電磁懸架裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種電磁懸架裝置（1），其構成為包括：定子（2），其配置于車身側，且具有芯體（4）與線圈（5A、5B、5C）；轉子（6），其配置于車輪側，且具有外管（7）與永磁鐵（8）；缸體裝置（9），其位于定子（2）以及轉子（6）的內側，且配置在車身側與車輪側之間。缸體裝置（9）的桿（19）與外管（7）經由作為能夠彈性變形的彈性體而形成的結合部件（23）以能夠擺動的方式結合。當施加橫向力時，結合部件（23）彈性變形，從而外管（7）相對于桿（19）擺動，能夠抑制線圈（5A、5B、5C）與永磁鐵（8）之間的接觸。
【專利說明】電磁懸架裝置【技術領域】
[0001]本發明涉及一種適合用于對例如機動車等車輛的振動進行緩沖的電磁懸架裝置。【背景技術】
[0002]一般來說，在機動車等車輛中，在車身(彈簧上)側與各車輪(彈簧下)側之間設置有緩沖器。作為這樣的緩沖器，眾所周知有使用線性電動機(電磁式致動器)的電磁懸架裝置，該線性電動機具有被配置為彼此能夠進行相對直線運動的定子與轉子。
[0003]這里，電磁懸架裝置例如具有筒狀電磁式線性致動器，該筒狀電磁式線性致動器由如下部件構成:線圈(線圈部件)，其夾裝在車身與車輪之間，且設置在作為能夠進行相對移動的同軸狀的內筒或者外筒中的一個部件的外筒上；磁鐵(磁性部件)，其設置在作為內筒或者外筒中的另一個部件的內筒上，并且與線圈對置(例如，參照日本特開2012 -131303號公報、日本特開2004 — 278783號公報)。
[0004]例如在搭載于機動車等車輛的電磁懸架裝置中，有時會施加與相對移動方向(行程方向)正交的方向(橫向)的力、即作為使外筒的軸中心線與內筒的軸中心線錯開的方向的力的橫向力。在該情況下，若在徑向上隔開間隔(間隙)地對置的線圈與磁鐵接觸，則存在這些線圈與磁鐵的耐久性降低的可能。
[0005]為了防止該情況，例如考慮增大 線圈與磁鐵的徑向間隔。但是，在該情況下，在線圈與磁鐵之間產生的力減小，可能會導致電磁式致動器的推力降低、消耗電力增大等、引起電磁懸架裝置的性能降低。
【發明內容】
[0006]本發明是鑒于上述現有技術問題而做出的，本發明的目的在于，提供一種能夠實現性能的提高、耐久性的提高的電磁懸架裝置。
[0007]為了解決上述課題，本發明涉及一種具有筒狀電磁式線性致動器的電磁懸架裝置，該筒狀電磁式線性致動器由線圈部件與磁性部件構成，該線圈部件夾裝在車身與車輪之間，并且設置在能夠進行相對移動的同軸狀的內筒或者外筒中的一者，該磁性部件設置在上述內筒或者外筒中的另一者，并且與該線圈部件對置。在電磁懸架裝置中具有:缸體，其一端側設置在所述內筒內，另一端側安裝在上述車身側；桿，其一端側插入所述缸體，另一端側安裝在上述車輪側；導桿，其在所述缸體的一端側能夠滑動地支承所述桿；密封部件，其設置在該導桿的車輪側，并且對在所述缸體內混合的氣體以及液體進行密封；引導部件，其設置在所述桿的一端側，并且在所述缸體內滑動，所述內筒或所述外筒中的一者與所述缸體結合，所述內筒或所述外筒中的另一者與所述桿結合，所述內筒或所述外筒中的一者與所述缸體的結合部、或者、所述內筒或所述外筒中的另一者與所述桿的結合部中的至少一方以能夠擺動的方式結合。
[0008]本發明的第一方式是一種電磁懸架裝置，其特征在于，夾裝在車身與車輪之間且具有筒狀電磁式線性致動器，所述筒狀電磁式線性致動器具有:線圈部件5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2，其設置在能夠進行相對移動的同軸狀的內筒或者外筒中的一者上；磁性部件8，其設置在所述內筒或者外筒中的另一者上，并且與該線圈部件對置；所述電磁懸架裝置還具有:缸體10，其一端側設置在所述內筒內，另一端側安裝在所述車身側；桿19，其一端側插入所述缸體10，另一端側安裝在所述車輪側；導桿20，其在所述缸體10的一端側能夠滑動地支承所述桿19 ;密封部件21，其設置在該導桿20的車輪側，并且對在所述缸體10內混合的氣體以及液體進行密封；引導部件22，其設置在所述桿19的一端側，并且在所述缸體10內滑動，所述內筒4及所述外筒7中的一者與所述缸體10結合，所述內筒4及所述外筒7中的另一者與所述桿19結合，該電磁懸架裝置具備第一狀態或第二狀態中的任一種狀態，在所述第一狀態下，所述內筒及所述外筒中的一者與所述缸體的結合部24以能夠擺動的方式結合；在所述第二狀態下，所述內筒及所述外筒中的另一者與所述桿的結合部23以能夠擺動的方式結合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是以收縮狀態表示第一實施方式的電磁懸架裝置的縱向剖視圖。
[0010]圖2是從圖1中的箭頭I1-1I方向觀察電磁懸架裝置的縱向剖視圖。
[0011]圖3是從圖1中的箭頭II1-1II方向觀察電磁懸架裝置的橫向剖視圖。
[0012]圖4是從圖1中的箭頭IV — IV方向觀察電磁懸架裝置的安裝桿等的橫向剖視圖。
[0013]圖5是以伸長狀態從與圖1相同的方向觀察電磁懸架裝置的縱向剖視圖。
[0014]圖6是以收縮狀態表示第二實施方式的電磁懸架裝置的縱向剖視圖。
[0015]圖7是以收縮狀態表示第三實施方式的電磁懸架裝置的縱向剖視圖。
[0016]圖8是以收縮狀態表示第四實施方式的電磁懸架裝置的縱向剖視圖。
[0017]圖9是表示第五實施方式的外筒、磁性部件、磁性體等的主要部分剖視圖。
[0018]圖10是從與圖4相同的方向觀察第一變形例的電磁懸架裝置的安裝桿等的橫向首1J視圖。
[0019]圖11是從與圖4相同的方向觀察第二變形例的電磁懸架裝置的安裝桿等的橫向剖視圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，根據附圖對本發明的實施方式的電磁懸架裝置進行詳細說明。
[0021]圖1至圖5表示本發明的第一實施方式。在附圖中，電磁懸架裝置I構成為使用線性電動機(線性致動器)的電磁懸架(電動懸架)。即，電磁懸架裝置I具備:配置于未圖示的車身側的定子2 ;配置于未圖示的車輪側的轉子6 ;位于定子2以及轉子6的內側(內徑側)且配置于車身側與車輪側之間的缸體裝置9 ;位于定子2以及轉子6的外側(外徑側)且配置于車身側與車輪側之間的未圖示的彈簧(懸架彈簧、螺旋彈簧)。利用定子2 (電樞)與轉子6 (磁場)構成三相線性同步電動機。
[0022]換言之，電磁懸架裝置I具備夾裝在車身(彈簧上)與車輪(彈簧下)之間的筒狀電磁式線性致動器3。筒狀電磁式線性致動器3具備:線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2 (線圈部件)，其設置在與能夠相對移動的同軸狀的內筒與外筒中的內筒對應的芯體4;永磁鐵8 (磁性部件)，其設置在與外筒對應的外管7上，且與該線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2對置。
[0023]需要說明的是，雖然省略圖示，但筒狀電磁式線性致動器也可以構成為，在配置于徑向內側的內筒與配置于徑向外側的外筒中的外筒上設置線圈(線圈部件)，在內筒上設置永磁鐵(磁性部件)。
