に潤滑油３０を封入することができる。これにより、内筒３とロッド２４との間の摺動抵抗を低減でき、摺動による摩耗を抑制できる。
　実施形態によれば、内筒３内にロッド２４を挿入する前に、ロッド２４に底部部材６を挿入し、その後、ロッド２４にピストン２９を装着する。このため、底部部材６の内径寸法（換言すれば、ロッド２４の外径寸法）よりも外径寸法の大きいピストン２９を、ロッド２４に装着することができる。この場合、ピストン２９の外径寸法を内筒３の内周と摺動可能な大きさにすることにより、可動子２１と固定子２との間に横力が加わったときに、ピストン２９によって可動子２１と固定子２とが折れ曲がる方向に動こうとすることを抑制できる。
　実施形態によれば、内筒３内の圧力は、最小長時に大気圧よりも高くなり、最大長時に大気圧よりも低くなる。即ち、内筒３内の圧力は、ロッド２４の変位に伴って大気圧に対して「単に増大」または「単に減少」するのではなく、大気圧に対して「増大および減少」する。このため、例えば、内筒３内の圧力が、最大長時に大気圧になる場合と比較して、内筒３内の気体（空気）の圧力に基づく反力（ロッド２４に加わるエア反力）を低減できる。この結果、反力の偏り、延いては、電磁アクチュエータ１の推力の偏りを低減できる。
　実施形態によれば、外筒２３内の圧力は、最小長時に大気圧よりも高くなり、最大長時に大気圧よりも低くなる。即ち、外筒２３内の圧力は、可動子２１と固定子２との相対変位に伴って大気圧に対して「単に増大」または「単に減少」するのではなく、大気圧に対して「増大および減少」する。このため、例えば、外筒２３内の圧力が最大長時に大気圧になる場合と比較して、外筒２３内の気体（空気）の圧力に基づく反力（可動子２１と固定子２とに加わるエア反力）を低減できる。この結果、この面からも、反力の偏り、延いては、電磁アクチュエータ１の推力の偏りを低減できる。
　実施形態によれば、ロッド２４には、内筒３の内周と摺動するピストン２９が固定されており、ピストン２９は、内筒３内の２室を連通する連通路２９Ａを備えている。このため、可動子２１と固定子２との間に横力が加わったときに、ピストン２９によって可動子２１と固定子２とが折れ曲がる方向に動こうとすることを抑制できる。また、ピストン２９の連通路２９Ａによって、内筒３内の２室が連通されるため、内筒３内の２室の圧力の差が大きくなることを抑制できる。これにより、この面からも、反力の偏り、延いては、電磁アクチュエータ１の推力の偏りを低減できる。
　実施形態によれば、閉塞部材７は、内筒３内と外部とを連通する貫通孔７Ｆと、貫通孔７Ｆを任意に開閉可能なボルト１１とを有している。このため、可動子２１と固定子２との相対位置（即ち、ロッド２４の軸方向位置）を所望の位置にした状態で、内筒３を閉塞できる。例えば、貫通孔７Ｆが開いている状態で可動子２１と固定子２との相対位置（即ち、ロッド２４の軸方向位置）を中間長（所望の長さ）とし、この状態でボルト１１により貫通孔７Ｆを閉じる。これにより、中間長（所望の長さ）で内筒３を大気圧で閉塞することができる。この場合、この作業は、貫通孔７Ｆをボルト１１で開閉することにより容易に行うことができる。従って、内筒３を閉塞するときの作業性を向上できることに加えて、内筒３を閉塞するときの可動子２１と固定子２との相対位置（即ち、ロッド２４の軸方向位置）の自由度を向上できる。
　実施形態によれば、下部部材２５（円板部２５Ａ）は、外筒２３内と外部とを連通する貫通孔２５Ｃと、貫通孔２５Ｃを任意に開閉可能なボルト２８とを有している。このため、可動子２１と固定子２との相対位置を所望の位置にした状態で、外筒２３を閉塞できる。例えば、貫通孔２５Ｃが開いている状態で可動子２１と固定子２との相対位置を中間長（所望の長さ）とし、この状態でボルト２８により貫通孔２５Ｃを閉じる。これにより、中間長（所望の長さ）で外筒２３を大気圧で閉塞することができる。この場合、この作業は、貫通孔２５Ｃをボルト２８で開閉することにより容易に行うことができる。従って、外筒２３を閉塞するときの作業性を向上できることに加えて、外筒２３を閉塞するときの可動子２１と固定子２との相対位置の自由度を向上できる。
　次に、図８は、第２の実施形態を示している。第２の実施形態の特徴は、第１シリンダの外筒と第１端部部材とを接続（固定）する前に、第１部材と第２部材との相対位置が最大長および最小長以外の位置において第２シリンダ内に空気を入れて第２シリンダを閉塞することにある。なお、第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。
