电磁悬架装置制造方法

电磁悬架装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种电磁悬架装置（1），其构成为包括：定子（2），其配置于车身侧，且具有芯体（4）与线圈（5A、5B、5C）；转子（6），其配置于车轮侧，且具有外管（7）与永磁铁（8）；缸体装置（9），其位于定子（2）以及转子（6）的内侧，且配置在车身侧与车轮侧之间。缸体装置（9）的杆（19）与外管（7）经由作为能够弹性变形的弹性体而形成的结合部件（23）以能够摆动的方式结合。当施加横向力时，结合部件（23）弹性变形，从而外管（7）相对于杆（19）摆动，能够抑制线圈（5A、5B、5C）与永磁铁（8）之间的接触。
【专利说明】电磁悬架装置【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适合用于对例如机动车等车辆的振动进行缓冲的电磁悬架装置。【背景技术】
[0002]一般来说，在机动车等车辆中，在车身(弹簧上)侧与各车轮(弹簧下)侧之间设置有缓冲器。作为这样的缓冲器，众所周知有使用线性电动机(电磁式致动器)的电磁悬架装置，该线性电动机具有被配置为彼此能够进行相对直线运动的定子与转子。
[0003]这里，电磁悬架装置例如具有筒状电磁式线性致动器，该筒状电磁式线性致动器由如下部件构成:线圈(线圈部件)，其夹装在车身与车轮之间，且设置在作为能够进行相对移动的同轴状的内筒或者外筒中的一个部件的外筒上；磁铁(磁性部件)，其设置在作为内筒或者外筒中的另一个部件的内筒上，并且与线圈对置(例如，参照日本特开2012 -131303号公报、日本特开2004 — 278783号公报)。
[0004]例如在搭载于机动车等车辆的电磁悬架装置中，有时会施加与相对移动方向(行程方向)正交的方向(横向)的力、即作为使外筒的轴中心线与内筒的轴中心线错开的方向的力的横向力。在该情况下，若在径向上隔开间隔(间隙)地对置的线圈与磁铁接触，则存在这些线圈与磁铁的耐久性降低的可能。
[0005]为了防止该情况，例如考虑增大 线圈与磁铁的径向间隔。但是，在该情况下，在线圈与磁铁之间产生的力减小，可能会导致电磁式致动器的推力降低、消耗电力增大等、引起电磁悬架装置的性能降低。

【发明内容】

[0006]本发明是鉴于上述现有技术问题而做出的，本发明的目的在于，提供一种能够实现性能的提高、耐久性的提高的电磁悬架装置。
[0007]为了解决上述课题，本发明涉及一种具有筒状电磁式线性致动器的电磁悬架装置，该筒状电磁式线性致动器由线圈部件与磁性部件构成，该线圈部件夹装在车身与车轮之间，并且设置在能够进行相对移动的同轴状的内筒或者外筒中的一者，该磁性部件设置在上述内筒或者外筒中的另一者，并且与该线圈部件对置。在电磁悬架装置中具有:缸体，其一端侧设置在所述内筒内，另一端侧安装在上述车身侧；杆，其一端侧插入所述缸体，另一端侧安装在上述车轮侧；导杆，其在所述缸体的一端侧能够滑动地支承所述杆；密封部件，其设置在该导杆的车轮侧，并且对在所述缸体内混合的气体以及液体进行密封；引导部件，其设置在所述杆的一端侧，并且在所述缸体内滑动，所述内筒或所述外筒中的一者与所述缸体结合，所述内筒或所述外筒中的另一者与所述杆结合，所述内筒或所述外筒中的一者与所述缸体的结合部、或者、所述内筒或所述外筒中的另一者与所述杆的结合部中的至少一方以能够摆动的方式结合。
[0008]本发明的第一方式是一种电磁悬架装置，其特征在于，夹装在车身与车轮之间且具有筒状电磁式线性致动器，所述筒状电磁式线性致动器具有:线圈部件5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2，其设置在能够进行相对移动的同轴状的内筒或者外筒中的一者上；磁性部件8，其设置在所述内筒或者外筒中的另一者上，并且与该线圈部件对置；所述电磁悬架装置还具有:缸体10，其一端侧设置在所述内筒内，另一端侧安装在所述车身侧；杆19，其一端侧插入所述缸体10，另一端侧安装在所述车轮侧；导杆20，其在所述缸体10的一端侧能够滑动地支承所述杆19 ;密封部件21，其设置在该导杆20的车轮侧，并且对在所述缸体10内混合的气体以及液体进行密封；引导部件22，其设置在所述杆19的一端侧，并且在所述缸体10内滑动，所述内筒4及所述外筒7中的一者与所述缸体10结合，所述内筒4及所述外筒7中的另一者与所述杆19结合，该电磁悬架装置具备第一状态或第二状态中的任一种状态，在所述第一状态下，所述内筒及所述外筒中的一者与所述缸体的结合部24以能够摆动的方式结合；在所述第二状态下，所述内筒及所述外筒中的另一者与所述杆的结合部23以能够摆动的方式结合。
【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1是以收缩状态表示第一实施方式的电磁悬架装置的纵向剖视图。
[0010]图2是从图1中的箭头I1-1I方向观察电磁悬架装置的纵向剖视图。
[0011]图3是从图1中的箭头II1-1II方向观察电磁悬架装置的横向剖视图。
[0012]图4是从图1中的箭头IV — IV方向观察电磁悬架装置的安装杆等的横向剖视图。
[0013]图5是以伸长状态从与图1相同的方向观察电磁悬架装置的纵向剖视图。
[0014]图6是以收缩状态表示第二实施方式的电磁悬架装置的纵向剖视图。
[0015]图7是以收缩状态表示第三实施方式的电磁悬架装置的纵向剖视图。
[0016]图8是以收缩状态表示第四实施方式的电磁悬架装置的纵向剖视图。
[0017]图9是表示第五实施方式的外筒、磁性部件、磁性体等的主要部分剖视图。
[0018]图10是从与图4相同的方向观察第一变形例的电磁悬架装置的安装杆等的横向首1J视图。
[0019]图11是从与图4相同的方向观察第二变形例的电磁悬架装置的安装杆等的横向剖视图。
【具体实施方式】
[0020]以下，根据附图对本发明的实施方式的电磁悬架装置进行详细说明。
[0021]图1至图5表示本发明的第一实施方式。在附图中，电磁悬架装置I构成为使用线性电动机(线性致动器)的电磁悬架(电动悬架)。即，电磁悬架装置I具备:配置于未图示的车身侧的定子2 ;配置于未图示的车轮侧的转子6 ;位于定子2以及转子6的内侧(内径侧)且配置于车身侧与车轮侧之间的缸体装置9 ;位于定子2以及转子6的外侧(外径侧)且配置于车身侧与车轮侧之间的未图示的弹簧(悬架弹簧、螺旋弹簧)。利用定子2 (电枢)与转子6 (磁场)构成三相线性同步电动机。
[0022]换言之，电磁悬架装置I具备夹装在车身(弹簧上)与车轮(弹簧下)之间的筒状电磁式线性致动器3。筒状电磁式线性致动器3具备:线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2 (线圈部件)，其设置在与能够相对移动的同轴状的内筒与外筒中的内筒对应的芯体4;永磁铁8 (磁性部件)，其设置在与外筒对应的外管7上，且与该线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2对置。
[0023]需要说明的是，虽然省略图示，但筒状电磁式线性致动器也可以构成为，在配置于径向内侧的内筒与配置于径向外侧的外筒中的外筒上设置线圈(线圈部件)，在内筒上设置永磁铁(磁性部件)。
