JPS6328569Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車のドアのロツクおよびアンロ
ツクを電気的操作スイツチにより自動的に行なう
ドアロツク装置の駆動荘置部アクチユエータに関
する。

従来から、ドアロツク装置用のアクチユエータ
においては、その駆動手段として第１図に示すよ
うな電磁ソレノイドが用いられている。第１図に
おいて、１はヨーク、２および２′は電磁コイル、
３は可動鉄心、４はシヤフト、５は軸受をそれぞ
れ示す。この電磁ソレノイドの動作は次の通りで
ある。動磁コイル２に通電すると可動鉄心３は、
電磁吸引力により図示矢印Ｂ方向に吸引される。
一方電磁コイル２′に通電すると可動鉄心３は電
磁吸引力により図示矢印Ａ方向に吸引される。こ
のように電磁コイル２および２′に交互に通電す
ることによりシヤフト４に取付けられたロツド
（図示せず）を押引作動せしめて、ドアのロツク
およびアンロツクを行なう。

ところで通常のドアロツク装置におけるロツク
およびアンロツクの機構および動作は次の通りで
ある。まず機構としては、アクチユエータのシヤ
フトに取付けられたロツドはフツクに固着され、
このフツクがいわゆるヒンジに固着あるいは開放
されることにより、ロツクおよびアンロツクが行
われる。そしてこの動作の過程で、フツクにはト
ーシヨンバーやコイルバネが取付けられており、
その動作には節度がもたせられているため、ロツ
クおよびアンロツクとも、この節度を乗り越えて
しまえば逆戻りしないようになつている。通常、
この節度を乗り越えるまでの動作距離は、例えば
全動作距離が９mmの装置の場合、動作開始点から
２〜４mm程度の間に設定されることが多く、アク
チユエータに必要な推力は動作開始点からこの動
作距離までの間に節度を乗り越え得る推力（一般
には2.5Kg・ｆ程度）であればよいことになる。
従つてドアロツク用アクチユエータの推力特性と
して真に必要とされるのは動作前半の推力が大き
く、終端では小さくなることである。

ここで、第１図に示す電磁ソレノイドの推力特
性を第２図に示す。電磁ソレノイドの発生推力
は、可動鉄心とヨークの軸方向に相対向する端面
間の磁気吸引力に基くため、その推力特性は、第
２図から明らかな如く動作開始時には発生推力が
小さく、一方動作終了時には発生推力が大とな
る。したがつて電磁ソレノイドを駆動手段として
用いるドアロツク用アクチユエータには次のよう
な欠点がある。

(1) 動作終了時の発生推力が大であるため終端で
の作動音が衝撃的でしかもかなり大きくなる。

(2) 終端での衝撃音を吸収するために吸音材をヨ
ーク端面もしくは可動子端面に装着すると、電
磁吸引力を発生するギヤツプ長が大となるた
め、発生推力が低下してしまう。

(3) 押，引動作の各々に別個の電磁コイルを使用
する必要があるため、寸法および重量とも大と
なる。

(4) 動作初期の必要吸引力を満足させるために形
状が大型化し、かつ高価なものとなる。

本考案の目的は、従来技術の欠点を解消し、動
作開始時の推力が大で、小型かつ軽量なドアロツ
ク用アクチユエータを提供することである。

以下本考案の詳細を図面により説明する。

第３図は本考案のドアロツク用アクチユエータ
における駆動装置部の一実施例を示す断面図であ
る。図中、６は縦断面端面形状が略Ｅ形に形成さ
れたヨークであり、いずれも軟磁性材料からなる
筒状の外周ヨーク７、センターヨーク８およびサ
イドヨーク９，９′からなり、そしてサイドヨー
ク９，９′は、外周ヨーク７の両端に装着された
側板１０，１０′を介して外周ヨーク７と一体化
されている。サイドヨーク９，９′の中心にはそ
れぞれ軸受１１，１１′が固定されている。ヨー
ク６内にはコイルボビン１２，１２′にそれぞれ
収納された２個の電磁コイル１３，１３′が配設
され、電磁コイル１３，１３′は相隣る部分に同
極が発生するように直列もしくは並列に結線され
ている。次にヨーク６内には可動子１４が配置さ
れている。この可動子１４は軸方向に着磁された
リング状の永久磁石１５の両端に磁極片１６，１
６′を装着し、さらに磁極片１６，１６′の両端に
ゴム等の吸音材１７，１７′を装着しもので、こ
れらは軸１８に一体的に支持固定されている。そ
して軸１８は軸受１１，１１′を介してヨーク６
に支持されている。また上記の駆動装置において
は、磁極片１６および１６′はそれぞれ環状部１
６ａおよび１６′ａとテーパー部１６ｂおよび１
６′ｂからなり、そしてサイドヨーク９，９′の内
面はこのテーパー部１６ｂ，１６′ｂと略相似形
状となるように形成されている。

上記の構成による動作は次の通りである。まず
電磁コイル１３および１３′にセンターヨーク８
の磁極部８ａにＳ極がそしてサイドヨーク９，
９′の磁極部９ａ，９′ａにＮ極が発生するように
通電すると、磁極片１６は磁極部９ａと磁気的に
反発し、一方磁極片１６′は磁極部９′ａに磁気的
に吸引される。このことから、可動子１４は、図
示矢印Ａ方向への推力が付与される。また、電磁
コイル１３，１３′の通電方向が逆になると、同
様の磁気的関係が生じて可動子１４は図示矢印Ｂ
方向への推力が付与される。

