(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-29
(45)【発行日】2022-04-06
(54)【発明の名称】電磁緩衝器
(51)【国際特許分類】
F16F 15/03 20060101AFI20220330BHJP
F16F 15/023 20060101ALI20220330BHJP
F16F 9/02 20060101ALI20220330BHJP
F16F 9/42 20060101ALI20220330BHJP
H02K 41/03 20060101ALI20220330BHJP
B60G 17/00 20060101ALI20220330BHJP
B60G 17/015 20060101ALI20220330BHJP
【ＦＩ】
F16F15/03 G
F16F15/023 Z
F16F9/02
F16F9/42
H02K41/03 A
B60G17/00
B60G17/015 Z
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019017307
(22)【出願日】2019-02-01
(65)【公開番号】P2020125781
(43)【公開日】2020-08-20
【審査請求日】2021-07-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000000929
【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100122323
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 憲
(72)【発明者】
【氏名】黒岩 功
(72)【発明者】
【氏名】近藤 卓宏
(72)【発明者】
【氏名】野間 達也
【審査官】鵜飼 博人
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－２４０９８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２５７１８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－２８７６２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０６２７３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２８６３６２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｆ １５／００－ １５／３６
Ｆ１６Ｆ ９／００－ ９／５８
Ｂ６０Ｇ １７／００
Ｈ０２Ｋ ４１／００－ ４１／０６
Ｂ６０Ｇ １７／０１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
非磁性体のシリンダと、前記シリンダの内周に移動自在に挿入されるピストンロッドと、
前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるとともに前記ピストンロッドに設けられて前記シリンダ内に伸側室を区画する伸側ピストンと、
前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるとともに、前記伸側ピストンに対して軸方向に間隔を開けて前記ピストンロッドに設けられて前記シリンダ内に圧側室を区画する圧側ピストンと、
前記ピストンロッドの前記伸側ピストンと前記圧側ピストンとの間に装着される筒状の電機子と、前記シリンダの外周に設けられて前記電機子に対向する筒状の界磁とを有するリニアモータと、
前記伸側室と前記圧側室とに充填される気体と、
前記電機子に面する冷却通路と、
前記伸側室を前記冷却通路に連通するとともに前記伸側室から前記冷却通路に向かう気体の流れに抵抗を与える伸側制限部と、
