JPH0811046Y2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は減衰力可変型液圧緩衝器等に用いるアクチユ
エータに関する。

従来の技術 自動車のサスペンシヨ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（ピストンロツドが伸長作
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（ピストンロツド
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つ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を通過するであ
ろう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。この減衰力可変機構はピストンを
固定したピストンロツ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ツドを介して連結したアクチユ
エータによつて回動し、調整子に形成された複数の口径
の異なるオリフイスのいずれか一つのオリフイスを選択
することによつて、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つている。

ところで前述のアクチユエータの中には、実開昭58−
72546号公報に示されているように、ピストンロツドの
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、このロータの周方向に離して前
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
よつて、永久磁石を吸引して、出力軸を回動し、もつて
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。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上述のアクチュエータにあっては、複
数の電磁石が永久磁石の径方向外側に所要隙間をもって
配設されているので、アクチュエータの外形が径方向に
大きくなる。このため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が広くなり、他の機
能部品の取付けに支障を招いてしまうという問題点があ
る。

また、前述のアクチユエータにあっては、複数の電磁
石のうちで永久磁石の回動先に在る電磁石だけを永久磁
石の吸引磁界が発生されるように励磁させて、永久磁石
を吸引することによつて、ロータを回動させるようにな
つているので、減衰力可変モードを例えばソフト・ミデ
イアム・ハードに切換える際、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
に吸引作用する磁界が回動抵抗として働く。このため、
回動初期の出力（トルク）を大きくする必要がある。し
かしながら、この回動初期の出力を大きくするために電
磁石の磁界を強くしようとすると、電磁石の外形が大き
くなり、その結果、アクチュエータを車体に取付けた場
合におけるアクチュエータの占有面積がより一層広くな
ってしまうという問題を生じる。

問題点を解決するための手段 前述した問題点を解決すべく、本考案に係るアクチュ
エータが採用する構成は、ケーシングと、このケーシン
グ内に回動可能に装着された出力軸と、この出力軸の外
周に固定されると共に、複数の永久磁石を有するロータ
と、前記ケーシング内に固定されると共に、前記ロータ
の周方向停止位置を規定する切換モードの数に対応した
複数の電磁石を有するステータと、外部からの切換入力
によってこのステータの電磁石を選択的に励磁する磁界
切換手段と、を備え、前記磁界切換手段の励磁切換によ
って前記ロータ及び出力軸を所定位置に回動させて選択
された切換モードに対応した位置を保持するアクチュエ
ータにおいて、前記ロータの永久磁石を、直径方向で対
向した位置で対をなすように配置される複数の主永久磁
石と、直径方向で対向した位置で対をなすように前記各
主永久磁石の周方向両側に配置される複数の副永久磁石
と、から構成すると共に、前記すべての主永久磁石の磁
界の向きを出力軸の回転中心と平行な一定の向きに設定
し、前記すべての副永久磁石の磁界の向きを出力軸の回
転中心と平行で前記主永久磁石の磁界の向きと逆の向き
に設定し、前記複数の電磁石を、前記主永久磁石と副永
久磁石の磁界方向に対向する位置において周方向に等間
隔で離間させて両永久磁石の上方または下方に所定隙間
をもって配置し、さらに、前記各主永久磁石と各副永久
磁石との間にエアギャップを介して磁性材料からなる補
助部材を配設すると共に、前記磁界切換手段を、前記複
数の電磁石のうち直径方向で対向するいずれか一対の電
磁石を、前記各主永久磁石を吸引する磁極に選択的に励
磁するように構成したことを特徴としている。

作用 磁界切換手段による磁界切換前に、直径方向で対向す
る一対の主永久磁石は、ある所望の電磁石により吸引さ
れて停止している。そして、この状態で、磁界切換手段
によって磁界が切換えられると、他の新たな一対の電磁
石が主永久磁石を吸引する磁極に励磁される。

