JPH01210636A - アクチュエータ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、減衰力可変型液圧緩衝器等に用いられるア
クチュエータに関する。

従来の技術 自動車のサスベンジギン装置として車両の走行状聾に応
じて液！、是、緩衝器の減衰力をアクチュエータによっ
て例えばソフト、ミデイアム、ハードの可変モードに調
整することが可能な所謂減衰力可変型液圧緩衝器が知ら
れている。そして、上記アクチュエータは、従前からい
ろ゛）ろ改良されておリ、本出願人も例えば実願昭６１
−１６７８４９号公報に記載された技術を提供している
。

第８図〜第９図に基づいてその概略を説明すれば、図中
ｌ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が回転可能に軸受されている
と共に、該出力軸４、の外方に周方向に沿って配置され
たステータ５が固定されている。上記出力軸４は、下端
が図外の液圧緩衝器内の作動油の流量をオリフィスによ
って可変にする調整子にコントロールロッド６を介して
連結していると共に、外周には上記ベースプレート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８
ａ、８ｂを対向して有するロータ７が固着されている。

一方、上記ステータ５は、周方向に沿って等間隔で配設
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ＩＯを介してケーシン
グｌ内に固定されていると共に、上記永久磁石８ａ、８
ｂの磁界の向きに対向する範囲内に永久磁石８ａ、８ｂ
の上方に所定間隙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の回転中心を挾ん
で相対峙する電磁石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、上記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、したがって、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。このため、電磁石９ａ〜９ｆの磁界がケーシ
ングｌによって集束されているときには、互いに打ち消
し合うことなくマグネットコアＡ−Ｆからベースプレー
ト３の外周側、カバー２の外周側を経由してマグネット
コアＡ−Ｆに戻る経路をたどって磁束密度が高められ、
もって電磁石の磁界が強化されている。

発明が解決しようとする問題点 上記従来のアクチュエータにあっては、上述のようにケ
ーシングｌのカバー２とベースプレート３を磁性体で形
成して、これらを磁気回路の一つとして利用するように
なっているため、カバー２とベースプレート３とを金属
材で形成する必要がある。したがって両者２．３の接合
は、かしめや溶接あるいは接着剤などによって行われる
。しかし、かしめや溶接処理を行った場合には、外周が
予め塗装されたケーシング１の上記溶接個所などの塗装
が剥離されてしまう。このため、再度防錆処理をしなけ
ればならず、製造作業が煩雑になる。

また、接着剤で接合した場合には、該接着剤がケーシン
グｌ内に流れ込んで可動部等を固着してしまったり、あ
るいは接着強度自体が信頼性に欠ける。また、かしめ等
の場合には気密性保持のために接合個所にシール部材を
形成しなければならない。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記従来の問題点に鑑みて案出されたもの
で、ケーシング内に回転可能に装着されて減衰力可変用
の調整子に連結する出力軸と、この出力軸の外周に固定
された永久磁石を有する口−夕と、上記ケーシング内に
周方向へ等間隔に離間して固定され、かつ選択的に励磁
されて上記ロータを所定位置に吸引回転させる複数の電
磁石を有するステータとを備え、上記複数の永久磁石の
磁界の向きを上記出力軸の軸心方向と平行に設定する一
方、上記複数の電磁石を上記永久磁石の磁界の向きに対
向する範囲内の円周上に、かつ永久磁石と所定間隙をも
って配置し、さらに上記永久磁石と電磁石を挾んだケー
シング内の上下位置に２枚の磁性体プレートを非磁性体
部材を介して対向配置したことを特徴としている。

作用 上記構成のこの発明によれば、電磁石への励磁によって
形成される磁気回路を、永久磁石を介して一方側の磁性
体プレート及び他方側の磁性体プレートを経由して電磁
石へ戻るよう形成できる（第３図参照）。したがって、
従来のようなケーシングを磁性体で形成する必要がなく
なり、該ケーシングを合成樹脂材で一体的に成形するこ
とが可能となる。

実施例 第７図は、この発明に係るアクチュエータが適用された
減衰力可変型液圧緩衝器を示しており、この液圧緩衝器
ＩＩは、作動液が充填されたシリンダ１２と、これの内
部を２つの液室１３，１４に画成するピストン１５と、
このピストン１５に設けられて該ピストン１５がシリン
ダ１２内を移動する際に減衰力を発生する減衰力発生機
構１６と、ピストン１５が一端側に取り付けられている
ピストンロッド１７と、このピストンロッド１７に設け
られ減衰力発生機構１６を介して２つの液室１３，１４
間に置換流通され得る作動液のバイパス量を調整する減
衰力可変機構１８とを備えている。