前記伸側室を前記冷却通路に連通するとともに前記冷却通路から前記伸側室に向かう気体の流れのみを許容する伸側整流部と、
前記圧側室を前記冷却通路に連通するとともに前記圧側室から前記冷却通路に向かう気体の流れに抵抗を与える圧側制限部と、
前記圧側室を前記冷却通路に連通するとともに前記冷却通路から前記圧側室に向かう気体の流れのみを許容する圧側整流部とを備えた
ことを特徴とする電磁緩衝器。
【請求項2】
前記電機子は、筒状であって外周に複数の環状のスロットを有する筒状のコアと、前記スロットに装着される巻線とを有し、前記冷却通路は、前記ピストンロッドの外周と前記コアの内周との間の環状の空隙により形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電磁緩衝器。
【請求項3】
前記コアは、内周に筒状の放熱板を有することを特徴とする請求項２に記載の電磁緩衝器。
【請求項4】
前記コアは、外周から開口して前記冷却通路に通じる通気孔を有することを特徴とする請求項２または３に記載の電磁緩衝器。
【請求項5】
前記伸側制限部および前記伸側整流部は、前記伸側ピストンに設けた切欠を備えた環状のチェックバルブであって、前記圧側制限部および前記圧側整流部は、前記圧側ピストンに設けた切欠を備えた環状のチェックバルブである
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電磁緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電磁緩衝器に関する。
【背景技術】
【0002】
電磁緩衝器は、たとえば、電機子と界磁とでなるリニアモータを備えており、リニアモータが発生する推力を自動車の車体の振動を抑制する減衰力として、或いは、車体の姿勢を制御する制御力として利用する。
【0003】
このような電磁緩衝器では、リニアモータの推力を減衰力或いは制御力として利用するが、リニアモータに推力を発生させるには、電機子に設けられた巻線への通電が必要であり、大きな減衰力を発生させるには巻線に供給する電流量も大きくなる。
【0004】
巻線に与える電流量が大きくなると巻線が発熱して高温となり、電磁緩衝器の内部の温度が高温となると、界磁側の永久磁石が熱減磁によって磁界が弱まってしまい、電磁緩衝器が発生可能な減衰力が低下してしまう恐れがある。
【0005】
そこで、従来の電磁緩衝器では、筒状の固定ヨークの外周に装着される界磁と、界磁の外周に設けた筒状の可動ヨークの内周に設けられた筒状の電機子と、固定ヨークに連結されるとともに可動ヨークの外周に摺接する筒状のケースとを備えており、固定ヨークに対して可動ヨークが相対移動する際に電機子の巻線の内周と外周とに通路を形成し、気体に前記通路を通過させて電機子を放熱させている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２００３－３２４９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の電磁緩衝器では、可動ヨークとケースとで閉鎖される空間内の気体が可動ヨークの固定ヨークに対する相対移動時において流動する際に、気体に電機子の巻線の内外周の通路を通過させることにより冷却効果を得ようとしているが、前記通路自体が圧力損失をもたらすものであるために、通路で熱が発生してしまうので、冷却効果が減殺してしまう。十分な冷却効果が得られなければ、巻線の電流量を小さくしなくてはならず、小さな電流でも大きな推力を得るには電磁緩衝器の大型化が避けられない。
【0008】