[0024]配置于车身侧的定子2由电枢构成。定子(电枢)2具备:作为内筒的芯体4 ;作为设置于该芯体4的线圈部件的多个线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2。芯体4是例如进一步对由压粉磁心和层积而成的电磁钢板、磁性体片进行切削加工等而形成的，其形状整体形成为大致圆筒状。芯体4与后述的缸体装置9的缸体10结合。另一方面，各线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2分别向规定方向卷绕并收纳于芯体4的外周面侧，与后述的转子6 (的永磁铁8 )的内周面对置地配置。
[0025]具体而言，线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2位于大致筒状的芯体4的外周面侧并沿该芯体4的周向配置，并且以沿轴向分离的方式配置于该芯体4的轴向的六处位置。线圈5A1与5A2经由动力线连接于未图示的控制装置(控制器)以及电源，线圈5B1与5B2经由动力线5E连接于未图示的控制装置(控制器)以及电源，线圈5C1与5C2经由动力线5F连接于未图示的控制装置(控制器)以及电源。这些线圈通过动力线OT、5E、5F被供给电力。
[0026]此外，线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2的个数不限定于图示的情况，能够根据设计规格等相应地适当设定。另外，在轴线方向上相邻的六个线圈5A1与线圈5A2、线圈5B1与线圈5B2、线圈5C1与线圈5C2被配置为，例如在电角中彼此具有120度的相位差。因此，在该情况下，线圈5A1与线圈5A2被配置为在电角中为同相(例如、U相)。线圈5B1与线圈5B2也被配置为在电角中为同相(例如、V相)。而且，线圈5C1与5C2也被配置为在电角中为同相(例如、W相)。当然，布线方法能够根据驱动电源侧的电压、电流规格相应地适当选择。
[0027]配置于车轮侧的转子6构成磁场，以能够在成为行程方向的轴向上相对移动的方式组装在该定子2上。转子6具备:作为外筒的外管7，其配置于电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)的外周侧；作为磁性部件的多个永磁铁8，其设置于该外管7，并且以在径向上具有间隙的方式与线圈5A、5B、5C对置。
[0028]外管7例如使用放置在磁场中时会形成磁路的磁性体、机械结构用碳钢钢管(STKM12A)等形成为圆筒状，并沿成为行程方向的轴向延伸。外管7的一端侧(图1及图2的右端侧)通过后述的结合部件23，以能够相对于缸体装置9的杆19摆动的方式结合。
[0029]在外管7的内周面侧，沿着轴向并列地配置有产生磁场的部件、即作为磁性部件的多个圆环状的永磁铁8。在该情况下，在轴向上相邻的各永磁铁8例如彼此形成为逆极性。例如，若将从外管7的一端侧(右侧或者左侧)数第奇数个的永磁铁8设为内周面侧为N极且外周面侧为S极的磁铁，则从一端侧数第偶数个的永磁铁8被设为内周面侧为S极且外周面侧为N极的磁铁。另外，如图3所示，在本实施方式的情况下，圆环状的永磁铁8具备多个圆弧状的磁铁元件8A。圆环状的永磁铁8通过沿周向排列多个圆弧状的磁铁元件8A，而成为构成为圆环状的分割型的永磁铁8。
[0030]若通过动力线ro、5E、5F向定子2的各线圈5A1和线圈5A2、线圈5B1和线圈5B2、线圈5C1和线圈5C2流动电流，则在流动于这些各线圈中的电流与转子6的永磁铁8之间产生电磁力，利用该电磁力在定子2 (线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)与转子6 (永磁铁8)之间产生推力(控制力、衰减力)。为了控制该电磁力并产生目标推力，经由动力线OT、5E、5F与各线圈5A1和线圈5A2、线圈5B1和线圈5B2、线圈5C1和线圈5C2连接的未图示的控制装置对在U相线圈5A1和线圈5A2、V相线圈5B1和线圈5B2、W相线圈5C1和线圈5C2中流动的电流值进行控制，以使得线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2所产生的电流磁通在电角中相对于永磁铁8的磁通错开90度(B卩，I / 2个永磁铁8)。
[0031]缸体装置9位于定子2以及转子6的内侧(内径侧)，且配置于车身侧与车轮侧之间。缸体装置9具备缸体10、杆19、导杆20、密封部件21以及活塞22。在缸体装置9的缸体10内封入有空气、氮气等气体和油液、润滑油等液体。在本实施方式中，缸体装置9构成为除了不可避免的阻力之外实际上不产生衰减力的缸体装置。因此，如后所述，在将缸体10内划分为杆侧空间(杆侧油室)A和底侧空间(底侧油室)B的活塞22，设置有始终使以上两个空间(油室)A、B之间连通的连通孔22A。另外，缸体10内的液体例如是少量的油(润滑油)。此外，缸体装置9不限定于不产生衰减力的缸体装置，也可以构成为产生衰减力的缸体装置。
[0032]缸体10的一端侧(图1以及图2的上端侧)设置于定子2的芯体4内，其另一端侧(图1以及图2的下端侧)安装于车身侧。缸体10具备:嵌合安装于芯体4的内周面侧的圆筒状的筒部件(管)11、嵌合固定于该筒部件11的另一端侧的安装杆12。在筒部件11的内侧插入有后述的杆19。设置于杆19的一端侧(图1以及图2的下端侧)的活塞22的外周面在筒部件11的内周面滑动。在筒部件11的一端侧(图1以及图2的上端侧)安装有后述的导杆20。作为活塞22进行滑动的部分的筒部件11的直径(外径以及内径)比导杆20中的成为用于安装后述的密封部件21的部位的安装部20B的直径(外径以及内径)小。由此，能够使缸体10 (筒部件11)的粗度变细(直径变小)并且能够使密封部件21的直径增大，能够同时实现缸体装置9 (以及电磁悬架装置I整体)的小型化和密封性的提高。
[0033]另一方面，安装杆12具有:形成为带阶梯的圆筒状且嵌合固定于筒部件11的另一端侧的固定部12A ;安装于成为车辆的弹簧上部件的车身侧的螺纹部12B。在安装杆12的内周面侧设置有分隔出一端侧(图1以及图2的右端侧)和另一端侧(图1以及图2的左端侦D的隔壁12C。安装杆12的一端侧具备退避孔12D，在电磁悬架装置I收缩的状态下，后述的杆19的前端侧进入该退避孔12D。隔着隔壁12C与该退避孔12D相反的一侧、即安装杆12的另一端侧具有布线孔12E，该布线孔12E用于配设动力线?、5E、5F以及后述的传感器线 15A、17A、18A。
[0034]这里，在安装杆12的另一端侧(车身侧)，在比后述的布线收纳壳体14的安装环14B靠一端侧(车轮侦D的位置设置有多个贯通孔12F、12G、12H，该贯通孔12F、12G、12H沿相对于轴中心线倾斜的方向贯通安装杆12的内周面与外周面之间。如图4所示，各贯通孔12F、12G、12H共计六个，包括:三根动力线用贯通孔12F，其供动力线?、5E、5F配设(插入)；一个温度传感器线用贯通孔12G，其配置于各个该动力线用贯通孔12F的径向相反侧(在周向上错开约180 °)，且供后述的温度传感器线15A配设(插入)；一对(两个)磁传感器线用贯通孔12H，其配置为从该温度传感器线用贯通孔12G向顺时针方向和逆时针方向分别错开约90。，且供后述的磁传感器线17A、18A配设(插入)。