これによって各主永久磁石が吸引されると共に、各副
永久磁石の磁界の向きは主永久磁石の磁界の向きとは逆
向きであるため、各副永久磁石は、選択的に励磁された
一対の電磁石と反発し、ロータの回動方向への反発力を
発生させる。この主永久磁石に働く吸引力と副永久磁石
に働く反発力とにより、ロータの機動初期トルクを得る
ことができる。

また、各主永久磁石と各副永久磁石との間には、エア
ギャップを介して磁性材料からなる補助部材を配設して
いるため、回動先にある一対の電磁石を励磁すると、こ
の電磁石に近接する補助部材に同電磁石による磁気誘導
を生じ、これにより、補助部材は、選択的に励磁された
電磁石に吸引される。ここで、補助部材は、ロータの回
動初期に選択的に励磁された電磁石に吸引されるもの
の、主永久磁石自体の周方向の幅を広げたものではない
ため、ロータは、最終的に主永久磁石と電磁石の略中心
が合致する位置で正確に停止する。

従って、一対の電磁石を励磁して主永久磁石を吸引す
る磁界を発生されると、主永久磁石の吸引力、副永久磁
石の反発力、補助部材の吸引力の３つの力が働き、これ
によりロータの起動初期トルクを得ることができ、出力
軸が回転する。

さらに、両永久磁石の磁界方向に対向する位置におい
て周方向に等間隔で離間して配置された複数の電磁石の
うち、直径方向で対向する所望の一対の電磁石を主永久
磁石を吸引する磁極に励磁すると共に、各主永久磁石の
磁界の向きを同じ向きに揃える構成としたため、いずれ
の電磁石の対が励磁された場合でも、一対の主永久磁石
の回動角度に差異はなく、起動力が安定化し、電磁石に
加える電流を比較的小さな値に抑えることができる。

実施例 以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳述する。
この実施例では減衰力可変型液圧緩衝器に施用したアク
チユエータを図示してある。

第１〜８図において、１は減衰力可変型液圧緩衝器で
あつて、作動液が充填されたシリンダ２と、これの内部
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ツド７と、こ
のピストンロツド７に設けられ減衰力発生機構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。減衰
力発生機構６は、ピストン５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6aと、ピストン５
の上面に設けられて複数の通路6aのうちの少なくとも一
つを液室３に連通させるスリツト6bと、ピストン５の下
面に設けられて複数の通路6aのうちの別の少なくとも一
つを液室４に連通させるスリツト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を覆蓋しかつ伸行
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を覆蓋しかつ圧行程で開動す
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内での移動に連れて、作動液を液
室3,4間に置換流通させることによつて減衰力を発生す
るようになつている。減衰力可変機構８は、ピストンロ
ツド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するバイパス通路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にはピストンロツド７の軸心部に貫
挿したコントロールロツド11を介してアクチユエータ12
が連結されており、このアクチユエータ12によつて調整
子10に設けた複数の口径の異なるオリフイス10aのうち
の一つのオリフイス10aをピストンロツド７のバイパス
通路９周壁に設けた連通孔13に選択連通することによつ
て、調整子10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つている。ピストンロツド７
のシリンダ２を封止的に貫通する他端（上端）は、アツ
パマウントインシユレータ15に取付けられている。即
ち、アツパマウントインシユレータ15を貫通し、アツパ
マウントインシユレータ15より上方に突出したピストン
ロツド７のねじ部にナツト16を締結して取付けられてい
る。このアツパマウントインシユレータ15は公知の構造
によつて車体に取付けられている。

