JPH05263865A - 減衰力可変式ショックアブソーバの内蔵型ステッピングモータのロータ支持構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータの両端を支持する二つの軸受にスラス
ト荷重が与えられることを防止し、ステッピングモータ
の応答性を向上させ、消費電力を低減する。 【構成】 ステッピングモータのロータ２２を軸線１４
の周りに回転可能に支持するロータ支持構造体５０。軸
線１４に沿って互いに隔置された二つの軸受３８、４０
と、ピストンに固定され軸受３８を支持する環状のスト
ッパ２４と、ロータに遊嵌合し一端にてストッパに固定
された円筒体２６と、円筒体の他端に固定された環状部
材４６と、軸受４０を支持するガイド部材４４とを有す
る。ガイド部材は軸線の周りに延在するクリアランス４
８を残して環状部材に嵌合する状態にて溶接されること
により環状部材に固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、減衰力可変式ショック
アブソーバの内蔵型のステッピングモータに係り、更に
詳細にはステッピングモータのロータの支持構造体に係
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等のサスペンションに組込まれる
減衰力可変式ショックアブソーバは、一般に、ピストン
に設けられたバイパス通路の実効通路断面積を制御する
弁要素がアクチュエータによって駆動されることにより
減衰力を増減するようになっており、アクチュエータと
してピストンのロッド部に内蔵されるステッピングモー
タが従来より知られている。

【０００３】かかる内蔵型ステッピングモータのロータ
を支持する構造体の一つとして、例えば特願平３−２５
３０６６号の明細書及び図面に記載されている如く、軸
線（１４）に沿って互いに隔置されロータ（６６）を軸
線の周りに回転可能に支持する第一及び第二の軸受（５
８、５６）と、ピストンロッド（２６）に固定され第一
の軸受を支持する環状の第一の軸受支持部材（６２）
と、ロータに遊嵌合し一端にて第一の軸受支持部材に固
定された円筒体と、円筒体の他端の内側に嵌合し円筒体
の他端に溶接によって固定され第二の軸受を支持する第
二の軸受支持部材（６０）とを有するステッピングモー
タのロータ支持構造体が従来より知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来のロー
タ支持構造体は、第一の軸受支持部材（６２）に円筒体
の一端が溶接により固定され、第一の軸受支持部材に第
一の軸受（５８）及びロータ（６６）が装着されると共
にロータに第二の軸受（５６）が装着され、円筒体の他
端及び第二の軸受に嵌合するよう第二の軸受支持部材
（６０）が装着され、しかる後第二の軸受支持部材が円
筒体の他端に溶接されることによって形成される。しか
るに第二の軸受支持部材が円筒体の他端に溶接される際
に円筒体は必然的に軸線方向に部分的に熱膨張した後熱
収縮するため、円筒体の熱収縮によって第二の軸受支持
部材が第二の軸受に対し押付けられることに起因して第
一及び第二の軸受にスラスト荷重が与えられてしまい、
その結果ステッピングモータの回転抵抗が増大してその
応答性が悪化すると共に消費電力が増大し易いという問
題がある。

【０００５】本発明は、従来の減衰力可変式ショックア
ブソーバの内蔵型ステッピングモータのロータ支持構造
体に於ける上述の如き問題に鑑み、第一及び第二の軸受
にスラスト荷重が与えられず、これによりステッピング
モータの応答性を向上させ消費電力を低減し得るよう改
良されたロータ支持構造体を提供することを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、ショックアブソーバのピストンに内蔵され
減衰力切換え用の弁要素を駆動するステッピングモータ
のロータの支持構造体にして、軸線に沿って互いに隔置
され前記ロータを前記軸線の周りに回転可能に支持する
第一及び第二の軸受と、前記ピストンに固定され前記第
一の軸受を支持する環状の第一の軸受支持部材と、前記
ロータに遊嵌合し一端にて前記第一の軸受支持部材に固
定された筒体と、前記筒体の他端に固定された環状部材
と、前記第二の軸受を支持する第二の軸受支持部材とを
有し、前記第二の軸受支持部材は前記軸線の周りに延在
する所定のクリアランスを残して前記環状部材に嵌合す
る状態にて前記環状部材に対し溶接されることにより前
記環状部材に固定されていることを特徴とするステッピ
ングモータのロータの支持構造体によって達成される。

