JP4070226B2 - 電磁式リニアアクチュエータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁式リニアアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電磁誘導作用によって軸力を取り出すリニアアクチュエータにおける円筒形をなすケースと、その開口を塞ぐキャップとは、互いの外周部に形成された外向きフランジ同士をボルトで締め付けることによって一体結合されることが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、この従来構造によると、ケースの外形輪郭から径方向外向きに突出した位置でボルト止めされるので、装置構成の大型化を招くことはもとより、ボルトを要するので部品点数が増大し、複数のボルトを締め付けねばならないので組立工数も増加しがちであった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術に課せられた問題点を解消するためのものであり、その目的は、大型化を招くことがなく、しかも部品点数や組立工数を削減可能なように構成された電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、ステータ５と、該ステータに対して軸方向移動可能なアーマチュア９と、該アーマチュアに与えられる軸力を取り出すべく前記アーマチュアと一体をなすロッド７とを円筒形のケース３内に受容してなる電磁式リニアアクチュエータにおいて、前記ステータは多数のソレノイドピース４を備え、前記多数のソレノイドピースを軸方向に押圧して当該多数のソレノイドピースを前記ケース内に保持するための中空外ねじナット１９が設けられ、前記ケースの内周面に雌ねじ部１３が形成されるとともに、前記ケースの開口部には前記ケースを密閉するキャップ１０が設けられ、前記キャップには、雄ねじ部３２と、前記ケースの開口端に当接する拡径部３４と、前記ロッドを挿通されるロッド挿通孔１０ａとが形成され、前記中空外ねじナットと前記キャップとが、互いに軸方向に離間した状態で、前記ケースの前記雌ねじ部の連続するねじ溝に共に螺着されているものとした。
【０００６】
これによれば、ケースの外形輪郭からキャップを径方向外向きに突出させる必要がない上、ボルトが無用になり、その締め付け工程も無用になる。しかもステータをケースに保持するための特別な部品が不要となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体的な実施の形態を参照して本発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明に基づき構成された電磁式リニアアクチュエータ（以下、アクチュエータと呼称する）を示している。このアクチュエータ１は、有底円筒形をなし、その頂面にボールスタッドからなるジョイント２が設けられたケース３と、ケース３の内周面に軸方向について積層された円環状をなす多数のソレノイドピース４からなるステータ５と、ケース３の中心軸上に延在し、かつケース３の開口から突出した一端にボールスタッドからなるジョイント６が設けられたロッド７と、ロッド７の外周に積層された多数のポールピース８からなるアーマチュア９とからなっている。
【０００９】
ケース３の開口は、その中心に設けられたロッド挿通孔１０ａにロッド７を挿通させたキヤップ１０で密閉されている。このキャップ１０は、Ｏリング１１を介在させてそのボス部１２をケース３の開口端に気密に嵌合すると共に、開口の内方に形成された雌ねじ部１３に螺合している。またロッド挿通孔１０ａの内周とロッド７の外周との間は、シール部材１４で気密にされている。
【００１０】
なお、ここでは便宜的にケース３が下向きに開口したものとして説明しているが、実用上はその向きに規制を受けないことは言うまでもない。
【００１１】
ステータ５を構成するソレノイドピース４は、図２に示すように、内周側に窪み１５が設けられた磁性軟鉄材からなる薄いボビン１６と、導線を巻回してなる空芯コイル１７とからなっている。そしてステータ５は、多数のソレノイドピース４が積層されたその軸方向両端をエンドカラー１８ａ・１８ｂで挟まれた上で、ケース３の開口端側の内周面に形成された雌ねじ１３に螺合した中空外ねじナット１９で軸方向に押圧された状態でケース３内に保持されている。また積層順に３つ一組とした各組の空芯コイル１７が、デルタ結線された上で給電用のリード線Ｓに接続されている。
【００１２】
アーマチュア９は、図２に示すように、環状永久磁石２０と、これを上下から挟む磁性軟鉄材からなる一対の環状ヨーク２１と、一対の環状ヨーク２１の外周側に挟み込まれたステンレス材からなる磁気シールドリング２２とからなるポールピース８を、ロッド７上に多数積層し、その両端をエンドカラー２３ａ・２３ｂで挟み込み、ロッド７のトップ端側に螺着されたナット２４を締め込むことにより、ロッド７に一体的に結合されている。