そこで、本発明は、大きな推力を得つつも、大型化を回避でき、重量およびコストを低減できる電磁緩衝器の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するため、本発明の電磁緩衝器は、非磁性体のシリンダと、シリンダの内周に移動自在に挿入されるピストンロッドと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるとともにピストンロッドに設けられてシリンダ内に伸側室を区画する伸側ピストンと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるとともに伸側ピストンに対して軸方向に間隔を開けてピストンロッドに設けられてシリンダ内に圧側室を区画する圧側ピストンと、ピストンロッドの伸側ピストンと圧側ピストンとの間に装着される筒状の電機子とシリンダの外周に設けられて電機子に対向する筒状の界磁とを有するリニアモータと、伸側室と圧側室とに充填される気体と、電機子に面する冷却通路と、伸側室を冷却通路に連通するとともに伸側室から冷却通路に向かう気体の流れに抵抗を与える伸側制限部と、伸側室を冷却通路に連通するとともに冷却通路から伸側室に向かう気体の流れのみを許容する伸側整流部と、圧側室を冷却通路に連通するとともに圧側室から冷却通路に向かう気体の流れに抵抗を与える圧側制限部と、圧側室を冷却通路に連通するとともに冷却通路から圧側室に向かう気体の流れのみを許容する圧側整流部とを備えている。
【0010】
このように構成された電磁緩衝器は、伸縮作動時に冷却通路を介して気体が伸側室と圧側室とを行き来する際に、冷却通路内の圧力は必ず伸側室と圧側室のうち低圧側の圧力と等しくなり、伸側室と圧側室のうち高圧側の室から冷却通路内に侵入した気体は膨張して温度が低下するため、冷却通路に面した電機子を効果的に冷却できる。
【0011】
また、電磁緩衝器は、電機子が筒状であって外周に複数の環状のスロットを有する筒状のコアと、スロットに装着される巻線とを有し、冷却通路がピストンロッドの外周とコアの内周との間の環状の空隙により形成されていてもよい。このように構成された電磁緩衝器によれば、コアの内周の全部を温度が低下した気体に暴露できるので、電機子を周方向で偏りなく満遍なく冷却できるとともにコアの構造が簡単となり冷却通路を設けるための加工が不要となる。
【0012】
さらに、電磁緩衝器は、コアが内周に筒状の放熱板を有していてもよく、このように構成されると、冷却通路を通過する気体に放熱板を暴露でき、効率よく巻線およびコアを冷却できる。
【0013】
また、電磁緩衝器は、コアに外周から開口して冷却通路に通じる通気孔が設けられていてもよく、このように構成されると、より効果的に電機子を冷却できるので大推力を得やすくなって、より一層電磁緩衝器の小型化が可能となる。
【0014】
さらに、電磁緩衝器は、伸側制限部および伸側整流部が伸側ピストンに設けた切欠を備えた環状のチェックバルブであって、圧側制限部および圧側整流部が圧側ピストンに設けた切欠を備えた環状のチェックバルブであってもよい。このように構成された電磁緩衝器によれば、伸側制限部および伸側整流部、圧側制限部および圧側整流部がそれぞれ軸方向長さの寸法が短い環状のチェックバルブで構成されるので、電磁緩衝器のストローク長の確保が容易となる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の電磁緩衝器によれば、大きな推力を得つつも、大型化を回避でき、重量およびコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】一実施の形態の電磁緩衝器の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態における電磁緩衝器Ｄは、図１に示すように、非磁性体のシリンダ１と、シリンダ１の内周に移動自在に挿入されるピストンロッド２と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されるとともにピストンロッド２に設けられてシリンダ１内に伸側室Ｒ１を区画する伸側ピストン３と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