JPH05292730A

JPH05292730A - リニアアクチュエータ

Info

Publication number: JPH05292730A
Application number: JP11393992A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Yoshida; 浩朗吉田; Maaku Ebuansu Uiriamu; ウィリアム・マーク・エヴァンス; Fumiaki Kawabata; 文昭川畑; Yoshinori Kadowaki; 美徳門脇; Kouji Kazuoka; 幸治数岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-04-07
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1993-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】大型化を回避しつつ大きな推進力の得られる
リニアアクチュエータを得る。【構成】コイル６６，６８に電流を流すと、その電流
の大きさに基づいた推進力が各コイルに発生し、それら
推進力の合力でリニアアクチュエータが作動する。コイ
ル６６，６８を形成する線同士を樹脂で固めることによ
り、コイル６６，６８自体に強度および剛性を持たせ
る。それによって、コイル６６，６８を内周側から支持
する支持筒を省略することができ、その分コイル６６，
６８の厚さ（ｅ２）を従来より大きくできる。したがっ
て、大型化を回避しつつコイル６６，６８を形成する線
を長くし、推進力を大きくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リニアアクチュエータ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リニアアクチュエータは高い応答性と優
れたリニア性とを有しているため、電磁制御弁等に使用
されている。本出願人は、リニアアクチュエータを用い
たスプール式電磁圧力制御弁を特願平３─１７７６６４
号明細書において開示した。この明細書に記載されたス
プール式電磁圧力制御弁は、リニアアクチュエータのコ
イル部に供給される電流に基づいてスプールの位置を制
御するものである。このリニアアクチュエータは、
（ａ）線が巻かれて形成されるコイルと、そのコイルを
その内周側から支持する支持筒とを備えた第１部材と、
（ｂ）磁性材料部を備え、その磁性材料部に前記コイル
がコイルの中心線と同一方向に移動可能に嵌入させられ
る少なくとも１個の溝部が形成されるとともに、その磁
性材料部の一部に少なくとも１個の磁気発生部が設けら
れ、その磁気発生部によって前記溝部と交差する閉磁路
が形成される第２部材と、（ｃ）その第２部材と前記第
１部材との前記コイルの中心線にほぼ平行な方向の相対
移動を案内する案内手段とを含むものである。このリニ
アアクチュエータを図１０に基づいて説明する。

【０００３】円筒状のハウジング２１０の内周面には円
筒状のヨーク２１２が移動不能に固定されている。ヨー
ク２１２の中心部には貫通孔２１４が形成されており、
その貫通孔２１４には段付き軸２１６がその大径部２１
７においてベアリング２１８，２２０を介して摺動可能
に嵌合されている。また、ヨーク２１２には円環状の幅
ｈの溝２２２が形成され、その溝２２２にはボビン２２
４の円筒部２２５が軸方向に移動可能に嵌入させられて
いる。ボビン２２４は有底円筒状を成しており、その円
筒部２２５に長さＬの線２２６が巻かれてコイル２２７
（図７参照）が形成されている。また、ボビン２２４の
底部２２８の中央部には貫通孔２２９が形成されてい
る。

【０００４】軸２１６の大径部側端部は貫通孔２１４か
ら突出させられ、ハウジング２１０の底面に当接してい
る。また、他端部は小径部２３０とされ、その中間部に
はボビン２２４が貫通孔２２９において嵌合され、底部
２２８が軸２１６の大径部２１７と小径部２３０との段
部２３２とナット２３４とに挟まれることによって固定
されている。したがって、ボビン２２４と軸２１６とは
一体的に移動する。

【０００５】また、小径部２３０の端部はハウジング２
１０の端面に形成された貫通孔２３６を貫通して図示し
ないスプールに係合させられている。したがって、軸２
１６およびボビン２２４の移動によってスプールが移動
させられ、そのスプールの移動力は軸２１６およびボビ
ン２２４の移動力の制御によって制御される。

【０００６】ヨーク２１２の溝２２２の外周側には円環
状の永久磁石２４０が設けられており、永久磁石２４
０，ヨーク２１２，溝２２２，ヨーク２１２，永久磁石
２４０を循環する閉磁路Ｐが形成されている。溝２２２
には磁束密度Ｂの磁界が生じている。

