リニアアクチュエータ
【課題】インナスペーサが不要な構造のリニアアクチュエータを提供する。
【解決手段】スラスト方向の前面及び後面が平面状であるインナコア２０を有する固定子２と、当該固定子２の周囲に配置され、アウタコア３０を有する可動子３と、前記インナコア２０及びアウタコア３０のスラスト方向前側及び後側に配置され、固定子２及び可動子３を同一の軸心となるよう支持し且つ固定子２に対して可動子３をスラスト方向に往復動可能に弾性支持する平板状の板バネ４１とを備えるリニアアクチュエータにおいて、前記板バネ４１は、前記インナコア２０に固定される固定部４１２ａと、当該固定部４１２ａから周囲方向に延び、前記可動子３の往復動に伴って、スラスト方向に弾性変形して撓むアーム部４１２ｅとを有し、前記インナコア２０には、スラスト方向の前面及び後面に、前記アーム部４１２ｅの撓みを許容する空間を有する退避部２０５が設けられている。
【解決手段】スラスト方向の前面及び後面が平面状であるインナコア２０を有する固定子２と、当該固定子２の周囲に配置され、アウタコア３０を有する可動子３と、前記インナコア２０及びアウタコア３０のスラスト方向前側及び後側に配置され、固定子２及び可動子３を同一の軸心となるよう支持し且つ固定子２に対して可動子３をスラスト方向に往復動可能に弾性支持する平板状の板バネ４１とを備えるリニアアクチュエータにおいて、前記板バネ４１は、前記インナコア２０に固定される固定部４１２ａと、当該固定部４１２ａから周囲方向に延び、前記可動子３の往復動に伴って、スラスト方向に弾性変形して撓むアーム部４１２ｅとを有し、前記インナコア２０には、スラスト方向の前面及び後面に、前記アーム部４１２ｅの撓みを許容する空間を有する退避部２０５が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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を備えたリニアアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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は、例えば自動車制振装置に用いられるものであって、図１１に示すように、固定子５１０の構成部品であるインナコア５１１（ボビン５１２に内挿）が外周にコイル５１３を備え、当該インナコア５１１の各端部に永久磁石５１４，５１４が配設される。また、可動子５２０の構成部品であるアウタコア５２１は、その一部を内側に膨出させた部分（磁極部５２２，５２２）を有する。そして、この磁極部５２２と前記の永久磁石５１４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。
【０００３】
さらに、このリニアアクチュエータ５００は、固定子５１０の構成部品であり、インナコア５１１を挿通するシャフト５１５をアウタコア５２１と同軸同心に支持し且つシャフト５１５に対してアウタコア５２１をスラスト方向に往復動させるよう弾性支持する一対の板バネ５３０，５３０を備えている。
【０００４】
この板バネ５３０は、アウタコア５２１に重ねられて固定される枠部５３１と、枠部の内側に設けられた可撓部５３２とから一体的に形成されている。可撓部５３２は、シャフト５１５の軸方向から見ると、「８」の字形状に形成される。そして、「８」の字の中央の線が交差する部分に形成された環状の中心部５３３には挿通孔５３４が形成されており、ここにシャフト５１５が挿通される。
【０００５】
インナコア５１１と板バネ５３０との間にはインナスペーサ５４０が設けられている。このインナスペーサ５４０は図示のようにリング状のもので、インナコア５１１と板バネ５３０の中心部５３３とに挟持される。このインナスペーサ５４０により、インナコア５１１と板バネ５３０との間は離されており、板バネ５３０の「８」の字の中央周りに空間が存在する。一方、リニアアクチュエータ５００の駆動時には、可動子５２０（アウタコア５２１）の前記スラスト方向の往復動に伴い、板バネ５３０は、シャフト５１５が挿通された挿通孔５３４を中心として可撓部５３２がスラスト方向に撓むことになる。しかしながら、前記のようにインナコア５１１と板バネ５３０との間に空間が存在しているため、前記のように撓んだ板バネ５３０とインナコア５１１とが干渉することはなく、可動子５２０の往復動に係るストロークが確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３３２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、リニアアクチュエータも他の工業製品と同様、製造コストの低減が常に要請されている。特に、自動車制振装置に用いられるリニアアクチュエータにあっては、自動車を軽量化する目的で小型化が要請されている。これらの要請に応じ、本願の発明者もリニアアクチュエータの改良につき、日々研究を行っている。
【０００８】
そこで、本願の発明者は、構成部品数を減少させて製造コストの低減をはかるため、前記インナスペーサ５４０を省略することを試みた。しかし、インナスペーサ５４０を省略すると、インナコア５１１と板バネ５３０（特に可撓部５３２）とが密着してしまい、可撓部５３２のスラスト方向への撓みが規制される。そのため、可動子５２０（アウタコア５２１）の往復動に係るストロークが小さくなり、制振性能が低下する等、機能が損なわれるという問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、機能を確保しながらもインナスペーサを不要とすることで、製造コストを低減し、小型化が可能なリニアアクチュエータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のリニアアクチュエータは、スラスト方向の前面及び後面が平面状であり、スラスト方向に一体とされたインナコアを有する固定子と、当該固定子の周囲に配置され、アウタコアを有する可動子と、前記インナコア及びアウタコアのスラスト方向前側及び後側に配置され、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平板状の板バネとを備えるリニアアクチュエータにおいて、前記板バネは、前記インナコアに固定される固定部と、当該固定部から周囲方向に延び、前記可動子の往復動に伴って、スラスト方向に弾性変形して撓むアーム部とを有し、前記インナコアは、スラスト方向の前面及び後面に、前記アーム部の撓みを許容する空間を有する退避部が設けられたことを特徴としている。
【００１１】
前記構成によると、インナコアに退避部が設けられたことから、インナスペーサを設けることなく、リニアアクチュエータの駆動時に板バネとインナコアとが干渉しないようにできる。よって、構成部品点数を削減でき、リニアアクチュエータのスラスト方向（前後方向）寸法を小さくできる。
【００１２】
そして、前記インナコアは、磁性材料からなる板がスラスト方向に複数積層されて構成され、前記磁性材料からなる板のうち、前記退避部が設けられる、インナコアの前側及び後側に配置される板と、同中央側に配置される板とは異なる形状であることが好ましい。
【００１３】
前記好ましい構成によると、異なる形状の板を積層してインナコアを構成することで、退避部を有するインナコアを容易に製造できる。
【００１４】
