DE102017115973A1 - Electromagnetic actuator - Google Patents

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Abstract

Ein elektromagnetischer Aktuator (101) ist aus einer beweglichen Einheit (14) und einer feststehenden Einheit (13) zusammengesetzt. Die bewegliche Einheit hat einen Anker (70) und einen Ausgangsstift (60), die beide in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung beweglich sind. Die feststehende Einheit hat eine hintere Platte (45), einen Permanentmagneten (40) und eine vordere Platte (44), die durch ein Anschlagglied (46) miteinander verbunden sind und an einer hinteren Seite eines Jochs (35) vorgesehen sind.An electromagnetic actuator (101) is composed of a movable unit (14) and a fixed unit (13). The movable unit has an armature (70) and an output pin (60), both of which are movable in a forward or reverse direction. The fixed unit has a rear plate (45), a permanent magnet (40) and a front plate (44) which are interconnected by a stopper member (46) and provided on a rear side of a yoke (35).

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Aktuator zum Antreiben eines Ausgangsstifts desselben durch eine elektromagnetische Kraft.The present disclosure relates to an electromagnetic actuator for driving an output pin thereof by an electromagnetic force.

Ein elektromagnetischer Aktuator ist in der Technik bekannt, wie er beispielsweise in der US6967550B2 oder der EP 1421591 B1 offenbart ist, gemäß dessen eine bewegliche Einheit, die einen Permanentmagneten hat, durch eine elektromagnetische Kraft, die durch eine Spule erzeugt wird, bewegt wird, um einen Ausgangsstift anzutreiben. Bei dem elektromagnetischen Aktuator dieser bekannten Technik wird der Ausgangsstift durch die elektromagnetische Kraft zusammen mit dem Permanentmagneten in eine Vorwärtsrichtung bewegt, wenn die Spule mit einer elektrischen Leistung versorgt wird. Der Ausgangsstift wird zusammen mit dem Permanentmagneten in eine Rückwärtsrichtung zu der Spule bewegt, wenn eine Versorgung der Spule mit einer elektrischen Leistung abgeschaltet wird.An electromagnetic actuator is known in the art, as used in the art, for example US6967550B2 or the EP 1421591 B1 according to which a movable unit having a permanent magnet is moved by an electromagnetic force generated by a coil to drive an output pin. In the electromagnetic actuator of this known technique, the output pin is moved by the electromagnetic force together with the permanent magnet in a forward direction when the coil is supplied with an electric power. The output pin is moved together with the permanent magnet in a reverse direction to the coil when a supply of the coil with an electric power is turned off.

Der Permanentmagnet ist allgemein aus Kristallkörnern zusammengesetzt. Der Permanentmagnet ist aus brüchigen Materialien hergestellt, da das Kristallgleiten klein ist. Der Permanentmagnet kann daher durch eine Anstoßkraft zerbrochen werden, wenn die bewegliche Einheit, die den Permanentmagneten hat, bewegt wird. Es ist möglich, Gummi oder Metall um den Permanentmagneten herum als einen Stoßdämpfer vorzusehen, um ein Zerbrechen des Permanentmagneten zu verhindern. In einem solchen Fall erhöht sich jedoch eine Zahl von Teilen und/oder Komponenten, eine Größe des elektromagnetischen Aktuators wird größer, und ein Herstellungsaufwand erhöht sich.The permanent magnet is generally composed of crystal grains. The permanent magnet is made of brittle materials because the crystal slip is small. Therefore, the permanent magnet can be broken by an abutment force when the movable unit having the permanent magnet is moved. It is possible to provide rubber or metal around the permanent magnet as a shock absorber to prevent breakage of the permanent magnet. However, in such a case, a number of parts and / or components increase, a size of the electromagnetic actuator becomes larger, and a manufacturing cost increases.

Die vorliegende Offenbarung ist angesichts des vorhergehenden Problems gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, einen elektromagnetischen Aktuator zu schaffen, der eine Schlagzähigkeit mit einer einfachen Struktur verbessern kann, und der hinsichtlich der Größe kleiner gemacht werden kann.The present disclosure is made in light of the foregoing problem. An object of the present disclosure is to provide an electromagnetic actuator which can improve impact resistance with a simple structure and which can be made smaller in size.

Gemäß einer Eigenschaft der vorliegenden Offenbarung ist ein elektromagnetischer Aktuator aus einer beweglichen Einheit (14) und einer feststehenden Einheit (13) zusammengesetzt. Die bewegliche Einheit (14) weist einen Ausgangsstift (60, 160, 260, 360, 460) und einen Anker (70, 170, 270, 370, 470) auf. Die feststehende Einheit (13) weist eine hintere Platte (45, 145, 245, 345, 445), einen Permanentmagneten (40, 140), eine vordere Platte (44), ein Anschlagglied (46, 146), eine Spule (31), eine Vorderseitenendplatte (48, 148, 248) und ein Joch (35, 135, 235, 335, 435) auf.According to a feature of the present disclosure, an electromagnetic actuator is a movable unit ( 14 ) and a fixed unit ( 13 ). The movable unit ( 14 ) has an output pin ( 60 . 160 . 260 . 360 . 460 ) and an anchor ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ) on. The fixed unit ( 13 ) has a rear plate ( 45 . 145 . 245 . 345 . 445 ), a permanent magnet ( 40 . 140 ), a front plate ( 44 ), a stop member ( 46 . 146 ), a coil ( 31 ), a front side end plate ( 48 . 148 . 248 ) and a yoke ( 35 . 135 . 235 . 335 . 435 ) on.

Der Ausgangsstift ist in der feststehenden Einheit beweglich vorgesehen, um in einer Vorwärtsrichtung oder in einer Rückwärtsrichtung beweglich zu sein.The output pin is movably provided in the fixed unit so as to be movable in a forward direction or in a backward direction.

Der Anker hat einen verbindenden Abschnitt (71), der mit einem hinteren Ende (61) des Ausgangsstifts verbunden ist, sodass der Anker in der axialen Richtung zusammen mit dem Ausgangsstift beweglich ist.The anchor has a connecting section ( 71 ), which has a rear end ( 61 ) is connected to the output pin, so that the armature in the axial direction is movable together with the output pin.

Die hintere Platte (45) ist an dem Joch auf einer hinteren Seite desselben fixiert, die von dem verbindenden Abschnitt des Ankers abgewandt ist.The rear plate ( 45 ) is fixed to the yoke on a rear side thereof facing away from the connecting portion of the armature.

Der Permanentmagnet (40) ist in einer Plattenform gebildet und mit einer Vorderseitenoberfläche der hinteren Platte verbunden. Der Permanentmagnet ist in der axialen Richtung magnetisiert, sodass unterschiedliche magnetische Pole an jedem von axialen Enden des Magneten erscheinen.The permanent magnet ( 40 ) is formed in a plate shape and connected to a front surface of the rear plate. The permanent magnet is magnetized in the axial direction so that different magnetic poles appear at each of axial ends of the magnet.

Die vordere Platte (44) ist zwischen dem Anker und dem Permanentmagneten vorgesehen und mit einer Vorderseitenoberfläche des Permanentmagneten verbunden. Ein Anschlageinführungsloch (441) ist in der vorderen Platte gebildet.The front plate ( 44 ) is provided between the armature and the permanent magnet and connected to a front surface of the permanent magnet. A stopper insertion hole ( 441 ) is formed in the front plate.

Ein Anschlagglied (46) ist in das Anschlageinführungsloch eingeführt, sodass eine Vorderseitenoberfläche (461) des Anschlagglieds in der axialen Richtung zu dem Anker nach außen freiliegt. Das Anschlagglied verbindet die hintere Platte, den Permanentmagneten und die vordere Platte miteinander, sodass der Permanentmagnet an einer feststehenden Position fixiert ist.An abutment member ( 46 ) is inserted into the stopper insertion hole so that a front surface ( 461 ) of the stopper member is exposed to the outside in the axial direction to the armature. The stop member connects the rear plate, the permanent magnet and the front plate with each other, so that the permanent magnet is fixed to a fixed position.

Die Spule (31) erzeugt ein magnetisches Feld, wobei eine Feldrichtung desselben entgegengesetzt zu derselben eines magnetischen Felds ist, das durch den Permanentmagneten erzeugt wird, wenn die Spule mit einer elektrischen Leistung versorgt wird. Die Spule erzeugt zwischen dem Anker und dem Permanentmagneten eine Abstoßungskraft.The sink ( 31 ) generates a magnetic field with a field direction thereof opposite to that of a magnetic field generated by the permanent magnet when the coil is supplied with electric power. The coil generates a repulsive force between the armature and the permanent magnet.

Die Vorderseitenendplatte (48) ist an einer vorderen Seite der Spule auf einer Seite näher zu dem verbindenden Abschnitt des Ankers vorgesehen. Die Vorderseitenendplatte hat ein Ankereinführungsloch (481), in das ein vorderes Ende des Ankers beweglich eingeführt ist.The front side end plate ( 48 ) is provided on a front side of the coil on a side closer to the connecting portion of the armature. The front side end plate has an anchor insertion hole (FIG. 481 ), in which a front end of the armature is movably inserted.

Das Joch (35) ist in einer zylindrischen Form gebildet und hat eine Innenperipheriewand (351), die einer Außenperipherieoberfläche (453) der hinteren Platte oder einer Außenperipherieoberfläche (482) der Vorderseitenendplatte gegenüberliegt. Das Joch bildet eine magnetische Schaltung, bei der ein magnetischer Fluss durch den Anker, die hintere Platte und die Vorderseitenendplatte geht.The yoke ( 35 ) is formed in a cylindrical shape and has an inner peripheral wall ( 351 ), which is an outer peripheral surface ( 453 ) of the rear plate or an outer peripheral surface ( 482 ) is opposite the front end plate. The yoke forms a magnetic circuit in which a magnetic flux passes through the armature, the rear plate and the front side end plate.

Die bewegliche Einheit (14) ist aus dem Ausgangsstift und dem Anker zusammengesetzt, während die feststehende Einheit (13) den Permanentmagneten aufweist. Da der Permanentmagnet nicht beweglich ist, ist es möglich, ein Zerbrechen des Permanentmagneten zu verhindern, das durch eine Anstoßkraft, die erzeugt wird, wenn die bewegliche Einheit bewegt wird, auftreten kann. Es ist daher möglich, eine Schlagzähigkeit des Aktuators zu verbessern. Es ist zusätzlich nicht notwendig, einen Stoßdämpfer oder dergleichen um den Permanentmagneten herum vorzusehen. Es ist daher möglich, eine Zahl von Teilen durch eine einfachere Struktur zu reduzieren, und den Aktuator hinsichtlich der Größe kleiner zu machen und mit einem niedrigeren Aufwand herzustellen. The movable unit ( 14 ) is composed of the output pin and the armature, while the fixed unit ( 13 ) has the permanent magnet. Since the permanent magnet is not movable, it is possible to prevent breakage of the permanent magnet, which may occur by an abutment force generated when the movable unit is moved. It is therefore possible to improve an impact resistance of the actuator. In addition, it is not necessary to provide a shock absorber or the like around the permanent magnet. It is therefore possible to reduce a number of parts by a simpler structure, and to make the actuator smaller in size and to manufacture at a lower cost.

Die vorhergehenden und anderen Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen ist, offensichtlicher. Es zeigen:The foregoing and other objects, features and advantages of the present disclosure will become more apparent from the following detailed description made with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Ansicht, die eine ventilhubanpassende Vorrichtung zeigt, auf die ein elektromagnetischer Aktuator der vorliegenden Offenbarung angewendet ist, wobei 1 einen Zustand zeigt, dass ein Einlassventil in einem Modus eines kleinen Hubs in Betrieb ist; 1 12 is a schematic view showing a valve lift adjusting device to which an electromagnetic actuator of the present disclosure is applied, FIG 1 a state indicates that an intake valve is in operation in a small-stroke mode;

2 eine schematische Ansicht, die die ventilhubanpassende Vorrichtung in einem Zustand zeigt, dass der Modus eines kleinen Hubs zu einem Modus eines großen Hubs geändert wurde; 2 12 is a schematic view showing the valve-lift adjusting device in a state that the small-stroke mode has been changed to a large-stroke mode;

3 eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Aktuators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in einem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, das heißt in einem Zustand, dass ein Ausgangsstift und ein Anker in einer Rückwärtsrichtung bewegt werden; 3 12 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic actuator according to a first embodiment of the present disclosure in a state that the electromagnetic actuator is not supplied with electric power, that is, in a state that an output pin and an armature are moved in a reverse direction;

4 eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Aktuators gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in einem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator mit der elektrischen Leistung versorgt wird, das heißt in einem Zustand, dass der Ausgangsstift und der Anker in einer Vorwärtsrichtung bewegt werden; 4 12 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic actuator according to the first embodiment of the present disclosure in a state that the electromagnetic actuator is supplied with the electric power, that is, in a state that the output pin and the armature are moved in a forward direction;

5 eine schematische vergrößerte Ansicht eines Abschnitts V, der in 3 angegeben ist; 5 a schematic enlarged view of a portion V, the in 3 is specified;

6 eine grafische Darstellung, die charakteristische Linien einer magnetischen Anziehungskraft hinsichtlich eines Axialhubs einer beweglichen Einheit des elektromagnetischen Aktuators des ersten Ausführungsbeispiels zeigt; 6 5 is a graph showing characteristic lines of a magnetic attraction force with respect to an axial stroke of a movable unit of the electromagnetic actuator of the first embodiment;

7 eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Aktuators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in dem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, das heißt in dem Zustand, dass der Ausgangsstift und der Anker in der Rückwärtsrichtung bewegt werden; 7 12 is a schematic cross sectional view of the electromagnetic actuator according to a second embodiment of the present disclosure in the state that the electromagnetic actuator is not supplied with electric power, that is, in the state that the output pin and the armature are moved in the reverse direction;

8 eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Aktuators gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in dem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator mit der elektrischen Leistung versorgt wird, das heißt in dem Zustand, dass der Ausgangsstift und der Anker in der Vorwärtsrichtung bewegt werden; 8th 12 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic actuator according to the second embodiment of the present disclosure in the state that the electromagnetic actuator is supplied with the electric power, that is, in the state that the output pin and the armature are moved in the forward direction;

