JPH02111251A - 電磁アクチュエータ - Google Patents
電磁アクチュエータInfo
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- JPH02111251A JPH02111251A JP1223353A JP22335389A JPH02111251A JP H02111251 A JPH02111251 A JP H02111251A JP 1223353 A JP1223353 A JP 1223353A JP 22335389 A JP22335389 A JP 22335389A JP H02111251 A JPH02111251 A JP H02111251A
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- radially
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- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は1988年8月31日に出願された合衆国特許
出願第238,925号のC01゜P出願である。
出願第238,925号のC01゜P出願である。
本発明は、−殻内には電磁アクチュエータシステムに関
し、より詳細には、低レベルの電気入力信号に応答して
大きな出力フォースを出すことができる改良された電磁
アクチュエータアッセンブリに関する。
し、より詳細には、低レベルの電気入力信号に応答して
大きな出力フォースを出すことができる改良された電磁
アクチュエータアッセンブリに関する。
(従来技術及び発明が解決しようとする課題)電磁アク
チュエータは、良く知られている。多くのアプリケーシ
ョンにおいては、このアクチュエータの出力フォースは
電気制御信号によってそしてその関数として制御でき、
このためにさまざまなアプリケーションにおいて使用で
きる。これらアクチュエータには、リニアアクチュエー
タ及びアンギュラアクチュエータがあり、さまざまなア
プリケーションにおいて使用できる。例えば、1988
年5月27日に出願され、本発明の受は取り人に譲渡さ
れる合衆国特許出願第200,025号(これ以降、先
願と呼ばれる)において説明されるように、リニアアク
チュエータは、自動車フレームに対して自動車のシャシ
−の水平度及び方位を制御するためのアクティブサスペ
ンションシステム内の電磁ストラットアッセンブリの一
部として使用される。
チュエータは、良く知られている。多くのアプリケーシ
ョンにおいては、このアクチュエータの出力フォースは
電気制御信号によってそしてその関数として制御でき、
このためにさまざまなアプリケーションにおいて使用で
きる。これらアクチュエータには、リニアアクチュエー
タ及びアンギュラアクチュエータがあり、さまざまなア
プリケーションにおいて使用できる。例えば、1988
年5月27日に出願され、本発明の受は取り人に譲渡さ
れる合衆国特許出願第200,025号(これ以降、先
願と呼ばれる)において説明されるように、リニアアク
チュエータは、自動車フレームに対して自動車のシャシ
−の水平度及び方位を制御するためのアクティブサスペ
ンションシステム内の電磁ストラットアッセンブリの一
部として使用される。
先願に記載されるアクティブサスペンションシステムは
、自動車のシャシ−のフレームに対する方位を制御する
ための4つのそのような電磁ストラットアッセンブリ(
個々のホイールに対して1つ)を含む。個々のストラッ
トアッセンブリは、単一の円筒状永久磁石と同軸に塔載
され、これに対して軸方向に移動が可能なリニアアクチ
ュエータの形式での力伝達デバイスを含む。この磁石の
まわりには、電気コイルが巻かれる。このストラットア
ッセンブリの一端は自動車のシャシ−に結合され、この
アッセンブリの他端はホイールに結合され、このストラ
ット部材が、このシャシ−とホイールの間の相対移動に
応答して、このコイル及び磁石に対して移動できるよう
にされる。このストラット部材とコイルの間に発生する
相対移動は、所望される回復力の関数であり、これは、
先願において記載されているように、この軸に沿って加
えられた加速及び減速力、及びこの軸に沿ってのシャシ
−及びフレームの相対的位置の関数である。
、自動車のシャシ−のフレームに対する方位を制御する
ための4つのそのような電磁ストラットアッセンブリ(
個々のホイールに対して1つ)を含む。個々のストラッ
トアッセンブリは、単一の円筒状永久磁石と同軸に塔載
され、これに対して軸方向に移動が可能なリニアアクチ
ュエータの形式での力伝達デバイスを含む。この磁石の
まわりには、電気コイルが巻かれる。このストラットア
ッセンブリの一端は自動車のシャシ−に結合され、この
アッセンブリの他端はホイールに結合され、このストラ
ット部材が、このシャシ−とホイールの間の相対移動に
応答して、このコイル及び磁石に対して移動できるよう
にされる。このストラット部材とコイルの間に発生する
相対移動は、所望される回復力の関数であり、これは、
先願において記載されているように、この軸に沿って加
えられた加速及び減速力、及びこの軸に沿ってのシャシ
−及びフレームの相対的位置の関数である。
従って、先願において記載されるアッセンブリは、シャ
シ−を安定に保つように、この軸に沿って加えられた加
速及び減速力、及びこの軸に沿ってのシャシ−及びフレ
ームの相対位置の関数として制御信号を生成する。結果
として、自動車は、ラフシュアリカーのソフトな乗りご
こちとスポーツカーの安定性の両者の特性を合せたなめ
らかな乗りごこちを提供する。
シ−を安定に保つように、この軸に沿って加えられた加
速及び減速力、及びこの軸に沿ってのシャシ−及びフレ
ームの相対位置の関数として制御信号を生成する。結果
として、自動車は、ラフシュアリカーのソフトな乗りご
こちとスポーツカーの安定性の両者の特性を合せたなめ
らかな乗りごこちを提供する。
先願に記載されるアクティブサスペンションシステムは
多くの長所を持つが1反面、記載されているように、個
々のストラットアッセンブリのリニアアクチュエータの
磁気回路内に単一の円筒状磁石を使用した場合、個々の
ストラットアッセンブリの出力において要求される回復
力の最大量を提供するために過多の電流が要求されるこ
とが見い出されている。−例として、1988年型のシ
ボレーコルペット(Chevrolet Corvet
te)は、約2800ポンド(1217,2キログラム
)の重量を持つ。0.91gの方向転換の際に1988
年型のシボレーコルペットのシャシ−を水平に保持する
ためには1個々のストラットに対して約120アンペア
(amps)が要求されると推定される。さらに、高磁
束密度の磁界が要求されるため、ネオジム−鉄−ホウ素
合金のような適当な磁気材料が要求される。しかし、こ
のような材料は極端にコストが高く、重量も重く、スト
ラットアッセンブリの総コストを大幅に上げてしまう。
多くの長所を持つが1反面、記載されているように、個
々のストラットアッセンブリのリニアアクチュエータの
磁気回路内に単一の円筒状磁石を使用した場合、個々の
ストラットアッセンブリの出力において要求される回復
力の最大量を提供するために過多の電流が要求されるこ
とが見い出されている。−例として、1988年型のシ
ボレーコルペット(Chevrolet Corvet
te)は、約2800ポンド(1217,2キログラム
)の重量を持つ。0.91gの方向転換の際に1988
年型のシボレーコルペットのシャシ−を水平に保持する
ためには1個々のストラットに対して約120アンペア
(amps)が要求されると推定される。さらに、高磁
束密度の磁界が要求されるため、ネオジム−鉄−ホウ素
合金のような適当な磁気材料が要求される。しかし、こ
のような材料は極端にコストが高く、重量も重く、スト
ラットアッセンブリの総コストを大幅に上げてしまう。
従って、本発明の1つの目的は、上記の問題を軽減しあ
るいは克服する改良されたアクチュエータアッセンブリ
を提供することにある。
るいは克服する改良されたアクチュエータアッセンブリ
を提供することにある。
本発明の別の一般的目的は、小さなレベルの制御信号に
応答して大きな出力フォースを提供できる能力を持つ改
良された電磁アクチュエータを提供することにある。
応答して大きな出力フォースを提供できる能力を持つ改
良された電磁アクチュエータを提供することにある。
本発明の別の目的は、上に説明された先行技術によるタ
イプのアクチュエータと比較して軽量である改良された
電磁アクチュエータアッセンブリを提供することにある
。
イプのアクチュエータと比較して軽量である改良された
電磁アクチュエータアッセンブリを提供することにある
。
本発明のさらに別の目的は、先願に記載されるタイプの
電磁ストラットアッセンブリ内に使用が可能な改良され
た電磁リニアアクチュエータアッセンブリを提供するこ
とにある。
電磁ストラットアッセンブリ内に使用が可能な改良され
た電磁リニアアクチュエータアッセンブリを提供するこ
とにある。
本発明のさらに別の目的は、先願に記載されるタイプの
個々の電磁ストラットアッセンブリに対して要求される
制御電流のレベル及び電磁材料の量を低減する一方で、
アッセンブリの出力において所望の電磁フォースを提供
することにある。
個々の電磁ストラットアッセンブリに対して要求される
制御電流のレベル及び電磁材料の量を低減する一方で、
アッセンブリの出力において所望の電磁フォースを提供
することにある。
本発明のさらに別の目的は、先願に記載されるタイプの
電磁ストラットアッセンブリの重量及びコストを軽減す
ることにある。
電磁ストラットアッセンブリの重量及びコストを軽減す
ることにある。
本発明の別の目的は、先願に記載されるタイプのストラ
ットアッセンブリ内で使用されるための改良された電磁
回路を提供することにある。
ットアッセンブリ内で使用されるための改良された電磁
回路を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、自動車用の改良されたアク
ティブサスペンションシステムを提供することにある。
ティブサスペンションシステムを提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明のこれら及びその他の目的は、改良されたアクチ
ュエータアッセンブリによって達成される。このアッセ
ンブリの好適な実施例は、内側及び外側の両方向におい
て径方向の磁束を規定するための磁気回路と、この磁束
経路内に位置され、その中を電流が、この径方向内側に
向う磁束内に置かれたコイルの部分を通じて一方の方向