[0024]配置于車身側的定子2由電樞構成。定子(電樞)2具備:作為內筒的芯體4 ;作為設置于該芯體4的線圈部件的多個線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2。芯體4是例如進一步對由壓粉磁心和層積而成的電磁鋼板、磁性體片進行切削加工等而形成的，其形狀整體形成為大致圓筒狀。芯體4與后述的缸體裝置9的缸體10結合。另一方面，各線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2分別向規定方向卷繞并收納于芯體4的外周面側，與后述的轉子6 (的永磁鐵8 )的內周面對置地配置。
[0025]具體而言，線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2位于大致筒狀的芯體4的外周面側并沿該芯體4的周向配置，并且以沿軸向分離的方式配置于該芯體4的軸向的六處位置。線圈5A1與5A2經由動力線連接于未圖示的控制裝置(控制器)以及電源，線圈5B1與5B2經由動力線5E連接于未圖示的控制裝置(控制器)以及電源，線圈5C1與5C2經由動力線5F連接于未圖示的控制裝置(控制器)以及電源。這些線圈通過動力線OT、5E、5F被供給電力。
[0026]此外，線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2的個數不限定于圖示的情況，能夠根據設計規格等相應地適當設定。另外，在軸線方向上相鄰的六個線圈5A1與線圈5A2、線圈5B1與線圈5B2、線圈5C1與線圈5C2被配置為，例如在電角中彼此具有120度的相位差。因此，在該情況下，線圈5A1與線圈5A2被配置為在電角中為同相(例如、U相)。線圈5B1與線圈5B2也被配置為在電角中為同相(例如、V相)。而且，線圈5C1與5C2也被配置為在電角中為同相(例如、W相)。當然，布線方法能夠根據驅動電源側的電壓、電流規格相應地適當選擇。
[0027]配置于車輪側的轉子6構成磁場，以能夠在成為行程方向的軸向上相對移動的方式組裝在該定子2上。轉子6具備:作為外筒的外管7，其配置于電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)的外周側；作為磁性部件的多個永磁鐵8，其設置于該外管7，并且以在徑向上具有間隙的方式與線圈5A、5B、5C對置。
[0028]外管7例如使用放置在磁場中時會形成磁路的磁性體、機械結構用碳鋼鋼管(STKM12A)等形成為圓筒狀，并沿成為行程方向的軸向延伸。外管7的一端側(圖1及圖2的右端側)通過后述的結合部件23，以能夠相對于缸體裝置9的桿19擺動的方式結合。
[0029]在外管7的內周面側，沿著軸向并列地配置有產生磁場的部件、即作為磁性部件的多個圓環狀的永磁鐵8。在該情況下，在軸向上相鄰的各永磁鐵8例如彼此形成為逆極性。例如，若將從外管7的一端側(右側或者左側)數第奇數個的永磁鐵8設為內周面側為N極且外周面側為S極的磁鐵，則從一端側數第偶數個的永磁鐵8被設為內周面側為S極且外周面側為N極的磁鐵。另外，如圖3所示，在本實施方式的情況下，圓環狀的永磁鐵8具備多個圓弧狀的磁鐵元件8A。圓環狀的永磁鐵8通過沿周向排列多個圓弧狀的磁鐵元件8A，而成為構成為圓環狀的分割型的永磁鐵8。
[0030]若通過動力線ro、5E、5F向定子2的各線圈5A1和線圈5A2、線圈5B1和線圈5B2、線圈5C1和線圈5C2流動電流，則在流動于這些各線圈中的電流與轉子6的永磁鐵8之間產生電磁力，利用該電磁力在定子2 (線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)與轉子6 (永磁鐵8)之間產生推力(控制力、衰減力)。為了控制該電磁力并產生目標推力，經由動力線OT、5E、5F與各線圈5A1和線圈5A2、線圈5B1和線圈5B2、線圈5C1和線圈5C2連接的未圖示的控制裝置對在U相線圈5A1和線圈5A2、V相線圈5B1和線圈5B2、W相線圈5C1和線圈5C2中流動的電流值進行控制，以使得線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2所產生的電流磁通在電角中相對于永磁鐵8的磁通錯開90度(B卩，I / 2個永磁鐵8)。
[0031]缸體裝置9位于定子2以及轉子6的內側(內徑側)，且配置于車身側與車輪側之間。缸體裝置9具備缸體10、桿19、導桿20、密封部件21以及活塞22。在缸體裝置9的缸體10內封入有空氣、氮氣等氣體和油液、潤滑油等液體。在本實施方式中，缸體裝置9構成為除了不可避免的阻力之外實際上不產生衰減力的缸體裝置。因此，如后所述，在將缸體10內劃分為桿側空間(桿側油室)A和底側空間(底側油室)B的活塞22，設置有始終使以上兩個空間(油室)A、B之間連通的連通孔22A。另外，缸體10內的液體例如是少量的油(潤滑油)。此外，缸體裝置9不限定于不產生衰減力的缸體裝置，也可以構成為產生衰減力的缸體裝置。
[0032]缸體10的一端側(圖1以及圖2的上端側)設置于定子2的芯體4內，其另一端側(圖1以及圖2的下端側)安裝于車身側。缸體10具備:嵌合安裝于芯體4的內周面側的圓筒狀的筒部件(管)11、嵌合固定于該筒部件11的另一端側的安裝桿12。在筒部件11的內側插入有后述的桿19。設置于桿19的一端側(圖1以及圖2的下端側)的活塞22的外周面在筒部件11的內周面滑動。在筒部件11的一端側(圖1以及圖2的上端側)安裝有后述的導桿20。作為活塞22進行滑動的部分的筒部件11的直徑(外徑以及內徑)比導桿20中的成為用于安裝后述的密封部件21的部位的安裝部20B的直徑(外徑以及內徑)小。由此，能夠使缸體10 (筒部件11)的粗度變細(直徑變小)并且能夠使密封部件21的直徑增大，能夠同時實現缸體裝置9 (以及電磁懸架裝置I整體)的小型化和密封性的提高。
[0033]另一方面，安裝桿12具有:形成為帶階梯的圓筒狀且嵌合固定于筒部件11的另一端側的固定部12A ;安裝于成為車輛的彈簧上部件的車身側的螺紋部12B。在安裝桿12的內周面側設置有分隔出一端側(圖1以及圖2的右端側)和另一端側(圖1以及圖2的左端偵D的隔壁12C。安裝桿12的一端側具備退避孔12D，在電磁懸架裝置I收縮的狀態下，后述的桿19的前端側進入該退避孔12D。隔著隔壁12C與該退避孔12D相反的一側、即安裝桿12的另一端側具有布線孔12E，該布線孔12E用于配設動力線?、5E、5F以及后述的傳感器線 15A、17A、18A。
[0034]這里，在安裝桿12的另一端側(車身側)，在比后述的布線收納殼體14的安裝環14B靠一端側(車輪偵D的位置設置有多個貫通孔12F、12G、12H，該貫通孔12F、12G、12H沿相對于軸中心線傾斜的方向貫通安裝桿12的內周面與外周面之間。如圖4所示，各貫通孔12F、12G、12H共計六個，包括:三根動力線用貫通孔12F，其供動力線?、5E、5F配設(插入)；一個溫度傳感器線用貫通孔12G，其配置于各個該動力線用貫通孔12F的徑向相反側(在周向上錯開約180 °)，且供后述的溫度傳感器線15A配設(插入)；一對(兩個)磁傳感器線用貫通孔12H，其配置為從該溫度傳感器線用貫通孔12G向順時針方向和逆時針方向分別錯開約90。，且供后述的磁傳感器線17A、18A配設(插入)。