9 eine grafische Darstellung, die charakteristische Linien einer magnetischen Anziehungskraft hinsichtlich des Axialhubs der beweglichen Einheit des elektromagnetischen Aktuators des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt; 9 5 is a graph showing characteristic lines of a magnetic attraction with respect to the axial stroke of the movable unit of the electromagnetic actuator of the second embodiment;

10 eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Aktuators gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in dem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, das heißt in dem Zustand, dass der Ausgangsstift und der Anker in der Rückwärtsrichtung bewegt werden; 10 12 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic actuator according to a third embodiment of the present disclosure in the state that the electromagnetic actuator is not supplied with electric power, that is, in the state that the output pin and the armature are moved in the reverse direction;

11 eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Aktuators gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in dem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator mit der elektrischen Leistung versorgt wird, das heißt in dem Zustand, dass der Ausgangsstift und der Anker in der Vorwärtsrichtung bewegt werden; 11 12 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic actuator according to the third embodiment of the present disclosure in the state that the electromagnetic actuator is supplied with the electric power, that is, in the state that the output pin and the armature are moved in the forward direction;

12 eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Aktuators gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in dem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, das heißt in dem Zustand, dass der Ausgangsstift und der Anker in der Rückwärtsrichtung bewegt werden; 12 12 is a schematic cross sectional view of the electromagnetic actuator according to a fourth embodiment of the present disclosure in the state that the electromagnetic actuator is not supplied with electric power, that is, in the state that the output pin and the armature are moved in the reverse direction;

13 bis 25 schematische Querschnittsansichten des elektromagnetischen Aktuators gemäß Modifikationen der vorliegenden Offenbarung in dem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird (der Ausgangsstift und der Anker in der Rückwärtsrichtung bewegt werden); und 13 to 25 schematically cross-sectional views of the electromagnetic actuator according to modifications of the present disclosure in the state that the electromagnetic actuator is not supplied with an electric power (the output pin and the armature are moved in the reverse direction); and

26 eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Aktuators gemäß einem Vergleichsbeispiel in dem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird (der Ausgangsstift und der Anker in der Rückwärtsrichtung bewegt werden). 26 12 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic actuator according to a comparative example in the state that the electromagnetic actuator is not supplied with electric power (the output pin and the armature are moved in the reverse direction).

Ein elektromagnetischer Aktuator der vorliegenden Offenbarung ist im Folgenden mittels mehrerer Ausführungsbeispiele und/oder Modifikationen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die gleichen Bezugszeichen sind durch die mehreren Ausführungsbeispiele und/oder Modifikationen hindurch den gleichen oder ähnlichen Teilen oder Abschnitten gegeben, um eine wiederholte Erläuterung zu eliminieren.An electromagnetic actuator of the present disclosure will be explained below by means of several embodiments and / or modifications with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same or similar parts or portions throughout the several embodiments and / or modifications to eliminate repetitive explanation.

Der elektromagnetische Aktuator wird für beispielsweise eine ventilhubanpassende Vorrichtung für eine Verbrennungsmaschine verwendet. Wie in der JP 2013-217265 beispielsweise offenbart ist, passt die ventilhubanpassende Vorrichtung eine Hubmenge eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils der Verbrennungsmaschine (im Folgenden der Maschine) durch ein Nockenglied an, das mit einem Gleitstück, das sich zusammen mit einer Nockenwelle dreht, eine Einheit bildend vorgesehen ist.The electromagnetic actuator is used for, for example, a valve lift adjusting device for an internal combustion engine. Like in the JP 2013-217265 For example, the valve lift adjusting device adjusts a lift amount of an intake valve and / or an exhaust valve of the internal combustion engine (hereinafter, the engine) through a cam member that is integrally formed with a slider rotating together with a camshaft.

Die ventilhubanpassende Vorrichtung, auf die ein elektromagnetischer Aktuator der vorliegenden Offenbarung angewendet ist, ist zuerst unter Bezugnahme auf 1 und 2 erläutert.The valve lift adjusting device to which an electromagnetic actuator of the present disclosure is applied is first referring to FIG 1 and 2 explained.

Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist die ventilhubanpassende Vorrichtung 50 aus einem Gleitstück 51, einer Nockenwelle 94, einer Einlassventilhubeinheit 52, dem elektromagnetischen Aktuator 101 und so weiter zusammengesetzt.As in 1 and 2 is shown is the valve lift adjusting device 50 from a slider 51 , a camshaft 94 an intake valve lift unit 52 , the electromagnetic actuator 101 and so on.

Das Gleitstück 51 wird in einer Drehrichtung 55 zusammen mit der Nockenwelle 94, einem Nocken 58 eines kleinen Hubs und einem Nocken 59 eines großen Hubs gedreht. Auf den Nocken 58 eines kleinen Hubs und den Nocken 59 eines großen Hubs ist gemeinsam als ein Nockenglied Bezug genommen. Das Gleitstück 51 ist an der Nockenwelle 94 auf eine solche Weise befestigt, dass dasselbe in einer axialen Richtung der Nockenwelle 94 beweglich ist. Eine spiralförmige Nut 511 ist an einer Außenperipherie des Gleitstücks 51 gebildet, sodass sich eine Nutposition allmählich an der Außenperipherie des Gleitstücks 51 in der axialen Richtung (einer Richtung senkrecht zu einer Blattoberfläche der Zeichnung von 1 oder 2) abhängig von einem Drehwinkel des Gleitstücks 51 ändert.The slider 51 is in one direction of rotation 55 together with the camshaft 94 , a cam 58 a small hub and a cam 59 shot a big stroke. On the cam 58 a small hub and the cam 59 a large stroke is collectively referred to as a cam member. The slider 51 is on the camshaft 94 fastened in such a way that the same in an axial direction of the camshaft 94 is mobile. A spiral groove 511 is at an outer periphery of the slider 51 formed so that a groove position gradually at the outer periphery of the slider 51 in the axial direction (a direction perpendicular to a sheet surface of the drawing of FIG 1 or 2 ) depending on a rotation angle of the slider 51 changes.

Der Nocken 58 eines kleinen Hubs und der Nocken 59 eines großen Hubs sind bei axial mittleren Positionen des Gleitstücks 51 benachbart zueinander vorgesehen. Sowohl der Nocken 58 eines kleinen Hubs als auch der Nocken 59 eines großen Hubs sind hinsichtlich eines Bezugskreises nach außen exzentrisch. Eine Exzentrizitätsmenge des Nockens 59 eines großen Hubs von dem Bezugskreis ist größer als dieselbe des Nocken 58 eines kleinen Hubs.The cam 58 a small hub and the cam 59 of a large stroke are at axially intermediate positions of the slider 51 provided adjacent to each other. Both the cam 58 a small stroke as well as the cam 59 of a large stroke are eccentric with respect to a reference circle to the outside. An amount of eccentricity of the cam 59 a large stroke of the reference circle is larger than the same of the cam 58 a small hub.

Die Einlassventilhubeinheit 52 hat ein Einlassventil 51, das in einem Zylinderkopf 53 der Maschine beweglich untergebracht ist. Das Einlassventil 91 ist mit dem Nocken 58 eines kleinen Hubs oder dem Nocken 59 eines großen Hubs selektiv in Berührung.The intake valve lift unit 52 has an inlet valve 51 that in a cylinder head 53 the machine is movably housed. The inlet valve 91 is with the cam 58 a small hub or the cam 59 of a large hub selectively in contact.

Der elektromagnetische Aktuator 101 (im Folgenden Aktuator 101) ist mit dem Gleitstück 51 und der Nockenwelle 94 in Berührung. Ein Ausgangsstift 60 des Aktuators 101 befindet sich genauer bei einer Position direkt über der spiralförmigen Nut 511 und ist mit der spiralförmigen Nut 511 bei einer Position abgewandt von der Einlassventilhubeinheit 52 in einer vertikalen Richtung im Eingriff.The electromagnetic actuator 101 (hereinafter Actuator 101 ) is with the slider 51 and the camshaft 94 in touch. An exit pin 60 of the actuator 101 is closer to a position directly above the spiral groove 511 and is with the spiral groove 511 at a position away from the intake valve lift unit 52 engaged in a vertical direction.

Ein Betrieb der ventilhubanpassenden Vorrichtung 50 wird erläutert.An operation of the valve lift adjusting device 50 will be explained.

Die Einlassventilhubeinheit 52 wird durch ein Drehmoment des Nockens 58 eines kleinen Hubs oder des Nockens 59 eines großen Hubs, welcher auch immer mit der Einlassventilhubeinheit 52 in Berührung ist, nach unten gedrückt. Gemäß dem Herunterdrückbetrieb wird das Einlassventil 91, das in dem Zylinderkopf 53 vorgesehen ist, mit einer kleinen Hubmenge L1 (1) oder einer großen Hubmenge L2 (2) geöffnet.The intake valve lift unit 52 is due to a torque of the cam 58 a small hub or the cam 59 a big stroke, whichever with the intake valve lift unit 52 is in contact, pressed down. According to the depression operation, the intake valve becomes 91 that in the cylinder head 53 is provided with a small amount L1 ( 1 ) or a large amount L2 ( 2 ) open.

Der Ausgangsstift 60 des Aktuators 101 wird zu einem Zeitpunkt, der von einer Steuereinheit (nicht gezeigt) befohlen wird, in einer Vorwärtsrichtung bewegt. Der Ausgangsstift 60 befindet sich auf einer Seite der Nockenwelle 94, sodass ein vorderes Ende 64 des Ausgangsstifts 60 in die spiralförmige Nut 511 eingeführt ist. Das Gleitstück 51 wird in der axialen Richtung der Nockenwelle 94 (der Richtung senkrecht zu der Blattoberfläche der Zeichnung) gemäß der Drehung des Gleitstücks 51 bewegt.The output pin 60 of the actuator 101 is moved in a forward direction at a time commanded by a control unit (not shown). The output pin 60 located on one side of the camshaft 94 so a front end 64 of the exit pin 60 in the spiral groove 511 is introduced. The slider 51 is in the axial direction of the camshaft 94 (the direction perpendicular to the sheet surface of the drawing) according to the rotation of the slider 51 emotional.

Wenn das Gleitstück 51 in der axialen Richtung der Nockenwelle 94 bewegt wird, ändert sich ein Berührungszustand der Einlassventilhubeinheit 52 mit dem Nockenglied (58, 59) von einer Berührung mit dem Nocken 58 eines kleinen Hubs zu einer Berührung mit dem Nocken 59 eines großen Hubs oder umgekehrt. Die Hubmenge L1 des Einlassventils 91 ändert sich zu der Hubmenge L2, wenn der Berührungszustand von dem Nocken 58 eines kleinen Hubs zu dem Nocken 59 eines großen Hubs geändert wird.If the slider 51 in the axial direction of the camshaft 94 is moved, a touch state of the intake valve lift unit changes 52 with the cam member ( 58 . 59 ) from contact with the cam 58 a small stroke to contact the cam 59 a big hub or vice versa. The lift amount L1 of the intake valve 91 changes to the lift amount L2 when the touch state of the cam 58 a small stroke to the cam 59 a big hub is changed.

Wenn das vordere Ende 64 des Ausgangsstifts 60 von der spiralförmigen Nut 511 getrennt wird, wird der Ausgangsstift 60 durch das Drehmoment der Nockenwelle 94 zurückgedrückt.If the front end 64 of the exit pin 60 from the spiral groove 511 is disconnected, becomes the output pin 60 by the torque of the camshaft 94 pushed back.

(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)

Eine Struktur des Aktuators 101 ist unter Bezugnahme auf 3 bis 6 erläutert.A structure of the actuator 101 is with reference to 3 to 6 explained.

Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist der Aktuator 101 aus einer beweglichen Einheit 14, die in einer axialen Richtung des Aktuator 101 beweglich ist, und einer feststehenden Einheit 13, die an einem Maschinenkopf 90 fixiert ist, zusammengesetzt. Die bewegliche Einheit 14 und die feststehende Einheit 13 sind hinsichtlich einer Mittelachse des Aktuators 101 koaxial zueinander angeordnet.As in 3 and 4 is shown is the actuator 101 from a moving unit 14 acting in an axial direction of the actuator 101 movable, and a fixed unit 13 working on a machine head 90 is fixed, composed. The mobile unit 14 and the fixed unit 13 are with respect to a center axis of the actuator 101 arranged coaxially with each other.

Die bewegliche Einheit 14 hat den Ausgangsstift 60 und einen Anker 70.The mobile unit 14 has the output pin 60 and an anchor 70 ,

Der Ausgangsstift 60 ist aus einem nicht magnetischen Material hergestellt und durch eine Hülse 80 an einem Gleitabschnitt 65 des Ausgangsstifts 60 beweglich getragen. Ein mittlerer Abschnitt des Ausgangsstifts 60 ist in einem Hülsenloch 85 der Hülse 80 untergebracht. Der Ausgangstift 60 ist von einem hinteren Ende 61 zu dem vorderen Ende 64 desselben oder umgekehrt in der axialen Richtung beweglich. Der Ausgangsstift 60 ist aus dem nichtmagnetischen Material, beispielsweise rostfreiem Austenitstahl, hergestellt.The output pin 60 is made of a non-magnetic material and by a sleeve 80 on a sliding section 65 of the exit pin 60 movably worn. A middle section of the exit pin 60 is in a sleeve hole 85 the sleeve 80 accommodated. The exit pin 60 is from a back end 61 to the front end 64 the same or vice versa in the axial direction movable. The output pin 60 is made of the non-magnetic material such as austenitic stainless steel.

Der Anker 70 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und hat einen verbindenden Abschnitt 71. Der Anker 70 ist in der axialen Richtung zusammen mit dem Ausgangsstift 60 beweglich.The anchor 70 is made of a magnetic material and has a connecting portion 71 , The anchor 70 is in the axial direction together with the output pin 60 movable.

Der verbindende Abschnitt 71 hat ein verbindendes Loch 711, das sich in der axialen Richtung erstreckt und ein Bodenende hat. Das hintere Ende 61 des Ausgangsstifts 60 ist in das verbindende Loch 711 eingeführt, sodass der Ausgangsstift 60 mit dem Anker 70 fest verbunden ist. Der Anker 70 ist aus dem magnetischen Material, beispielsweise einem viel Kohlenstoff und Chrom enthaltenden Stahl, hergestellt. Eine höhere Festigkeit kann durch eine Wärmebehandlung erhalten werden.The connecting section 71 has a connecting hole 711 that extends in the axial direction and has a bottom end. The back end 61 of the exit pin 60 is in the connecting hole 711 introduced, so the output pin 60 with the anchor 70 is firmly connected. The anchor 70 is made of the magnetic material, for example, a steel containing much carbon and chromium. Higher strength can be obtained by a heat treatment.

