Actuator

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば減衰力可変型サスペンションシステムにおけるショックアブソーバ内のオイル通路面積の切り換えのために供するアクチュエータの制御回路に関するものである。

［従来の技術］ 車両用減衰可変ショックアブソーバの切換ロッドの回転位置を調整するためのアクチュエータとしては、従来、
例えば実公昭62−24850号公報に記載されているように、アクチュエータの出力軸に固定された棒状の永久磁石と、この永久磁石の両端の外側で相互に円周方向に離間して配置され、かつ上記出力軸の中心に対して対称の位置に相互して対向して設けられた複数対の電磁石を有するステータを備え、この複数対の電磁石の一対を選択して励磁することにより、永久磁石を吸引し出力軸を回動させるようにしたものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のアクチュエータは上記のように複数対の電磁石のうち永久磁石停止先の一対の電磁石を永久磁石が吸引する方向に励磁させて永久磁石を吸引停止させるようになっているので、停止位置付近でのトルク減少とショックアブソーバな摩擦負荷のため停止位置に正確に停止しないという問題があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、永久磁石の停止位置精度を向上させることができ、例えばショックアブソーバ内のオイル通路面積を高精度に切り換えることのできるアクチュエータを得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るアクチュエータは、ハウジング内に回転可能に装着された永久磁石の外周から径方向に離間してハウジング内に固定されたステータの内周に突極部および開口部を交互に形成してこの突極部にコイルを巻装し、このステータの突極部および開口部の数を永久磁石の極対数の３倍にするとともに、永久磁石回動後の停止先で前記永久磁石の磁極の反転部に対向するステータ開口部両側のコイルに各々前記永久磁石を吸引する磁界を発生し前記反転部に対向するステータ突極部のコイルへの通電を遮断するよう通電切換手段を接続したものである。

［作用］ この発明においては、永久磁石回動後の停止先で永久磁石の磁極反転部と固定子開口部の中心がずれて停止すると、固定子の磁極と永久磁石の磁極が同極となる部分が発生し、この同極部分の反発により永久磁石の停止位置を修正する回転トルクが発生して所定の停止位置に戻される。

［実施例］ 以下、第１図〜第７図によってこの発明の一実施例を説明する。 第１図および第２図は減衰力可変ショックアブソーバのアクチュエータの切換ロッドを回転調整するためのアクチュエータの構造を示している。 このアクチュエータのハウジング（１）には中心部に中空の固定軸（２）が固定され、この固定軸（２）の外周には、周方向に均等で、かつ２極対（４極）な着磁された永久磁石（３）を保持するヨーク（４）が、軸受（５）に固定されて、回転可能に支承されている。 これら永久磁石（３），ヨーク（４）および軸受（５）の組み合わせはアクチュエータのロータを構成するものである。 また、
前記固定軸（２）の内周側を所定の間隙をもって貫通する出力軸（６）が設けられている。 この出力軸（６）
は、その端部にピン（6a）が固定され、このピン（6a）
が前記ヨーク（４）の端面に形成された径方向の溝（4
a）と係合することによって、前記ヨーク（４）と連結されている。 一方、ハウジング（１）には、前記永久磁石（３）の外周から径方向に離間してステータ（７）が固定されている。 このステータ（７）には、周方向に相互に離間した６個の突極部（7a），（7b），（7c），
（7d），（7e），（7f）とその離間部である開口部（7
g），（7h），（7i），（7j），（7k），（7l）がそれぞれ周方向に均等に形成され、それぞれの突極部（7a）
〜（7f）に第１から第６のコイル（８），（９），（1
0），（11），（12），（13）が巻装されることによって６個の電磁石が構成されている。 これらコイル（８）
〜（13）は、第３図に示すように相互に対向する第１の突極部（7a）と第４の突極部（7d）に巻装された第１および第４のコイル（８），（11）同士が直列に接続され、同様に、第２の突極部（7b）と第５の突極部（7e）
の第２および第５のコイル（９），（12）同士および第３の突極部（7a）と第６の突極部（7f）の第３および第６のコイル（10），（13）同士が各々直列に接続されている。 そして、第1,第２および第３の各コイル（８），
（９），（10）は通電切換手段（14），ヒューズ（1
6），イグニッションスイッチ（17）を介して電源バッテリ（18）に接続されている。

通電切換手段（14）は第１〜第３の３個の固定接点（15
a），（15b），（15c）を有する選択スイッチ（15）を備えている。 この選択スイッチ（15）は、ショックアブソーバの減衰力をハード（Ｈ），ミディアム（Ｍ）およびソフト（Ｓ）の各モードに切り換えるための選択を行うものであって、第１の固定接点（15a）は３個の可動接点（15d），（15e），（15f）に、第２の固定接点（1
5b）は別の３個の可動接点（15g），（15h），（15i）
に、第３の固定接点（15c）はさらに別の３個の可動接点（15j），（15k），（15l）に切り換え可能で、これら３個の固定接点（15a）〜（15c）が連動して切り換わるよう構成されている。 ここで、選択スイッチ（15）
は、３個の固定接点（15a），（15b），（15c）が第４
図に示すように第１の可動接点（15d），（15g），（15
j）に切り換えられているときソフトモード（Ｓ）となり、固定接点（15a），（15b），（15c）が第５図および第６図に示すように第２の可動接点に切り換えられているときハードモード（Ｈ）となり、固定接点（15
a），（15b），（15c）が第７図に示すように第３の可動接点（15f），（15i），（15l）に切り換えられているときミディアムモード（Ｍ）となる。 なお、第４図〜
第７図中（19）はショックアブソーバのコントロールロッド角度を示す。