また、前記インナコアには、幅方向に張り出した膨出部が形成され、当該膨出部は、前記退避部と、当該退避部の上下に形成された補強部とを有し、前記インナコアの外部には、磁界を生じさせるコイルを巻回するボビンが設けられ、前記ボビンは、前記膨出部が露出し、前記アーム部の撓みを許容する開口部を有し、前記退避部は、前記インナコアの平面状である前面及び後面に対してスラスト方向に凹んで形成され、前記補強部は、前記インナコアの平面状である前面及び後面と同一面を有し、前記ボビンに当接することで、コイルを巻回する際の当該ボビンの変形を抑制することが好ましい。
【００１５】
前記好ましい構成によると、インナコアに補強部を設けることにより、膨出部に板バネの往復動を許容する空間を有する退避部が形成されていても、ボビンの変形を抑制するためのインナコアの強度が低下することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、構成部品点数を削減でき、リニアアクチュエータのスラスト方向（前後方向）寸法を小さくできることから、機能を確保しながらもインナスペーサを不要とすることで、製造コストを低減し、小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るリニアアクチュエータの一実施形態の全体を示す、前面視における斜視図である。
【図２】同実施形態の全体を示す、前面視における、シャフト軸心を通る縦断面斜視図である。
【図３】同実施形態において、前面側の一部構成部品を除去した状態の斜視図である。
【図４】同実施形態のインナコアの斜視図である。
【図５】同実施形態において、インナコアの形状を説明するための前面視における図である。
【図６】同実施形態のインナコアを構成する一枚の板を示し、（Ａ）はインナコアの中央部分を構成する板の斜視図、（Ｂ）はインナコアの前後部分を構成する板の斜視図である。
【図７】同実施形態の板バネの斜視図である。
【図８】同実施形態において、インナコアと板バネとの位置関係を示す、前面視における図である。
【図９】同実施形態を構成するアウタコアとインナコアの材料取りの要領を示す平面視の概略図である。
【図１０】同実施形態を構成するアウタコアとインナコアの材料取りの要領を示す縦断面視の概略図である。
【図１１】従来のリニアアクチュエータの一例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るリニアアクチュエータの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。尚、便宜上、図１に示した状態の左側を前側、右側を後側として説明する。また、上下方向については、図１に示した方向を基準として説明する。そして、左右方向については、図１に示した状態の前面視における左右方向を基準として説明する。
【００１９】
図１〜図３に示すように、本実施形態の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４１，４１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。
【００２０】
固定子２は、インナコア２０が内挿されたボビン２１と、永久磁石２２と、シャフト２３とを備える。インナコア２０は、磁性材料の一例であるケイ素鋼板を複数、スラスト方向（前後方向）で、かしめ等によって各板を密着するよう積層した、スラスト方向に一体で一定厚さを有する積層体とされる。積層枚数は、リニアアクチュエータ１の性能に応じて定められる。ボビン２１は、インナコア２０を覆うように、前後に分割されたボビンユニット２１０，２１０が組み合わされる。なお、図３に示すように、ボビン２１の上下方向中央における前面及び後面（図示せず）には開口部２１２が形成されており、ボビン２１に内挿されたインナコア２０の板バネ固定部２０２（後述）及び膨出部２０４（同）における前後部がボビン２１から露出している。また、ボビン２１は、その上端部及び下端部に磁界を生じさせるコイル２１１が巻回されたコイル巻回部を有する。さらに、ボビン２１の上下側端面は、径外方向に凸となる円弧状に形成される。永久磁石２２は、第一の永久磁石２２ａと第二の永久磁石２２ｂとからなり、インナコア２０の上下両端面に固着される。また、永久磁石２２の外面及び内面は、径外方向に凸となる円弧状に形成される。
【００２１】
シャフト２３は、図２に示すように、その軸方向（スラスト方向）の前方寄り部分における径寸法が拡大された拡大部２３１が形成されると共に、拡大部２３１よりも後部にこの拡大部２３１よりも小径の挿通部２３２が形成され、拡大部２３１よりも前部に外部との締結のための雄ねじ部２３３が形成される。そして、シャフト２３は、挿通部２３２側からボビン２１の中央部に形成された貫通孔（図示せず）に挿入され、インナコア２０に設けられた貫通孔２０１（図４参照）を貫通する。挿通部２３２とボビン２１の後面との間には、拡大部２３１と外径の等しい、筒状の後部スリーブ２３４が挿通される。
【００２２】
次に、インナコア２０は、図４に示すように、スラスト方向（前後方向）から見て、上下左右及び前後で対称の形状とされている。インナコア２０の前面及び後面は、ラジアル方向に沿う平面に形成されている。そして、インナコア２０の側面は、スラスト方向に沿う平面に形成されている。インナコア２０の上端面及び下端面は、それぞれ上方および下方に向けて凸となる湾曲面（例えば円弧面）に形成されている。この上端面及び下端面に永久磁石２２（２２ａ，２２ｂ）が固着される。
【００２３】
図示のように、インナコア２０は、貫通孔２０１、板バネ固定部２０２、コイル巻回部２０３（２０３ａ，２０３ｂ）、膨出部２０４を備える。そして、膨出部２０４は、退避部２０５、補強部２０６を有している。板バネ固定部２０２、コイル巻回部２０３（２０３ａ，２０３ｂ）、補強部２０６の各々における前面及び後面は、同一の平面を構成している。
【００２４】
貫通孔２０１はインナコア２０を前後方向に貫通する孔であって、ここにシャフト２３の挿通部２３２が挿通される。板バネ固定部２０２は、インナコア２０の前後面における、貫通孔２０１の周囲に設けられた環状の部分であって、ボビン２１の開口部２１２から前後方向に露出している。この板バネ固定部２０２に、板バネ４１の固定部４１２ａ（後述）が密着する。なお、この密着状態は、リニアアクチュエータ１の駆動時も維持される。
【００２５】
コイル巻回部２０３（２０３ａ，２０３ｂ）は、インナコア２０の軸心周囲部分（貫通孔２０１の周囲部分）のうち、上下位置に設けられており、このコイル巻回部２０３の外周に、ボビン２１を介してコイル２１１が巻回される。
【００２６】
膨出部２０４は、インナコア２０の軸心周囲部分のうち、左右位置、つまり、前記コイル巻回部２０３と直交する位置に幅方向（左右方向）に張り出して設けられている。この膨出部２０４は、前記コイル巻回部２０３よりも幅寸法が大きく形成されている。そして、膨出部２０４の前面及び後面に、左右端から左右方向中心側へ向かうように切り欠かれた形状である退避部２０５が形成されている。つまり、退避部２０５は、インナコア２０の平面状である前面及び後面に対してスラスト方向に凹んで形成された凹部である。そして、前記膨出部２０４の前後面（退避部２０５を含む）は、ボビン２１の開口部２１２から前後方向に露出している。つまり、ボビン２１の開口部２１２は、インナコア２０の退避部２０５と共に、板バネ４１のアーム部４１２ｅ（後述）の撓みを許容する。
【００２７】