Ein Hauptteil des Ankers 70 befindet sich in einem radial Inneren einer Spule 31. Ein Flanschabschnitt 72 ist an einem axialen Ende des Ankers 70, das ein Hinterseitenende abgewandt von dem verbindenden Abschnitt 71 in der axialen Richtung ist, gebildet. Ein Außendurchmesser des Flanschabschnitts 72 ist relativ groß und liegt einer vorderen Platte 44 der feststehenden Einheit 13 mit einem großen gegenüberliegenden Oberflächengebiet gegenüber.A main part of the anchor 70 is located in a radially inside of a coil 31 , A flange section 72 is at one axial end of the anchor 70 having a rear end remote from the connecting portion 71 in the axial direction is formed. An outer diameter of the flange portion 72 is relatively large and is a front plate 44 the fixed unit 13 with a large opposite surface area opposite.

Die feststehende Einheit 13 ist aus der Spule 31, einem Joch 35, einem Permanentmagneten 40, der vorderen Platte 44, einer hinteren Platte 45, einem Anschlagglied 46, das als ein Fixierungsglied funktioniert, einer Vorderseitenendplatte 48 und so weiter zusammengesetzt. Die hintere Platte 45, der Permanentmagnet 40 und die vordere Platte 44 bilden einen Hinterseiten-Endplattenabschnitt, der an einer hinteren Seite des Jochs 35 vorgesehen ist.The fixed unit 13 is out of the coil 31 a yoke 35 , a permanent magnet 40 , the front plate 44 , a rear plate 45 , a stopper member 46 acting as a fixation member, a front end plate 48 and so on. The back plate 45 , the permanent magnet 40 and the front plate 44 form a rear end plate portion which is at a rear side of the yoke 35 is provided.

Eine Wicklung ist auf eine Außenperipherie eines Spulenkörpers 30 der Spule 31 gewickelt. Die Spule 31 erzeugt ein magnetisches Feld, wenn die Spule 31 von einer äußeren Leistungsquelle (nicht gezeigt) mit einer elektrischen Leistung versorgt wird.A winding is on an outer periphery of a bobbin 30 the coil 31 wound. The sink 31 generates a magnetic field when the coil 31 from an external power source (not shown) is supplied with electric power.

Der Spulenkörper 30, in den der Anker 30 beweglich eingeführt ist, ist aus einem Harz zum Isolieren der Wicklung der Spule 31 von dem Anker 70 hergestellt.The bobbin 30 into the anchor 30 Movable is made of a resin to insulate the winding of the coil 31 from the anchor 70 produced.

Das Joch 35 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und in einer zylindrischen Form, die zu der beweglichen Einheit 14 koaxial ist, gebildet. Das Joch 35 bringt die bewegliche Einheit 14, die Spule 31, den Permanentmagneten 40, die vordere Platte 44, die hintere Platte 45, das Anschlagglied 46 und die Vorderseitenendplatte 48 unter.The yoke 35 is made of a magnetic material and in a cylindrical shape leading to the moving unit 14 Coaxial is formed. The yoke 35 brings the movable unit 14 , the sink 31 , the permanent magnet 40 , the front plate 44 , the rear plate 45 , the stopper member 46 and the front end plate 48 under.

Ein Magnetismus wird zwischen dem Anker 70 und dem Joch 35 an solchen Abschnitten übertragen, bei denen der Anker 70 und das Joch 35 miteinander in Berührung sind oder einander nahe sind. Das Joch 35 bildet eine magnetische Schaltung, in der ein magnetischer Fluss durch den Anker 70, die hintere Platte 45 und die Vorderseitenendplatte 48 geht.A magnetism is between the anchor 70 and the yoke 35 transferred to those sections where the anchor 70 and the yoke 35 are in touch with each other or close to each other. The yoke 35 forms a magnetic circuit in which a magnetic flux passes through the armature 70 , the rear plate 45 and the front end plate 48 goes.

Das Joch 35 hat einen Flansch 39 und die Hülse 80, die miteinander eine Einheit bildend gebildet sind.The yoke 35 has a flange 39 and the sleeve 80 formed integrally with each other.

Der Flansch 39 erstreckt sich von einem radial Inneren des Aktuators 101 in einer radialen nach außen gehenden Richtung und ist an dem Maschinenkopf 90 fixiert.The flange 39 extends from a radially interior of the actuator 101 in a radially outward direction and is at the machine head 90 fixed.

Die Hülse 80 hat einen Basisabschnitt 81 und einen zylindrischen Abschnitt 84.The sleeve 80 has a base section 81 and a cylindrical section 84 ,

Der Basisabschnitt 81 ist in ein Fixierungsloch 92 des Maschinenkopfs 90 eingeführt. Ein Verschlussring 83 ist an einer Außenperipherie des Basisabschnitts 81 befestigt, um einen Zwischenraum zwischen der Außenperipherie des Basisabschnitts 81 und einer Innenperipherie des Fixierungslochs 92 zu verschließen.The base section 81 is in a fixation hole 92 of the machine head 90 introduced. A lock ring 83 is at an outer periphery of the base portion 81 attached to a space between the outer periphery of the base portion 81 and an inner periphery of the fixing hole 92 to close.

Der zylindrische Abschnitt 84 erstreckt sich von dem Basisabschnitt 81 in einer Vorwärtsrichtung, um der Nockenwelle 94 gegenüberzuliegen. Das Hülsenloch 85 ist innerhalb des zylindrischen Abschnitts 84 entlang einer Mittelachse desselben gebildet, und der Ausgangsstift 60 ist in das Hülsenloch 85 beweglich eingeführt.The cylindrical section 84 extends from the base section 81 in a forward direction to the camshaft 94 oppose. The sleeve hole 85 is inside the cylindrical section 84 formed along a central axis thereof, and the output pin 60 is in the sleeve hole 85 movably introduced.

Der zylindrische Abschnitt 84 hat einen lagernden Abschnitt 844 zum beweglichen Tragen und Führen des Ausgangsstifts 60 zu der Nockenwelle 94, wenn der Ausgangsstift 60 in der Vorwärtsrichtung bewegt wird.The cylindrical section 84 has a stored section 844 for movably carrying and guiding the output pin 60 to the camshaft 94 when the output pin 60 is moved in the forward direction.

Der lagernde Abschnitt 844 ist an jedem axialen Ende der Hülse 80 gebildet, das heißt auf einer Seite des Basisabschnitts 81 und auf einer vorderen Seite des zylindrischen Abschnitts 84. Jeder der lagernden Abschnitte 844 ist in einer Berührung mit dem Ausgangsstift 60 beweglich und trägt auf der Seite des Basisabschnitts 81 und auf der vorderen Seite des zylindrischen Abschnitts 84 den Ausgangsstift 60 beweglich.The storage section 844 is at each axial end of the sleeve 80 formed, that is on one side of the base portion 81 and on a front side of the cylindrical portion 84 , Each of the overlapping sections 844 is in contact with the output pin 60 mobile and carries on the side of the base section 81 and on the front side of the cylindrical portion 84 the output pin 60 movable.

Der Permanentmagnet 40 ist in einer flachen Plattenform in einem Querschnitt in einer Ebene gebildet, die durch die Mittelachse des Aktuators 101 geht, und in einer ringförmigen Form in einem Querschnitt in einer Ebene senkrecht zu der Mittelachse des Aktuators 101 gebildet. Der Permanentmagnet 40 ist in der axialen Richtung magnetisiert, sodass unterschiedliche magnetische Pole auf jeder von axialen Endoberflächen des Permanentmagneten 40 erscheinen.The permanent magnet 40 is formed in a flat plate shape in a cross section in a plane passing through the central axis of the actuator 101 goes, and in an annular shape in a cross section in a plane perpendicular to the central axis of the actuator 101 educated. The permanent magnet 40 is magnetized in the axial direction so that different magnetic poles on each of axial end surfaces of the permanent magnet 40 appear.

Das axiale Ende des Permanentmagneten 40 auf einer vorderen Seite zu der vorderen Platte 44 ist genauer als ein N-Pol magnetisiert, während das andere axiale Ende auf einer hinteren Seite zu der hinteren Platte 45 als ein S-Pol magnetisiert ist. Die Magnetisierung für den Permanentmagneten 40 kann umgekehrt sein. Ein Anschlageinführungsloch 401 ist in dem Permanentmagneten 40 gebildet, sodass das Anschlagglied 46 durch das Anschlageinführungsloch 401 entlang der Mittelachse des Aktuators 101 eingeführt ist.The axial end of the permanent magnet 40 on a front side to the front panel 44 is more magnetized than an N-pole, while the other axial end on a rear side to the rear plate 45 is magnetized as an S-pole. The magnetization for the permanent magnet 40 can be reversed. A stopper insertion hole 401 is in the permanent magnet 40 formed so that the stop member 46 through the stopper insertion hole 401 along the central axis of the actuator 101 is introduced.

Ein Neodym-Magnet wird beispielsweise als der Permanentmagnet 40 verwendet. Der Neodym-Magnet ist ein geformtes gesintertes Erzeugnis, das Neodym (Nd), Eisen (Fe) und Bor (B) als Hauptanteile aufweist. Ein Neodym-Magnet ist das gesinterte Erzeugnis, das aus Kristallkörnern zusammengesetzt ist. Der Neodym-Magnet entspricht einem brüchigen Material, da dasselbe ein kleines Gleiten bzw. Abgleiten des Kristalls hat.For example, a neodymium magnet is called the permanent magnet 40 used. The neodymium magnet is a molded sintered product having neodymium (Nd), iron (Fe) and boron (B) as major components. A neodymium magnet is the sintered product composed of crystal grains. The neodymium magnet corresponds to a brittle material because it has a small slip of the crystal.

Die vordere Platte 44 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und in einer ringförmigen Form in dem Querschnitt derselben in der Ebene senkrecht zu der Mittelachse des Aktuators 101 gebildet. Die vordere Platte 44 ist an einer vorderen Seitenoberfläche des Permanentmagneten 40 fixiert. Ein Anschlageinführungsloch 441 ist ähnlicherweise in der vorderen Platte 44 gebildet, sodass das Anschlagglied 46 durch das Anschlageinführungsloch 441 eingeführt ist.The front plate 44 is made of a magnetic material and in an annular shape in the cross section thereof in the plane perpendicular to the central axis of the actuator 101 educated. The front plate 44 is on a front side surface of the permanent magnet 40 fixed. A stopper insertion hole 441 is similar in the front plate 44 formed so that the stop member 46 through the stopper insertion hole 441 is introduced.

Auf eine ähnliche Art und Weise ist die hintere Platte 45 aus einem magnetischen Material hergestellt und in einer ringförmigen Form in dem Querschnitt derselben in der Ebene senkrecht zu der Mittelachse des Aktuators 101 gebildet. Die hintere Platte 45 ist an einer hinteren Seitenoberfläche des Permanentmagneten 40 fixiert. Eine Außenperipherieoberfläche 453 der hinteren Platte 45 liegt in einer radialen Richtung einer Innenperipherieoberfläche 351 des Jochs 35 gegenüber, und beide Oberflächen 453 und 351 sind miteinander in Berührung. Die hintere Platte 45 ist an dem Joch 35 durch ein Presseinsatzstück oder Schweißen fixiert.In a similar way is the back plate 45 made of a magnetic material and in an annular shape in the cross section thereof in the plane perpendicular to the central axis of the actuator 101 educated. The back plate 45 is at a rear side surface of the permanent magnet 40 fixed. An outer peripheral surface 453 the rear plate 45 lies in a radial direction of an inner peripheral surface 351 of the yoke 35 opposite, and both surfaces 453 and 351 are in contact with each other. The back plate 45 is at the yoke 35 fixed by a press insert or welding.

Ein Anschlageinführungsloch 451 ist ähnlicherweise in der hinteren Platte 45 gebildet, sodass das Anschlagglied 46 durch das Anschlageinführungsloch 451 eingeführt ist.A stopper insertion hole 451 is similar in the back plate 45 formed so that the stop member 46 through the stopper insertion hole 451 is introduced.

Auf eine axiale Endoberfläche der vorderen Platte 44, die eine Oberfläche auf einer Seite der Spule 31 ist, ist als eine Vorderseitenoberfläche 443 Bezug genommen. Auf eine axiale Endoberfläche der hinteren Platte 45, die zu einem Äußeren freiliegt, ist als eine Hinterseitenoberfläche 457 Bezug genommen. Die Vorderseitenoberfläche 443 der vorderen Platte 44 liegt einer Hinterseitenoberfläche 721 des Flanschabschnitts 72 des Ankers 70 gegenüber. Auf den Flanschabschnitt 72 ist ferner als ein dem Magneten gegenüberliegender Abschnitt 72 Bezug genommen.On an axial end surface of the front plate 44 which has a surface on one side of the coil 31 is is as a front surface 443 Referenced. On an axial end surface of the rear plate 45 Being exposed to an exterior is as a rear surface 457 Referenced. The front side surface 443 the front plate 44 lies a backside surface 721 of the flange portion 72 of the anchor 70 across from. On the flange section 72 is also a section opposite the magnet 72 Referenced.

Das Anschlagglied 46 ist aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt und in einer Stangenform gebildet. Das Anschlagglied 46 ist jeweils durch das Anschlageinführungsloch 441 der vorderen Platte 44, das Anschlageinführungsloch 401 des Permanentmagneten 40 und das Anschlageinführungsloch 451 der hinteren Platte 45 eingeführt.The stop member 46 is made of a non-magnetic material and formed in a bar shape. The stop member 46 is respectively through the stopper insertion hole 441 the front plate 44 , the stopper insertion hole 401 of the permanent magnet 40 and the stopper insertion hole 451 the rear plate 45 introduced.