[0035]换言之，动力线用贯通孔12F、温度传感器线用贯通孔12G、一对磁传感器线用贯通孔12H以在安装杆12的周向上彼此离开90。的方式配置。动力线OT、5E、5F以及各传感器线15A、17A、18A从车身侧通过安装杆12的布线孔12E，穿过各贯通孔12F、12G、12H，从安装杆12的内径侧向外径侧引出，以沿着安装杆12的外周面的方式在布线收纳壳体14内朝向车轮侧沿轴向延伸。
[0036]在该情况下，由于电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)配置于车身侦牝所以能够容易地从车身侧进行动力线OT、5E、5F以及各传感器线15A、17A、18A的布线的处理。
[0037]另外，在将安装杆12安装于车身侧的状态下，安装杆12的布线孔12E向收纳有搭载于车身的发动机(未图示)的发动机室13内开口。由此，发动机室13和外管7的内径侧的空间7A经由布线孔12E和后述的布线空间14D连通。其结果是，若外管7的内径侧的空间7A的容积随着电磁悬架装置I的伸缩(伸长、缩小)而变化,则发动机室13的空气在该空间7A进出。由此，能够抑制外管7的内径侧的空间7A、布线空间14D等的结露，能够实现防止性能恶化、提高耐久性、提高电气可靠性。
[0038]布线收纳壳体14设置于在轴向上与电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)分离的位置。在布线收纳壳体14内收纳有:与线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2连接的三根动力线OT、5E、5F ;与检测芯体4的温度的温度传感器15连接的一根温度传感器线15A ;与后述的磁传感器17、18连接的一对(两根)磁传感器线17A、18A。温度传感器15位于线圈5A、5B、5C的内周侧且设置(粘附)于芯体4。布线收纳壳体14在电磁悬架装置I收缩的状态下也不会使动力线OT、5E、5F以及传感器线15A、17A、18A暴露于外部。
[0039]布线收纳壳体14具备:筒状的壳体主体14A、固定于该壳体主体14A的一端侧(图1以及图2的左端侧)且安装于安装杆12的安装环14B、以及固定于壳体主体14A的另一端侦仪图1以及图2的右端侧)的封闭环14C。引出动力线?、5E、5F以及传感器线15A、17A、18A的布线孔14C1以在周向上分离的方式设置于封闭环14C。在布线收纳壳体14内划分出圆环状的布线空间14D。由壳体主体14A的内周面、安装环14B的侧表面、封闭环14C的侧表面、安装杆12以及筒部件11的外周面合计四个面(圆周面、侧表面)划分出圆环状的布线空间14D。
[0040]动力线?、5E、5F和传感器线15A、17A、18A以沿轴向延伸的方式配设在布线空间14D中。在该情况下，在布线收纳壳体14内，动力线OT、5E、5F、磁传感器线17A、温度传感器线15A、磁传感器线18A被配置为在周向上彼此分离90 。。
[0041]在布线收纳壳体14与电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)的轴向之间设置有传感器收纳壳体16。在传感器收纳壳体16内收纳有一对磁传感器17、18 (参照图2)，所述一对磁传感器17、18以彼此不同的原理检测永磁铁8的磁通。更具体而言，磁传感器17具备利用磁阻的变化来检测磁场的磁阻元件。磁传感器18具备利用霍尔效应来检测磁极(极性)的霍尔元件(霍尔器件)。这一对磁传感器17、18分别经由磁传感器线17A、18A与未图示的控制装置连接。在控制装置中，基于由一对磁传感器17、18检测到永磁铁8的磁场、极性等，对在电磁悬架装置I的控制中使用的永磁铁8的轴向位置(行程位置、伸缩位置)进行检测乃至计算等。此外，磁传感器17、18在传感器输出较小的情况下也可以内置增幅电路。
[0042]如图3所示，通过将一对磁传感器17、18收纳于传感器收纳壳体16中，传感器收纳壳体16构成为一个传感器单兀。在传感器收纳壳体16内，一对磁传感器17、18以错开180°的方式配置。另外，动力线OT、5E、5F以相对于这一对磁传感器17、18错开90°的方式配置。因此，通过使一对磁传感器17、18位于电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)的轴向端部侧，能够使一对磁传感器17、18难以受因向线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2通电而产生的磁铁磁通的弯曲、增磁、减磁的影响。在此基础上，由于一对磁传感器17、18处于相同的轴向位置，所以能够利用两个传感器17、18检测到大致相同的磁铁磁通。而且，由于动力线ro、5E、5F相对于各磁传感器17、18错开90°，所以能够减少在动力线?、5E、5F中流动的电流所带来的噪声的影响。此外，与磁传感器17、18连接的磁传感器线17A、18A从与磁传感器17、18相同的安装角度位置引出。
[0043]杆19的一端侧(图1以及图2的下端侧)插入缸体10，另一端侧(图1以及图2的上端侧)安装于车轮侧。杆19在缸体10的筒部件11内沿轴向延伸。使用螺母19A等在杆19的一端侧固定后述的活塞22。另一方面，杆19的另一端侧经由后述的导杆20向缸体10的外部突出。其突出端侧成为直径比轴向中间部的直径小的小径部19B。
[0044]小径部19B的基端侧经由台阶部19C与杆19的轴向中间部连续，后述的结合部件23以横跨台阶部19C和小径部19B的方式进行嵌合(嵌合固定)。另外，在小径部19B的前端侧固定有安装眼19D，该安装眼19D安装在成为车辆的弹簧下部件的车轮侧。而且，在杆19的轴向中间部安装有例如由弹性材料等构成的限位器19E。如图5所示，限位器19E在电磁悬架装置I完全伸长时与后述的导杆20 (的引导筒部20A)接触，缓和接触时产生的冲击。
[0045]导杆20在缸体10的一端侧(图1以及图2的上端侧)能够滑动地支承杆19。导杆20整体形成为带阶梯的圆筒状。导杆20具有引导筒部20A和安装部20B。引导筒部20A的外周面侧嵌合固定于缸体10的一端侧。引导筒部20A的内周面侧能够滑动地引导(导向)杆19的外周面。安装部20B形成为直径比引导筒部20A的直径大的筒部，在其内周面侧安装有后述的密封部件21。引导筒部20A和安装部20B由凸缘状的连续部20C—体地连接(连结)。
[0046]安装部20B的内径以及外径形成为比引导筒部20A的内径以及外径大。而且，安装部20B的外径以及内径形成为比缸体10的筒部件11的外径以及内径大。由此，能够同时实现缸体装置9的小型化与密封部件21的密封性的提高。
[0047]在导杆20的车轮侧设置有密封部件(油封)21。在缸体10内混合有气体以及液体。
[0048]这样混合的气体以及液体被密封部件21封入缸体10内。因此，密封部件21由在中心设置有供杆19插入的孔的金属板状的环状部件21A和烧接于该环状部件21A的内径侧的成为弹性材料的橡胶21B形成。也可以根据需要进一步在环状部件21A的外径侧烧接橡胶。
