[发明专利]线性驱动器

说明书

本申请是申请日为2009年10月22日、申请号为200980141570.X、发明名称为“线性驱动器”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种线性驱动器。

背景技术

以往，有人提出了下述专利文献1所示的线性驱动器。在该线性驱动器中，作为固定元件的构成零件的内芯在外侧面上配置有永磁体。另外，作为可动元件的构成零件的外芯具有一部分向外芯的内侧突出的磁极部。该磁极部和永磁体隔着在径向上具有规定宽度的间隙相对配置。

此外，该线性驱动器具有板簧，该板簧使作为固定元件的构成零件的轴与外芯同轴且同心地支承该轴，且使外芯相对于轴沿推力方向往返运动地弹性支承外芯。

专利文献1所示的线性驱动器由于无需用推力轴承等支承轴，因此能够减小由轴与推力轴承的摩擦而产生的机械损耗。但是，在为了扩大可动元件的可动范围而使用低刚性的板簧的情况下，可动元件的径向的刚性下降。因此，存在的问题是，例如在自设置有线性驱动器的其他设备对线性驱动器作用有与可动元件的往返运动方向不同的方向的力的情况下，可动元件沿径向位移，可动元件的磁极部与固定元件的永磁体碰撞而损坏永磁体。另外，在可动元件反复沿径向位移的情况下，也存在板簧因发生金属疲劳而受损的问题。

另外，通常磁极部与永磁体之间的间隔较小（例如为1mm以下），因此很难在磁极部与永磁体之间插入橡胶片材等缓冲件。另外，即使在能够插入橡胶片材等的情况下，也必须将该橡胶片材等粘接在磁极部或永磁体上，因此存在材料成本、组装成本增加的问题。

另外，自以往公知各种将固定部和可动部配置在同一个轴心上且能使可动部相对于固定部沿推力方向往返动作的线性驱动器。将相对而言可动部配置外侧的类型称作外部可动型线性驱动器，将相对而言可动部配置在内侧的类型称作内部可动型线性驱动器。通常，线性驱动器在设置有线圈的固定部或可动部中的任一方设置有永磁体，在另一方的与永磁体隔开规定的间隔地相对的面上设置有磁极面，上述线圈产生用于使可动部往返运动的磁通量。

无论是在外部可动型线性驱动器还是在内部可动型线性驱动器中，通常永磁体都是被加工成以轴为中心的局部圆弧状的弓形磁铁，与该种弓形的永磁体隔开规定间隔地相对的磁极面也形成为能使永磁体的弓形结构沿径向平行移动的、以轴为中心的局部圆弧状（关于外部可动型线性驱动器，例如参照日本特愿2009-071553，关于内部可动型线性驱动器，例如参照专利文献2）。采用该种结构的理由之一是因为，由于应用加工性和组装容易性优异的大致为圆柱状的构件为轴，因此形成为轴承能够绕轴的轴向倾动（错位）的状态，在轴承发生了倾动时，能够防止永磁体与磁极面相互碰撞。

但是，弓形的永磁体要求较高的加工精度且加工费较高，而且与单纯的平板状的永磁体相比，弓形的永磁体的磁体的使用量和加工时的废弃量也相对较多，由此导致成本的增加。线性驱动器本身是零件件数比较少的装置，在该种线性驱动器整体的成本中，永磁体的成本所占的比例较大，永磁体的成本的降低也能对线性驱动器整体的成本的降低做出很大的贡献。

最近，在汽车行业中，考虑到环境问题，正在推进车体的轻型化、怠速的低转速化、或可变汽缸发动机等的改善方案，但这些方案均会使车体振动增大，使乘车舒适性下降。因此，研究出了一种主动质量阻尼器（Active Mass Damper，减振机构），该主动质量阻尼器利用线性驱动器使配置在车体的适当位置上的配重件（weight）主动移动，从而利用其反作用力抑制车体振动，当导入该种减振机构时，在自汽车行业中特别强烈地希望能够降低线性驱动器本身的成本。

此外，以往有人提出了下述专利文献3所示的线性驱动器。在该线性驱动器中，在作为固定元件的构成零件的外芯的内表面的鼓出部分的前端配置有永磁体，在该鼓出部分上卷绕有线圈。另外，作为可动元件的构成零件的内芯具有磁极部。并且，该磁极部和永磁体沿径向隔开规定间隙地相对配置。

此外，该线性驱动器具有一对板簧，该板簧使作为可动元件的构成零件的轴与外芯同轴且同心地支承该轴，且使轴相对于外芯沿推力方向往返运动地弹性支承该轴。

从轴的轴向看去，板簧形成为“8”字形。并且，在“8”字形的交差位置形成有轴的贯穿孔。另外，“8”字形的上下的贯穿开口部（环状部）形成为能供线圈通到内侧的大小。此外，在板簧的一端部和另一端部且上下方向的中心线上形成有供将板簧安装在固定元件上的较小的圆孔。