JPH02223367A

JPH02223367A - アクチュエータ

Info

Publication number: JPH02223367A
Application number: JP4343589A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Kakizaki; 柿崎　忍; Yoshiaki Watanabe; 渡辺　嘉昭
Original assignee: Atsugi Unisia Corp
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1989-02-23
Publication date: 1990-09-05

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】産業上の利用分野本発明は減衰力可変型液圧緩衝器等に用いるアクチュエ
ータに関するものである。

従来の技術従来から自動車のサスペンション装置として、自動車の
走行状態に応じて液圧緩衝器の減衰力を調整することが
可能な所謂減衰力可変型液圧緩衝器が知られている。こ
れは、作動液の充填されたシリンダ内を２つの液室に画
成するピストンがシリンダ内を伸行程（ピストンロッド
が伸長作動して、ピストンがシリンダ内を上動し、液圧
緩衝器の上下長が長くなる動作）または圧行程（ピスト
ンロッドが圧縮作動して、ピストンがシリンダ内を下動
し、液圧緩衝器の上下長が短くなる動作）において、作
動液を各液室間に置換流通させることによって減衰力を
発生する減衰力発生機構と、この減衰力発生機構内を通
過する作動液の一部を各液室間にバイパスする減衰力可
変機構とを備えて・いる。

上記減衰力可変機構はピストンを固定したピストンロッ
ドに形成されたバイパス通路と、このバイパス通路内に
収容された調整子とを備え、この調整子をコントロール
ロッドを介して連結したアクチュエータによって回動し
、調整子に形成された複数の口径の異なるオリフィスの
何れか一つのオリフィスを選択することによって、前記
バイパス通路を流通する作動液のバイパス量を調整し、
例えばソフト、ミデイアム、ハードの各減衰力可変モー
ドを設定するようになっている。

ところで前述のアクチュエータの中には、実開昭５８−
７２５４６号公報に示されているように、ピストンロッ
ドの上端に嵌合したテーブルと、減衰力可変用の調整子
を連結させる出力軸と、この出力軸の外周に固定された
永久磁石を有するロータと、このロータの径方向に離反
した部位に配置されて、前記テーブルに固定された複数
の電磁石を有するステータとを備、え、この複数の電磁
石を選択的に励磁することによって、永久磁石を吸引し
て出力軸を回動し、もって調整子をバイパス通路に対し
て回動するようにしたものがある。

発明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、ロータの径方向に対向させてステータを配置した構
成となっていたため、例えばアクチュエータとしてのト
ルクアップが要求される場合には、■永久磁石の断面積
を大きくする、■永久磁石の長さ、つまり出力軸から永
久磁石の外端までの距離を大きくする、■ステータコイ
ルの容・量を大きくして電磁石の磁界を強くする等の手
段が必要であるため、アクチュエータとして限られたス
ペース内で所望の出力特性を得ることが困難であるとい
う課題があった。

そこで本発明はこのような従来のアクチュエータが有し
ている課題を解消して、所望の出力特性を得ることがで
きるとともに、アクチュエータ自体の占める全体的なス
ペースを増大させることがない°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本発明は上記の目的を達成するために、所定の軸回りに
回転可能で、円周方向に所定間隔を持って配置された複
数の極を持つ永久磁石を有するロータと、前記永久磁石
の回転軌跡に対面する一方の面上に所定間隔を持ってマ
グネットコア端が配列される複数個の電磁石を備えたス
テータと、前記電磁石のマグネットコアの他端同志を連
結する第１の磁性体プレートと、前記永久磁石の電磁石
側とは反対の極同志を連結して、永久磁石とともに回転
する第２の磁性体プレートとを備えたアクチュエータの
構成にしである。