【０００７】以上のように、構成されたリニアアクチュ
エータにおいて、コイル２２７に電流が供給されると、
その電流Ｉの大きさに基づいた推進力Ｆが生じ、一体化
されたボビン２２４と軸１１６とが矢印Ｑの方向に移動
させられるとともにスプールが移動させられる。この場
合の推進力Ｆは、式Ｆ＝Ｂ・Ｉ・Ｌで表される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記明細書に
記載されたリニアアクチュエータにおいては、推進力Ｆ
を十分大きくすることができなかった。前記式から明ら
かなように、推進力Ｆを大きくするには、磁束密度Ｂ，
電流Ｉ，コイルを形成する線の長さＬの少なくとも１個
を増大させなければならないのであるが、以下の理由か
ら従来のリニアアクチュエータにおいてはこれらを十分
大きくすることが困難であったのである。

【０００９】第１に磁束密度Ｂについてであるが、上記
リニアアクチュエータにおいては、図１０，１１（図１
１については後述する）に示すヨーク２１２内の破線で
囲まれたＡ部において磁束が飽和状態に達しているた
め、これ以上磁束をふやすことはできず、溝２２２にお
ける磁束密度Ｂを大きくすることはできない。

【００１０】第２に電流Ｉについてであるが、電流Ｉを
増加させるとコイルの発熱量が増加するため、コイルの
発熱量を考慮すると電流Ｉを大きくすることができな
い。

【００１１】第３にコイルを形成する線の長さＬについ
てであるが、溝２２２には円筒部２２５およびコイル２
２７が嵌入させられており、円筒部２２５と溝２２２の
壁面との間や、コイル２２７と溝２２２の壁面との間に
は、それぞれ決められた大きさのクリアランスが必要な
ため、コイル２２７が占め得る空間が比較的小さく限定
される。溝２２２内においてコイル２２７が占め得る空
間は、図１０に示す半径方向の厚さｅ１の円環部のみで
ある。厚さｅ１は次式に示す厚さである。ｅ１＝ｈ−ｆ１−ｆ２−ｆ３ここで、ｆ１：筒部２２５の内周面と溝２２２の壁面との間に必
要なクリアランスｆ２：コイル２２７の外周側と溝２２２の壁面との間に
必要なクリアランスｆ３：円筒部２２５の厚さである。このようにコイル２２７が占め得る空間が限定
される上、コイルを形成する線の太さも電流との関係で
必然的に決まるため、巻数が制限され、線の長さが制限
されることになるのである。

【００１２】以上の事情を背景として、本発明は、でき
る限り大きな推進力を得ることができるリニアアクチュ
エータを得ることを課題としてされたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の要旨は、前記（ａ）第１部材，（ｂ）第２
部材および（ｃ）案内手段を含むリニアアクチュエータ
において、コイルの互いに隣接する線同士を樹脂により
固着することによって、コイル自体を当該リニアアクチ
ュエータの作動時に作用する磁気力に耐え得る一体的な
筒部材とし、支持筒を省略することにある。

【００１４】

【作用】このようにすれば、従来のリニアアクチュエー
タにおいては不可欠であったコイル支持筒を省略するこ
とが可能となる。その結果、第２部材の溝部には支持筒
が嵌入させられないでコイルのみが嵌入させられること
になるため、溝部内のコイルが占め得る空間が広くな
り、コイルを形成する線を長くすることができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明のリニアアクチュエータによれ
ば、第２部材の溝部を広くすることなくコイルを形成す
る線を長くすることができるため推進力を増大させるこ
とができる。また、コイルを形成する線の長さを従来の
リニアアクチュエータと同じにした場合には、支持筒の
省略によって溝の幅を狭くすることができ、溝の磁気抵
抗が小さくなるため、第２部材の磁気発生部の起磁力を
小さくすることが可能となり、永久磁石や磁性材料部を
小さくすることができる。

