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Title:
LINEAR ACTUATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/047377
Kind Code:
A1
Abstract:
A linear actuator, wherein a permanent magnet is reliably prevented from being damaged.  In a first linear actuator, the width of a radial gap between a first contact section and a second contact section or the width of a circumferential gap between the first contact section and the second contact section is less than the width of a gap between a permanent magnet and a magnetic pole section.  In a second linear actuator, a flat plate-like permanent magnet is provided to one of a movable section or a fixed section to which a coil for generating a magnetic flux for reciprocating the movable section is provided, and among portions of the other, a portion facing the permanent magnet and functioning as a magnetic pole surface is formed flat.  In a third linear actuator, each of an engaging projection and a cutout is provided so as to be oriented in the direction in which the magnetic force of the permanent magnet acts on the magnetic pole section.  At least a portion of the cutout is cut out toward the direction in which the magnetic force of the permanent magnet acts on the magnetic pole section.

Inventors:
NAKAGAWA HIROSHI (JP)
FUJII TAKAYOSHI (JP)
FUKUNAGA TAKASHI (JP)
ONOUE TAKASHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/068213
Publication Date:
April 29, 2010
Filing Date:
October 22, 2009
Export Citation:
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Assignee:
SINFONIA TECHNOLOGY CO LTD (JP)
NAKAGAWA HIROSHI (JP)
FUJII TAKAYOSHI (JP)
FUKUNAGA TAKASHI (JP)
ONOUE TAKASHI (JP)
International Classes:
H02K33/18; H02K33/16
Foreign References:
JP2004353538A2004-12-16
JPH11303736A1999-11-02
JPH11313476A1999-11-09
JP2006050885A2006-02-16
JP2006194181A2006-07-27
JP2004343964A2004-12-02
JP2006101650A2006-04-13
JP2009071553A2009-04-02
JP2007135351A2007-05-31
JP2004343964A2004-12-02
JP2006220196A2006-08-24
Other References:
See also references of EP 2348621A4
Attorney, Agent or Firm:
FUJIMOTO, NOBORU (JP)
Noboru Fujimoto (JP)
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Claims:
 互いに径方向内外に配置された固定子および可動子と、前記固定子および可動子のうちの一方に設けられた永久磁石と、固定子および可動子のうちの他方に設けられて前記永久磁石に所定の隙間を介して径方向で対向配置される磁極部と、固定子および可動子を同一の軸心となるよう支持し且つ固定子に対して可動子を軸方向に往復動可能に弾性支持する板バネと、を備えたリニアアクチュエータであって、
 前記固定子および可動子のうちの一方に設けられた第1の当接部と、
 前記固定子および可動子のうちの他方に設けられ、前記第1の当接部に対して前記径方向または前記軸心を中心とする回転方向に当接可能な位置に設けられた第2の当接部とを具備し、
 前記第1の当接部と第2の当接部との前記径方向の隙間の幅または前記回転方向の隙間の幅それぞれが、前記永久磁石と前記磁極部との隙間の幅よりも小さいことを特徴とするリニアアクチュエータ。
 前記第1の当接部は、少なくとも一部に前記第2の当接部に向けて突出した少なくとも一つの第1の突出部を有し、
 前記第2の当接部は、少なくとも一部に前記第1の当接部に向けて突出した少なくとも一つの第2の突出部を有する請求項1記載のリニアアクチュエータ。
 前記第1の当接部は、少なくとも一部に前記第2の当接部に向けて突出した少なくとも一つの突出部を有し、
 前記第2の当接部は、少なくとも一部に前記第1の当接部を収容可能な少なくとも一つの凹部を有する請求項1記載のリニアアクチュエータ。
 前記第1の当接部は、前記固定子および可動子のうち径方向内側に配置された一方に前記軸心を共通の軸心として挿通したシャフトであり、
 前記第2の当接部は、前記固定子および可動子のうち径方向外側に配置された他方に設けられて前記シャフトの端部側が挿通する穴を有したフランジであり、
 前記第1の当接部と第2の当接部との径方向の隙間の幅が、前記永久磁石と前記磁極部との隙間の幅よりも小さいことを特徴とする請求項1記載のリニアアクチュエータ。
同一軸心上に配置された固定部及び当該固定部に対して往復動可能な可動部と、
前記軸心となるシャフトと、前記固定部と前記可動部との間に介在して当該シャフトを回転不能に支持し、前記シャフトの軸方向と直交する面における前記固定部及び前記可動部の移動を規制した状態でスラスト方向に動作可能な軸受けと、を備え、前記可動部を往復動させる磁束を発生するコイルを設けた前記固定部又は前記可動部の何れか一方に平板状をなす永久磁石を設けるとともに、他方のうち前記永久磁石と対面し磁極面となる対向面を平坦に形成していることを特徴とするリニアアクチュエータ。
前記シャフトの外形状と、前記軸受けのうち前記シャフトが挿通可能なシャフト挿通孔の開口形状とを相互に対応する多角形状としている請求項5に記載のリニアアクチュエータ。
前記多角形状が四角形状である請求項5又は6に記載のリニアアクチュエータ。
前記固定部の外側に前記可動部を配置したアウタ可動型である請求項5又は6に記載のリニアアクチュエータ。
前記固定部の内側に前記可動部を配置したインナ可動型である請求項5又は6に記載のリニアアクチュエータ。
 ラジアル方向内外に配置される固定子及び可動子と、該固定子及び可動子を同一の軸心となるよう支持し且つ固定子に対して可動子をスラスト方向に往復動可能に弾性支持する板バネとを備え、固定子及び可動子の一方に、永久磁石が設けられると共に、固定子及び可動子の他方に、ラジアル方向にて隙間を有して永久磁石と対向する磁極部が設けられるリニアアクチュエータにおいて、
 板バネを、ラジアル方向外側に配置される固定子又は可動子に位置決めして取り付けるべく、該固定子又は可動子に、少なくとも一対の係合凸部が設けられると共に、板バネに、それぞれ係合凸部が係入する少なくとも一対の係入部が設けられ、しかも、係合凸部及び係入部のそれぞれは、磁極部に対して永久磁石の磁力が作用する方向に配置されると共に、係入部の少なくとも一部は、磁極部に対して永久磁石の磁力が作用する方向に向かって切り欠かれてなることを特徴とするリニアアクチュエータ。
 前記板バネは、ラジアル方向外側に配置される固定子又は可動子に取り付けられる枠部と、該枠部の内側に設けられる可撓部とを備え、枠部に前記少なくとも一対の係入部が設けられることを特徴とする請求項10に記載のリニアアクチュエータ。
 前記切欠は、U字状に形成されることを特徴とする請求項10又は11に記載のリニアアクチュエータ。
Description:
リニアアクチュエータ

 本発明は、リニアアクチュエータに関す 。

 従来、下記特許文献1に示すリニアアクチ ュエータが提案されている。このリニアアク チュエータでは、固定子の構成部品であるイ ンナコアは、その外側面に永久磁石が配設さ れている。また、可動子の構成部品であるア ウタコアは、その一部を内側に突出した磁極 部を有している。この磁極部と永久磁石とは 、径方向に所定の幅を有する隙間を介して対 向配置されている。

 さらに、このリニアアクチュエータは、 定子の構成部品であるシャフトをアウタコ と同軸同心に支持し、且つシャフトに対し アウタコアをスラスト方向に往復動させる う弾性支持する板バネを備えている。

 特許文献1に示すリニアアクチュエータは 、シャフトをスラストベアリングなどで支持 する必要がないため、シャフトとスラストベ アリングとの摩擦による機械損失を低減する ことができる。しかし、可動子の可動範囲を 大きくするために剛性の低い板バネを用いる 場合、可動子の径方向の剛性が小さくなる。 そのため、たとえばリニアアクチュエータを 設置している他の機器から、可動子の往復動 方向とは異なる方向の力がリニアアクチュエ ータに作用した場合には、可動子が径方向に 変位し、可動子の磁極部が固定子の永久磁石 に衝突して永久磁石を破損するという問題が あった。また、可動子が繰り返し径方向に変 位する場合には、板バネが金属疲労によって 破損するという問題もあった。

 なお、一般に磁極部と永久磁石との間隔 小さい(たとえば1mm以下)ため、間にゴムシ トなどの緩衝材を挿入することが困難であ 。また、仮にゴムシートなどを挿入できる 合でも、磁極部または永久磁石に接着しな ればならないため、材料コストや組立コス が増加するという問題がある。

 また、従来より、固定部及び可動部を同 軸心上に配置し、可動部を固定部に対して ラスト方向に往復動作可能に構成したリニ アクチュエータが各種知られている。可動 を相対的に外側に配置したタイプはアウタ 動型リニアアクチュエータと称され、可動 を相対的に内側に配置したタイプはインナ 動型リニアアクチュエータと称される。通 、リニアアクチュエータは、可動部を往復 させる磁束を発生するコイルを設けた固定 又は可動部の何れか一方に永久磁石が設け れ、他方のうち、永久磁石と所定のギャッ を隔てて対向する面に磁極面が設けられて る。

 アウタ可動型、インナ可動型の何れのリ アアクチュエータにおいても、通常、永久 石は、シャフトを中心とする部分円弧状に 工された弓型のものであり、このような弓 の永久磁石と所定ギャップを隔てて対面す 磁極面も、永久磁石の弓型を径方向に平行 動させたシャフトを中心とする部分円弧状 形成されている(アウタ可動型リニアアクチ ュエータについては例えば特願2009-071553、イ ナ可動型リニアアクチュエータについては えば特許文献2参照)。このような構成を採 している理由の1つは、シャフトとして加工 及び組立容易性に優れた概略円柱状のもの 適用しているため、シャフトの軸周りに軸 けが傾動し得る(ずれる)状態となり、軸受 が傾動した際に永久磁石と磁極面とが相互 衝突することを防止するためである。

 しかしながら、弓型の永久磁石は、高い 工精度が要求されて加工費が高い上に、単 な平板状の永久磁石と比較して磁石の使用 及び加工時の破棄量も相対的に多くなり、 ストの増加を招来するものである。そもそ リニアアクチュエータは、部品点数が比較 少ない装置であり、このようなリニアアク ュエータ全体のコストにおける永久磁石の ストが占める割合は大きく、永久磁石のコ トダウンがリニアアクチュエータ全体のコ トダウンにも大きく貢献する。

 近時、自動車業界では、環境問題から、 体の軽量化やアイドリングの低回転数化、 いは気筒休止エンジン等の改善策が進めて るが、これらの対策は何れも車体振動を増 させ、乗り心地を悪化させ得るものである そこで、車体の適宜箇所に配置したおもり( ウェイト)をリニアアクチュエータで能動的 動かし、その反力を利用して車体振動を抑 しようとするアクティブマスダンパ(制振機 )が検討されており、自動車業界からはこの ような制振機構の導入に際してリニアアクチ ュエータ自体のコストダウンという要望が特 に強い。

 さらに、従来、下記特許文献3に示すリニ アアクチュエータが提案されている。このリ ニアアクチュエータでは、固定子の構成部品 であるアウタコアの内面の膨出部分の先端に 永久磁石が配設され、該膨出部分にコイルが 巻回される。また、可動子の構成部品である インナコアは、磁極部を有する。そして、こ の磁極部と永久磁石とは、ラジアル方向にて 所定の隙間を有して対向配置される。

 さらに、このリニアアクチュエータは、 動子の構成部品であるシャフトをアウタコ と同軸同心に支持し且つアウタコアに対し シャフトをスラスト方向に往復動させるよ 弾性支持する一対の板バネを備えている。

 板バネは、シャフトの軸方向から見ると 「8」の字形状に形成される。そして、「8 の字状に交差する箇所には、シャフトの挿 孔が形成される。また、「8」の字状の上下 挿通開口部(環状部)は、コイルを内側に通 ことができる大きさを有する。さらに、板 ネの一端部及び他端部であって、上下方向 中心線上には、固定子に取り付けるための さな丸孔が形成される。