Das Anschlagglied 46 fixiert die vordere Platte 44, den Permanentmagneten 40 und die hintere Platte 45 aneinander, sodass die vordere Platte 44, der Permanentmagnet 40 und die hintere Platte 45 als der Hinterseiten-Endplattenabschnitt gebildet sind, der hinsichtlich der beweglichen Einheit 14 stillsteht. Ein kleiner Zwischenraum kann zwischen dem Anschlagglied 46 und dem Permanentmagneten 40 in der radialen Richtung gebildet sein, sodass der Permanentmagnet 40 nicht zerbrochen wird, wenn das Anschlagglied 46 durch das Anschlageinführungsloch 401 des Permanentmagneten 40 eingeführt wird.The stop member 46 fixes the front plate 44 , the permanent magnet 40 and the back plate 45 to each other, so the front plate 44 , the permanent magnet 40 and the back plate 45 are formed as the rear side end plate portion, which in terms of the movable unit 14 stationary. A small space can between the stop member 46 and the permanent magnet 40 be formed in the radial direction, so that the permanent magnet 40 does not break when the stopper member 46 through the stopper insertion hole 401 of the permanent magnet 40 is introduced.

Eine Vorderseitenoberfläche 461 des Anschlagglieds 46 liegt der Hinterseitenoberfläche 721 des Flanschabschnitts 72 gegenüber. Das Anschlagglied 48 ist in die vordere Platte 44 eingeführt, sodass die Vorderseitenoberfläche 461 zu einem Äußeren freiliegt. Das Anschlagglied 46 ist aus einem nichtmagnetischen Material, beispielsweise einem Metall aus rostfreiem Austenitstahl, Harz, Gummi oder dergleichen, hergestellt.A front side surface 461 of the stop member 46 lies the back surface 721 of the flange portion 72 across from. The stop member 48 is in the front plate 44 introduced so that the front surface 461 exposed to an exterior. The stop member 46 is made of a non-magnetic material such as austenitic stainless steel, resin, rubber or the like.

Die Vorderseitenendplatte 48 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und in einer ringförmigen Form in dem Querschnitt derselben in der Ebene senkrecht zu der Mittelachse des Aktuators 101 gebildet. Die Vorderseitenendplatte 48 hat ein Ankereinführungsloch 481, in das der Anker 70 beweglich eingeführt ist.The front side end plate 48 is made of a magnetic material and in an annular shape in the cross section thereof in the plane perpendicular to the central axis of the actuator 101 educated. The front side end plate 48 has an anchor insertion hole 481 into which the anchor 70 is introduced movably.

Die Vorderseitenendplatte 48 befindet sich an einem axialen Ende der Spule 31 auf einer Seite des verbindenden Abschnitts 71 des Ankers 70, sodass die Vorderseitenendplatte 48 an einem axialen Ende des Spulenkörpers 30 auf der Seite des verbindenden Abschnitts 71 fixiert ist.The front side end plate 48 is located at one axial end of the coil 31 on one side of the connecting section 71 of the anchor 70 so the front side end plate 48 at an axial end of the bobbin 30 on the side of the connecting section 71 is fixed.

Eine Außenperipherieoberfläche 482 der Vorderseitenendplatte 48 liegt der Innenperipherieoberfläche 351 des Jochs 35 auf einer Seite des Basisabschnitts 81 der Hülse 80 gegenüber, und beide Oberflächen 482 und 351 sind miteinander in Berührung. Die Vorderseitenendplatte 48 ist an das Joch 35 fest gepasst.An outer peripheral surface 482 the front side end plate 48 lies the inner peripheral surface 351 of the yoke 35 on one side of the base section 81 the sleeve 80 opposite, and both surfaces 482 and 351 are in contact with each other. The front side end plate 48 is at the yoke 35 firmly fitted.

Sowohl das Joch 35, die vordere Platte 44, die hintere Platte 45 als auch die Vorderseitenendplatte 48 sind aus dem magnetischen Material, beispielsweise einem viel Kohlenstoff und Chrom enthaltenden Stahl, wie der Anker 70 hergestellt.Both the yoke 35 , the front plate 44 , the rear plate 45 as well as the front side end plate 48 are of the magnetic material, for example, a steel containing much carbon and chromium, such as the anchor 70 produced.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf eine Dicke der vorderen Platte 44 als eine Vorderplattendicke „TF” Bezug genommen, und auf eine Dicke der Vorderseitenendplatte 48 ist als eine Endplattendicke „TE” Bezug genommen.In the present embodiment, a thickness of the front plate 44 as a front plate thickness "T F ", and a thickness of the front side end plate 48 is referred to as an end plate thickness "T E ".

Jede der Dicken „TF” und „TE” ist ausgelegt, sodass die Endplattendicke „TE” größer als die Vorderplattendicke „TF” (TE > TF) ist.Each of the thicknesses "T F" and "T E" is designed so that the Endplattendicke "T E" is greater than the front plate thickness "T F" (E T> T F).

Ein Durchmesser des Flanschabschnitts 72 des Ankers 70 ist zusätzlich als ein Ankerdurchmesser „DA” definiert, ein Durchmesser der vorderen Platte 44 ist als ein Vorderplattendurchmesser „DF” definiert, und ein Durchmesser der hinteren Platte 45 ist als ein Hinterplattendurchmesser „DR” definiert. Der Ankerdurchmesser „DA” ist gleich einem maximalen Durchmesser des Ankers 70.A diameter of the flange portion 72 of the anchor 70 is additionally defined as an anchor diameter "D A ", a diameter of the front plate 44 is defined as a front plate diameter "D F ", and a diameter of the rear plate 45 is defined as a backplate diameter "D R ". The anchor diameter "D A " is equal to a maximum diameter of the armature 70 ,

Jeder der Durchmesser „DF” und „DR” ist ausgelegt, sodass der Hinterplattendurchmesser „DR” größer als der Vorderplattendurchmesser „DF” (DR > DF) ist.Each of the diameter "D F" and "D R" is designed so that the rear plate diameter "D R" is greater than the front plate diameter "D F" (D R> D F).

Jeder der Durchmesser „DA” und „DR” ist ferner ausgelegt, sodass der Hinterplattendurchmesser „DR” größer als der Ankerdurchmesser „DA” (DR > DA) ist.Each of the diameters "D A " and "D R " is further designed such that the backplate diameter "D R " is greater than the anchor diameter "D A " (D R > D A ).

Ein Betrieb des Aktuators 101 wird erläutert.An operation of the actuator 101 will be explained.

Der Aktuator 101 ist an dem Fixierungsloch 92 des Maschinenkopfs 90 fixiert, und der Ausgangsstift 60 wirkt auf die Nockenwelle 94 der ventilhubanpassenden Vorrichtung 50. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf eine Bewegung des Ausgangsstifts 60 in eine Richtung näher zu der Nockenwelle 94 „als sich in einer Vorwärtsrichtung bewegend” Bezug genommen, während auf die Bewegung des Ausgangsstifts 60 in eine entgegengesetzte Richtung weg von der Nockenwelle 94 „als sich in eine Rückwärtsrichtung bewegend” Bezug genommen ist.The actuator 101 is at the fixation hole 92 of the machine head 90 fixed, and the output pin 60 acts on the camshaft 94 the valve lift adjusting device 50 , In the present embodiment is due to a movement of the output pin 60 in a direction closer to the camshaft 94 "As moving in a forward direction", while referring to the movement of the output pin 60 in an opposite direction away from the camshaft 94 "When moving in a reverse direction" is referred to.

Wie in 4 gezeigt ist, dreht sich die Nockenwelle 94 um die Drehachse „C” derselben. Wenn der Ausgangsstift 60 einer Seite eines kurzen Radius „Ra” der Nockenwelle 94 gemäß der Drehung der Nockenwelle 94 gegenüberliegt, wird der Ausgangsstift 60 durch eine elektromagnetische Kraft, die durch die Spule 31 erzeugt wird, in der Vorwärtsrichtung bewegt. In dieser Situation ist das vordere Ende 64 des Ausgangsstifts 60 mit der spiralförmigen Nut 511 im Eingriff, und die ventilhubanpassende Vorrichtung 50 passt die Hubmenge L1 oder L2 der Einlassventilhubeinheit 52 gemäß der Drehung des Gleitstücks 51 an.As in 4 is shown, the camshaft rotates 94 around the rotation axis "C" of the same. When the output pin 60 one side of a short radius "Ra" of the camshaft 94 according to the rotation of the camshaft 94 is opposite, the output pin 60 by an electromagnetic force passing through the coil 31 is generated, moved in the forward direction. In this situation, the front end 64 of the exit pin 60 with the spiral groove 511 engaged, and the Ventilhubanpassende device 50 fits the stroke amount L1 or L2 of the intake valve lift unit 52 according to the rotation of the slider 51 at.

Wie in 3 gezeigt ist, wird der Ausgangsstift 60 durch das Drehmoment der Nockenwelle 94 in die Rückwärtsrichtung zurückgedrückt, wenn die Nockenwelle 94 von einer Position von 4, in der das vordere Ende 64 des Ausgangsstifts 60 mit der Nockenwelle 94 in Berührung ist, zu einer Position von 3 gedreht wird, in der der Ausgangsstift 60 einer Seite eines langen Radius „Rb” der Nockenwelle 94 gegenüberliegt. Auf eine Position des Ausgangsstifts 60, die von einer Rückwärtsgrenzposition um einen Rückziehaxialhub „Lu” getrennt ist, ist als eine zurückgezogene Position Bezug genommen. Bei der Rückwärtsbewegung des Ausgangsstifts 60 von der zurückgezogenen Position zu der Rückwärtsgrenzposition wird der Ausgangsstift 60 durch die magnetische Kraft des Permanentmagneten 40 des Aktuators 101 in die Rückwärtsrichtung bewegt.As in 3 is shown, the output pin 60 by the torque of the camshaft 94 pushed back in the reverse direction when the camshaft 94 from a position of 4 in which the front end 64 of the exit pin 60 with the camshaft 94 is in contact with a position of 3 is rotated, in which the output pin 60 one side of a long radius "Rb" of the camshaft 94 opposite. On a position of the output pin 60 , which is separated from a reverse limit position by a retraction axial stroke "Lu", is referred to as a retracted position. During the backward movement of the output pin 60 from the retracted position to the reverse limit position becomes the output pin 60 by the magnetic force of the permanent magnet 40 of the actuator 101 moved in the reverse direction.

Ein Betrieb der Spule 31 wird erläutert.An operation of the coil 31 will be explained.

Die bewegliche Einheit 14 wird durch eine magnetisch anziehende Kraft des Permanentmagneten 40, die zwischen der Vorderseitenoberfläche 443 der vorderen Platte 44 und der Hinterseitenoberfläche 721 des Flanschabschnitts 72 erzeugt wird, bei der Rückwärtsgrenzposition gehalten, wenn die Spule 31 nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird. Die magnetisch anziehende Kraft ist ausgelegt, um groß genug zu sein, um die bewegliche Einheit 14 über den Rückziehaxialhub „Lu” von der zurückgezogenen Position zu der Rückwärtsgrenzposition zu bewegen.The mobile unit 14 is due to a magnetically attractive force of the permanent magnet 40 placed between the front surface 443 the front plate 44 and the rear surface 721 of the flange portion 72 is generated, held at the reverse limit position when the coil 31 not supplied with electrical power becomes. The magnetically attractive force is designed to be large enough to accommodate the movable unit 14 to move from the retracted axial stroke "Lu" from the retracted position to the reverse limit position via the retracting axial stroke.

Wie durch gestrichelte Pfeile in 5 angegeben ist, wird durch den Permanentmagneten 40 eine magnetische Schaltung ϕM erzeugt, wenn die bewegliche Einheit 14 durch die magnetisch anziehende Kraft des Permanentmagneten 40 bei der Rückwärtsgrenzposition derselben gehalten wird.As indicated by dashed arrows in 5 is specified by the permanent magnet 40 a magnetic circuit φM is generated when the movable unit 14 by the magnetically attractive force of the permanent magnet 40 is held at the reverse limit position thereof.

Bei der magnetischen Schaltung ϕM geht ein magnetischer Fluss durch den N-Pol des Permanentmagneten 40, die vordere Platte 44, den Anker 70, die Vorderseitenendplatte 48, das Joch 35, die hintere Platte 45 und den S-Pol des Permanentmagneten 40.In the magnetic circuit φ M, a magnetic flux passes through the N pole of the permanent magnet 40 , the front plate 44 , the anchor 70 , the front end plate 48 , the yoke 35 , the rear plate 45 and the S pole of the permanent magnet 40 ,

Wenn die Spule 31 mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, erzeugt die Spule 31 ein elektromagnetisches Feld, wobei eine Richtung eines magnetischen Flusses desselben derselben des magnetischen Felds entgegengesetzt ist, das durch den Permanentmagneten 40 erzeugt wird. Das elektromagnetische Feld, das durch die Spule 31 erzeugt wird, hat beispielsweise an einer vorderen Seite der Spule 31 (einer Seite näher zu dem verbindenden Abschnitt 71) einen S-Pol und an einer hinteren Seite der Spule 31 (einer Seite näher zu dem Flanschabschnitt 72) einen N-Pol. Eine Wicklungsrichtung der Spule 31 oder eine Richtung einer Versorgung eines elektrischen Stroms ist ausgelegt, sodass die Spule 31 das vorhergehende elektromagnetische Feld entgegengesetzt zu dem magnetischen Feld durch den Permanentmagneten 40 erzeugt.If the coil 31 is supplied with an electric power, generates the coil 31 an electromagnetic field wherein a direction of magnetic flux thereof is opposite to that of the magnetic field through the permanent magnet 40 is produced. The electromagnetic field passing through the coil 31 is generated, for example, on a front side of the coil 31 (one side closer to the connecting section 71 ) an S-pole and at a rear side of the coil 31 (one side closer to the flange portion 72 ) an N pole. A winding direction of the coil 31 or a direction of supply of an electric current is designed so that the coil 31 the previous electromagnetic field opposite to the magnetic field through the permanent magnet 40 generated.