退避部２０５は、リニアアクチュエータ１の駆動時に、スラスト方向に撓む板バネ４１の可撓部４１２のうち、スラスト方向から見て膨出部２０４に重なり合う部分であるアーム部４１２ｅ（後述）の撓みを許容する空間を有するように、このアーム部４１２ｅが膨出部２０４の前後面と干渉しないような寸法に形成されている（図８参照）。本実施形態の退避部２０５は、スラスト方向において一定厚さであるインナコア２０の膨出部２０４が軸心の左右位置で１箇所ずつ切り欠かれたように形成されている。また、本実施形態の退避部２０５は、膨出部２０４の前面と後面とが別個に切り欠かれたように形成されているが、膨出部２０４の前面から後面まで貫通するように形成されていても良い。
【００２８】
図５に示すように、退避部２０５の左右方向における内側縁部２０５ａは板バネ固定部２０２により規定され、上側縁部２０５ｂは板バネ４１の可撓部４１２（後述）のうち、軸心より上側部分の更に上方の位置にて規定され、下側縁部２０５ｃは板バネ４１の可撓部４１２のうち、軸心より下側部分の更に下方の位置にて規定されている。内側縁部２０５ａの上下端部、上側縁部２０５ｂ及び下側縁部２０５ｃの左右方向中心側の端部は、コイル巻回部２０３の幅寸法ライン２０３Ｚよりも左右方向中心側に位置している。また、退避部２０５のスラスト方向の底面は、インナコア２０における中央部分２０Ｘ（後述）の前面及び後面にて規定されている（図４参照）。
【００２９】
そして、膨出部２０４のうち退避部２０５を挟んだ上下部分（つまり、膨出部２０４の前後面のうち、板バネ固定部２０２と退避部２０５とが設けられていない部分）が補強部２０６とされている。言い換えれば、この補強部２０６は、膨出部２０４におけるコイル巻回部２０３寄りの側部を残し、この膨出部２０４の前後面を左右端から左右方向中心側へと切り欠くように形成されたものである（切り欠いた部分が即ち退避部２０５である）。その結果、この補強部２０６は、インナコア２０の平面状である前面及び後面と同一面を有し、板バネ固定部２０２と一体に形成される。そして、この補強部２０６が存在することにより、インナコア２０の強度が低下することを抑制できる。そして、この補強部２０６は、ボビン２１に当接することで、コイル２１１を巻回する際のボビン２１の変形を抑制することができる。
【００３０】
インナコア２０は、磁性材料からなる板（本実施形態では板厚０．５mmのケイ素鋼板）を複数、前後方向に積層した積層体とされていることは既に述べた通りである。前記磁性材料からなる板は、退避部２０５が設けられる、インナコア２０の中央側に配置される板２０Ｘａと、同前側及び後側に配置される板２０Ｙａとは異なる形状とされている。
【００３１】
個々の板の形状を図６（Ａ）（Ｂ）に示す。図６（Ａ）に示す第一形状板２０Ｘａは、軸心に貫通孔２０１Ｘが形成され、軸心周囲に幅広の膨出部２０４Ｘが形成され、この膨出部２０４Ｘの上下に幅狭のコイル巻回部２０３Ｘが形成されている。この第一形状板２０Ｘａを厚み方向に積層することにより、図４に示すインナコア２０の中央部分２０Ｘが形成される。
【００３２】
そして、図６（Ｂ）に示す第二形状板２０Ｙａは、軸心に貫通孔２０１Ｙが形成され、軸心周囲に環状部２０２Ｙが形成され、この環状部２０２Ｙの上下に、幅寸法が前記第一形状板２０Ｘａの膨出部２０４Ｘと同一である突出部２０６Ｙが形成されている。なお、環状部２０１Ｙと突出部２０６Ｙとにより切欠部２０５Ｙが規定される。そして、突出部２０６Ｙの上下に突出部２０６Ｙよりも幅狭のコイル巻回部２０３Ｙが形成されている。この第二形状板２０Ｙａを厚み方向に積層することにより、図４に示すインナコア２０の前後部分２０Ｙが形成される。
【００３３】
インナコア２０における中央部分２０Ｘを前後から挟むように前後部分２０Ｙが設けられたことにより、第一形状板２０Ｘａの膨出部２０４Ｘのうち外部に露出する前後面の一部と、複数の第二形状板２０Ｙａの切欠部２０５Ｙ…２０５Ｙとによって退避部２０５が形成される。また、第二形状板２０Ｙａの突出部２０６Ｙが、積層によってインナコア２０の補強部２０６となる。このように、異なる形状の板２０Ｘａ，２０Ｙａを積層してインナコア２０を構成することで、退避部２０５を有するインナコア２０を容易に製造できる。
【００３４】
次に、可動子３について述べる。この可動子３は、図１〜図３に示すように、角筒状のアウタコア３０とフランジ部材３１と端部部材３２とを備える。アウタコア３０は、前記インナコア２０と同じく、磁性材料の一例であるケイ素鋼板を複数、スラスト方向（前後方向）で密着するよう積層した積層体とされる。このアウタコア３０は、前後寸法がインナコア２０と同一とされている。アウタコア３０の内面には、膨出する磁極部３０１が一体的に設けられる。アウタコア３０の内面のうち、上端側には、下端側に向けて膨出する第一の磁極部３０１ａが一体的に設けられる。また、アウタコア３０の内面のうち、下端側には、上端側に向けて膨出する第二の磁極部３０１ｂが一体的に設けられる。
【００３５】
そして、第一の磁極部３０１ａの対向面は、第一の永久磁石２２ａの外面と、ラジアル方向において所定幅の隙間を介して対向配置される。この場合のラジアル方向は、軸心（つまりボビン２１の中心）を始点とする径方向である。一方、第二の磁極部３０１ｂの対向面は、第二の永久磁石２２ｂの外面と、ラジアル方向において所定幅の隙間を介して対向配置される。この場合のラジアル方向は、軸心（つまりボビン２１の中心）を始点とする径方向である。各磁極部３０１ａ，３０１ｂの前記隙間は等しく設定される。
【００３６】
アウタコア３０の上端部の前面及び後面と下端部の前面及び後面とには、それぞれ左右方向中心部に、保持軸体３０２（３０２ａ，３０２ｂ）が前後方向に突設される。より詳しくは、アウタコア３０の上端部及び下端部であって、それぞれ左右方向中心部に、前後方向に沿って貫通孔が形成され、上端部の貫通孔に第一の保持軸体３０２ａが挿通されると共に、下端部の貫通孔に第二の保持軸体３０２ｂが挿通される。そして、保持軸体３０２は、アウタコア３０の前後方向における厚さ寸法よりも長く形成されているため、アウタコア３０の上端部の前面及び後面と、下端部の前面及び後面とであって、それぞれ左右方向中心部から、保持軸体３０２の端部が前後方向に突出する。
【００３７】
また、前側のフランジ部材３１は、アウタコア３０に前方側から板バネ４１を介して重ねられる。一方、後側のフランジ部材３１は、アウタコア３０に後方側から板バネ４１を介して重ねられる。また、前側のフランジ部材３１の前側、及び後側のフランジ部材３１の後側にはそれぞれ端部部材３２が重ねられる。
【００３８】
板バネ４１は平板状であり、アウタコア３０とフランジ部材３１との間に介装される。この板バネ４１は、図７に示すようなもので、均一な厚さの金属板を打ち抜き加工することで形成される。そして、この板バネ４１は、アウタコア３０に重ねられる枠部４１１と、枠部４１１の内側の可撓部４１２とから一体的に形成される。
【００３９】
板バネ４１の構成部のうち、枠部４１１がフランジ部材３１とアウタコア３０とで前後方向に挟持される。そして、枠部４１１の四隅には、ボルト挿通孔４１１ａが形成される。また、枠部４１１の上下部における左右方向中心部には、保持軸体３０２の端部を挿通する切欠４１１ｂがＵ字状に形成される。
【００４０】
可撓部４１２は、板バネ４１の正面視にて略「８」の字状に形成される。そして、「８」の字の中央の線が交差する部分に形成された略環状の固定部４１２ａには、シャフト２３を挿通する挿通孔４１２ｂが形成される。
