JP2547220Y2

JP2547220Y2 - アクチュエータ

Info

Publication number: JP2547220Y2
Application number: JP1990077254U
Authority: JP
Inventors: 健久石橋
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2005-07-19
Also published as: DE4124094C2; GB2247992B; GB9115667D0; US5214337A; GB2247992A; JPH0435678U; DE4124094A1

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、アクチュエータに関し、特に、液圧緩衝器
における減衰力可変手段を作動させる装置として最適な
アクチュエータに関する。

（従来の技術）従来、アクチュエータとしては、例えば、特開平1-21
0636号公報の第８及び第９図に記載されているようなも
の（従来例）が知られている。

この従来のアクチュエータの概略を第８図及び第９図
に基づいて説明すると、図において１は磁性体のカップ
状カバー２と略円板状のベースプレート３とからなるケ
ーシングであって、このケーシング１は、内部中央に出
力軸４が回転可能に軸受けされていると共に、該出力軸
４の外方に沿って配置されたステータ５が固定されてい
る。

前記出力軸４の外周にはロータ７が固着されており、
このロータ７は、支軸7aと、該支軸7aの外周に直径方向
に対向して固着され、かつ、前記ベースプレート３とス
テータ５との間に配置された扇状の２つの永久磁石8a,8
bとを備えている。そして、このロータ７は、そのロー
タ支軸7aの上下両端面を上側軸受11aと下側軸受11bとで
回動自在に支持された状態で設けられている。

一方前記ステータ５は、周方向に沿って等間隔で配置
された６つの電磁石9a〜9fを備えており、この電磁石9a
〜9fは、マウントベース10を介してケーシング１内に固
定されていると共に、前記永久磁石8a,8bの上方に所定
間隔をもって配置されている。また、６個の電磁石9a〜
9fのうち、出力軸４の回転中心を挟んで相対する電磁石
9a,9dの組、9b,9eの組、9c,9fの組は電気的に２個一組
になって選択的に励磁されて２つの永久磁石8a,8bを吸
引するようになっている。

そして、前記２つの永久磁石8a,8bの磁界が同じ向き
に設定されており、従って、これを吸引する複数の電磁
石9a〜9fは同じ向きの磁界を生じるようになっている。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来のアクチュエータにあ
っては、各永久磁石8a,8bを固着したロータ支軸7aの上
下両端面と、該両端面を支持する上側軸受11a及び下側
軸受11bの支持端面との間には、所要のスラストクリア
ランスが設けられていることから、以下に述べるような
問題があった。

即ち、各永久磁石8a,8bと相対する電磁石Ａ〜Ｆの各
マグネットコア表面積とベースプレート３の表面積とを
比較すると、ベースプレート３の方が広いため、各電磁
石を励磁させていない状態では各永久磁石8a,8bはこの
ベースプレート３側に吸引され、これにより、ロータ支
軸7aの上端面と上側軸受11aの下端面との間にスラスト
クリアランスが生じた状態となっている。

そこで、出力軸の回転力を得るため、任意の組の電磁
石（例えば電磁石9b,9e）を選択的に励磁させると、永
久磁石8a,8bの上面に接する空隙の磁束密度が下面のそ
れと比べて大きくなるため、永久磁石8a,8bが回転動作
と共に電磁石B,Eのマグネットコア側に吸引され、この
急激な永久磁石8a,8bの上昇により、ロータ支軸7aの上
端面が上側軸受11aの下端面に衝突し、その際に不快な
衝撃音を発する。

本考案は、このような問題に着目して成されたもの
で、衝撃音の発生を防止できるアクチュエータを提供す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）上述の目的を達成するために、本考案では、出力軸に
回動連結された筒部の外周に支軸を固設し、該支軸の外
周に複数の永久磁石を突設してなるロータと、該ロータ
の筒部両端を回動支持するように前記支軸の上下端面と
の間にクリアランス寸法を有してケーシング内に配設さ
れた一対の上側すべり軸受ならびに下側すべり軸受と、
前記上側すべり軸受に下端面を当接させてケーシング内
に設けられた上側磁性体プレートと、前記下側すべり軸
受に上端面を当接させてケーシング内に設けられた下側
磁性体プレートと、前記上下磁性体プレートの一方に、
他方の磁性体プレートに向けて複数のマグネットコアを
突設し、これら複数のマグネットコアの突出側の端面
に、他方の磁性体プレートと対向して、その対向面間に
前記永久磁石を介在させたフランジ部を設け、該フラン
ジ部と前記一方の磁性体プレートとの間に複数のコイル
を挟持して形成された電磁石を有したステータと、を備
えたアクチュエータにおいて、前記支軸の一端面と、前
記上下すべり軸受のうちで前記ステータが設けられてい
るのとは反対側のすべり軸受の前記支軸の一端面と対向
している端面との間に弾性部材を縮設し、該弾性部材に
てロータをステータ方向に付勢して支軸の他方の端面
を、他方のすべり軸受の端面に当接させるとともに、前
記永久磁石の一端面と前記フランジ部との間、および永
久磁石の他端面とそれに対向する前記磁性体プレートの
端面との間に所定寸法の隙間を形成した。