Wenn das elektromagnetische Feld entgegengesetzt zu dem magnetischen Feld des Permanentmagneten 40 erzeugt wird, besitzen die vordere Platte 44 und der Flanschabschnitt 72 die gleiche magnetische Polarität zueinander, wobei eine magnetische Abstoßungskraft zwischen der Vorderseitenoberfläche 443 der vorderen Platte 44 und der Hinterseitenoberfläche 721 des Flanschabschnitts 72 erzeugt wird. Die bewegliche Einheit 14 wird durch die magnetische Abstoßungskraft von der Rückwärtsgrenzposition in die Vorwärtsrichtung bewegt.When the electromagnetic field is opposite to the magnetic field of the permanent magnet 40 produced own the front plate 44 and the flange portion 72 the same magnetic polarity with each other, with a magnetic repulsion force between the front surface 443 the front plate 44 and the rear surface 721 of the flange portion 72 is produced. The mobile unit 14 is moved by the magnetic repulsive force from the reverse limit position in the forward direction.

26 zeigt einen Aktuator 100 gemäß einem Vergleichsbeispiel, das zum Stand der Technik gehört. 26 shows an actuator 100 according to a comparative example belonging to the prior art.

Bei dem Aktuator 900 wird eine bewegliche Einheit 903, die einen Permanentmagneten 902 hat, durch eine elektromagnetische Kraft, die durch eine Spule 901, die auf einen Spulenkörper 907 gewickelt ist, erzeugt wird, bewegt. Ein Ausgangsstift 904 der beweglichen Einheit 903, der mit einem Stator 906 in Berührung ist, wird davon getrennt.At the actuator 900 becomes a mobile unit 903 that is a permanent magnet 902 has, by an electromagnetic force, by a coil 901 pointing to a bobbin 907 is wound, generated, moved. An exit pin 904 the mobile unit 903 that with a stator 906 is in contact, it is separated.

Der Permanentmagnet ist allgemein aus Kristallkörnern zusammengesetzt. Der Permanentmagnet ist aus brüchigen Materialien hergestellt, da das Kristallgleiten klein ist. Als ein Resultat könnte im Aktuator 900 der Permanentmagnet 902 durch eine Anstoßkraft, die erzeugt wird, wenn die bewegliche Einheit 903, die den Permanentmagneten 902 aufweist, bewegt wird, zerbrochen werden.The permanent magnet is generally composed of crystal grains. The permanent magnet is made of brittle materials because the crystal slip is small. As a result, could be in the actuator 900 the permanent magnet 902 by an abutment force generated when the movable unit 903 that the permanent magnet 902 has moved, be broken.

Ein Stoßdämpfer 905 ist um den Permanentmagneten 902 herum vorgesehen, um zu verhindern, dass der Permanentmagnet 902 zerbrochen wird. Der Stoßdämpfer 905 ist aus beispielsweise Gummi, Metall oder dergleichen hergestellt. Bei dem Aktuator 900, der den Stoßdämpfer 905 hat, ist eine Zahl von Teilen erhöht, eine Größe des elektromagnetischen Aktuators ist größer, und ein Herstellungsaufwand ist erhöht.A shock absorber 905 is about the permanent magnet 902 provided around to prevent the permanent magnet 902 is broken. The shock absorber 905 is made of, for example, rubber, metal or the like. At the actuator 900 that the shock absorber 905 has a number of parts is increased, a size of the electromagnetic actuator is larger, and a manufacturing cost is increased.

Gemäß dem Aktuator des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann jedoch eine Schlagzähigkeit mit einer einfachen Struktur erhöht werden, und ein Aktuator einer kleinen Größe kann erhalten werden.However, according to the actuator of the present embodiment, an impact resistance with a simple structure can be increased, and an actuator of a small size can be obtained.

(Vorteile)(Advantages)

  • (1) Die bewegliche Einheit 14 des Aktuators 101 ist aus lediglich dem Ausgangsstift 60 und dem Anker 70 zusammengesetzt. Der Permanentmagnet 40 ist in der feststehenden Einheit 13 vorgesehen. Da der Permanentmagnet 40 nicht bewegt wird, ist es möglich, ein mögliches Zerbrechen des Permanentmagneten 40 zu verhindern, das durch die Anstoßkraft, die erzeugt wird, wenn die bewegliche Einheit 14 bewegt wird, verursacht würde. Die Schlagzähigkeit kann dementsprechend verbessert werden. Da es zusätzlich nicht notwendig ist, den Stoßdämpfer vorzusehen, kann eine Zahl von Teilen für den Aktuator 101 reduziert werden. Der Aktuator 101 kann mit einem niedrigeren Aufwand hergestellt werden und kann hinsichtlich der Größe desselben kleiner gemacht werden.(1) The movable unit 14 of the actuator 101 is just the output pin 60 and the anchor 70 composed. The permanent magnet 40 is in the fixed unit 13 intended. Because the permanent magnet 40 is not moved, it is possible a possible breakage of the permanent magnet 40 to prevent this from being caused by the abutment force that is generated when the movable unit 14 would be moved. The impact resistance can be improved accordingly. In addition, since it is not necessary to provide the shock absorber, a number of parts for the actuator 101 be reduced. The actuator 101 can be made at a lower cost and can be made smaller in size.

Charakteristische Eigenschaften des Aktuators 101 des vorliegenden Ausführungsbeispiels und des Aktuators 900 des Stands der Technik sind unter Bezugnahme auf 6 erläutert.Characteristic properties of the actuator 101 the present embodiment and the actuator 900 of the prior art are with reference to 6 explained.

In 6 bezeichnet eine horizontale Achse einen Axialhub „L (mm)” der beweglichen Einheit einschließlich der Rückwärtsgrenzposition „L0” und einer Vorwärtsgrenzposition „Lmax”. Eine vertikale Achse bezeichnet die magnetisch anziehende Kraft „N”, wobei ein positiver Wert (über einer Bezugslinie „N = 0”) die magnetische Kraft zum Anziehen der beweglichen Einheit in der Rückwärtsrichtung und ein negativer Wert (unter der Bezugslinie) die magnetische Kraft zum Anziehen der beweglichen Einheit in der Vorwärtsrichtung zeigt.In 6 a horizontal axis denotes an axial stroke "L (mm)" of the movable unit including the reverse limit position "L0" and a forward limit position "L max ". A vertical axis denotes the magnetically attracting force "N", with a positive value (above a reference line "N = 0") being the magnetic force Force for attracting the movable unit in the reverse direction and a negative value (below the reference line) shows the magnetic force for attracting the movable unit in the forward direction.

In einem Zustand, dass die Spule 31 nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, entspricht die magnetisch anziehende Kraft bei der Position „L0” der magnetischen Kraft zum Halten des Ankers 70 und der vorderen Platte 44. Wenn die magnetisch anziehende Kraft größer wird, wird eine Kraft zum Halten des Ankers 70 bei der Rückwärtsgrenzposition, bei der der Anker 70 mit dem Anschlagglied 46 in Berührung ist, größer. Wenn die magnetisch anziehende Kraft für den Anker 70 größer ist, wird der Anker 70 stabil gehalten, ohne durch eine Vibration der Maschine und/oder ein Gewicht der beweglichen Einheit 14 von der vorderen Platte 44 getrennt zu werden. Als ein Resultat erhöht sich eine Betriebsstabilität des Ankers 70.In a state that the coil 31 is not supplied with an electric power, corresponds to the magnetically attractive force at the position "L0" of the magnetic force for holding the armature 70 and the front plate 44 , As the magnetically attractive force becomes larger, a force for holding the armature becomes 70 at the backward limit position where the anchor 70 with the stopper member 46 is in contact, bigger. When the magnetically attractive force for the anchor 70 bigger, becomes the anchor 70 held stable without vibration of the machine and / or a weight of the movable unit 14 from the front plate 44 to be disconnected. As a result, an operational stability of the armature increases 70 ,

In 6 zeigt eine durchgezogene Linie „AAUS” eine charakteristische Eigenschaft des Aktuators 101 in dem Zustand, dass die Spule 31 nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, während eine gestrichelte Linie „AEIN” eine charakteristische Eigenschaft des Aktuators 101 in dem Zustand zeigt, dass die Spule 31 mit der elektrischen Leistung versorgt wird. Eine Zweipunktkettenlinie „ABEZ” zeigt eine charakteristische Bezugseigenschaft des Aktuators 900 des Stands der Technik in dem Zustand, dass die Spule 901 nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird.In 6 For example, a solid line "A OFF " indicates a characteristic of the actuator 101 in the state that the coil 31 is not supplied with an electric power, while a dashed line "A A " is a characteristic property of the actuator 101 in the state that shows the coil 31 is supplied with the electrical power. A two- dot chain line "A BEZ " shows a characteristic reference characteristic of the actuator 900 of the prior art in the state that the coil 901 is not supplied with an electrical power.

Wenn die charakteristische Eigenschaft „AAUS” mit der charakteristischen Bezugseigenschaft „ABEZ” verglichen wird, ist die magnetisch anziehende Kraft (die Haltekraft) bei der Position „L0” gleich. Bei der vorliegenden Offenbarung umfasst das Wort „gleich” nicht nur „vollständig gleich”, sondern ferner „einen vernünftigen Fehlerbereich”.When the characteristic property "A OFF " is compared with the characteristic reference property "A BEZ ", the magnetically attracting force (the holding force) at the position "L0" is the same. In the present disclosure, the word "equal" includes not only "completely equal" but also "a reasonable error range."

In einem Axialhubbereich, der größer als eine Position „L3” bei dem Aktuator 900 des Stands der Technik ist, erhöht sich die magnetisch anziehende Kraft des negativen Werts, sowie sich der Axialhub der Vorwärtsgrenzposition nähert, wie durch die charakteristische Bezugseigenschaft „ABEZ” angegeben ist. Die magnetisch anziehende Kraft verringert sich mit anderen Worten, sowie der Anker von dem Permanentmagneten 902 mit einer Distanz, die größer als die Axialhubposition „L3” ist, getrennt wird.In an axial stroke range greater than a position "L3" in the actuator 900 In the prior art, as the axial stroke approaches the forward limit position, the magnetically attractive force of the negative value increases, as indicated by the characteristic reference characteristic "A BEZ ". In other words, the magnetically attractive force decreases as well as the armature of the permanent magnet 902 with a distance greater than the axial stroke position "L3" is separated.

Gemäß dem Aktuator 101 der vorliegenden Offenbarung unterscheidet sich jedoch die magnetische Schaltung von derselben des Aktuators 900 des Stands der Technik. Wie durch die charakteristische Eigenschaft „AAUS” angegeben ist, wird die magnetisch anziehende Kraft in dem Axialhubbereich, der größer als die Axialhubposition „L3” ist, konstant (das heißt, bei einem Wert von null).According to the actuator 101 However, in the present disclosure, the magnetic circuit is different from that of the actuator 900 of the prior art. As indicated by the characteristic property "A OFF ", the magnetically attracting force in the axial stroke range, which is larger than the axial stroke position "L3", becomes constant (that is, at a value of zero).

Es ist mit anderen Worten möglich, eine Widerstandskraft durch den Magnetismus zu verringern, wenn der Ausgangsstift 60 von einer Seite der Nockenwelle zu einer Seite der Rückwärtsgrenzposition in dem Zustand hochgedrückt wird, dass die Spule 31 nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird.In other words, it is possible to reduce a resistance by the magnetism when the output pin 60 is pushed up from one side of the camshaft to a side of the reverse limit position in the state that the coil 31 is not supplied with an electrical power.

Wenn andererseits der Ausgangsstift 60 in die Vorwärtsrichtung bewegt wird, wird die Spule 31 mit der elektrischen Leistung versorgt. Wie durch die charakteristische Eigenschaft „AEIN” angegeben ist, erhöht sich die magnetisch anziehende Kraft des negativen Werts in dem Axialhubbereich, der größer als die Axialhubposition „L3” ist. Es ist daher möglich, eine magnetisch anziehende Kraft zu erhalten, die gleich derselben der charakteristischen Bezugseigenschaft „ABEZ” ist.If, on the other hand, the output pin 60 is moved in the forward direction, the coil becomes 31 supplied with the electrical power. As indicated by the characteristic property "A ON ", the magnetically attracting force of the negative value in the axial stroke range, which is larger than the axial stroke position "L3", increases. It is therefore possible to obtain a magnetically attractive force equal to that of the characteristic reference characteristic "A BEZ ".

Wie im Vorhergehenden ist es bei dem Aktuator 101 möglich, durch die Stromversorgung der Spule 31 oder das Abschalten der Stromversorgung der Spule 31 die charakteristische Eigenschaft zu erhalten, die gleich der charakteristischen Bezugseigenschaft „ABEZ” ist.

  • (2) Da der Ausgangsstift 60 aus dem nichtmagnetischen Material hergestellt ist, ist es möglich, einen magnetischen Kurzschluss an dem Ausgangsstift 60 zu unterdrücken.
As before, it is the actuator 101 possible by powering the coil 31 or switching off the power supply to the coil 31 to obtain the characteristic property which is equal to the characteristic reference property "A BEZ ".
  • (2) Since the output pin 60 is made of the non-magnetic material, it is possible to cause a magnetic short circuit on the output pin 60 to suppress.

Da die Endplattendicke „TE” größer als die Vorderplattendicke „TF” ist, ist es möglich, einen magnetischen Kurzschluss in der vorderen Platte 44 zu unterdrücken.Since the end plate thickness "T E " is larger than the front plate thickness "T F ", it is possible to cause a magnetic short in the front plate 44 to suppress.

Da die Außenperipherieoberfläche 453 der hinteren Platte 45 mit der Innenperipherieoberfläche 351 des Jochs 35 in Berührung ist, verringert sich ein magnetischer Widerstand zwischen der hinteren Platte 45 und dem Joch 35, und der magnetische Fluss kann durch die magnetische Schaltung ϕM ruhiger gehen.Because the outer peripheral surface 453 the rear plate 45 with the inner peripheral surface 351 of the yoke 35 is in contact, a magnetic resistance between the rear plate decreases 45 and the yoke 35 , and the magnetic flux can be calmed by the magnetic circuit φM.

Da der Hinterplattendurchmesser „DR” größer als der Vorderplattendurchmesser „DF” ist (DR > DF), ist es möglich, den magnetischen Kurzschluss zwischen der vorderen Platte 44 und dem Joch 35 zu unterdrücken.Since the backplate diameter "D R " is greater than the frontplate diameter "D F " (D R > D F ), it is possible to detect the magnetic short circuit between the front plate 44 and the yoke 35 to suppress.