　前述の第１の実施形態では、図６の（６）から（７）の工程で、外筒２３と下部部材２５とをボルト２７で固定した後、図６の（７）から図８の（８）の工程で、可動子２１と固定子２との相対位置を中間長にし、貫通孔７Ｆおよび貫通孔２５Ｃを塞ぐ。これに対して、第２の実施形態では、図５の（６）から図８の（７）に進む。即ち、第２の実施形態では、外筒２３と下部部材３１とをボルト２７で固定する前に、可動子２１と固定子２との相対位置を中間長にし、貫通孔７Ｆを塞ぐ。また、これと共に、第２の実施形態では、下部部材３１は、第１の実施形態の下部部材２５のような貫通孔２５Ｃおよびボルト２８を備えていない。
　即ち、第２の実施形態では、第１シリンダの底部（第１端部部材）に対応する下部部材３１は、円板部３１Ａと、取付アイ３１Ｃとを有している。円板部３１Ａには、下部部材３１と外筒２３とを固定するためのボルト２７を挿通するボルト挿通孔３１Ｂが設けられているが、外筒２３内と外部とを連通する連通孔（第２連通孔）は設けられていない。なお、例えば、部品共通化等の観点から、第２の実施形態でも、第１の実施形態の下部部材２５を用いてもよい。即ち、第２の実施形態でも、貫通孔２５Ｃおよびボルト２８を有する下部部材２５を用いてもよい。
　次に、第２の実施形態の組立工程（製造工程）について説明する。なお、図８では、第２の実施形態の組立工程（製造工程）として（７）からの組立工程を示している。（１）から（６）までの工程は、第１の実施形態の図４および図５に示す（１）から（６）までの工程と同様である。図５の（６）から図８の（７）の工程は、可動子２１と固定子２との相対位置が最大長および最小長以外の位置、例えば、最大長と最小長との間の半分（略半分）の長さにした状態で、貫通孔７Ｆを塞ぐ。即ち、可動子２１と固定子２との相対位置を図５の（６）の状態から図８の（７）の状態に伸ばし、内筒３内に空気を入れる。そして、可動子２１と固定子２との相対位置が図８の（７）の状態で、閉塞部材７の貫通孔７Ｆに栓部材となるボルト１１を螺合し、内筒３内を密閉する。
　図８の（７）から（８）の工程は、外筒２３と下部部材３１とを接続する。即ち、外筒２３内に図８の（７）に示す組立体を挿入し、外筒２３と下部部材３１とをボルト止めする。具体的には、外筒２３の下端を下部部材３１に付き当てた状態で、ボルト２７を外筒２３のねじ穴２３Ａに螺合することにより、外筒２３と下部部材３１とを固定する。図８の（８）から（９）の工程は、閉塞部材７に上部部材１０をボルト９によりボルト止めする。
　第２の実施形態は、上述の如き組立工程により電磁アクチュエータ１を組み立てるもので、その基本的作用については、上述した第１の実施形態によるものと格別差異はない。特に、第２の実施形態では、外筒２３と下部部材３１とをボルト２７で固定する前に、可動子２１と固定子２との相対位置を中間長にし、貫通孔７Ｆを塞ぐ。このため、可動子２１と固定子２とを中間長にするときに、電機子１３（コア部材１４、コイル部材１５）と永久磁石２２，２２とが近接対向していないため、この中間長にする作業を小さい力で行うことができる。また、下部部材３１の円板部３１Ａに連通孔（第２連通孔）を設けなくてもよく、かつ、この連通孔を塞ぐためのボルトも必要なくなる。これにより、加工工程数および部品点数を低減できる。
　なお、第１の実施形態および第２の実施形態では、内筒３を密閉する栓部材としてボルト１１を用いた場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ボルト以外にも、例えば、ピン部材、差し込みプラグ等、内筒３内を密閉できれば各種の栓部材を用いることができる。このことは、第１の実施形態の外筒２３を密閉するボルト２８についても同様である。
　第１の実施形態および第２の実施形態では、ロッド２４にピストン２９を固定（装着）した場合、即ち、ピストン２９を介してロッド２４の外周を内筒３に摺動する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ピストンを省略してもよい。例えば、ロッドの外周を底部部材の貫通孔のみに摺動する構成、または、ロッドの外周を内筒の内周に摺動する構成としてもよい。