通電切換手段（14）の上記第１の固定接点（15a）は前記第１のコイル（８）に、第２の固定接点（15b）は第２のコイル（９）に、第３の固定接点（15c）は第３のコイル（10）にそれぞれ接続されている。 そして、第１
の固定接点（15a）に対する第２の可動接点（15e），第２の固定接点（15b）に対する第３の可動接点（15i）および第３の固定接点（15c）に対する第１の可動接点（1
5j）は、ヒューズ（16），イグニッションスイッチ（1
7）を介してバッテリ（18）のプラス端子に接続されている。 また、第１の固定接点（15a）に対する第１の可動接点（15d），第２の固定接点（15b）に対する第２の可動接点（15h）および第３の固定接点（15c）に対する第３の可動接点（15l）はバッテリ（18）のマイナス端子に接続されている。 また、第１の固定接点（15a）に対する第３の可動接点（15f），第２の固定接点（15b）
に対する第１の可動接点（15g）および第３の固定接点（15c）に対する第２の可動接点（15k）はオープンとされている。

ここで、例えば第４図に示すソフトモード（Ｓ）から第６図に示すハードモード（Ｈ）への切り換えが行われると、通電切換手段（14）により各固定接点（15a），（1
5b），（15c）がそれぞれ第２の可動接点（15e），（15
h），（15k）に接続される。 そして電流はイグニッションスイッチ（17），ヒューズ（16），可動接点（15
e），第１の固定接点（15a），第１のコイル（８），第４のコイル（11），第５のコイル（12），第２のコイル（９），第２の固定端子（15b），可動接点（15h）を順に流れ、ステータ（７）の第１の突極部（7a）および第４の突極部（7d）はＮ極となり、第２および第５の突極部はＳ極となる。 このとき永久磁石（３）の磁極が第４
図の位置にあれば、第５図に示すように第１および第４
の突極部（7a），（7d）のＮ極と永久磁石（３）のＮ極が反発し、また、第２および第５の突極部（7b），（7
e）のＳ極と永久磁石（３）のＮ極が吸引し、Ｓ極が反発することにより、永久磁石（３）に右回りの回転トルクが発生し、それによって永久磁石（３）およびこれと一体に出力軸（６）が右回転する。 そして、第６図に示すように、永久磁石（３）のＳ極と第１および第４の突極部（7a），（7d）のＮ極とが対向し、永久磁石（３）
のＮ極と第２および第５の突極部（7b），（7e）のＳ極とが対向する位置で吸引によって永久磁石（３）が停止する。 このとき、永久磁石（３）が慣性によって過回転すると、永久磁石（３）のＳ極と第２および第５の突極部（7b），（7e）のＳ極が対向する部分が発生するので、これらＳ極同士の反発により永久磁石（３）に左回りの回転トルクが発生し、それによって永久磁石（３）
は左回転する。 そして、左回りに過回転すると、永久磁石（３）は第１および第４の突極部（7a），（7d）の反発磁界を受ける。 このようにして、永久磁石（３）の磁極反転部がステータ（７）の第１および第２の突極部（7a），（7b）を離間する開口部（7g）と第４および第５の突極部（7d），（7e）を離間する開口部（7j）の中心に対向するよう修正力が働く。 また、ミディアムモード（Ｍ）からハードモード（Ｈ）への切り換え，ハードモード（Ｈ）からソフトモード（Ｓ）への切り換え、ハードモード（Ｈ）からミディアムモード（Ｍ）への切り換えも、それぞれの通電切換手段が働くことにより同様の動作で行われる。

なお、上記実施例では減衰力可変ショックアブソーバの切換のための60゜回動角度切換型アクチュエータについて説明したが、この発明はショックアブソーバ用の限定されるものではなく、永久磁石の極対数が１（極数は２）で電磁石の数が３の120゜切換型としたり、また、
永久磁石の極対数が４（極数は８）で電磁石の数が12の
30゜切換型とするなど、電磁石の数が永久磁石の極対数の３倍（極数の1.5倍）となる形で種々の切換角度のものとすることができ、様々の用途に用いることができる。

また、上記実施例では内側永久磁石回転式のアクチュエータについて説明したが、対象とするアクチュエータは外側永久磁石回転式であっても、また、永久磁石とステータが軸方向に対向する方式のものであってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

さらに、上記実施例では通電切換手段として機械的スイッチを用いたものを説明したが、トランジスタ等を用いた電子回路で切り換えるようにしても同様の効果が得られる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、ステータの突極部にコイルを巻装し、ステータの突極部および開口部の数を永久磁石の極対数の３倍とするとともに、永久磁石回動後の停止先で永久磁石の磁極反転部に対向するステータ開口部の両側のコイルに各々永久磁石を吸引する磁界を発生するよう通電を切り換えるようにしたので、停止位置精度の高い回転角度調整用のアクチュエータが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のよるアクチュエータの一実施例を示す断面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ線断面図、第３図は同アクチュエータのコイル内部接続図、第４図は同実施例のソフトモード停止状態を示す動作説明図、第５図は同実施例のソフトモードからハードモードへの切り換え時の永久磁石とステータ突極部の磁極の吸引，反発の説明図、第６図は同ハードモード停止状態を示す動作説明図、第７図は同ミディアムモード停止状態を示す動作説明図である。 図において、（１）はハウジング、（３）は永久磁石、
（６）は出力軸、（７）はステータ、（7a）〜（7f）は突極部、（7g）〜（７）は開口部、（８）〜（13）はコイル、（14）は通電切換手段である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。