ここで、前記アクチユエータ12は、第２〜６図に詳細
に図示する如く、ケーシング20と出力軸21とロータ22と
ステータ23とを備えている。ケーシング20はベースプレ
ート24と有蓋筒状のカバー25とで構成されている。カバ
ー25の開口周縁部をベースプレート24の外周縁に嵌合装
着させることによつて、ケーシング20内には出力軸21,
ロータ22,ステータ23を収容する空間部26が形成されて
いる。ベースプレート24の下面外周縁には第１図に示す
如く複数のフランジ27が径方向外側へ水平に延設されて
いる。これらのフランジ27はアツパマウントインシユレ
ータ15に設けられたアクチユエータブラケツト28にボル
ト29で固定されるようになつている。再び第２〜６図に
もどつて、ベースプレート24の下面中央部にはボス30が
下方に向けて突設されている。ベースプレート24の上面
中央部には第４図においてステータ23と対向する部分の
突起31aを除いて凹部31が形成されており、この凹部31
の底面中央部からボス30の上部に跨つて軸受孔32が形成
されている。ボス30の下部には挿通孔33が下方に向けて
形成されている。挿通孔33はピストンロツド７の上端を
シール部材34を介して嵌合させるものである。この挿通
孔33と軸受孔32とはこれらよりも小径の貫通孔35によつ
て連通されている。カバー25の頂壁面には軸受孔36が下
方に向けて開放して形成されている。この軸受孔36はベ
ースプレート24の軸受孔32と上下方向で位置が対応して
いる。前記出力軸21はロータ22を介してケーシング20内
に回動可能に装着されている。この出力軸21の下部はベ
ースプレート24の貫通孔35を通つて挿通孔33内に突出さ
れており、この出力軸21の下部の軸心部にはコントロー
ルロツド11の上部が一体回転するように嵌合され、もつ
て出力軸21には調整子10がコントロールロツド11を介し
て連結されている。

前記ロータ22は支軸37と主永久磁石38,39とを備えて
いる。支軸37の上端部と下端部それぞれはカバー25の軸
受孔36とベースプレート24の軸受孔32とにブツシユ40,4
1を介して回動自在に嵌合されている。この支軸37の軸
心部には中抜孔42Aが上下方向に貫設されており、この
中抜孔42Aの中間部上側に段付部42Bが形成されている。
中抜孔42Aには前記出力軸21が挿入され、この出力軸21
の上部に径方向に貫装されたピン42Cの両端が中抜孔42A
の段付部42Bよりも上方に在る部分の孔壁面に形成され
た縦溝42Dに嵌合されていると共に段付部42Bの上面に受
止められており、出力軸21はピン42Cを介してロータ22
の支軸37に一体回転するように組付けられている。この
支軸37の外周面の上下方向中間部には鍔部43が径方向外
側へ水平に突設されている。前記主永久磁石38,39は扇
形の平板に形成されて複数個例えば２個設けられ、支軸
37の径方向外側に支軸37を挾んで相対峙して配設されて
いる。この２個の主永久磁石38,39それぞれは支軸37の
鍔部43とこの鍔部43よりも下方の部分に外嵌固定された
環状のステープレート44とでサンドイツチ状に保持され
て、支軸37に固定されている。つまり、これらの主永久
磁石38,39は支軸37を介して出力軸21の外周に固定され
ている。主永久磁石38,39の末広状の外周部は鍔部43や
ステープレート44よりも外側に突出されかつベースプレ
ート24の上面からわずかに遊離されている。ステープレ
ート44はベースプレート24の凹部31内に配置されてい
る。これら主永久磁石38,39の磁界の向きは第3,5図に矢
印Ｘで示すように出力軸21の回転中心と平行にかつ上向
きに設定されている。