作用かかる構成によれば、前記ロータからは該ロータに形成
された永久磁石から第２の磁性体プレート、マグネット
コア及び第１の磁性体プレートを通るループ状の磁束が
形成される一方、ロータの駆動時にはステータに具備さ
れた電磁石に対して所定の励磁電流を通電することによ
り、隣接するステータからロータの永久磁石、第２の磁
性体プレート、マグネットコア及び第１の磁性体プレー
トを通るループ状の磁束が形成され、これらの磁束によ
ってステータとロータとの間隔α間には反発磁界と吸引
磁界とが生じることになり、その結果ロータを回転させ
ることができる。

又、上記電磁石に通電する励磁電流の大きさ及び向きを
調整することにより、ロータの回転トルク及び回転方向
をコントロールすることができる。

実施例以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。尚、
本実施例では減衰力可変型液圧緩衝器に施用したアクチ
ュエータを図示しである。

第１図により全体的に示す１は減衰力可変型液圧緩衝器
であって、作動液が充填されたシリンダ２と、該シリン
ダ２の内部を２つの液室３，４に画成するピストン５と
、このピストン５に設けられて該ピストン５がシリンダ
２内を移動する際に減衰力を発生する減衰力発生機構６
と、ピストン５が一端側に取付けられているピストンロ
ッド７と、このピストンロッド７に設けられて前記減衰
力発生機構６を介して２つの液室３，４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８
とを備えている。

上記減衰力発生機構６は、ピストン５にその径方向に離
間配置されて上下方向に貫通された複数の通路６ａと、
ピストン５の上面に設けられて前記複数の通路６ａのう
ちの少なくとも一つを液室３に連通させるスリット６ｂ
と、ピストン５の下面に設けられて前記複数の通路６ａ
のうちの別の少なくとも一つを液室４に連通させるスリ
ット６Ｃと、ピストン５の下面に配置されて圧行程で複
数の通路６ａを覆蓋し、且つ伸行程で開動する伸側弁体
６ｄと、ピストン５の上面に配置されて伸行程で複数の
通路６ａ′４：覆蓋し、且つ圧行程で開動する圧側弁体
６ｅとを備え、伸行程と圧行程とにおいて、ピストン５
のシリンダ２内での移動につれて作動液を液室３，４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。

又、前記減衰力可変機構８は、ピストンロッド７に穿設
されて２つの液室３，４を減衰力発生機構６をバイパス
して連通ずるバイパス通路９と、このバイパス通路９内
に回動自在に収容された調整子１０とを備えている。こ
の調整子１０にはピストンロッド７の軸心部に貫挿した
コントロールロッド１１を介してアクチュエータ１２が
連結されており、このアクチュエータ１２によって調整
子１０に設けた複数の口径の異なるオリフィス１０ａの
うちの一つのオリフィス１０ａをピストンロッド７のバ
イパス通路９の周壁に設けた連通孔１３に選択連通する
ことによって、調整子ＩＯがバイパス通路９を流通する
作動液のバイパス量を調整するようになっている。

更にピストンロッド７のシリンダ２を封止的に貫通する
他端（上端）は、アッパマウントインシュレータ１５に
取付けられている。即ち、アッパマウントインシュレー
タ１５を貫通し、アッパマウントインシュレータ１５よ
り上方に突出したビストンロッド７のねじ部にナツト１
６を締結して取付けられ、このアッパマウントインシュ
レータ１５は公知の形式で車体に取付けられる。