に流れ、径方向外側に向う磁束内に置かれたコイルの部
分を反対方向に流れる様に制御信号を受信するコイルを
含み、これによってこのコイル部分と関連する磁束の磁
束/電流の積が加算的になるようにされることを特徴と
する。
ュエータアッセンブリによって達成される。このアッセ
ンブリの好適な実施例は、内側及び外側の両方向におい
て径方向の磁束を規定するための磁気回路と、この磁束
経路内に位置され、その中を電流が、この径方向内側に
向う磁束内に置かれたコイルの部分を通じて一方の方向
に流れ、径方向外側に向う磁束内に置かれたコイルの部
分を反対方向に流れる様に制御信号を受信するコイルを
含み、これによってこのコイル部分と関連する磁束の磁
束/電流の積が加算的になるようにされることを特徴と
する。
本発明の他の目的も上の説明で一部明白であり、また、
後に一部明白となる。本発明は、従って、以下の詳細な
説明において一例として示される構造、要素の組合せ、
及び部品の配列を含む装置から成り、本願の範囲は特許
請求の範囲によって示されるであろう。
後に一部明白となる。本発明は、従って、以下の詳細な
説明において一例として示される構造、要素の組合せ、
及び部品の配列を含む装置から成り、本願の範囲は特許
請求の範囲によって示されるであろう。
本発明の特徴及び目的は以下の詳細な説明を図面を参照
にして読むことによって一層明白となるものである。
にして読むことによって一層明白となるものである。
本発明は複数の磁束経路及び電流コイルを持つ磁気回路
を規定する磁気回路手段を利用するが、本発明によると
、磁束/電流の積が加算的になり、小さな面積内に大き
な密度の磁束が生成され、従って、効率的に設計された
アクチュエータが得られる。この磁気回路手段は、1つ
の部材と共同動作し、この磁気回路手段と部材は電気信
号に応答して互いに1つの相対移動の軸に沿って移動す
る。この相対移動の軸はアクチュエータがリニアアクチ
ュエータとして設計された場合は、線形となり、アクチ
ュエータがアンギュラアクチュエータとして設計された
場合は、湾曲の中心のまわりをカーブする。この磁気回
路手段はこの相対移動の軸に沿って軸上に互いに離して
置かれた複数の磁気的に伝導性の円筒状セクションの個
々を通じて実質的に一定の磁束を確立するための磁石手
段を含むが、ここで磁束がこれら円筒状セクションの幾
つかを通じては径方向に内側に向って確立され、この円
筒状セクションの他の幾つかを通じては径方向に外側に
向って確立される。
を規定する磁気回路手段を利用するが、本発明によると
、磁束/電流の積が加算的になり、小さな面積内に大き
な密度の磁束が生成され、従って、効率的に設計された
アクチュエータが得られる。この磁気回路手段は、1つ
の部材と共同動作し、この磁気回路手段と部材は電気信
号に応答して互いに1つの相対移動の軸に沿って移動す
る。この相対移動の軸はアクチュエータがリニアアクチ
ュエータとして設計された場合は、線形となり、アクチ
ュエータがアンギュラアクチュエータとして設計された
場合は、湾曲の中心のまわりをカーブする。この磁気回
路手段はこの相対移動の軸に沿って軸上に互いに離して
置かれた複数の磁気的に伝導性の円筒状セクションの個
々を通じて実質的に一定の磁束を確立するための磁石手
段を含むが、ここで磁束がこれら円筒状セクションの幾
つかを通じては径方向に内側に向って確立され、この円
筒状セクションの他の幾つかを通じては径方向に外側に
向って確立される。
(実施例)
一般的に図面を参照して1本発明のリニアアクチュエー
タアッセンブリバージョンの好ましい実施態様は、特に
、自動車の電磁ストラットアッセンブリの一部として使
用されるように適応され、これに対して使用された場合
、大きな長所を持つ。本発明は、発明の解説の目的で、
この関係において説明されるが。
タアッセンブリバージョンの好ましい実施態様は、特に
、自動車の電磁ストラットアッセンブリの一部として使
用されるように適応され、これに対して使用された場合
、大きな長所を持つ。本発明は、発明の解説の目的で、
この関係において説明されるが。
本発明は、勿論、他の多くの応用を持つものである。従
って、第1図の本発明のリニアアクチュエータシステム
は、自動車の個々のホイールにおけるストラットアッセ
ンブリ10として構成される。先願において説明され、
また、第1図に示されるように、個々のストラットアッ
センブリの動作を制御し、シャシ−を所定の方位及び位
置、好ましくは、水平な地面に対して事前にセットされ
た方位及び水平の位置に保つために個別のストラット制
御システム、つまり、プロセッサ14が使用される。
って、第1図の本発明のリニアアクチュエータシステム
は、自動車の個々のホイールにおけるストラットアッセ
ンブリ10として構成される。先願において説明され、
また、第1図に示されるように、個々のストラットアッ
センブリの動作を制御し、シャシ−を所定の方位及び位
置、好ましくは、水平な地面に対して事前にセットされ
た方位及び水平の位置に保つために個別のストラット制
御システム、つまり、プロセッサ14が使用される。
一般的に個々のストラットアッセンブリは、対応するス
トラットアッセンブリの中心ス1へラット軸16に沿っ
て検出されたカ及びホイールに対するフレームの位置に
応じて個々のプロセッサ14によって生成される電気制
御信号に応答する。このストラットアッセンブリ10は
、従って、さらに、ホイールとアッセンブリが接続され
るシャシ−のフレームとの相対位置を検出するための検
出手段、例えばLVDT18及びストラット軸16に軸
方向に沿って外部から加えられるカを検出するための第
2の検出手段1例えば、加速度計20を含む0個々のス
トラットアッセンブリ10は、パッシブサスペンション
システム内に使用されるタイプのショックアブソーバ及
び対応するコイルスプリングに代わるものであ・す、図
示されるようなフォーストラットアクティブサスペンシ
ョンシステムを提供するものである。従って、ハブアッ
センブリ12は、ストラットアッセンブリ10の一端に
取付けられ、これによって、第2図に好適に示されるよ
うに、ストラットアッセンブリ10が、対応するホイー
ル6及びアッセンブリ10の他端を自動車のシャシ−8
に結合するための適当な結合手段22に接続されること
ができる0通常の要件下においては、個々のアッセンブ
リ10と対応するプロセッサ14は、他のこれらに対し
て互いに独立して動作する。ただし、特別な状況下にお
いて、もしも個々のホイール6とシャシ−8の相対位置
の制御が、他の1つあるいは複数のホイールにおいて検
出された情報に依存することが要求される場合には、プ
ロセッサ14は。
トラットアッセンブリの中心ス1へラット軸16に沿っ
て検出されたカ及びホイールに対するフレームの位置に
応じて個々のプロセッサ14によって生成される電気制
御信号に応答する。このストラットアッセンブリ10は
、従って、さらに、ホイールとアッセンブリが接続され
るシャシ−のフレームとの相対位置を検出するための検
出手段、例えばLVDT18及びストラット軸16に軸
方向に沿って外部から加えられるカを検出するための第
2の検出手段1例えば、加速度計20を含む0個々のス
トラットアッセンブリ10は、パッシブサスペンション
システム内に使用されるタイプのショックアブソーバ及
び対応するコイルスプリングに代わるものであ・す、図
示されるようなフォーストラットアクティブサスペンシ
ョンシステムを提供するものである。従って、ハブアッ
センブリ12は、ストラットアッセンブリ10の一端に
取付けられ、これによって、第2図に好適に示されるよ
うに、ストラットアッセンブリ10が、対応するホイー
ル6及びアッセンブリ10の他端を自動車のシャシ−8
に結合するための適当な結合手段22に接続されること
ができる0通常の要件下においては、個々のアッセンブ
リ10と対応するプロセッサ14は、他のこれらに対し
て互いに独立して動作する。ただし、特別な状況下にお
いて、もしも個々のホイール6とシャシ−8の相対位置
の制御が、他の1つあるいは複数のホイールにおいて検
出された情報に依存することが要求される場合には、プ
ロセッサ14は。
当分野において周知の方法でネットワークされる。この
アクティブサスペンションシステムについては、先順に
おいて詳細に説明されており、この改良されたストラッ
トアッセンブリがこれ以降詳細に説明される。
アクティブサスペンションシステムについては、先順に
おいて詳細に説明されており、この改良されたストラッ
トアッセンブリがこれ以降詳細に説明される。
本発明に従って設計された線形アクチュエータにおける
先順に記載のアクティブサスペンション内に使用された
リニアアクチュエータの構成に対する有意性は、自動車
が曲がるとき加えられる力の分析を行ない、これら力を
使用して、アクティブサスペンションシステム内に使用
される電磁リニアアクチュエータと本発明に従って設計
されるシステムに対する要件を決定し、これを比較する
ことによって明白となる。
先順に記載のアクティブサスペンション内に使用された
リニアアクチュエータの構成に対する有意性は、自動車
が曲がるとき加えられる力の分析を行ない、これら力を
使用して、アクティブサスペンションシステム内に使用
される電磁リニアアクチュエータと本発明に従って設計
されるシステムに対する要件を決定し、これを比較する
ことによって明白となる。
第3図には、自動車が曲ったとき自動車に加えられるさ
まざまな力を示すフォースダイアグラムを簡素化したも
のが示される。アクティブサスペンションシステムなし
では、図示されるようにシャシ−が傾斜するように、ト
ルクがホイール6に相対的にシャーシ8に対して加えら
れる。第3図に示されるように、Cmは自動車の質量中
心を表わし、−方、Crは自動車のロールセンター(r
ollcenter)を表わす。第3図に示される力の
式は以下のように導出される: (1) F 71ツクジョン=mV2/r=maここ
で、” m ”は自動車の質量を表わし;It vll
は自動車の速度を表わし;II rIIは自動車が行な
っている旋回の半径を表わし;そして It a′1は自動車の横方向の加速度を表わす。
まざまな力を示すフォースダイアグラムを簡素化したも
のが示される。アクティブサスペンションシステムなし
では、図示されるようにシャシ−が傾斜するように、ト
ルクがホイール6に相対的にシャーシ8に対して加えら
れる。第3図に示されるように、Cmは自動車の質量中
心を表わし、−方、Crは自動車のロールセンター(r
ollcenter)を表わす。第3図に示される力の
式は以下のように導出される: (1) F 71ツクジョン=mV2/r=maここ