前記ステータ23は配線基板を構成するマウントベース
45と複数の電磁石46〜51とを備えている。マウントベー
ス45は環状に形成されてカバー25の内周面の上下方向中
間部に位置してベースプレート24上にステー52を介して
固定されている。このマウントベース45は支軸21の鍔部
43よりもわずかに上方に位置されている。複数の電磁石
46〜51はこの実施例では６個になつており、ロータ22の
周方向に等間隔に離間して配置されかつマウントベース
45を介してケーシング１内に固定されている。６個の電
磁石46〜51それぞれは、マグネツトコア46a〜51aと、こ
れの上下方向中間部の外側にボビン46b〜51bを介して巻
装されたソレノイド46c〜51cとを備え、ボビン46b〜51b
の下鍔に突設したリベツト53をマウントベース45にかし
め付けてある。これらの電磁石46〜51は主永久磁石38,3
9の磁界の向きに対向する範囲内の円周Ｌ上で主永久磁
石38,39の上方に所要間隙をもつて配置されている。具
体的には主永久磁石38,39が出力軸21を中心として回動
したときに、６個の電磁石46〜51のマグネツトコア46a
〜51aの下面が主永久磁石38,39の外周部上から遊離した
状態になるようになつている。マグネツトコア46a〜51a
の上部はカバー25の頂壁面に形成された受容部54に密接
内嵌されている。ボビン46b〜51bの上鍔はカバー25の頂
壁面に当接されている。

また、６個の電磁石46〜51のうち、出力軸21の回転中
心を挾んで相対峙する電磁石46,49の組、47,50組、48,5
1の組は電気的に２個一組になつて選択的に励磁されて
主永久磁石38,39を吸引するようになつている。６個の
電磁石46〜51のソレノイド46c〜51cは第６図に示すよう
に磁界切換手段55,ヒユーズ56,イグニシヨンスイツチ57
を介して電源としてのバツテリー58に接続されている。
磁界切換手段55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を有する選択スイツチ
になつており、ロータ22の駆動時に、複数の電磁石46〜
51のうちの主永久磁石38,39の回動先に在る電磁石に主
永久磁石38,39の吸引磁界を発生させるように、複数の
電磁石46〜51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つてオン動作
されるようになつている。この実施例では、６個の電磁
石46〜51のうちの２個一組になつたソレノイド46c,49c
は直列に結線され、この２個一組のソレノイド46c,49c
のうちの一方のソレノイド46cの一端が磁界切換手段55
のソフトモード設定接点Ｓに接続され、他方のソレノイ
ド49cの他端がバツテリー58の負極に接続されている。
また、６個の電磁石46〜51のうちの別の２個一組になつ
たソレノイド47c,50cは直列に結線され、この２個一組
のソレノイド47c,50cのうちの一方のソレノイド47cの一
端が磁界切換手段55のハードモード設定接点Ｈに接続さ
れ、他方のソレノイド50cの他端がバツテリー58の負極
に接続されている。さらに、６個の電磁石46〜51のうち
のまた別の２個一組になつたソレノイド48c,51cは直列
に結線され、この２個一組のソレノイド48c,51cのうち
の一方のソレノイド48cの一端が磁界切換手段55のミデ
イアムモード設定接点Ｍに接続され、他方のソレノイド
51cの他端がバツテリー58の負極に接続されている。

一方、主永久磁石38,39それぞれの周方向両側には副
永久磁石59,60が設けられている。これら副永久磁石59,
60の磁界の向きは第５図に矢印Ｙで示すように主永久磁
石38,39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59,60は例えば第2,5,6図に示すように主
永久磁石38,39の周方向中央部が電磁石46,49の真下に位
置するとき、両隣りの電磁石47,48および50,51に跨つて
配置されて、前記選択的に励磁される電磁石即ち主永久
磁石38,39の回動先に在る電磁石との間でロータ22の回
動方向への反発力を発生するようになつている。これら
副永久磁石59,60と前記主永久磁石38,39とは第７図に示
すように周方向へ交互に配置されて一つのリング体61に
構成されている。このリング体61において、主永久磁石
38,39と副永久磁石59,60との境界ａの径方向内側部分に
は切欠62が形成され、この切欠62には例えば軟鉄のよう
な強磁性体製の補助部材63がエアギヤツプ64を介して収
納配設されている。このエアギヤツプ64にはアルミニウ
ムのような弱磁性体あるいは合成樹脂のような非磁性体
等を介装してあり、補助部材63をリング体61に一体に組
付けてある。これらの補助部材63は例えば第2,6図に示
すように永久磁石38,39の周方向中央部が電磁石47の真
下に位置するとき、両隣りの電磁石46,48近傍に配置さ
れるようになつている。