[0049]密封部件21的外径侧安装于导杆20的安装部20B。密封部件21的内径侧在其整周上与杆19的外周面滑动接触。由此，密封部件21对杆19与缸体10之间进行密封。这样，缸体10内的杆侧空间A以及底侧空间B被密封部件21密封。由此，铁粉等异物不会进入到缸体10内，能够减少杆19、导杆20、活塞22等的磨耗恶化、损伤。
[0050]在杆19的一端侧(图1以及图2的下端侧)设置有作为引导部件的活塞22。活塞22在缸体10内滑动。活塞22使用螺母19A等固定于杆19的一端侧，并以能够滑动的方式插嵌在缸体10内。在该情况下，活塞22将缸体10内划分成杆侧空间A和底侧空间B。在活塞22形成有使杆侧空间A与底侧空间B连通的连通孔22A。缸体10内的气体以及液体(例如，少量的润滑油)几乎无阻力地在活塞22的连通孔22A中流动，从而在缸体10与杆19之间实际上不产生衰减力。
[0051]杆19的另一端侧(图1以及图2的上端侧)经由结合部件23与外管7结合。结合部件23具备使杆19与外管7以能够摆动的方式结合的结合部。即，在本实施方式的情况下，构成为能够使电枢的芯体4 (内筒)与缸体10的结合部、外管7 (外筒)与杆19的结合部中的、外管7与杆19的结合部以能够摆动的方式结合。
[0052]作为结合部的结合部件23形成为能够弹性变形的弹性体。结合部件23具备:安装筒部23A，其嵌合固定外管7的一端侧(图1以及图2的上端侧);环状部23B，其从该安装筒部23A的一端部向径向内侧延伸 ；倾斜筒部23C，其从该环状部23B的内径侧向另一端侧(图1以及图2的下端侧)倾斜延伸，且越朝向另一端侧而径向尺寸越小；嵌合部23D，其设置于该倾斜筒部23C的内径侧，且以跨越杆19的小径部19B和台阶部19C的方式被嵌合固定。
[0053]嵌合部23D嵌合于杆19的小径部19B的基端侧。另外，嵌合部23D由台阶部19C与安装眼19D沿轴向夹持。这样，结合部件23与杆19结合且不会与杆19分离。
[0054]如上所述，结合部件23弹性变形。因此，由于横向力施加于车身与车轮之间，所以缸体10与杆19伴随着结合部件23的弹性变形等在径向上移动，缸体10的轴中心线与杆19的轴中心线错开。更具体而言，例如，倾斜筒部23C在环状部23B与嵌合部23D之间沿径向弹性变形。由此，外管7相对于杆19以嵌合部23D为摆动中心而摆动。此时，外管7(永磁铁8侦彳)与缸体10 (转子侦彳)之间的径向间隔(间隙)由后述的套筒24限制。由此，SP便施加横向力，电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)与设置于外管7的永磁铁8也能够维持在径向上分离(以具有间隔的方式对置)的状态。
[0055]在外管7与布线收纳壳体14之间设置有作为定位部件的套筒24，该套筒24实现电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)与永磁铁8的径向上的定位。套筒24经由布线收纳壳体14允许与缸体10结合的电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)和设置于外管7的永磁铁8的轴线方向上的相对移动，并且限制两者的径向上的相对移动
[0056]套筒24的外周面侧固定于外管7的一端侧。套筒24的内周面在布线收纳壳体14上滑动，以使得布线收纳壳体14能够相对于外管7在轴向上相对移动，并且线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2与永磁铁8不接触的范围内的布线收纳壳体14与外管7之间能够在径向上略微相对移动。
[0057]在结合部件23伴随着横向力施加于车身与车轮之间而弹性变形时，套筒24限制该结合部件23的最大弹性变形量，以使得电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)不与永磁铁8接触(抵接)。另外，在套筒24设置有对外管7与布线收纳壳体14之间进行密封的弹性材制的密封部件24A。密封部件24A抑制铁粉等异物进入到外管7的内径侧的空间7A。
[0058]本实施方式的电磁悬架装置I具有上述结构，接下来对其工作进行说明。[0059]例如，在将电磁悬架装置I沿上下方向纵向放置的状态(例如，缸体10为上侧且杆19为下侧的倒立型)夹装在车辆的弹簧上部件(车身侧)与弹簧下部件(车轮侧)之间的情况下，如果车辆在上、下方向上振动，则力沿行程方向(轴向)作用于电磁悬架装置I。与该力相应地，定子2和转子6与缸体10和杆19 一起进行相对移动。此时，规定的电流与各永磁铁8的磁极位置相应地在线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2中流动，从而能够调整电磁悬架装置I的衰减力，能够提高车辆的乘坐舒适度、操纵稳定性。此外，在本实施方式中，在缸体10与杆19进行相对移动时，在以上缸体10与杆19之间实际上不产生衰减力。
[0060]这里，力也与路面状态、行驶状态相应地沿行程方向以外的方向作用于电磁悬架装置I。例如，在越过路面的突起的情况、车辆转弯时，除了行程方向的力以外，横向的力(横向力)也作用于电磁悬架装置I。若缸体10和杆19因该横向力而倾向于伴随着弹性变形等在径向上移动(缸体10的轴中心线与杆19的轴中心线偏离)，则结合部件23弹性变形，从而外管7相对于杆19摆动。由此，即便施加横向力，也能够维持电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2 )与永磁铁8在径向上分离的状态，能够抑制两者接触。
[0061]即，根据本实施方式，在电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)的内侧设置有与电枢的芯体4结合的缸体10、与成为磁场侧的外管7结合的杆19，并且将其中的缸体10安装于车身侧，将杆19安装于车轮侧。因此，若横向力施加于车身与车轮之间，则能够在缸体10与杆19之间的至少两处位置支承(支撑)该横向力，具体而言能够在缸体10的筒部件11 (的内周面)与活塞22 (的外周面)的滑动部位以及导杆20的引导筒部20A (的内周面)与杆19 (的外周面)的滑动部位这两处位置支承该横向力。
[0062]在这种情况下，外管7与杆19与的结合部利用结合部件23以能够摆动的方式结合。因此，若通过施加横向力，使缸体10与杆19倾向于在径向上移动(缸体10的轴中心线与杆19的轴中心线错开)，则外管7相对于杆19摆动。由此，能够维持电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2 )与永磁铁8在径向上分离(以具有间隔的方式对置)的状态。
[0063]在这种情况下，在外管7与布线收纳壳体14之间设置有套筒24，该套筒24允许外管7与布线收纳壳体14的轴向上的相对移动并且限制(以不使两者接触的方式限制)径向上的相对移动。由此，在施加横向力时，能够利用结合部件23的弹性变形吸收该横向力，并且能够原样维持电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)与永磁铁8在径向上分离(以具有间隙的方式对置)的状态。