【０００７】

【作用】上述の如き構成によれば、第二の軸受を支持す
る第二の軸受支持部材は軸線の周りに延在する所定のク
リアランスを残して環状部材に嵌合し、その状態にて筒
体の他端に固定された環状部材に溶接されることにより
固定されているので、筒体の他端に環状部材が溶接され
る場合に筒体が軸線方向に部分的に熱膨張した後熱収縮
しても環状部材は第二の軸受支持部材を第二の軸受に対
し付勢することなく第二の軸受支持部材に対し自由に軸
線方向へ変位することができ、また第二の軸受支持部材
が環状部材に溶接される際にこれらの部材が部分的に熱
膨張した後熱収縮してもその熱収縮は主として径方向に
生じ、これらの部材は殆ど軸線方向には熱収縮せず、従
って第二の軸受支持部材が環状部材によって第二の軸受
に対し押付けられることはなく、これによりステッピン
グモータの回転抵抗が増大してその応答性が悪化するこ
とが回避されると共に消費電力が低減される。

【０００８】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明によるロータ支持構造体の第
一の実施例が組込まれたショックアブソーバの内蔵型ス
テッピングモータを示す縦断面図、図２は図１に示され
たロータ支持構造体を示す拡大縦断面図である。

【００１０】図１に於て、１０はショックアブソーバの
ピストンロッドを示している。ピストンロッド１０の下
端にはロッドエンド部材１２がねじ込みにより固定され
ており、図には示されていないがロッドエンド部材１２
には減衰力発生弁を有するピストン本体が固定されてい
る。ピストンロッド１０はその軸線１４に沿って延在す
るステッピングモータ収容孔１６を有しており、該収容
孔にはステッピングモータ１８が配置されている。ステ
ッピングモータ１８はステータ組立体２０と、該ステー
タ組立体に嵌合し軸線１４の周りに回転するロータ２２
とよりなっている。

【００１１】図示の実施例に於ては、ステータ組立体２
０はロッドエンド部材１２により収容孔１６内にてピス
トンロッド１０に対し固定された環状の第一の軸受支持
部材としてのストッパ２４と、一端にてストッパ２４に
溶接によって固定され軸線１４に沿って延在する円筒体
２６と、円筒体２６の周りに二列にて環状に配置された
複数個のステータ磁極部材２８と、各ステータ磁極部材
２８を一体に保持する樹脂製のボビン３０と、ボビン３
０に導線が巻回されることにより形成されたコイル３２
と、図にて下側のステータ磁極部材２８とストッパ２４
のフランジ部との間に介装された環状のスペーサ３４と
を有している。

【００１２】図１に示されている如く、ロータ２２は実
質的に円筒形のロータ本体３６を含み、ロータ本体３６
は軸線１４に沿って互いに隔置された第一の軸受３８及
び第二の軸受４０により軸線１４の周りに回転可能に支
持されている。ロータ本体３６の外周面にはステータ磁
極部材２８に整合して周方向に互いに隔置された二列に
て配列され且複数個の永久磁石４２が固定されており、
各永久磁石の径方向外周面は円筒体２６の内周面より僅
かに径方向内方へ隔置されており、これによりロータ２
２はコイル３２に電流が通電されると軸線１４の周りに
回転するようになっている。

【００１３】図２に詳細に示されている如く、軸受３８
のインナレースはロータ本体３６の下端の小径部３６ｂ
の外周面に圧入により固定され、アウタレースはストッ
パ２４の円筒部の２４ｂの内周面に圧入により固定され
ている。一方軸受４０のアウタレースはロータ本体３６
の上端の内周面に圧入により固定され、インナレースは
第二の軸受支持部材としてのガイド部材４４の下側の円
柱部の４４ｂの外周面に圧入により固定されている。ガ
イド部材４４の上側の円柱部は円筒体２６の上端に溶接
によって固定された環状部材４６との間に軸線１４の周
りに延在する所定のクリアランス４８を残して嵌合する
状態にて溶接されることにより環状部材４６に固定され
ている。