【００１６】さらに、支持筒の省略によって第１部材の
質量を小さくすることができ、第１部材が第２部材に対
して移動させられる場合に、応答性を向上させることが
できる。また、本発明のリニアアクチュエータは、従来
のリニアアクチュエータより大きな推進力を出すことが
できるため、推進力が従来と同じでよい場合には小型化
することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明をスプール式電磁圧力制御弁の
リニアアクチュエータに適用した場合の一実施例を図面
を用いて詳細に説明する。図１において、１０，１２は
有底円筒状のハウジングであり、円筒状の外周側ヨーク
１４がハウジング１０の肩面１６とハウジング１２とに
挟まれて固定されている。外周側ヨーク１４の中間部に
は円環状の永久磁石１８が設けられており、その永久磁
石１８の外周側はハウジング１０に嵌合され、その内周
側には断面がＴ字形の円環状のリテーナ２０を介して内
周側ヨーク２２が固定されている。リテーナ２０は非磁
性材料から成っているため、内周側ヨーク２２と外周側
ヨーク１４とは磁気的に絶縁されている。内周側ヨーク
２２の中心部には貫通孔２６が形成されており、貫通孔
２６にはベアリング２８，３０を介して段付き軸３２が
その大径部３４において摺動可能に嵌合されている。

【００１８】これら外周側ヨーク１４および内周側ヨー
ク２２は複数の磁性材料製円環状部材が固定されて構成
されている。また、外周側ヨーク１４と内周側ヨーク２
２との間の円環状の隙間はリテーナ２０によって仕切ら
れており、その両側に溝３８，４０が形成されている。

【００１９】本リニアアクチュエータは円盤状のコイル
支持材５０，５２を有している。コイル支持材５０の中
心部には取付孔５４が形成され、その取付孔５４から半
径方向に隔たった位置には複数の重量軽減孔５６が形成
されている。また、外周面には円環状の切欠５８が形成
されている。同様にコイル支持材５２にも取付孔６０，
重量軽減孔６２および切欠６４が形成されている。

【００２０】また、切欠５８，６４には、長さＬ１の線
６５（図６参照）が互いに逆向きに巻かれて形成された
コイル６６，６８がそれぞれ固定されている。したがっ
て、これらコイル６６，６８は直列に接続されて電流が
供給されるが、各々のコイル６６，６８に発生する推進
力の方向は逆方向とはならずに同一方向となる。コイル
６６，６８の中心線は軸３２の中心線と同一であり、両
コイル６６，６８の諸寸法は同一である。これらコイル
６６，６８は、後述するように、ワニスが塗布された線
６５が巻かれて形成されるため互いに隣接する線６５同
士が樹脂によって固着されたものであり、一体的な筒状
を成している。また、コイル６６，６８は樹脂によって
コイル支持材５０，５２の切欠５８，６４に接着されて
いる。

【００２１】ここで、コイル６６の製造方法を図３，４
に基づいて説明する。コイル６８はコイル６６と同様な
方法で形成されるため説明を省略する。図３において、
７０は治具である。治具７０は概して円筒状を成してお
り、その端面７２の中央部には雌ねじ穴７４が形成され
るとともに雌ねじ穴７４を中心に直径方向に隔たった位
置に２本のピン７６が固定されており、コイル支持材５
０を端面７２に当接させた場合に、コイル支持材５０の
取付孔５４と治具７０の雌ねじ穴７４とが一致し、２つ
の重量軽減孔５６にピン７６が嵌入するようになってい
る。

【００２２】また、治具７０の外周面の端面７２側の部
分には半径方向の深さｅ２の円環状の切欠７８が形成さ
れている。この切欠７８はそれの底面とコイル支持材５
０の切欠５８の底面とが同一円筒面上に位置するように
されている。これら切欠７８および５８によって形成さ
れる空間に線６５が巻き付けられ、コイル６６が形成さ
れるのである。

【００２３】治具７０の切欠７８に離形剤を塗布し、コ
イル支持材５０をボルト８０により固定した後、ワニス
を塗布した線６５を切欠７８，５８に巻き付ける。ワニ
スが乾燥した後、コイル支持材５０を治具７０から取り
外す。その結果、図６に示すコイル６６が形成されると
同時にコイル６６がコイル支持材５０の切欠５８に固着
される（図４参照）。

【００２４】コイル６６は、互いに隣接する線６５同士
がワニスによって固着されるため、一体的な筒状体とな
る。そのため、従来必要であったコイル６６をその内周
側から支持する支持筒、すなわち、図７における円筒部
２２５が不要になる。したがって、コイル６６が溝３８
内において占めることができる空間の厚さｅ２（以下、
コイルの厚さと称する）は次式に示す長さとなり、厚さ
ｅ１より筒部２２５の厚さｆ３だけ厚くなる。ｅ２＝ｈ−ｆ１−ｆ２（＝ｅ１＋ｆ３）上式によれば、コイル６６の厚さｅ２はコイル２２７の
厚さｅ１の（１＋ｆ３／ｅ１）倍となる。すなわち、コ
イル６６を形成する線６５の長さＬ１を、コイル２２７
を形成する線２２６の長さＬのほぼ（１＋ｆ３／ｅ１）
倍とすることができるのである。