[0064]因此，例如即使减小电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)与永磁铁8之间的径向间隔，也能够抑制电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)与永磁铁8因横向力而接触。其结果是，能够确保电磁悬架装置I的小型化、电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)与永磁铁8的耐久性。除此以外，能够在电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)与永磁铁8之间产生较大的力(推力、控制力)，能够实现电磁悬架装置I的性能的提高。
[0065]而且，由于在缸体10内使气体以及液体混合，所以其中的液体成为润滑油，能够对缸体10与杆19的滑动部位进行润滑。由此，能够提高至少两处滑动部位(缸体10与活塞22的滑动部位以及导杆20与杆19的滑动部位)的滑动性。在该情况下，由于缸体10内的气体以及液体被设置于导杆20的密封部件21密封，所以能够减少铁粉等异物进入缸体10内而导致的磨耗恶化、损伤，能够实现耐久性的提高。[0066]另外，在本实施方式中使用的液体的量较少，少至以下程度:在将电磁悬架装置I沿上下方向纵向放置在车辆的弹簧上部件(车身侧)与弹簧下部件(车轮侧)之间的状态下、也就是说在使用缸体10为上侧且杆19为下侧的倒立型时，导杆20以及密封部件21始终浸溃于液面。这是因为，如果液体的量增加直到成为例如上述日本特开2004 - 278783号公报那样的接近油压缓冲器的状态，则会产生液体所带来的阻尼力，有损电磁悬架的功能。详细地说，会导致在响应性方面优异的电磁悬架的功能因液体所带来的阻尼功能而产生延迟。因此，本申请的特征在于使用倒立型，从而即便减少在本实施方式中使用的液体的量也能够对滑动部进行润滑。
[0067]根据本实施方式，缸体10构成为，使供活塞22进行滑动的部分即筒部件11的外径比导杆20中的用于安装密封部件21的安装部20B的直径小。由此，能够使缸体10的粗度变细(直径减小)并且能够增大密封部件21的直径，能够同时实现缸体装置9 (以及电磁悬架装置I整体)的小型化与密封性的提高。
[0068]根据实施方式，将用于收纳磁传感器17、18的传感器收纳壳体16设置在布线收纳壳体14与电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)之间的轴向上。
[0069]由此，能够使位于电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)的轴向端部侧的传感器收纳壳体16内的磁传感器17、18(磁阻元件、霍尔器件)难以受到因向线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2通电而产生的磁铁磁通的弯曲、增磁、减磁的影响，能够精度良好地进行永磁铁8的磁铁磁通的检测。
[0070]磁传感器17、18 (磁阻元件、霍尔器件)想要获得永磁铁8的信息，但由于不希望受到线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2所产生的磁通的影响，所以优选磁传感器17、18放置在离开线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2的位置。因此，磁传感器17、18的配置部位虽选择线圈与线圈之间的轴向上的位置，但根据上述理由，磁传感器17、18配置于线圈的轴向端，尽可能抑制线圈所产生的影响(磁铁磁通的弯曲、增磁、减磁的影响)。
[0071 ] 即，无论是否向线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2通电(在通电时或未通电时)，都能够检测到相同的磁铁磁通，能够容易地、精度良好地进行永磁铁8的位置以及行程位置的检测乃至其计算。
[0072]而且，在传感器收纳壳体16内以错开180°的方式配置磁传感器17、18。由此，能够将磁阻元件和霍尔器件配置在相同的轴向位置，能够利用磁阻元件与霍尔器件这两者检测到大致相同的磁铁磁通。因此，能够在不考虑传感器17、18之间的轴向的安装位置差的情况下进行永磁铁8的位置以及行程位置的检测乃至其计算，能够使位置检测乃至其计算变容易，能够实现精度提闻。
[0073]而且，将连接于线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2的动力线?、5E、5F以相对于作为磁传感器17、18的磁阻元件与霍尔器件错开90°的方式配置在传感器收纳壳体16内。因此，能够减少伴随着在动力线OT、5E、5F中流动的电流而产生于磁传感器17、18的噪声的影响。
[0074]由于流动大电流的动力线?、5E、5F错开角度，所以能够减少动力线对连接于传感器信号线的磁阻元件与霍尔器件造成的的噪声的影响。
[0075]根据本实施方式，由于电枢(芯体4以及线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2)配置在车身侧，所以能够容易地从车身侧对线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2进行布线的处理。另夕卜，由于永磁铁8配置在线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2的外周侧，所以永磁铁8的磁铁磁通沿随着从外径侧向内径侧而截面积变小的方向流动。即，磁通密度虽与距离的平方成反比例，但由于沿随着从外径侧向内径侧而截面积变小的方向流动，所以能够减缓磁通密度的降低。由此，即使线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2与永磁铁8之间的(径向上的)距离变化，也能够将所产生的力(推力、控制力)的变化抑制到较小。另外，即使磁传感器17、18与永磁铁8之间的(径向的)距离变化，也能够将传感器输出的变化抑制到较小，能够实现位置检测乃至其计算的高精度化、容易化。
[0076]根据本实施方式，利用作为能够弹性变形(具有倾斜筒部23C)的弹性体的结合部件23构成以能够摆动的方式结合的结合部即杆19与外管7的结合部。因此，在施加横向力时，由于结合部件23弹性变形，所以外管7相对于杆19摆动，由此，能够稳定地维持线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2与永磁铁8沿径向分离的状态。
[0077]根据本实施方式，使外管7的内径侧的空间7A与发动机室13连通。因此，在外管7的内径侧的空间7A的容积伴随着定子2与转子6的相对移动(缸体10与杆19相对移动)而变化时，发动机室13内的空气在该空间7A进出。由此，能够抑制外管7的内径侧的空间7A的结露，能够实现防止性能恶化、耐久性的提高、电气可靠性的提高。