[0035]換言之，動力線用貫通孔12F、溫度傳感器線用貫通孔12G、一對磁傳感器線用貫通孔12H以在安裝桿12的周向上彼此離開90。的方式配置。動力線OT、5E、5F以及各傳感器線15A、17A、18A從車身側通過安裝桿12的布線孔12E，穿過各貫通孔12F、12G、12H，從安裝桿12的內徑側向外徑側引出，以沿著安裝桿12的外周面的方式在布線收納殼體14內朝向車輪側沿軸向延伸。
[0036]在該情況下，由于電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)配置于車身偵牝所以能夠容易地從車身側進行動力線OT、5E、5F以及各傳感器線15A、17A、18A的布線的處理。
[0037]另外，在將安裝桿12安裝于車身側的狀態下，安裝桿12的布線孔12E向收納有搭載于車身的發動機(未圖示)的發動機室13內開口。由此，發動機室13和外管7的內徑側的空間7A經由布線孔12E和后述的布線空間14D連通。其結果是，若外管7的內徑側的空間7A的容積隨著電磁懸架裝置I的伸縮(伸長、縮小)而變化,則發動機室13的空氣在該空間7A進出。由此，能夠抑制外管7的內徑側的空間7A、布線空間14D等的結露，能夠實現防止性能惡化、提高耐久性、提高電氣可靠性。
[0038]布線收納殼體14設置于在軸向上與電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)分離的位置。在布線收納殼體14內收納有:與線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2連接的三根動力線OT、5E、5F ;與檢測芯體4的溫度的溫度傳感器15連接的一根溫度傳感器線15A ;與后述的磁傳感器17、18連接的一對(兩根)磁傳感器線17A、18A。溫度傳感器15位于線圈5A、5B、5C的內周側且設置(粘附)于芯體4。布線收納殼體14在電磁懸架裝置I收縮的狀態下也不會使動力線OT、5E、5F以及傳感器線15A、17A、18A暴露于外部。
[0039]布線收納殼體14具備:筒狀的殼體主體14A、固定于該殼體主體14A的一端側(圖1以及圖2的左端側)且安裝于安裝桿12的安裝環14B、以及固定于殼體主體14A的另一端偵儀圖1以及圖2的右端側)的封閉環14C。引出動力線?、5E、5F以及傳感器線15A、17A、18A的布線孔14C1以在周向上分離的方式設置于封閉環14C。在布線收納殼體14內劃分出圓環狀的布線空間14D。由殼體主體14A的內周面、安裝環14B的側表面、封閉環14C的側表面、安裝桿12以及筒部件11的外周面合計四個面(圓周面、側表面)劃分出圓環狀的布線空間14D。
[0040]動力線?、5E、5F和傳感器線15A、17A、18A以沿軸向延伸的方式配設在布線空間14D中。在該情況下，在布線收納殼體14內，動力線OT、5E、5F、磁傳感器線17A、溫度傳感器線15A、磁傳感器線18A被配置為在周向上彼此分離90 。。
[0041]在布線收納殼體14與電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)的軸向之間設置有傳感器收納殼體16。在傳感器收納殼體16內收納有一對磁傳感器17、18 (參照圖2)，所述一對磁傳感器17、18以彼此不同的原理檢測永磁鐵8的磁通。更具體而言，磁傳感器17具備利用磁阻的變化來檢測磁場的磁阻元件。磁傳感器18具備利用霍爾效應來檢測磁極(極性)的霍爾元件(霍爾器件)。這一對磁傳感器17、18分別經由磁傳感器線17A、18A與未圖示的控制裝置連接。在控制裝置中，基于由一對磁傳感器17、18檢測到永磁鐵8的磁場、極性等，對在電磁懸架裝置I的控制中使用的永磁鐵8的軸向位置(行程位置、伸縮位置)進行檢測乃至計算等。此外，磁傳感器17、18在傳感器輸出較小的情況下也可以內置增幅電路。
[0042]如圖3所示，通過將一對磁傳感器17、18收納于傳感器收納殼體16中，傳感器收納殼體16構成為一個傳感器單兀。在傳感器收納殼體16內，一對磁傳感器17、18以錯開180°的方式配置。另外，動力線OT、5E、5F以相對于這一對磁傳感器17、18錯開90°的方式配置。因此，通過使一對磁傳感器17、18位于電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)的軸向端部側，能夠使一對磁傳感器17、18難以受因向線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2通電而產生的磁鐵磁通的彎曲、增磁、減磁的影響。在此基礎上，由于一對磁傳感器17、18處于相同的軸向位置，所以能夠利用兩個傳感器17、18檢測到大致相同的磁鐵磁通。而且，由于動力線ro、5E、5F相對于各磁傳感器17、18錯開90°，所以能夠減少在動力線?、5E、5F中流動的電流所帶來的噪聲的影響。此外，與磁傳感器17、18連接的磁傳感器線17A、18A從與磁傳感器17、18相同的安裝角度位置引出。
[0043]桿19的一端側(圖1以及圖2的下端側)插入缸體10，另一端側(圖1以及圖2的上端側)安裝于車輪側。桿19在缸體10的筒部件11內沿軸向延伸。使用螺母19A等在桿19的一端側固定后述的活塞22。另一方面，桿19的另一端側經由后述的導桿20向缸體10的外部突出。其突出端側成為直徑比軸向中間部的直徑小的小徑部19B。
[0044]小徑部19B的基端側經由臺階部19C與桿19的軸向中間部連續，后述的結合部件23以橫跨臺階部19C和小徑部19B的方式進行嵌合(嵌合固定)。另外，在小徑部19B的前端側固定有安裝眼19D，該安裝眼19D安裝在成為車輛的彈簧下部件的車輪側。而且，在桿19的軸向中間部安裝有例如由彈性材料等構成的限位器19E。如圖5所示，限位器19E在電磁懸架裝置I完全伸長時與后述的導桿20 (的引導筒部20A)接觸，緩和接觸時產生的沖擊。
[0045]導桿20在缸體10的一端側(圖1以及圖2的上端側)能夠滑動地支承桿19。導桿20整體形成為帶階梯的圓筒狀。導桿20具有引導筒部20A和安裝部20B。引導筒部20A的外周面側嵌合固定于缸體10的一端側。引導筒部20A的內周面側能夠滑動地引導(導向)桿19的外周面。安裝部20B形成為直徑比引導筒部20A的直徑大的筒部，在其內周面側安裝有后述的密封部件21。引導筒部20A和安裝部20B由凸緣狀的連續部20C—體地連接(連結)。
[0046]安裝部20B的內徑以及外徑形成為比引導筒部20A的內徑以及外徑大。而且，安裝部20B的外徑以及內徑形成為比缸體10的筒部件11的外徑以及內徑大。由此，能夠同時實現缸體裝置9的小型化與密封部件21的密封性的提高。
[0047]在導桿20的車輪側設置有密封部件(油封)21。在缸體10內混合有氣體以及液體。
[0048]這樣混合的氣體以及液體被密封部件21封入缸體10內。因此，密封部件21由在中心設置有供桿19插入的孔的金屬板狀的環狀部件21A和燒接于該環狀部件21A的內徑側的成為彈性材料的橡膠21B形成。也可以根據需要進一步在環狀部件21A的外徑側燒接橡膠。