されるとともに伸側ピストン３に対して軸方向に間隔を開けてピストンロッド２に設けられてシリンダ１内に圧側室Ｒ２を区画する圧側ピストン４と、ピストンロッド２の伸側ピストン３と圧側ピストン４との間に装着される筒状の電機子Ｅとシリンダ１の外周に設けられて電機子Ｅに対向する筒状の界磁Ｆとを有するリニアモータＬＭと、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに充填される気体と、電機子Ｅに面する冷却通路ＣＰと、伸側制限部ＥＲと、伸側整流部ＥＣと、圧側制限部ＣＲと、圧側整流部ＣＣとを備えている。
【0018】
以下、電磁緩衝器Ｄの各部について詳細に説明する。シリンダ１は、筒状であって非磁性体で形成されており、シリンダ１の外周にはシリンダ１との間に環状隙間を形成する軟磁性体で形成された筒状のバックヨーク９が設けられている。バックヨーク９の図１中上端には、シリンダ１の図１中上端に嵌合する環状のロッドガイド５が装着されており、バックヨーク９の図１中下端にはシリンダ１の図１中下端に嵌合するキャップ６が装着されている。なお、キャップ６には、車両への装着を可能とするブラケット６ａが設けられている。
【0019】
ピストンロッド２は、ロッドガイド５の内周に挿通されてシリンダ１内に移動自在に挿入されており、外周には伸側ピストン３、電機子Ｅおよび圧側ピストン４が装着されている。なお、図示はしないが、ピストンロッド２の基端である図１中上端には、車両への装着を可能とするブラケットが設けられる。また、ロッドガイド５の内周には、シール部材５ａが設けられており、シリンダ１内が気密に密封されている。
【0020】
伸側ピストン３と圧側ピストン４は、ピストンロッド２の外周に軸方向に間隔を開けて取り付けられており、電機子Ｅは、ピストンロッド２の外周であって伸側ピストン３と圧側ピストン４との間に両者に当接した状態で取り付けられている。
【0021】
伸側ピストン３は、環状であって、前述のようにピストンロッド２に取付けられてシリンダ１内に摺動自在に挿入されており、シリンダ１内の図１中上方に伸側室Ｒ１を区画している。また、本実施の形態では、圧側ピストン４は、環状であって、前述のようにピストンロッド２に取付けられてシリンダ１内に摺動自在に挿入されており、シリンダ１内の図１中下方に圧側室Ｒ２を区画している。伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２には、気体が充填されている。気体は、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボンやパーフルオロカーボン等といった冷媒として利用される気体を利用するとよいが、それ以外の気体を利用してもよい。
【0022】
伸側ピストン３は、外周にシリンダ１に摺接するピストンリング３ａと、電機子側端に設けられた環状凸部３ｂと、図１中上端である伸側室側端から開口して環状凸部３ｂの図１中下端である電機子側端へ通じる複数の貫通孔３ｃと、伸側室側端に設けられて貫通孔３ｃの出口端を取り囲む環状弁座３ｄとを備えている。そして、伸側ピストン３の伸側室側端には、環状弁座３ｄに離着座して貫通孔３ｃの出口端を開閉する環状板でなるチェックバルブ７が設けられている。チェックバルブ７は、外周にオリフィスとして機能する切欠７ａを備えていて内周側が固定端とされて外周側の撓みが許容されており、環状弁座３ｄに着座する状態では貫通孔３ｃを閉じて切欠７ａのみで伸側室Ｒ１と貫通孔３ｃとを連通させ、撓んで環状弁座３ｄから離座すると貫通孔３ｃの出口端を開くようになっている。よって、チェックバルブ７は、伸側室Ｒ１から貫通孔３ｃ側へ向かう気体の流れに対しては、切欠７ａを有効にして気体の流れに抵抗を与え、貫通孔３ｃから伸側室Ｒ１へ向かう気体の流れに対してはほとんど抵抗を与えずにこれを許容する。よって、本実施の形態では、伸側制限部ＥＲは、チェックバルブ７の切欠７ａによって構成されており、伸側整流部ＥＣは、チェックバルブ７によって構成されている。伸側制限部ＥＲと伸側整流部ＥＣの構成は、前述したところに限定されるものではないが、一つの環状板でなり軸方向寸法の短いチェックバルブ７に伸側制限部ＥＲと伸側整流部ＥＣを集約すれば、電磁緩衝器Ｄのストローク長を確保するのが容易となる利点がある。