なお、第2,3図に示す65は６個の電磁石46〜51のソレ
ノイド46c〜51cへのハーネスであり、第３図に示す66は
ステー52とベースプレート24と、カバー25とに接し、ケ
ーシング20内を密封するシールである。

以上の実施例の構造によれば、イグニシヨンスイツチ
57をオン動作したまま、磁界切換手段55のソフトモード
設定接点Ｓ、あるいはハードモード設定接点Ｈさらには
ミデイアムモード設定接点Ｍのいずれか一つをオン動作
すると、バツテリー58から２個一組のソレノイド46c,49
cあるいは47c,50cさらには48c,51cに励磁電流が供給さ
れて、２個一組のマグネツトコア46a,49aあるいは47a,5
0aさらには48a,51aには第3,5図に矢印Ｚで示す向きの磁
界を生じる。いま、第5,6図に実線で示す状態におい
て、磁界切換手段55をソフトモード設定接点Ｓからハー
ドモード設定接点Ｈに切換えて、電磁石46,49の励磁電
流を遮断して、右隣りの電磁石47,50に励磁電流を供給
したと仮定すると、主永久磁石38,39が励磁している電
磁石47,50に吸引されると共に、副永久磁石59,60が励磁
している電磁石47,50に反発されて起動初期トルクを得
る。このように、主永久磁石38,39の回動先に在るマグ
ネツトコア46a,49aあるいは47a,50aさらには48a,51aに
生じる磁界に主永久磁石38,39が吸引されると共に副永
久磁石59,60が反発され、出力軸21が支軸37を介して回
動され、この出力軸21にコントロールロツド11を介して
連結された調整子10が回動され、調整子10の複数の異な
る口径のオリフイス10aのうちの一つのオリフイス10aが
ピストンロツド７の連通孔13に連通されて、減衰力可変
機構８のバイパス量が調整されるのである。前記出力軸
21の回動は磁界切換手段55を介して選択的に励磁された
２個一組のマグネツトコア46a,49aあるいは47a,50aさら
には48a,51aの磁力線Ｚが主永久磁石38,39の磁力線Ｘと
平行になるところ、つまり磁界の最も強い結合状態で停
止される。しかも、このアクチュエータ12においては、
主永久磁石38,39と副永久磁石59,60の間にエアギャップ
64を介して強磁性体製の補助部材63を配設してあるの
で、出力軸21（ロータ22）の回動時には、補助部材63が
それに近接する回動先の電磁石によって吸引され、補助
部材63を配設しない場合に比較してより強い起動初期ト
ルクを得られるようになる。

つまり、いま、第８図に実線で示す状態において、選
択スイッチ55をソフトモード設定接点Ｓからハードモー
ド設定接点Ｈに切り換えて、電磁石46の励磁電流を遮断
して、右隣りの電磁石47に励磁電流を供給したと仮定す
ると、主永久磁石38の右側に在る補助部材63には近接す
る電磁石47による磁気誘導を生じ、その結果、補助部材
63はこの電磁石47による吸引作用を受けることとなる。
このため、選択スイッチ55の切換え直後（出力軸21の回
動初期）には、主永久磁石38と電磁石47の間の吸引力、
副永久磁石59と電磁石47の間の反発力に加えて補助部材
63と電磁石47の間で吸引力が作用し、これらの力が相俟
って強い起動初期トルクを発生するようになる。