 しかしながら、上記従来のリニアアクチ エータは、組み立て作業において、シャフ をインナコアの中心に貫通させた状態でア タコアの内部に位置させると、固定子に設 られた永久磁石に可動子の磁極部が磁着さ 、上述した所定の隙間、即ち、磁極部と永 磁石とを対向配置させるための隙間が潰れ しまう。この隙間が潰れた際に永久磁石を 傷させてしまうおそれがある。

 そして、この状態(固定子及び可動子が同 一の軸心ではない状態)では、板バネの各丸 と、これに対応して設けられたアウタコア 貫通孔とに位置ずれが生じているので、ア タコアと板バネとを締結するためのボルト 挿通させにくく、そのため、板バネをアウ コアに取り付けにくいという問題が生じる

日本国特開2007-135351号公報

日本国特開2004-343964号公報

日本国特開2006-220196号公報

 本発明は上記課題に鑑み、永久磁石の損 を確実に防止し得るリニアアクチュエータ 提供を目的とする。

 第一の目的は、他の緩衝材などを何ら必 とすることなく磁石および板バネの損傷を 実に防止し得るリニアアクチュエータを提 することである。

 第二の目的は、弓型の永久磁石を用いな という斬新な技術的思想に基づいて、永久 石を損傷させることなくコストダウンを有 に図ることが可能なリニアアクチュエータ 提供することである。

 第三の目的は、組み立て作業において、 バネを取り付ける際、永久磁石に磁極部が 着され、固定子及び可動子が同一の軸心で ない状態になっているとしても、永久磁石 損傷させることなく、その状態を矯正して 定子及び可動子を同一の軸心とすることが 単にできるリニアアクチュエータを提供す ことである。

 本発明は、互いに径方向内外に配置され 固定子および可動子と、前記固定子および 動子のうちの一方に設けられた永久磁石と 固定子および可動子のうちの他方に設けら て前記永久磁石に所定の隙間を介して径方 で対向配置される磁極部と、固定子および 動子を同一の軸心となるよう支持し且つ固 子に対して可動子を軸方向に往復動可能に 性支持する板バネと、を備えたリニアアク ュエータであって、前記固定子および可動 のうちの一方に設けられた第1の当接部と、 前記固定子および可動子のうちの他方に設け られ、前記第1の当接部に対して前記径方向 たは前記軸心を中心とする回転方向に当接 能な位置に設けられた第2の当接部とを具備 、前記第1の当接部と第2の当接部との前記 方向の隙間の幅または前記回転方向の隙間 幅それぞれが、前記永久磁石と前記磁極部 の隙間の幅よりも小さいことを特徴として る。

 上記構成では、リニアアクチュエータを 置している他の機器から、可動子の往復動 向とは異なる方向の力がリニアアクチュエ タに作用した場合、永久磁石と磁極部とが づき、第1の当接部と第2の当接部とが相対 に近づくよう変位する。そして、上記構成 は、第1の当接部と第2の当接部との径方向の 隙間の幅または回転方向の隙間の幅それぞれ が、永久磁石と磁極部との隙間の幅よりも小 さく設定されている。したがって、永久磁石 と磁極部とが接触する前に(永久磁石と磁極 とが当接するまでに)第1の当接部と第2の当 部とが接触する。このように、第1の当接部 第2の当接部とが接触すると、永久磁石と磁 極部とはそれ以上近づくのを制限されて磁極 部が永久磁石に接触しないから、磁極部が永 久磁石に接触することによる永久磁石の破損 を防止できるという効果がある。

 また、可動子の往復動方向とは異なる方 の力がリニアアクチュエータに繰返して作 すると、板バネもその方向の変位を繰返す しかしながら、上記構成では、第1の当接部 と第2の当接部との径方向の隙間の幅または 転方向の隙間の幅それぞれが、永久磁石と 極部との隙間の幅よりも小さく設定されて る。したがって、板バネの径方向の変位量 、第1の当接部と第2の当接部との径方向の隙 間の幅、または回転方向の隙間の幅に制限さ れる。このように板バネの変位量を抑制する ことで、板バネの繰返し疲労(この場合特に 金属疲労)による破損を防止できるという効 がある。

 また、第1の当接部および第2の当接部は 磁気回路を構成する部材の一部を利用して よい。あるいは、固定子および可動子に、 久磁石および板バネの破損防止のために専 に設けた構成部品としても良い。

 当接部として、磁気回路を構成する部材 一部を利用した構成では、固定子または可 子に容易に一体形成可能である。このよう 当接部を固定子または可動子と一体形成し 構成によれば、部品コスト、組立コストの 昇を抑えたうえで、永久磁石および板バネ 破損を防止する構成とすることができる、 いう効果がある。

 前記第1の当接部と第2の当接部との隙間 、径方向に幅を有する隙間である場合、あ いは回転方向に幅を有する隙間が考えられ 。この径方向での隙間の幅と回転方向での 間の幅との大小関係は、等しくてもよいし なっていてもよい。

 特に、第1の当接部と第2の当接部との回 方向の隙間の幅を、永久磁石と磁極部との 間の幅よりも小さくした構成は、永久磁石 磁極部とを平面で対向させた形態の場合に している。

 本発明のリニアアクチュエータでは、前 第1の当接部は、少なくとも一部に前記第2 当接部に向けて突出した少なくとも一つの 1の突出部を有し、前記第2の当接部は、少な くとも一部に前記第1の当接部に向けて突出 た少なくとも一つの第2の突出部を有するこ を特徴としている。

 上記構成において、第1の突出部と第2の 出部どうしが径方向あるいは回転方向で当 することで、永久磁石と磁極部とはそれ以 近づくのを制限されるから、磁極部が永久 石に接触することによる永久磁石の破損を 止する。また、板バネの径方向の変位量が 制されるから、繰返し疲労による板バネの 損を防止できるという効果がある。

 本発明のリニアアクチュエータでは、前 第1の当接部は、少なくとも一部に前記第2 当接部に向けて突出した少なくとも一つの 出部を有し、前記第2の当接部は、少なくと 一部に前記第1の当接部を収容可能な少なく とも一つの凹部を有することを特徴としてい る。

 収容とは、突出部は凹部に径方向の幅を する隙間、または回転方向の幅を有する隙 を介して径方向あるいは回転方向に対向す 、という意味合いである。そしてこの構成 は、突出部が凹部に収容された状態で、突 部と凹部とは径方向または回転方向で当接 能となっている。

 上記構成において、突出部が凹部に収納 れた状態で、リニアアクチュエータを設置 ている他の機器から、可動子の往復動方向 は異なる方向の力がリニアアクチュエータ 作用した場合、突出部と凹部どうしが径方 、あるいは回転方向で相対的に近づく。そ て突出部と凹部どうしが径方向、あるいは 転方向で当接することで永久磁石と磁極部 はそれ以上近づくのを制限されて、磁極部 永久磁石に接触することによる永久磁石の 損を防止する。また、板バネの径方向の変 量が抑制されるから、板バネの繰返し疲労 よる破損を防止できるという効果がある。

 本発明のリニアアクチュエータでは、前 第1の当接部は、前記固定子および可動子の うち径方向内側に配置された一方に前記軸心 を共通の軸心として挿通したシャフトであり 、前記第2の当接部は、前記固定子および可 子のうち径方向外側に配置された他方に設 られて前記シャフトの端部側が挿通する穴 有したフランジであり、前記第1の当接部と 2の当接部との径方向の隙間の幅が、前記永 久磁石と前記磁極部との隙間の幅よりも小さ いことを特徴としている。

 上記構成において、リニアアクチュエー を設置している他の機器から、可動子の往 動方向とは異なる方向の力がリニアアクチ エータに作用した場合、永久磁石と磁極部 シャフトの外周面とフランジの穴の周面が れぞれ相対的に近づくよう変位する。そし 、シャフトの外周面とフランジの穴の周面 の間の径方向の隙間は、径方向の幅が、永 磁石と磁極部との隙間の幅に比べて小さい ら、シャフトの外周面とフランジの穴の周 とが接触すると、永久磁石と磁極部とはそ 以上近づかずに接触することがない。した って、永久磁石と磁極部との接触による永 磁石の破損を防止できるという効果がある

 また、板バネの径方向の変位量は、シャ トの外周面とフランジの穴の周面との間の 方向の隙間の幅に制限される。このように バネの変位量を抑制することで、板バネの 返し疲労による破損を防止できるという効 がある。

 また、本発明のリニアアクチュエータは 同一軸心上に配置された固定部及び固定部 対して往復動可能な可動部と、軸心となる ャフトと、固定部と可動部との間に介在し シャフトを回転不能に支持し、且つシャフ の軸方向と直交する面における固定部及び 動部の移動を規制した状態でスラスト方向 動作可能な軸受けとを備え、可動部を往復 させる磁束を発生するコイルを設けた固定 又は可動部の何れか一方に平板状をなす永 磁石を設けるとともに、他方のうち永久磁 と対面し磁極面となる対向面を平坦に形成 ていることを特徴としている。

 このようなリニアアクチュエータであれ 、平板状の永久磁石を用いることにより、 型の永久磁石と比較して、高い加工精度が 求されず加工費を抑えることができるとと に、磁石の使用量及び加工時の破棄量も相 的に少なくなり、コストダウンを有効に図 ことができる。そして、永久磁石自体のコ トを低減することができることより、アク ュエータ全体のコストダウンをも図ること できる。また、本発明のリニアアクチュエ タは、シャフト及び軸受けを相互に回転不 な構成としているため、軸受けがシャフト 軸回りに傾動(振動)することがなく、しか 軸受けによりシャフトの軸方向と直交する における固定部及び可動部の移動を規制し いるため、これら固定部及び可動部もシャ トの軸回りに傾動(振動)することがない。そ の結果、平板状の永久磁石と対面する磁極面 を平坦に形成することが可能となり、高度な 加工精度や組付精度が要求されることなく、 平板状の永久磁石を損傷させることなく、且 つ永久磁石と磁極面との間に平行な一定のギ ャップを簡単に確保することができる。なお 、アウタ可動型リニアアクチュエータであれ ば、シャフトは固定部に属する部品となり、 インナ可動型リニアアクチュエータであれば 、シャフトは可動部に属する部品となる。

 本発明のリニアアクチュエータにおいて 軸受け及びシャフトを相対回転不能とする は、シャフトの外形状と、軸受けのうちシ フトが挿通可能なシャフト挿通孔の開口形 とを相互に対応する多角形状にすればよい ここで、「シャフトの外形状」とは、シャ トの軸方向に直交する断面(横断面)におけ 外縁形状を意味する。また、「多角形状」 は、例えば削り加工により角に丸みを持た た形状(略多角形状)も含まれる。

 特に、シャフトの外形状及びシャフト挿 孔の開口形状を相互に対応する四角形状に れば、加工性及び組立容易性に優れ、好適 ある。なお、「四角形状」には角(四隅)に みを持たせた形状(略四角形状)も含まれる。

 また、本発明のリニアアクチュエータは 固定部の外側に可動部を配置したアウタ可 型リニアアクチュエータ、固定部の内側に 動部を配置したインナ可動型リニアアクチ エータに適用することができる。

 さらにまた、本発明は、ラジアル方向内 に配置される固定子及び可動子と、該固定 及び可動子を同一の軸心となるよう支持し つ固定子に対して可動子をスラスト方向に 復動可能に弾性支持する板バネとを備え、 定子及び可動子の一方に、永久磁石が設け れると共に、固定子及び可動子の他方に、 ジアル方向にて隙間を有して永久磁石と対 する磁極部が設けられるリニアアクチュエ タにおいて、板バネを、ラジアル方向外側 配置される固定子又は可動子に位置決めし 取り付けるべく、該固定子又は可動子に、 なくとも一対の係合凸部が設けられると共 、板バネに、それぞれ係合凸部が係入する なくとも一対の係入部が設けられ、しかも 係合凸部及び係入部のそれぞれは、磁極部 対して永久磁石の磁力が作用する方向に配 されると共に、係入部の少なくとも一部は 磁極部に対して永久磁石の磁力が作用する 向に向かって切り欠かれてなることを特徴 する。