で、” m ”は自動車の質量を表わし;It vll
は自動車の速度を表わし;II rIIは自動車が行な
っている旋回の半径を表わし;そして It a′1は自動車の横方向の加速度を表わす。
ロールモーメント(roll moment)は以下の
ように定義できることが知られている。
ように定義できることが知られている。
(2) ロールモーメント=F71ノクショ、 * A
gここで、1gは地面からのこの質量の中心の高さを表
わす。
gここで、1gは地面からのこの質量の中心の高さを表
わす。
アッセンブリ10によって提供されるロールモーメント
の相殺は以下のように定義される。
の相殺は以下のように定義される。
(3)ロールモーメントの相殺=4叩ニドラッド”wこ
こで、Fニドラットはアセンブリ10の軸16に沿って
シャシ−8を水準及び方位を保持するために加えられる
回復力の総和を表わし、そして1wは自動車のセンター
ラインから任意のタイヤトレッド(tire trea
d)の中心までの距離を表わす。
こで、Fニドラットはアセンブリ10の軸16に沿って
シャシ−8を水準及び方位を保持するために加えられる
回復力の総和を表わし、そして1wは自動車のセンター
ラインから任意のタイヤトレッド(tire trea
d)の中心までの距離を表わす。
曲る運動の開山動車を水平に保つためには、ロールモー
メントの相殺がロールモーメントと大きさが等しく向き
が反対であることが要求されるため、式(2)が式(3
)に等しくされる。
メントの相殺がロールモーメントと大きさが等しく向き
が反対であることが要求されるため、式(2)が式(3
)に等しくされる。
(4)F ? 、東1 =4東Fフリクノヨノ
g ストラット*IW(5)Fストラット=
(Fフリクション’1g) / (4”l )(6)
F、、トラ、ト= (m * a * 1g)/
(4東1w)こうして、式(6)は個々のストラット
が。
g ストラット*IW(5)Fストラット=
(Fフリクション’1g) / (4”l )(6)
F、、トラ、ト= (m * a * 1g)/
(4東1w)こうして、式(6)は個々のストラット
が。
旋回運動の開山動車を水平に保つために加えることを要
求される力を決定するために使用することができる。例
えば、前に述べたように、1988年式シ年式−コルペ
ットは、約2800ボンド(1271,2Kgm5)の
重量を持つ。この自動車によって生成されるg力の最大
量は約0.91gである。1gは約18.3インチ(0
,4648メートル)である。分母に自動車の4つのホ
イールに対応する4が置かれる。最後に、1wは30イ
ンチ(0,762メートル)である。従って:F= (
1271,2東0.91東0.4648)/(4m 0
.762)= 176.41 kg (388,571
bs)。
求される力を決定するために使用することができる。例
えば、前に述べたように、1988年式シ年式−コルペ
ットは、約2800ボンド(1271,2Kgm5)の
重量を持つ。この自動車によって生成されるg力の最大
量は約0.91gである。1gは約18.3インチ(0
,4648メートル)である。分母に自動車の4つのホ
イールに対応する4が置かれる。最後に、1wは30イ
ンチ(0,762メートル)である。従って:F= (
1271,2東0.91東0.4648)/(4m 0
.762)= 176.41 kg (388,571
bs)。
ニュートンに変換すると:
(8) 388.571bs ” 4.45ニュート
ン/1b=1729.14二ニートン。
ン/1b=1729.14二ニートン。
最大ストラット力が決定されると、目標は、(後に説明
されるように)ストラットアッセンブリのコイルアッセ
ンブリ内の(a)要求される力を提供するためのもので
あり(b)コルペットの現在の電気システムによって楽
に維持できるようなピーク電流を得ろことである。スト
ラット毎に最大16アンペア(amps)が目標として
選択された。レンツの法則は以下の式によって与えられ
る:(9) ト’=i (C”N) X
Bここで、 1−’はストラット力を表わし; 1はコイル内の電流(アンペア:amps)を表わし; Cはコイルの円周(メーター)を表わし;Nはコイルの
巻数を表わし;そして Bは磁束密度(テスラ)を表わす。
されるように)ストラットアッセンブリのコイルアッセ
ンブリ内の(a)要求される力を提供するためのもので
あり(b)コルペットの現在の電気システムによって楽
に維持できるようなピーク電流を得ろことである。スト
ラット毎に最大16アンペア(amps)が目標として
選択された。レンツの法則は以下の式によって与えられ
る:(9) ト’=i (C”N) X
Bここで、 1−’はストラット力を表わし; 1はコイル内の電流(アンペア:amps)を表わし; Cはコイルの円周(メーター)を表わし;Nはコイルの
巻数を表わし;そして Bは磁束密度(テスラ)を表わす。
従って、磁気材料の量はコイルのサイズの関数(コイル
の円周及び巻数の両方の項で)として簡単に決定できる
。同様に重要なのは、アクティブサスペンションシステ
ムの重量制約である。
の円周及び巻数の両方の項で)として簡単に決定できる
。同様に重要なのは、アクティブサスペンションシステ
ムの重量制約である。
このストラットアッセンブリを、先願に示されるように
、シングルコイルで構成すると、磁気材料のみでも約1
00ボンドあり相対的に高いレベルの電流を要求する重
いストラットアッセンブリとなる。好ましくは、コルペ
ットのような自動車内のストラットアッセンブリは、で
きるだけ自動車の重量を増さないよう軽量であることが
要求される。従って1本発明によるアクチュエータアッ
センブノは、先順において記載されるタイプのストラッ
トアッセンブリによって提供されるものより、少ない磁
気材料及び小さな電流にて所望の回復力を提供し、同時
に、ストラットアッセンブリの高さが所定の寸法に保た
れるように設計される。
、シングルコイルで構成すると、磁気材料のみでも約1
00ボンドあり相対的に高いレベルの電流を要求する重
いストラットアッセンブリとなる。好ましくは、コルペ
ットのような自動車内のストラットアッセンブリは、で
きるだけ自動車の重量を増さないよう軽量であることが
要求される。従って1本発明によるアクチュエータアッ
センブノは、先順において記載されるタイプのストラッ
トアッセンブリによって提供されるものより、少ない磁
気材料及び小さな電流にて所望の回復力を提供し、同時
に、ストラットアッセンブリの高さが所定の寸法に保た
れるように設計される。
電磁ストラットアッセンブリとしてのリニアアクチュエ
ータアッセンブリの好ましい実施態様が、第4図から第
7図により詳細に示される。このリニアアクチュエータ
は、内側円筒状アッセンブリ30(支持ロンドロ8に固
定される)及び外側円筒状アッセンブリ32(支持ディ
スク36に固定される)を含む。この内側及び外側円筒
状アッセンブリは、内側アッセンブリが、外側アッセン
ブリに対して軸34に沿って慴動するよう、相対移動@
34を規定するように協働する。後に説明されるごとく
、この2つのアッセンブリは制御信号に応答し、制御信
号の関数として、軸34に沿って相対的に移動する。
ータアッセンブリの好ましい実施態様が、第4図から第
7図により詳細に示される。このリニアアクチュエータ
は、内側円筒状アッセンブリ30(支持ロンドロ8に固
定される)及び外側円筒状アッセンブリ32(支持ディ
スク36に固定される)を含む。この内側及び外側円筒
状アッセンブリは、内側アッセンブリが、外側アッセン
ブリに対して軸34に沿って慴動するよう、相対移動@
34を規定するように協働する。後に説明されるごとく
、この2つのアッセンブリは制御信号に応答し、制御信
号の関数として、軸34に沿って相対的に移動する。
このリニアアクチュエータが、先願に記載のタイプのス
トラットアッセンブリ内に置かれる。第4図に10とし
て一般的に示されるストラットアッセンブリは、内側及
び外側円筒状アッセンブリ30及び32を含む。外側円
筒状アッセンブリ32は、一端において外側アッセンブ
リをLVDT18に固定するのに適当な手段、例えば、
ディスク36に固定される。ディスク36には、コイル
スプリング40の一端を受けるための環状シート38が
備えられる。このアッセンブリは、ハブアッセンブリ1
2によって示されるように、フレームが軸34に沿って
シャシ−に対して移動するとき、外側円筒状アッセンブ
リがフレームとともに移動するように適当に結合される
。外側円筒状アッセンブリの上端には、環状ベアリング
アッセンブリ42が装着された開口が備えられる。
トラットアッセンブリ内に置かれる。第4図に10とし
て一般的に示されるストラットアッセンブリは、内側及
び外側円筒状アッセンブリ30及び32を含む。外側円
筒状アッセンブリ32は、一端において外側アッセンブ
リをLVDT18に固定するのに適当な手段、例えば、
ディスク36に固定される。ディスク36には、コイル
スプリング40の一端を受けるための環状シート38が
備えられる。このアッセンブリは、ハブアッセンブリ1
2によって示されるように、フレームが軸34に沿って
シャシ−に対して移動するとき、外側円筒状アッセンブ
リがフレームとともに移動するように適当に結合される
。外側円筒状アッセンブリの上端には、環状ベアリング
アッセンブリ42が装着された開口が備えられる。
外側円筒状アッセンブリ32は、アッセンブリの頂部及
び底部から適当な手段、例えば、電気的に非伝導性の材
料から製造された剛性サスペンション部材46によって
、外側円筒状アッセンブリ内に宙づりにされた電気的に
導電性の巻線の複数のコイルアッセンブリ44(第4図
には44a、44b及び44cの所の3つが示される)
を含む。このコイルアッセンブリは、それぞれ、適当な
剛性部材上に巻かれた少なくとも1つの層、好ましくは
複数の層のコイルを含む。個々のコイルアッセンブリの
一部が、軸線に沿ってアッセンブリの内側及び外側から
物理的に露出され、ブラシがコイルアッセンブリに対し
て相対的に移動したとき、ブラシ80(第7図に最も良
く示される)が、電気的にコイルアッセンブリの両サイ
ドに噛合するようにされる。従って、この剛性部材は、
適当な電気的に非伝導性で磁気的に伝導性の材料、例え
ば、グラファイト化合物から製造された剛性スリーブ4
7(第7図に最も良く示される)の形式を取り得る。こ
のスリーブには、縦スロット49(第5図)が与えられ
、このスロットは軸34に対して平行に延び、ブラシ8
0がスロット内に延びてスロットの上に巻かれたワイヤ
ーと噛合するのに十分な程幅広い。個々のコイルアッセ
ンブリの個々のコイルは、同一サイズのワイヤーで、対
応するスリーブの外側円筒状表面上に均一に巻かれる。