[0078]接下来，图6表示本发明的第二实施方式。本实施方式的特征在于，利用能够弹性变形的弹性体和球面轴承构成外筒(外管)与杆的结合部。此外，在本实施方式中，对与上述第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并省略其说明。
[0079]杆19的另一端侧(图6的上端侧)经由结合部件31和球面轴承32与外管7结合。结合部件31以及球面轴承32构成使杆19与外管7以能够摆动的方式结合的结合部。
[0080]结合部件31作为能够弹性变形的弹性体而形成，其具备:安装筒部31A，其嵌合固定外管7的一端侧(图6的上端侧);环状部31B，其从该安装筒部31A的一端部向径向内侧延伸；倾斜筒部31C，其从该环状部31B的内径侧朝向另一端侧(图6的下端侧)倾斜延伸，且越朝向另一端侧，直径尺寸越小；嵌合部31D，其设置于该倾斜筒部31C的内径侧，并且兼作球面轴承32的外圈(壳体)32A。
[0081]球面轴承32具备外圈(壳体)32A和内圈32B。外圈(壳体)32A与结合部件31形成为一体，在内周面侧形成有球状凹面。内圈32B的外周面侧形成为球面凸面，以能够摆动的方式嵌合于外圈32A。另外,该内圈32B的内径侧嵌合固定于杆19的小径部19B。球面轴承32的内圈32B嵌合于杆19的小径部19B的基端侧，并且由台阶部19C与安装眼19D沿轴向夹持，从而结合部件31以及球面轴承32结合于杆19且不与杆19分离。
[0082]若横向力施加于车身与车轮之间，从而使缸体10和杆19倾向于伴随着弹性变形等而沿径向移动(缸体10的轴中心线与杆19的轴中心线错开)，则结合部件31以球面轴承32的内圈32B为摆动中心而摆动(在必要的情况下，倾斜筒部31C弹性变形)。由此，外管7相对于杆19摆动，无论是否存在横向力，都能够维持线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2与永磁铁8沿径向分离(以具有间隔的方式对置)的状态。
[0083]如此，在以此方式构成的第二实施方式中，能够获得与上述第一实施方式大致相同的作用效果。特别是，在第二实施方式中，杆19与外管7的结合部具备:作为能够弹性变形的弹性体的结合部件31 ;外圈32A相对于内圈32B摆动的球面轴承32。因此，在施加横向力时，能够利用球面轴承32的摆动(在必要的情况下利用结合部件31的弹性变形)更加稳定地维持线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2与永磁铁8沿径向分离的状态。而且，在使用球面轴承32的情况下，由于球面轴承32的外圈32A相对于内圈32B摆动位移，所以能够使伴随着结合部件31弹性变形时的弹性变形而来的反作用力不会施加于外管7。由此，能够减少施加于套筒24的力，能够提高该套筒24的耐久性。此外，结合部件31能够构成为不进行弹性变形。
[0084]接下来，图7表示本发明的第三实施方式。本实施方式的特征在于，使外筒的内径侧的空间与干燥器连接(连通)。此外，在本实施方式中，对与上述第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记并省略其说明。
[0085]与上述第一实施方式的结合部件23相同，使外管7与杆19以能够摆动的方式结合的结合部件41具备安装筒部41A、环状部41B、倾斜筒部41C以及嵌合部41D。在安装筒部41A设置有贯通内周面与外周面之间的贯通孔41A1。通过使与干燥器42相通的通气管42A连接于贯通孔41A1而使外管7的内径侧的空间7A与干燥器42连接(连通)。干燥器42对在外管7的内径侧的空间7A内进出的气体进行干燥。
[0086]如此，在以此方式构成的第三实施方式中，能够获得与上述第一实施方式大致相同的作用效果。特别是，在第三实施方式中，若外管7的内径侧的空间7A的容积伴随着电磁悬架装置I的伸缩(伸长、缩小)而变化，则利用干燥器42干燥后的空气在该空间7A进出。由此，能够抑制外管7的内径侧的空间7A的结露，能够实现防止性能恶化、耐久性的提高、电气可靠性的提高。
[0087]接下来，图8表示本发明的第四实施方式。本实施方式的特征在于，使设置有磁性部件的外筒的轴向两端部的壁厚比轴向中间部的壁厚薄(使中间部的壁厚比两端部的壁厚厚)。此外，在本实施方式中，对与上述第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记并省略其说明。
[0088]成为外筒的外管51形成为圆筒状，并且沿着成为行程方向的轴向延伸。这里，对于外管51而言，使轴向的一端部5IA以及另一端部5IB的壁厚比轴向的中间部5IC的壁厚薄。相反地说，使外管51的中间部51C的壁厚比两端部51A、51B的壁厚厚。
[0089]在以此方式构成的第四实施方式中，能够获得与上述第一实施方式大致相同的作用效果。特别是，在第四实施方式中，能够使设置有永磁铁8的外管51的轴向中间部51C的壁厚增厚。由此，能够在行驶安定控制(走安制御)等需要较大的控制力的轴向中间部51C(行程中央附近)抑制磁饱和，能够获得较大的产生力。另一方面，通过在不需要较大的控制力的轴向的一端部51A以及另一端部51B使壁厚减薄，能够在全部行程产生所需的控制力并且能够实现轻量化。而且，由于能够使分别靠近车身侧与车轮侧的安装部位的外管51的一端部51A以及另一端部51B小型化(小径化)，能够抑制车身侧以及车轮侧的干涉。
[0090]接下来，图9表示本发明的第五实施方式。本实施方式的特征在于，在磁性部件与线圈部件之间配置有磁性体。此外，在本实施方式中，对与上述第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记并省略其说明。
[0091 ] 在永磁铁8与线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2之间即永磁铁8的内周面侧配置有作为磁性体的环状部件61。环状部件61使用放置于磁场中时形成磁路的磁性体(磁性材料)、例如、机械结构用碳钢钢管(STKM12A)等形成为圆筒状，在该环状部件61的外周面侧设置有与永磁铁8的端部嵌合的小径部61A。环状部件61被配置为，在外管7的内径侧架设在沿轴向相邻的永磁铁8之间。
[0092]在以此方式构成的第五实施方式中，能够获得与上述第一实施方式大致相同的作用效果。特别是，在第五实施方式中，在永磁铁8与线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2之间配置磁性体制的环状部件61。因此，能够减少磁路的磁阻，能够实现高价的永磁铁8的小型化并且能够产生较大的力(推力、控制力)。另外，也能够利用环状部件61保护永磁铁8。
[0093]此外，在上述第一实施方式中，列举使动力线用贯通孔12F、温度传感器线用贯通孔12G以及一对磁传感器线用贯通孔12H以彼此离开90。的方式配置(在周向上等间隔地配置)在安装杆12的情况为例进行了说明。但是本发明并不局限于此，例如，也可以如图10所示的第一变形例那样，使一对磁传感器线用贯通孔12H以偏向温度传感器线用贯通孔12G侦彳(远离动力线用贯通孔12F)的方式配置(在周向上不等间隔地配置)。在该情况下，能够扩大传感器线15A、17A、18A与动力线?、5E、5F之间的间隔，能够减少流动有大电流的动力线OT、5E、5F对传感器线15A、17A、18A造成的噪声的影响。