 リニアアクチュエータの組み立て作業に いて、板バネを取り付ける際、通常は、固 子及び可動子の一方の永久磁石に固定子及 可動子の他方が磁着され、固定子及び可動 が同一の軸心ではない状態になっている。 れは、ラジアル方向外側に配置される固定 又は可動子の係合凸部と、板バネの係入部 に位置ずれが生じていることを意味する。 かしながら、係入部の少なくとも一部が切 欠かれていることで、位置ずれに関わらず それぞれ係合凸部を対応する係入部に係入 せ、位置ずれ矯正時に永久磁石を損傷させ ことなく、板バネを暫定的に取り付けるこ ができる。また、係合凸部が係入部に係入 ると、板バネの弾性力により、固定子と可 子との磁着は強制的に解除され、固定子及 可動子が同一の軸心となるよう矯正される

 また、本発明のリニアアクチュエータで 、前記板バネを、ラジアル方向外側に配置 れる固定子又は可動子に取り付けられる枠 と、該枠部の内側に設けられる可撓部とで 成し、枠部に前記少なくとも一対の係入部 設けられるようにすることができる。

 かかる構成によれば、板バネを、ラジア 方向外側に配置される固定子又は可動子に り付けられる部分と、可動子の往復動を円 に行わせる部分とに二分にしたので、板バ の取付剛性を高めることができ、また、こ により、矯正がしやすくなる。

 さらに、本発明によれば、前記切欠をU字 状に形成するような構成を選択することもで きる。

 かかる構成によれば、切欠がU字状に形成 されることで、上述した係合凸部が係入しや すくなり、組み立て作業の作業効率をさらに 向上することができる。

 本発明によれば、永久磁石の損傷を確実 防止し得るリニアアクチュエータを提供す ことができる。

 第一のリニアアクチュエータは、固定子 よび可動子に設けられた当接部どうしの径 向または回転方向の隙間の幅が、永久磁石 磁極部との隙間の幅よりも小さく設定され いる。このように構成することで、永久磁 の破損を防止するための緩衝材等の部材を いることなく、永久磁石と磁極部とが接触 ないようにすることで、永久磁石の破損を 止することができるという効果がある。

 また、固定子および可動子に設けられた 接部どうしの径方向または回転方向の隙間 幅を、繰返し振動による板バネの破損が生 ない範囲に設定することで、板バネの破損 塑性変形を防止することができるという効 がある。

 第二のリニアアクチュエータは、弓型の 久磁石に代えて平板状の永久磁石を用いる いう斬新な技術的思想に基づいて、永久磁 を損傷させることなく、コストダウンを有 に図ることができる。

 第三のリニアアクチュエータでは、磁極 に対して永久磁石の磁力が作用する方向に かって切り欠かれる切欠を板バネに形成し ので、組み立て作業において、板バネを取 付ける際、固定子及び可動子の一方の永久 石に固定子及び可動子の他方が磁着され、 定子及び可動子が同一の軸心ではない状態 なって、係合凸部と係入部とに位置ずれが じているとしても、永久磁石を損傷させる となく板バネを簡単に取り付けることがで 、また、その際、板バネのラジアル方向の 性あるいは弾性力により、磁着が強制的に 除され、固定子及び可動子が同一の軸心と るよう矯正されるため、組み立て作業の作 効率を向上することができる。

本発明の一実施形態を示すリニアアク ュエータの単体正面図 同じく側面図 同じく平面図 同じく全体斜視図 同じく縦断面斜視図 同じく板バネの正面図 本発明の他の実施形態を示すリニアア チュエータの単体正面図 同じく固定子の一部を示す斜視図 同じく可動子の単体斜視図 本発明の他の実施形態を示すリニアア クチュエータの正面図 本発明の他の実施形態に係るリニアア クチュエータの全体斜視図。 同実施形態に係るリニアアクチュエー タの分解斜視図。 同実施形態に係るリニアアクチュエー タの主要部分解斜視図。 同実施形態に係るリニアアクチュエー タの主要部正面図。 同実施形態に係るリニアアクチュエー タの模式断面図。 本発明の他の実施形態に係るリニアア クチュエータの全体斜視図。 同実施形態に係るリニアアクチュエー タの分解斜視図。 同実施形態に係るリニアアクチュエー タの正面図。 図18のz領域拡大図。 本発明の他の実施形態を示すリニアア クチュエータの分解斜視図。 板バネの正面図。 完成したリニアアクチュエータを前方 から見た斜視図。 完成したリニアアクチュエータを後方 から見た斜視図。 図22の正面図。 板バネの変形例を示した正面図。

 以下、本発明の実施形態に係るリニアア チュエータを、図面に基づいて説明する。 ず、図1ないし図6に基づいて本発明の一実 形態を説明する。なお、この実施形態では リニアアクチュエータを車両に搭載するア タ可動型の制振装置として使用した場合を として示す。図1はリニアアクチュエータの 体正面図、図2は側面図、図3は平面図、図4 全体斜視図、図5は縦断面斜視図、図6は板 ネの正面図である。

 これらの図に示すように、本発明の実施 態に係るリニアアクチュエータ1は、固定子 2と可動子3と板バネ41,42とを備えている。固 子2は可動子3の内側にあって、不図示の車体 側に固定される。可動子3は固定子2に対して 後方向(スラスト方向)に往復動可能に支持 れている。

 ここで固定子2の構成を説明する。固定子 2は、インナコア21と,ボビン200と,コイル201A,20 1Bと,永久磁石23,23と、シャフト25とを備えて る。ボビン200はコイル201A,201Bを巻回するコ ル巻回用凹部222,222を上下部にそれぞれ有す 。インナコア21の永久磁石セット部(上端面) 20aおよび永久磁石セット部(下端面)20bはそれ れ上方および下方に向けて凸となる円弧面 形成されている。永久磁石23,23はインナコ 21の永久磁石セット部20aおよび永久磁石セッ ト部20bにそれぞれ固着されている。永久磁石 23,23のそれぞれの上端面21bおよび下端面22bは 方および下方に向けて凸となる円弧面に形 されている。

 シャフト25は、インナコア21の中心に前後 方向に挿通されている。シャフト25は、その 心方向途中部分に比べて前部が拡大されて 前部に拡大部231aが形成されている。シャフ ト25はその後部側からインナコア21の前方か 挿通されるもので、後部に拡大部231aと同径 拡大スリーブ26が外嵌固定されている。拡 部231aとインナコア21の前面との間に、拡大 231aと同径の前部スリーブSが挿通されている 。拡大スリーブ26とインナコア21の後面との に、拡大スリーブ26と同径の後部スリーブS 挿通されている。

 次に、可動子3の構成を説明する。可動子 3は、角筒状のアウタコア31とフランジ部材5,5 とを備えている。アウタコア31は、磁性材料 一例であるケイ素鋼板を前後方向(シャフト 25の軸心方向)Frで密着するよう積層した積層 とされている。アウタコア31の内面のうち の上面に、下方に向けて突出する上対向部30 1が一体的に形成されている。アウタコア31の 内面のうちその下面に、上方に向けて突出す る下対向部302が一体的に形成されている。上 対向部301および下対向部302はともに鉄部材か らなる磁極部である。また、これら上対向部 301および下対向部302は、それぞれ同一形状の ものを前後方向Frに離間して配置されている

 上対向部301の上磁極面311は、上側の永久 石23の上端面21bと、径方向において所定の δ1の隙間C1を介して対向配置されている。こ の場合の径方向は、インナコア21の中心P1を 点とする径方向である。下対向部302の下磁 面311は、下側の永久磁石22の下端面22bと、径 方向において所定の幅δ2の隙間C2を介して対 配置されている。この場合の径方向は、イ ナコア21の中心P1を始点とする径方向である 。隙間C1の径方向での幅δ1および隙間C2の径 向での幅δ2は等しく設定されている。なお アウタコア31の上部および下部の左右方向中 心部に、保持軸体303,304が前後方向に挿通さ ている。保持軸体303,304の前後端部は、それ れアウタコア31から突出している。

 前側のフランジ部材5は、アウタコア31に 方側から板バネ41を介して重ねられている 後側のフランジ部材5は、アウタコア31に後 側から板バネ42を介して重ねられている。前 側のフランジ部材5は、板バネ41の前面に重ね られる内側フランジ51と、内側フランジ51の 側に重ねられる外側フランジ53との組合わせ から構成されている。後側のフランジ部材5 、板バネ42の後面に重ねられる内側フランジ 51と、内側フランジ51の後側に重ねられる外 フランジ53との組合わせから構成されている 。

 各内側フランジ51,51は、それぞれ正面視 て矩形枠形状に形成され、それぞれの内側 ランジ51,51の上部および下部に各保持軸体303 ,304の前後端部が挿通されている。各外側フ ンジ53,53は、それぞれ本体部331,341と突出部33 2,342とから一体的に形成されている。各本体 331,341は矩形枠形状に形成されている。各突 出部332,342は、本体部331,341の上下方向途中部 ら外側に突出されている。さらに、各突出 332,342の構成を詳述する。前側のフランジ部 材5の突出部332は、脚部332aと連続部3321とから 構成されている。後側のフランジ部材5の突 部342は、脚部342aと連続部3421とから構成され ている。

 前側のフランジ部材5の脚部332aは、本体 331の上下方向途中部においてその左右両側 らそれぞれ前方へ向けて立上るよう形成さ ている。後側のフランジ部材5の脚部342aは、 本体部341の上下方向途中部においてその左右 両側からそれぞれ後方へ向けて立上るよう形 成されている。また、連続部3321は、脚部332a に渡された平板状に形成されている。連続 3421は、脚部342a間に渡された平板状に形成 れている。連続部3321の中心部に、シャフト2 5の拡大部231aが遊嵌する規制穴3322が形成され ている。連続部3421の中心部に、拡大スリー 26が遊嵌する規制穴3422が形成されている。

 規制穴3322の周面3322aと拡大部231aの外周面 231bとは、径方向において所定の幅δ3に設定 れた環状隙間C3を介して対向配置されている 。規制穴3422の周面3422aと拡大スリーブ26の外 面26aとは径方向において所定の幅δ4に設定 れた環状隙間C4を介して対向配置されてい 。

 この場合の径方向は、シャフト25の軸心( ンナコア21の中心でもある)を始点とする径 向である。すなわち各環状隙間C3,C4の径方 の幅δ3,δ4は、それぞれ周方向の何れの位置 おいても等しい。また、環状隙間C3の径方 方向の幅δ3と、環状隙間C4の径方向の幅δ4と は等しく設定されている。

 環状隙間C3,C4の径方向の幅δ3,δ4は、隙間C 1および隙間C2の径方向の幅δ1,δ2に比べて小 く設定されている。

 前側の板バネ41は、アウタコア31と前側の フランジ部材5との間に介装されている。後 の板バネ42は、アウタコア31と後側のフラン 部材5との間にそれぞれ介装されている。板 バネ41,42は、それぞれ同一形状に形成されて るので、図6を兼用の図として、異なる符号 を付して説明する。各板バネ41,42は、均一な さの金属板を打ち抜き加工することで形成 れている。各板バネ41,42は、アウタコア31に 重ねられる枠部411,421と、枠部411,421の内側の 撓部412,422とから一体的に形成されている。

 板バネ41,42の構成部のうち、枠部411,421が ランジ部材5,5とアウタコア31とで前後方向 挟持される。枠部411,421の四隅に、ボルト挿 孔411a,421aが形成されている。枠部411,421の上 下部の左右方向中間位置に、保持軸体303,304 端部を挿通する上方開口部411b,下方開口部411 cが形成されている。