[0049]密封部件21的外徑側安裝于導桿20的安裝部20B。密封部件21的內徑側在其整周上與桿19的外周面滑動接觸。由此，密封部件21對桿19與缸體10之間進行密封。這樣，缸體10內的桿側空間A以及底側空間B被密封部件21密封。由此，鐵粉等異物不會進入到缸體10內，能夠減少桿19、導桿20、活塞22等的磨耗惡化、損傷。
[0050]在桿19的一端側(圖1以及圖2的下端側)設置有作為引導部件的活塞22。活塞22在缸體10內滑動。活塞22使用螺母19A等固定于桿19的一端側，并以能夠滑動的方式插嵌在缸體10內。在該情況下，活塞22將缸體10內劃分成桿側空間A和底側空間B。在活塞22形成有使桿側空間A與底側空間B連通的連通孔22A。缸體10內的氣體以及液體(例如，少量的潤滑油)幾乎無阻力地在活塞22的連通孔22A中流動，從而在缸體10與桿19之間實際上不產生衰減力。
[0051]桿19的另一端側(圖1以及圖2的上端側)經由結合部件23與外管7結合。結合部件23具備使桿19與外管7以能夠擺動的方式結合的結合部。即，在本實施方式的情況下，構成為能夠使電樞的芯體4 (內筒)與缸體10的結合部、外管7 (外筒)與桿19的結合部中的、外管7與桿19的結合部以能夠擺動的方式結合。
[0052]作為結合部的結合部件23形成為能夠彈性變形的彈性體。結合部件23具備:安裝筒部23A，其嵌合固定外管7的一端側(圖1以及圖2的上端側);環狀部23B，其從該安裝筒部23A的一端部向徑向內側延伸 ；傾斜筒部23C，其從該環狀部23B的內徑側向另一端側(圖1以及圖2的下端側)傾斜延伸，且越朝向另一端側而徑向尺寸越小；嵌合部23D，其設置于該傾斜筒部23C的內徑側，且以跨越桿19的小徑部19B和臺階部19C的方式被嵌合固定。
[0053]嵌合部23D嵌合于桿19的小徑部19B的基端側。另外，嵌合部23D由臺階部19C與安裝眼19D沿軸向夾持。這樣，結合部件23與桿19結合且不會與桿19分離。
[0054]如上所述，結合部件23彈性變形。因此，由于橫向力施加于車身與車輪之間，所以缸體10與桿19伴隨著結合部件23的彈性變形等在徑向上移動，缸體10的軸中心線與桿19的軸中心線錯開。更具體而言，例如，傾斜筒部23C在環狀部23B與嵌合部23D之間沿徑向彈性變形。由此，外管7相對于桿19以嵌合部23D為擺動中心而擺動。此時，外管7(永磁鐵8偵彳)與缸體10 (轉子偵彳)之間的徑向間隔(間隙)由后述的套筒24限制。由此，SP便施加橫向力，電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)與設置于外管7的永磁鐵8也能夠維持在徑向上分離(以具有間隔的方式對置)的狀態。
[0055]在外管7與布線收納殼體14之間設置有作為定位部件的套筒24，該套筒24實現電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)與永磁鐵8的徑向上的定位。套筒24經由布線收納殼體14允許與缸體10結合的電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)和設置于外管7的永磁鐵8的軸線方向上的相對移動，并且限制兩者的徑向上的相對移動
[0056]套筒24的外周面側固定于外管7的一端側。套筒24的內周面在布線收納殼體14上滑動，以使得布線收納殼體14能夠相對于外管7在軸向上相對移動，并且線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2與永磁鐵8不接觸的范圍內的布線收納殼體14與外管7之間能夠在徑向上略微相對移動。
[0057]在結合部件23伴隨著橫向力施加于車身與車輪之間而彈性變形時，套筒24限制該結合部件23的最大彈性變形量，以使得電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)不與永磁鐵8接觸(抵接)。另外，在套筒24設置有對外管7與布線收納殼體14之間進行密封的彈性材制的密封部件24A。密封部件24A抑制鐵粉等異物進入到外管7的內徑側的空間7A。
[0058]本實施方式的電磁懸架裝置I具有上述結構，接下來對其工作進行說明。[0059]例如，在將電磁懸架裝置I沿上下方向縱向放置的狀態(例如，缸體10為上側且桿19為下側的倒立型)夾裝在車輛的彈簧上部件(車身側)與彈簧下部件(車輪側)之間的情況下，如果車輛在上、下方向上振動，則力沿行程方向(軸向)作用于電磁懸架裝置I。與該力相應地，定子2和轉子6與缸體10和桿19 一起進行相對移動。此時，規定的電流與各永磁鐵8的磁極位置相應地在線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2中流動，從而能夠調整電磁懸架裝置I的衰減力，能夠提高車輛的乘坐舒適度、操縱穩定性。此外，在本實施方式中，在缸體10與桿19進行相對移動時，在以上缸體10與桿19之間實際上不產生衰減力。
[0060]這里，力也與路面狀態、行駛狀態相應地沿行程方向以外的方向作用于電磁懸架裝置I。例如，在越過路面的突起的情況、車輛轉彎時，除了行程方向的力以外，橫向的力(橫向力)也作用于電磁懸架裝置I。若缸體10和桿19因該橫向力而傾向于伴隨著彈性變形等在徑向上移動(缸體10的軸中心線與桿19的軸中心線偏離)，則結合部件23彈性變形，從而外管7相對于桿19擺動。由此，即便施加橫向力，也能夠維持電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2 )與永磁鐵8在徑向上分離的狀態，能夠抑制兩者接觸。
[0061]即，根據本實施方式，在電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)的內側設置有與電樞的芯體4結合的缸體10、與成為磁場側的外管7結合的桿19，并且將其中的缸體10安裝于車身側，將桿19安裝于車輪側。因此，若橫向力施加于車身與車輪之間，則能夠在缸體10與桿19之間的至少兩處位置支承(支撐)該橫向力，具體而言能夠在缸體10的筒部件11 (的內周面)與活塞22 (的外周面)的滑動部位以及導桿20的引導筒部20A (的內周面)與桿19 (的外周面)的滑動部位這兩處位置支承該橫向力。
[0062]在這種情況下，外管7與桿19與的結合部利用結合部件23以能夠擺動的方式結合。因此，若通過施加橫向力，使缸體10與桿19傾向于在徑向上移動(缸體10的軸中心線與桿19的軸中心線錯開)，則外管7相對于桿19擺動。由此，能夠維持電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2 )與永磁鐵8在徑向上分離(以具有間隔的方式對置)的狀態。
[0063]在這種情況下，在外管7與布線收納殼體14之間設置有套筒24，該套筒24允許外管7與布線收納殼體14的軸向上的相對移動并且限制(以不使兩者接觸的方式限制)徑向上的相對移動。由此，在施加橫向力時，能夠利用結合部件23的彈性變形吸收該橫向力，并且能夠原樣維持電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)與永磁鐵8在徑向上分離(以具有間隙的方式對置)的狀態。