Da zusätzlich der Hinterplattendurchmesser „DR” größer als der Ankerdurchmesser „DA” ist (DR > DA), ist es möglich, den magnetischen Kurzschluss zwischen dem Anker 70 und dem Joch 35 zu unterdrücken.In addition, since the backplate diameter "D R " is greater than the anchor diameter "D A " (D R > D A ), it is possible to check the magnetic short between the armature 70 and the yoke 35 to suppress.

Da das Anschlagglied 46 aus dem nichtmagnetischen Material hergestellt ist, ist es möglich, den magnetischen Kurzschluss zwischen dem Anschlagglied 46 und der vorderen Platte 44 zu unterdrücken.Since the stop member 46 is made of the non-magnetic material, it is possible, the magnetic short circuit between the stop member 46 and the front plate 44 to suppress.

Gemäß der vorhergehenden Struktur ist es möglich, den magnetischen Kurzschluss bei der magnetischen Schaltung ϕM zu unterdrücken, und dadurch die magnetische Charakteristik des Aktuators 101 zu verbessern.

  • (3) Das Harz oder das Gummi wird als das nichtmagnetische Material für das Anschlagglied 46 verwendet. Da eine Energiedämpfungsleistung des Harzes oder des Gummis groß ist, ist es möglich, eine Schallenergie und eine Vibrationsenergie zu dämpfen. Als ein Resultat ist es möglich, die Schlagzähigkeit für den Permanentmagneten 40 zu verbessern, und eine Erzeugung eines Geräuschs und einer Vibration zu reduzieren.
  • (4) Eine Fehlausrichtung zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem Gleitstück 51 wird durch die Hülse 80 reduziert, wenn der Ausgangsstift 60 in der Vorwärtsrichtung und/oder in der Rückwärtsrichtung bewegt wird. Der Aktuator 101 kann durch den Flansch 39 ohne Weiteres an dem Maschinenkopf 90 fixiert werden. Da zusätzlich das Joch 35, die Hülse 80 und der Flansch 39 eine Einheit bildend gebildet sind, ist eine Zahl der Teile reduziert.
According to the foregoing structure, it is possible to suppress the magnetic short circuit in the magnetic circuit φ M, and thereby the magnetic characteristic of the actuator 101 to improve.
  • (3) The resin or rubber is considered to be the non-magnetic material for the stopper member 46 used. Since an energy-damping performance of the resin or the rubber is large, it is possible to dampen a sound energy and a vibration energy. As a result, it is possible to set the impact resistance for the permanent magnet 40 to improve, and to reduce generation of noise and vibration.
  • (4) Misalignment between the output pin 60 and the slider 51 gets through the sleeve 80 reduced when the output pin 60 is moved in the forward direction and / or in the backward direction. The actuator 101 can through the flange 39 without further ado to the machine head 90 be fixed. In addition, the yoke 35 , the sleeve 80 and the flange 39 forming a unit, a number of parts are reduced.

(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment

Ein elektromagnetischer Aktuator 102 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf 7 bis 9 erläutert.An electromagnetic actuator 102 according to a second embodiment is with reference to 7 to 9 explained.

Der elektromagnetische Aktuator 102 (der Aktuator 102) unterscheidet sich von dem Aktuator 101 des ersten Ausführungsbeispiels dahingehend, dass ein Ankerhaltemanget 41 bei einer Innenoberfläche 352 des Jochs 35 vorgesehen ist.The electromagnetic actuator 102 (the actuator 102 ) differs from the actuator 101 of the first embodiment in that an armature hold is required 41 at an inner surface 352 of the yoke 35 is provided.

Wie in 7 gezeigt ist, ist der Ankerhaltemagnet 41 an der Innenoberfläche 352 vorgesehen, die dem verbindenden Abschnitt 71 eines Akers 170 in der axialen Richtung gegenüberliegt. Der Ankerhaltemagnet 41 ist in der axialen Richtung magnetisiert, sodass unterschiedliche magnetische Pole bei jedem axialen Ende desselben erscheinen. Der Ankerhaltemanget 41 ist aus einem Neodym-Magnet auf die gleiche Art und Weise wie der Permanentmagnet 40 hergestellt. Der Ankerhaltemagnet 41 ist in einer ringförmigen Form gebildet.As in 7 is shown is the anchor holding magnet 41 on the inner surface 352 provided the connecting section 71 an Akers 170 in the axial direction opposite. The anchor holding magnet 41 is magnetized in the axial direction so that different magnetic poles appear at each axial end thereof. The anchor stop 41 is made of a neodymium magnet in the same way as the permanent magnet 40 produced. The anchor holding magnet 41 is formed in an annular shape.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine ringförmige Nut 713 in einer Vorderseitenoberfläche des Ankers 170 an einer Position zwischen dem verbindenden Loch 711 und einer Außenperipherie 712 des verbindenden Abschnitts 71 in der radialen Richtung gebildet. Die ringförmige Nut 713 hat die gleiche Form wie dieselbe des Ankerhaltemagneten 41.In the second embodiment, an annular groove 713 in a front surface of the anchor 170 at a position between the connecting hole 711 and an outer periphery 712 the connecting section 71 formed in the radial direction. The annular groove 713 has the same shape as the same of the anchor holding magnet 41 ,

Wie in 8 gezeigt ist, wird, wenn der Anker 170 und der Ausgangsstift 60 in der Vorwärtsrichtung bewegt werden, der Ankerhaltemagnet 41 in die ringförmige Nut 713 eingeführt. Wenn die Versorgung mit einer elektrischen Leistung der Spule 31 in einem Zustand abgeschaltet wird, dass der Ankerhaltemagnet 41 in die ringförmige Nut 713 eingeführt ist, wird ein solcher eingegriffener Zustand durch eine magnetisch anziehende Kraft des Ankerhaltemagneten 41 aufrechterhalten. Der Zustand, dass der Anker 170 und der Ausgangsstift 60 in der Vorwärtsrichtung bewegt wurden, wird mit anderen Worten aufrechterhalten.As in 8th is shown, when the anchor 170 and the output pin 60 moved in the forward direction, the armature holding magnet 41 in the annular groove 713 introduced. If the supply of electrical power of the coil 31 is turned off in a state that the armature holding magnet 41 in the annular groove 713 is introduced, such an engaged state by a magnetically attractive force of the armature holding magnet 41 maintained. The condition that the anchor 170 and the output pin 60 moved in the forward direction is maintained in other words.

Die gleichen Vorteile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel können bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Der Zustand, dass der Anker 170 und der Ausgangsstift 60 in der Vorwärtsrichtung bewegt wurden, kann zusätzlich bei dem zweiten Ausführungsbeispiel durch die magnetisch anziehende Kraft des Ankerhaltemagneten 41 leichter aufrechterhalten werden.The same advantages as in the first embodiment can be obtained in the second embodiment. The condition that the anchor 170 and the output pin 60 In addition, in the second embodiment, by the magnetically attracting force of the armature holding magnet, in the forward direction 41 easier to maintain.

Wie in 9 gezeigt ist, erhöht sich bei einer charakteristischen Linie „AAUS” des Aktuators 102 des zweiten Ausführungsbeispiels in dem Fall keiner Versorgung der Spule 31 mit einer elektrischen Leistung die magnetisch anziehende Kraft des negativen Werts in dem Axialhubbereich, der größer als „L3” ist. Es ist daher möglich, eine elektrische Energie, mit der die Spule 31 zu versorgen ist, zu reduzieren.As in 9 is shown increases with a characteristic line "A OFF " of the actuator 102 of the second embodiment in the case of no supply of the coil 31 with electric power, the magnetically attracting force of the negative value in the axial stroke range, which is larger than "L3". It is therefore possible to use an electrical energy with which the coil 31 to reduce.

(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third Embodiment)

Ein elektromagnetischer Aktuator 103 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf 10 und 11 erläutert.An electromagnetic actuator 103 according to a third embodiment is with reference to 10 and 11 explained.

Wie in 10 gezeigt ist, unterscheidet sich der elektromagnetische Aktuator 103 (der Aktuator 103) von dem Aktuator 101 des ersten Ausführungsbeispiels dahingehend, dass eine Ausgangsstifthalteeinheit 36 in dem zylindrischen Abschnitt 84 vorgesehen ist. Mehrere Löcher 842, die sich in der radialen Richtung erstrecken, sind genauer an einer Innenperipherieoberfläche 841 des zylindrischen Abschnitts 84 eines Jochs 135 gebildet. Die Ausgangsstifthalteeinheit 36 ist für jedes der Löcher 842 vorgesehen.As in 10 is shown, the electromagnetic actuator differs 103 (the actuator 103 ) from the actuator 101 of the first embodiment in that an output pen holding unit 36 in the cylindrical section 84 is provided. Several holes 842 that extend in the radial direction are closer to an inner peripheral surface 841 of the cylindrical section 84 a yoke 135 educated. The exit pin holding unit 36 is for each of the holes 842 intended.

Die Ausgangsstifthalteeinheit 36 hat einen Berührungsabschnitt 37 und eine Feder 38. Die Feder 38 spannt den Berührungsabschnitt 37 in einer radialen nach innen gehenden Richtung zu einer Außenperipherie eines Ausgangsstifts 160 vor.The exit pin holding unit 36 has a touch section 37 and a spring 38 , The feather 38 spans the contact section 37 in a radially inward direction to an outer periphery of an output pin 160 in front.

Der Berührungsabschnitt 37 hat einen Querschnitt einer halbkreisförmigen Form in einer Ebene, die sich in der axialen Richtung des Aktuators 103 erstreckt. Ein Vorwärtsende des Berührungsabschnitts 37 ist mit einer gekrümmten Oberfläche gebildet.The contact section 37 has a cross section of a semicircular shape in a plane extending in the axial direction of the actuator 103 extends. A forward end of the touch section 37 is formed with a curved surface.

Ein Ende der Feder 38 ist an dem zylindrischen Abschnitt 84 fixiert, während das andere Ende der Feder 38 mit dem Berührungsabschnitt 37 verbunden ist.One end of the spring 38 is on the cylindrical section 84 fixed while the other end the feather 38 with the touch section 37 connected is.

Mehrere Stiftlöcher 161 sind an einer Außenperipherieoberfläche 612 des Ausgangsstifts 160 gebildet, wobei das Stiftloch 161 eine ähnliche Größe wie dieselbe des Berührungsabschnitts 37 hat.Several pin holes 161 are on an outer peripheral surface 612 of the exit pin 160 formed, with the pin hole 161 a similar size as the same of the touch section 37 Has.

Das Stiftloch 161 hat in der Ebene, die sich in der axialen Richtung des Ausgangsstifts 160 erstreckt, einen Querschnitt einer rechtwinkligen Form. Das Stiftloch 161 ist in einer radial nach innen gehenden Richtung vertieft, sodass der Berührungsabschnitt 37 der Ausgangsstifthalteeinheit 36 mit dem Stiftloch 161 betrieblich in Eingriff gebracht wird.The pin hole 161 has in the plane extending in the axial direction of the output pin 160 extends, a cross section of a rectangular shape. The pin hole 161 is recessed in a radially inward direction, so that the contact portion 37 the output pen holding unit 36 with the pin hole 161 operationally engaged.

Der Berührungsabschnitt 37 der Ausgangsstifthalteeinheit 36 wird in das Stiftloch 161 eingeführt, wenn der Anker 70 und der Ausgangsstift 160 in der Vorwärtsrichtung zu der Vorwärtsgrenzposition bewegt werden.The contact section 37 the output pen holding unit 36 gets into the pin hole 161 introduced when the anchor 70 and the output pin 160 are moved in the forward direction to the forward limit position.

Wie in 11 gezeigt ist, wird, wenn die Ausgangsstifthalteeinheit 36 mit dem Stiftloch 161 im Eingriff ist, der Zustand, dass der Anker 70 und der Ausgangsstift 160 in der Vorwärtsrichtung bewegt wurden, durch eine Vorspannkraft der Feder 38 der Ausgangsstifthalteeinheit 36 aufrechterhalten.As in 11 is shown, when the Ausgangsstifthalteeinheit 36 with the pin hole 161 is engaged, the condition that the anchor 70 and the output pin 160 moved in the forward direction, by a biasing force of the spring 38 the output pen holding unit 36 maintained.

Die zu dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen Vorteile können bei dem dritten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Da zusätzlich der Zustand, dass der Anker 70 und der Ausgangsstift 160 in der Vorwärtsrichtung bewegt wurden, ohne Weiteres aufrechterhalten werden kann, kann der zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gleiche Vorteil ferner bei dem dritten Ausführungsbeispiel erhalten werden.The same advantages as the first embodiment can be obtained in the third embodiment. Because in addition the condition that the anchor 70 and the output pin 160 in the forward direction, can be readily maintained, the same advantage as the second embodiment can be further obtained in the third embodiment.

(Viertes Ausführungsbeispiel)(Fourth Embodiment)

Ein elektromagnetischer Aktuator 104 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf 12 erläutert.An electromagnetic actuator 104 according to a fourth embodiment is with reference to 12 explained.

Der elektromagnetische Aktuator 104 (der Aktuator 104) unterscheidet sich von dem Aktuator 101 des ersten Ausführungsbeispiels dahingehend, dass zwei bewegliche Einheiten 14 und zwei feststehende Einheiten 13 vorgesehen sind. Eine verbindende Struktur zwischen dem Anker und dem Ausgangsstift unterscheidet sich zusätzlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel.The electromagnetic actuator 104 (the actuator 104 ) differs from the actuator 101 of the first embodiment in that two movable units 14 and two fixed units 13 are provided. A connecting structure between the armature and the output pin differs in addition to the first embodiment.

Wie in 12 gezeigt ist, hat genauer der Aktuator 104 ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel zwei Aktuatoren, die miteinander eine Einheit bildend gebildet sind.As in 12 is shown in more detail the actuator 104 Similar to the first embodiment, two actuators formed integrally with one another.

Jeder der Permanentmagnete 40 ist in der axialen Richtung magnetisiert, sodass die Vorderseitenoberfläche derselben als der N-Pol magnetisiert ist, während die Hinterseitenoberfläche als der S-Pol magnetisiert ist.Each of the permanent magnets 40 is magnetized in the axial direction such that the front surface thereof is magnetized as the N pole while the rear surface is magnetized as the S pole.