 可撓部412,422は正面視して、「8」の字状 形成されている。「8」の字の中央の線が交 する部分に相当する中心部4121,4221に、シャ ト25の途中部分を挿通するシャフト挿通孔41 2a,412aが形成されている。また、「8」の字の ルの内側に相当する箇所に、コイル巻回用 部222,222を内側に通すことが充分に可能な大 きさの挿通開口4122,4222がそれぞれ形成されて いる。

 前側の板バネ41の中心部4121は、拡大部231a と前部スリーブSとの間に挟持されている。 側の板バネ42の中心部4121は、拡大スリーブ26 と後部スリーブSとの間に挟持されている。

 可動子3の四隅にボルトBが前後方向に挿 され、これらボルトBの先端にナットNが締結 されて、アウタコア31、板バネ41,42、フラン 部材5,5が一体化されている。

 上記構成のリニアアクチュエータ1では、 コイル201A,201Bに通電していない状態では、永 久磁石23,23から生じる磁力により、シャフト2 5が可動子3(アウタコア)に対して所定位置に 持されている。コイル201A,201Bに通電すると コイル201A,201Bに流れる電流により生じる磁 と永久磁石23,23から生じている磁界の向きと に基づき、可動子3がシャフト25に沿って前後 方向Frに往復動する。この可動子3の往復動作 を利用することで、リニアアクチュエータ1 車両に搭載して制振装置として用いること できる。この場合、上記構成のリニアアク ュエータ1では、これをアウタ可動型として いることから、インナ側の構成部品である 定子2(シャフト25)を車両の所定の部位に固 するようにして取付ける。

 車両の走行に伴いリニアアクチュエータ1 に外乱等の外力が作用し、固定子2に対して 動子3が径方向で振動すると、固定子2に対し て可動子3を支持している板バネ41,42もまた径 方向で振動をする。このように、外乱振動は 、板バネ41,42を径方向に大きく振動させる要 となる。

 上記実施形態では、径方向で接触可能な 接部が、可動子3側と固定子2側に振り分け れている。具体的に当接部は、可動子3の構 部品であるフランジ部材(第1の当接部に相 する)5,5と、固定子2の構成部品であるシャフ ト(第2の当接部に相当する)25である。そして ャフト25の拡大部231aの外周面231bと、フラン ジ部材5の連続部3321に形成した規制穴3322の周 面3322aとは、径方向に所定の幅δ3の環状隙間C 3を介して対向配置されている。

 また、シャフト25の拡大スリーブ26の外周 面26aと、フランジ部材5の連続部3421に形成し 規制穴3422の周面3422aとは、径方向において 定の幅δ4に設定された環状隙間C4を介して 向配置されている。したがって、シャフト25 が径方向に振動可能な範囲は幅δ3,δ4の範囲 なる。

 つまり、外乱による板バネ41の振動が、 えば共振等の大きな振動となる前に、拡大 231aの外周面231bと規制穴3322の周面3322aとが当 接するよう、幅δ1,δ2に対する幅δ3の大きさ 設定する。

 また、外乱による板バネ42の振動が、例 ば共振等の大きな振動となる前に、拡大ス ーブ26の外周面26aと規制穴3422の周面3422aとが 当接するよう、幅δ1,δ2に対する幅δ4の大き を設定する。あるいは、板バネ41,42に繰返し 振動が発生したとしても該繰返し振動による 板バネ41,42の破損や塑性変形が抑えられる範 に、幅δ1,δ2に対する幅δ3、幅δ1,δ2に対す 幅δ4を設定する。このよう構成することで 両板バネ41,42の損傷、破損、塑性変形の発生 を防止することができる。

 しかも、環状隙間C3,C4の径方向の幅δ3,δ4 、隙間C1および隙間C2の径方向の幅δ1,δ2に べて小さく設定されている。よって、拡大 231aの外周面231bと規制穴3322の周面3322aとが当 接し、拡大スリーブ26の外周面26aと規制穴3422 の周面3422aとが当接することで、永久磁石23,2 3がアウタコア31の上対向部301および下対向部 302に接触するのを防止することができる。

 このように、上記のように幅δ1,δ2と幅δ3 ,δ4との関係を設定することで、両板バネ41,42 が共振する状態になるのを防止して、両板バ ネ41,42の破損を防止することができるととも 、永久磁石23,23の破損(損傷)も防止すること ができる。なお、上対向部301および下対向部 302はアウタコア31に形成された磁極部である 、磁極部以外に設けた対向部分、あるいは 出部分であっても良い。

 次に、本発明のさらなる他の実施形態を 明する。図7はこの実施形態を示すリニアア クチュエータの単体正面図、図8は固定子の 部を示す斜視図、図9は可動子(アウタコア) 単体斜視図である。図7では便宜上、板バネ 一部を省略して、これを仮想線で示してい 。また、上記図1~図6の実施形態と同様の機 を有する構成部品については、同一の符号 付してその説明を省略する。

 この実施形態におけるリニアアクチュエ タ1は、フランジ部材5,5に前記突出部332,342 有さない。また、板バネ41,42の破損を防止す る手段が、図1~図6の実施形態と異なる。

 すなわちこの実施形態では、板バネ41,42 破損を防止する手段が、アウタコア31に特別 に設けたアウタ側突起31A,31Bと、インナコア21 に特別に設けたインナ側突起60,61とから構成 れている。アウタコア31の各内側面312,313と ンナコア21の各外側面210a,211aとは上下方向 沿っており、互いに平行な平面に形成され いる。

 ここで、アウタ側突起31A,31Bの構成を説明 する。一方のアウタ側突起31Aは、アウタコア 31の一方の内側面312に一体的に形成されてい 。一方のアウタ側突起31Aは、アウタ側上突 部54とアウタ側下突起部56とから構成されて いる。他方のアウタ側突起31Bは、アウタコア 31の他方の内側面313に一体的に形成されてい 。他方のアウタ側突起31Bは、アウタ側上突 部55とアウタ側下突起部57とから構成されて いる。

 各アウタ側上突起部54,55およびアウタ側 突起部56,57は、前後方向に長い直方体形状に 形成されている。各アウタ側上突起部54,55と ウタ側下突起部56,57の前後方向の長さは、 ウタコア31の前後方向長さに等しく設定され ている。各アウタ側上突起部54,55とアウタ側 突起部56,57の内側への突出量は等しく設定 れている。

 一方のアウタ側上突起部54と一方のアウ 側下突起部56とは、上下方向に離間して配置 されている。他方のアウタ側上突起部55と他 のアウタ側下突起部57とは、上下方向に離 して配置されている。一方のアウタ側上突 部54および一方のアウタ側下突起部56の上下 向の対向面500,510どうしは、それぞれ前後方 向に沿う平面に形成されている。他方のアウ タ側上突起部55および他方のアウタ側下突起 57の上下方向での対向面501,511どうしは、そ ぞれ前後方向に沿う平面に形成されている

 ここで、インナ側突起60,61の構成を説明 る。インナ側突起60,61は、それぞれ突出部に 相当し、インナコア21の各外側面210a,211aに一 的に形成されて、アウタ側上突起部54,55と ウタ側下突起部56,57との間にそれぞれ挿入さ れている。これらインナ側突起60,61の外側へ 突出量は等しく設定されている。各インナ 突起60,61は、それぞれ前後方向に長い直方 形状に形成されている。但しその長さは、 ンナコア21の前後方向長さに比べて短く設定 されている。インナ側突起60は、アウタ側上 起部54、アウタ側下突起部56の間、インナ側 突起61はアウタ側上突起部55アウタ側下突起 57の間にそれぞれ収容されている。したがっ て、アウタ側上突起部54およびアウタ側下突 部56、アウタ側上突起部55、アウタ側下突起 部57によってそれぞれ形成されるインナ側突 60,61の収容部分が凹部に相当する。

 各インナ側突起60,61の上面600,610、下面601, 611、および側面602,612は、前後方向に沿う平 に形成されている。一方のインナ側突起60の 上面600と、一方のアウタ側上突起部54の対向 500とは、径方向における所定の幅δ5の隙間C 5を介して対向配置されている。この場合の 方向は上下方向であり、上面600と対向面500 が上下方向で対向している。一方のインナ 突起60の下面601と、一方のアウタ側下突起部 56の対向面510とは、径方向における所定の幅 6の隙間C6を介して対向配置されている。こ 場合の径方向は上下方向であり、下面601と 向面510とが上下方向で対向している。一方 インナ側突起60の側面602と、アウタコア31の 方の内側面312とは、径方向における所定の δ7の隙間C7を介して対向配置されている。 の場合の径方向は、左右方向であり、側面60 2と内側面312とが左右方向で対向している。

 他方のインナ側突起61の上面610と、他方 アウタ側上突起部55の対向面501とは、径方向 における所定の幅δ8の隙間C8を介して対向配 されている。この場合の径方向は上下方向 あり、上面610と対向面501とが上下方向で対 している。他方のインナ側突起61の下面611 、他方のアウタ側下突起部57の対向面511とは 、径方向における所定の幅δ9の隙間C9を介し 対向配置されている。この場合の径方向は 下方向であり、下面611と対向面511とは上下 向で対向している。他方のインナ側突起61 側面612と、アウタコア31の他方の内側面313と は、径方向における所定の幅δ10の隙間C10を して対向配置されている。この場合の径方 は左右方向であり、側面612と内側面313とは 右方向で対向している。

 これら所定の幅δ5~δ10は、前記上対向部30 1の上磁極面311と、上側の永久磁石23の上端面 21bと間の幅δ1に比べて小さく設定されている 。また、前記下対向部302の下磁極面311と、下 側の永久磁石22の下端面22bとの間の幅δ2に比 て小さく設定されている。なお、幅δ5~δ10 大きさの関係はδ7=δ10,δ5=δ6=δ8=δ9であり、 の場合はδ5=δ6=δ8=δ9<δ7=δ10<δ1=δ2である 。

 なお、図示しないが、各インナ側突起60,6 1の側面602,612に、コイル201A,201Bどうしを接続 るための渡り線を収納する凹部が形成され いる。この凹部は、該渡り線を外側面210a,21 1aに沿わせるような構成が好ましい。他の構 は上記実施形態と同様であるので、同一の 号を付してその説明を省略する。

 以上のような構成の本実施形態では、ア タ側上突起部54,55、アウタ側下突起部56,57、 インナ側突起60,61、およびアウタコア31の内 面312,313が当接部として機能する。

 上記構成では、板バネ41,42の径方向への 形量は、制限される。すなわち板バネ41,42の 上方への変形量は、一方のアウタ側上突起部 54の対向面500が一方のインナ側突起60の上面60 0に当接することで、幅δ5に制限される。ま 、他方のアウタ側上突起部55の対向面501が他 方のインナ側突起61の上面610に当接すること 、幅δ8に制限される。

 板バネ41,42の下方への変形量は、一方の ウタ側下突起部56の対向面510が一方のインナ 側突起60の下面601に当接することで、幅δ6に 限される。また、他方のアウタ側下突起部5 7の対向面511が他方のインナ側突起61の下面611 に当接することで、幅δ9に制限される。

 板バネ41,42の右方への変形量は、アウタ ア31の一方の内側面312が一方のインナ側突起 60の側面602に当接することで幅δ7に制限され 。板バネ41,42の左方への変形量は、アウタ ア31の他方の内側面313が他方のインナ側突起 61の側面612に当接することで、幅δ10に制限さ れる。

 なお、各インナ側突起60,61の側面602,612に コイル201A,201Bどうしを接続するための渡り を収納する凹部が形成されている。この構 により、アウタコア31が径方向に変形して ウタコア31の内側面312,313がインナ側突起60,61 の側面602,612に当接しても、渡り線の切断や 傷を防止することができる。