【００４１】
ここで、インナコア２０と板バネ４１との位置関係を図８に示す。可撓部４１２のうち、固定部４１２ａから周囲方向に延び、スラスト方向から見て膨出部２０４に重なり合う部分（斜線で図示した部分）がアーム部４１２ｅである。そして、固定部４１２ａとアーム部４１２ｅの境界部分（破線で図示した部分）が接続部４１２ｆである。この接続部４１２ｆの直径は、インナコア２０における板バネ固定部２０２の直径よりもやや大きく形成されており、可動子３の往復動に伴うアーム部４１２ｅの撓みを阻害しないようにされている。
【００４２】
また、「８」の字の環状部の内側に相当する箇所には、ボビン２１のコイル巻回部及びコイル２１１を内側に通すことが充分に可能な大きさの挿通開口部４１２ｃがそれぞれ形成される。
【００４３】
可撓部４１２は、弾性変形による可撓性を確保しつつも、切欠４１１ｂ、ボルト挿通孔４１１ａ、固定部４１２ａ（挿通孔４１２ｂ）は強度を確保する必要がある。即ち、可撓部４１２は、上述したように、略「８」の字状を呈しており、上下にそれぞれ挿通開口部４１２ｃを有する。この挿通開口部４１２ｃは、可撓部４１２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。
【００４４】
また、可撓部４１２は、その終端部が切欠４１１ｂの近傍に位置しており、しかも、この切欠４１１ｂの近傍部位は、切欠４１１ｂ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が切欠４１１ｂの近傍部位を支点にして前後方向に撓むようになっているので、この部位を補強するためである。
【００４５】
また、可撓部４１２のうち固定部４１２ａは、可動子３の往復動に伴う応力が大きくかかる部位であるため、左右の両側に、中心に向かって円弧状のくびれ４１２ｄが形成されるが、例えば、固定部４１２ａ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。
【００４６】
図２に示すように、板バネ４１の固定部４１２ａは、シャフト２３の拡大部２３１とインナコア２０の板バネ固定部２０２との間に挟持される。一方、後側の板バネ４１の固定部４１２ａは、シャフト２３に取り付けられる後部スリーブ２３４とインナコア２０の板バネ固定部２０２との間に挟持される。これにより、固定部４１２ａは固定子２（インナコア２０）に固定され、アーム部４１２ｅは可動子３の往復動に伴って、スラスト方向に弾性変形して撓む。
【００４７】
そして、可動子３の四隅に形成された挿通孔には、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（図示せず）が締結されて、アウタコア３０、板バネ４１，４２、フランジ部材３１、端部部材３２が一体化される。
【００４８】
以上の構成からなるリニアアクチュエータ１は、コイル２１１に通電していない状態では、永久磁石２２（２２ａ，２２ｂ）から生じる磁力により、シャフト２３が可動子３（アウタコア３０）に対して所定位置に保持される。そして、コイル２１１に通電すると、コイル２１１に流れる電流により生じる磁界と永久磁石２２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２３に沿って前後方向に往復動する。
【００４９】
そして、インナコア２０に退避部２０５が設けられているため、板バネ４１とインナコア２０との間において、板バネ４１の可撓部４１２のうちアーム部４１２ｅの撓みを許容する空間が存在している。そのため、リニアアクチュエータ１の駆動時に板バネ４１の可撓部４１２がスラスト方向に撓んでも、この可撓部４１２は退避部２０５の有する空間内で往復動し、膨出部２０４の前後面に対して干渉しない。よって、従来、インナコアと板バネとの間に設けられていたインナスペーサを省略しても、可動子３（アウタコア３０）の往復動に支障をきたすことがない。これにより、構成部品点数を削減でき（製造コスト低減）、リニアアクチュエータ１のスラスト方向（前後方向）寸法を小さくできる（コンパクト化）。
【００５０】
次に、インナコア２０及びアウタコア３０を製造する際の材料取りについて述べる。図９に示すように、インナコア２０を構成するための第一形状板２０Ｘａまたは第二形状板２０Ｙａは、アウタコア３０を構成するための板３０Ｘの内側に配置させるようにして、同時に鋼板から切り出す（共取りをする）ことにより、無駄になる材料を最小限にしてインナコア２０及びアウタコア３０を製造することができる。
【００５１】
そして、前記のように、インナスペーサを省略した分、アウタコア３０の前後寸法を小さくできるため、前記材料取りをより効率良くできる。インナスペーサを設けていた場合では、図１０に示すように、アウタコアの前後寸法をインナコアとインナスペーサを合わせた前後寸法に一致させており、インナスペーサに相当する前後寸法差の分（図示破線部分）、鋼板の共取りができずに無駄になっていた。一方、本実施形態ではアウタコア３０の前後寸法がインナコア２０の前後寸法と一致しているため図示斜線部分が不要になって、鋼板の共取りを有効にでき、材料が無駄にならない。
【００５２】
以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５３】
例えば、退避部２０５の形状を、本実施形態のように軸心の左右位置に１箇所ずつ設けたものとせず、板バネ４１の可撓部４１２に合わせ、軸心の左右位置に２箇所ずつ溝状に設けたものであっても良く、種々の形状とすることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ リニアアクチュエータ
２ 固定子
２０ インナコア
２０Ｘａ 磁性材料からなる板（インナコア）
２０Ｙａ 磁性材料からなる板（インナコア）
２０３ コイル巻回部
２０４ 膨出部
２０５ 退避部
２０６ 補強部
２１ ボビン
２１１ コイル
２１２ 開口部
２２ 永久磁石
３ 可動子
４１ 板バネ
４１２ａ 固定部
４１２ｅ アーム部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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を備えたリニアアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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は、例えば自動車制振装置に用いられるものであって、図１１に示すように、固定子５１０の構成部品であるインナコア５１１（ボビン５１２に内挿）が外周にコイル５１３を備え、当該インナコア５１１の各端部に永久磁石５１４，５１４が配設される。また、可動子５２０の構成部品であるアウタコア５２１は、その一部を内側に膨出させた部分（磁極部５２２，５２２）を有する。そして、この磁極部５２２と前記の永久磁石５１４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。
【０００３】
さらに、このリニアアクチュエータ５００は、固定子５１０の構成部品であり、インナコア５１１を挿通するシャフト５１５をアウタコア５２１と同軸同心に支持し且つシャフト５１５に対してアウタコア５２１をスラスト方向に往復動させるよう弾性支持する一対の板バネ５３０，５３０を備えている。