【００１４】特に図示の実施例に於ては、クリアランス
４８は軸線１４に沿って延在する円筒状の部分と軸線１
４に垂直に延在する部分とよりなっており、垂直に延在
する部分の幅は円筒状の部分の幅よりも大きく設定され
ている。また環状部材４６は円筒体２６の上端を受ける
肩部４６ａを有し、環状部材４６及びガイド部材４４は
クリアランス４８の図にて上端の部分に於てクリアラン
スに沿って軸線１４の周りに環状に例えば電子ビーム溶
接によって溶接されることにより互いに固定されてい
る。

【００１５】かくして軸受３８及び４０、ストッパ２
４、円筒体２６、ガイド部材４４、環状部材４６はステ
ッピングモータ１８のロータ２２を軸線１４の周りに回
転可能に支持するロータ支持構造体５０を構成してい
る。

【００１６】図１に示されている如く、ロータ本体３６
内にはボールねじ装置５２が配置されている。ボールね
じ装置５２は軸線１４に沿って延在し外周面に複数個の
ボール５４を受入れる螺旋溝を有するボールねじシャフ
ト５６と、外周面にてロータ本体３６の内周面に固定さ
れ内周面に複数個のボール５４を受入れる螺旋溝を有す
るアウタレース部材５８とを有している。シャフト５６
はその上端に断面矩形の突起５６ａを一体に有し、該突
起はガイド部材４４に設けられた断面矩形の孔６０に軸
線１４に沿って往復動可能に嵌入しており、これにより
ロータ本体３６が回転するとその回転方向に応じてシャ
フト５６が回転することなく軸線１４に沿って図にて上
方又は下方へ移動するようになっている。

【００１７】シャフト５６はその下端より軸線１４に沿
って下方へ延在する小径部５６ｂを一体に有し、該小径
部の先端には図には示されていないがピストン及びロッ
ドエンド部材１２に設けられたバイパス通路の実効通路
断面積を制御する減衰力制御弁の弁要素が固定されてい
る。かくしてロータ２２が軸線１４の周りに回転する
と、その回転運動がボールねじ装置５２によりシャフト
５６の軸線１４に沿う往復運動に変換され、これにより
弁要素が駆動されて減衰力が増減されるようになってい
る。

【００１８】尚ピストンに設けられた減衰力発生弁及び
減衰力制御弁は本発明の要旨をなすものではないので、
それらの詳細な説明を省略するが、必要ならば本願出願
人と同一の出願人の出願にかかる特願平３−２４８２７
６号又は特願平３−２５３０６６号の明細書及び図面を
参照されたい。

【００１９】更に図示の実施例に於ては、各ステータ磁
極部材２８の径方向外周縁はピストンロッド１０の収容
孔１６の壁面に実質的に密に当接しているが、ボビン３
０及びコイル３２は収容孔１６の壁面より径方向内方へ
隔置されており、これらにより郭定される空間には電気
絶縁性に優れ且熱伝導性に優れたシリコンオイル６２が
充填されている。またピストンロッド１０のうちステッ
ピングモータ１８を収容する部分の外周面には軸線１４
の周りに環状に延在する複数の冷却フィン６４が設けら
れており、これによりステッピングモータ１８に於て発
生した熱がシリコンオイル６２を経てピストンロッド１
０へ効率的に伝達され、更に冷却フィン６４によりその
周りの図には示されていないオイルへ効率的に伝達さ
れ、これによりステッピングモータの温度が高温度に昇
温することが防止されるようになっている。

【００２０】上述の如く構成されたステッピングモータ
のロータ支持構造体５０を形成する場合には、図２に示
されている如く、まずストッパ２４のフランジ部２４ａ
に円筒体２６の図にて下端が当接するようストッパ２４
の円筒部２４ｂに円筒体の一端を嵌合させ、円筒体を例
えば図２に於てＡにて示された軸線方向位置に於て全周
に亘り溶接することによりストッパに固定する。次いで
図１に示されている如く内部にボールねじ装置５２等が
配置されたロータ２２のロータ本体３６の肩部３６ａに
軸受３８のインナレースの図にて上端が当接するようロ
ータ本体３６の小径部３６ｂにインナレースを圧入する
ことによって軸受３８を装着する。