び底部から適当な手段、例えば、電気的に非伝導性の材
料から製造された剛性サスペンション部材46によって
、外側円筒状アッセンブリ内に宙づりにされた電気的に
導電性の巻線の複数のコイルアッセンブリ44(第4図
には44a、44b及び44cの所の3つが示される)
を含む。このコイルアッセンブリは、それぞれ、適当な
剛性部材上に巻かれた少なくとも1つの層、好ましくは
複数の層のコイルを含む。個々のコイルアッセンブリの
一部が、軸線に沿ってアッセンブリの内側及び外側から
物理的に露出され、ブラシがコイルアッセンブリに対し
て相対的に移動したとき、ブラシ80(第7図に最も良
く示される)が、電気的にコイルアッセンブリの両サイ
ドに噛合するようにされる。従って、この剛性部材は、
適当な電気的に非伝導性で磁気的に伝導性の材料、例え
ば、グラファイト化合物から製造された剛性スリーブ4
7(第7図に最も良く示される)の形式を取り得る。こ
のスリーブには、縦スロット49(第5図)が与えられ
、このスロットは軸34に対して平行に延び、ブラシ8
0がスロット内に延びてスロットの上に巻かれたワイヤ
ーと噛合するのに十分な程幅広い。個々のコイルアッセ
ンブリの個々のコイルは、同一サイズのワイヤーで、対
応するスリーブの外側円筒状表面上に均一に巻かれる。
サスペンション部材46は、好ましくは、軸34に対し
て平行に置かれた伸長要素である。
て平行に置かれた伸長要素である。
コイルアッセンブリは、好ましくは、各々が同一の軸長
を持ち、スリーブ47は、部材46によって支持された
とき、コイルアッセンブリが軸方向及び径方向の両方に
相対的に移動しないような相対的剛性にされる。コイル
アッセンブリは、これらが軸34の回りで同軸となり、
径方向゛に互いに離間され、そして、同一の軸位置に軸
34に沿って位置するように宙づりされ、内側コイルア
ッセンブリ44aが中間コイルアッセンブリ44bの内
側に位置され、中間コイルアッセンブリが外側コイルア
ッセンブリ44cの内側に位置される。
を持ち、スリーブ47は、部材46によって支持された
とき、コイルアッセンブリが軸方向及び径方向の両方に
相対的に移動しないような相対的剛性にされる。コイル
アッセンブリは、これらが軸34の回りで同軸となり、
径方向゛に互いに離間され、そして、同一の軸位置に軸
34に沿って位置するように宙づりされ、内側コイルア
ッセンブリ44aが中間コイルアッセンブリ44bの内
側に位置され、中間コイルアッセンブリが外側コイルア
ッセンブリ44cの内側に位置される。
内側円筒状アッセンブリ32は、それぞれこのアッセン
ブリの上側及び下側端にディスク48a及び48bを含
む。第6図に示されるように、これらディスクには、そ
れぞれ、内側円筒状アッセンブリが、軸34に沿って軸
方向にコイルアッセンブリ44及びサスペンション部材
46に対して移動できるように、サスペンション部材4
6を収容するための複数の開口50が備えられる。
ブリの上側及び下側端にディスク48a及び48bを含
む。第6図に示されるように、これらディスクには、そ
れぞれ、内側円筒状アッセンブリが、軸34に沿って軸
方向にコイルアッセンブリ44及びサスペンション部材
46に対して移動できるように、サスペンション部材4
6を収容するための複数の開口50が備えられる。
内側円筒状アッセンブリはまた、好ましくは、コイルア
ッセンブリ44aの内側に軸2つ4と同軸に位置された
センターコア部材52、及び外側コイルアッセンブリ4
4cの外側に軸34と同軸に位置された外側シリンダー
56を含む。コア部材52及びシリンダー56は両方と
も磁気的に伝導性の材料、例えば、軟鉄から製造される
。
ッセンブリ44aの内側に軸2つ4と同軸に位置された
センターコア部材52、及び外側コイルアッセンブリ4
4cの外側に軸34と同軸に位置された外側シリンダー
56を含む。コア部材52及びシリンダー56は両方と
も磁気的に伝導性の材料、例えば、軟鉄から製造される
。
これに加えて、内側円筒状アッセンブリは。
コイルアッセンブリ間の空間の間に中間シリンダー54
a及び54bを含み、図示されるように、中間シリンダ
ー54aは内側コイルアッセンブリ44aと中間コイル
アッセンブリ44bの間に位置され、シリンダー54b
が中間コイルアッセンブリ44bと外側コイルアッセン
ブリ44cの間に位置される。中間シリンダー54は、
少なくとも1つ、好ましくは複数の永久に磁化された材
料から製造された円筒状の磁石58を含む(図示される
ごとく、個々は組になった円筒状の磁石、つまり、上側
円筒状磁石58a及び下側円筒状磁石58aを含み、各
々、典型的には、高磁束密度を提供する磁気材料1例え
ば、ネオジム−鉄−はう素あるいはサマリウム−コバル
トから製造される)。磁石58a及び58bは第4図に
示されるように、軸上に互いに積み重ねられ、第7図に
最も良く示されるように、磁気的に非伝導性で、電気的
に伝導性の材料(例えば、アルミニウム)の環状リング
60によって分離される。これに加えて、中間シリンダ
ー54は、磁石58と対面してシリンダーの上端及び下
端の所に位置された円筒状要素62を含む。要素62は
磁気的に導電性の材料から製造され、第7図に最も良く
示されるように、これらも個々が隣接する円筒状磁石5
8から環状リング60によって分離される。
a及び54bを含み、図示されるように、中間シリンダ
ー54aは内側コイルアッセンブリ44aと中間コイル
アッセンブリ44bの間に位置され、シリンダー54b
が中間コイルアッセンブリ44bと外側コイルアッセン
ブリ44cの間に位置される。中間シリンダー54は、
少なくとも1つ、好ましくは複数の永久に磁化された材
料から製造された円筒状の磁石58を含む(図示される
ごとく、個々は組になった円筒状の磁石、つまり、上側
円筒状磁石58a及び下側円筒状磁石58aを含み、各
々、典型的には、高磁束密度を提供する磁気材料1例え
ば、ネオジム−鉄−はう素あるいはサマリウム−コバル
トから製造される)。磁石58a及び58bは第4図に
示されるように、軸上に互いに積み重ねられ、第7図に
最も良く示されるように、磁気的に非伝導性で、電気的
に伝導性の材料(例えば、アルミニウム)の環状リング
60によって分離される。これに加えて、中間シリンダ
ー54は、磁石58と対面してシリンダーの上端及び下
端の所に位置された円筒状要素62を含む。要素62は
磁気的に導電性の材料から製造され、第7図に最も良く
示されるように、これらも個々が隣接する円筒状磁石5
8から環状リング60によって分離される。
第4図及び第6図に示されるように、センターコア部材
52、中間シリンダー54a及び54b、並びにシリン
ダー56は、内側円筒状アッセンブリ32内に、上側及
び下側ディスク48a及び48bから任意の適当な手段
、例えば、電気的に伝導性で磁気的に非伝導性の材料、
例えば、アルミニウムから製造された剛性の円筒状サス
ペンション要素66によって宙づりにされ、部材52及
びシリンダー54及び56が互いに外側円筒状アッセン
ブリに対して移動できるようにされる。このサスペンシ
ョン要素66も軸34に対して同軸に配列され、開口5
0の間で対応するディスク48a及び48bに固定され
、要素66が、コイルアッセンブリ44を支持するサス
ペンション要素46を干渉しないようにされる。部材5
2及びシリンダー54及び56は全て実質的に同一の軸
長を持ち、これらが全て軸34と同軸となり、互いに径
方向に間隔を持つように宙づりにされる。部材52並び
にシリンダー54及び56は軸34に沿って同一軸位置
に位置され、内側コア部材52がシリンダー54aの内
側に位置され、シリンダー54aがシリンダー54b内
側に位置され、一方、シリンダー54bはシリンダー5
6の内側に位置される。
52、中間シリンダー54a及び54b、並びにシリン
ダー56は、内側円筒状アッセンブリ32内に、上側及
び下側ディスク48a及び48bから任意の適当な手段
、例えば、電気的に伝導性で磁気的に非伝導性の材料、
例えば、アルミニウムから製造された剛性の円筒状サス
ペンション要素66によって宙づりにされ、部材52及
びシリンダー54及び56が互いに外側円筒状アッセン
ブリに対して移動できるようにされる。このサスペンシ
ョン要素66も軸34に対して同軸に配列され、開口5
0の間で対応するディスク48a及び48bに固定され
、要素66が、コイルアッセンブリ44を支持するサス
ペンション要素46を干渉しないようにされる。部材5
2及びシリンダー54及び56は全て実質的に同一の軸
長を持ち、これらが全て軸34と同軸となり、互いに径
方向に間隔を持つように宙づりにされる。部材52並び
にシリンダー54及び56は軸34に沿って同一軸位置
に位置され、内側コア部材52がシリンダー54aの内
側に位置され、シリンダー54aがシリンダー54b内
側に位置され、一方、シリンダー54bはシリンダー5
6の内側に位置される。
コア部材52及び個々のシリンダー54及び56の軸の
長さは、コイルアッセンブリ44と相対的に決定され、
(a)後に説明されるように個々のコイルアッセンブリ
の長さがコア部材52(及びシリンダー54及び56)
の長さと要求される全ストラット軸方向トラベルとを加
えたものに等しく、そして(b)コア部材52及びシリ
ンダー54及び56が常にコイルアッセンブリの内側に
位置され、コイルアッセンブリ44a、44b及び44
cの部分が、常にコアアッセンブリ及びシリンダーの全
軸長に沿って位置されるような寸法にされる。こうして
、コイルアッセンブリ44aの部分が、常にコア要素5
2と中間シリンダー54aの間にコア要素とシリンダー
の全軸長にわたるように位置され、コイルアッセンブリ
44bの部分が、常に中間シリンダー54aと中間シリ
ンダー54bの間にこの2つのシリンダーの全長にわた
るように位置され、そして、コイルアッセンブリ44c
の部分が、常に中間シリンダー54bと外側シリンダー
56の間に、コイルアッセンブリ、及びこれらシリンダ
ー及びコアメンバーの相対トラベルの全長においてこの
中間シリンダーと外側シリンダーの全長にわたり位置さ
れる。コイルアッセンブリのワイヤーの方向、従って、
コイルワイヤーを通じて流れる電流は、常に、コア要素
52の外側円筒状表面、中間シリンダー54a及び54
bの外側円筒状表面及びシリンダー56の内側表面に対
して平行であり(従って、後に説明されるように、これ
ら表面を90°の角度で通過する磁束に対して垂直とな
る)。
長さは、コイルアッセンブリ44と相対的に決定され、
(a)後に説明されるように個々のコイルアッセンブリ
の長さがコア部材52(及びシリンダー54及び56)
の長さと要求される全ストラット軸方向トラベルとを加