【０００４】
この板バネ５３０は、アウタコア５２１に重ねられて固定される枠部５３１と、枠部の内側に設けられた可撓部５３２とから一体的に形成されている。可撓部５３２は、シャフト５１５の軸方向から見ると、「８」の字形状に形成される。そして、「８」の字の中央の線が交差する部分に形成された環状の中心部５３３には挿通孔５３４が形成されており、ここにシャフト５１５が挿通される。
【０００５】
インナコア５１１と板バネ５３０との間にはインナスペーサ５４０が設けられている。このインナスペーサ５４０は図示のようにリング状のもので、インナコア５１１と板バネ５３０の中心部５３３とに挟持される。このインナスペーサ５４０により、インナコア５１１と板バネ５３０との間は離されており、板バネ５３０の「８」の字の中央周りに空間が存在する。一方、リニアアクチュエータ５００の駆動時には、可動子５２０（アウタコア５２１）の前記スラスト方向の往復動に伴い、板バネ５３０は、シャフト５１５が挿通された挿通孔５３４を中心として可撓部５３２がスラスト方向に撓むことになる。しかしながら、前記のようにインナコア５１１と板バネ５３０との間に空間が存在しているため、前記のように撓んだ板バネ５３０とインナコア５１１とが干渉することはなく、可動子５２０の往復動に係るストロークが確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３３２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、リニアアクチュエータも他の工業製品と同様、製造コストの低減が常に要請されている。特に、自動車制振装置に用いられるリニアアクチュエータにあっては、自動車を軽量化する目的で小型化が要請されている。これらの要請に応じ、本願の発明者もリニアアクチュエータの改良につき、日々研究を行っている。
【０００８】
そこで、本願の発明者は、構成部品数を減少させて製造コストの低減をはかるため、前記インナスペーサ５４０を省略することを試みた。しかし、インナスペーサ５４０を省略すると、インナコア５１１と板バネ５３０（特に可撓部５３２）とが密着してしまい、可撓部５３２のスラスト方向への撓みが規制される。そのため、可動子５２０（アウタコア５２１）の往復動に係るストロークが小さくなり、制振性能が低下する等、機能が損なわれるという問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、機能を確保しながらもインナスペーサを不要とすることで、製造コストを低減し、小型化が可能なリニアアクチュエータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のリニアアクチュエータは、スラスト方向の前面及び後面が平面状であり、スラスト方向に一体とされたインナコアを有する固定子と、当該固定子の周囲に配置され、アウタコアを有する可動子と、前記インナコア及びアウタコアのスラスト方向前側及び後側に配置され、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平板状の板バネとを備えるリニアアクチュエータにおいて、前記板バネは、前記インナコアに固定される固定部と、当該固定部から周囲方向に延び、前記可動子の往復動に伴って、スラスト方向に弾性変形して撓むアーム部とを有し、前記インナコアは、スラスト方向の前面及び後面に、前記アーム部の撓みを許容する空間を有する退避部が設けられたことを特徴としている。
【００１１】
前記構成によると、インナコアに退避部が設けられたことから、インナスペーサを設けることなく、リニアアクチュエータの駆動時に板バネとインナコアとが干渉しないようにできる。よって、構成部品点数を削減でき、リニアアクチュエータのスラスト方向（前後方向）寸法を小さくできる。
【００１２】
そして、前記インナコアは、磁性材料からなる板がスラスト方向に複数積層されて構成され、前記磁性材料からなる板のうち、前記退避部が設けられる、インナコアの前側及び後側に配置される板と、同中央側に配置される板とは異なる形状であることが好ましい。
【００１３】
前記好ましい構成によると、異なる形状の板を積層してインナコアを構成することで、退避部を有するインナコアを容易に製造できる。
【００１４】
また、前記インナコアには、幅方向に張り出した膨出部が形成され、当該膨出部は、前記退避部と、当該退避部の上下に形成された補強部とを有し、前記インナコアの外部には、磁界を生じさせるコイルを巻回するボビンが設けられ、前記ボビンは、前記膨出部が露出し、前記アーム部の撓みを許容する開口部を有し、前記退避部は、前記インナコアの平面状である前面及び後面に対してスラスト方向に凹んで形成され、前記補強部は、前記インナコアの平面状である前面及び後面と同一面を有し、前記ボビンに当接することで、コイルを巻回する際の当該ボビンの変形を抑制することが好ましい。
【００１５】
前記好ましい構成によると、インナコアに補強部を設けることにより、膨出部に板バネの往復動を許容する空間を有する退避部が形成されていても、ボビンの変形を抑制するためのインナコアの強度が低下することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、構成部品点数を削減でき、リニアアクチュエータのスラスト方向（前後方向）寸法を小さくできることから、機能を確保しながらもインナスペーサを不要とすることで、製造コストを低減し、小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るリニアアクチュエータの一実施形態の全体を示す、前面視における斜視図である。
【図２】同実施形態の全体を示す、前面視における、シャフト軸心を通る縦断面斜視図である。
【図３】同実施形態において、前面側の一部構成部品を除去した状態の斜視図である。
【図４】同実施形態のインナコアの斜視図である。
【図５】同実施形態において、インナコアの形状を説明するための前面視における図である。
【図６】同実施形態のインナコアを構成する一枚の板を示し、（Ａ）はインナコアの中央部分を構成する板の斜視図、（Ｂ）はインナコアの前後部分を構成する板の斜視図である。
【図７】同実施形態の板バネの斜視図である。
【図８】同実施形態において、インナコアと板バネとの位置関係を示す、前面視における図である。
【図９】同実施形態を構成するアウタコアとインナコアの材料取りの要領を示す平面視の概略図である。
【図１０】同実施形態を構成するアウタコアとインナコアの材料取りの要領を示す縦断面視の概略図である。
【図１１】従来のリニアアクチュエータの一例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るリニアアクチュエータの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。尚、便宜上、図１に示した状態の左側を前側、右側を後側として説明する。また、上下方向については、図１に示した方向を基準として説明する。そして、左右方向については、図１に示した状態の前面視における左右方向を基準として説明する。
【００１９】
図１〜図３に示すように、本実施形態の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４１，４１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。
【００２０】