【００２５】厳密にいえば、コイル６６の厚さｅ２のコ
イル２２７の厚さｅ１に対する増加率と、線６５の長さ
Ｌ１の線２２６の長さＬに対する増加率とは同じではな
い。例えば、線６５は図６に示すように先に巻かれた線
と線との間の位置に重ねて巻かれるため、一層分の厚さ
は線６５の直径より小さくてよく、また、線６５はコイ
ル支持部材５０側から巻き始めてコイル支持部材５０側
で巻き終わることが必要であるため、偶数層ずつ増加さ
せることが必要であるなど、種々の細かな事情があるか
らである。本実施例においては、コイル６６の厚さｅ２
はコイル２２７の厚さｅ１の約１．２４倍であり、線６
５の長さＬ１は線２２６の長さＬの約１．２４倍となっ
ている。

【００２６】ワニスは、線６５同士を良好に固着させ得
るものであり、かつ、耐油性のあるものであることが望
ましい。リニアアクチュエータはブレーキ液中に設置さ
れるからである。本実施例のワニスは、耐熱アルキド樹
脂をソルベントナフサに溶解させたものである。

【００２７】軸３２の両端部はそれぞれ小径部８８，９
０とされ、小径部８８にはコイル支持材５０が取付孔５
４において嵌合され、軸３２の大径部３４と小径部８８
との段部９２とナット９４とに挟まれて固定されてい
る。さらに、小径部８８の端部はハウジング１２の端面
に形成された貫通孔９５を経て、図示しないスプールに
係合させられている。

【００２８】同様に小径部９０には、コイル支持材５２
が取付孔６０において嵌合され、段部９６とナット９８
とに挟まれて固定されている。このようにして、軸３２
にはコイル支持材５０，５２が固定されており、これら
軸３２，コイル支持材５０，５２，コイル６６，６８の
移動に伴ってスプールが移動させられる。

【００２９】以上の説明から明らかなように、軸３２，
コイル支持材５０，５２，コイル６６，６８等が第１部
材を構成し、永久磁石１８，外周側ヨーク１４，内周側
ヨーク２２，リテーナ２０等が第２部材を構成してい
る。また、第２部材には溝３８，４０が形成され、永久
磁石１８，外周側ヨーク１４，溝３８，内周側ヨーク２
２，溝４０，外周側ヨーク１４，永久磁石１８を循環す
る閉磁路Ｒが形成されている。ベアリング２８，３０が
案内手段を構成している。

【００３０】以上のように構成されたリニアアクチュエ
ータにおいて、コイル６６，６８に電流が供給される
と、コイル６６，６８にはそれぞれ、流される電流Ｉの
大きさに基づいた推進力が生じる。コイル６６，６８の
中心線は同一であるため、それら２つの推進力を合わせ
た力Ｆ２によって第１部材が第２部材に対して相対移動
させられ、それに伴って図示しないスプールが移動させ
られる。

【００３１】コイル６６，６８は、それ自体で十分な強
度および剛性を有しているため、永久磁石１８によって
形成される閉磁路Ｒの磁気力によって変形させらること
はない。また、コイル６６，６８とコイル支持材５０，
５２とは良好に接着されているため、コイル６６，６８
がコイル支持材５０，５２から外れることもない。

【００３２】さらに、ブレーキ液は、コイル支持材５
０，５２の重量軽減孔５６，６２を経て良好に流通し得
るため、第１部材は軽快に移動し得る。なお、コイル６
６，６８を形成する線６５の長さＬ１を従来の線２２６
の長さＬと同じにする場合には、第１部材の軽量化を図
ることが可能となり、応答性が向上という効果が得られ
る。

【００３３】本実施例のリニアアクチュエータと従来の
リニアアクチュエータとの推進力を比較した結果を表１
に示す。ここでは従来のリニアアクチュエータにおける
各数値を１とした。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１から明らかなように、本実施例のリニ
アアクチュエータは従来のリニアアクチュエータより推
進力を大きくすることができる。その理由の第１は溝を
２個形成したことであり、第２はコイルを形成する線を
長くしたことである。