ここで前記アクチュエータ１２の内部構造を第２図の要
部断面図に基づいて詳述する。即ちこのアクチュエータ
１２は、非磁性体の樹脂材料から成る上部ケーシング１
９及び下部ケーシング２０とを備え、該上部ケーシング
１９の開口周縁部を下部ケーシング２０の外周縁に嵌合
装着させることによって、ケーシング１９，２０内には
空間部２６が形成される。この空間部２６の内方上部に
は軸受２１が配置され、該軸受２１にはロータ軸２２が
回動自在に嵌合されているとともに、このロータ軸２２
の基部２２ａの下面には出力軸２３が揺動可能に連結さ
れている。即ち、上記の出力軸２３の上端には大径部２
３ａが形成されていて、この大径部２３ａと下部ケーシ
ング２０の下壁間に弾性材５０が介挿されており、この
大径部２３ａがロータ軸２２の基部２２ａと一対で回転
するように該基部２２ａの下面にフロートされた状態に
連結されている。又、前記下部ケーシング２０の下面外
周縁には、第１図に示す複数のフランジ２７が径方向に
延設されていて、このフランジ２７がアッパマウントイ
ンシュレータ１５に設けられたアクチュエータブラケッ
ト２８にボルト２９で固定されるようになっている。又
、前記下部ケーシング２０の下面中央部にはボス２０ａ
が下方に向けて突設されており、このボス２０Ｈの外周
面に蓋体３０が嵌合され、且つこの蓋体３０の下面に形
成された開口部３０ａを介して前記出力軸２３とコント
ロールロッド１１とが連結されている。更にボス２０ａ
の内側には挿通孔３２が形成されており、この挿通孔３
２に前記ピストンロツ、ドアの上端を０リング等のシー
ル部材３１を介して嵌合させである。

又、上部ケーシング１９の頂壁内面には、軸受孔３３が
下方に向けて開放して形成されていて、該軸受孔３３内
に前記軸受２１が嵌合固定されている。尚、この軸受２
１と後述する第１の磁性体プレート３５とが可締められ
ている。

上記１部２２ａの軸回りには、ロータ４４が固定されて
いる。このロータ４４には、詳細な構造は後述するよう
に円周方向に所定間隔をもって複数個の永久磁石が配置
されている。尚、上記した複数個の永久磁石は、後述す
るようにロータ４４の厚み方向に対して選択的に着磁さ
れたことにより形成されている。

更に前記ロータ軸２２を中心として同心円状に複数個の
ステータ２４が配置されている。このステータ２４は、
前記ロータ４４に配置された永久磁石の回転軌跡に対面
する面上に所定の間隔αを持って配置されるマグネット
コア３６と、このマグネットコア３６の外周面に固着さ
れたボビン３７と、該ボビン３７に巻装されたコイル３
８とから成り、上記マグネットコア３６．ボビン３７及
びコイル３８とによって電磁石４２が構成される。

３５は上記電磁石４２を構成するマグネットコア３６の
他端同士を連結する第１の磁性体プレートである。

又、ロータ４４には、該ロータ４４に配置されて上記電
磁石４２とは反対側にある前記永久磁石の極同志を連結
する第２の磁性体プレート４３が、該ロータ４４ととも
に回転可能に配置されている。

３９はボビン３７とステータコア３６のフランジ部３６
ａ間に挟着して配置されたプリント基板であり、このプ
リント基板３９にハーネス４０が接続されていて、該ハ
ーネス４０は上部ケーシング１９と下部ケーシング２０
間に嵌着されたグロメット４１を貫通して外方に導出さ
れている。即ち外部に装備された図外の電源からハーネ
ス４０及びプリント基板３９を介して前記電磁石４２を
構成するコイル３８に励磁電流が通電されるようにしで
ある。

前記したように上記複数個のマグネットコア３６の端部
は、ロータ４４に形成された永久磁石の磁界の向きに対
向する範囲内の円周上で、且つ該ロータ４４と所定の間
隙αを持って配置されている。具体的には、ロータ４４
がロータ軸２２を中心として回動したときに、複数個の
ステータ２４のマグネットコア３６の下面がロータ４４
の外周部上かられずかに遊離した状態になるようにしで
ある。

第３図は前記軸受２１側に装着されたステータ２４を構
成するマグネットコア３６及び第１の磁性体プレート３
５と、該軸受２Ｉに回転可能に支持されたロータ軸２２
及びこのロータ軸２２の基部２２ａに固定されたロータ
４４及び第２の磁性体プレート４３のみを取り出して示
す拡大図であり、ステータ２４を構成するコイル３８に
励磁電流を通電することによってロータ４４の回転状態
が制御される。