固定子２は、インナコア２０が内挿されたボビン２１と、永久磁石２２と、シャフト２３とを備える。インナコア２０は、磁性材料の一例であるケイ素鋼板を複数、スラスト方向（前後方向）で、かしめ等によって各板を密着するよう積層した、スラスト方向に一体で一定厚さを有する積層体とされる。積層枚数は、リニアアクチュエータ１の性能に応じて定められる。ボビン２１は、インナコア２０を覆うように、前後に分割されたボビンユニット２１０，２１０が組み合わされる。なお、図３に示すように、ボビン２１の上下方向中央における前面及び後面（図示せず）には開口部２１２が形成されており、ボビン２１に内挿されたインナコア２０の板バネ固定部２０２（後述）及び膨出部２０４（同）における前後部がボビン２１から露出している。また、ボビン２１は、その上端部及び下端部に磁界を生じさせるコイル２１１が巻回されたコイル巻回部を有する。さらに、ボビン２１の上下側端面は、径外方向に凸となる円弧状に形成される。永久磁石２２は、第一の永久磁石２２ａと第二の永久磁石２２ｂとからなり、インナコア２０の上下両端面に固着される。また、永久磁石２２の外面及び内面は、径外方向に凸となる円弧状に形成される。
【００２１】
シャフト２３は、図２に示すように、その軸方向（スラスト方向）の前方寄り部分における径寸法が拡大された拡大部２３１が形成されると共に、拡大部２３１よりも後部にこの拡大部２３１よりも小径の挿通部２３２が形成され、拡大部２３１よりも前部に外部との締結のための雄ねじ部２３３が形成される。そして、シャフト２３は、挿通部２３２側からボビン２１の中央部に形成された貫通孔（図示せず）に挿入され、インナコア２０に設けられた貫通孔２０１（図４参照）を貫通する。挿通部２３２とボビン２１の後面との間には、拡大部２３１と外径の等しい、筒状の後部スリーブ２３４が挿通される。
【００２２】
次に、インナコア２０は、図４に示すように、スラスト方向（前後方向）から見て、上下左右及び前後で対称の形状とされている。インナコア２０の前面及び後面は、ラジアル方向に沿う平面に形成されている。そして、インナコア２０の側面は、スラスト方向に沿う平面に形成されている。インナコア２０の上端面及び下端面は、それぞれ上方および下方に向けて凸となる湾曲面（例えば円弧面）に形成されている。この上端面及び下端面に永久磁石２２（２２ａ，２２ｂ）が固着される。
【００２３】
図示のように、インナコア２０は、貫通孔２０１、板バネ固定部２０２、コイル巻回部２０３（２０３ａ，２０３ｂ）、膨出部２０４を備える。そして、膨出部２０４は、退避部２０５、補強部２０６を有している。板バネ固定部２０２、コイル巻回部２０３（２０３ａ，２０３ｂ）、補強部２０６の各々における前面及び後面は、同一の平面を構成している。
【００２４】
貫通孔２０１はインナコア２０を前後方向に貫通する孔であって、ここにシャフト２３の挿通部２３２が挿通される。板バネ固定部２０２は、インナコア２０の前後面における、貫通孔２０１の周囲に設けられた環状の部分であって、ボビン２１の開口部２１２から前後方向に露出している。この板バネ固定部２０２に、板バネ４１の固定部４１２ａ（後述）が密着する。なお、この密着状態は、リニアアクチュエータ１の駆動時も維持される。
【００２５】
コイル巻回部２０３（２０３ａ，２０３ｂ）は、インナコア２０の軸心周囲部分（貫通孔２０１の周囲部分）のうち、上下位置に設けられており、このコイル巻回部２０３の外周に、ボビン２１を介してコイル２１１が巻回される。
【００２６】
膨出部２０４は、インナコア２０の軸心周囲部分のうち、左右位置、つまり、前記コイル巻回部２０３と直交する位置に幅方向（左右方向）に張り出して設けられている。この膨出部２０４は、前記コイル巻回部２０３よりも幅寸法が大きく形成されている。そして、膨出部２０４の前面及び後面に、左右端から左右方向中心側へ向かうように切り欠かれた形状である退避部２０５が形成されている。つまり、退避部２０５は、インナコア２０の平面状である前面及び後面に対してスラスト方向に凹んで形成された凹部である。そして、前記膨出部２０４の前後面（退避部２０５を含む）は、ボビン２１の開口部２１２から前後方向に露出している。つまり、ボビン２１の開口部２１２は、インナコア２０の退避部２０５と共に、板バネ４１のアーム部４１２ｅ（後述）の撓みを許容する。
【００２７】
退避部２０５は、リニアアクチュエータ１の駆動時に、スラスト方向に撓む板バネ４１の可撓部４１２のうち、スラスト方向から見て膨出部２０４に重なり合う部分であるアーム部４１２ｅ（後述）の撓みを許容する空間を有するように、このアーム部４１２ｅが膨出部２０４の前後面と干渉しないような寸法に形成されている（図８参照）。本実施形態の退避部２０５は、スラスト方向において一定厚さであるインナコア２０の膨出部２０４が軸心の左右位置で１箇所ずつ切り欠かれたように形成されている。また、本実施形態の退避部２０５は、膨出部２０４の前面と後面とが別個に切り欠かれたように形成されているが、膨出部２０４の前面から後面まで貫通するように形成されていても良い。
【００２８】
図５に示すように、退避部２０５の左右方向における内側縁部２０５ａは板バネ固定部２０２により規定され、上側縁部２０５ｂは板バネ４１の可撓部４１２（後述）のうち、軸心より上側部分の更に上方の位置にて規定され、下側縁部２０５ｃは板バネ４１の可撓部４１２のうち、軸心より下側部分の更に下方の位置にて規定されている。内側縁部２０５ａの上下端部、上側縁部２０５ｂ及び下側縁部２０５ｃの左右方向中心側の端部は、コイル巻回部２０３の幅寸法ライン２０３Ｚよりも左右方向中心側に位置している。また、退避部２０５のスラスト方向の底面は、インナコア２０における中央部分２０Ｘ（後述）の前面及び後面にて規定されている（図４参照）。
【００２９】
そして、膨出部２０４のうち退避部２０５を挟んだ上下部分（つまり、膨出部２０４の前後面のうち、板バネ固定部２０２と退避部２０５とが設けられていない部分）が補強部２０６とされている。言い換えれば、この補強部２０６は、膨出部２０４におけるコイル巻回部２０３寄りの側部を残し、この膨出部２０４の前後面を左右端から左右方向中心側へと切り欠くように形成されたものである（切り欠いた部分が即ち退避部２０５である）。その結果、この補強部２０６は、インナコア２０の平面状である前面及び後面と同一面を有し、板バネ固定部２０２と一体に形成される。そして、この補強部２０６が存在することにより、インナコア２０の強度が低下することを抑制できる。そして、この補強部２０６は、ボビン２１に当接することで、コイル２１１を巻回する際のボビン２１の変形を抑制することができる。
【００３０】
インナコア２０は、磁性材料からなる板（本実施形態では板厚０．５mmのケイ素鋼板）を複数、前後方向に積層した積層体とされていることは既に述べた通りである。前記磁性材料からなる板は、退避部２０５が設けられる、インナコア２０の中央側に配置される板２０Ｘａと、同前側及び後側に配置される板２０Ｙａとは異なる形状とされている。
【００３１】
個々の板の形状を図６（Ａ）（Ｂ）に示す。図６（Ａ）に示す第一形状板２０Ｘａは、軸心に貫通孔２０１Ｘが形成され、軸心周囲に幅広の膨出部２０４Ｘが形成され、この膨出部２０４Ｘの上下に幅狭のコイル巻回部２０３Ｘが形成されている。この第一形状板２０Ｘａを厚み方向に積層することにより、図４に示すインナコア２０の中央部分２０Ｘが形成される。
【００３２】