Eine Mittelachse jedes Ankers 270 ist als „O1” bzw. „O2” angegeben, während eine Mittelachse jedes Ausgangsstifts 260 als „P1” bzw. „P2” angegeben ist. Wie in 12 gezeigt ist, ist jede der Mittelachsen „P1” und „P2” des Ausgangsstifts 260 von der entsprechenden Mittelachse „O1” oder „O2” des Ankers 270 in einer horizontalen Richtung versetzt.A central axis of each anchor 270 is indicated as "O1" or "O2" while a center axis of each output pin 260 is specified as "P1" or "P2". As in 12 is shown, each of the center axes is "P1" and "P2" of the output pin 260 from the corresponding central axis "O1" or "O2" of the anchor 270 offset in a horizontal direction.

Eine Distanz zwischen der Mittelachse „O1” und „O2” der Anker 270 ist als „D1” angegeben, während eine Distanz zwischen den Mittelachsen „P1” und „P2” der Ausgangsstifte 260 als „D2” angegeben ist. Jeder der Anker 270 ist mit dem entsprechenden Ausgangsstift 260 auf eine solche Weise verbunden, dass die Ausgangsstiftdistanz „D2” kleiner als die Ankerdistanz „D1” ist.A distance between the central axis "O1" and "O2" of the anchor 270 is indicated as "D1" while a distance between the center axes "P1" and "P2" of the output pins 260 is specified as "D2". Each of the anchors 270 is with the corresponding output pin 260 connected in such a way that the output pin distance "D2" is smaller than the anchor distance "D1".

Bei jedem der Ausgangsstifte 260 ist ein verbindendes Durchgangsloch 613, das sich in der radialen Richtung erstreckt, an dem hinteren Endabschnitt 61 gebildet. Bei jedem der Anker 270 ist ein verbindender Hebel 714 mit dem verbindenden Abschnitt 71 verbunden.At each of the output pins 260 is a connecting through hole 613 extending in the radial direction at the rear end portion 61 educated. At each anchor 270 is a connecting lever 714 with the connecting section 71 connected.

Der verbindende Hebel 714 ist aus einem von dem Anker 270 getrennten Teil hergestellt, und ein hinteres Ende ist in das verbindende Loch 711 eingeführt. Der verbindende Hebel 714 hat auf der vorderen Seite desselben einen sich radial erstreckenden verbindenden Stift, der in das verbindende Durchgangsloch 613 des Ausgangsstifts 260 eingeführt ist. Bei jedem der Ankerabschnitte wird ein Versatz der Mittelachse „O1/O2” und/oder der Mittelachse „P1/P2” durch einen Eingriff zwischen dem verbinden Stift des verbindenden Hebels 714 und dem verbindenden Durchgangsloch 613 absorbiert.The connecting lever 714 is from one of the anchors 270 made a separate part, and a rear end is in the connecting hole 711 introduced. The connecting lever 714 has on the front side of the same a radially extending connecting pin which in the connecting through hole 613 of the exit pin 260 is introduced. At each of the anchor portions, an offset of the center axis "O1 / O2" and / or the center axis "P1 / P2" is made by an engagement between the connecting pin of the connecting lever 714 and the connecting through hole 613 absorbed.

Ein zylindrischer Abschnitt 184 der Hülle 80 ist als ein von dem Joch 35 getrenntes Teil gebildet. Der zylindrische Abschnitt 184 wird in das Joch 35 eingeführt, nachdem die beweglichen Einheiten 14 an den zylindrischen Abschnitt 184 gebaut wurden.A cylindrical section 184 the shell 80 is as one of the yoke 35 separate part formed. The cylindrical section 184 gets into the yoke 35 introduced after the moving units 14 to the cylindrical section 184 were built.

Bei dem Aktuator 104, der das Paar der beweglichen Einheiten 14 und das Paar der feststehenden Einheiten 13 hat, können zu dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen Vorteile erhalten werden. Da zusätzlich die Mittelachsen „P1/P2” des Ausgangsstifts 260 bei der Position, die von der Mittelachse „O1/O2” des Ankers 270 versetzt ist, vorgesehen werden können, kann die Ausgangsstiftdistanz „D2” kleiner als die Ankerdistanz „D1” gemacht werden. Der Aktuator 104 kann als ein Resultat hinsichtlich der Größe desselben kleiner gemacht werden.At the actuator 104 that's the pair of moving units 14 and the pair of fixed units 13 has the same advantages can be obtained to the first embodiment. In addition, the center axes "P1 / P2" of the output pin 260 at the position of the central axis "O1 / O2" of the anchor 270 can be provided, the output pin distance "D2" can be made smaller than the anchor distance "D1". The actuator 104 can be made smaller as a result in the size thereof.

(Modifikationen) (Modifications)

  • (i) Der Permanentmagnet, der für den Aktuator zu verwenden ist, ist nicht auf den Neodym-Magneten zu begrenzen. Irgendwelche anderen Typen eines Magneten, wie zum Beispiel ein AlNiCo-Magnet, ein Ferritmagnet, ein flexibler Magnet, ein Samarium-Cobalt-Magnet, ein Eisen-Chrom-Cobalt-Magnet und so weiter, können als der Permanentmagnet 40 verwendet werden.(i) The permanent magnet to be used for the actuator is not limited to the neodymium magnet. Any other types of magnet, such as an AlNiCo magnet, a ferrite magnet, a flexible magnet, a samarium-cobalt magnet, an iron-chromium-cobalt magnet, and so on, may be used as the permanent magnet 40 be used.
  • (ii) Das erste Ausführungsbeispiel kann auf die folgenden Arten und Weisen modifiziert sein.(ii) The first embodiment may be modified in the following manners.

Wie in 13 gezeigt ist, die einen modifizierten Aktuator 105 zeigt, können ein Ausgangsstift 360 und ein Anker 370 miteinander eine Einheit bildend gebildet sein. Da der Ausgangsstift 360 und der Anker 370 eine Einheit bildend gebildet sind, ist es möglich, eine Zahl von Teilen sowie eine Zahl von verbindenden Schritten zu reduzieren. Als ein Resultat kann das Zusammenbauverfahren des Aktuators 105 verbessert werden.As in 13 shown is a modified actuator 105 shows, can an output pin 360 and an anchor 370 formed together forming a unity. Because the output pin 360 and the anchor 370 forming a unit, it is possible to reduce a number of parts as well as a number of connecting steps. As a result, the assembling method of the actuator 105 be improved.

Wie in 14 gezeigt ist, die einen anderen modifizierten Aktuator 106 zeigt, sind ein Joch 235 und eine Vorderseitenendplatte 148 miteinander eine Einheit bildend gebildet.As in 14 shown is another modified actuator 106 shows are a yoke 235 and a front end plate 148 formed together forming a unity.

Wie in 15 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 107 zeigt, sind ein Joch 335 und eine hintere Platte 145 miteinander eine Einheit bildend gebildet. Bei dieser Modifikation entspricht ein Innendurchmesser des Jochs 335 dem Hinterplattendurchmesser „DR”. Die Hülse 80 ist zusätzlich als ein von dem Joch 335 getrenntes Teil gebildet, wobei die Hülse 80 mit dem Joch 335 verbunden wird, wenn der Aktuator 107 zusammengebaut wird.As in 15 shown is a further modified actuator 107 shows are a yoke 335 and a back plate 145 formed together forming a unity. In this modification, an inner diameter of the yoke corresponds 335 the backplate diameter "D R ". The sleeve 80 is in addition as one of the yoke 335 formed separate part, wherein the sleeve 80 with the yoke 335 is connected when the actuator 107 is assembled.

Wie in 16 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 108 zeigt, sind ein Joch 435, eine Vorderseitenendplatte 248 und eine hintere Platte 245 miteinander eine Einheit bildend gebildet.As in 16 shown is a further modified actuator 108 shows are a yoke 435 , a front side end plate 248 and a back plate 245 formed together forming a unity.

Bei dieser Modifikation ist die Hülse 80 als ein von dem Joch 435 getrenntes Teil gebildet. Ein Ankerdurchmesser „DA” des Ankers 70 ist so ausgelegt, dass der Anker 70 durch die Spule 31 und die Vorderseitenendplatte 248 eingeführt werden kann. Die zu dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen Vorteile können bei dieser Modifikation erhalten werden.In this modification, the sleeve 80 as one of the yoke 435 separate part formed. An anchor diameter "D A " of the anchor 70 is designed to be the anchor 70 through the coil 31 and the front end plate 248 can be introduced. The same advantages to the first embodiment can be obtained in this modification.

Wie in 17 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 109 zeigt, ist ein Anschlagglied 146 nicht in eine hintere Platte 345 eingeführt, sondern lediglich durch die vordere Platte 44 und den Permanentmagneten 40 eingeführt. Bei dieser Modifikation ist es nicht notwendig, ein Durchgangsloch in der hinteren Platte 345 für das Anschlagglied 146 zu bilden, und die hintere Platte 345 ist in einer Scheibenform gebildet.As in 17 shown is a further modified actuator 109 shows is a stop member 146 not in a rear plate 345 introduced, but only through the front plate 44 and the permanent magnet 40 introduced. In this modification, it is not necessary to have a through hole in the rear plate 345 for the stop member 146 to form, and the rear plate 345 is formed in a disc shape.

Wie in 18 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 110 zeigt, sind die hintere Platte 45 und das Joch 35 durch ein Harzgussmaterial 49 bedeckt, um die hintere Platte 45 zu schützen.As in 18 shown is a further modified actuator 110 shows are the back plate 45 and the yoke 35 through a resin casting material 49 covered to the rear plate 45 to protect.

Wie in 19 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 111 zeigt, ist es nicht notwendig, den lagernden Abschnitt 844 an beiden axialen Enden des zylindrischen Abschnitts 84 vorzusehen. Der lagernde Abschnitt 844 kann nämlich lediglich an der vorderen Seite des zylindrischen Abschnitts 84 vorgesehen sein. Bei dieser Modifikation kann die Vorderseitenendplatte 48 als der lagernde Abschnitt funktionieren.As in 19 shown is a further modified actuator 111 shows, it is not necessary, the storage section 844 at both axial ends of the cylindrical portion 84 provided. The storage section 844 Namely, only on the front side of the cylindrical portion 84 be provided. In this modification, the front side end plate 48 as the overlapping section work.

Wie in 20 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 112 zeigt, sind die Strukturen, die dem Flansch 39 und dem zylindrischen Abschnitt 80 entsprechen, nicht gebildet. Zu dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliche Vorteile können bei dieser Modifikation ebenfalls erhalten werden.As in 20 shown is a further modified actuator 112 shows are the structures that are the flange 39 and the cylindrical section 80 correspond, not formed. Advantages similar to the first embodiment can also be obtained in this modification.

Wie in 21 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 113 zeigt, ist eine Nut 722 in der Hinterseitenoberfläche 721 des dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitts 72 gebildet. Die Nut 722 ist in einer ringförmigen Form in einer Ebene gebildet, die senkrecht zu der axialen Richtung des Aktuators 113 ist, und ein Querschnitt der Nut 722 in einer Ebene, die sich in der axialen Richtung erstreckt, ist in einer trapezoidförmigen Form gebildet.As in 21 shown is a further modified actuator 113 shows is a groove 722 in the backside surface 721 of the opposite portion of the magnet 72 educated. The groove 722 is formed in an annular shape in a plane perpendicular to the axial direction of the actuator 113 is, and a cross section of the groove 722 in a plane extending in the axial direction is formed in a trapezoidal shape.

Eine zwischen der vorderen Platte 44 und dem dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitt 72 gegenüberliegende Oberfläche ist aufgrund der Nut 722 kleiner gemacht. In einem Fall, dass Öl bei dem Aktuator 113 als Schmiermittel verwendet wird, kann eine Haftkraft durch das Öl zwischen der vorderen Platte 44 und dem Anker 70 reduziert werden, wobei ein Beginn einer Bewegung des Ankers 70 ruhig vorgenommen werden kann.One between the front plate 44 and the portion opposite the magnet 72 opposite surface is due to the groove 722 made smaller. In a case that oil at the actuator 113 As a lubricant, an adhesive force can be applied by the oil between the front plate 44 and the anchor 70 be reduced, with a beginning of movement of the anchor 70 can be done quietly.

Ein axiales Loch 715 kann zusätzlich in dem Anker 70 gebildet sein. Ein Luftwiderstand kann durch das axiale Loch 715 reduziert werden, wenn der Anker 70 in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung bewegt wird. Das Anker 70 kann als ein Resultat in der Vorwärts- oder der Rückwärtsrichtung ruhig bewegt werden.An axial hole 715 can additionally in the anchor 70 be formed. An air resistance can through the axial hole 715 be reduced when the anchor 70 is moved in the forward direction or in the backward direction. The anchor 70 can be moved smoothly as a result in the forward or reverse direction.

Die Form der Nut 722 ist nicht auf die ringförmige Form begrenzt. Die Nut 722 kann in einer kreisförmigen Form oder in einer polygonalen Form gebildet sein. Die vorhergehenden Vorteile können unabhängig von der Form der Nut 722 erhalten werden.

  • (iii) Das zweite Ausführungsbeispiel kann auf die folgenden Arten und Weisen weiter modifiziert sein.
The shape of the groove 722 is not limited to the annular shape. The groove 722 may be formed in a circular shape or in a polygonal shape. The foregoing advantages may be independent of the shape of the groove 722 to be obtained.
  • (iii) The second embodiment may be further modified in the following ways.

Wie in 22 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 114 zeigt, ist ein Ankerhaltemagnet 141 an einer Außenoberfläche 301 des Spulenkörpers 30 (einer Hinterseitenoberfläche des Spulenkörpers 30) auf einer axialen Seite abgewandt von der Vorderseitenendplatte 48 vorgesehen. As in 22 shown is a further modified actuator 114 shows is an anchor holding magnet 141 on an outer surface 301 of the bobbin 30 (A rear surface of the bobbin 30 ) facing away from the front side end plate on an axial side 48 intended.

Der Ankerhaltemagnet 141 ist mit der Innenperipherieoberfläche 351 des Jochs 35 in Berührung. In 22 ist eine Position des Flanschabschnitts 72 des Ankers 70 in einem Zustand, dass der Anker 70 in der Vorwärtsrichtung bewegt wurde, durch eine Zweipunktkettenlinie angegeben.The anchor holding magnet 141 is with the inner peripheral surface 351 of the yoke 35 in touch. In 22 is a position of the flange portion 72 of the anchor 70 in a state that the anchor 70 in the forward direction, indicated by a two-dot chain line.