えたものに等しく、そして(b)コア部材52及びシリ
ンダー54及び56が常にコイルアッセンブリの内側に
位置され、コイルアッセンブリ44a、44b及び44
cの部分が、常にコアアッセンブリ及びシリンダーの全
軸長に沿って位置されるような寸法にされる。こうして
、コイルアッセンブリ44aの部分が、常にコア要素5
2と中間シリンダー54aの間にコア要素とシリンダー
の全軸長にわたるように位置され、コイルアッセンブリ
44bの部分が、常に中間シリンダー54aと中間シリ
ンダー54bの間にこの2つのシリンダーの全長にわた
るように位置され、そして、コイルアッセンブリ44c
の部分が、常に中間シリンダー54bと外側シリンダー
56の間に、コイルアッセンブリ、及びこれらシリンダ
ー及びコアメンバーの相対トラベルの全長においてこの
中間シリンダーと外側シリンダーの全長にわたり位置さ
れる。コイルアッセンブリのワイヤーの方向、従って、
コイルワイヤーを通じて流れる電流は、常に、コア要素
52の外側円筒状表面、中間シリンダー54a及び54
bの外側円筒状表面及びシリンダー56の内側表面に対
して平行であり(従って、後に説明されるように、これ
ら表面を90°の角度で通過する磁束に対して垂直とな
る)。
このリニアアクチュエータをストラットアセンブリの部
分として使用する場合は、内側円筒状アセンブリ32が
シャシ−8に対しシャシ−が軸に沿ってシャシ−とフレ
ームの間に相対的に移動があったときに外側シリンダー
アッセンブリ30と相対的に移動するように内側アッセ
ンブリとシャシ−が適当に結合される。好ましくは、ロ
ンドロ8が上側ディスク48の中心に固定され、ベアリ
ングアッセンブリ42を貫通して延び、加速度計20及
び塔載ブラケット70に固定される。ブラケット70は
シャシ−に直接に固定される。
分として使用する場合は、内側円筒状アセンブリ32が
シャシ−8に対しシャシ−が軸に沿ってシャシ−とフレ
ームの間に相対的に移動があったときに外側シリンダー
アッセンブリ30と相対的に移動するように内側アッセ
ンブリとシャシ−が適当に結合される。好ましくは、ロ
ンドロ8が上側ディスク48の中心に固定され、ベアリ
ングアッセンブリ42を貫通して延び、加速度計20及
び塔載ブラケット70に固定される。ブラケット70は
シャシ−に直接に固定される。
プレート76もこのロッドに固定され、そして、コイル
スプリングの他端を受け、コイルスプリングが圧縮状態
となり、内側及び外側円筒状アッセンブリ30と32の
間に軸34に沿て軸方向の力を提供できるようにするた
めの環状シート78を含む。
スプリングの他端を受け、コイルスプリングが圧縮状態
となり、内側及び外側円筒状アッセンブリ30と32の
間に軸34に沿て軸方向の力を提供できるようにするた
めの環状シート78を含む。
制御信号を内側円筒状アッセンブリと外側円筒状アッセ
ンブリの間の相対位置を制御するために加えるための装
置、及び結果とじて得られる電磁回路が第7図に最も良
く示される。より詳細には、コア部材及びシリンダー5
4及び56の軸長は、環状リング60によって分離され
た複数のセクションに分割される。より具体的には、リ
ング60が個々のコア部材52及びシリンダー54及び
56の上端及び下端の所に提供される。リング60が、
また、コア部材のセンターの所及びシリンダー54のセ
ンターの所に、磁石58aと58bの間に提供される。
ンブリの間の相対位置を制御するために加えるための装
置、及び結果とじて得られる電磁回路が第7図に最も良
く示される。より詳細には、コア部材及びシリンダー5
4及び56の軸長は、環状リング60によって分離され
た複数のセクションに分割される。より具体的には、リ
ング60が個々のコア部材52及びシリンダー54及び
56の上端及び下端の所に提供される。リング60が、
また、コア部材のセンターの所及びシリンダー54のセ
ンターの所に、磁石58aと58bの間に提供される。
これに加えて、リングが個々の磁石と隣接する円筒状要
素62の間、及びシリンダー54の最後に述べたリング
に径方向に対面するシリンダー56内にも提供される。
素62の間、及びシリンダー54の最後に述べたリング
に径方向に対面するシリンダー56内にも提供される。
コア要素及びシリンダーは、こうして、軸方向に互いに
積み重ねられた4つの円筒セクションに分割され、これ
らは解説の目的上、上のセクションから順に第1、第2
、第3及び第4の円筒状セクションと呼ばれる。
積み重ねられた4つの円筒セクションに分割され、これ
らは解説の目的上、上のセクションから順に第1、第2
、第3及び第4の円筒状セクションと呼ばれる。
2つの主制御コンタクトブラシ60aが、コイルアッセ
ンブリ44cの外側円筒状表面と第1と第2の円筒状セ
クションの間、及び第3と第4の円筒状セクションの間
の対応するポイントの所で、ポイントコンタクトを行な
う、リレーブラシ80bが、シリンダー54bの上側、
中間及び下側リング60内に提供されるが、これらはシ
リンダーから径方向に外側にスリーブ47cのスロット
49を通って延び、コイルアッセンブリ44cの内側面
とコンタクトする。同様に、リレーブラシ80bが、2
つのリング内にシリンダー54bの第1と第2のセクシ
ョンの間、及び第2と第3のセクションの間に提供され
、径方向に内側に向いコイルアッセンブリ44bの外側
面とコンタクトする。リレーブラシ80bは、シリンダ
ー54aの上側、中間、下側リング60内に位置され、
径方向に外側に延び、スリーブ47bのスロット49を
通ってコイルアッセンブリ44bの内側面とポイントコ
ンタクトする。リレーブラシが、シリンダー54aの第
1と第2のセクション間及び第3と第4のセクション間
に提供され、径方向に内側に向って延び、コイルアッセ
ンブリ44aの外側面とコンタクトする。最後に、グラ
ンドブラシ80cが、コア部材の上側、中間及び下側リ
ング60内に位置され、径方向に外側に向ってスリーブ
47aのスロット49を通って延び、コイルアッセンブ
リ44aの内側表面とコンタクトする。ブラシ80cは
適当な方法でシステムグランドに接続される。主制御ド
ライブブラシ80aは、適当に制御信号を受信するよう
に接続される。シリンダー54aのブラシは、図示され
るように、互いに接続される。同様に、シリンダー54
bのブラシも互いに接続される。
ンブリ44cの外側円筒状表面と第1と第2の円筒状セ
クションの間、及び第3と第4の円筒状セクションの間
の対応するポイントの所で、ポイントコンタクトを行な
う、リレーブラシ80bが、シリンダー54bの上側、
中間及び下側リング60内に提供されるが、これらはシ
リンダーから径方向に外側にスリーブ47cのスロット
49を通って延び、コイルアッセンブリ44cの内側面
とコンタクトする。同様に、リレーブラシ80bが、2
つのリング内にシリンダー54bの第1と第2のセクシ
ョンの間、及び第2と第3のセクションの間に提供され
、径方向に内側に向いコイルアッセンブリ44bの外側
面とコンタクトする。リレーブラシ80bは、シリンダ
ー54aの上側、中間、下側リング60内に位置され、
径方向に外側に延び、スリーブ47bのスロット49を
通ってコイルアッセンブリ44bの内側面とポイントコ
ンタクトする。リレーブラシが、シリンダー54aの第
1と第2のセクション間及び第3と第4のセクション間
に提供され、径方向に内側に向って延び、コイルアッセ
ンブリ44aの外側面とコンタクトする。最後に、グラ
ンドブラシ80cが、コア部材の上側、中間及び下側リ
ング60内に位置され、径方向に外側に向ってスリーブ
47aのスロット49を通って延び、コイルアッセンブ
リ44aの内側表面とコンタクトする。ブラシ80cは
適当な方法でシステムグランドに接続される。主制御ド
ライブブラシ80aは、適当に制御信号を受信するよう
に接続される。シリンダー54aのブラシは、図示され
るように、互いに接続される。同様に、シリンダー54
bのブラシも互いに接続される。
結果として、制御電流は、ブラシ80aからブラシ80
cに第7図内の矢印によって示されるように、4つの直
列経路を通って流れる。
cに第7図内の矢印によって示されるように、4つの直
列経路を通って流れる。
ブラシ80は、外側円筒状アッセンブリ内の内側円筒状
アッセンブリの軸方向の位置と関係なく、対応するコイ
ルアッセンブリとのコンタクトを保つ。これとの関連で
1個々のコイルアッセンブリ44の軸方向の全長は、内
側円筒状アッセンブリの位置と無関係に、ブラシ80が
常に対応するコイルアッセンブリのコイルとコンタクト
するような寸法にされる。
アッセンブリの軸方向の位置と関係なく、対応するコイ
ルアッセンブリとのコンタクトを保つ。これとの関連で
1個々のコイルアッセンブリ44の軸方向の全長は、内
側円筒状アッセンブリの位置と無関係に、ブラシ80が
常に対応するコイルアッセンブリのコイルとコンタクト
するような寸法にされる。
ストラットアッセンブリ10に加えられるべき回復力を
表わす制御電圧は、ブラシ80aが、図示されるように
、この制御電流を受信するように個々のシリンダーの1
つおきのブラシに加えられる。本発明によるリニアアク
チュエータが、先順に記載されるタイプのアクティブサ
スペンションシステム内に使用される電磁ストラットア
ッセンブリとして採用された場合は、この制御電圧は、
先願において記載されるのと同一の方法で誘導される。
表わす制御電圧は、ブラシ80aが、図示されるように
、この制御電流を受信するように個々のシリンダーの1
つおきのブラシに加えられる。本発明によるリニアアク
チュエータが、先順に記載されるタイプのアクティブサ
スペンションシステム内に使用される電磁ストラットア
ッセンブリとして採用された場合は、この制御電圧は、
先願において記載されるのと同一の方法で誘導される。
この制御電圧信号は、周知の方法でサスペンション要素
46に沿って、開口50を抜け、さらにサスペンション
要素66に沿って該当するブラシ80へと、固定される
ワイヤーを通じて加えられる。他方のグランドブラシ8
0cは、これも同様に固定された適当な配線を通じてシ
ステムグランドに接続される。この方法によって1個々
のシリンダーの組をなす隣接するブラシの個々の間のコ
イルアッセンブリのセクションを流れる電流が常に一方
向となり、隣接するセクション間で電流の方向が反対に
なるようにされる。ブラシ80によって規定される4つ
のコイルセクションの個々を通る磁束も、径方向に軸3
4に向って内側に向う方向と、軸34から径方向に外側
に向う方向との間で反転し、上の式(9)にて表わされ
るレンツの法則で決定される個々のコイルセクションを
通る磁束及びこの中を流れる電流によって与えられる軸