そして、図６（Ｂ）に示す第二形状板２０Ｙａは、軸心に貫通孔２０１Ｙが形成され、軸心周囲に環状部２０２Ｙが形成され、この環状部２０２Ｙの上下に、幅寸法が前記第一形状板２０Ｘａの膨出部２０４Ｘと同一である突出部２０６Ｙが形成されている。なお、環状部２０１Ｙと突出部２０６Ｙとにより切欠部２０５Ｙが規定される。そして、突出部２０６Ｙの上下に突出部２０６Ｙよりも幅狭のコイル巻回部２０３Ｙが形成されている。この第二形状板２０Ｙａを厚み方向に積層することにより、図４に示すインナコア２０の前後部分２０Ｙが形成される。
【００３３】
インナコア２０における中央部分２０Ｘを前後から挟むように前後部分２０Ｙが設けられたことにより、第一形状板２０Ｘａの膨出部２０４Ｘのうち外部に露出する前後面の一部と、複数の第二形状板２０Ｙａの切欠部２０５Ｙ…２０５Ｙとによって退避部２０５が形成される。また、第二形状板２０Ｙａの突出部２０６Ｙが、積層によってインナコア２０の補強部２０６となる。このように、異なる形状の板２０Ｘａ，２０Ｙａを積層してインナコア２０を構成することで、退避部２０５を有するインナコア２０を容易に製造できる。
【００３４】
次に、可動子３について述べる。この可動子３は、図１〜図３に示すように、角筒状のアウタコア３０とフランジ部材３１と端部部材３２とを備える。アウタコア３０は、前記インナコア２０と同じく、磁性材料の一例であるケイ素鋼板を複数、スラスト方向（前後方向）で密着するよう積層した積層体とされる。このアウタコア３０は、前後寸法がインナコア２０と同一とされている。アウタコア３０の内面には、膨出する磁極部３０１が一体的に設けられる。アウタコア３０の内面のうち、上端側には、下端側に向けて膨出する第一の磁極部３０１ａが一体的に設けられる。また、アウタコア３０の内面のうち、下端側には、上端側に向けて膨出する第二の磁極部３０１ｂが一体的に設けられる。
【００３５】
そして、第一の磁極部３０１ａの対向面は、第一の永久磁石２２ａの外面と、ラジアル方向において所定幅の隙間を介して対向配置される。この場合のラジアル方向は、軸心（つまりボビン２１の中心）を始点とする径方向である。一方、第二の磁極部３０１ｂの対向面は、第二の永久磁石２２ｂの外面と、ラジアル方向において所定幅の隙間を介して対向配置される。この場合のラジアル方向は、軸心（つまりボビン２１の中心）を始点とする径方向である。各磁極部３０１ａ，３０１ｂの前記隙間は等しく設定される。
【００３６】
アウタコア３０の上端部の前面及び後面と下端部の前面及び後面とには、それぞれ左右方向中心部に、保持軸体３０２（３０２ａ，３０２ｂ）が前後方向に突設される。より詳しくは、アウタコア３０の上端部及び下端部であって、それぞれ左右方向中心部に、前後方向に沿って貫通孔が形成され、上端部の貫通孔に第一の保持軸体３０２ａが挿通されると共に、下端部の貫通孔に第二の保持軸体３０２ｂが挿通される。そして、保持軸体３０２は、アウタコア３０の前後方向における厚さ寸法よりも長く形成されているため、アウタコア３０の上端部の前面及び後面と、下端部の前面及び後面とであって、それぞれ左右方向中心部から、保持軸体３０２の端部が前後方向に突出する。
【００３７】
また、前側のフランジ部材３１は、アウタコア３０に前方側から板バネ４１を介して重ねられる。一方、後側のフランジ部材３１は、アウタコア３０に後方側から板バネ４１を介して重ねられる。また、前側のフランジ部材３１の前側、及び後側のフランジ部材３１の後側にはそれぞれ端部部材３２が重ねられる。
【００３８】
板バネ４１は平板状であり、アウタコア３０とフランジ部材３１との間に介装される。この板バネ４１は、図７に示すようなもので、均一な厚さの金属板を打ち抜き加工することで形成される。そして、この板バネ４１は、アウタコア３０に重ねられる枠部４１１と、枠部４１１の内側の可撓部４１２とから一体的に形成される。
【００３９】
板バネ４１の構成部のうち、枠部４１１がフランジ部材３１とアウタコア３０とで前後方向に挟持される。そして、枠部４１１の四隅には、ボルト挿通孔４１１ａが形成される。また、枠部４１１の上下部における左右方向中心部には、保持軸体３０２の端部を挿通する切欠４１１ｂがＵ字状に形成される。
【００４０】
可撓部４１２は、板バネ４１の正面視にて略「８」の字状に形成される。そして、「８」の字の中央の線が交差する部分に形成された略環状の固定部４１２ａには、シャフト２３を挿通する挿通孔４１２ｂが形成される。
【００４１】
ここで、インナコア２０と板バネ４１との位置関係を図８に示す。可撓部４１２のうち、固定部４１２ａから周囲方向に延び、スラスト方向から見て膨出部２０４に重なり合う部分（斜線で図示した部分）がアーム部４１２ｅである。そして、固定部４１２ａとアーム部４１２ｅの境界部分（破線で図示した部分）が接続部４１２ｆである。この接続部４１２ｆの直径は、インナコア２０における板バネ固定部２０２の直径よりもやや大きく形成されており、可動子３の往復動に伴うアーム部４１２ｅの撓みを阻害しないようにされている。
【００４２】
また、「８」の字の環状部の内側に相当する箇所には、ボビン２１のコイル巻回部及びコイル２１１を内側に通すことが充分に可能な大きさの挿通開口部４１２ｃがそれぞれ形成される。
【００４３】
可撓部４１２は、弾性変形による可撓性を確保しつつも、切欠４１１ｂ、ボルト挿通孔４１１ａ、固定部４１２ａ（挿通孔４１２ｂ）は強度を確保する必要がある。即ち、可撓部４１２は、上述したように、略「８」の字状を呈しており、上下にそれぞれ挿通開口部４１２ｃを有する。この挿通開口部４１２ｃは、可撓部４１２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。
【００４４】
また、可撓部４１２は、その終端部が切欠４１１ｂの近傍に位置しており、しかも、この切欠４１１ｂの近傍部位は、切欠４１１ｂ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が切欠４１１ｂの近傍部位を支点にして前後方向に撓むようになっているので、この部位を補強するためである。
【００４５】
また、可撓部４１２のうち固定部４１２ａは、可動子３の往復動に伴う応力が大きくかかる部位であるため、左右の両側に、中心に向かって円弧状のくびれ４１２ｄが形成されるが、例えば、固定部４１２ａ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。
【００４６】
図２に示すように、板バネ４１の固定部４１２ａは、シャフト２３の拡大部２３１とインナコア２０の板バネ固定部２０２との間に挟持される。一方、後側の板バネ４１の固定部４１２ａは、シャフト２３に取り付けられる後部スリーブ２３４とインナコア２０の板バネ固定部２０２との間に挟持される。これにより、固定部４１２ａは固定子２（インナコア２０）に固定され、アーム部４１２ｅは可動子３の往復動に伴って、スラスト方向に弾性変形して撓む。
【００４７】
そして、可動子３の四隅に形成された挿通孔には、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（図示せず）が締結されて、アウタコア３０、板バネ４１，４２、フランジ部材３１、端部部材３２が一体化される。
【００４８】
以上の構成からなるリニアアクチュエータ１は、コイル２１１に通電していない状態では、永久磁石２２（２２ａ，２２ｂ）から生じる磁力により、シャフト２３が可動子３（アウタコア３０）に対して所定位置に保持される。そして、コイル２１１に通電すると、コイル２１１に流れる電流により生じる磁界と永久磁石２２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２３に沿って前後方向に往復動する。