【００３６】まず、第１の点について説明する。閉磁路
内の溝数を増やすと磁気抵抗が大きくなるため、本実施
例のリニアアクチュエータにおける閉磁路Ｒの磁束密度
は従来のリニアアクチュエータにおける閉磁路Ｐの磁束
密度より小さくなる。そのため、閉磁路Ｐでは磁束密度
が飽和状態であったのに対して、閉磁路Ｒでは磁束密度
が飽和状態に達しないこととなり、溝３８，４０の磁束
密度Ｂ１は溝２２２の磁束密度Ｂより低くはなるが、飽
和状態が回避される分だけその低下量は少なくて済む。

【００３７】本発明のリニアアクチュエータの第１部材
における磁束密度の分布を計算により求めた結果を図２
に示す。図中の一点鎖線は磁束密度が１．０〜１．３テ
スラ、二点鎖線は０．３〜１．０テスラ、破線は０．１
〜０．３テスラの等磁束密度線をそれぞれ示している。
最も磁束密度が大きい破線で囲まれたＥ部でも、磁束密
度は１．０〜１．３テスラであり、磁束は飽和状態に達
していない。本実施例および従来のリニアアクチュエー
タに使用される磁性材料の飽和磁束密度は約１．４テス
ラである。

【００３８】一方、従来のリニアアクチュエータのヨー
ク２１２の磁束密度の分布を計算により求めた結果を図
１１に示す。図１１は、本実施例のリニアアクチュエー
タの溝４０を磁性材料製部材で埋め、内周側ヨーク２２
と外周側ヨーク１４とが一体的に形成された場合を想定
して計算を行ったものであるため、図１１のヨークの形
状は図１０のヨーク２１２の形状とはやや異なる。しか
し、閉磁路内に溝が１個設けられている点においては同
じであるため、これらは似た磁束密度の分布を示すと考
えられる。

【００３９】図１１の実線は磁束密度が１．７〜１．９
テスラ、一点鎖線は１．０〜１．７テスラ、二点鎖線は
０．３〜１．０テスラ、破線は０．１〜０．３テスラの
等磁束密度線をそれぞれ示している。Ａ部の磁束密度は
１．７〜１．９テスラとなっているが、現実には磁束が
飽和状態に達しており、１．４テスラぐらいの値であ
る。したがって、溝の数を増やすことによって磁気抵抗
が大きくなっても、磁束が飽和しなくなることによって
補われ、磁束密度の低下量が少なくて済むことになる。

【００４０】実際に、溝３８，４０内の点Ｄ１，Ｄ２に
おける磁束密度Ｂ１は約０．４６テスラであるのに対
し、溝２２２内の点Ｄ３の磁束密度Ｂは０．６１テスラ
となっており、本実施例のリニアアクチュエータの溝３
８，４０の磁束密度Ｂ１は従来のリニアアクチュエータ
の溝２２２の磁束密度Ｂの約０．７５倍（０．４６／
０．６１）となるのである。

【００４１】次に、第２の点について説明する。前述の
ように、コイル６６，６８をそれぞれ形成する線６５の
長さＬ１は、従来のコイル２２７の線２２６の長さＬの
約１．２４倍であり、さらにコイルが２個設けられてい
るため、本実施例のリニアアクチュエータのコイルを形
成する線の長さは、従来のリニアアクチュエータの２．
４８倍（１．２４×２）となるのである。

【００４２】以上のように、本実施例におけるリニアア
クチュエータにおいては、従来のリニアアクチュエータ
より磁束密度が低下するもののコイルを形成する線を長
くすることが可能となるため、推進力Ｆ２を従来のリニ
アアクチュエータにおける推進力Ｆの１．８６倍（０．
７５×２．４８）にすることができる。

【００４３】コイル６６，６８を固めるためのワニスに
ついて若干の説明を補足する。本発明の実施に使用し得
るワニスは、前述したように線６５同士を良好に固定し
得るものであることと、耐油性を有するものであること
との２つ条件を満たすものでなければならない。表２に
種々のワニスの性能試験の結果を示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】ワニスに含まれる樹脂による線６５の固定
強度の試験を、図４に示すコイル６６およびそれを支持
するコイル支持材５０において、コイル６６に、コイル
６６の中心線に平行で、コイル支持材５０に向かう力Ｔ
を徐々に加え、コイル６６に塑性変形が生じた時点の力
Ｔの大きさを測定することによって行った。ワニスに含
まれる樹脂と線６５との接着性が良好であるほどコイル
６６は塑性変形を生じ難いのである。