　第１の実施形態および第２の実施形態では、内筒３内に入れる第１流体を空気とし、第２流体を潤滑油とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、第１流体として、窒素ガス等、空気以外の気体を用いてもよいし、第２流体としてグリス等の液体以外の流体（半固体状の流体）を用いてもよい。また、第１流体としては、気体以外にも、例えば、気体（例えば、空気、窒素ガス）と液体（例えば、潤滑油）とを混合した流体等、各種の流体を用いることができる。このことは、第２流体についても同様である。
　第１の実施形態および第２の実施形態では、筒状リニア電磁式アクチュエータを、固定子２側のコア部材１４に設けられたコイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ（コイル部材１５）と、可動子２１側の外筒２３に設けられた永久磁石２２，２２（磁性部材）とにより構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、可動子側に設けられたコイル（コイル部材）と、固定子側に設けられた永久磁石（磁性部材）とにより筒状リニア電磁式アクチュエータを構成してもよい。
　第１の実施形態および第２の実施形態では、固定子２を車両のばね上部材に取付けると共に、可動子２１を車両のばね下部材に取付ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、固定子を車両のばね下部材に取付けると共に、可動子を車両のばね上部材に取付ける構成としてもよい。
　第１の実施形態および第２の実施形態では、電磁アクチュエータ１を縦置き状態で鉄道車両、自動車等の車両に取付ける構成とした場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、電磁アクチュエータを横置き状態で鉄道車両等の車両に取付ける構成としてもよい。
　第１の実施形態および第２の実施形態では、電磁アクチュエータ１を車両に取付ける構成とした場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、電磁アクチュエータは、例えば、振動源となる種々の機械、建築物等の緩衝器として用いてもよい。また、電磁アクチュエータは、緩衝器に限定されず、各種機器を駆動するアクチュエータ装置（駆動装置）として用いることができる。
　第１の実施形態および第２の実施形態では、横断面形状が円形のリニアモータ、即ち、固定子２および可動子２１を円筒状に形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、横断面形状がＩ字状（平板状）や矩形状、Ｈ字状のリニアモータ等、横断面形状が円形以外の筒状（シリンダ状）のリニアモータにより構成してもよい。
　さらに、第１の実施形態および第２の実施形態では、アクチュエータ装置として、リニアモータとして構成された電磁アクチュエータ１を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、アクチュエータ装置として、例えば、電動モータ（回転モータ）によりボールネジ機構（回転直動変換機構）のロッドを駆動する構成を採用してもよい。即ち、アクチュエータ装置の動力手段は、コイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃおよび永久磁石２２，２２を軸方向に配置した電動リニアモータに限らず、電動モータ（回転モータ）と回転直動変換機構とにより構成する等、各種の動力手段を採用することができる。
　以上説明した実施形態によれば、第２シリンダの他端部に閉塞部材を固定し、第１部材と第２部材との相対位置が最大長および最小長以外の位置において、第２シリンダ内に第１流体を入れて第２シリンダを閉塞する。このため、第２シリンダを閉塞したときのロッドの軸方向位置を「閉塞位置」とし、そのときの第２シリンダ内の圧力を「閉塞圧力」とすると、第２シリンダ内の圧力は、ロッドが閉塞位置から縮小側に変位することに伴って、閉塞圧力から大きくなる。また、第２シリンダ内の圧力は、ロッドが閉塞位置から伸長側に変位することに伴って、閉塞圧力から小さくなる。即ち、第２シリンダ内の圧力は、ロッドの変位に伴って閉塞圧力に対して「単に増大」または「単に減少」するのではなく、閉塞圧力に対して「増大および減少」する。例えば、ロッドの位置を最大長と最小長との間の半分（略半分）の長さとしたときに、第２シリンダを大気圧で閉塞した場合を考える。この場合、第２シリンダ内の圧力は、半分の長さから縮小側にロッドが変位することに伴って大気圧よりも高くなり、半分の長さから伸長側にロッドが変位することに伴って大気圧よりも低くなる。このため、例えば、最大長で第２シリンダを閉塞した場合と比較して、第２シリンダ内の第１流体の圧力に基づく反力（ロッドに加わるエア反力）を低減できる。この結果、反力の偏り、延いては、アクチュエータ装置の推力の偏りを低減できる。