【００１３】
これらの互いに隣接するポールピース８は、Ｓ極同士の対向と、Ｎ極同士の対向とが交互に反転して配列されている。
【００１４】
このアーマチュア９は、ステータ５の両端を保持したエンドカラー１８ａ・１８ｂに嵌着された焼結合金製の含油スライドブッシュ２５ａ・２５ｂに摺合支持されて、ロッド７と共に軸方向移動可能になっている。ここでスライドブッシュ２５ａ・２５ｂに対する摩擦抵抗の低減と摩耗防止のために、アーマチュア１の外周面は、研磨された上で硬質クローム等の硬質皮膜２６が形成されている。
【００１５】
上述の如くして、ホール素子を用いたポールピース位置の検出手段２７の出力に同期して各組のソレノイドピース４を順次励磁することでアーマチュア９に発生する軸力により、ロッド７が直線駆動されるリニアモータ式のアクチュエータ１が構成される。なお、リニアモータの原理自体は既に公知なので、ここではこれ以上の説明は省略する。
【００１６】
ケース３は、ロッド７と共にアーマチュア９を封入しており、ケース３の頂面及びキャップ１０の内面と、アーマチュア９の軸方向両端面との間には、それぞれ空室２８ａ・２８ｂが形成されている。これら両空室２８ａ・２８ｂの容積は、アーマチュア９の移動に伴って変化するので、両空室２８ａ・２８ｂの内圧をバランスさせるために、両空室２８ａ・２８ｂ間を連通させる通気路２９がロッド７の中心に設けられている。
【００１７】
図３に拡大図示した如く、ケース３の開口端側の内周面には、開口端から内方へ向かって平滑内周部３１及び雌ねじ部１３が順に形成されている。そしてキャップ１０のボス部１２には、雌ねじ部１３に螺合する雄ねじ部３２と、ケース３の平滑内周部３１に嵌合する平滑外周部３３とが形成されると共に、ケース３の開口端に当接する拡径部３４が形成されている。また雌ねじ部１３の軸方向最内側位置には中空外ねじナット１９が螺着されている。
【００１８】
かに目スパナやフックレンチの如き専用工具を用いてケース３の雌ねじ部１３にキャップ１０の雄ねじ部３２を締め込むと、平滑内周部３１と平滑外周部３３との印篭嵌合によってケース３とキャップ１０とが高い同心精度をもって結合する。これにより、ロッド７とロッド挿通孔１０ａとの間に介装されたシール部材１４の片あたりを防止できる。
【００１９】
実施例
図４は、本発明装置が適用された懸架装置を示している。本実施例においては、スタビライザロッドＲの各端末を左右のサスペンションアームＡに連結するスタビライザリンクとして本発明のアクチュエータ１が用いられている。
【００２０】
周知の通りスタビライザロッドＲは、左右の車輪Ｗが同位相で上下動する時には実質的に影響を及ぼさないが、左右の車輪Ｗが逆位相で上下動する時は、そのねじり剛性で車輪Ｗの上下動に抑止力を加えるものであり、この剛性が高い方が旋回時の姿勢変化を少なくでき、反対に剛性が低い方が平坦路の乗り心地を高められる。つまりスタビライザロッドＲの剛性は、旋回安定性と平坦路の乗り心地との妥協点の取り方で定まると言える。
【００２１】
例えば平坦路を走行中に一方の車輪Ｗが突起に乗り上げた場合、通常の車両だとスタビライザロッドＲの作用でその車輪Ｗが持ち上がるのを阻止する力が働くが、本発明のアクチュエータ１を例えば一方の車輪Ｗ側に設けておけば、この場合はスタビライザロッドＲの力を吸収するようにアクチュエータ１を短縮することにより、車輪Ｗは円滑に上動してその振動を車体に伝えなくなる。この逆に、一方の車輪Ｗが凹部に落ち込んだ場合は、アクチュエータ１を伸長させることでスタビライザロッドＲの力を吸収することができる。つまりスタビライザロッドＲの左右端の少なくともいずれか一方にアクチュエータ１を設け、これを適宜に伸縮させることでスタビライザロッドＲの見掛け上のばね力を連続的に変化させることができることとなる。すなわち本発明装置により、旋回安定性と平坦路の乗り心地との両立点をより一層高めることができる。
【００２２】
【発明の効果】
このように本発明によれば、電磁式リニアアクチュエータにおけるケースの構成を、その内周面に開口端から内方へ向かって順に形成された平滑内周部及び雌ねじ部と、雌ねじ部に螺合する雄ねじ部、平滑内周部に嵌合する平滑外周部、開口端に当接する拡径部、及びロッド挿通孔が形成されたキャップとを有するものとし、キャップの外周面をケースの内周面にねじ結合させるようにしたので、ケースの外形輪郭からキャップを径方向外向きに突出させる必要がない上、ボルトが無用になり、その締め付け工程も無用になることから、装置のコンパクト化、製造コストの低廉化に大きな効果を奏することができる。さらに請求項２に記載の発明によれば、多数のソレノイドピースを積層してなるステータを軸方向に押圧してケース内に保持する中空外ねじナットを雌ねじ部に螺着するようにしたので、ステータをケース内に保持するための特別な部品が不要となり、製造コストの削減に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電磁式リニアアクチュエータの縦断面図