 本発明のこの実施形態では、幅δ5~δ10を 板バネ41,42が破損する変形量より小さく設定 した構成により、板バネ41,42の破損や塑性変 の発生を防止でき、リニアアクチュエータ1 の機能を維持することができる。特に、幅δ5 ,δ6,δ8,δ9を何れも幅δ1,δ2に比べて小さく設 した構成により、永久磁石23がアウタコア31 上対向部301に接触するのを防止し、永久磁 22がアウタコア31の下対向部302に接触するの を防止できる。これによって、永久磁石23,23 破損(損傷)を防止することができる。

 次に、本発明のさらなる他の実施形態を 10に基づいて説明する。図10はこの実施形態 を示すリニアアクチュエータの正面図である 。この実施形態が、図7~図9の実施形態と異な る構成を説明する。この実施形態では、板バ ネ41,42の破損を防止する手段が、図7~図9の実 形態と異なる。図7~図9の実施形態では、ア タ側突起5A,5Bを、それぞれ上下に離間した ウタ側上突起部54,55およびアウタ側下突起部 56,57から構成した。また、インナ側突起60,61 、それぞれアウタ側上突起部54,55とアウタ側 下突起部56,57との間に介装する構成とした。 の構成に対して、この実施形態では、イン 側突起を上下対に設け、アウタ側突起をイ ナ側突起の間に介装する構成としている。

 ここで、インナ側突起21A,21Bの構成を説明 する。一方のインナ側突起21Aは、インナコア 21の一方の外側面210aに一体的に形成されてい る。一方のインナ側突起21Aは、インナ側上突 起部70とインナ側下突起部72とから構成され いる。他方のインナ側突起21Bは、インナコ 21の他方の外側面211aに一体的に形成されて る。他方のインナ側突起21Bは、インナ側上 起部71とインナ側下突起部73とから構成され いる。

 各インナ側上突起部70,71およびインナ側 突起部72,73は、それぞれ前後方向に長い直方 体形状に形成されている。各インナ側上突起 部70,71とインナ側下突起部72,73の前後方向の さは、インナコア21の前後方向長さに対して 短く設定されている。各インナ側上突起部70, 71とインナ側下突起部72,73の外側への突出量 等しく設定されている。

 一方のインナ側上突起部70と一方のイン 側下突起部72とは、上下方向に離間して配置 されている。他方のインナ側上突起部71と他 のインナ側下突起部73とは、上下方向に離 して配置されている。一方のインナ側上突 部70および一方のインナ側下突起部72の上下 向の対向面700,701どうしは、それぞれ前後方 向に沿う平面に形成されている。他方のイン ナ側上突起部71および他方のインナ側下突起 73の上下方向での対向面710,711どうしは、そ ぞれ前後方向に沿う平面に形成されている

 ここで、アウタ側突起80,81の構成を説明 る。一方のアウタ側突起80は、アウタコア31 一方の内側面312に一体的に形成されて、イ ナ側上突起部70とインナ側下突起部72との間 にそれぞれ挿入されている。他方のアウタ側 突起81は、アウタコア31の他方の内側面313に 体的に形成されて、インナ側上突起部71とイ ンナ側下突起部73との間にそれぞれ挿入され いる。

 これらアウタ側突起80,81の内側への突出 は等しく設定されている。これらアウタ側 起80,81は、それぞれ前後方向に長い直方体形 状に形成されている。その長さは、アウタコ ア31の前後方向長さに等しく設定されている 各アウタ側突起80,81の上面800,810、下面801,811 、および側面802,812は、前後方向に沿う平面 形成されている。

 一方のアウタ側突起80の上面800と、一方 インナ側上突起部70の対向面700とは、径方向 における所定の幅δ11の隙間C11を介して対向 置されている。この場合の径方向は上下方 であり、上面800と対向面700とは上下方向で 向している。一方のアウタ側突起80の下面801 と、一方のインナ側下突起部72の対向面701と 、径方向における所定の幅δ12の隙間C12を介 して対向配置されている。この場合の径方向 は上下方向であり、下面801と対向面701とは上 下方向で対向している。一方のアウタ側突起 80の側面802と、インナコア21の一方の外側面21 0aとは、径方向における所定の幅δ13の隙間C13 を介して対向配置されている。この場合の径 方向は左右方向であり、側面802と外側面210a は左右方向で対向している。

 他方のアウタ側突起81の上面810と、他方 インナ側上突起部71の対向面710とは、径方向 における所定の幅δ14の隙間C14を介して対向 置されている。この場合の径方向は上下方 であり、上面810と対向面710とは上下方向で 向している。他方のアウタ側突起81の下面811 と、他方のインナ側下突起部73の対向面711と 、径方向における所定の幅δ15の隙間C15を介 して対向配置されている。この場合の径方向 は上下方向であり、下面811と対向面711とは上 下方向で対向している。他方のアウタ側突起 81の側面812と、インナコア21の他方の側面211 は、径方向における所定の幅δ16の隙間C16を して対向配置されている。この場合の径方 は左右方向であり、側面812と側面211とは左 方向で対向している。

 これら所定の幅δ10~δ16は、前記上対向部3 01の上磁極面311と、上側の永久磁石23の上端 21bと間の幅δ1に比べて小さく設定されてい 。また、前記下対向部302の下磁極面311と、 側の永久磁石22の下端面22bとの間の幅δ2に比 べて小さく設定されている。

 この実施形態では、当接部がインナ側上 起部70,71、インナ側下突起部72,73、アウタ側 突起80,81、およびインナコア21の外側面210a,211 aから構成されている。そして、インナ側上 起部70,71、インナ側下突起部72,73が第1の当接 部に相当し、アウタ側突起80,81が第2の当接部 に相当する。また、アウタ側突起80がインナ 上突起部70、インナ側下突起部72の間、アウ タ側突起81がインナ側上突起部71、インナ側 突起部73の間にそれぞれ収容されている。し たがって、インナ側上突起部70およびインナ 下突起部72、インナ側上突起部71およびイン ナ側下突起部73によってそれぞれ形成される ウタ側突起80,81の収容部分が凹部に相当す 。幅δ11~δ16の大きさの関係はδ13=δ16,δ11=δ12= δ14=δ15であり、この場合はδ11=δ12=δ14=δ15< 13=δ16<δ1=δ2である。

 なお、図示しないが、インナ側上突起部7 0,71、インナ側下突起部72,73、およびインナコ ア21の外側面210a,211aに、コイル201A,201Bどうし 接続するための渡り線を収納する凹部が形 されている。この凹部は、該渡り線を外側 210a,211aよりも内側に収納する構成が好まし 。他の構成は上記第二の実施形態と同様で るので、同一の符号を付してその説明を省 する。

 上記構成では、板バネ41,42の径方向への 形量は、制限される。すなわち板バネ41,42の 上方への変形量は、一方のアウタ側突起80の 面800が一方のインナ側上突起部70の対向面70 0に当接することで、幅δ11に制限される。ま 、他方のアウタ側突起81の上面810が他方の ンナ側上突起部71の対向面710に当接すること で、幅δ14に制限される。

 板バネ41,42の下方への変形量は、一方の ウタ側突起80の下面801が一方のインナ側下突 起部72の対向面701に当接することで、幅δ12に 制限される。また、他方のアウタ側突起81の 面811が他方のインナ側下突起部73の対向面71 1に当接することで、幅δ15に制限される。

 板バネ41,42の右方への変形量は、一方の ウタ側突起80の側面802がインナコア21の一方 外側面210aに当接することで幅δ13に制限さ る。板バネ41,42の左方への変形量は、他方の アウタ側突起81の側面812がインナコア21の他 の側面211に当接することで、幅δ16に制限さ る。このように板バネ41,42の径方向での変 量を規制することで、板バネ41,42の破損、塑 性変形の発生を防止することができる。

 本発明のこの実施形態では、幅δ11~δ16を 板バネ41,42が破損、塑性変形が発生する変 量より小さく設定した構成により、板バネ41 ,42の破損や塑性変形を防止でき、その機能を 維持することができる。特に、幅δ11,δ12,δ14, δ15を何れも幅δ1,δ2に比べて小さく設定した 成により、永久磁石23がアウタコア31の上対 向部301に接触するのを防止でき、永久磁石22 アウタコア31の下対向部302に接触するのを 止できる。これによって、永久磁石23,23の破 損(損傷)を防止することができる。インナ側 突起部70,71、インナ側下突起部72,73、および インナコア21の外側面210a,211aに、コイル201A,20 1Bどうしを接続するための渡り線を収納する 部が形成されている。この構成により、ア タ側突起80,81の側面802,812がインナコア21の 側面210a,211aに当接しても、渡り線の破損や 傷を防止することができる。

 以上、本発明の好適な実施形態について 明したが、本発明の適用範囲はこれらに限 されるものではなく、本発明の趣旨から逸 しない範囲で種々の変形が可能である。例 ば、上記各実施形態は、リニアアクチュエ タ1をアウタ可動型として説明したが、アウ タコア31側を固定子とし、インナコア21側を 動子としたインナ可動型のリニアアクチュ ータ1として用いることも可能である。この うに構成した場合でも、上記各実施形態と 様の作用効果を奏し得る。

 図10の実施形態では、突起を、アウタコ 31、インナコア21に振り分けた構成としてい 。しかしながら、アウタコア31に突起を設 ず、その内側面にインナコア21の側面に設け た突起が挿入される凹部を設ける構成として もよい。

 あるいは、インナコア21に突起を設けず その外側面にアウタコア31の内側面に設けた 突起が挿入される凹部を設ける構成としても よい。そして、突起と凹部とを、径方向に所 定の幅を有する隙間を介して対向させて、永 久磁石23,23が上対向部301、下対向部302に接触 る前に突起と凹部とが接触するよう構成す こともできる。このように構成することで 、永久磁石23,23や板バネ41,42の損傷や破損を 防止することができる。

 以下、本発明のさらなる他の実施形態を 図面を参照して説明する。この実施形態に るリニアアクチュエータ1は、図11及び図12 に示すように、固定部2の周囲(外側)に可動 3を配設したアウタ可動型のリニアアクチュ ータである。

 固定部2は、インナコア(固定子)21と、イ ナコア21を被覆し得るボビン200と、インナコ ア21のうちボビン200に被覆されない上端面及 下端面に配設された永久磁石23と、ボビン20 0の外周に巻回されたコイル24と、中心部に配 設されたシャフト25とを備えたものである。 お、シャフト25の軸方向と、可動部3が往復 作する方向、すなわちスラスト方向とは同 方向であり、以下の説明で用いるシャフト2 5の軸方向とスラスト方向とは同義である。 た、以下の説明において「正面」とはシャ ト25の軸方向の反取付側(後述するカバー7側) から見た方向を意味する。

 インナコア21は、図12ないし図15に示すよ に、例えばスラスト方向に積層された薄板 をなす鋼板(例えばケイ素鋼板)から構成さ たものであり、中央部に、シャフト25が挿通 可能なシャフト挿通孔211を有するものである 。本実施形態では、開口形状が四角形状をな すシャフト挿通孔211を適用している(図12ない し図14参照)。また、インナコア21には、シャ ト挿通孔211を挟んで対向する上端面及び下 面に、永久磁石23を配設可能な永久磁石セ ト部212を形成している。永久磁石セット部21 2はフラットな平坦面により形成されている

 ボビン200(インシュレータ)は、図12及び図 15に示すように(図13及び図14ではボビン200を 略している)、スラスト方向に2分割されたボ ビンユニット22Uから構成され、これらボビン ユニット22Uによってシャフト25の軸方向両端 らインナコア21及び永久磁石23を挟み込み、 インナコア21全体及び永久磁石23の一部を被 し得るものである。このボビン200は、シャ ト25が挿通可能なシャフト挿通孔221と、コイ ル24が巻回可能な上下一対のコイル巻回用凹 222を有するものである。ボビン200に形成し シャフト挿通孔221は、インナコア21に形成 たシャフト挿通孔211に連通し且つ当該シャ ト挿通孔211よりも一回り大きい丸孔であり この丸孔にスペーサSが嵌り込み得るように 定している。