[0064]因此，例如即使減小電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)與永磁鐵8之間的徑向間隔，也能夠抑制電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)與永磁鐵8因橫向力而接觸。其結果是，能夠確保電磁懸架裝置I的小型化、電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)與永磁鐵8的耐久性。除此以外，能夠在電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)與永磁鐵8之間產生較大的力(推力、控制力)，能夠實現電磁懸架裝置I的性能的提高。
[0065]而且，由于在缸體10內使氣體以及液體混合，所以其中的液體成為潤滑油，能夠對缸體10與桿19的滑動部位進行潤滑。由此，能夠提高至少兩處滑動部位(缸體10與活塞22的滑動部位以及導桿20與桿19的滑動部位)的滑動性。在該情況下，由于缸體10內的氣體以及液體被設置于導桿20的密封部件21密封，所以能夠減少鐵粉等異物進入缸體10內而導致的磨耗惡化、損傷，能夠實現耐久性的提高。[0066]另外，在本實施方式中使用的液體的量較少，少至以下程度:在將電磁懸架裝置I沿上下方向縱向放置在車輛的彈簧上部件(車身側)與彈簧下部件(車輪側)之間的狀態下、也就是說在使用缸體10為上側且桿19為下側的倒立型時，導桿20以及密封部件21始終浸潰于液面。這是因為，如果液體的量增加直到成為例如上述日本特開2004 - 278783號公報那樣的接近油壓緩沖器的狀態，則會產生液體所帶來的阻尼力，有損電磁懸架的功能。詳細地說，會導致在響應性方面優異的電磁懸架的功能因液體所帶來的阻尼功能而產生延遲。因此，本申請的特征在于使用倒立型，從而即便減少在本實施方式中使用的液體的量也能夠對滑動部進行潤滑。
[0067]根據本實施方式，缸體10構成為，使供活塞22進行滑動的部分即筒部件11的外徑比導桿20中的用于安裝密封部件21的安裝部20B的直徑小。由此，能夠使缸體10的粗度變細(直徑減小)并且能夠增大密封部件21的直徑，能夠同時實現缸體裝置9 (以及電磁懸架裝置I整體)的小型化與密封性的提高。
[0068]根據實施方式，將用于收納磁傳感器17、18的傳感器收納殼體16設置在布線收納殼體14與電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)之間的軸向上。
[0069]由此，能夠使位于電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)的軸向端部側的傳感器收納殼體16內的磁傳感器17、18(磁阻元件、霍爾器件)難以受到因向線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2通電而產生的磁鐵磁通的彎曲、增磁、減磁的影響，能夠精度良好地進行永磁鐵8的磁鐵磁通的檢測。
[0070]磁傳感器17、18 (磁阻元件、霍爾器件)想要獲得永磁鐵8的信息，但由于不希望受到線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2所產生的磁通的影響，所以優選磁傳感器17、18放置在離開線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2的位置。因此，磁傳感器17、18的配置部位雖選擇線圈與線圈之間的軸向上的位置，但根據上述理由，磁傳感器17、18配置于線圈的軸向端，盡可能抑制線圈所產生的影響(磁鐵磁通的彎曲、增磁、減磁的影響)。
[0071 ] 即，無論是否向線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2通電(在通電時或未通電時)，都能夠檢測到相同的磁鐵磁通，能夠容易地、精度良好地進行永磁鐵8的位置以及行程位置的檢測乃至其計算。
[0072]而且，在傳感器收納殼體16內以錯開180°的方式配置磁傳感器17、18。由此，能夠將磁阻元件和霍爾器件配置在相同的軸向位置，能夠利用磁阻元件與霍爾器件這兩者檢測到大致相同的磁鐵磁通。因此，能夠在不考慮傳感器17、18之間的軸向的安裝位置差的情況下進行永磁鐵8的位置以及行程位置的檢測乃至其計算，能夠使位置檢測乃至其計算變容易，能夠實現精度提聞。
[0073]而且，將連接于線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2的動力線?、5E、5F以相對于作為磁傳感器17、18的磁阻元件與霍爾器件錯開90°的方式配置在傳感器收納殼體16內。因此，能夠減少伴隨著在動力線OT、5E、5F中流動的電流而產生于磁傳感器17、18的噪聲的影響。
[0074]由于流動大電流的動力線?、5E、5F錯開角度，所以能夠減少動力線對連接于傳感器信號線的磁阻元件與霍爾器件造成的的噪聲的影響。
[0075]根據本實施方式，由于電樞(芯體4以及線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)配置在車身側，所以能夠容易地從車身側對線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2進行布線的處理。另夕卜，由于永磁鐵8配置在線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2的外周側，所以永磁鐵8的磁鐵磁通沿隨著從外徑側向內徑側而截面積變小的方向流動。即，磁通密度雖與距離的平方成反比例，但由于沿隨著從外徑側向內徑側而截面積變小的方向流動，所以能夠減緩磁通密度的降低。由此，即使線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2與永磁鐵8之間的(徑向上的)距離變化，也能夠將所產生的力(推力、控制力)的變化抑制到較小。另外，即使磁傳感器17、18與永磁鐵8之間的(徑向的)距離變化，也能夠將傳感器輸出的變化抑制到較小，能夠實現位置檢測乃至其計算的高精度化、容易化。
[0076]根據本實施方式，利用作為能夠彈性變形(具有傾斜筒部23C)的彈性體的結合部件23構成以能夠擺動的方式結合的結合部即桿19與外管7的結合部。因此，在施加橫向力時，由于結合部件23彈性變形，所以外管7相對于桿19擺動，由此，能夠穩定地維持線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2與永磁鐵8沿徑向分離的狀態。
[0077]根據本實施方式，使外管7的內徑側的空間7A與發動機室13連通。因此，在外管7的內徑側的空間7A的容積伴隨著定子2與轉子6的相對移動(缸體10與桿19相對移動)而變化時，發動機室13內的空氣在該空間7A進出。由此，能夠抑制外管7的內徑側的空間7A的結露，能夠實現防止性能惡化、耐久性的提高、電氣可靠性的提高。