【図２】ソレノイドピース及びポールピースの拡大断面図
【図３】本発明の要部拡大断面図
【図４】本発明装置が適用された懸架装置の要部正面図
【符号の説明】
１ アクチュエータ
３ ケース
５ ステータ
７ ロッド
９ アーマチュア
１０ キャップ
１０ａ ロッド挿通孔
１３ 雌ねじ部
１９ 中空外ねじナット
３１ 平滑内周部
３２ 雄ねじ部
３３ 平滑外周部
３４ 拡径部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁式リニアアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電磁誘導作用によって軸力を取り出すリニアアクチュエータにおける円筒形をなすケースと、その開口を塞ぐキャップとは、互いの外周部に形成された外向きフランジ同士をボルトで締め付けることによって一体結合されることが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、この従来構造によると、ケースの外形輪郭から径方向外向きに突出した位置でボルト止めされるので、装置構成の大型化を招くことはもとより、ボルトを要するので部品点数が増大し、複数のボルトを締め付けねばならないので組立工数も増加しがちであった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術に課せられた問題点を解消するためのものであり、その目的は、大型化を招くことがなく、しかも部品点数や組立工数を削減可能なように構成された電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、ステータ５と、該ステータに対して軸方向移動可能なアーマチュア９と、該アーマチュアに与えられる軸力を取り出すべく前記アーマチュアと一体をなすロッド７とを円筒形のケース３内に受容してなる電磁式リニアアクチュエータにおいて、前記ステータは多数のソレノイドピース４を備え、前記多数のソレノイドピースを軸方向に押圧して当該多数のソレノイドピースを前記ケース内に保持するための中空外ねじナット１９が設けられ、前記ケースの内周面に雌ねじ部１３が形成されるとともに、前記ケースの開口部には前記ケースを密閉するキャップ１０が設けられ、前記キャップには、雄ねじ部３２と、前記ケースの開口端に当接する拡径部３４と、前記ロッドを挿通されるロッド挿通孔１０ａとが形成され、前記中空外ねじナットと前記キャップとが、互いに軸方向に離間した状態で、前記ケースの前記雌ねじ部の連続するねじ溝に共に螺着されているものとした。
【０００６】
これによれば、ケースの外形輪郭からキャップを径方向外向きに突出させる必要がない上、ボルトが無用になり、その締め付け工程も無用になる。しかもステータをケースに保持するための特別な部品が不要となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体的な実施の形態を参照して本発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明に基づき構成された電磁式リニアアクチュエータ（以下、アクチュエータと呼称する）を示している。このアクチュエータ１は、有底円筒形をなし、その頂面にボールスタッドからなるジョイント２が設けられたケース３と、ケース３の内周面に軸方向について積層された円環状をなす多数のソレノイドピース４からなるステータ５と、ケース３の中心軸上に延在し、かつケース３の開口から突出した一端にボールスタッドからなるジョイント６が設けられたロッド７と、ロッド７の外周に積層された多数のポールピース８からなるアーマチュア９とからなっている。
【０００９】
ケース３の開口は、その中心に設けられたロッド挿通孔１０ａにロッド７を挿通させたキヤップ１０で密閉されている。このキャップ１０は、Ｏリング１１を介在させてそのボス部１２をケース３の開口端に気密に嵌合すると共に、開口の内方に形成された雌ねじ部１３に螺合している。またロッド挿通孔１０ａの内周とロッド７の外周との間は、シール部材１４で気密にされている。
【００１０】
なお、ここでは便宜的にケース３が下向きに開口したものとして説明しているが、実用上はその向きに規制を受けないことは言うまでもない。
【００１１】
ステータ５を構成するソレノイドピース４は、図２に示すように、内周側に窪み１５が設けられた磁性軟鉄材からなる薄いボビン１６と、導線を巻回してなる空芯コイル１７とからなっている。そしてステータ５は、多数のソレノイドピース４が積層されたその軸方向両端をエンドカラー１８ａ・１８ｂで挟まれた上で、ケース３の開口端側の内周面に形成された雌ねじ１３に螺合した中空外ねじナット１９で軸方向に押圧された状態でケース３内に保持されている。また積層順に３つ一組とした各組の空芯コイル１７が、デルタ結線された上で給電用のリード線Ｓに接続されている。
【００１２】