（作用）本考案のアクチュエータでは、出力軸を回転させるべ
く任意の組の電磁石を選択的に励磁させると、永久磁石
における電磁石側位置の隙間の磁束密度が電磁石とは反
対側位置のそれと比べて大きくなるため、永久磁石が回
転動作と共に電磁石側に吸引される。

ところが、永久磁石を挟んで電磁石とは反対側位置の
軸受とロータ端面との間に圧装された弾性部材の反力に
より、永久磁石を挟んで電磁石側位置の軸受とロータ端
面との間にスラストクリアランスがない状態となってい
るため、電磁石の吸引力が作用してもロータが軸方向に
移動することはない。

従って、永久磁石を挟んで電磁石側位置の軸受とロー
タ端面との間の衝突による衝撃音の発生を防止すること
ができる。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、第１実施例の構成について説明する。

第１図は、本考案実施例のアクチュエータを示す断面
図であって、同図において、30はケーシングを示してい
る。このケーシング30内には上下のステータプレート3
1,32と出力軸33とロータ34とステータ35を備えている。

前記ケーシング30は、合成樹脂材からなる有蓋円筒状
のアッパカバー36とロアカバー37とを備え、ロアカバー
37の立ち上がり周縁に形成された嵌合溝37a内にアッパ
カバー36の周縁部36aを嵌合し、該嵌合個所を例えば超
音波溶接によって接合して両者間の気密性を確保するよ
うになっている。

また、ロアカバー37は下面中央部にボス部37bが形成さ
れていると共に、該ボス部37bの中央軸方向に前記出力
軸33が貫通する軸受孔37cが形成され、また、軸受孔37c
の下部周面には、シール部材38が設けられていると共
に、上部周面には下側軸受（下側すべり軸受）39が固着
されている。

前記上側ステータプレート31は、磁性体の円盤状金属
板からなり、アッパカバー36の内径と略同径に形成さ
れ、また、前記下側ステータプレート32は磁性体の金属
板からなり、第３図に示すように、周方向に等間隔で６
つの矩形状部32aとその外周部を連結する帯状部32bとで
形成されている。そして、この下側ステータプレート32
は、内周部をロアカバー37の合成樹脂素材内に埋設され
た磁性体の円盤状金属板よりなる磁路形成プレート46の
外周部上面に磁束の漏れがないように固着されている。

前記出力軸33は、前記下側軸受39及び上側ステータプ
レート31の中央孔に嵌着した上側軸受（上側すべり軸
受）40に軸受けされた筒部43を介してケーシング30内に
回転可能に装着されていると共に、前記軸受孔37aから
下方へ突出する下部に図外のコントロールロッドが連結
されるようになっている。そして、前記出力軸33と筒部
43とは支持ピン33aにより結合されている。

また、前記筒部43の外周には、前記ロータ34が固着さ
れており、このロータ34は、支軸44と円盤状の永久磁石
45とを備えている。

前記支軸44は、合成樹脂からなり、その上端面がワッ
シャ41を介して上側軸受40の下端面で支持されている一
方、その下端面が弾性部材としてのウエーブワッシャ42
を介して下側軸受39の上端面で支持されている。即ち、
このウエーブワッシャ42は、第５図の拡大斜視図にその
詳細を示すように、弾性を有する環状板材をその円周方
向に波打たせ、計３つづつの上向き突出部42aと下向き
突出部42bを交互に形成したもので、これを支軸44の下
端面と下側軸受39の上端面との間に圧縮状態で介装させ
ることにより、支軸44の上端面と上側軸受40の下端面と
の間を常時当接させ、これにより、スラストクリアラン
スのない状態としている。