【0023】
圧側ピストン４は、外周にシリンダ１に摺接するピストンリング４ａと、電機子側端に設けられた環状凸部４ｂと、図１中下端である圧側室側端から開口して環状凸部４ｂの図１中上端である電機子側端へ通じる複数の貫通孔４ｃと、圧側室側端に設けられて貫通孔４ｃの出口端を取り囲む環状弁座４ｄとを備えている。そして、圧側ピストン４の圧側室側端には、環状弁座４ｄに離着座して貫通孔４ｃの出口端を開閉する環状板でなるチェックバルブ８が設けられている。チェックバルブ８は、外周にオリフィスとして機能する切欠８ａを備えていて内周側が固定端とされて外周側の撓みが許容されており、環状弁座４ｄに着座する状態では貫通孔４ｃを閉じて切欠８ａのみで圧側室Ｒ２と貫通孔４ｃとを連通させ、撓んで環状弁座４ｄから離座すると貫通孔４ｃの出口端を開くようになっている。よって、チェックバルブ８は、圧側室Ｒ２から貫通孔４ｃ側へ向かう気体の流れに対しては、切欠８ａを有効にして気体の流れに抵抗を与え、貫通孔４ｃから圧側室Ｒ２へ向かう気体の流れに対してはほとんど抵抗を与えずにこれを許容する。よって、本実施の形態では、圧側制限部ＣＲは、チェックバルブ８の切欠８ａによって構成されており、圧側整流部ＣＣは、チェックバルブ８によって構成されている。圧側制限部ＣＲと圧側整流部ＣＣの構成は、前述したところに限定されるものではないが、一つの環状板でなり軸方向寸法の短いチェックバルブ８に圧側制限部ＣＲと圧側整流部ＣＣを集約すれば、電磁緩衝器Ｄのストローク長を確保するのが容易となる利点がある。
【0024】
電機子Ｅは、ピストンロッド２の外周に配置される筒状の鉄製のコア１１と、コア１１の外周に軸方向に所定ピッチで並べて設けられた環状溝でなるスロット１１ａ内に装着される巻線１２とを備えて構成されている。なお、スロット１１ａに装着される巻線１２は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の三相巻線とされている。コア１１の外周とシリンダ１の内周との間には、環状の空隙が設けられており、コア１１とシリンダ１とが直接干渉しないように配慮されている。
【0025】
また、コア１１は、内周に銅などの熱伝導率の高い金属で形成された筒状の放熱板１１ｂを備えている。コア１１の最小内径である放熱板１１ｂの内径は、ピストンロッド２の外径よりも大径であって、コア１１の内周とピストンロッド２の外周との間には環状の空隙が形成されており、この環状の空隙で冷却通路ＣＰが設けられている。コア１１は、伸側ピストン３の環状凸部３ｂと圧側ピストン４の環状凸部４ｂに嵌合して、伸側ピストン３と圧側ピストン４とで挟持されつつ径方向に位置決めされてピストンロッド２に固定される。貫通孔３ｃおよび貫通孔４ｃは、環状凸部３ｂ，４ｂの電機子側端に開口しているので、それぞれ冷却通路ＣＰに通じており、貫通孔３ｃ，４ｃおよび冷却通路ＣＰによって伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが連通されている。
【0026】
また、コア１１は、外周から放熱板１１ｂの内周にまで開口する複数の通気孔１１ｃが設けられており、冷却通路ＣＰとシリンダ１とコア１１との間の空隙とが通気孔１１ｃによって連通されている。
【0027】
つづいて、シリンダ１の外周には、複数の環状の永久磁石１０ａ，１０ｂが積層されて装着されており、これら永久磁石１０ａ，１０ｂは、シリンダ１とバックヨーク９との間の環状隙間内に収容されている。そして、本実施の形態では、永久磁石１０ａ，１０ｂとバックヨーク９とでシリンダ１の内周側に交互にＳ極とＮ極の磁界を作用させる界磁Ｆを構成している。シリンダ１は非磁性体で構成されているので、界磁Ｆが発生する磁界は、シリンダ１を透過してシリンダ１内へ作用できる。