34に沿ってコア部材52に加えられる力は、加算的な
ものとなる。
46に沿って、開口50を抜け、さらにサスペンション
要素66に沿って該当するブラシ80へと、固定される
ワイヤーを通じて加えられる。他方のグランドブラシ8
0cは、これも同様に固定された適当な配線を通じてシ
ステムグランドに接続される。この方法によって1個々
のシリンダーの組をなす隣接するブラシの個々の間のコ
イルアッセンブリのセクションを流れる電流が常に一方
向となり、隣接するセクション間で電流の方向が反対に
なるようにされる。ブラシ80によって規定される4つ
のコイルセクションの個々を通る磁束も、径方向に軸3
4に向って内側に向う方向と、軸34から径方向に外側
に向う方向との間で反転し、上の式(9)にて表わされ
るレンツの法則で決定される個々のコイルセクションを
通る磁束及びこの中を流れる電流によって与えられる軸
34に沿ってコア部材52に加えられる力は、加算的な
ものとなる。
より詳細には、電流の方向がブラシによって規定される
コイルセクションとコイルセクションとの間で反転し、
これに対応して個々のコイルセクションに直交する磁束
Bの方向も変化するために1両者の反対の大きさは相殺
され、軸34に沿って同一方向の累積された力が提供さ
れる。この累積された力は、シャシ−をフレームから離
したいときは上向きの方向となり、シャシ−をフレーム
に近付けたいときは下向きの方向となる。
コイルセクションとコイルセクションとの間で反転し、
これに対応して個々のコイルセクションに直交する磁束
Bの方向も変化するために1両者の反対の大きさは相殺
され、軸34に沿って同一方向の累積された力が提供さ
れる。この累積された力は、シャシ−をフレームから離
したいときは上向きの方向となり、シャシ−をフレーム
に近付けたいときは下向きの方向となる。
好ましい実施態様においては、中心コア部材52、外側
円筒状部材56及び中間シリンダーの上側及び下側円筒
状要素は、それぞれ、好ましくは、磁気的に伝導性の材
料、例えば、鉄から製造され1円筒状磁石58に対する
磁束リターン経路を提供する。磁石58a及び58bは
、好ましくは、高い磁束密度及び力を生成する高透過性
材料、例えば、ネオジム−鉄−ホウ素合金(NdFeB
)あるいはサマリウムコバルトから製造される。ブラシ
は、磁気的に不透過性で電気的に伝導性の材料、例えば
、アルミニウムのリング60内に位置される。コイルア
ッセンブリ44は、方形断面の高伝擲性ワイヤー、例え
ば26ゲージの銅線から成り、好ましくは、磁気的及び
電気的に非伝導性の材料5例えば、適当なグラファイト
化合物から製造された円筒状コイルスリーブ47の個々
のサイドの回りに巻かれる。好ましくは、個々の円筒状
コイルスリーブの回りに、1つ以上のコイルの層が提供
され、この好ましい実施態様においては、内側コイルア
ッセンブリ44aに対して2つの層、中間コイルアッセ
ンブリ44bに対しては5つの層、そして、外側コイル
アンセンブリに対しては3つの層が提供される。
円筒状部材56及び中間シリンダーの上側及び下側円筒
状要素は、それぞれ、好ましくは、磁気的に伝導性の材
料、例えば、鉄から製造され1円筒状磁石58に対する
磁束リターン経路を提供する。磁石58a及び58bは
、好ましくは、高い磁束密度及び力を生成する高透過性
材料、例えば、ネオジム−鉄−ホウ素合金(NdFeB
)あるいはサマリウムコバルトから製造される。ブラシ
は、磁気的に不透過性で電気的に伝導性の材料、例えば
、アルミニウムのリング60内に位置される。コイルア
ッセンブリ44は、方形断面の高伝擲性ワイヤー、例え
ば26ゲージの銅線から成り、好ましくは、磁気的及び
電気的に非伝導性の材料5例えば、適当なグラファイト
化合物から製造された円筒状コイルスリーブ47の個々
のサイドの回りに巻かれる。好ましくは、個々の円筒状
コイルスリーブの回りに、1つ以上のコイルの層が提供
され、この好ましい実施態様においては、内側コイルア
ッセンブリ44aに対して2つの層、中間コイルアッセ
ンブリ44bに対しては5つの層、そして、外側コイル
アンセンブリに対しては3つの層が提供される。
本発明の原理に従って構成されたストラットアッセンブ
リの一例は、2.5cmの直径の中心コア部材52を含
む。内側中間シリンダー54bは、9.49cmの外径
及び1.25cmの厚さを持つ6外側シリンダー56は
。
リの一例は、2.5cmの直径の中心コア部材52を含
む。内側中間シリンダー54bは、9.49cmの外径
及び1.25cmの厚さを持つ6外側シリンダー56は
。
11.59cmの外径及び0.625cmの壁厚を持つ
。環状リング60の個々は、約1.0層mの軸方向の長
さを持つ。コア部材52及びシリンダー54及び56の
軸長は、各々10cmである。コイルアッセンブリ44
は、少なくとも個々が20cmの軸長を持ち、合計で1
0cmの行程が提供され、ブラシ80は内側円筒状アッ
センブリ30の外側円筒状アシセンブリ32に対する位
置と関係なく対応するコイルアッセンブリと常にコンタ
クトするようにされる。サスペンション要素66は、個
々が約10cmの長さを持ち、ストラットアッセンブリ
10の全長は30cmとなる。
。環状リング60の個々は、約1.0層mの軸方向の長
さを持つ。コア部材52及びシリンダー54及び56の
軸長は、各々10cmである。コイルアッセンブリ44
は、少なくとも個々が20cmの軸長を持ち、合計で1
0cmの行程が提供され、ブラシ80は内側円筒状アッ
センブリ30の外側円筒状アシセンブリ32に対する位
置と関係なく対応するコイルアッセンブリと常にコンタ
クトするようにされる。サスペンション要素66は、個
々が約10cmの長さを持ち、ストラットアッセンブリ
10の全長は30cmとなる。
好ましい最も内側のコイルアッセンブリ44aは、それ
ぞれが465巻数を持つ2層のワイヤーを含み、合計で
930巻数を持つ。中間コイルアッセンブリ44bは、
個々が465巻数の5層のワイヤーを含み、合計で23
25巻数を持つ。最後に、外側コイルアッセンブリ44
cは、個々が465巻数の3つの層のワイヤーを持ち、
合計で1395巻数を持つ。
ぞれが465巻数を持つ2層のワイヤーを含み、合計で
930巻数を持つ。中間コイルアッセンブリ44bは、
個々が465巻数の5層のワイヤーを含み、合計で23
25巻数を持つ。最後に、外側コイルアッセンブリ44
cは、個々が465巻数の3つの層のワイヤーを持ち、
合計で1395巻数を持つ。
上の説明及び図面から明らかのように1個々のコイルア
ッセンブリの全てが、任意の時間においてワイヤーを流
れる電流を持つわけではない。ブラシ80が1個々のコ
イルアッセンブリにコンタクトする隣接したブラシの軸
上の位置によって規定される特定のコイルセクションを
通じての電流の流れを制限する。個々のアッセンブリの
コイルセクションは、任意の時間において、コアアッセ
ンブリ、中間シリンダー及び外側シリンダーの間に置か
れる10cm以内のセクションである。従って、図示さ
れるごとく、この10cmが、個々が(環状リング60
も考慮に入れて)2.35cmの軸長を持つ4つの磁束
領域に分割される。第7図に示されるごとく、最も上と
最も下の磁束領域は鉄−鉄領域であり、−方、2つの中
間磁束領域は鉄−磁石領域である。
ッセンブリの全てが、任意の時間においてワイヤーを流
れる電流を持つわけではない。ブラシ80が1個々のコ
イルアッセンブリにコンタクトする隣接したブラシの軸
上の位置によって規定される特定のコイルセクションを
通じての電流の流れを制限する。個々のアッセンブリの
コイルセクションは、任意の時間において、コアアッセ
ンブリ、中間シリンダー及び外側シリンダーの間に置か
れる10cm以内のセクションである。従って、図示さ
れるごとく、この10cmが、個々が(環状リング60
も考慮に入れて)2.35cmの軸長を持つ4つの磁束
領域に分割される。第7図に示されるごとく、最も上と
最も下の磁束領域は鉄−鉄領域であり、−方、2つの中
間磁束領域は鉄−磁石領域である。
期待される磁束密度は、磁石と鉄の間で約0.9テスラ
、2つの鉄片の間で約0.75テスラ、そして%2つの
磁石の間で1.15テスラである。コア部材、2つの中
間シリンダー及び外側シリンダーの間の個々の空間の幅
は、層の数にワイヤーの直径及び十分な余裕を提供する
ための係数1.1を掛けることによって決定される。2
.35cm内の1つの周当たりの巻数は58.75であ
る。従って、上の例においては、個々の磁束領域に対す
る個々のコイルアッセンブリのワイヤー長は、58.7
5にコイルアッセンブリの層の数、pi、及びコイルア
ッセンブリの内径を掛けることによって簡単に決定でき
る。従って、内側コイルアッセンブリ44aについては
、コイル長は(58,75X 2 X pi XO
,0278=)10.26m と計算され、中間コイル
アッセンブリ44bに対しては、コイル長は(58,7
5X5XpiX0.0628=)57.95m と計算
され、そして、外側コイルアッセンブリ44cに対して
は、コイル長は(58,75X3XpiX0.0991
=)54.9mと計算される。
、2つの鉄片の間で約0.75テスラ、そして%2つの
磁石の間で1.15テスラである。コア部材、2つの中
間シリンダー及び外側シリンダーの間の個々の空間の幅
は、層の数にワイヤーの直径及び十分な余裕を提供する
ための係数1.1を掛けることによって決定される。2
.35cm内の1つの周当たりの巻数は58.75であ
る。従って、上の例においては、個々の磁束領域に対す
る個々のコイルアッセンブリのワイヤー長は、58.7
5にコイルアッセンブリの層の数、pi、及びコイルア
ッセンブリの内径を掛けることによって簡単に決定でき
る。従って、内側コイルアッセンブリ44aについては
、コイル長は(58,75X 2 X pi XO
,0278=)10.26m と計算され、中間コイル
アッセンブリ44bに対しては、コイル長は(58,7
5X5XpiX0.0628=)57.95m と計算
され、そして、外側コイルアッセンブリ44cに対して
は、コイル長は(58,75X3XpiX0.0991
=)54.9mと計算される。
」二の値を使用して、ストラットアッセンブリ当たりの
電流の最大量は、上の式(9)にて定義されるレンツの
法則を使用して簡単に計算できる。内側コイルアッセン
ブリに対しては、クロス乗積LXBが4つの全ての磁束
領域内のLXBクロス乗積を加えることによって: (LXB)1=10.26(rn; ” (0,75+
0.9+0.9+0.75 (テスラ)) =33.86 となる。
電流の最大量は、上の式(9)にて定義されるレンツの
法則を使用して簡単に計算できる。内側コイルアッセン