尚、補助部材63と主永久磁石38,副永久磁石59の間に
はエアギャップ64を設けてあるので、主永久磁石38によ
る磁界と副永久磁石59による磁界は補助部材63上で互い
に打ち消され、補助部材63はほぼ近接する電磁石47の磁
界の影響のみを受けて電磁石47に吸引される。即ち、も
し、補助部材63と主永久磁石38,副永久磁石59の間にま
ったくエアギャップ64を設けないとすると、補助部材63
は両隣りの主永久磁石38と副永久磁石59の影響を受け
て、その略半分が主永久磁石38と同極に、残りの略半分
が副永久磁石59と同極にそれぞれ磁化されるために、こ
の状態において回動先の電磁石47が励磁されても補助部
材63、特にその電磁石47に近接する部分には電磁石47と
引き合う磁極は現れない。しかし、このアクチュエータ
12においては、補助部材63と主永久磁石38,副永久磁石5
9,の各間にエアギャップ64を設けることで、両永久磁石
38,59の磁界が補助部材63上で互いに打ち消されるよう
にしているため、回動先の電磁石47が励磁されると、補
助部材63の電磁石47と近接する部分に電磁石47による磁
気誘導が生じ、補助部材63がこの電磁石47に強く吸引さ
れることとなる。

また、このアクチュエータ12の場合、主永久磁石38,3
9の両側に補助部材63を設けたことで、主永久磁石38,39
の周方向幅を広げたのと実質同様の作用、つまり、出力
軸21（ロータ22）の回動初期に回動先の電磁石との間で
強力な吸引作用を得ることができるため、主永久磁石3
8,39の周方向幅を狭めて出力軸21の停止位置精度をより
高めることができる。即ち、単に主永久磁石38,39の周
方向幅を広げた場合には、出力軸21（ロータ22）の起動
初期トルクを大きくできるようにはなるものの、主永久
磁石38,39の磁束発生領域が電磁石46〜51のマグネット
コア46a〜51aの幅よりも広くなるために、出力軸21の停
止位置にばらつきが生じ易くなり、特に、大きな負荷が
作用する場合には出力軸21の停止位置が微妙にずれるこ
とがあるが、このアクチュエータ12の場合、主永久磁石
38,39の両側にエアギャップ64を介して補助部材63を配
設するようにしたため、上述のように起動初期トルクを
得ることができることに加え、主永久磁石38,39自体の
磁束発生領域を狭めることにより、主永久磁石38,39の
中心と電磁石46〜51のマグネットコア中心とが対向する
位置に出力軸21を確実に停止させることが可能となる。

従って、このように構成される本実施例では、以下の
ような効果を奏する。

第１に、主永久磁石38,39と副永久磁石59,60の磁界方
向を出力軸21の回転中心と平行に設定すると共に、両永
久磁石38,39,59,60の磁界方向に対向する位置で複数の
電磁石46〜51を配置する構成としたため、これら電磁石
46〜51を永久磁石38,39等の径方向外側に配置した場合
に比較して、全体寸法を小型化することができる。

第２に、主永久磁石38,39の周方向両側には、磁界の
向きを主永久磁石38,39とは逆向きに設定された副永久
磁石59,60を設け、複数の電磁石46〜51のうち直径方向
で対向する所望の一対の電磁石の組を主永久磁石38,39
を吸引する磁極に励磁する磁界切換手段55を備える構成
としたため、これら各電磁石46〜51と各主永久磁石38,3
9との間に作用する吸引力と、各電磁石46〜51と各副永
久磁石59,60との間に作用する反発力とによって、各主
永久磁石38,39を速やかに所望位置まで回動させること
ができる。従って、電磁石46〜51に加える電流値を高め
たり、コイル巻数を増大したりすることなく、アクチュ
エータの回転出力を向上でき、応答性を高めることがで
きる。

第３に、主永久磁石38,39と副永久磁石59,60との間に
はエアギャップ64を介して磁性材料からなる補助部材63
を配設する構成としたため、上述の如く、補助部材63に
働く吸引力も起動初期トルクとして利用することができ
る。従って、一層ロータ22を速やかに回動させることが
できる。