【0028】
また、本実施の形態では、主磁極の永久磁石１０ａと副磁極の永久磁石１０ｂは、ハルバッハ配列にてシリンダ１の内周側に軸方向でＳ極とＮ極が交互に現れるように積層されている。図１中で主磁極の永久磁石１０ａと副磁極の永久磁石１０ｂに記載されている三角の印は、着磁方向を示しており、主磁極の永久磁石１０ａの着磁方向は径方向となっており、副磁極の永久磁石１０ｂの着磁方向は軸方向となっている。なお、主磁極の永久磁石１０ａの軸方向長さは、副磁極の永久磁石１０ｂの軸方向長さよりも長くなっており、電機子Ｅにおけるコア１１と主磁極の永久磁石１０ａとの間の磁気抵抗を小さくできコア１１へ作用させる磁界を大きくできるのでリニアモータＬＭの推力を向上できる。なお、永久磁石１０ａ，１０ｂは、シリンダ１の内周側に軸方向でＳ極とＮ極が交互に現れるように磁界を作用させればよいので、ハルバッハ配列で配列されていなくともよい。その場合には、永久磁石１０ａ，１０ｂは、ともに軸方向長さが等しく、互いに内周に異なる磁極を備えていればよく、交互に積層されればよい。
【0029】
バックヨーク９は、副磁極の永久磁石１０ｂの軸方向長さを短くしても磁気抵抗の低い磁路を確保できるため、主磁極の永久磁石１０ａの軸方向長さを長くする際のリニアモータＬＭの推力を効果的に向上できる。より詳しくは、永久磁石１０ａ，１０ｂの外周にバックヨーク９を設けると、磁気抵抗の低い磁路を確保できるので副磁極の永久磁石１０ｂの軸方向長さの短縮に起因する磁気抵抗の増大が抑制される。よって、主磁極の永久磁石１０ａの軸方向長さを副磁極の永久磁石１０ｂの軸方向長さよりも長くするとともに永久磁石１０ａ，１０ｂの外周に筒状のバックヨーク９を設けるとリニアモータＬＭの推力を大きく向上させ得る。バックヨーク９の肉厚は、主磁極の永久磁石１０ａの外部磁気抵抗の増大を抑制に適する肉厚に設定されればよい。バックヨーク９は、永久磁石１０ａ，１０ｂがハルバッハ配列とされていない場合でも磁気抵抗の低い磁路を確保できるのでリニアモータＬＭの推力を向上させ得る。
【0030】
本実施の形態では、バックヨーク９は、電磁緩衝器Ｄのアウターシェルとしても機能しており、永久磁石１０ａ，１０ｂの保護と軸力や横力を受ける強度部材としての役割も果たしている。バックヨーク９を設けると磁気抵抗の増大を抑制できるが、バックヨーク９の省略も可能であり、バックヨーク９を省略する場合、永久磁石１０ａ，１０ｂの外周にバックヨークとしては機能しないが永久磁石１０ａ，１０ｂの保護と強度部材としての機能を発揮する筒を設けると良い。
【0031】
電磁緩衝器Ｄは、以上のように構成され、以下、その作動について説明する。電磁緩衝器Ｄが伸長作動する場合、ピストンロッド２がシリンダ１に対して図１中上方へ移動して、伸側ピストン３の変位によって伸側室Ｒ１が縮小されるとともに圧側ピストン４の変位によって圧側室Ｒ２が拡大される。すると、伸側整流部ＥＣであるチェックバルブ７が閉じて伸側制限部ＥＲである切欠７ａのみを介して伸側室Ｒ１と冷却通路ＣＰとが連通される。よって、縮小される伸側室Ｒ１から切欠７ａおよび冷却通路ＣＰを通過して気体は、圧側整流部ＣＣであるチェックバルブ８を開いて圧側室Ｒ２へ移動する。
【0032】
ここで、電磁緩衝器Ｄの伸長作動時には、伸側室Ｒ１内の圧力は、気体が伸側制限部ＥＲである切欠７ａを通過する際に発生する圧力損失によって上昇する。ところが、冷却通路ＣＰは、圧側整流部ＣＣを通じて圧側室Ｒ２に連通されており、冷却通路ＣＰ内の圧力は電磁緩衝器Ｄの伸長作動によって拡大する圧側室Ｒ２内の圧力と殆ど同じ圧力となる。よって、電磁緩衝器Ｄが伸長作動する際に、伸側制限部ＥＲである切欠７ａを通過するまでの気体の圧力は高圧となっており、伸側制限部ＥＲである切欠７ａを通過して冷却通路ＣＰに至った気体の圧力は低圧となる。このように気体が伸側制限部ＥＲを通過して冷却通路ＣＰへ至ると、気体の圧力が一気に低下して気体の体積が膨張するために気体温度が低下する。よって、冷却通路ＣＰ内の温度が低下し、気体の温度低下によって冷却通路ＣＰに面する電機子Ｅを冷却できる。