即ち、このウエーブワッシャ42の反力が、永久磁石45の
吸引力とロータ34の重量とによってロータ34に下向きに
作用する力以上となるように設定されている。

そして、前記支軸44の外周面に径方向に水平に延設さ
れた鍔部44aに前記永久磁石45が嵌合固定されている。
この永久磁石45は、下面が下側ステータプレート32に微
小隙間をもって近接配置されていると共に、外径が下側
ステータプレート32より小径でかつ上側ステータプレー
ト31と略同径に形成されている。また、この永久磁石45
は、第４図に示すように、円周方向へ所定間隔をもって
配置された４つの扇状の主・副永久磁石部45a〜45dを備
えている。つまり、この主・副永久磁石部45a〜45dは、
出力軸33を中心とした対称位置にあるもの同士がそれぞ
れ主永久磁石部45a,45bと副永久磁石部45c,45dになって
おり、それぞれの対向する上下面が互いに逆の磁極にな
っている。そして、これら主・副永久磁石部45a〜45dの
磁界の向きはそれぞれ出力軸33の軸方向と平行に設定さ
れている。

前記ステータ35は、６つの電磁石50を備えている。

この電磁石50は、第４図に示すように、ロータ34の周方
向に等間隔で配置されており、マグネットコア50aと、
これの上下方向中間部の外周にボビン50b介して巻装さ
れたコイル50cとを備えている。

前記マグネットコア50aは、上端部が前記上側ステータ
プレート31にかしめ固定されている一方、下端部に設け
られたフランジ部50eが永久磁石45の上面に一定の隙間
をもって近接配置されている。即ち、これらのマグネッ
トコア50aは前記永久磁石45の磁界の向きに対向する範
囲内に永久磁石45の上方に所定間隔をもって配置されて
いる。具体的には、主永久磁石45a,45bが出力軸33を中
心として回動した時に、６個のマグネットコア50aのフ
ランジ部50eの下面が主・副永久磁石部45a〜45dの上面
から僅かに遊離した状態になるように配置されている。
また、６個の電磁石50のうち出力軸33を挟んで相対する
２つは、電気的に２個一組となっている。

さらに、６個の電磁石50のコイル50cは図外の磁界切
換手段に接続されていて、ロータ34の駆動時に、複数の
電磁石50のうちの少なくとも主永久磁石45a,45bと対向
している電磁石に主永久磁石45a,45bの反発磁界を発生
させると共に、主永久磁石45a,45bの回動先にある電磁
石に主永久磁石45a,45bの吸引磁界を発生させるように
複数の電磁石50を選択的に励磁させることによって出力
軸33を回動させるように構成されている。

また、図において、47はプリント基板、48はハーネ
ス、49はグロメットである。

次に、実施例の作用について説明する。尚、この実施
例アクチュエータの基本的な作動については特開平1-21
0636号と同様であるので同公報を参照のこと。

（イ）電磁石の不励磁時電磁石50が励磁されていない状態では、マグネットコ
ア50aの表面積より下側ステータプレート32の表面積の
方が広いため、各永久磁石50は下側ステータプレート32
側に吸引された状態となっており、この吸引力により、
支軸44が下向きの力を受けた状態となっている。

ところが、支軸44の下端面と下側軸受39の上端面との
間に圧縮状態で介装されたウエーブワッシャ42の反力に
より、支軸44が上向きに押し上げられて支軸44の上端面
がワッシャ41を介して上側軸受42の下端面にすでに当接
した状態となっており、これによりロータ34のスラスト
クリアランスがない状態となっている。

（ロ）電磁石の励磁時出力軸を回転させるため、任意の組の電磁石50を選択
的に励磁させると、永久磁石45の上面に接する空隙の磁
束密度が下面のそれと比べて大きくなるため、それまで
下側ステータプレート32側に吸引されていた永久磁石45
が回転動作と共に電磁石50のマグネットコア50a側に吸
引される。

ところが、上述のように、ウエーブワッシャ42の反力
により、ロータ34のスラストクリアランスがない状態と
なっているため、電磁石45の吸引力が作用してもロータ
34が上昇することはない。