[0094]在上述第一实施 方式中，列举分别从一对磁传感器17、18引出磁传感器线17A、18A的情况为例进行了说明。但本发明并不局限于此，例如，也可以如图11所示的第二变形例那样，从一对磁传感器17、18引出共用(例如，电源、GND线共用)的磁传感器线71。在该情况下，能够将磁传感器线用贯通孔12H设为一个，除此以外，能够实现布线数量减少所带来的布线处理的提闻，以及断路、短路的危险的减少等。
[0095]在上述第一实施方式中，列举使外管7 (外筒)的内径侧的空间7A与发动机室13连通的情况为例进行了说明。但本发明并不局限于此，例如，也可以使外筒的内径侧的空间与乘坐人员所搭乘的车厢内连通。在该情况下，也能够抑制外筒的内径侧的空间的结露，能够实现防止性能恶化、耐久性的提高、电气可靠性的提高。
[0096]在上述第二实施方式中，列举使外管7与杆19经由结合部件31和球面轴承32这两者而结合的情况为例进行了说明。但本发明并不局限于此，例如，也可以仅利用球面轴承构成能够摆动的结合部。另外，对于能够摆动的结合部，除了使结合部件构成为由于具有倾斜筒部而能够弹性变形的弹性体或在结合部中使用球面轴承的结构之外，只要是例如使结合部件的局部的壁厚变薄而使该部位构成能够弹性变形的部位等、使成为结合对象的一对部件之间以能够摆动的方式结合即可，能够采用各种结合结构。
[0097]在上述第四实施方式中，列举使外管51的轴向两端部51A、51B的壁厚比轴向中间部51C的壁厚薄的情况为例进行了说明。但本发明并不限于此，例如，也可以使设置有磁性部件的外筒或者内筒的轴向一端部与另一端部中的任一端部的壁厚比中间部的壁厚薄。
[0098]在上述各实施方式中，列举使电枢的芯体4 (内筒)与缸体10的结合部、磁场侧的外管7 (外筒)与杆19的结合部中的、外管7与杆19的结合部以能够摆动的方式结合的情况为例进行了说明。但本发明并不局限于此，例如，也可以使内筒与缸体的结合部、外筒与杆的结合部中的、内筒与缸体的结合部以能够摆动的方式结合。另外，也可以使内筒与缸体的结合部、外筒与杆的结合部这两个结合部以能够摆动的方式结合。而且，也可以使内筒与杆结合并且使外筒与缸体结合。
[0099]在上述各实施方式中，列举利用设置于与内筒对应的芯体4的线圈5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2 (线圈部件)和设置于与外筒对应的外管7的永磁铁8 (磁性部件)构成筒状电磁式线性致动器的情况为例进行了说明。但本发明并不局限于此，例如，也可以利用设置于外筒的线圈(线圈部件)和设置于内筒的永磁铁(磁性部件)构成筒状电磁式线性致动器。
[0100]在上述各实施方式中，列举将定子2安装于车辆的弹簧上部件(例如车身侧)并且将转子6安装于车辆的弹簧下部件(例如车轮侧)的情况为例进行了说明。但本发明并不局限于此，例如，也可以将定子安装于车辆的弹簧下部件并且将转子安装于车辆的弹簧上部件。
[0101]在上述各实施方式中，列举将电磁悬架装置I以纵向放置的状态安装于机动车等车辆的情况为例进行了说明，但本发明并不局限于此，例如，也可以将电磁悬架以横向放置的状态安装于铁道车辆等车辆。
[0102]在上述各实施方式中，列举将电磁悬架装置I安装于车辆的情况为例进行了说明，但本发明并不局限于此，例如，也可以用作在成为振动源的各种机器、建筑物等中使用的电磁悬架装置。
[0103]而且，在上述各实施方式中，列举横截面形状为圆形的线性电动机、即将定子2以及转子6形成为圆筒状的情况为例进行了说明。但本发明并不局限于此，例如，也可以利用横截面形状为I形(平板状)、矩形状、H形的线性电动机等横截面形状为圆形以外的筒状的线性电动机构成。
[0104]根据以上实施方式，能够实现电磁悬架装置的小型化、性能的提高、耐久性的提闻。
[0105]根据一实施方式，在内筒的内侧设置有与内筒和外筒中的一方结合的缸体以及与另一方结合的杆，并且将其中的缸体安装于车身侧，将杆安装于车轮侧。因此，若横向力施加于车身与车轮之间，则能够在缸体与杆之间的至少两处位置支承(支撑)该横向力，具体而言，能够在缸体(的内周面)与活塞(的外周面)的滑动部位以及导杆(的内周面)与杆(的外周面)的滑动部位这两处位置支承该横向力。
[0106]在这种情况下，内筒或者外筒中的一方与缸体的结合部、以及/或者另一方与杆的结合部以能够摆动的方式结合。因此，在通过施加横向力而使缸体和杆倾向于伴随着弹性变形等而在径向上移动(缸体的轴中心线与杆的轴中心线错开)，则外筒以及/或者内筒利用能够摆动的结合部相对于缸体或者杆摆动。由此，设置于内筒或者外筒中的一方的线圈部件与设置于另一方的磁性部件能够维持在沿径向分离(以具有间隔的方式对置)的状态。
[0107]在该情况下，能够摆动的结合部例如设置有套筒等定位部件，该定位部件限制(设定)线圈部件与磁性部件的位置关系，以使得线圈部件与磁性部件在最大幅度摆动的状态下也不接触(抵接)，并且/或者该定位部件在内筒与外筒之间(线圈部件与磁性部件之间)允许两者的轴向上的相对移动并且限制径向上的相对移动(限制两者不接触)。由此，在施加横向力时，能够利用可摆动的结合部释放该横向力，并且能够原样维持使内筒与外筒(线圈部件与磁性部件)沿径向分离(以具有间隙的方式对置)的状态。
[0108]因此，即使减小例如线圈部件与磁性部件的径向上的间隔，也能够抑制线圈部件与磁性部件因横向力而接触。其结果是，能够确保电磁悬架装置的小型化、线圈部件与磁性部件的耐久性。除此之外，能够在线圈部件与磁性部件之间产生较大的力(推力、控制力)，能够实现电磁悬架装置的性能的提高。
[0109]而且，由于在缸体内使气体以及液体混合，由于其中的液体成为润滑油而能够对缸体与杆的滑动部位进行润滑。由此，能够提高至少两处滑动部位(缸体与活塞的滑动部位、以及导杆与杆的滑动部位)的滑动性。在该情况下，由于缸体内的气体以及液体被设置于导杆的密封部件密封，所以能够减少铁粉等异物进入到缸体内所导致的磨耗恶化、损伤，能够实现耐久性的提闻。
[0110]根据一实施方式，使缸体的供引导部件进行滑动的部分的外径比导杆中的用于安装密封部件的安装部的直径小。由此，能够使缸体的粗度变细(直径减小)并且能够使密封部件的直径增大，能够同时实现装置整体的小型化与密封性的提高。
[0111]根据一实施方式，将用于进行磁性部件的位置检测的磁传感器、即、磁阻元件和霍尔器件收纳于传感器收纳壳体，并且将传感器收纳壳体设置在布线收纳壳体与线圈部件的轴向之间。由此，能够使位于线圈部件的轴向端部侧的传感器收纳壳体内的磁阻元件和霍尔器件难以受到因向线圈部件通电而产生的磁铁磁通的弯曲、增磁、减磁的影响，能够以精度良好地进行磁性部件的磁铁磁通的检测。即，无论是向线圈部件通电、还是不通电(在通电时或未通电时)，都能够检测到相同的磁铁磁通，能够以精度良好地、容易地进行磁性部件的位置以及行程位置的检测乃至其计算。