 永久磁石23は、図12ないし図15に示すよう 、インナコア21における一対の永久磁石セ ト部212にそれぞれ配設されたものである。 永久磁石セット部212にはそれぞれシャフト25 の軸方向に沿って複数(図示例では2枚)の永久 磁石23を並べて配置している。そして、本実 形態では、平板状をなす永久磁石23を適用 ている。したがって、フラットな平坦面で る各永久磁石セット部212に固着された平板 をなす複数の永久磁石23の表面は面一ないし 略面一になる。

 シャフト25は、図12ないし図15に示すよう 、ボビン200におけるシャフト挿通孔221及び ンナコア21におけるシャフト挿通孔211に挿 通して取り付けたものである。本実施形態 は、インナコア21に形成したシャフト挿通孔 211の開口形状に対応する外形状をなすシャフ ト25、すなわち横断面における外縁形状が四 形状ないし略四角形状であるシャフト25を 用している。シャフト25の両端部には軸方向 に沿って延びる凹部251を形成し、当該凹部251 の内周面に雌ねじ部を形成している。そして 、各雌ねじ部にそれぞれボルトB1を螺着可能 構成している(図15参照)。

 コイル24は、可動部3を往復動させる磁束 発生するものであり、図12ないし図15に示す ように、ボビン200における各コイル巻回用凹 部222にそれぞれ巻き回され、シャフト25を挟 だ上部、下部に電流が流れるように結線さ たものである。そして、電流の流れる方向 切り替えることにより、次に説明する可動 3を往復運動させることができる。

 可動部3は、図12及び図15に示すように、 動磁極としてのアウタコア(可動子)31と可動 ペーサ32(図示例では形状が若干異なる第1単 位可動スペーサ321及び第2単位可動スペーサ32 2とから構成しているが、同一形状の単位可 スペーサから構成した可動スペーサであっ も構わない)とをスラスト方向に重ね合わせ 概略角筒状ものである。本実施形態では、 ウタコア31及び可動スペーサ32をそれぞれ上 下に二分割してなる可動部ユニット3Uを相互 組み付けることによって概略角筒状となる 動部3を適用しているが、二分割されていな い可動子及び可動スペーサを用いてなる可動 部を適用しても構わない。

 アウタコア31は、図12ないし図15に示すよ に、薄板状をなす鋼板(例えばケイ素鋼板) スラスト方向に積層して結合したものであ 。そして、アウタコア31のうち、可動スペー サ32よりも永久磁石23側に膨出し且つ永久磁 23と対向する面が磁極面311として機能し、こ の磁極面311を永久磁石23に対して平行となる ラットな平坦面に設定している。これによ 、相互に対向するアウタコア31の内向面と ンナコア21の外向面との間、すなわち磁極面 311と永久磁石23との間に、直線状に延びる所 寸法の隙間(ギャップ)Gが形成されるように ている(図14参照)。

 このようなアウタコア31と可動スペーサ32 とを一体的に組み付けてなる可動部3は、上 部及び下端部における幅方向中央部にアウ コア31及び可動スペーサ32をスラスト方向に 通する上下一対の保持軸体(平行ピン)33を設 け、保持軸体33の両端部をそれぞれ可動スペ サ32よりもスラスト方向に突出させている また、正面視矩形状をなす可動部3の四隅に 厚み方向に貫通するボルト挿通孔3aを形成 ている(図12参照)。

 このような構成を有する可動部3を、軸受 け4を介して固定部2に連結している。本実施 態において、軸受け4は、固定部2と可動部3 を同軸上に連結し、自らが弾性変形するこ により可動部3を固定部2に対して往復動可 に支持するものであり、積層された複数枚 板バネ41によって構成されたものである。

 板バネ41は、図12ないし図15に示すように 可動部3のうち可動スペーサ32に重ね合わさ る枠状をなす枠部411と、枠部411の内側に設 た可撓部412とを一体に備えた薄板状のもの ある。この板バネ41は例えば打ち抜き加工 より形成されるものである。正面視略矩形 をなす枠部411の四隅にはそれぞれ厚み方向 貫通するボルト挿通孔411aを形成し、板バネ4 1のうち当該枠部411がフランジ部材5と可動部3 との間に挟まれる。また、枠部411の上下端部 における幅方向中央部には、上方または下方 に開口する上方開口部411b、下方開口部411cを 成し、可動部3に設けた保持軸体33の両端部 これら上方開口部411b、下方開口部411cに嵌 得るように設定している。可撓部412は、正 視略8の字状をなし、中央部にシャフト25が 通可能なシャフト挿通孔412aを有する。シャ ト挿通孔412aは、インナコア21に形成したシ フト挿通孔211及びボビン200に形成したシャ ト挿通孔221に連通し得るものであり、本実 形態ではシャフト挿通孔412aの開口形状を、 インナコア21に形成したシャフト挿通孔211の 口形状と同一ないし略同一の形状、つまり 角形状ないし略四角形状に設定している(図 12ないし図14参照)。板バネ41のうち、可撓部41 2における中央部はスペーサS同士の間に挟持 れ、枠部411は可動部3(具体的には可動スペ サ32)とフランジ部材5との間に挟持される。

 フランジ部材5は、図12及び図15に示すよ に、板バネ41の枠部411と略同一の枠状をなし 、四隅に形成した厚み方向に貫通するボルト 挿通孔51aと、上下端部における幅方向中央部 に設けられ保持軸体33の端部をスラスト方向 若干のあそびのある状態で収容し得る凹部5 1bとを有するものである。

 なお、本実施形態に係るリニアアクチュ ータ1は、図11、図12及び図15に示すように、 シャフト25における一方の端部側にベース6( 付部)を設けるとともに、他方の端部側に当 他方側からリニアアクチュエータ1内部を遮 蔽し且つリニアアクチュエータ1内部へのア セスを防止し得るカバー7を設けている。カ ー7は、フランジ部材5及び板バネ41と同一な いし略同一の外形状を有するプレート状のも のであり、四隅に形成した厚み方向に貫通す るボルト挿通孔7aと、中央部に形成した厚み 向に貫通するシャフト挿通孔7bとを有する

 このような構成からなるリニアアクチュ ータ1は、概略四角柱状をなすシャフト25を 対応する四角形状に開口した板バネ41にお るシャフト挿通孔412aに挿し通すことにより シャフト25を板バネ41に対して軸回りに回動 不能な状態で支持したものとなる。また、こ のシャフト25を、ボビン200におけるシャフト 通孔221及びインナコア21におけるシャフト 通孔211に挿し通すことにより、シャフト25の 軸回りにインナコア21を含む固定部2全体が相 対的に傾動することを防止することができる 。そして、シャフト25の軸方向に挟み得る位 に配された一対の板バネ41を基準にして可 部3と固定部2との相対位置を位置決めするこ とができる。具体的には、上下に二分割した 可動部ユニット3U同士を上下方向から固定部2 を挟み込むように近付け、可動部3に設けた 下一対の保持軸体33のうち、一方の保持軸体 33を、枠部411における上方開口部411bに嵌挿す るとともに、他方の保持軸体33を、枠部411に ける下方開口部411cに嵌挿する。これら保持 軸体33の両端部は、固定部2及び一対の板バネ 41をシャフト25の軸方向に挟み得る位置に配 れた一対のフランジ部材5における凹部51bに 容される(図12及び図15参照)。引き続いて、 ラスト方向に連通するカバー7のボルト挿通 孔7a、フランジ部材5のボルト挿通孔51a、板バ ネ41のボルト挿通孔411a、可動部3のボルト挿 孔3aにボルトB2を挿通し、ボルトB2の先端部 図示しないナットに締結することにより、 バー7、フランジ部材5及び板バネ41を一体的 組み付けたリニアアクチュエータ1となる。

 このような構成をなす本実施形態に係る ニアアクチュエータ1は、相互に対向するア ウタコア31の内向面とインナコア21の外向面 の間、すなわち磁極面311と永久磁石23の表面 との間に、直線状に延びる平行な隙間Gが形 される(図14参照)。そして、リニアアクチュ ータ1は、コイル24に通電していない状態で 、永久磁石23から生じる磁力により、シャ ト25が可動部3(アウタコア31)に対して所定位 に保持される。そして、コイル24に通電し 場合には、コイル24に流れる電流により生じ る磁界と永久磁石23から生じている磁界の向 とに基づき、可動部3がシャフト25に沿って ラスト方向に往復動する。

 このように、本実施形態に係るリニアア チュエータ1は、平板型の永久磁石23を用い ことにより、従来用いられていた弓型の永 磁石と比較して、容易に加工することがで 、永久磁石23の使用量及び加工時の破棄量 相対的に少なくなり、コストダウンを有効 図ることができる。そして、永久磁石23自体 のコストを低減することができることより、 リニアアクチュエータ1全体のコストダウン も図ることができる。

 さらに、本実施形態では、平板状の永久 石23を適用することにより、弓型の永久磁 23を適用した場合と比較して、永久磁石23自 の嵩(総高さ寸法)を抑えて低く(薄く)設定す ることができる。そのため、ボビン200におけ るコイル巻回用凹部222の高さ寸法を比較的大 きく設定してコイル24の巻き数を相対的に多 することで同じ電流量でも電流起磁力(電流 量×コイルの巻き数)を大きくすることができ 、リニアアクチュエータ1の能力を上げるこ ができる。また、リニアアクチュエータ1自 のコンパクト化を図ることができる。

 このようにコストダウン及びコンパクト を実現できるリニアアクチュエータ1は、汎 用性及び設置自由度に優れたものとなり、コ ストダウンという要望が強い自動車にも好適 に用いることができる。好適な適用例として は、車体の制振機構に適用した場合、具体的 には車体の適宜箇所に配置したおもり(ウェ ト)を能動的に動かすアクチュエータとして 用した場合が挙げられる。この場合、リニ アクチュエータ1によって振動するおもり( ェイト)、すなわち可動部3の質量の反力を利 用して車体の振動を好適に抑制することがで きる。

 また、本実施形態に係るリニアアクチュ ータ1は、シャフト25及び軸受け4を相対回転 不能に組み付けるとともに、軸受け4により ャフト25の軸方向と直交する面における固定 部2及び可動部3の移動を規制しているため、 定部2及び可動部3がシャフト25の軸回りに傾 動する(ずれる)ことを防止することができ、 の結果、平板状の永久磁石23と対面する磁 面311を平坦に形成することが可能となり、 度な加工精度や組付精度が要求されること く、平板状の永久磁石23を損傷させることな く、且つ永久磁石23と磁極面311との間に平行 隙間Gを簡単に確保することができる。

 本発明のさらなる他の実施形態に係るリ アアクチュエータ1’は、図16ないし図18に すように、可動部3’の周囲(外側)に固定部2 を配置したインナ可動型のリニアアクチュ ータ1’である。

 可動部3’は、軸方向に往復移動するシャ フト31’と、シャフト31’の軸周りに配され ャフト31’と共にシャフト31’の軸方向に往 動する可動磁極としてのインナコア(可動子 )32’とを備えたものである。なお、シャフト 31’の軸方向と、インナコア32’が往復動作 る方向、すなわちスラスト方向とは同一方 であり、以下の説明で用いるシャフト31’の 軸方向とスラスト方向とは同義である。また 、以下の説明において「正面」とはシャフト 31’の軸方向の何れか一方側から見た方向を 味する。

 シャフト31’は、外形状(横断面における 縁形状)が四角形状ないし略四角形状をなし 、一端部(先端部)にネジ部311’を形成したも である(図17参照)。ネジ部311’には、シャフ ト31’を駆動すべき対象物(図示省略)に固定 るためのナットN’が螺着されている。