ブリに対しては、クロス乗積LXBが4つの全ての磁束
領域内のLXBクロス乗積を加えることによって: (LXB)1=10.26(rn; ” (0,75+
0.9+0.9+0.75 (テスラ)) =33.86 となる。
中間コイルアッセンブリに対しては、積LXBは同様に
: (L X B )2 = 57.95 (m )東(0
,75+1.15+1.15+0.75 (テスラ)) =220.21゜ となる。
: (L X B )2 = 57.95 (m )東(0
,75+1.15+1.15+0.75 (テスラ)) =220.21゜ となる。
外側コイルアッセンブリに対しては、積L×Bは:
(L X B )3 = 5 4 − 9
(rn ) 東 (0,75+0.9+0.9
+0.75 (テスラ)) =181.17゜ となる。
(rn ) 東 (0,75+0.9+0.9
+0.75 (テスラ)) =181.17゜ となる。
この3つのコイルアッセンブリに対するLXBの値を総
和することによって、従って、コイル電流は最大フォー
ス0.91gに対して以下のように決定できる。
和することによって、従って、コイル電流は最大フォー
ス0.91gに対して以下のように決定できる。
i=F にュートン)/ ((LXB)1+ (LXB
)2+ (LXB)、) =1729.14/435.24 =3.97 amps。
)2+ (LXB)、) =1729.14/435.24 =3.97 amps。
第7図に示されるように、個々が3.61アンペアを要
求する4つの並列のコイル回路が存在する。従って、要
求される総電流は、3.61アンペアx4=15.89
アンペアとなる。
求する4つの並列のコイル回路が存在する。従って、要
求される総電流は、3.61アンペアx4=15.89
アンペアとなる。
こうして、0.91gの旋回を通じてコルペットを道路
に対して水平に保つために、ストラットアッセンブリ当
たり15.89アンペアのピーク電流が要求されるが、
これは上に述べた16アンペアの制限以内である。上の
諸元に基づいて、ストラットアッセンブリの個々の要素
のサイズを決定することができ、また、ストラットアッ
センブリの重量を計算することができる。結果は、スト
ラットアッセンブリの全体の重量は約27.67kgで
あり、このうち磁石の重さが約1.44 k gである
。
に対して水平に保つために、ストラットアッセンブリ当
たり15.89アンペアのピーク電流が要求されるが、
これは上に述べた16アンペアの制限以内である。上の
諸元に基づいて、ストラットアッセンブリの個々の要素
のサイズを決定することができ、また、ストラットアッ
センブリの重量を計算することができる。結果は、スト
ラットアッセンブリの全体の重量は約27.67kgで
あり、このうち磁石の重さが約1.44 k gである
。
これは必要な回復力を提供するために要求される電流の
量を大幅に低減することとなる。
量を大幅に低減することとなる。
これに加えて、磁気材料の量、従って、リニアアクチュ
エータの総コスト及び重量が、互に移動するように構成
されたコア部材及びシリンダー54及び56によって低
減される(先願のアクティブサスペンションシステムの
リニアアクチュエータにおいては、コア部材が磁石材料
に対して移動するように構成される)。
エータの総コスト及び重量が、互に移動するように構成
されたコア部材及びシリンダー54及び56によって低
減される(先願のアクティブサスペンションシステムの
リニアアクチュエータにおいては、コア部材が磁石材料
に対して移動するように構成される)。
このリニアアクチュエータアッセンブリは。
自動車内に使用されるためのストラットアッセンブリと
して説明されたが、このアッセンブリは小さな電流に応
答して、大きな出力フォースが力伝達部材(コア部材5
2)によって提供されるような状況での他の多くの用途
を持つ。これら他の用途においては、LVD718及び
加速度計20が除去され、制御電流がその特定の用途に
依存する方法によって生成される。これに加えて、アク
チュエータアッセンブリの用途に応じて、リニアアクチ
ュエータアッセンブリ10の両端を、2つの物体の間に
結合するために適当な手段で結合手段22及びハブアッ
センブリ12が置換される。
して説明されたが、このアッセンブリは小さな電流に応
答して、大きな出力フォースが力伝達部材(コア部材5
2)によって提供されるような状況での他の多くの用途
を持つ。これら他の用途においては、LVD718及び
加速度計20が除去され、制御電流がその特定の用途に
依存する方法によって生成される。これに加えて、アク
チュエータアッセンブリの用途に応じて、リニアアクチ
ュエータアッセンブリ10の両端を、2つの物体の間に
結合するために適当な手段で結合手段22及びハブアッ
センブリ12が置換される。
これに加えて、アクチュエータアッセンブリは、アンギ
ュラアクチュエータの場合のように、トルクを提供する
ように設計することもできる。第8図に示されるように
、このようなアンギュラアクチュエータは、このリニア
アクチュエータと実質的に同一であるが、相対移動の軸
及びアクチュエータの全ての部品がカーブの中心100
のまわりを径距離Rにてカーブするように設計される点
が異なる。
ュラアクチュエータの場合のように、トルクを提供する
ように設計することもできる。第8図に示されるように
、このようなアンギュラアクチュエータは、このリニア
アクチュエータと実質的に同一であるが、相対移動の軸
及びアクチュエータの全ての部品がカーブの中心100
のまわりを径距離Rにてカーブするように設計される点
が異なる。
このアンギュラアクチュエータは、例えば、レバー腕1
02を(第8図の平面に対して垂直な)軸104の回り
を、この腕をこのアンギュラアクチュエータの円筒状ア
ッセンブリ30aあるいは32aの1つに結合しく図面
ではアッセンブリ30aに結合される)、他方の円筒状
アッセンブリをベース構造106に固定することによっ
て、回転させるために簡単に使用できる。そして、制御
信号を用いて内側及び外側円筒状アッセンブリ30a及
び30bの軸34aに沿っての相対移動の量が制御され
る。
02を(第8図の平面に対して垂直な)軸104の回り
を、この腕をこのアンギュラアクチュエータの円筒状ア
ッセンブリ30aあるいは32aの1つに結合しく図面
ではアッセンブリ30aに結合される)、他方の円筒状
アッセンブリをベース構造106に固定することによっ
て、回転させるために簡単に使用できる。そして、制御
信号を用いて内側及び外側円筒状アッセンブリ30a及
び30bの軸34aに沿っての相対移動の量が制御され
る。
本発明の範囲から逸脱することなく上記の装置に修正を
加えることが可能であり、上に説明される内容あるいは
付属の図面に示される内容は、説明のためのものであり
、制約を意味するものと解釈されるべきで、はない。
加えることが可能であり、上に説明される内容あるいは
付属の図面に示される内容は、説明のためのものであり
、制約を意味するものと解釈されるべきで、はない。
第1図は本発明を組み込むように修正された先願のアク
ティブサスペンションシステムのブロック図であり; 第2図は本発明によるアクティブサスペンションシステ
ムを装備する自動車の概要を斜視図にて示し; 第3図は本発明の必要性を図解するための外部からの力
を受けた自動車の略図であり;第4図は本発明のリニア
アクチュエータの好ましい実施態様の断面図であり; 第5図は第4図の線5−5に沿う断面図であり; 第6図は第4図の線6−6に沿う断面図であり; 第7図は第4図のリニアアクチュエータの電磁要素の詳
細な断面図を示し;そして第8図は本発明のアンギュラ
−アクチュエータの好ましい実施態様の断面図を示す。 [主要部分の符号の説明] 6、 ・ ホイール8 ・
・ ・・・ ・・ シャシ−10・・・・・
・・・・・・・ストラットアッセンブリ12・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ハブアッセンブリ18 ・
・ ・・・ ・・ ・LVDT20 ・・
加速度計22
結合手段ヒ・34 J7T5 1]r6 1万r8 IT7 手 続 7市 正 書 ′+成 1年107:1 []
ティブサスペンションシステムのブロック図であり; 第2図は本発明によるアクティブサスペンションシステ
ムを装備する自動車の概要を斜視図にて示し; 第3図は本発明の必要性を図解するための外部からの力
を受けた自動車の略図であり;第4図は本発明のリニア
アクチュエータの好ましい実施態様の断面図であり; 第5図は第4図の線5−5に沿う断面図であり; 第6図は第4図の線6−6に沿う断面図であり; 第7図は第4図のリニアアクチュエータの電磁要素の詳
細な断面図を示し;そして第8図は本発明のアンギュラ
−アクチュエータの好ましい実施態様の断面図を示す。 [主要部分の符号の説明] 6、 ・ ホイール8 ・
・ ・・・ ・・ シャシ−10・・・・・
・・・・・・・ストラットアッセンブリ12・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ハブアッセンブリ18 ・
・ ・・・ ・・ ・LVDT20 ・・
加速度計22
結合手段ヒ・34 J7T5 1]r6 1万r8 IT7 手 続 7市 正 書 ′+成 1年107:1 []
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(A)相対移動の軸を規定する第1の 部材; (B)磁気回路を規定する磁気回路手段; (C)複数の巻数を持つ少なくとも1つのコイルを含む
少なくとも1つの電気的に伝導性のコイルアッセンブリ
;及び (D)制御信号を加えるための手段から成るアクチュエ
ータアッセンブリであって、 該磁気回路を規定する磁気回路手段が該軸 に沿って該第1の部材と相対的に移動でき、該磁気回路
手段が該軸に沿って互いに軸方向に離間して位置する複
数の磁気的に伝導性の円筒状セクションの個々を通じて
実質的に一定の磁束を確立するための磁石手段を含み、
該磁束は該円筒状セクションの少なくとも1つを通じて
径方向に内側に向い、また該磁束は該円筒状セクション
の他のセクションを通じて径方向に外側に向い、 該コイルが該円筒状セクションの個々の該 径方向に向う磁束を通って延在するように該軸と同軸上
に位置され、これにより(i)該コイルの部分が個々の
対応する円筒状セクションから該径方向に向う磁束を通
って延在し、そして(ii)該コイルの個々の該部分の
巻線を通じて流れる電流が該対応する径方向の磁束と実
質的に垂直に流れるようにされ; 該制御信号を加えるための手段が、該個々 のセクションからの磁束内に延びるコイルの部分に、(
a)径方向に内側に向う磁束内に延びる該コイルの部分