上記減衰力発生機構１６は、ピストンＩ５にその周方向
に離間配置されて上下方向に貫通された複数の通路１６
ａと、ピストン１５の上面に設けられて複数の通路ｔｅ
ａのうちの少なくとも一つを液室１３に連通させるスリ
ット１６ｂと、ピストン１５の下面に設けられて複数の
通路１６ａのうちの別の少なくとも一つを液室１４に連
通させるスリット１６ｃと、ピストン１５の下面に配置
されて圧行程で複数の通路１６ａを覆蓋しかつ仲、行程
で開動する伸側弁体１６ｄと、ピストン１５の上面に配
置されて伸行程で複数の通路１６ａを覆蓋しかつ圧行程
で開動する圧側弁体１６ｅとを備え、伸行程と圧行程と
において、ピストン１５のシリンダ１２内での移動に伴
って、作動液を液室夏３゜１４間に置換流通させること
によって減衰力を発生するようになっている。

減衰力可変機構１８は、ピストンロッド１７に穿設され
て減衰力発生機構１６をバイパスして２つの液室１３，
１４を連通するバイパス通路１９と、このバイパス通路
１９内に回動自在に収容された調整子２０とを備えてい
る。この調整子２０は、ピストンロッド１７の軸心部に
貫挿したコントロールロッド２１を介してアクチュエー
タ２２と連結しており、このアクチュエータ２２によっ
て調整子２０に設けた複数の口径の異なるオリフィス２
０ａのうちの一つのオリフィス２０ａをビストンロッド
１７のバイパス通路１９周壁に設けた連通孔２３に選択
連通ずることによって、調整子２０がバイパス通路１９
を流通する作動液のバイパス潰を調整するようになって
いる。ピストンロッド１７は、シリンダ１２を封止的に
貫通する他端（上端）がアッパマウントインシュレータ
２５に取り付けられている。即ち、アッパマウントイン
シュレータ２５を貫通し、アッパマウントインシュレー
タ２５より上方に突出したピストンロッド１７のねじ部
にブラケット２４と一緒にナツトを締結して取り付けら
れ、このアッパマウントインシュレータ２５は、公知の
形式で車体に取り付けられる。

また、ブラケット２４にフランジ部２６を介して固定さ
れた上記アクチュエータ２２は、第１図及び第２図に示
すように、ケーシング３ｏ内に上下のステータプレート
３１．３２と出力軸３３とロータ３４とステータ３５と
を備えている。

上記ケーシング３０は、合成樹脂材からなる有蓋筒状の
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
を例えば超音波溶着によって接合して両者３６．３７間
の気密性を保持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か形成されている
と共に、該ボス部３７ｂの中実軸方向に上記出力軸３３
が貫通する軸受孔３７ｃが形成されている。

マタ、軸受孔３７ｃの下部外周には、ピストンロッド１
７の上端をシールするシール部材３８が設けられている
と共に、上部外周に軸受３９が固着されている。

上記上下のステータプレート３１．３２は、磁性体の円
盤状金属板からなり、アッパカバー３６の内面に当接し
た上側ステータプレート３１とロアカバー３７の内面に
当接した下側ステータプレート３２が、上記ステータ３
５の後述する合成樹脂材（非磁性体）からなるマウント
ベース４０を介して上下に対向して固定されている。ま
た、上側ステータプレート３１は、アッパカバー３６の
内径と略同径に形成され、第２図に示すように、周方向
に等間隔で６つの矩形状凹部４１・・・が形成されてい
る。この凹部４１は、略周方向の内外端縁４］ａ、４１
ｂが傾斜状に形成されている（第１図参照）が、略径方
向の両側端４１ｃ、４１ｃは磁束範囲の境界を適格に仕
切るため（ロータ３４の着磁位置を確実ならしめるため
）に直角に形成されている。

上記出力軸３３は、上記下側軸受３９及び上側ステータ
プレート３１の中央孔に嵌着した上部軸受４２に軸受さ
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、上記軸受孔３７ｃから下方へ突出
した下部が上記コントロールロッド２１の上部に連結し
ている。尚、上記出力軸３３と筒部４３とは、該筒部４
３の上端から下方へ所定長さに形成された長溝４３ａ内
に上記出力軸３３に設けられた突起部３３ａが嵌合して
連結されており、両者はコントロールロッド２１の取付
誤差等を考慮して僅かなりリアランスをもって連結して
いる。