【００４６】次に、ワニスの耐油性試験を、図４に示す
コイル６６およびそれを支持するコイル支持材５０をブ
レーキ液に１時間浸漬した後、上記と同様に力Ｔの大き
さを測定することによって行った。耐油性が優れていれ
ば、浸漬後も固定強度が低下することがないのである。

【００４７】表２において、○印は力Ｔの大きさが９８
Ｎ（１０ｋｇｆ）以上であって、本実施例のリニアアク
チュエータに使用し得ると判定されたものであり、×印
は反対に力Ｔの大きさが９８Ｎより小さく、本リニアア
クチュエータに使用できないと判定されたものである。

【００４８】表２から明らかなように、本リニアアクチ
ュエータに使用し得るのは、耐熱アルキド樹脂／ソルベ
ットナフサであることがわかる。不飽和ポリエステルは
線６５との接着性は優れているが、耐油性が劣ってい
る。不飽和ポリエステル中のエステル結合がブレーキ液
によって加水分解されやすいのである。また、フェノー
ル樹脂／アルコール，エポキシ樹脂／セロソルブ系キシ
レンは共に線６５との接着強度が弱く、本リニアアクチ
ュエータに使用することはできない。

【００４９】図５に本発明の別の実施例を示す。本実施
例は、コイル支持部材とコイルとの固着強度をより強く
するためのものである。上記実施例においては、コイル
支持材５０，５２には切欠５８，６４が形成され、その
切欠５８，６４にコイル６６，６８がそれぞれ固着され
ていたが、本実施例においては、コイル支持材１０２の
外周面に上記実施例の切欠５８と同様な切欠１０４が形
成され、さらに、その切欠１０４のすみ部に円環状の溝
１０６が形成されている。このコイル支持材１０２を前
述と同様に治具７０に固定し、コイル６６を形成するの
であるが、溝１０６にも予めワニスを充填する。このワ
ニスが固化した後は、コイル６６の一部がコイル支持材
１０２に食い込んだ状態となるため、コイル支持材１０
２とコイル６６との固定強度を強くすることができるの
である。

【００５０】また、上記実施例においてはコイル６６，
６８が直列に接続され、同じ大きさの電流が供給される
ようにされていたが、必ずしもそのようにする必要はな
く、コイル６６，６８の電流を個々に制御し得るように
することも可能である。例えば、一方のコイルのみに電
流を流したり、それぞれのコイルに異なる大きさの電流
を流し得るようにすることも可能なのである。そして、
後者の場合には、本リニアアクチュエータを車両用ブレ
ーキ装置のスプール式電磁制御弁に使用し、１つのコイ
ルには踏力センサの信号に基づいた電流が供給されるよ
うにし、他のコイルには加速度センサの信号に基づいた
電流が供給されるようにすれば、スプールの位置を両セ
ンサの出力に基づいて制御することが可能となる。

【００５１】さらに、上記実施例においては溝を２個直
列に設けたが、溝が１個のものであっても、コイルを形
成する線を長くすることができるため、その分推進力を
大きくすることができる。また、溝を同軸方向に２個並
列に設けたものであっても、２個に限らず３個以上設け
たものであっても、本発明を適用し得る。また、コイル
支持材５０，５２等を固定し、外周側ヨーク１４，内周
側ヨーク２２等を移動させてもよい。

【００５２】本発明の実施に使用される別の治具を図
８，９に示す。本治具は、コイル形成後におけるコイル
支持材５０およびコイル６６の取り外しを容易にしたも
のである。本治具１１０は、本体１１２，コレット１１
６および外殻１１８を備えている。本体１１２は外周面
がテーパ面とされており、大径側の端面１２０には雌ね
じ穴１２２および２本のピン１２４が設けられ、小径側
の端面１２５の中央部には雌ねじ穴１２６が形成されて
いる。