を通る制御信号の電流の流れが、該径方向に外側に向う
磁束内に延びる該コイルの部分を通る制御信号の電流の
方向と反対になり、また(b)該軸に沿って該第1の部
材と該磁気手段の間に該個々の円筒状セクションとコイ
ルの対応する部分の磁束/電流のクロス乗積に応答して
加えられる、力が、加法的になるように制御信号を加え
るアクチュエータアッセンブリ。 2、該磁石手段が該磁束が該円筒状セク ションを通じて径方向に向うように位置され、該磁束の
方向が隣接する円筒状セクション間で径方向に内側に向
う方向と径方向に外側に向う方向が交互するようにされ
る請求項1記載のアッセンブリ。 3、該磁石手段が該軸に沿って互いに軸 方向に間隔を持つ少なくとも2つの円筒状磁石を含み、
該個々の磁石の北極及び南極が径方向に互いに離される
請求項2記載のアッセンブリ。 4、該磁石回路手段がさらに少なくとも 2つの円筒状の磁気的に伝導性の要素を含み、個々が該
磁石の対応する1つに隣接して軸方向に対応する磁石に
よって生成される磁束に対するリターン磁束経路を定義
するように位置される請求項3記載のアッセンブリ。 5、該1つのコイルが少なくとも一部該 円筒状セクション内の該セクションと該第1の部材の間
に位置され、該コイルアッセンブリが複数の巻数を持つ
少なくとももう1つのコイルを含み、該もう1つのコイ
ルが該軸と同軸上に位置され、該円筒状セクションが該
もう1つのコイル内に位置され、該もう1 つのコイルが少なくとも部分的に該円筒状 セクションの個々の径方向に向う磁束内に延び、(i)
該もう1つのコイルの部分が個々の対応する円筒状セク
ションから径方向に向う磁束内に延び、そして(ii)
該もう1つのコイルの該個々の部分の巻線を通って流れ
る電流が該対応する径方向に向う磁束に実質的に垂直に
流れるようにされる請求項1記載のアッセンブリ。 6、該軸と同軸上に該もう1つのコイル の少なくとも1部の回りに位置された1つの円筒状要素
がさらに含まれ、該円筒状要素が該径方向に外側に向う
磁束に対するリターン経路を定義する磁気的に伝導性の
材料から成る請求項5記載のアッセンブリ。 7、該磁気回路が該径方向に内側に向う 磁束に対するリターン経路を定義するための磁気的に伝
導性の材料のコア要素を含む請求項6記載のアッセンブ
リ。 8、該制御信号を加えるための該手段が 該磁気回路手段に固定された複数のブラシを含み、ペア
のブラシが該コイルの該個々の部分の反対端にコンタク
トするように位置され、これによって該コイルの該個々
の部分を通る電流の流れの方向が決定される請求項7記
載のアッセンブリ。 9、該磁気回路手段が該軸に沿って互い に該軸方向に間隔をおいて、そして磁気的に伝導性の対
応する複数の円筒状セクションに対しては、径方向に間
隔をおいて位置された第2の複数の磁気的に伝導性の円
筒状セクションの個々を通じて実質的に一定の磁束を確
立するための第2の磁石手段を含み、該磁束が該第2の
複数の該円筒状セクションの幾つかを通じて径方向に内
側に該第1の磁石手段によって提供される対応する径方
向に内側に向う磁束と一致するように向い、また磁束が
該第2の複数の他の該円筒状セクションを通じて径方向
に外側に該第1の磁石手段によって提供される対応する
径方向に外側に向う磁束と一致するように向うようにさ
れる請求項1記載のアッセンブリ。 10、該第1及び第2の磁石手段がそれぞ れ少なくとも2つの該軸に沿った互いに径方向に間隔を
おいて位置された円筒状磁石を 含み、該第1の磁石手段の該2つの磁石が該第2の磁石
手段の該2つの対応する磁石から径方向に間隔をおいて
位置され、該磁石の個々のN極及びS極が互いに径方向
に間隔をおいて位置される請求項10記載のアッセンブ
リ。 11、該磁気回路手段がさらに少なくとも 2つの円筒状の磁気的に伝導性の要素を含み、個々が該
第1及び第2の磁石手段の個々の該磁石の対応する磁石
と隣接して該対応する磁石によって生成される磁束に対
するリターン磁束経路を定義するように軸的に位置され
る請求項10記載のアッセンブリ。 12、該1つのコイルが少なくとも一部分 該第1の磁石手段の該円筒状セクション内に該円筒状セ
クションと該第1の部材の間に位置され、該コイルアッ
センブリが少なくとも複数の巻数を持つ2つの他のコイ
ルを含み、該2つの他のコイルが該軸と同軸上に位置さ
れ、該他のコイルの1つの少なくとも一部が該第1と第
2の磁石手段の間に位置され、該第1及び第2の磁石手
段の該円筒状セクションが該他のコイルの第2のコイル
内に位置され、該他のコイルの両方ともが少なくとも部
分的に該円筒状セクションの該径方向に向う磁束内に延
び、(i)該個々の該他のコイルの部分が該第1及び第
2の磁石手段の対応する円筒状セクションから該径方向
に向う磁束内に延び、(ii)該他のコイルの個々の該
部分の巻線を通じて流れる電流が実質的に該対応する径
方向に向う磁束と垂直になるようにされる請求項11記
載のアッセンブリ。 13、該2つの他のコイル及び該第1及び 第2の磁石手段の少なくとも一部のまわりに該軸と同軸
に位置された円筒状要素がさらに含まれ、該円筒状要素
が該径方向に外側に向う磁束に対するリターン経路を定
義するための磁気的に伝導性の材料から成る請求項12
記載のアッセンブリ。 14、該磁気回路手段が該径方向に内側に 向う磁束に対するリターン経路を定義するための磁気的
に伝導性の材料から成るコア部材を含む請求項13記載
のアッセンブリ。 15、該コイルアッセンブリを該第1の部 材に該コイルアッセンブリが該磁気回路手段に対して相
対的に移動できるように結合するための手段がさらに含
まれる請求項1記載のアッセンブリ。 16、該磁気回路手段及び該第1の部材が 該第1の部材に対して相対的に該相対移動の該軸に沿っ
て移動でき、該軸が湾曲の中心のまわりを該中心からR
の距離でカーブし、該アッセンブリが角度アクチュエー
タとして機能するように構成される請求項1記載のアッ
センブリ。 17、該磁石回路手段及び該第1の部材が 該軸に沿って該第1の部材に対して相対的に移動でき、
該軸が線形となり、該アッセンブリがリニアアクチュエ
ータとして機能するように設計される請求項16記載の
アッセンブリ。 18、第1のアッセンブリ; 該第1のアッセンブリに対して相対的に相 対移動の軸に沿って所定の長さだけ移動が可能な第2の
アッセンブリ;及び アクチュエータアッセンブリに該第1及び 第2のアッセンブリの相対移動を制限するための制御信
号を加えるための手段を含むアクチュエータアッセンブ
リであって、 該第1のアッセンブリが該軸と実質的に同 軸に塔載され、該所定の距離と少なくとも等しい軸長を
持つ少なくとも1つの電気的に導電性のコイルを含み; 該第2のアッセンブリが磁気回路を定義す るための磁気回路手段を含み、該磁気回路手段が該相対
移動の軸に沿って該コイルに対して相対的に移動でき、
該磁気回路手段が該軸に沿って互いに軸方向に相対的に
間隔をおいて位置された複数の円筒状セクションの個々
を通る実質的に一定の磁束を確立するための手段を含み
、ここで、該磁束が該コイルの該円筒状セクションの少
なくとも1つを径方向に内側に向って通過し、また、該
磁束が該コイルの該円筒状セクションの他のセクション
を径方向に外側に向って通過するように確立され; 該制御信号を加えるための該手段が、(a)該径方向に
内側に向う磁束内に延びる該コイルの円筒状セクション
を流れる該制御信号の電流の流れの方向が該径方向に外
側に向う 磁束内に延びる該コイルの該円筒状セクションを流れる
該制御信号の電流の方向と反対となり、(b)該軸に沿
って該第1と第2のアッセンブリの間に該コイルの個々
の円筒状セクション及び対応する磁束によって提供され
る該磁束/電流のクロス積に応答して加えられる磁力が
加算的となるように該制御信号を該コイルの該円筒状セ
クションに加えるアクチュエータアッセンブリ。 19、第1のアッセンブリ;及び 制御信号に応答して相対移動の軸に沿って 該第1のアッセンブリに対して相対的に移動が可能な第
2のアッセンブリを含むアクチュエータアッセンブリに
おいて、 該第2のアッセンブリが該相対移動の軸に 対して径方向に内側及び外側の両方向に向う磁束を定義
するための電磁回路手段、及び該磁束経路内に位置され
たコイルを含み: 該アッセンブリがさらに; 該制御信号を該コイルに、電流が一方向に おいて該径方向に内側に向う磁束内に位置されたコイル
の部分を通るように、そして、 逆の方向において該径方向に外側に向う磁束内に位置さ
れた回路の部分を流れるように加えるための手段を含み
、これによって該第1と第2のアッセンブリの間に加え
られる磁束/電流フォースが加算的になるようにされる
アッセンブリ。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US23892588A | 1988-08-31 | 1988-08-31 | |
US238,925 | 1988-08-31 | ||
US07/319,956 US4912343A (en) | 1988-08-31 | 1989-03-07 | Electromagnetic actuator |
US319,956 | 1989-03-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02111251A true JPH02111251A (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=26932084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1223353A Pending JPH02111251A (ja) | 1988-08-31 | 1989-08-31 | 電磁アクチュエータ |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4912343A (ja) |
EP (1) | EP0361670B1 (ja) |
JP (1) | JPH02111251A (ja) |
KR (1) | KR0142342B1 (ja) |
CA (1) | CA1334991C (ja) |
DE (1) | DE68913639T2 (ja) |
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JP2019116931A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 緩衝器 |
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