また、上記筒部４３の外周には、上記ロータ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。上記支軸４４は、合成樹脂
材からなり、上部環状溝が上記上側の軸受４２に支持さ
れている一方、筒状の下部がステータ３５の合成樹脂材
からなるマウントベース４０内側の屈曲状内端面に摺動
可能に支持されている。この支軸４４の外周面に径方向
に水平に延設された鍔部４４ａに、上記永久磁石４５が
嵌合固定されている。この永久磁石４５は、上面が上記
上側ステータプレート３１に微小隙間をもって近接配置
されていると共に、外径が上側ステータプレート３１よ
り小さくかつ下側ステータプレート３２と略同径に設定
されている。また、この永久磁石４５は、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４６゜４７．４８．４９を備えている。つまり、この
主・副永久磁石部４６，４７，４８．４９は、出力軸３
３を中心とした対称位置にあるもの同士が夫々主永久磁
石部４６．４７と副永久磁石部４８，４９になっており
、夫々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４６，４７．４Ｂ、
４．９の磁界の向きは夫々矢印Ｘ及びｙで示すように出
力軸３３の軸方向と平行に設定されている（第４図参照
）。

上記ステータ３５は、上記合成樹脂製の上記マウントベ
ース４０と６つの電磁石５０〜５５とを備えている。上
記マウントベース４０は、内端縁が上記下側軸受３９の
外周に固定されていると共に、外端部が上下のステータ
プレート３１．３２を保持しつつアッパカバー３６とロ
アカバー３７との間に固定されている。上記各電磁石５
０〜５５は、ロータ３４の周方向に等間隔に離間して配
置されており、マグネットコア５０ａ〜５５λと、これ
の上下方向中間部の外側にベースマウント４０と一体成
型されてなるボビン５０ｂ〜５５ｂを介して巻装された
ソレノイド５０ｃ〜５５ｃとを備えている。上記マグネ
ットコア５０ユ〜５５ａは、下端部が上記下側ステータ
プレート３２にかしめ固定されている一方、フランジ状
の上端部が永久磁石４５の下面に一定の隙間をもって近
接配置されている。すなわち、これらのマグネットコア
５０ａ〜５５ａは上記永久磁石４５の磁界の向きに対向
する範囲内に永久磁石４５の下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４６．４７が出
力軸３３を中心として回動したときに、６個のマグネッ
トコア５０ａ〜５５ユの上面が主・副永久磁石部４６，
４７，４８゜４９の下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５０〜５５
のうち出力軸３３を挾んで相対峙する２つは、電気的に
２個一組になっている。

更に、６個の電磁石５０〜５５のソレノイド５００〜５
５ｃは第５図に示すように磁界切換手段５６、ヒユーズ
５７．イグニションスイッチ５８を介して電源としての
バッテリー５９に接続されている。磁界切換手段５６は
複数の減衰力可変モード設定接点としての例えばソフト
モード設定接点Ｓ、ハードモード設定接点Ｈ，ミデイア
ムモード設定接点Ｍを有する選択スイッチになっており
、ロータ３４の駆動時に、複数の電磁石５０〜５５のう
ちの少なくとも主永久磁石部４６．４７と対向している
電磁石に主永久磁石部４６．４７の反発磁界を発生させ
ると共に、主永久磁石部４６゜４７の回動光に在る電磁
石に主永久磁石部４６゜４７の吸引磁界を発生させるよ
うに、複数の電磁石５０〜５５を選択的に励磁させるよ
うに構成されている。ソフトモード設定接点Ｓ。ハード
モード設定接点Ｈ，ミデイアムモード設定接点Ｍそれぞ
れは１つの可動接点ａと２つの固定接点す、　ｃとを備
え、可動接点ａが固定接点すに常に接続されていて、図
外の減衰力可変用コントローラからのモード設定信号に
よって可動接点ユが固定接点Ｃに接続されるように切換
接点構成されている。