第４に、第３図及び第５図にも示す如く、各主永久磁
石38,39の磁界の向きを例えば「Ｎ極」なら「Ｎ極」と
同じ向きに揃えると共に、各副永久磁石59,60の磁界の
向きを「Ｓ極」なら「Ｓ極」と逆向きに揃え、かつ６個
の電磁石46〜51を各永久磁石38,39,59,60の磁界方向に
対向する位置において周方向等間隔で離間させて配置
し、直径方向で対向する所望の一対の電磁石の組を主永
久磁石38,39を吸引する磁界（この場合は「Ｓ極」）に
励磁する構成としたため、いずれの電磁石の組が選択励
磁された場合であっても、主永久磁石38,39の回動量に
差異はない。この結果、起動力が安定化し、各電磁石46
〜51に加える電流値を比較的小さくすることができ、一
層小型化を図ることができる。

すなわち、上述した通り、いずれかの電磁石の組が選
択励磁されると、主永久磁石38,39は、この電磁石の磁
界に引き付けられて時計回り、または反時計回りのう
ち、いずれか最短のルートを通って回動するようにな
る。しかも、各電磁石46〜51は周方向に等間隔で配置さ
れているため、主永久磁石38,39が最短ルートを通る結
果、いずれの電磁石の組が選択励磁された場合でも、各
主永久磁石38,39の回動量は一定となり、起動力が安定
化する。

なお、本考案にあつては図示は省略するが、２個一組
のソレノイド46cとソレノイド49cとを並列に接続し、２
個一組のソレノイド47cとソレノイド50cとを並列に接続
し、２個一組のソレノイド48cと51cとを並列に接続し
て、これら２個一組のソレノイドのうちのいずれか一方
のソレノイドが断線したとしても、ロータ22を駆動でき
るようにしたり、また電磁石を主永久磁石の下方に配置
したり、あるいは主永久磁石と副永久磁石とを２個以上
設けたり、エアギヤツプ64に弱磁性体や非磁性体を未介
装したり、さらにはロータ22の駆動時に複数の電磁石の
うち少なくとも永久磁石と対向している電磁石には永久
磁石の反発磁界を発生させると共に永久磁石の回動先に
在る電磁石には永久磁石の吸引磁界を発生させたり、ま
た、主永久磁石38,39と副永久磁石59,60とを別々に形成
して、これら主永久磁石38,39,副永久磁石59,60を一体
に組立てるかあるいは、リング状に形成した強磁性体の
局部に互いに逆向きの磁界を着磁させて主永久磁石38,3
9と副永久磁石59,60とを形成することによつて、リング
体61を形成することもできる。

考案の効果 以上のように本考案に係るアクチュエータによれば、
複数の主永久磁石と複数の副永久磁石の磁界方向を出力
軸の回転中心と平行に設定し、複数の電磁石を両永久磁
石の磁界方向に対向する位置において周方向に離間させ
て両永久磁石の上方または下方に所要隙間をもって配置
する構成のため、複数の電磁石を両永久磁石の径方向外
側に配置する場合に比較して、全体寸法を小型化するこ
とができる、という基本的効果を奏する。

また、主永久磁石の周方向両側には、磁界の向きを主
永久磁石とは逆向きに設定された副永久磁石を設け、さ
らに、複数の電磁石のうち直径方向で対向する所望の一
対の電磁石の組を主永久磁石を吸引する磁極に励磁する
構成としたため、各主永久磁石に作用する吸引力と、各
副永久磁石に作用する反発力とによって、起動初期トル
クを得ることができ、各主永久磁石を速やかに所望位置
まで回動させることができる。従って、電磁石に加える
電流値を高めたり、コイル巻数を増大したりすることな
く、アクチュエータの回転出力、特に回動初期の出力を
大きくすることができ、応答性を高めることができる。