【００２１】次いでロータ２２等を円筒体２６の図にて
上端より円筒体内へ挿入し、軸受３８のアウタレースの
図にて下端がストッパ２４の肩部２４ｃに当接するよう
アウタレースを円筒部２４ｂに圧入することによって固
定する。次いでロータ本体３６の上端近傍の肩部３６ｃ
に軸受４０のアウタレースの図にて下端が当接するよう
アウタレースをロータ本体の上端に圧入によって固定
し、軸受４０のインナレースの図にて上端がガイド部材
４４の肩部４４ａに当接すると共にインナレースがガイ
ド部材４４の下側の円柱部４４ｂに圧入によって固定さ
れるようガイド部材を装着する。

【００２２】次いでガイド部材４４との間に軸線の周り
に環状に延在するクリアランス４８が形成されると共に
肩部４６ａが円筒体２６の上端に当接するよう環状部材
４６を円筒体の上端に嵌合させ、しかる後円筒体の上端
を図２に於てＢにて示された軸線方向位置に於て全周に
亘り溶接することにより環状部材４６に固定し、更にガ
イド部材４４及び環状部材４６を図２に於てＣにて示さ
れた半径方向位置に於て環状に溶接することによって互
いに固定する。

【００２３】図３乃至図５はそれぞれ本発明によるロー
タ支持構造体の第二乃至第四の実施例の要部を示す拡大
部分縦断面図である。尚これらの図に於て、図１及び図
２に示された部分に対応する部分には図１及び図２に於
て付された符号と同一の符号が付されている。

【００２４】図３に示された第二の実施例に於ては、環
状部材４６は円筒体２６の上端に圧入式に嵌合する外径
を有する円筒状をなしている。この実施例に於てもクリ
アランス４８は軸線１４に沿って延在する円筒状の部分
と軸線１４に垂直に延在する部分とよりなっている。

【００２５】図４に示された第三の実施例に於ては、環
状部材４６は円筒体２６の上端に圧入式に嵌合する外径
を有し、実質的にＬ形の断面形状を有している。またク
リアランス４８は階段状の断面形状を有し、軸線１４に
沿って延在する第一の円筒状の部分と軸線１４に垂直に
延在する部分と軸線１４に沿って延在する第二の円筒状
の部分とよりなっている。

【００２６】図５に示された第四の実施例に於ては、環
状部材４６は第二の実施例の場合と同様円筒体２６の上
端に圧入式に嵌合する外径を有する円筒状をなしてい
る。またクリアランス４８は軸線１４に沿って延在する
円筒状の部分のみよりなっている。尚第二乃至第四の何
れの実施例に於ても、環状部材４６及びガイド部材４４
はクリアランス４８の図にて上端の部分に於てクリアラ
ンスに沿って軸線１４の周りに環状に例えば電子ビーム
溶接によって溶接されることにより互いに固定されてい
る。

【００２７】かくして図示の各実施例によれば、ガイド
部材４４と環状部材４６との間には軸線１４の周りに環
状に延在するクリアランス４８が存在する状態にて円筒
体２６の上端が環状部材４６に対し溶接されるので、円
筒体２６の溶接部が軸線方向に熱収縮してもガイド部材
４４が円筒体２６及び環状部材４６によって図にて下方
へ付勢されることはない。またガイド部材４４と環状部
材４６とが溶接される際にこれらの部材の溶接部が熱収
縮しても熱収縮は主として半径方向に生じ、これら二つ
の部材は軸線方向には殆ど熱収縮しないので、ガイド部
材４４及び環状部材４６が互いに溶接によって固定され
る際にも軸受４０がガイド部材によって図にて下方へ付
勢されることもない。従って軸受３８及び４０に過大な
スラスト荷重が与えられることはなく、スラスト荷重に
起因してこれらの軸受の摩擦抵抗が増大することを確実
に回避し、これによりステッピングモータの応答性を向
上させると共にその消費電力を低減することができる。

【００２８】また図示の実施例によれば、ピストンロッ
ド１０とボビン３０及びコイル３２との間の空間にはシ
リコンオイル６２が充填されており、またピストンロッ
ド１０のうちステッピングモータ１８を収容する部分の
外周面には複数の冷却フィン６４が設けられているの
で、ステッピングモータに於て発生した熱をシリコンオ
イル６２及び冷却フィン６４を経てピストンロッドの周
りのオイルヘ効率的に伝達させ、これによりステッピン
グモータの温度が過剰に昇温することを確実に防止する
ことができる。