ソフトモード設定接点Ｓ、ハードモード設定接点１−１
．ミデイアムモード設定接点Ｍそれぞれの固定接点すは
、バッテリ５９の負極に接続されており、また固定接点
Ｃは、バッテリ５９の正極に接続されている。この実施
例では、６個の電磁石５０〜５５のうちの２個一組にな
ったソレノイド５０Ｃ３５３ｃは直列に結線され、この
２個一組のソレノイド５０ｃ、５３ｃのうちの一方のソ
レノイド５０ｃの一端が磁界切換手段５６のソフトモー
ド設定接点Ｓの可動接点ａに接続されている。また、６
個の電磁石５０〜５５のうちの別の２個一組になったソ
レノイド５１ｃ、５４ｃは、直列に結線され、この２個
一組のソレノイド５１ｃ、５４ｃのうちの一方のソレノ
イド５１ｃの一端が磁界切換手段５６のハードモード設
定接点Ｉ（の可動接点＆に接続されている。さらに、６
個の電磁石５０〜５５のうちのまた別の２個一組になっ
たソレノイド５２ｃ、５５ｃは直列に結線され、この２
個一組のソレノイド５２ｃ、５５ｃのうちの一方のソレ
ノイド５２ｃの一端が磁界切換手段５６のミデイアムモ
ード設定接点Ｍの可動接点＆に接続されている。ソレノ
イド５３ｃ、５４ｃ、５５ｃの他端は、互いに結線され
ている。つまり第６図に示すように直列に結線されたソ
レノイド５０Ｃ１５３ｃの組と、直列に結線されたソレ
ノイド５１ｃ、５４ｃの組と、直列に結線されたソレノ
イド５２ｃ、５５ｃの組それぞれは磁界切換手段５６を
介してＹ結線されている。一方、主永久磁石部４６．４
７それぞれの周方向両側には、副永久磁石部４８．４９
が配設されいる。これら副永久磁石部４８．４９の磁界
の向きは第４図に矢印Ｙで示すように主永久磁石部４６
．４７の磁界の向きと逆向きに設定されている。これら
の副永久磁石部４８．４９は例えば第２．４．５図に示
すように主永久磁石部４６．４７の周方向中央部が電磁
石５０．５３の真上に位置するとき、両隣りの電磁石５
１．５２および両隣りの電磁石５４．５５に跨って配置
されて、萌記選択的に励磁される電磁石即ち主永久磁石
部４６．４７の回動光に在る電磁石との間でロータ３４
の回動方向への反発力を発生するようになっている。

以上の実施例の構造によれば、イグニションスイッチ５
８をオン動作したまま、磁界切換手段５６のソフトモー
ド設定接点Ｓの可動接点ａ１あるいはハードモード設定
接点Ｈの可動接点ａさらにはミデイアムモード設定接点
Ｍの可動接点このいずれか一つを固定接点すから固定接
点Ｃに切り換えて減衰力可変モードをソフトモード、ハ
ードモード１　ミデイアムモードにすると、バブテリ５
９からソレノイド５０ｃ〜５５ｃに励磁電流が供給され
て、２個一組のマグネットコア５０ａ、５３ａあるいは
５１ａ、５４ａさらには５２ａ、５５λには下表に示す
ような主永久磁石部４６．４７の吸引磁界１反発磁界を
生じる。

以下余白 いま、第４．５図に実線で示す状態において、磁界切換
手段５６によって、減衰力可変モードをソフトモードか
らハードモードに切り換えたと仮定すると、磁界切換手
段５６によって上表のハードモード欄のように複数の電
磁石５０〜５５のうちの２個一組のマグネットコア５１
ａ、５４ａが吸引磁界（第４図に示すＺ１方向の磁界）
を発生し、他のマグネットコア５０ａ、５３ａ、５２ａ
。

５５＋Ｌが反発磁界（第４図に示すＺ、方向の磁界）を
発生する。即ち、ロータの駆動時には、ソフトモードか
らハードモードに切り換わるときの主永久磁石部４６．
４７の回動光に在る２個一組の電磁石５１．５４が主永
久磁石部４６．４７の吸引磁界を発生すると共に、ソフ
トモードで主永久磁石部４６．４７と対向している２個
一組の電磁石５０．５３及び残りの２個一組の電磁石５
２．５５それぞれが主永久磁石部４６．４７の反発磁界
を発生する。この結果、主永久磁石部４６．４７は吸引
磁界を発生している２個一組の電磁石５１゜５４から吸
引力を受けると共に、反発磁界を発生している電磁石５
０．５３から反発力を受け、しかも、副永久磁石部４８
．４９が電磁石５２，５５から吸引力を受けると共に、
電磁石５１．．５４から反発力を受けて起動初期トルク
を得た後、出力軸３３が支軸４４を介して回動され、こ
の出力軸３３にコントロールロッド２Ｉを介して連結さ
れた調整子２０が回動され、調整子２０の複数の異なる
口径のオリフィス２０ａのうちの一つのオリフィス２０
ａがピストンロッド１７の連通孔２３に連通されて、減
衰力可変機構１８のバイパス量が調整されるのである。

前記出力軸３３の回動は磁界切換手段５６を介して選択
的に励磁された２ｇ−組のマグネットコア５０ａ、５３
ａあるいは５１ａ、５４ａさらには５２ａ、５５ａの磁
力線Ｚ、が主永久磁石部４６．４７の磁力線Ｘと平行に
なるところ、つまり磁界の最ら強い結合状態で停止され
る。