【0033】
また、電磁緩衝器が収縮作動する場合、ピストンロッド２がシリンダ１に対して図１中下方へ移動して、圧側ピストン４の変位によって圧側室Ｒ２が縮小されるとともに伸側ピストン３の変位によって伸側室Ｒ１が拡大される。すると、圧側整流部ＣＣであるチェックバルブ８が閉じて圧側制限部ＣＲである切欠８ａのみを介して圧側室Ｒ２と冷却通路ＣＰとが連通される。よって、縮小される圧側室Ｒ２から切欠８ａおよび冷却通路ＣＰを通過して気体は、伸側整流部ＥＣであるチェックバルブ７を開いて伸側室Ｒ１へ移動する。ここで、電磁緩衝器Ｄの収縮作動時には、圧側室Ｒ２内の圧力は、気体が圧側制限部ＣＲである切欠８ａを通過する際に発生する圧力損失によって上昇する。ところが、冷却通路ＣＰは、伸側整流部ＥＣを通じて伸側室Ｒ１に連通されており、冷却通路ＣＰ内の圧力は電磁緩衝器Ｄの収縮作動によって拡大する伸側室Ｒ１内の圧力と殆ど同じ圧力となる。よって、電磁緩衝器Ｄが収縮作動する際に、圧側制限部ＣＲである切欠８ａを通過するまでの気体の圧力は高圧となっており、圧側制限部ＣＲである切欠８ａを通過して冷却通路ＣＰに至った気体の圧力は低圧となる。このように気体が圧側制限部ＣＲを通過して冷却通路ＣＰへ至ると、気体の圧力が一気に低下して気体の体積が膨張するために気体温度が低下する。よって、冷却通路ＣＰ内の温度が低下し、気体の温度低下によって冷却通路ＣＰに面する電機子Ｅを冷却できる。
【0034】
なお、電磁緩衝器Ｄの伸縮作動によって、伸側室Ｒ１内の圧力と圧側室Ｒ２の圧力に差が生じるので、電磁緩衝器Ｄの伸縮作動を妨げる減衰力が発生する。また、電磁緩衝器Ｄは、リニアモータＬＭを備えているので、リニアモータＬＭが発生する推力を伸縮作動を抑制する減衰力として利用してダンパとして機能できるとともに、リニアモータＬＭの推力で積極的に伸縮してクチュエータとしても機能できる。
【0035】
このように、本発明の電磁緩衝器Ｄは、非磁性体のシリンダ１と、シリンダ１の内周に移動自在に挿入されるピストンロッド２と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されるとともにピストンロッド２に設けられてシリンダ１内に伸側室Ｒ１を区画する伸側ピストン３と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されるとともに伸側ピストン３に対して軸方向に間隔を開けてピストンロッド２に設けられてシリンダ１内に圧側室Ｒ２を区画する圧側ピストン４と、ピストンロッド２の伸側ピストン３と圧側ピストン４との間に装着される筒状の電機子Ｅとシリンダ１の外周に設けられて電機子Ｅに対向する筒状の界磁Ｆとを有するリニアモータＬＭと、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに充填される気体と、電機子Ｅに面する冷却通路ＣＰと、伸側室Ｒ１を冷却通路ＣＰに連通するとともに伸側室Ｒ１から冷却通路ＣＰに向かう気体の流れに抵抗を与える伸側制限部ＥＲと、伸側室Ｒ１を冷却通路ＣＰに連通するとともに冷却通路ＣＰから伸側室Ｒ１に向かう気体の流れのみを許容する伸側整流部ＥＣと、圧側室Ｒ２を冷却通路ＣＰに連通するとともに圧側室Ｒ２から冷却通路ＣＰに向かう気体の流れに抵抗を与える圧側制限部ＣＲと、圧側室Ｒ２を冷却通路ＣＰに連通するとともに冷却通路ＣＰから圧側室Ｒ２に向かう気体の流れのみを許容する圧側整流部ＣＣとを備えている。
【0036】