[0078]接下來，圖6表示本發明的第二實施方式。本實施方式的特征在于，利用能夠彈性變形的彈性體和球面軸承構成外筒(外管)與桿的結合部。此外，在本實施方式中，對與上述第一實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記，并省略其說明。
[0079]桿19的另一端側(圖6的上端側)經由結合部件31和球面軸承32與外管7結合。結合部件31以及球面軸承32構成使桿19與外管7以能夠擺動的方式結合的結合部。
[0080]結合部件31作為能夠彈性變形的彈性體而形成，其具備:安裝筒部31A，其嵌合固定外管7的一端側(圖6的上端側);環狀部31B，其從該安裝筒部31A的一端部向徑向內側延伸；傾斜筒部31C，其從該環狀部31B的內徑側朝向另一端側(圖6的下端側)傾斜延伸，且越朝向另一端側，直徑尺寸越小；嵌合部31D，其設置于該傾斜筒部31C的內徑側，并且兼作球面軸承32的外圈(殼體)32A。
[0081]球面軸承32具備外圈(殼體)32A和內圈32B。外圈(殼體)32A與結合部件31形成為一體，在內周面側形成有球狀凹面。內圈32B的外周面側形成為球面凸面，以能夠擺動的方式嵌合于外圈32A。另外,該內圈32B的內徑側嵌合固定于桿19的小徑部19B。球面軸承32的內圈32B嵌合于桿19的小徑部19B的基端側，并且由臺階部19C與安裝眼19D沿軸向夾持，從而結合部件31以及球面軸承32結合于桿19且不與桿19分離。
[0082]若橫向力施加于車身與車輪之間，從而使缸體10和桿19傾向于伴隨著彈性變形等而沿徑向移動(缸體10的軸中心線與桿19的軸中心線錯開)，則結合部件31以球面軸承32的內圈32B為擺動中心而擺動(在必要的情況下，傾斜筒部31C彈性變形)。由此，外管7相對于桿19擺動，無論是否存在橫向力，都能夠維持線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2與永磁鐵8沿徑向分離(以具有間隔的方式對置)的狀態。
[0083]如此，在以此方式構成的第二實施方式中，能夠獲得與上述第一實施方式大致相同的作用效果。特別是，在第二實施方式中，桿19與外管7的結合部具備:作為能夠彈性變形的彈性體的結合部件31 ;外圈32A相對于內圈32B擺動的球面軸承32。因此，在施加橫向力時，能夠利用球面軸承32的擺動(在必要的情況下利用結合部件31的彈性變形)更加穩定地維持線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2與永磁鐵8沿徑向分離的狀態。而且，在使用球面軸承32的情況下，由于球面軸承32的外圈32A相對于內圈32B擺動位移，所以能夠使伴隨著結合部件31彈性變形時的彈性變形而來的反作用力不會施加于外管7。由此，能夠減少施加于套筒24的力，能夠提高該套筒24的耐久性。此外，結合部件31能夠構成為不進行彈性變形。
[0084]接下來，圖7表示本發明的第三實施方式。本實施方式的特征在于，使外筒的內徑側的空間與干燥器連接(連通)。此外，在本實施方式中，對與上述第一實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記并省略其說明。
[0085]與上述第一實施方式的結合部件23相同，使外管7與桿19以能夠擺動的方式結合的結合部件41具備安裝筒部41A、環狀部41B、傾斜筒部41C以及嵌合部41D。在安裝筒部41A設置有貫通內周面與外周面之間的貫通孔41A1。通過使與干燥器42相通的通氣管42A連接于貫通孔41A1而使外管7的內徑側的空間7A與干燥器42連接(連通)。干燥器42對在外管7的內徑側的空間7A內進出的氣體進行干燥。
[0086]如此，在以此方式構成的第三實施方式中，能夠獲得與上述第一實施方式大致相同的作用效果。特別是，在第三實施方式中，若外管7的內徑側的空間7A的容積伴隨著電磁懸架裝置I的伸縮(伸長、縮小)而變化，則利用干燥器42干燥后的空氣在該空間7A進出。由此，能夠抑制外管7的內徑側的空間7A的結露，能夠實現防止性能惡化、耐久性的提高、電氣可靠性的提高。
[0087]接下來，圖8表示本發明的第四實施方式。本實施方式的特征在于，使設置有磁性部件的外筒的軸向兩端部的壁厚比軸向中間部的壁厚薄(使中間部的壁厚比兩端部的壁厚厚)。此外，在本實施方式中，對與上述第一實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記并省略其說明。
[0088]成為外筒的外管51形成為圓筒狀，并且沿著成為行程方向的軸向延伸。這里，對于外管51而言，使軸向的一端部5IA以及另一端部5IB的壁厚比軸向的中間部5IC的壁厚薄。相反地說，使外管51的中間部51C的壁厚比兩端部51A、51B的壁厚厚。
[0089]在以此方式構成的第四實施方式中，能夠獲得與上述第一實施方式大致相同的作用效果。特別是，在第四實施方式中，能夠使設置有永磁鐵8的外管51的軸向中間部51C的壁厚增厚。由此，能夠在行駛安定控制(走安制御)等需要較大的控制力的軸向中間部51C(行程中央附近)抑制磁飽和，能夠獲得較大的產生力。另一方面，通過在不需要較大的控制力的軸向的一端部51A以及另一端部51B使壁厚減薄，能夠在全部行程產生所需的控制力并且能夠實現輕量化。而且，由于能夠使分別靠近車身側與車輪側的安裝部位的外管51的一端部51A以及另一端部51B小型化(小徑化)，能夠抑制車身側以及車輪側的干涉。
[0090]接下來，圖9表示本發明的第五實施方式。本實施方式的特征在于，在磁性部件與線圈部件之間配置有磁性體。此外，在本實施方式中，對與上述第一實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記并省略其說明。
[0091 ] 在永磁鐵8與線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2之間即永磁鐵8的內周面側配置有作為磁性體的環狀部件61。環狀部件61使用放置于磁場中時形成磁路的磁性體(磁性材料)、例如、機械結構用碳鋼鋼管(STKM12A)等形成為圓筒狀，在該環狀部件61的外周面側設置有與永磁鐵8的端部嵌合的小徑部61A。環狀部件61被配置為，在外管7的內徑側架設在沿軸向相鄰的永磁鐵8之間。
[0092]在以此方式構成的第五實施方式中，能夠獲得與上述第一實施方式大致相同的作用效果。特別是，在第五實施方式中，在永磁鐵8與線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2之間配置磁性體制的環狀部件61。因此，能夠減少磁路的磁阻，能夠實現高價的永磁鐵8的小型化并且能夠產生較大的力(推力、控制力)。另外，也能夠利用環狀部件61保護永磁鐵8。
[0093]此外，在上述第一實施方式中，列舉使動力線用貫通孔12F、溫度傳感器線用貫通孔12G以及一對磁傳感器線用貫通孔12H以彼此離開90。的方式配置(在周向上等間隔地配置)在安裝桿12的情況為例進行了說明。但是本發明并不局限于此，例如，也可以如圖10所示的第一變形例那樣，使一對磁傳感器線用貫通孔12H以偏向溫度傳感器線用貫通孔12G偵彳(遠離動力線用貫通孔12F)的方式配置(在周向上不等間隔地配置)。在該情況下，能夠擴大傳感器線15A、17A、18A與動力線?、5E、5F之間的間隔，能夠減少流動有大電流的動力線OT、5E、5F對傳感器線15A、17A、18A造成的噪聲的影響。