【００５３】コレット１１６は内周面がテーパ面、外周
面が円筒面とされた概して有底円筒状の部材であり、本
体１１２の外側に嵌合されている。コレット１１６に
は、開口端１２８から８本のスリット１３０が入れられ
て８個の可動部１３２が形成され、これら可動部１３２
が結合部１３４により結合されている。また、コレット
１１６の結合部１３４の中央部には雌ねじ穴１３６が形
成されている。

【００５４】外殻１１８は段付きの薄肉筒状を成してお
り、その小径部１４０がコレット１１６の可動部１３２
の外側に嵌合されている。また、大径部１４２側に設け
られた内向きフランジ１４６がコレット１１６の結合部
１３４に固定されている。

【００５５】上記本体１１２とコレット１１６とはねじ
部材１４８により連結されている。ねじ部材１４８は左
ねじ部１５０と右ねじ部１５２とを備え、左ねじ部１５
０がコレット１１６の前記雌ねじ穴１３６に螺合される
一方、右ねじ部１５２が本体１１２の雌ねじ部１２６に
螺合されている。したがって、ねじ部材１４８が右に回
されればコレット１１６の結合部１３４が本体１１２に
接近し、左に回されれば本体１１２から離間する。

【００５６】コレット１１６の結合部１３４が本体１１
２に当接するまでねじ部材１４８が締め込まれた状態で
は、本体１１２がコレット１１６を拡径させ、コレット
１１６が外殻１１８の小径部１４０を拡径させる。この
状態で、小径部１４０の直径とコイル支持部材５０の切
欠５８の底面の直径とが等しくなるようにされている。
また、ねじ部材１４８が左に回されてコレット１１６の
結合部１３４が本体１１２から押し離されれば、コレッ
ト１１６が縮径し、外殻１１８の小径部１４０が縮径す
ることを許容する。

【００５７】本治具１１０を使用する際には、コレット
１１６および小径部１４０を拡径状態とした上で、小径
部１４０の面に離型剤を塗布し、ボルト１５６によりコ
イル支持部材５０を固定する。その後は前記実施例にお
けると同様にしてコイル６６を形成する。

【００５８】ワニスが固まった後に、ボルト１５６を取
り外し、ねじ部材１４８を左に回してコレット１１６お
よび小径部１４０を縮径させれば、小径部１４０とコイ
ル６６との間に隙間が生じ、コイル支持部材５０および
コイル６６を容易に治具１１０から外すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるリニアアクチュエータ
の断面図である。

【図２】上記実施例のヨークの磁束密度の分布図であ
る。

【図３】上記実施例のコイルを形成するため治具の断面
図である。

【図４】上記実施例のコイル支持材およびコイルの断面
図である。

【図５】本発明の別の実施例のコイル支持材の断面図で
ある。

【図６】上記両実施例のコイルの一部断面図である。

【図７】従来のリニアアクチュエータにおけるコイルの
一部断面図である。

【図８】本発明の実施に使用される別の治具の断面図で
ある。

【図９】上記実施例におけるＫ−Ｋ断面図である。

【図１０】従来のリニアアクチュエータの断面図であ
る。

【図１１】上記従来のリニアアクチュエータにおける磁
束密度の分布図である。

【符号の説明】

１４外周側ヨーク１８永久磁石２２内周側ヨーク２８ベアリング３０ベアリング３８溝４０溝５０コイル支持材５２コイル支持材６５線６６コイル６８コイル

フロントページの続き (72)発明者門脇美徳愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者数岡幸治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

【特許請求の範囲】

【請求項１】線が巻かれて形成されるコイルと、その
コイルをその内周側から支持する支持筒とを備えた第１
部材と、磁性材料部を備え、その磁性材料部に前記コイルがコイ
ルの中心線と同一方向に移動可能に嵌入させられる少な
くとも１個の溝部が形成されるとともに、その磁性材料
部の一部に少なくとも１個の磁気発生部が設けられ、そ
の磁気発生部によって前記溝部と交差する閉磁路が形成
される第２部材と、その第２部材と前記第１部材との前記コイルの中心線に
ほぼ平行な方向の相対移動を案内する案内手段とを含む
リニアアクチュエータにおいて、前記コイルの互いに隣接する前記線同士を樹脂により固
着することによって、コイル自体を当該リニアアクチュ
エータの作動時に作用する磁気力に耐え得る一体的な筒
部材とし、前記支持筒を省略したことを特徴とするリニ
アアクチュエータ。