[0112]而且，将磁阻元件与霍尔器件以错开180°的方式配置在传感器收纳壳体内。由此，能够将磁阻元件与霍尔器件配置于相同的轴向位置，能够利用磁阻元件和霍尔器件这两者检测到大致相同的磁铁磁通。因此，能够在不考虑传感器之间的轴向安装位置差的情况下进行磁性部件的位置以及行程位置的检测乃至其计算，能够实现位置检测乃至其计算的容易化、精度提闻。
[0113]而且，在传感器收纳壳体内，使连接于线圈部件的动力线以相对于作为磁传感器的磁阻元件和霍尔器件错开90°的方式配置。因此，能够减少伴随着在动力线中流动的电流而产生于磁传感器的噪声的影响。
[0114]根据一实施方式，由于设置有线圈部件的内筒配置在车身侧，所以能够容易地从车身侧对线圈部件进行布线处理。另外，由于磁性部件配置在线圈部件的外周侧，所以磁性部件的磁铁磁通向随着从外径侧朝向内径侧而截面积变小的方向流动。即，磁通密度虽与距离的平方成反比例，但由于向随着从外径侧朝向内径侧而截面积变小的方向流动，因此能够减缓磁通密度的降低。由此，即使线圈部件与磁性部件之间的径向距离变化，也能够将所产生的力(推力、控制力)的变化抑制到较小。另外，在将磁传感器配置于磁性部件的内周侧的情况下，即使磁传感器与磁性部件之间的径向距离变化，也能够将传感器输出的变化抑制到较小，能够实现位置检测乃至其计算的高精度化、容易化。
[0115]根据一实施方式，利用能够弹性变形的弹性体以及/或者球面轴承构成以能够摆动的方式结合的结合部。因此，在施加横向力时，通过结合部弹性变形，并且/或者球面轴承沿着球面移动，从而外筒以及/或者内筒相对于缸体或者杆摆动。由此，即使施加横向力，也能够稳定地维持内筒与外筒(线圈部件与磁性部件)沿径向分离的状态。
[0116]根据一实施方式，使外筒的内径侧的空间与发动机室或者车厢内连通。因此，在外筒的内径侧的空间容积伴随着外筒与内筒的相对移动而变化时，发动机室或者车厢内的空气在外筒的内径侧的空间进出。由此，能够抑制外筒的内径侧的空间的结露，能够实现性能恶化的防止、耐久性的提高、电气可靠性的提高。
[0117]根据一实施方式，使外筒的内径侧的空间与干燥器连接。因此，在外筒的内径侧的空间容积伴随着外筒与内筒的相对移动而变化时，利用干燥器干燥后的空气在外筒的内径侧的空间进出。由此，能够抑制外筒的内径侧的空间的结露，能够实现性能恶化的防止、耐久性的提高、电气可靠性的提高。
[0118]根据一实施方式，能够使设置有磁性部件的外筒或者内筒的轴向中间部的壁厚增厚。由此，能够在行驶安定控制等需要较大的控制力的轴向中间部(行程中央附近)抑制磁饱和，能够获得较大的产生力。另一方面，通过在不需要较大的控制力的轴向的一端部以及/或者另一端部减薄壁厚，能够在全部行程中产生必要的控制力，并且能够实现轻量化。而且，由于能够使外筒或者内筒的靠近向车身侧或者车轮侧安装的安装部位的轴向端部小型化，所以能够抑制与车身侧以及/或者车轮侧发生干涉。
[0119]根据一实施方式，在磁性部件与线圈部件之间配置磁性体。因此，能够减少磁路的磁阻，能够实现高价的磁性部件的小型化并且能够产生较大的力(推力、控制力)。另外，能够实现利用磁性体保护磁性部件。
[0120]虽然以上详细说明了本发明的实施方式，但对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明主旨的范围内能够对上述实施方式进行各种改进。与此相应地，这些改进都应该包含在本发明要求保护的范围内。
[0121]本发明要求日本专利申请号2013-038982、申请日为2013年2月28日的优先权。
[0122]本发明在此援引上述日本专利申请号2013-038982、申请日为2013年2月28日的在先申请的说明书、权利要求书及附图的全部内容。
【权利要求】
1.一种电磁悬架装置，其特征在于，夹装在车身与车轮之间且具有筒状电磁式线性致动器， 所述筒状电磁式线性致动器具有: 线圈部件(5A1、5B1、5C1、5A2、5B2、5C2 )，其设置在能够进行相对移动的同轴状的内筒或者外筒中的一者上； 磁性部件(8)，其设置在所述内筒或者外筒中的另一者上，并且与该线圈部件对置； 所述电磁悬架装置还具有: 缸体(10 )，其一端侧设置在所述内筒内，另一端侧安装在所述车身侧； 杆(19 )，其一端侧插入所述缸体(10 )，另一端侧安装在所述车轮侧； 导杆(20)，其在所述缸体(10)的一端侧能够滑动地支承所述杆(19)； 密封部件(21)，其设置在该导杆(20)的车轮侧，并且对在所述缸体(10)内混合的气体以及液体进行密封； 引导部件(22)，其设置在所述杆(19)的一端侧，并且在所述缸体(10)内滑动， 所述内筒(4)及所述外筒(7)中的一者与所述缸体(10)结合， 所述内筒(4)及所述外筒(7)中的另一者与所述杆(19)结合， 该电磁悬架装置具备第一状态或第二状态中的任一种状态，在所述第一状态下，所述内筒及所述外筒中的一者与所述缸体的结合部(24)以能够摆动的方式结合；在所述第二状态下，所述内筒及所述外筒中的另一者与所述杆的结合部(23)以能够摆动的方式结合。
2.根据权利要求1所述的电磁悬架装置，其特征在于， 所述密封部件(21)在板状的环状部件的内径侧烧接有橡胶， 所述导杆(19)具有用于安装所述密封部件的安装部， 所述缸体(10)的供所述引导部件(22)进行滑动的部分的外径比所述导杆的安装部(20B)的直径小。
3.根据权利要求1所述的电磁悬架装置，其特征在于， 在沿轴向与所述线圈部件分离的位置设置有布线收纳壳体(14)，该布线收纳壳体(14)收纳与该线圈部件连接的动力线， 在该布线收纳壳体(14)与所述线圈部件之间的轴向上设置有传感器收纳壳体(16)，在传感器收纳壳体(16)内，磁阻元件(17)与霍尔器件(18)错开180°地配置，并且所述动力线相对于所述磁阻元件和霍尔器件错开90°地配置。
4.根据权利要求1所述的电磁悬架装置，其特征在于， 所述线圈部件设置于所述内筒(4 )， 所述磁性部件(8)设置在成为所述线圈部件的外周侧的所述外筒(7)， 所述内筒(4)配置于所述车身侧，并且所述外筒(8)配置于所述车轮侧。
5.根据权利要求1所述的电磁悬架装置，其特征在于， 以能够摆动的方式与所述杆结合的所述结合部(23)由能够弹性变形的弹性体以及/或者球面轴承构成。
6.根据权利要求1所述的电磁悬架装置，其特征在于， 所述外筒(7)的内径侧的空间与收纳有搭载在所述车身的发动机的发动机室或者乘坐人员所搭乘的车厢(13)内连通。
7.根据权利要求1所述的电磁悬架装置，其特征在于， 所述外筒(7)的内径侧的空间连接于对进出该空间内的气体进行干燥的干燥器(42)。
8.根据权利要求1所述的电磁悬架装置，其特征在于， 设置有所述磁性部件(8)的外筒或者内筒的轴向一端部以及/或者另一端部的壁厚比轴向中间部的壁厚薄。
9.根据权利要求1所述的电磁悬架装置，其特征在于， 在所述磁性部件(8)与 线圈部件之间配置有磁性体。
【文档编号】F16F15/03GK104019180SQ201410073574
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2013年2月28日
【发明者】南原章吾, 山冈史之, 内海典之, 李友行 申请人:日立汽车系统株式会社