[0094]在上述第一實施 方式中，列舉分別從一對磁傳感器17、18引出磁傳感器線17A、18A的情況為例進行了說明。但本發明并不局限于此，例如，也可以如圖11所示的第二變形例那樣，從一對磁傳感器17、18引出共用(例如，電源、GND線共用)的磁傳感器線71。在該情況下，能夠將磁傳感器線用貫通孔12H設為一個，除此以外，能夠實現布線數量減少所帶來的布線處理的提聞，以及斷路、短路的危險的減少等。
[0095]在上述第一實施方式中，列舉使外管7 (外筒)的內徑側的空間7A與發動機室13連通的情況為例進行了說明。但本發明并不局限于此，例如，也可以使外筒的內徑側的空間與乘坐人員所搭乘的車廂內連通。在該情況下，也能夠抑制外筒的內徑側的空間的結露，能夠實現防止性能惡化、耐久性的提高、電氣可靠性的提高。
[0096]在上述第二實施方式中，列舉使外管7與桿19經由結合部件31和球面軸承32這兩者而結合的情況為例進行了說明。但本發明并不局限于此，例如，也可以僅利用球面軸承構成能夠擺動的結合部。另外，對于能夠擺動的結合部，除了使結合部件構成為由于具有傾斜筒部而能夠彈性變形的彈性體或在結合部中使用球面軸承的結構之外，只要是例如使結合部件的局部的壁厚變薄而使該部位構成能夠彈性變形的部位等、使成為結合對象的一對部件之間以能夠擺動的方式結合即可，能夠采用各種結合結構。
[0097]在上述第四實施方式中，列舉使外管51的軸向兩端部51A、51B的壁厚比軸向中間部51C的壁厚薄的情況為例進行了說明。但本發明并不限于此，例如，也可以使設置有磁性部件的外筒或者內筒的軸向一端部與另一端部中的任一端部的壁厚比中間部的壁厚薄。
[0098]在上述各實施方式中，列舉使電樞的芯體4 (內筒)與缸體10的結合部、磁場側的外管7 (外筒)與桿19的結合部中的、外管7與桿19的結合部以能夠擺動的方式結合的情況為例進行了說明。但本發明并不局限于此，例如，也可以使內筒與缸體的結合部、外筒與桿的結合部中的、內筒與缸體的結合部以能夠擺動的方式結合。另外，也可以使內筒與缸體的結合部、外筒與桿的結合部這兩個結合部以能夠擺動的方式結合。而且，也可以使內筒與桿結合并且使外筒與缸體結合。
[0099]在上述各實施方式中，列舉利用設置于與內筒對應的芯體4的線圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2 (線圈部件)和設置于與外筒對應的外管7的永磁鐵8 (磁性部件)構成筒狀電磁式線性致動器的情況為例進行了說明。但本發明并不局限于此，例如，也可以利用設置于外筒的線圈(線圈部件)和設置于內筒的永磁鐵(磁性部件)構成筒狀電磁式線性致動器。
[0100]在上述各實施方式中，列舉將定子2安裝于車輛的彈簧上部件(例如車身側)并且將轉子6安裝于車輛的彈簧下部件(例如車輪側)的情況為例進行了說明。但本發明并不局限于此，例如，也可以將定子安裝于車輛的彈簧下部件并且將轉子安裝于車輛的彈簧上部件。
[0101]在上述各實施方式中，列舉將電磁懸架裝置I以縱向放置的狀態安裝于機動車等車輛的情況為例進行了說明，但本發明并不局限于此，例如，也可以將電磁懸架以橫向放置的狀態安裝于鐵道車輛等車輛。
[0102]在上述各實施方式中，列舉將電磁懸架裝置I安裝于車輛的情況為例進行了說明，但本發明并不局限于此，例如，也可以用作在成為振動源的各種機器、建筑物等中使用的電磁懸架裝置。
[0103]而且，在上述各實施方式中，列舉橫截面形狀為圓形的線性電動機、即將定子2以及轉子6形成為圓筒狀的情況為例進行了說明。但本發明并不局限于此，例如，也可以利用橫截面形狀為I形(平板狀)、矩形狀、H形的線性電動機等橫截面形狀為圓形以外的筒狀的線性電動機構成。
[0104]根據以上實施方式，能夠實現電磁懸架裝置的小型化、性能的提高、耐久性的提聞。
[0105]根據一實施方式，在內筒的內側設置有與內筒和外筒中的一方結合的缸體以及與另一方結合的桿，并且將其中的缸體安裝于車身側，將桿安裝于車輪側。因此，若橫向力施加于車身與車輪之間，則能夠在缸體與桿之間的至少兩處位置支承(支撐)該橫向力，具體而言，能夠在缸體(的內周面)與活塞(的外周面)的滑動部位以及導桿(的內周面)與桿(的外周面)的滑動部位這兩處位置支承該橫向力。
[0106]在這種情況下，內筒或者外筒中的一方與缸體的結合部、以及/或者另一方與桿的結合部以能夠擺動的方式結合。因此，在通過施加橫向力而使缸體和桿傾向于伴隨著彈性變形等而在徑向上移動(缸體的軸中心線與桿的軸中心線錯開)，則外筒以及/或者內筒利用能夠擺動的結合部相對于缸體或者桿擺動。由此，設置于內筒或者外筒中的一方的線圈部件與設置于另一方的磁性部件能夠維持在沿徑向分離(以具有間隔的方式對置)的狀態。
[0107]在該情況下，能夠擺動的結合部例如設置有套筒等定位部件，該定位部件限制(設定)線圈部件與磁性部件的位置關系，以使得線圈部件與磁性部件在最大幅度擺動的狀態下也不接觸(抵接)，并且/或者該定位部件在內筒與外筒之間(線圈部件與磁性部件之間)允許兩者的軸向上的相對移動并且限制徑向上的相對移動(限制兩者不接觸)。由此，在施加橫向力時，能夠利用可擺動的結合部釋放該橫向力，并且能夠原樣維持使內筒與外筒(線圈部件與磁性部件)沿徑向分離(以具有間隙的方式對置)的狀態。
[0108]因此，即使減小例如線圈部件與磁性部件的徑向上的間隔，也能夠抑制線圈部件與磁性部件因橫向力而接觸。其結果是，能夠確保電磁懸架裝置的小型化、線圈部件與磁性部件的耐久性。除此之外，能夠在線圈部件與磁性部件之間產生較大的力(推力、控制力)，能夠實現電磁懸架裝置的性能的提高。
[0109]而且，由于在缸體內使氣體以及液體混合，由于其中的液體成為潤滑油而能夠對缸體與桿的滑動部位進行潤滑。由此，能夠提高至少兩處滑動部位(缸體與活塞的滑動部位、以及導桿與桿的滑動部位)的滑動性。在該情況下，由于缸體內的氣體以及液體被設置于導桿的密封部件密封，所以能夠減少鐵粉等異物進入到缸體內所導致的磨耗惡化、損傷，能夠實現耐久性的提聞。
[0110]根據一實施方式，使缸體的供引導部件進行滑動的部分的外徑比導桿中的用于安裝密封部件的安裝部的直徑小。由此，能夠使缸體的粗度變細(直徑減小)并且能夠使密封部件的直徑增大，能夠同時實現裝置整體的小型化與密封性的提高。
[0111]根據一實施方式，將用于進行磁性部件的位置檢測的磁傳感器、即、磁阻元件和霍爾器件收納于傳感器收納殼體，并且將傳感器收納殼體設置在布線收納殼體與線圈部件的軸向之間。由此，能夠使位于線圈部件的軸向端部側的傳感器收納殼體內的磁阻元件和霍爾器件難以受到因向線圈部件通電而產生的磁鐵磁通的彎曲、增磁、減磁的影響，能夠以精度良好地進行磁性部件的磁鐵磁通的檢測。即，無論是向線圈部件通電、還是不通電(在通電時或未通電時)，都能夠檢測到相同的磁鐵磁通，能夠以精度良好地、容易地進行磁性部件的位置以及行程位置的檢測乃至其計算。