さらに、主永久磁石と副永久磁石との間に、エアギャ
ップを介して磁性材料からなる補助部材を配設する構成
としたため、ロータの駆動時に、選択励磁した一対の電
磁石によってそれに近接する補助部材に磁気誘導を生じ
させ、その励磁電磁石によって補助部材を吸引すること
ができる。従って、この補助部材に働く吸引力によって
もロータの起動初期トルクが向上するため、一層速やか
にロータを回転させることができる。

また、各主永久磁石の磁界の向きを同じ向きに揃える
と共に、各副永久磁石の磁界の向きを主永久磁石の磁界
の向きとは逆向きに揃え、かつ複数の電磁石を両永久磁
石の磁界方向に対向する位置において周方向に等間隔で
離間させて配置し、直径方向で対向する所望の一対の電
磁石の組を、主永久磁石を吸引する磁極に励磁する構成
としたため、いずれの電磁石の組が選択された場合であ
っても、主永久磁石の回動量に差異はない。この結果、
起動力が安定化し、各電磁石に加える電流値を比較的小
さくでき、一層の小型化を図ることができる。

従って、本考案によれば、出力を低下させることなく
アクチュエータを小型化することができる。特に、車体
に取り付けた場合には、アクチュエータの占有面積が狭
まり、他の機能部品の取付けに支障を招くことがなくな
る。また、ロータの回動初期に、吸引磁界に加えて反発
磁界等による回動助勢力を得ることができるため、アク
チュエータの応答性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図のII−II線に沿う断面図、第３図は第２図のIII−III
線に沿う断面図、第４図は第３図のIV−IV線に沿う断面
図、第５図は同実施例の主永久磁石と副永久磁石と電磁
石と補助部材との配置を側面的に示す展開図、第６図は
同実施例の電気回路図、第７図は同実施例のリング体の
平面図、第８図は同実施例の作用説明図である。 20……ケーシング、21……出力軸、22……ロータ、38,3
9……主永久磁石、48〜53……電磁石、57……磁界切換
手段、59,60……副永久磁石、61……リング体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 渡辺 嘉昭 神奈川県厚木市恩名1370番地 厚木自動車 部品株式会社内 (56)参考文献 実公 昭46−37134（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングと、 このケーシング内に回動可能に装着された出力軸と、 この出力軸の外周に固定されると共に、複数の永久磁石
   を有するロータと、 前記ケーシング内に固定されると共に、前記ロータの周
   方向停止位置を規定する切換モードの数に対応した複数
   の電磁石を有するステータと、 外部からの切換入力によってこのステータの電磁石を選
   択的に励磁する磁界切換手段と、を備え、 前記磁界切換手段の励磁切換によって前記ロータ及び出
   力軸を所定位置に回動させて選択された切換モードに対
   応した位置を保持するアクチュエータにおいて、 前記ロータの永久磁石を、直径方向で対向した位置で対
   をなすように配置される複数の主永久磁石と、直径方向
   で対向した位置で対をなすように前記各主永久磁石の周
   方向両側に配置される複数の副永久磁石と、から構成す
   ると共に、 前記すべての主永久磁石の磁界の向きを出力軸の回転中
   心と平行な一定の向きに設定し、 前記すべての副永久磁石の磁界の向きを出力軸の回転中
   心と平行で前記主永久磁石の磁界の向きと逆の向きに設
   定し、 前記複数の電磁石を、前記主永久磁石と副永久磁石の磁
   界方向に対向する位置において周方向に等間隔で離間さ
   せて両永久磁石の上方または下方に所定隙間をもって配
   置し、 さらに、前記各主永久磁石と各副永久磁石との間にエア
   ギャップを介して磁性材料からなる補助部材を配設する
   と共に、 前記磁界切換手段を、前記複数の電磁石のうちの直径方
   向で対向するいずれか一対の電磁石を、前記各主永久磁
   石を吸引する磁極に選択的に励磁するように構成したこ
   とを特徴とするアクチュエータ。