アーマチュア９は、図２に示すように、環状永久磁石２０と、これを上下から挟む磁性軟鉄材からなる一対の環状ヨーク２１と、一対の環状ヨーク２１の外周側に挟み込まれたステンレス材からなる磁気シールドリング２２とからなるポールピース８を、ロッド７上に多数積層し、その両端をエンドカラー２３ａ・２３ｂで挟み込み、ロッド７のトップ端側に螺着されたナット２４を締め込むことにより、ロッド７に一体的に結合されている。
【００１３】
これらの互いに隣接するポールピース８は、Ｓ極同士の対向と、Ｎ極同士の対向とが交互に反転して配列されている。
【００１４】
このアーマチュア９は、ステータ５の両端を保持したエンドカラー１８ａ・１８ｂに嵌着された焼結合金製の含油スライドブッシュ２５ａ・２５ｂに摺合支持されて、ロッド７と共に軸方向移動可能になっている。ここでスライドブッシュ２５ａ・２５ｂに対する摩擦抵抗の低減と摩耗防止のために、アーマチュア１の外周面は、研磨された上で硬質クローム等の硬質皮膜２６が形成されている。
【００１５】
上述の如くして、ホール素子を用いたポールピース位置の検出手段２７の出力に同期して各組のソレノイドピース４を順次励磁することでアーマチュア９に発生する軸力により、ロッド７が直線駆動されるリニアモータ式のアクチュエータ１が構成される。なお、リニアモータの原理自体は既に公知なので、ここではこれ以上の説明は省略する。
【００１６】
ケース３は、ロッド７と共にアーマチュア９を封入しており、ケース３の頂面及びキャップ１０の内面と、アーマチュア９の軸方向両端面との間には、それぞれ空室２８ａ・２８ｂが形成されている。これら両空室２８ａ・２８ｂの容積は、アーマチュア９の移動に伴って変化するので、両空室２８ａ・２８ｂの内圧をバランスさせるために、両空室２８ａ・２８ｂ間を連通させる通気路２９がロッド７の中心に設けられている。
【００１７】
図３に拡大図示した如く、ケース３の開口端側の内周面には、開口端から内方へ向かって平滑内周部３１及び雌ねじ部１３が順に形成されている。そしてキャップ１０のボス部１２には、雌ねじ部１３に螺合する雄ねじ部３２と、ケース３の平滑内周部３１に嵌合する平滑外周部３３とが形成されると共に、ケース３の開口端に当接する拡径部３４が形成されている。また雌ねじ部１３の軸方向最内側位置には中空外ねじナット１９が螺着されている。
【００１８】
かに目スパナやフックレンチの如き専用工具を用いてケース３の雌ねじ部１３にキャップ１０の雄ねじ部３２を締め込むと、平滑内周部３１と平滑外周部３３との印篭嵌合によってケース３とキャップ１０とが高い同心精度をもって結合する。これにより、ロッド７とロッド挿通孔１０ａとの間に介装されたシール部材１４の片あたりを防止できる。
【００１９】
実施例
図４は、本発明装置が適用された懸架装置を示している。本実施例においては、スタビライザロッドＲの各端末を左右のサスペンションアームＡに連結するスタビライザリンクとして本発明のアクチュエータ１が用いられている。
【００２０】
周知の通りスタビライザロッドＲは、左右の車輪Ｗが同位相で上下動する時には実質的に影響を及ぼさないが、左右の車輪Ｗが逆位相で上下動する時は、そのねじり剛性で車輪Ｗの上下動に抑止力を加えるものであり、この剛性が高い方が旋回時の姿勢変化を少なくでき、反対に剛性が低い方が平坦路の乗り心地を高められる。つまりスタビライザロッドＲの剛性は、旋回安定性と平坦路の乗り心地との妥協点の取り方で定まると言える。
【００２１】
例えば平坦路を走行中に一方の車輪Ｗが突起に乗り上げた場合、通常の車両だとスタビライザロッドＲの作用でその車輪Ｗが持ち上がるのを阻止する力が働くが、本発明のアクチュエータ１を例えば一方の車輪Ｗ側に設けておけば、この場合はスタビライザロッドＲの力を吸収するようにアクチュエータ１を短縮することにより、車輪Ｗは円滑に上動してその振動を車体に伝えなくなる。この逆に、一方の車輪Ｗが凹部に落ち込んだ場合は、アクチュエータ１を伸長させることでスタビライザロッドＲの力を吸収することができる。つまりスタビライザロッドＲの左右端の少なくともいずれか一方にアクチュエータ１を設け、これを適宜に伸縮させることでスタビライザロッドＲの見掛け上のばね力を連続的に変化させることができることとなる。すなわち本発明装置により、旋回安定性と平坦路の乗り心地との両立点をより一層高めることができる。
【００２２】
【発明の効果】
このように本発明によれば、電磁式リニアアクチュエータにおけるケースの構成を、その内周面に開口端から内方へ向かって順に形成された平滑内周部及び雌ねじ部と、雌ねじ部に螺合する雄ねじ部、平滑内周部に嵌合する平滑外周部、開口端に当接する拡径部、及びロッド挿通孔が形成されたキャップとを有するものとし、キャップの外周面をケースの内周面にねじ結合させるようにしたので、ケースの外形輪郭からキャップを径方向外向きに突出させる必要がない上、ボルトが無用になり、その締め付け工程も無用になることから、装置のコンパクト化、製造コストの低廉化に大きな効果を奏することができる。さらに請求項２に記載の発明によれば、多数のソレノイドピースを積層してなるステータを軸方向に押圧してケース内に保持する中空外ねじナットを雌ねじ部に螺着するようにしたので、ステータをケース内に保持するための特別な部品が不要となり、製造コストの削減に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電磁式リニアアクチュエータの縦断面図