 インナコア32’は、薄板状をなす鋼板(例 ばケイ素鋼板)をスラスト方向に積層して結 合したものである。本実施形態では、四隅に 切欠部を形成した略矩形状をなすインナコア 32’を適用している。また、インナコア32’ は、中央部にスラスト方向に貫通するシャ ト挿通孔321’を形成している。シャフト挿 孔321’の開口形状は、シャフト31’の外形状 に対応する四角形状ないし略四角形状である (図17参照)。本実施形態では、このようなイ ナコア32’をシャフト31’の軸方向にスペー S’を介して複数(図示例では2個)配置してい る。そして、インナコア32’のうち、次に説 する固定部2’における永久磁石22’と対向 る面が磁極面322’として機能し、この磁極 322’を永久磁石22’に対して平行となるフ ットな平坦面に設定している。

 固定部2’は、外形状が円形であるリング 状の固定子(アウタコア)21’と、インナコア21 ’のうち内側に突出させた突出部211’の先端 面に固着した永久磁石22’と、インナコア21 の内側に配置されインナコア32’を収容し得 る可動子収容部231’及びコイル巻回部232’を 有するボビン23’と、コイル巻回部232’に巻 されインナコア21’の内側に位置付けられ 上下一対のコイル24’とを備えたものである 。

 インナコア21’には、各突出部211’の先 面に永久磁石22’を配設可能な永久磁石セッ ト部212’を形成している。永久磁石セット部 212’は、フラットな平坦面により形成されて いる。各永久磁石セット部212’には、シャフ ト31’の軸方向に複数(図示例は4枚)の永久磁 22’を配列した状態で固定している。なお 本実施形態では、インナコア21’を上下に二 分割してなる固定子ユニット21U’を相互に組 み付けることによって概略円筒状となるイン ナコア21’を適用しているが、二分割されて ない固定子を用いても構わない。インナコ 21’のうち少なくとも上端部及び下端部に 、スラスト方向に貫通するボルト挿通孔21a を形成している。

 各永久磁石22’は、平板状をなし、シャ ト31’の軸方向に隣り合った状態で並べられ ている。ここで、シャフト31’の軸方向に隣 合う永久磁石22’は相互に異なる磁極(N極、 S極)であり、一方の永久磁石セット部212’に ける磁極の並びと、他方の永久磁石セット 212’における磁極の並びとを逆に設定して る。フラットな平坦面である各永久磁石セ ト部212’に固着される各永久磁石22’の表 は面一ないし略面一になる。

 ボビン23’は、スラスト方向に貫通する 動子収容部231’と、上下一対のコイル巻回 232’と、高さ方向に貫通し且つインナコア21 ’における突出部211’が挿入し得る突出部挿 入孔233’とを有するものである。そして、可 動子収容部231’にインナコア32’を収容する ともに、突出部挿入孔233’に突出部211’を 入させた状態で、相互に対向するインナコ 32’の磁極面322’と、インナコア21’におけ る突出部211’の先端面(永久磁石セット部212 )に設けた永久磁石22’との間に、直線状に びる所定寸法の隙間G’が形成されるように 定している。

 コイル24’は、ボビン23’における上下一 対のコイル巻回用凹部232’にそれぞれ巻き回 され、シャフト31’を挟んだ上部、下部に電 が流れるように結線されたものである。そ て、電流の流れる方向を切り替えることに り、可動部3’を往復運動させることができ る。

 このような構成を有する可動部3’及び固 定部2’は軸受け4’を介して連結されている 本実施形態において、軸受け4’は、固定部 2’と可動部3’とを同軸同心状に連結し、自 が弾性変形することにより可動部3’を固定 部2’に対して往復動可能に支持するもので り、積層された複数の板バネ41’によって構 成されたものである。

 板バネ41’は、図16ないし図18に示すよう 、スペーサS’’及びフランジ部材5’を介 てインナコア21’に重なり合う部位と、スペ ーサS’を介してインナコア32’に重なり合う 部位(可撓部)とを一体に備えた薄板状のもの ある。この板バネ41’は例えば打ち抜き加 により形成される正面視略8の字状をなすも である。板バネ41’のうち、フランジ部材5 を介してインナコア21’に重なり合う部位 厚み方向に貫通するボルト挿通孔41a’を形 し、スペーサS’を介してインナコア32’に なり合う部位に厚み方向に貫通するシャフ 挿通孔41b’を形成している。シャフト挿通 41b’は、インナコア32’に形成したシャフト 挿通孔321’に連通し得るものであり、本実施 形態ではシャフト挿通孔41b’の開口形状を、 インナコア32’に形成したシャフト挿通孔321 の開口形状と同一ないし略同一の形状、つ り四角形状ないし略四角形状に設定してい 。

 フランジ部材5’は、インナコア21’に重 り合うリング状をなし、インナコア21’に 成したボルト挿通孔21a’に連通し得るボル 挿通孔51’を有する。

 このような構成からなるリニアアクチュ ータ1’は、四角柱状ないし略四角柱状をな すシャフト31’を、対応する四角形状ないし 四角形状に開口した板バネ41’におけるシ フト挿通孔41b’に挿し通すことにより、シ フト31’を板バネ41’に対して軸回りに回動 能な状態で支持したものとなる。また、こ シャフト31’を、インナコア32’における四 角形状ないし略四角形状をなすシャフト挿通 孔321’に挿し通すことにより、シャフト31’ 軸回りにインナコア32’全体が相対的に傾 する(ずれる)ことを防止することができる。 そして、インナコア32’をボビン23’の可動 収容部231’に収容した状態でインナコア21’ の前後に配設された一対の板バネ41’を基準 して可動部3’と固定部2’との相対位置を 置決めすることができる。具体的には、上 に二分割した固定子ユニット21U’同士を上 方向からボビン23’を挟み込むように近付け 、インナコア21’における突出部211’を、ボ ン23’に形成した突出部挿入孔233’に挿入 る。この状態で、相互に対向するインナコ 32’の磁極面322’と、インナコア21’におけ 突出部211’の先端面(永久磁石セット部212’ )に設けた永久磁石22’との間に、直線状に延 びる所定寸法の隙間G’が形成される(図18及 図19参照)。また、スラスト方向に連通する バネ41’のボルト挿通孔41a’、スペーサS’ 、フランジ部材5’のボルト挿通孔51’、イ ナコア21’のボルト挿通孔21a’にボルトB’ 挿通し、ボルトB’の先端部を図示しないナ トに締結することにより、板バネ41’及び ランジ部材5’を一体的に組み付けたリニア クチュエータ1’となる。なお、ボルト’と 図示しないナットの代わりに、リベットを板 バネ41’のボルト挿通孔41a’、スペーサS’’ 、フランジ部材5’のボルト挿通孔51’、イン ナコア21’のボルト挿通孔21a’に圧入して組 付けるようにしてもよい。

 このような構成をなす本実施形態に係る ニアアクチュエータ1’は、相互に対向する インナコア32’の外向面とインナコア21’の 向面との間、すなわち磁極面322’と永久磁 22’の表面との間に、直線状に延びる平行な 隙間G’が形成される。そして、リニアアク ュエータ1’は、コイル24’に通電していな 状態では、永久磁石22’から生じる磁力によ り、シャフト31’が可動部3’(インナコア32’ )に対して所定位置に保持される。そして、 イル24’に通電した場合には、コイル24’に れる電流により生じる磁界と永久磁石22’ ら生じている磁界の向きとに基づき、可動 3’がスラスト方向に往復動する。

 このように、本実施形態に係るリニアア チュエータ1’は、平板型の永久磁石22’を いることにより、従来の弓型の永久磁石と 較して、高い加工精度が要求されず、永久 石22’の使用量及び加工時の破棄量も相対 に少なくなり、コストダウンを有効に図る とができる。そして、永久磁石22’自体のコ ストを低減することができることより、リニ アアクチュエータ全体のコストダウンをも図 ることができる。特に、リニアアクチュエー タ1’全体のコストにおける永久磁石22’のコ ストが占める割合は大きく、永久磁石22’の ストダウン自体がリニアアクチュエータ1’ 全体のコストダウンにも大きく貢献する。

 さらに、本実施形態では、平板状の永久 石22’を適用することにより、弓型の永久 石22’を適用した場合と比較して、永久磁石 22’自体の嵩(総高さ寸法)を抑えて低く(薄く) 設定することができ、コイル24’の巻き数を 対的に多くすることができたり、リニアア チュエータ1’自体のコンパクト化を図るこ とができる。

 このようにコストダウン及びコンパクト を実現できるリニアアクチュエータ1’は、 汎用性及び設置自由度に優れたものとなり、 コストダウンという要望が強い自動車にも好 適に用いることができる。好適な適用例とし ては、車体の制振機構に適用した場合、具体 的には車体の適宜箇所に配置したおもり(ウ イト)を能動的に動かすアクチュエータとし 適用した場合が挙げられる。この場合、リ アアクチュエータ1’によって振動するおも り(ウェイト)、すなわち可動部3の質量の反力 を利用して車体の振動を好適に抑制すること ができる。

 また、本実施形態に係るリニアアクチュ ータ1’は、シャフト31’及び軸受け4’を相 対回転不能に組み付けるとともに、軸受け4 によりシャフト31’の軸方向と直交する面に おける可動部3’及び固定部2’の移動を規制 ているため、軸受け4’によって相対位置が 位置決めされる可動部3’及び固定部2’がシ フト31’の軸回りに傾動する(ずれる)ことを 防止することができ、その結果、平板状の永 久磁石22’と対面する磁極面322’を平坦に形 することが可能となり、高度な加工精度や 付精度が要求されることなく、平板状の永 磁石22‘を損傷させることなく、且つ永久 石22’と磁極面322’との間に平行な隙間G’ 簡単に確保することができる。

 なお、本発明は上述した各実施形態に限 されるものではない。

 例えば、シャフト及び軸受けは相互に回 不能であればよく、シャフトの外形状を四 形以外の多角形状に設定し、軸受けの開口 状をシャフトの外形状に対応する多角形状 設定してもよい。さらには、シャフトとし 、円形の一部外縁に直線部を有する外形状( 例えば略D字状)のものを適用し、軸受けの開 形状をシャフトの外形状に対応する形状に 定しても構わない。或いは、キー係合(例え ばシャフト又は軸受けの何れか一方に設けた 凸部を、他方に設けた凹部に係合)によりシ フト及び軸受けを相互に回転不能に組み付 てもよい。

 また、固定部又は可動部の何れか一方に 平板状をなす複数の永久磁石をシャフトの 方向から見て(正面視)部分多角形状となる うに配設し、他方のうちこれら永久磁石と 面する磁極面を、これら複数の永久磁石の 面に対して所定寸法のギャップを隔てて平 ないし略平行となる部分多角形状に設定し リニアアクチュエータであっても構わない

 また、軸受けは、シャフトを回転不能に 持して固定部と可動部との相対位置を位置 めし、且つシャフトの軸回りにおける固定 と可動部との相対位置を維持した状態でス スト方向に動作可能なものであればよく、 バネ以外のものを適用してもよく、その素 や形状も特に限定されるものではない。

 また、上述した実施形態では、リニアア チュエータの一例として永久磁石式鉄心可 型モータ、いわゆるレシプロモータを例示 たが、本発明に係るリニアアクチュエータ 、他の小ストロークリニアアクチュエータ あるムービングマグネット型に適用しても 様の効果が得られる。

 その他、各部の具体的構成についても上 実施形態に限られるものではなく、本発明 趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能で る。

 以下、本発明のさらなる他の実施形態に るリニアアクチュエータを、図面に基づい 説明する。先ず、図20ないし図24に基づいて 本発明の一実施形態を説明する。

 図20はリニアアクチュエータの分解斜視 、図21は板バネの正面図、図22は完成したリ アアクチュエータを前方から見た斜視図、 23は完成したリニアアクチュエータを後方 ら見た斜視図、図24は図22の正面図である。 お、便宜上、図20の左側を前側とし、右側 後側とする。