又、第４図乃至第６図は上記ステータ２４とロータ４４
との展開図であって、以下この展開図を用いて上記ロー
タ４４の回転動作の説明を行う。

即ち図中のり、、Ｌ、、Ｌ、、Ｌ、はロータ４４に形成
された永久磁石としての着磁部を示し、（２１ｒ　ｆｆ
ｔ。

Ｑ、、　１２．は該ロータ４４の無着磁部を示している
。

これによりロータ゛４４からは、破線に１及び矢印Ａに
示したように着磁部り、、Ｌ、から第２の磁性体プレー
ト４３内を通過し、この第２の磁性体プレート４３から
着磁部Ｌｌ＋Ｌｒ３＋　マグネットコア３６及び第１の
磁性体プレート３５を通るループ状の磁束が形成される
。

一方、第５図はステータ２４の電磁石４２に励磁電流を
通電した際のマグネットコア３６によって生ずる磁束の
流れを示しており、１例として隣接するステータ２４ａ
とステータ２４ｂからは鎖線に、及び矢印Ｂに示したよ
うに、着磁部Ｌ　！　＋第２の磁性体プレート４３２着
磁部Ｌ　４＋　マグネットコア３６及び第１の磁性体プ
レート３５を通るループ状の磁束が形成される。従って
上記の磁束Ａ、Ｂによってステータ２４とロータ４４と
の間隔αには反発磁界Ｐ、、Ｐ、と吸引磁界Ｑとが生じ
ることになり、その結果ロータ４４は矢印Ｃ方向に回転
する。第６図は上記回転が終了した直後の安定状態を示
している。

上記の動作を要約すれば、複数のステータ２４のうちの
少なくともロータ４４の着磁部と対向している電磁石に
は、該着磁部の反発磁界Ｐ、、Ｐ。

を発生させるとともに、ロータ４４の回動光にある電磁
石には、該着磁部に吸引磁界Ｑを発生させるように、前
記ステータ２４に装備された電磁石４２を励磁させれば
良い。

従ってステータ２４の電磁石４２に通電する励磁電流の
大きさ及び向きを調整することにより、ロータ４４の回
転トルク及び回転方向をコントロールすることができる
。

第７図はこのようにして得られたアクチュエータ１２を
用いて、車両に装備された減衰力可変型液圧緩衝器の減
衰力を調整する際のシステム回路図であり、図中の５５
．５６は各車輪毎に装備された磁界切換手段、５７は選
択スイッチ、５８はヒユーズ、５９はイグニションスイ
ッチ、６０は電源である。選択スイッチ５７はソフトＳ
、ハードＨ、ミデイアムＭの各接点を具備し、イブニラ
シコンスイッチ５９をオンにした際に電源６０から得ら
れる励磁電流を磁界切換手段５５．５６に対して選択的
に供給するものである。

又、磁界切換手段５５．５６は前記したようにアクチュ
エータ１２の駆動時に、複数のステータ２４のうちの少
なくともロータ４４に形成された永久磁石と対向してい
るステータには、該永久磁石の反発磁界を発生させると
共に、ロータ４４の回動光に在るステータには、該ロー
タ４４に形成された永久磁石の吸引磁界を発生させるよ
うに、前記複数の電磁石を選択的に励磁させるように構
成されており、夫々一対のソフト励磁手段Ｓ　ｌ＋Ｓ２
、ハード励磁手段Ｈ，，Ｈ，及びミデイアム励磁手段Ｍ
、、Ｍ、を具備している。

このような構成によれば、運転者の手操作によって前記
選択スイッチ５７をソフトＳ、ハードＨもしくはミデイ
アムＭの何れかに切り換えることにより、磁界切換手段
５５．５６により前記ステふ夕２４の電磁石４２に供給
する励磁電流が適宜に切換えられて、前記した動作原理
に基づいて液圧緩衝器の減衰力を調整することができる
。