このように構成された電磁緩衝器Ｄは、伸縮作動時に冷却通路ＣＰを介して気体が伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを行き来する際に、冷却通路ＣＰ内の圧力は必ず伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２のうち低圧側の圧力と等しくなり、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２のうち高圧側の室から冷却通路ＣＰ内に侵入した気体は膨張して温度が低下するため、冷却通路ＣＰに面した電機子Ｅを効果的に冷却できる。
【0037】
このように本発明の電磁緩衝器Ｄでは、伸縮作動時に電機子Ｅを十分に冷却できるので、巻線１２に与える電流量を小さく制限する必要がなくなり、小型でも大推力を発揮できるようになる。したがって、本発明の電磁緩衝器Ｄによれば、大きな推力を得つつも、大型化を回避でき、重量およびコストを低減できる。
【0038】
また、本実施の形態の電磁緩衝器Ｄでは、電機子Ｅは筒状であって外周に複数の環状のスロット１１ａを有する筒状のコア１１と、スロット１１ａに装着される巻線１２とを有し、冷却通路ＣＰがピストンロッド２の外周とコア１１の内周との間の環状の空隙により形成されている。このように構成された電磁緩衝器Ｄでは、冷却通路ＣＰがコア１１の内周の環状の空隙によって形成されるので、コア１１の内周の全部を温度が低下した気体に暴露できるので、電機子Ｅを周方向で偏りなく満遍なく冷却できる。なお、冷却通路ＣＰは、ピストンロッド２とコア１１との間の環状の空隙で形成される以外にもコア１１の内部に設けられてもよいが、冷却通路ＣＰをピストンロッド２とコア１１との間の環状の空隙で形成すると、電機子Ｅを偏りなく冷却できるとともにコア１１の構造が簡単となり冷却通路ＣＰを設けるための加工が不要となるという利点もある。
【0039】
さらに、本実施の形態の電磁緩衝器Ｄでは、コア１１が内周に筒状の放熱板１１ｂを有しているので、冷却通路ＣＰを通過する気体に放熱板１１ｂを暴露でき、効率よく巻線１２およびコア１１を冷却できる。
【0040】
また、本実施の形態の電磁緩衝器Ｄでは、コア１１に外周から開口して冷却通路ＣＰに通じる通気孔１１ｃが設けられている。通気孔１１ｃを介して冷却通路ＣＰと電機子Ｅとシリンダ１との間の環状の空隙とが連通されるので、電機子Ｅの外周にも温度が低下した気体が回り込んで発熱する巻線１２を直接に気体に暴露できる。よって、本実施の形態の電磁緩衝器Ｄによれば、より効果的に電機子Ｅを冷却できるので大推力を得やすくなって、より一層電磁緩衝器Ｄの小型化が可能となる。
【0041】
さらに、本実施の形態の電磁緩衝器Ｄでは、伸側制限部ＥＲおよび伸側整流部ＥＣは伸側ピストン３に設けた切欠７ａを備えた環状のチェックバルブ７であって、圧側制限部ＣＲおよび圧側整流部ＣＣは、圧側ピストン４に設けた切欠８ａを備えた環状のチェックバルブ８とされている。このように構成された電磁緩衝器Ｄによれば、伸側制限部ＥＲおよび伸側整流部ＥＣ、圧側制限部ＣＲおよび圧側整流部ＣＣがそれぞれ軸方向長さの寸法が短い環状のチェックバルブ７，８で構成されるので、電磁緩衝器Ｄのストローク長の確保が容易となる。
【0042】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。
【符号の説明】
【0043】
１・・・シリンダ、２・・・ピストンロッド、３・・・伸側ピストン、４・・・圧側ピストン、７・・・チェックバルブ（伸側整流部）、８・・・チェックバルブ（圧側整流部）、７ａ・・・切欠（伸側制限部）、８ａ・・・切欠（圧側制限部）、９・・・バックヨーク、１０ａ，１０ｂ・・・永久磁石、１１・・・コア、１１ａ・・・スロット、１１ｂ・・・放熱板、１１ｃ・・・通気孔、１２・・・巻線、ＣＣ・・・圧側整流部、ＣＰ・・・冷却通路、ＣＲ・・・圧側制限部、Ｄ・・・電磁緩衝器、Ｅ・・・電機子、ＥＣ・・・伸側整流部、ＥＲ・・・伸側制限部、Ｆ・・・界磁、ＬＭ・・・リニアモータ、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室
【図1】