【００４９】
そして、インナコア２０に退避部２０５が設けられているため、板バネ４１とインナコア２０との間において、板バネ４１の可撓部４１２のうちアーム部４１２ｅの撓みを許容する空間が存在している。そのため、リニアアクチュエータ１の駆動時に板バネ４１の可撓部４１２がスラスト方向に撓んでも、この可撓部４１２は退避部２０５の有する空間内で往復動し、膨出部２０４の前後面に対して干渉しない。よって、従来、インナコアと板バネとの間に設けられていたインナスペーサを省略しても、可動子３（アウタコア３０）の往復動に支障をきたすことがない。これにより、構成部品点数を削減でき（製造コスト低減）、リニアアクチュエータ１のスラスト方向（前後方向）寸法を小さくできる（コンパクト化）。
【００５０】
次に、インナコア２０及びアウタコア３０を製造する際の材料取りについて述べる。図９に示すように、インナコア２０を構成するための第一形状板２０Ｘａまたは第二形状板２０Ｙａは、アウタコア３０を構成するための板３０Ｘの内側に配置させるようにして、同時に鋼板から切り出す（共取りをする）ことにより、無駄になる材料を最小限にしてインナコア２０及びアウタコア３０を製造することができる。
【００５１】
そして、前記のように、インナスペーサを省略した分、アウタコア３０の前後寸法を小さくできるため、前記材料取りをより効率良くできる。インナスペーサを設けていた場合では、図１０に示すように、アウタコアの前後寸法をインナコアとインナスペーサを合わせた前後寸法に一致させており、インナスペーサに相当する前後寸法差の分（図示破線部分）、鋼板の共取りができずに無駄になっていた。一方、本実施形態ではアウタコア３０の前後寸法がインナコア２０の前後寸法と一致しているため図示斜線部分が不要になって、鋼板の共取りを有効にでき、材料が無駄にならない。
【００５２】
以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５３】
例えば、退避部２０５の形状を、本実施形態のように軸心の左右位置に１箇所ずつ設けたものとせず、板バネ４１の可撓部４１２に合わせ、軸心の左右位置に２箇所ずつ溝状に設けたものであっても良く、種々の形状とすることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ リニアアクチュエータ
２ 固定子
２０ インナコア
２０Ｘａ 磁性材料からなる板（インナコア）
２０Ｙａ 磁性材料からなる板（インナコア）
２０３ コイル巻回部
２０４ 膨出部
２０５ 退避部
２０６ 補強部
２１ ボビン
２１１ コイル
２１２ 開口部
２２ 永久磁石
３ 可動子
４１ 板バネ
４１２ａ 固定部
４１２ｅ アーム部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラスト方向の前面及び後面が平面状であり、スラスト方向に一体とされたインナコアを有する固定子と、当該固定子の周囲に配置され、アウタコアを有する可動子と、前記インナコア及びアウタコアのスラスト方向前側及び後側に配置され、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平板状の板バネとを備えるリニアアクチュエータにおいて、
前記板バネは、前記インナコアに固定される固定部と、当該固定部から周囲方向に延び、前記可動子の往復動に伴って、スラスト方向に弾性変形して撓むアーム部とを有し、
前記インナコアは、スラスト方向の前面及び後面に、前記アーム部の撓みを許容する空間を有する退避部が設けられたことを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記インナコアは、磁性材料からなる板がスラスト方向に複数積層されて構成され、
前記磁性材料からなる板のうち、前記退避部が設けられる、インナコアの前側及び後側に配置される板と、同中央側に配置される板とは異なる形状であることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記インナコアには、幅方向に張り出した膨出部が形成され、当該膨出部は、前記退避部と、当該退避部の上下に形成された補強部とを有し、
前記インナコアの外部には、磁界を生じさせるコイルを巻回するボビンが設けられ、
前記ボビンは、前記膨出部が露出し、前記アーム部の撓みを許容する開口部を有し、
前記退避部は、前記インナコアの平面状である前面及び後面に対してスラスト方向に凹んで形成され、
前記補強部は、前記インナコアの平面状である前面及び後面と同一面を有し、前記ボビンに当接することで、コイルを巻回する際の当該ボビンの変形を抑制することを特徴とする請求項１又は２に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項１】
スラスト方向の前面及び後面が平面状であり、スラスト方向に一体とされたインナコアを有する固定子と、当該固定子の周囲に配置され、アウタコアを有する可動子と、前記インナコア及びアウタコアのスラスト方向前側及び後側に配置され、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平板状の板バネとを備えるリニアアクチュエータにおいて、
前記板バネは、前記インナコアに固定される固定部と、当該固定部から周囲方向に延び、前記可動子の往復動に伴って、スラスト方向に弾性変形して撓むアーム部とを有し、
前記インナコアは、スラスト方向の前面及び後面に、前記アーム部の撓みを許容する空間を有する退避部が設けられたことを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記インナコアは、磁性材料からなる板がスラスト方向に複数積層されて構成され、
前記磁性材料からなる板のうち、前記退避部が設けられる、インナコアの前側及び後側に配置される板と、同中央側に配置される板とは異なる形状であることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記インナコアには、幅方向に張り出した膨出部が形成され、当該膨出部は、前記退避部と、当該退避部の上下に形成された補強部とを有し、
前記インナコアの外部には、磁界を生じさせるコイルを巻回するボビンが設けられ、
前記ボビンは、前記膨出部が露出し、前記アーム部の撓みを許容する開口部を有し、
前記退避部は、前記インナコアの平面状である前面及び後面に対してスラスト方向に凹んで形成され、
前記補強部は、前記インナコアの平面状である前面及び後面と同一面を有し、前記ボビンに当接することで、コイルを巻回する際の当該ボビンの変形を抑制することを特徴とする請求項１又は２に記載のリニアアクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−２１８３２（Ｐ２０１３−２１８３２Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３９０２（Ｐ２０１１−１５３９０２）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
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