　実施形態によれば、閉塞部材を固定する前に、第２シリンダ内に第２流体を入れる。このため、第２シリンダ内に第１流体だけでなく、第２流体も入れることができる。この場合、第２流体として、潤滑剤（例えば、オイル、グリス）を入れることで、第２シリンダとロッドとの間の摺動抵抗を低減でき、摺動による摩耗を抑制できる。
　実施形態によれば、第２シリンダ内にロッドを挿入する前に、ロッドに底部部材を挿入し、その後、ロッドにピストンを装着する。このため、底部部材の内径寸法（換言すれば、ロッドの外径寸法）よりも外径寸法の大きいピストンを、ロッドに装着することができる。この場合、例えば、ピストンの外径寸法を第２シリンダの内周と摺動可能な大きさにすることにより、第１部材と第２部材との間に横力が加わったときに、ピストンによって第１部材と第２部材とが折れ曲がる方向に動こうとすることを抑制できる。
　実施形態によれば、第２シリンダ内の圧力は、最小長時に大気圧よりも高くなり、最大長時に大気圧よりも低くなる。即ち、第２シリンダ内の圧力は、ロッドの変位に伴って大気圧に対して「単に増大」または「単に減少」するのではなく、大気圧に対して「増大および減少」する。このため、例えば、第２シリンダ内の圧力が、最大長時に大気圧になる場合と比較して、第２シリンダ内の第１流体の圧力に基づく反力（ロッドに加わるエア反力）を低減できる。この結果、反力の偏り、延いては、アクチュエータ装置の推力の偏りを低減できる。
　実施形態によれば、ロッドには、第２シリンダの内周と摺動するピストンが固定されており、ピストンは、第２シリンダ内の２室を連通する連通路を備えている。このため、第１部材と第２部材との間に横力が加わったときに、ピストンによって第１部材と第２部材とが折れ曲がる方向に動こうとすることを抑制できる。また、ピストンの連通路によって、第２シリンダ内の２室が連通されるため、第２シリンダ内の２室の圧力の差が大きくなることを抑制できる。これにより、この面からも、反力の偏り、延いては、アクチュエータ装置の推力の偏りを低減できる。
　実施形態によれば、第２シリンダ内に第２流体が封入されている。このため、第２流体として、潤滑剤（例えば、オイル、グリス）を封入することで、第２シリンダとロッドとの間の摺動抵抗を低減でき、摺動による摩耗を抑制できる。
　実施形態によれば、閉塞部材は、第２シリンダ内と外部とを連通する連通孔と、連通孔を任意に開閉可能な栓部材とを有している。このため、第１部材と第２部材との相対位置（即ち、ロッドの軸方向位置）を所望の位置にした状態で、第２シリンダを閉塞できる。例えば、連通孔が開いている状態で第１部材と第２部材との相対位置（即ち、ロッドの軸方向位置）を中間長（所望の長さ）とし、この状態で栓部材により連通孔を閉じる。これにより、中間長（所望の長さ）で第２シリンダを大気圧で閉塞することができる。この場合、この作業は、連通孔を栓部材で開閉することにより容易に行うことができる。従って、第２シリンダを閉塞するときの作業性を向上できることに加えて、第２シリンダを閉塞するときの第１部材と第２部材との相対位置（即ち、ロッドの軸方向位置）の自由度を向上できる。
　尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　本願は、２０２１年４月２８日付出願の日本国特許出願第２０２１－０７６００８号に基づく優先権を主張する。２０２１年４月２８日付出願の日本国特許出願第２０２１－０７６００８号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。
　１　電磁アクチュエータ（アクチュエータ装置）　２　固定子（第２部材）　３　内筒（第２シリンダ）　６　底部部材（第２シリンダの一端）　７　閉塞部材　７Ｆ　貫通孔（連通孔）　１１　ボルト　１５　コイル部材（動力手段）　２１　可動子（第１部材）　２２　永久磁石（動力手段）　２３　外筒（第１シリンダ）　２４　ロッド　２５，３１　下部部材（第１シリンダの底部）　２９　ピストン　２９Ａ　連通路