【００２９】また特に図１及び図２に示された第一の実
施例によれば、環状部材４６は円筒体２６の上端を受け
る肩部４６ａを有しているので、環状部材４６を円筒体
２６の上端に対し容易に且正確に位置決めし固定するこ
とができる。

【００３０】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００３１】例えば図示の実施例に於ては、ボビン３０
及びコイル３２と収容孔１６の壁面との間の空間にはシ
リコンオイル６２が充填されているが、この空間に充填
される液体は電気絶縁性に優れ且熱伝導性に優れた任意
の液体であってよい。また図示の実施例に於ては、冷却
フィン６４は軸線１４の周りに環状に延在しているが、
冷却フィンは例えば軸線１４に沿って延在するよう設け
られてもよい。

【００３２】また図示の実施例に於ては、ステッピング
モータ１８のロータ２２内にはその回転運動を軸線１４
に沿う直線運動に変換するボールねじ装置５２が設けら
れているが、ロータ２２に駆動軸の一端が固定的に連結
され、該駆動軸の他端に回転変位により減衰力を増減す
る弁要素が固定されてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、第二の軸受を支持する第二の軸受支持部材
は軸線の周りに延在する所定のクリアランスを残して環
状部材に嵌合し、その状態にて筒体の他端に固定された
環状部材に溶接されることにより固定されており、従っ
て筒体の他端に環状部材が溶接される場合に筒体が軸線
方向に部分的に熱膨張した後熱収縮しても環状部材は第
二の軸受支持部材を第二の軸受に対し付勢することなく
第二の軸受支持部材に対し自由に軸線方向へ変位するこ
とができ、また第二の軸受支持部材が環状部材に溶接さ
れる際にこれらの部材が部分的に熱膨張した後熱収縮し
てもその熱収縮は主として径方向に生じ、これらの部材
は殆ど軸線方向には熱収縮せず、第二の軸受支持部材が
環状部材によって第二の軸受に対し押付けられることは
ないので、熱収縮に起因するスラスト荷重が第一及び第
二の軸受に与えられることを効果的に回避し、これによ
り従来の構造の場合に比してステッピングモータの応答
性を向上させることができると共に消費電力を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるロータ支持構造体の第一の実施例
が組込まれたショックアブソーバの内蔵型ステッピング
モータを示す縦断面図である。

【図２】図１に示されたロータ支持構造体を示す拡大縦
断面図である。

【図３】本発明によるロータ支持構造体の第二の実施例
の要部を示す拡大部分縦断面図である。

【図４】本発明によるロータ支持構造体の第三の実施例
の要部を示す拡大部分縦断面図である。

【図５】本発明によるロータ支持構造体の第四の実施例
の要部を示す拡大部分縦断面図である。

【符号の説明】

１０…ピストンロッド １８…ステッピングモータ ２０…ステータ組立体 ２２…ロータ ２４…ストッパ ２６…円筒体 ２８…ステータ磁極部材 ３６…ロータ本体 ３８、４０…軸受 ４４…ガイド部材 ４６…環状部材 ４８…クリアランス ５０…ロータ支持構造体 ５２…ボールねじ装置 ６２…シリコンオイル ６４…冷却フィン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 清 愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ショックアブソーバのピストンに内蔵され
   減衰力切換え用の弁要素を駆動するステッピングモータ
   のロータの支持構造体にして、軸線に沿って互いに隔置
   され前記ロータを前記軸線の周りに回転可能に支持する
   第一及び第二の軸受と、前記ピストンに固定され前記第
   一の軸受を支持する環状の第一の軸受支持部材と、前記
   ロータに遊嵌合し一端にて前記第一の軸受支持部材に固
   定された筒体と、前記筒体の他端に固定された環状部材
   と、前記第二の軸受を支持する第二の軸受支持部材とを
   有し、前記第二の軸受支持部材は前記軸線の周りに延在
   する所定のクリアランスを残して前記環状部材に嵌合す
   る状態にて前記環状部材に対し溶接されることにより前
   記環状部材に固定されていることを特徴とするステッピ
   ングモータのロータの支持構造体。