【図２】ソレノイドピース及びポールピースの拡大断面図
【図３】本発明の要部拡大断面図
【図４】本発明装置が適用された懸架装置の要部正面図
【符号の説明】
１ アクチュエータ
３ ケース
５ ステータ
７ ロッド
９ アーマチュア
１０ キャップ
１０ａ ロッド挿通孔
１３ 雌ねじ部
１９ 中空外ねじナット
３１ 平滑内周部
３２ 雄ねじ部
３３ 平滑外周部
３４ 拡径部
Claims (1)
- ステータと、該ステータに対して軸方向移動可能なアーマチュアと、該アーマチュアに与えられる軸力を取り出すべく前記アーマチュアと一体をなすロッドとを円筒形のケース内に受容してなる電磁式リニアアクチュエータであって、
前記ステータは多数のソレノイドピースを備え、
前記多数のソレノイドピースを軸方向に押圧して当該多数のソレノイドピースを前記ケース内に保持するための中空外ねじナットが設けられ、
前記ケースの内周面に雌ねじ部が形成されるとともに、
前記ケースの開口部には前記ケースを密閉するキャップが設けられ、
前記キャップには、雄ねじ部と、前記ケースの開口端に当接する拡径部と、前記ロッドを挿通される挿通孔とが形成され、
前記中空外ねじナットと前記キャップとが、互いに軸方向に離間した状態で、前記ケースの前記雌ねじ部の連続するねじ溝に共に螺着されていることを特徴とする電磁式リニアアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24076298A JP4070226B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 電磁式リニアアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24076298A JP4070226B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 電磁式リニアアクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000078825A JP2000078825A (ja) | 2000-03-14 |
| JP4070226B2 true JP4070226B2 (ja) | 2008-04-02 |
Family
ID=17064344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24076298A Expired - Fee Related JP4070226B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 電磁式リニアアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4070226B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111525727A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-11 | 浙江江宇电机有限公司 | 一种电机 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005124981A1 (ja) * | 2004-06-21 | 2008-04-17 | コニカミノルタエムジー株式会社 | リニアモータ及びリニアモータの製造方法 |
| DE102014213324A1 (de) * | 2014-07-09 | 2016-01-14 | Zf Friedrichshafen Ag | Elektromechanischer Stellantrieb |
| CN110690780A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-01-14 | 江苏科技大学 | 一种方便拆卸的电机壳体 |
-
1998
- 1998-08-26 JP JP24076298A patent/JP4070226B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111525727A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-11 | 浙江江宇电机有限公司 | 一种电机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000078825A (ja) | 2000-03-14 |
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