Claims (7)

  1. 　アクチュエータ装置の製造方法であって、
    　前記アクチュエータ装置は、相対移動する２部材間に設けられており、
    　また、前記アクチュエータ装置は、前記２部材の一方に取付けられる第１部材および前記２部材の他方に取付けられる第２部材、を有しており、
    　前記第１部材は、
    　一端に底部が設けられ、他端が開口する第１シリンダと、
    　前記第１シリンダ内の底部から開口する他端側に向けて延びるロッドと、
    　を有し、
    　前記第２部材は、
    　前記ロッドが挿入され、該ロッドの外周と摺動すると共に一端が閉塞される第２シリンダと、
    　前記第２シリンダの他端に設けられる閉塞部材と、
    　を有し、
    　前記アクチュエータ装置の製造方法は、
    　前記ロッドを前記第２シリンダ内に挿入する工程と、
    　前記第２シリンダの他端部に前記閉塞部材を固定し、前記第１部材と前記第２部材との相対位置が最大になる最大長および最小になる最小長以外の位置において、前記第２シリンダ内に圧力により体積が変化する第１流体を入れて閉塞される工程と、
    　を有しているアクチュエータ装置の製造方法。
  2. 　請求項１に記載のアクチュエータ装置の製造方法において、
    　さらに、前記閉塞部材を固定する前に、前記第２シリンダ内に前記第１流体とは圧力による圧縮性の異なる第２流体を入れる工程、
    　を有しているアクチュエータ装置の製造方法。
  3. 　請求項１または２に記載のアクチュエータ装置の製造方法において、
    　前記アクチュエータ装置は、前記ロッドに装着されるピストンを有し、
    　前記第２シリンダの一端は、着脱可能な底部部材で形成され、
    　アクチュエータ装置の製造方法は、さらに、
    　前記第２シリンダ内に前記ロッドを挿入する前に、前記ロッドに前記底部部材を挿入する工程と、
    　前記ロッドに前記底部部材を挿入後、前記ロッドに前記ピストンを装着する工程と、を有しているアクチュエータ装置の製造方法。
  4. 　アクチュエータ装置であって、
    　前記アクチュエータ装置は、相対移動する２部材間に設けられており、
    　また、前記アクチュエータ装置は、
    　前記２部材の一方に取付けられる第１部材および前記２部材の他方に取付けられる第２部材と、
    　前記第１部材と前記第２部材とが相対移動するよう動作する動力手段と、
    　を有しており、
    　前記第１部材は、
    　一端に底部が設けられ、他端が開口する第１シリンダと、
    　前記第１シリンダ内の底部から開口する他端側に延びるロッドと、
    　を有し、
    　前記第２部材は、
    　前記ロッドが挿入され、該ロッドの外周と摺動すると共に一端が閉塞される第２シリンダと、
    　前記第２シリンダの他端に設けられる閉塞部材と、
    　を有し、
    　前記第２シリンダ内には、圧力により体積が変化する第１流体が封入されており、
    　前記第２シリンダ内の圧力は、前記ロッドが該第２シリンダ内に最大まで挿入される最小長時に、大気圧よりも高くなり、前記ロッドが該第２シリンダ内から最大まで排出された最大長時に、大気圧よりも低くなることを特徴とするアクチュエータ装置。
  5. 　請求項４に記載のアクチュエータ装置において、
    　前記ロッドには、前記第２シリンダの内周と摺動し、該第２シリンダ内を２室に区画すると共に該２室を連通する連通路を備えるピストンが固定されているアクチュエータ装置。
  6. 　請求項４または５に記載のアクチュエータ装置において、
    　前記第２シリンダ内には、前記第１流体とは、圧力による圧縮性が異なる第２流体が封入されているアクチュエータ装置。
  7. 　請求項４乃至６のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置において、
    　前記閉塞部材には、前記第２シリンダ内と外部とを連通する連通孔が設けられており、
    　前記閉塞部材は、前記連通孔を任意に開閉可能な栓部材、を有するアクチュエータ装置。
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