尚、この作動において、副永久磁石ｆｉｔ’（＝１８．
４９がマグネットコア５２ａ、５５ａを通過する際、両
者間に、上記作動を止めようとする保持力が働くが、同
時に、主・副永久磁石部４６．４７，４８．４９に吸引
力及び反発力が夫々駆動方向に働いているため、上記作
動には、同等支障は生じない。尚、副永久磁石部の磁界
の強さを主永久磁石の磁界の強さよりも弱くした場合に
は、ロータの回転が、その途中で副永久磁石と電磁石と
の間に生じる吸引作用によって阻止しようとする働きが
少なく、より円滑に行われる。

また、前記実施例にあっては、減衰力可変モードをソフ
ト・ハード・ミデイアムの３ポジシヨンに設定してソレ
ノイド５０ｃ〜５５ｃをＹ結線したものを例示して説明
したが、減衰力可変モードは２ポジシヨンあるいは４ポ
ジシヨン以上に設定することもてきる。

なお本発明にあっては図示は省略するが、電磁石を主永
久磁石の上方に配置したり、あるいは主永久磁石と副永
久磁石と電磁石とを２個以上設けたり、減衰力可変モー
ド切り換え完了後にあっても励＠、ｍ流を供給して出力
軸３３の可逆転を阻止したり、磁界切換手段をスイッチ
と整流素子とで＋（構成することらできろ。

さらに、電磁石を減衰力可変モードのポジションの数だ
け配置し、永久磁石をロータの一部の扇形部のみに配置
して任意の１組の電磁石で磁界を構成するようにしても
よい。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係るアクチュ
エータによれば、永久磁石の磁界の向きを出力軸の軸心
方向と平行にかつ同じ向きに設定する一方、複数の電磁
石を上記永久磁石の磁界の向きに対向する範囲内の円周
上に上記永久磁石に所定間隙をもって配置し、さらに上
記永久磁石と電磁石を挾んだケーシング内の上下位置に
２枚の磁性体プレートを非磁性体部材を介して対向配置
したため、電磁石で発生した磁界が互いに打ち消し合う
ことなく電磁石から上下の磁性体プレートを経由して元
の電磁石に戻る。これによって、磁束密度が高められる
ことは勿論のこと、従来のようにケーシングを磁性体で
作る必要がなくなり、その材質を任意に設定することが
できる。したがって、ケーシングを例えば合成樹脂材で
成形した場合には、上下カバーを溶着等により接合でき
るので気密性を十分に確保でき、シール部材が不要にな
る。また、ケーシングの防錆処理も不要となるので、製
造作業が容易になると共に、品質及び信頼性の向上が図
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るアクチュエータの一実施例を示
す断面図、第２図はこの実施例のアッパカバーを外して
示す平面図、第３図はこの発明の磁気回路を示す模式図
、第４図は主永久磁石部と副永久磁石部と電磁石との配
置を側面的に示す展開図、第５図は同実施例の電気回路
図、第６図は同実施例のソレノイドの結線を示す原理図
、第７図はこの実施例が適用される液圧緩衝器の一部断
面図、第８図は従来のアクチュエータを示す断面図、第
９図は第８図のＩ−１線断面図である。 ２０・・・調整子、２２・・・アクチュエータ、３０・
・・ケーシング、３１．３２・・・ステータプレート（
磁性体プレート）、３３・・・出力軸、３４・・・ロー
タ、４５・・永久磁石、５０〜５５・・・電磁石。 外２名 第２図 第５図 ヂ２ ２２　　　　　　　　　　筑７　団

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング内に回転可能に装着されて減衰力可変
   用の調整子に連結する出力軸と、この出力軸の外周に固
   定された複数の永久磁石を有するロータと、上記ケーシ
   ング内に周方向へ等間隔に離間して固定され、かつ選択
   的に励磁されて上記ロータを所定位置に吸引回転させる
   複数の電磁石を有するステータとを備え、上記複数の永
   久磁石の磁界の向きを上記出力軸の軸心方向と平行に設
   定する一方、上記複数の電磁石を、上記永久磁石の磁界
   の向きに対向する範囲内の円周上に、かつ上記永久磁石
   と所定間隙をもって配置し、さらに上記永久磁石と電磁
   石を挾んだケーシング内の上下位置に２枚の磁性体プレ
   ートを非磁性体部材を介して対向配置したことを特徴と
   するアクチュエータ。