従って、この実施例のアクチュエータでは、電磁石45
を励磁させた際の衝撃音の発生を防止することができる
という特徴を有している。

次に、本考案第２実施例のアクチュエータを第第７図
に基づいて説明する。尚、この実施例を説明するにあた
り、第１実施例と同じ構成には同じ符号を付けて、相違
点のみを説明する。

即ち、この第２実施例のアクチュエータは、ステータ
35と電磁石50の配置関係が前記第１実施例の場合とは上
下逆にしたものである。

従って、この実施例では、下側ステータプレート32よ
り上側ステータプレート31が広く形成されると共に、支
軸44の下端面と下側軸受39の上端面との間にはワッシャ
41が介装され、弾性部材としてのウエーブワッシャ42は
支軸44の上端面と上側軸受40の下端面との間に圧装され
ていて、このウエーブワッシャ42の反力で、支軸44の下
端面と下側軸受39の上端面との間を常時当接させ、これ
により、ロータ34のスラストクリアランスのない状態と
している。

そして、この場合は、ロータ34の重量は永久磁石45の吸
引力と逆方向に作用することから、ウエーブワッシャ42
の反力は、永久磁石45の吸引力によってロータ34に上向
きに作用する力以上となるように設定されている。

以上本考案の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成は、この実施例に限られるものではなく、本
考案の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっ
ても本考案に含まれる。

例えば、実施例では、弾性部材として第５図に示す上
向き突出部42aと下向き突出部42bの数が多いウエーブワ
ッシャ42を用いたが、第６図に示すように、突出部の少
ないものであってもよく、また、その他の弾性を有する
任意の部材を用いることができる。

（考案の効果）以上説明してきたように、本考案のアクチュエータで
は、永久磁石を挟んで電磁石とは反対側位置の軸受とロ
ータ端面の間に圧装した弾性部材により、永久磁石を挟
んで電磁石側位置の軸受とロータ端面の間にスラストク
リアランスがない状態に構成したため、ロータの移動が
阻止され、これにより、電磁石を励磁させた際の衝撃音
の発生を防止することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案第１実施例のアクチュエータを示す断面
図、第２図は第１図のII-II線断面図、第３図は下側ス
テータプレート部分の平面図、第４図はマグネットコア
部分の底面図、第５図はウエーブワッシャを示す拡大斜
視図、第６図はウエーブワッシャの他の例を示す拡大斜
視図、第７図は第２実施例のアクチュエータを示す断面
図、第８図は従来例のアクチュエータを示す断面図、第
９図は第８図のIX-IX断面図である。 30……ケーシング 31……ステータプレート（磁性体プレート） 32……ステータプレート（磁性体プレート） 33……出力軸 34……ロータ 35……ステータ 39……下側軸受 40……上側軸受 42……ウエーブワッシャ（弾性部材） 45……永久磁石 46……磁路形成プレート（磁性体プレート） 50……電磁石 242……ウエーブワッシャ（弾性部材）

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】出力軸に回動連結された筒部の外周に支軸
を固設し、該支軸の外周に複数の永久磁石を突設してな
るロータと、該ロータの筒部両端を回動支持するように前記支軸の上
下端面との間にクリアランス寸法を有してケーシング内
に配設された一対の上側すべり軸受ならびに下側すべり
軸受と、前記上側すべり軸受に下端面を当接させてケーシング内
に設けられた上側磁性体プレートと、前記下側すべり軸受に上端面を当接させてケーシング内
に設けられた下側磁性体プレートと、前記上下磁性体プレートの一方に、他方の磁性体プレー
トに向けて複数のマグネットコアを突設し、これら複数
のマグネットコアの突出側の端面に、他方の磁性体プレ
ートと対向して、その対向面間に前記永久磁石を介在さ
せたフランジ部を設け、該フランジ部と前記一方の磁性
体プレートとの間に複数のコイルを挟持して形成された
電磁石を有したステータと、を備えたアクチュエータにおいて、前記支軸の一端面と、前記上下すべり軸受のうちで前記
ステータが設けられているのとは反対側のすべり軸受の
前記支軸の一端面と対向している端面との間に弾性部材
を縮設し、該弾性部材にてロータをステータ方向に付勢
して支軸の他方の端面を、他方のすべり軸受の端面に当
接させるとともに、前記永久磁石の一端面と前記フラン
ジ部との間、および永久磁石の他端面とそれに対向する
前記磁性体プレートの端面との間に所定寸法の隙間を形
成したことを特徴とするアクチュエータ。