発明の効果以上詳細に説明したように、本発明にかかるアクチュエ
ータによれば、所定の軸回りに回転可能で、円周方向に
所定間隔を持って配置された複数の極を持つ永久磁石を
有するロータと、前記永久磁石の回転軌跡に対面する一
方の面上に所定間隔を持ってマグネットコア端が配列さ
れる複数個の電磁石を備えたステータと、前記電磁石の
マグネットコアの他端同志を連結する第１の磁性体プレ
ートと、前記永久磁石の電磁石側とは反対の極同志を連
結して、永久磁石とともに回転する第２の磁性体プレー
トとを備えたアクチュエータの構成にしたので、以下に
記す作用効果がもたらされる。

苧ちロータからは該ロータに形成された永久磁石から第
２の磁性体プレート、マグネットコア及び第１の磁性体
プレートを通るループ状の磁束が形成される一方、ロー
タの駆動時にはステータに具備された電磁石に対して所
定の励磁電流を通電することにより、隣接するステータ
からロータの永久磁石、第２の磁性体プレート、マグネ
ットコア及び第１の磁性体プレートを通るループ状の磁
束が形成され、これらの磁束によってステータとロータ
との間隔α間に反発磁界と吸引磁界とが生じて、ロータ
を回転させることができる。上記の動作に際して電磁石
に通電する励磁電流の大きさ及び向きを調整することに
より、ロータの回転トルク及び回転方向を自在にコント
ロールすることができる。　更に本発明の場合、アクチ
ュエータ自体が小形化されるので、該アクチュエータを
車体に取付けた場合に、アクチュエータの占有面積を小
さくすることができて、他の機能部品の取付けに支障を
招くことはない。

しかもロータの回動初期には、停止位置で互いに対向し
ている永久磁石と電磁石との間に作用する磁界が回動抵
抗として働くことがなく、むしろ回転補助力として働（
ので、アクチュエータを高出力にすることができるとい
う等の新規な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるアクチュエータを適用した減衰
力可変型液圧緩衝器の一実施例を示す断面図、第２図は
本発明にかかるアクチュエータを示す要部断面図、第３
図は第２図の部分的拡大図、第４図、第５図、第６図は
本発明にかかるアクチュエータの動作原理を示す概要図
、第７図は上記アクチュエータを減衰力可変型液圧緩衝
器に適用した際のシステム回路図である。１・・・減衰力可変型液圧緩衝器、１２・・・アクチュエータ、１９・・・上部ケーシング
、２０・・・下部ケーシング、２Ｉ・・・軸受、２２・
・・ロータ軸、２３・・・出力軸、２４・・・ステータ
、３５・・・第１の磁性体プレート、３６・・・マグネ
ットコア、３７・・・ボビン、３８・・・コイル、３９
・・・プリント基板、４０・・・ハーネス、２・・・電
磁石、４３・・・第２の磁性体プレートζ４・・・ロー
タ、５５．５６・・・磁界切換手段、７・・・選択スイ
ッチ、５９・・・イグニッションスイチ、６０・・・電
源。第１図外３名第２図！９　上部ケーソング２０・下部ケーノング２１　・輪受２２・ロータ軸２３　出力軸２４　・ステータ２６　空間部３０・・蓋体３５・・・第１の磁性体プレート３６・・・マグネットコア３７・・ボビン３８・コイル３９・・・プリント基板４２・・・１１１石４３・・第２の磁性体プレート４４・・ロータ第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の軸回りに回転可能で、円周方向に所定間隔
を持って配置された複数の極を持つ永久磁石を有するロ
ータと、前記永久磁石の回転軌跡に対面する一方の面上
に所定間隔を持ってマグネットコア端が配列される複数
個の電磁石を備えたステータと、前記電磁石のマグネッ
トコアの他端同志を連結する第１の磁性体プレートと、
前記永久磁石の電磁石側とは反対の極同志を連結して、
永久磁石とともに回転する第２の磁性体プレートとを備
えたことを特徴とするアクチュエータ。