 これらの図に示すように、本実施形態に るリニアアクチュエータ1は、固定子2と、 動子3と、板バネ41,42とを備える。固定子2は 可動子3の内側に配置される。また、可動子 3は、固定子2に対して前後方向(スラスト方向 )に往復動可能に支持される。

 固定子2は、インナコア(図示せず)が内挿 れたボビン200と、永久磁石23,23と、シャフ 25とを備える。ボビン200は、インナコアを覆 うように、左右に分割されたボビンユニット 200A,200Aが組み合わされる。また、ボビン200は 、その一端部及び他端部にコイル201A,201Bが巻 回されたコイル巻回部を有する。さらに、ボ ビン200の両端面は、径外方向に凸となる円弧 状に形成される。永久磁石23,23は、第一の永 磁石23と、第二の永久磁石23とからなり、イ ンナコアの両端面に固着される。また、永久 磁石23,23の外面及び内面は、径外方向に凸と る円弧状に形成される。

 シャフト25は、その軸心方向途中部分に べて前部が拡大されて、前部に拡大部231aが 成されると共に、後部に拡大部231aよりも小 径の雄ねじ部232が形成される。そして、シャ フト25は、雄ねじ部232からボビン200の中央部 形成された貫通孔(図示せず)から挿通され 。拡大部231aとボビン200の前面との間には、 大部231aと同径の前部スペーサSが挿通され 。一方、雄ねじ部232とボビン200の後面との には、拡大部231aと同径の後部スペーサS,Sが 通される。そして、シャフト25の雄ねじ部23 2に後部スペーサS,S及びワッシャWを介してナ トNが螺着される。

 可動子3は、角筒状のアウタコア31とフラ ジ部材5,5とを備える。アウタコア31は、磁 材料の一例であるケイ素鋼板を前後方向(シ フト25の軸心方向)で密着するよう積層した 層体とされる。アウタコア31の内面のうち その一端側には、他端側に向けて膨出する 一の磁極部(上対向部)301が一体的に設けられ る。また、アウタコア31の内面のうち、その 端側には、一端側に向けて膨出する第二の 極部(下対向部)302が一体的に設けられる。

 そして、第一の磁極部301の対向面は、第 の永久磁石23の外面と、ラジアル方向にお て所定の幅δ1の隙間C1を介して対向配置され る(図24を参照)。この場合のラジアル方向は ボビン200の中心P1を始点とする径方向である 。一方、第二の磁極部302の対向面は、第二の 永久磁石22の外面と、ラジアル方向において 定の幅δ2の隙間C2を介して対向配置される( 24を参照)。この場合のラジアル方向は、ボ ン200の中心P1を始点とする径方向である。 間C1のラジアル方向での幅δ1及び隙間C2のラ アル方向での幅δ2は等しく設定される。

 アウタコア31の一端部の前面及び後面と 端部の前面及び後面とには、それぞれ幅方 中心部に、本発明に係る係合凸部としての 持軸体303,304が前後方向に突設される。より しくは、アウタコア31の一端部及び他端部 あって、それぞれ幅方向中心部には、前後 向に沿って貫通孔が形成され、一端部の貫 孔に第一の保持軸体303が挿通されると共に 他端部の貫通孔に第二の保持軸体304が挿通 れる。そして、保持軸体303,304は、アウタコ 31の前後方向における厚さ寸法よりも長く 成されているため、アウタコア31の一端部の 前面及び後面と、他端部の前面及び後面とで あって、それぞれ幅方向中心部から、保持軸 体303,304の端部が前後方向に突出する。

 また、前側のフランジ部材5は、アウタコ ア31に前方側から板バネ41を介して重ねられ 。一方、後側のフランジ部材5は、アウタコ 31に後方側から板バネ42を介して重ねられる 。そして、フランジ部材5,5に、左右の両側か ら幅方向中心に向かって突出するようにスト ッパ58,59が形成される。このストッパ58,59は アウタコア31が往復動する際に、固定子2(又 インナコア)がアウタコア31から抜け出るこ を防止するためのものである。また、フラ ジ部材5,5は、それぞれ正面視して矩形枠形 に形成され、一端部及び他端部に突出部58A, 59Aが形成される。なお、該突出部58A,59Aの内 には、保持軸体303,304の端部を受け入れるた の凹部が形成される。

 前側の板バネ41は、アウタコア31と前側の フランジ部材5との間に介装される。一方、 側の板バネ42は、アウタコア31と後側のフラ ジ部材5との間に介装される。また、板バネ 41,42は、均一な厚さの金属板を打ち抜き加工 ることで形成される。そして、板バネ41,42 、図2に示すように、アウタコア31に重ねら る枠部411,421と、枠部411,421の内側の可撓部412 ,422とから一体的に形成される。

 板バネ41,42の構成部のうち、枠部411,421が ランジ部材5,5とアウタコア31とで前後方向 挟持される。そして、枠部411,421の四隅には ボルト挿通孔411a,421aが形成される。また、 部411,421の上下部の幅方向中心部には、保持 軸体303,304の端部を挿通する、本発明に係る 入部としての上方開口部411b,421b、下方開口 411c,421cがU字状に形成される。

 可撓部412,422は、正面視して、「8」の字 に形成される。そして、「8」の字の中央の が交差する部分に相当する中心部4121,4221に 、シャフト25の途中部分を挿通するシャフ 挿通孔412a,422aが形成される。また、「8」の の環状部の内側に相当する箇所には、ボビ 200のコイル巻回部を内側に通すことが充分 可能な大きさの挿通開口部4122,4222がそれぞ 形成される。

 前側の板バネ41の中心部4121は、拡大部231a と前部スリーブSとの間に挟持される。一方 後側の板バネ42の中心部4221は、一対の後部 リーブS,S間に挟持される。

 そして、可動子3の四隅(に形成された挿 孔)には、ボルトBが前後方向に挿通され、こ れらボルトBの先端にナットNが締結されて、 ウタコア31、板バネ41,42、フランジ部材5,5が 一体化される。

 ここで、可撓部412,422について図21を参照 て詳細に説明する。この可撓部412,422は、可 撓性を確保しつつも、上方開口部411b,421b、下 方開口部411c,421c、ボルト挿通孔411a,421a、シャ フト挿通孔412a,422aの部位は強度を確保する必 要がある。即ち、板バネ41,42は、上述したよ に、「8」の字状を呈しており、上下にそれ ぞれ挿通開口部(環状部)4122,4222を有する。こ 挿通開口部(環状部)4122,4222は、板バネ41,42全 体が撓みやすいように、例えば、上下方向の 距離が小さく、左右方向の距離が大きくなっ ている。正面視すると、丸みを帯びた樽形状 に等しい形状を呈している。

 また、可撓部412,422は、その終端部が上方 開口部411b,421b、下方開口部411c,421cの近傍に位 置しており、しかも、この上方開口部411b,421b 、下方開口部411c,421cの近傍部位は、上方開口 部411b,421b、下方開口部411c,421cに向かって延び るように幅広に形成される。この理由として は、可撓部412,422が上方開口部411b,421b、下方 口部411c,421cの近傍部位を支点にして前後方 に撓むようになっているので、この部位を 強するためである。

 また、シャフト25が挿通される板バネ41,42 のシャフト挿通孔412a,422aの部位は、可動子3 往復動に伴う変位量が一番大きい部位であ ため、左右の両側に、中心に向かって円弧 のくびれ4121b,4221bが形成されるが、例えば、 シャフト挿通孔412a,422aの周縁部をできる限り 表面積を大きくすることにより、往復動に対 する強度も確保される。

 以上の構成からなるリニアアクチュエー 1は、コイル201A,201Bに通電していない状態で は、永久磁石23,23から生じる磁力により、シ フト25が可動子3(アウタコア31)に対して所定 位置に保持される。そして、コイル201A,201Bに 通電すると、コイル201A,201Bに流れる電流によ り生じる磁界と永久磁石23,23から生じている 界の向きとに基づき、可動子3がシャフト25 沿って前後方向に往復動する。

 つぎに、以上の構成からなるリニアアク ュエータ1の組み立て作業について説明する 。まず、永久磁石23,23が固着したインナコア ボビン200を取り付け、該ボビン200にコイル2 01A,201Bが巻回されたコア完成アッシーKを準備 しておく。

 そして、該コア完成アッシーKの前方に、 前部スリーブSと板バネ41を配置しておく。そ して、シャフト25の雄ねじ部232を、板バネ41 前部スリーブSを介してボビン200の貫通孔に 方から後方に向かって挿通する。

 この状態において、ボビン200をアウタコ の内部に位置させると、ボビン200の第一及 第二の永久磁石23,23の何れかにアウタコア31 の第一及び第二の磁極部301,302の何れかが磁 されてしまう。そこで、板バネ41の上方開口 部411b、下方開口部411cをアウタコア31の保持 体303,304に係止させた後、フランジ部材5内面 の両端部に形成された一対の凹部に保持軸体 303,304を挿入させつつ、フランジ部材5,5をア タコア31の前側の端面に合わせる。

 続いて、ボビン200の貫通孔に挿通された ャフト25に後部スリーブS、板バネ42、後部 リーブSを配置する。そして、板バネ42の上 開口部(切欠に相当する)421b,下方開口部421cを アウタコア31の保持軸体303,304に係止させた後 、フランジ部材5内面の両端部に形成された 対の凹部に保持軸体303,304を挿入させつつ、 ランジ部材5をアウタコア31の後側の端面に わせ、前後のフランジ部材5,5、板バネ41,42 ボルト挿通孔411a,421aにボルトBを挿通する。 して、最後に、ボルトB及びナットNを緊締 ると共に、シャフト25の雄ねじ部232にナット Nを螺着させる。

 この際、前後の板バネ41,42によって、シ フト25が水平支持されるようになり、アウタ コア31の磁極部301,302と、ボビン200の永久磁石 23,23との間に所定の間隔C1,C2が確実に維持さ るようになる。また、このときに永久磁石 損傷するということもない。

 なお、本発明に係るリニアアクチュエー は、上記実施形態に限定されるものではな 、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の 更が可能である。

 例えば、上記実施形態では、枠部411,421と 、可撓部412,422とを有する板バネとしたが、 25に示すように、枠部411,421がなく、可撓部41 2,422のみの板バネ41',42'であってもよい。

 また、上記実施形態では、保持軸体303,304 を上下方向の中心線上に位置するように形成 したが、これに限定されるものではなく、例 えば、当該中心線からずれた位置に形成して もよく、対角線上に形成してもよい。また、 保持軸体303,304が係入される、上方開口部お び下方開口部、すなわち切欠は、一対であ 必要はなく、一つを円形(切欠のない係入部) にして、残りを切欠としてもよく、さらには 、切欠の形状をV字状、楕円としてもよい。

 また、上記実施形態では、アウタ可動型 リニアアクチュエータについて説明したが 本発明に係るリニアアクチュエータはイン 可動型であってもよい。その場合、固定子 可動子の構成は入れ替わることとなる。

 1,1’…リニアアクチュエータ、2,2’…固 子(固定部)、3,3’…可動子(可動部)、5A,5B… ウタ側突起、21A,21B…インナ側突起、20…イ ナコア、21,22,22’,23…永久磁石、24,24’…コ イル、25,31’…シャフト、30…アウタコア、31 ,32…フランジ部材、301,302…磁極部、303,304… 持軸体(係合凸部)、311,322…磁極面、4,4’… 受け(板バネ)、41,41’,42…板バネ(軸受け)、4 11,421…枠部、412,422…可撓部、412a,41b’…シャ フト挿通孔、411b,421b…切欠(係入部)、50,51… ウタ側上突起部、52,53…アウタ側下突起部、 60,61…インナ側突起、70,71…インナ側上突起 、72,73…インナ側下突起部、80,81…アウタ側 起、331,341…本体部、332,342…突出部、C1,C2… 隙間、C3,C4…環状隙間