[0112]而且，將磁阻元件與霍爾器件以錯開180°的方式配置在傳感器收納殼體內。由此，能夠將磁阻元件與霍爾器件配置于相同的軸向位置，能夠利用磁阻元件和霍爾器件這兩者檢測到大致相同的磁鐵磁通。因此，能夠在不考慮傳感器之間的軸向安裝位置差的情況下進行磁性部件的位置以及行程位置的檢測乃至其計算，能夠實現位置檢測乃至其計算的容易化、精度提聞。
[0113]而且，在傳感器收納殼體內，使連接于線圈部件的動力線以相對于作為磁傳感器的磁阻元件和霍爾器件錯開90°的方式配置。因此，能夠減少伴隨著在動力線中流動的電流而產生于磁傳感器的噪聲的影響。
[0114]根據一實施方式，由于設置有線圈部件的內筒配置在車身側，所以能夠容易地從車身側對線圈部件進行布線處理。另外，由于磁性部件配置在線圈部件的外周側，所以磁性部件的磁鐵磁通向隨著從外徑側朝向內徑側而截面積變小的方向流動。即，磁通密度雖與距離的平方成反比例，但由于向隨著從外徑側朝向內徑側而截面積變小的方向流動，因此能夠減緩磁通密度的降低。由此，即使線圈部件與磁性部件之間的徑向距離變化，也能夠將所產生的力(推力、控制力)的變化抑制到較小。另外，在將磁傳感器配置于磁性部件的內周側的情況下，即使磁傳感器與磁性部件之間的徑向距離變化，也能夠將傳感器輸出的變化抑制到較小，能夠實現位置檢測乃至其計算的高精度化、容易化。
[0115]根據一實施方式，利用能夠彈性變形的彈性體以及/或者球面軸承構成以能夠擺動的方式結合的結合部。因此，在施加橫向力時，通過結合部彈性變形，并且/或者球面軸承沿著球面移動，從而外筒以及/或者內筒相對于缸體或者桿擺動。由此，即使施加橫向力，也能夠穩定地維持內筒與外筒(線圈部件與磁性部件)沿徑向分離的狀態。
[0116]根據一實施方式，使外筒的內徑側的空間與發動機室或者車廂內連通。因此，在外筒的內徑側的空間容積伴隨著外筒與內筒的相對移動而變化時，發動機室或者車廂內的空氣在外筒的內徑側的空間進出。由此，能夠抑制外筒的內徑側的空間的結露，能夠實現性能惡化的防止、耐久性的提高、電氣可靠性的提高。
[0117]根據一實施方式，使外筒的內徑側的空間與干燥器連接。因此，在外筒的內徑側的空間容積伴隨著外筒與內筒的相對移動而變化時，利用干燥器干燥后的空氣在外筒的內徑側的空間進出。由此，能夠抑制外筒的內徑側的空間的結露，能夠實現性能惡化的防止、耐久性的提高、電氣可靠性的提高。
[0118]根據一實施方式，能夠使設置有磁性部件的外筒或者內筒的軸向中間部的壁厚增厚。由此，能夠在行駛安定控制等需要較大的控制力的軸向中間部(行程中央附近)抑制磁飽和，能夠獲得較大的產生力。另一方面，通過在不需要較大的控制力的軸向的一端部以及/或者另一端部減薄壁厚，能夠在全部行程中產生必要的控制力，并且能夠實現輕量化。而且，由于能夠使外筒或者內筒的靠近向車身側或者車輪側安裝的安裝部位的軸向端部小型化，所以能夠抑制與車身側以及/或者車輪側發生干涉。
[0119]根據一實施方式，在磁性部件與線圈部件之間配置磁性體。因此，能夠減少磁路的磁阻，能夠實現高價的磁性部件的小型化并且能夠產生較大的力(推力、控制力)。另外，能夠實現利用磁性體保護磁性部件。
[0120]雖然以上詳細說明了本發明的實施方式，但對于本領域技術人員來說，在不脫離本發明主旨的范圍內能夠對上述實施方式進行各種改進。與此相應地，這些改進都應該包含在本發明要求保護的范圍內。
[0121]本發明要求日本專利申請號2013-038982、申請日為2013年2月28日的優先權。
[0122]本發明在此援引上述日本專利申請號2013-038982、申請日為2013年2月28日的在先申請的說明書、權利要求書及附圖的全部內容。
【權利要求】
1.一種電磁懸架裝置，其特征在于，夾裝在車身與車輪之間且具有筒狀電磁式線性致動器， 所述筒狀電磁式線性致動器具有: 線圈部件(5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2 )，其設置在能夠進行相對移動的同軸狀的內筒或者外筒中的一者上； 磁性部件(8)，其設置在所述內筒或者外筒中的另一者上，并且與該線圈部件對置； 所述電磁懸架裝置還具有: 缸體(10 )，其一端側設置在所述內筒內，另一端側安裝在所述車身側； 桿(19 )，其一端側插入所述缸體(10 )，另一端側安裝在所述車輪側； 導桿(20)，其在所述缸體(10)的一端側能夠滑動地支承所述桿(19)； 密封部件(21)，其設置在該導桿(20)的車輪側，并且對在所述缸體(10)內混合的氣體以及液體進行密封； 引導部件(22)，其設置在所述桿(19)的一端側，并且在所述缸體(10)內滑動， 所述內筒(4)及所述外筒(7)中的一者與所述缸體(10)結合， 所述內筒(4)及所述外筒(7)中的另一者與所述桿(19)結合， 該電磁懸架裝置具備第一狀態或第二狀態中的任一種狀態，在所述第一狀態下，所述內筒及所述外筒中的一者與所述缸體的結合部(24)以能夠擺動的方式結合；在所述第二狀態下，所述內筒及所述外筒中的另一者與所述桿的結合部(23)以能夠擺動的方式結合。
2.根據權利要求1所述的電磁懸架裝置，其特征在于， 所述密封部件(21)在板狀的環狀部件的內徑側燒接有橡膠， 所述導桿(19)具有用于安裝所述密封部件的安裝部， 所述缸體(10)的供所述引導部件(22)進行滑動的部分的外徑比所述導桿的安裝部(20B)的直徑小。
3.根據權利要求1所述的電磁懸架裝置，其特征在于， 在沿軸向與所述線圈部件分離的位置設置有布線收納殼體(14)，該布線收納殼體(14)收納與該線圈部件連接的動力線， 在該布線收納殼體(14)與所述線圈部件之間的軸向上設置有傳感器收納殼體(16)，在傳感器收納殼體(16)內，磁阻元件(17)與霍爾器件(18)錯開180°地配置，并且所述動力線相對于所述磁阻元件和霍爾器件錯開90°地配置。
4.根據權利要求1所述的電磁懸架裝置，其特征在于， 所述線圈部件設置于所述內筒(4 )， 所述磁性部件(8)設置在成為所述線圈部件的外周側的所述外筒(7)， 所述內筒(4)配置于所述車身側，并且所述外筒(8)配置于所述車輪側。
5.根據權利要求1所述的電磁懸架裝置，其特征在于， 以能夠擺動的方式與所述桿結合的所述結合部(23)由能夠彈性變形的彈性體以及/或者球面軸承構成。
6.根據權利要求1所述的電磁懸架裝置，其特征在于， 所述外筒(7)的內徑側的空間與收納有搭載在所述車身的發動機的發動機室或者乘坐人員所搭乘的車廂(13)內連通。
7.根據權利要求1所述的電磁懸架裝置，其特征在于， 所述外筒(7)的內徑側的空間連接于對進出該空間內的氣體進行干燥的干燥器(42)。
8.根據權利要求1所述的電磁懸架裝置，其特征在于， 設置有所述磁性部件(8)的外筒或者內筒的軸向一端部以及/或者另一端部的壁厚比軸向中間部的壁厚薄。
9.根據權利要求1所述的電磁懸架裝置，其特征在于， 在所述磁性部件(8)與 線圈部件之間配置有磁性體。
【文檔編號】F16F15/03GK104019180SQ201410073574
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月28日 優先權日:2013年2月28日
【發明者】南原章吾, 山岡史之, 內海典之, 李友行 申請人:日立汽車系統株式會社