ここで、上記の駆動装置の発生推力の大きさは
ヨーク磁極部と可動子磁極片の相対位置関係によ
り影響をうける。先づ、発生推力は永久磁石の磁
束量ならびに電磁コイルに入力する電流量に比例
することはもちろんであるが、この他にストロー
ク各位置における推力は上述した相対位置関係に
より影響を受ける。すなわちストローク位置にお
いて最大推力が得られるのは、磁気回路のパーミ
アンスの変化分が最大の位置になるところであ
る。その位置は可動子の磁極片とヨーク磁極部の
エツヂ部が互いに異極同志で対向する位置であ
る。そして上記の駆動装置においては、このよう
な位置関係が維持できるため、第４図に示すよう
な推力特性が得られる。すなわち第４図において
は、動作前半での推力が大きく、動作終了時に推
力が小さくなつている。

この場合、第４図に示した推力特性を得るため
にはヨークと可動子との寸法関係を次のように設
定することが好ましい。第５図はこの寸法関係を
説明するための上記駆動装置の要部拡大図であ
る。図中、ＡはＥ形ヨーク端部磁極片間軸方向長
さ、ＢはＥ形ヨーク中央磁極片軸方向長さ、Ｃは
可動子外周面における端部磁極片間軸方向長さ、
Ｄは可動子磁極片外側軸方向長さ、ｌｇはＥ形ヨ
ークと可動子磁極間のギヤツプ寸法をそれぞれ示
す。上記の各種寸法要素において、(1)Ｄ，Ａ＞Ｃ
および(2)Ｂ≧Ｃ≧ｌｇなるように設定することに
より、好適な推力特性が得られる。ただし、この
寸法関係はあくまでＥ形ヨーク磁極部と可動子磁
極片との磁気的関係を構成する上ですなわち磁気
的ギヤツプを構成する上で、必要な磁極片に対し
て設定されたものである。

また、推力パターン及び大きさは可動子磁極片
の円錐のテーパ角度の大きさによつても影響をう
ける。第６図はテーパ角度θ及びギヤツプ長ｌ
ｇ，l′ｇを示しテーパ角度による推力パターン及
び大きさの変化を説明するための一部断面図であ
る。第６図において可動子磁極片の各エツヂ部
ａ，ｂ，ｃが前述したようにヨーク磁極片のエツ
ヂ部と互に異極同志で対向する位置で発生する推
力の大きさを各々Fa，Fb，Fcと仮定する。ここ
において本考案の目的とする推力ストローク特性
（第２図に示す如き特性）をより効率よく得るた
めにはFa≧Fc＞Fbであることが必要である。し
かるに推力の大きさはパーミアンスの変化分の大
きさに比例するものであるので、当然ながらギヤ
ツプ長が短い個所で得られる推力はギヤツプ長の
長い個所で得られる推力よりも大である。従つて
ｌｇ＜l′ｇであるのでFa＞Fcは達成できる。一
方ｂ点においてはエツヂ部ｂがヨーク磁極片エツ
ヂ部と対向するときは、可動子磁極片がヨーク磁
極片とほとんどオーバーラツプしてしまうため、
パーミアンスの変化分は少くなり、ギヤツプ長は
ｌｇであるが得られる推力は小さい。従つて、
Fc＞Fbは達成できる。ところがテーパ角度を大
きくとるとｌｇl′ｇとなりFc，Fa，Fc≒Fbとな
り、逆にテーパ角度が小さいとFa≒Fc，Fb≒０
となつてしまう。ここにおいて、テーパ角度θを
5゜〜25゜の間に設定することにより、より好適な
推力分布Fa≧Fc＞Fbと出来ることが実験により
確かめられた。

以上に記述の如く、本考案によれば次のような
効果が得られる。

(1) ドアロツク用アクチユエータに必要かつ充分
な推力特性が得られ、小形、軽量化が達成でき
る。

(2) 終端での推力が小さく、かつ吸音材を設ける
スペースが充分にあるため、作動音が非常に小
さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は電磁ソレノイドの断面図、第２図は第
１図の推力特性図、第３図は本考案の一実施例を
示す縦断面図、第４図は第３図の推力特性図、第
５図は本考案の装置の寸法関係を説明するための
図、第６図はテーパ形状を説明するための第５図
の要部拡大断面図である。 ６：ヨーク、１３，１３′：電磁コイル、１
４：可動子、１５：永久磁石、１６，１６′：磁
極片、１７，１７′：吸音材、１８：軸。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 電気操作スイツチにより自動的にドアをロツ
   クおよびアンロツクする装置におけるアクチユ
   エータにおいて、軸を含む平面における縦断面
   端面形状を略Ｅ形に形成した軟磁性材料からな
   るヨーク内に２個の電磁コイルを相隣る部分に
   同極が発生するように配設し、該ヨーク中央部
   には、軸方向に着磁してなる永久磁石の両端
   に、該永久磁石とほぼ同等の外径を有する環状
   部と円錐台状部からなりかつ該円錐台状部のテ
   ーパ角度を5゜〜25゜の範囲内に設定した一対の
   磁極片を保持してなる可動子を、軸方向移動自
   在に配設するとともに、前記ヨークの両側内周
   面を、前記磁極片の円錐台状部と略相似形状に
   形成せしめてなる往復駆動装置を有することを
   特徴とするドアロツク用アクチユエータ。 ２ ヨークと可動子との寸法関係を下記の如く設
   定して、動作前半の推力が動作終了時推力より
   大となる発生推力特性を有する往復駆動装置を
   そなえたことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載のドアロツク用アクチユエー
   タ。 Ｄ，Ａ＞Ｃ Ｂ≧Ｃ≧ｌｇ 但しＡ：Ｅ形ヨーク端部磁極片間軸方向長さ Ｂ：Ｅ形ヨーク中央磁極片軸方向長さ Ｃ：可動子外周面における端部磁極片間軸方
   向長さ Ｄ：可動子軸方向長さ ｌｇ：Ｅ形ヨーク内周面と可動子外周面との
   間隙