Die zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gleichen Vorteile können ferner bei der Struktur dieser Modifikation erhalten werden. Bei dieser Modifikation ist es nicht notwendig, die ringförmig geformte Nut 713 des zweiten Ausführungsbeispiels zu bilden.

  • (iv) Das vierte Ausführungsbeispiel kann auf die folgenden Arten und Weisen weiter modifiziert sein.
The same advantages as the second embodiment can be further obtained in the structure of this modification. In this modification, it is not necessary, the annular shaped groove 713 of the second embodiment.
  • (iv) The fourth embodiment may be further modified in the following ways.

Wie in 23 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 115 zeigt, sind zwei Aktuatoren 101 des ersten Ausführungsbeispiels miteinander kombiniert, sodass die Ausgangsstiftdistanz „D2” vergrößert ist. Bei dieser Modifikation ist die Mittelachse „P1/P2” jedes Ausgangsstifts 460 zu der Mittelachse „O1/O2” jedes Ankers 470 koaxial angeordnet.As in 23 shown is a further modified actuator 115 shows are two actuators 101 of the first embodiment, so that the output pin distance "D2" is increased. In this modification, the center axis is "P1 / P2" of each output pin 460 to the central axis "O1 / O2" of each anchor 470 arranged coaxially.

Wie in 24 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 116 zeigt, können die zwei Permanentmagnete 40 des Aktuators 104 des vierten Ausführungsbeispiels als ein Permanentmagnet 140 gebildet sein. Wie der Permanentmagnet 140 können zusätzlich die zwei hinteren Platten 45 des Aktuators 104 des vierten Ausführungsbeispiels als eine hintere Platte 445 gebildet sein.As in 24 shown is a further modified actuator 116 shows, the two permanent magnets 40 of the actuator 104 of the fourth embodiment as a permanent magnet 140 be formed. Like the permanent magnet 140 In addition, the two rear plates 45 of the actuator 104 of the fourth embodiment as a rear plate 445 be formed.

Bei dem Aktuator, der die zwei feststehenden Einheiten hat, wie zum Beispiel das vierte Ausführungsbeispiel, das in 12 gezeigt ist, kann die Magnetisierung für jeden der Permanentmagnete auf die folgende Art und Weise modifiziert sein. Bei einem der Permanentmagnete 40 ist die vordere Seite als der N-Pol magnetisiert, und die hintere Seite ist als der S-Pol magnetisiert. Bei dem anderen Permanentmagnet ist die vordere Seite als der S-Pol magnetisiert, und die hintere Seite ist als der N-Pol magnetisiert.In the actuator having the two fixed units, such as the fourth embodiment shown in FIG 12 is shown, the magnetization for each of the permanent magnets may be modified in the following manner. In one of the permanent magnets 40 For example, the front side is magnetized as the N pole, and the rear side is magnetized as the S pole. In the other permanent magnet, the front side is magnetized as the S pole, and the rear side is magnetized as the N pole.

Das zweite Ausführungsbeispiel kann mit dem vierten Ausführungsbeispiel kombiniert sein.The second embodiment may be combined with the fourth embodiment.

Wie in 25 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten Aktuator 117 zeigt, kann jeder der Ankerhaltemagnete 241 und jede der Nuten 713 in einer zylindrischen Form gebildet sein. Jeder der Ankerhaltemagnete 241 und jede der Nuten 713 kann alternativ in einer polygonalen Form gebildet sein. Die zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gleichen Vorteile können bei dieser Modifikation unabhängig von der Form des Magneten und der Nut erhalten werden. Das axiale Loch 715, das mit der Nut 713 in Verbindung steht, kann zusätzlich in dem Anker 270 und dem verbindenden Hebel 714 gebildet sein.As in 25 shown is a further modified actuator 117 shows, each of the anchor holding magnets 241 and each of the grooves 713 be formed in a cylindrical shape. Each of the anchor holding magnets 241 and each of the grooves 713 may alternatively be formed in a polygonal shape. The same advantages as the second embodiment can be obtained in this modification regardless of the shape of the magnet and the groove. The axial hole 715 that with the groove 713 In addition, in addition to the anchor can 270 and the connecting lever 714 be formed.

Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele und Modifikationen begrenzt, kann jedoch auf verschiedene Arten und Weise weiter modifiziert sein, ohne von dem Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.The present disclosure is not limited to the foregoing embodiments and modifications, but may be further modified in various ways without departing from the spirit of the present disclosure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6967550 B2 [0002] US 6967550 B2 [0002]
  • EP 1421591 B1 [0002] EP 1421591 B1 [0002]
  • JP 2013-217265 [0032] JP 2013-217265 [0032]

Claims (8)

Elektromagnetischer Aktuator (101–117) mit: einer beweglichen Einheit (14), die folgende Merkmale aufweist: (i) einen Ausgangsstift (60, 160, 260, 360, 460), der in einer Vorwärtsrichtung oder einer Rückwärtsrichtung axial beweglich ist; und (ii) einen Anker (70, 170, 270, 370, 470), der einen verbindenden Abschnitt (71) hat, der mit einem hinteren Ende (61) des Ausgangsstifts (60, 160, 260, 360, 460) verbunden ist und zusammen mit dem Ausgangsstift (60, 160, 260, 360, 460) in der Vorwärts- oder der Rückwärtsrichtung beweglich ist; und einer feststehenden Einheit (13), die die bewegliche Einheit (14) beweglich unterbringt und folgende Merkmale aufweist: (i) ein Joch (35, 135, 235, 335, 435) einer zylindrischen Form, das eine Innenperipheriewand (351) hat; (ii) eine hintere Platte (45, 145, 245, 345, 445), die auf einer hinteren Seite des Ankers (70, 170, 270, 370, 470) abgewandt von dem verbindenden Abschnitt (71) vorgesehen ist, wobei eine Außenperipherieoberfläche (453) der hinteren Platte (45, 145, 245, 345, 445) der Innenperipheriewand (351) des Jochs (35, 135, 235, 335, 435) an einer hinteren Seite gegenüberliegt; (iii) einen Permanentmagneten (40, 140), der eine Plattenform hat und an einer Vorderseitenoberfläche der hinteren Platte (45, 145, 245, 345, 445) fixiert ist, wobei der Permanentmagnet (40, 140) in einer axialen Richtung des Aktuators (101–117) magnetisiert ist, sodass unterschiedliche magnetische Pole an jeder von axialen Endoberflächen erscheinen; (iv) eine vordere Platte (44), die zwischen dem Permanentmagneten (40, 140) und dem Anker (70, 170, 270, 370, 470) vorgesehen ist und an einer Vorderseitenoberfläche des Permanentmagneten (40, 140) fixiert ist, wobei die vordere Platte (44) ein Anschlageinführungsloch (441) hat; (v) ein Anschlagglied (46, 146), das in das Anschlageinführungsloch (441) auf eine solche Art und Weise eingeführt ist, dass eine Vorderseitenendoberfläche (461) des Anschlagsglieds (46, 146) zu einem Äußeren der vorderen Platte (44) freiliegt und dem Anker (70, 170, 270, 370, 470) in der axialen Richtung gegenüberliegt, wobei das Anschlagglied (46, 146) die hintere Platte (45, 145, 245, 345, 445), den Permanentmagneten (40, 140) und die vordere Platte (44) aneinander fixiert, sodass der Permanentmagnet (40, 140) an einer feststehenden Position fixiert ist; (vi) eine Spule (31) zum Erzeugen eines magnetischen Felds, das eine Feldrichtung entgegengesetzt zu derselben eines magnetischen Felds, das durch den Permanentmagneten (40, 140) erzeugt wird, hat, wenn die Spule (31) mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, um dadurch zwischen dem Anker (70, 170, 270, 370, 470) und dem Permanentmagneten (40, 140) eine Abstoßungskraft zu erzeugen; (vii) eine Vorderseitenendplatte (48, 148, 248), die an einer Vorderseitenoberfläche der Spule (31) auf einer Seite näher zu dem verbindenden Abschnitt (71) des Ankers (70, 170, 270, 370, 470) vorgesehen ist, wobei die Vorderseitenendplatte (48, 148, 248) ein Ankereinführungsloch (481) hat, in das der verbindende Abschnitt (71) des Ankers (70, 170, 270, 370, 470) beweglich eingeführt ist, und wobei eine Außenperipherieoberfläche (482) der Vorderseitenendplatte (48, 148, 248) der Innenperipheriewand (351) des Jochs (35, 135, 235, 335, 435) an einer vorderen Seite des Jochs (35, 135, 235, 335, 435) gegenüberliegt, und (viii) wobei das Joch (35, 135, 235, 335, 435) eine magnetische Schaltung bildet, bei der ein magnetischer Fluss des Permanentmagneten (40, 140) durch den Anker (70, 170, 270, 370, 470), die hintere Platte (45, 145, 245, 345, 445) und die Vorderseitenendplatte (48, 148, 248) geht.Electromagnetic actuator ( 101 - 117 ) with: a mobile unit ( 14 ), comprising: (i) an output pin ( 60 . 160 . 260 . 360 . 460 ) axially movable in a forward direction or a reverse direction; and (ii) an anchor ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ), which has a connecting section ( 71 ), which has a rear end ( 61 ) of the output pin ( 60 . 160 . 260 . 360 . 460 ) and together with the output pin ( 60 . 160 . 260 . 360 . 460 ) is movable in the forward or backward direction; and a fixed unit ( 13 ), which is the mobile unit ( 14 ) and having the following features: (i) a yoke ( 35 . 135 . 235 . 335 . 435 ) of a cylindrical shape having an inner peripheral wall ( 351 ) Has; (ii) a back plate ( 45 . 145 . 245 . 345 . 445 ) located on a rear side of the anchor ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ) facing away from the connecting section ( 71 ), wherein an outer peripheral surface ( 453 ) of the rear plate ( 45 . 145 . 245 . 345 . 445 ) the inner peripheral wall ( 351 ) of the yoke ( 35 . 135 . 235 . 335 . 435 ) is opposite to a rear side; (iii) a permanent magnet ( 40 . 140 ) having a plate shape and on a front surface of the rear plate (FIG. 45 . 145 . 245 . 345 . 445 ), wherein the permanent magnet ( 40 . 140 ) in an axial direction of the actuator ( 101 - 117 ) is magnetized such that different magnetic poles appear at each of axial end surfaces; (iv) a front plate ( 44 ), which between the permanent magnet ( 40 . 140 ) and the anchor ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ) is provided and on a front side surface of the permanent magnet ( 40 . 140 ), the front plate ( 44 ) a stopper insertion hole ( 441 ) Has; (v) a stop member ( 46 . 146 ) inserted in the stopper insertion hole ( 441 ) is introduced in such a way that a front-side end surface ( 461 ) of the stop member ( 46 . 146 ) to an exterior of the front panel ( 44 ) and the anchor ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ) in the axial direction, wherein the stop member ( 46 . 146 ) the rear plate ( 45 . 145 . 245 . 345 . 445 ), the permanent magnet ( 40 . 140 ) and the front plate ( 44 ) so that the permanent magnet ( 40 . 140 ) is fixed at a fixed position; (vi) a coil ( 31 ) for generating a magnetic field having a field direction opposite to that of a magnetic field passing through the permanent magnet (Fig. 40 . 140 ), when the coil ( 31 ) is supplied with an electrical power to thereby between the armature ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ) and the permanent magnet ( 40 . 140 ) to generate a repulsive force; (vii) a front end plate ( 48 . 148 . 248 ) located on a front surface of the coil ( 31 ) on one side closer to the connecting section ( 71 ) of the anchor ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ) is provided, wherein the front side end plate ( 48 . 148 . 248 ) An anchor insertion hole ( 481 ) into which the connecting section ( 71 ) of the anchor ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ) is movably inserted, and wherein an outer peripheral surface ( 482 ) of the front side end plate ( 48 . 148 . 248 ) the inner peripheral wall ( 351 ) of the yoke ( 35 . 135 . 235 . 335 . 435 ) on a front side of the yoke ( 35 . 135 . 235 . 335 . 435 ), and (viii) wherein the yoke ( 35 . 135 . 235 . 335 . 435 ) forms a magnetic circuit in which a magnetic flux of the permanent magnet ( 40 . 140 ) through the anchor ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ), the rear plate ( 45 . 145 . 245 . 345 . 445 ) and the front side end plate ( 48 . 148 . 248 ) goes. Elektromagnetischer Aktuator (101–117) nach Anspruch 1, bei dem der Anker (70, 170, 270, 370, 470), die vordere Platte (44), die hintere Platte (45, 145, 245, 345, 445), die Vorderseitenendplatte (48, 148, 248) oder das Joch (35, 135, 235, 335, 435) aus einem magnetischen Material hergestellt ist.Electromagnetic actuator ( 101 - 117 ) according to claim 1, wherein the armature ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ), the front plate ( 44 ), the rear plate ( 45 . 145 . 245 . 345 . 445 ), the front side end plate ( 48 . 148 . 248 ) or the yoke ( 35 . 135 . 235 . 335 . 435 ) is made of a magnetic material. Elektromagnetischer Aktuator (101–117) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Ausgangsstift (60, 160, 260, 360, 460) oder das Anschlagglied (46, 146) aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt ist.Electromagnetic actuator ( 101 - 117 ) according to claim 1 or 2, wherein the output pin ( 60 . 160 . 260 . 360 . 460 ) or the stop member ( 46 . 146 ) is made of a non-magnetic material. Elektromagnetischer Aktuator (101–117) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Dicke (TE) der Vorderseitenendplatte (48, 148, 248) größer als eine Dicke (TF) der vorderen Platte (44) ist.Electromagnetic actuator ( 101 - 117 ) according to one of claims 1 to 3, wherein a thickness (T E ) of the front side end plate ( 48 . 148 . 248 ) greater than a thickness (T F ) of the front plate ( 44 ). Elektromagnetischer Aktuator (101–117) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem ein Durchmesser (DR) der hinteren Platte (45, 145, 245, 345, 445) größer als ein Durchmesser (DF) der vorderen Platte (44) ist.Electromagnetic actuator ( 101 - 117 ) according to one of claims 1 to 4, wherein a diameter (D R ) of the rear plate ( 45 . 145 . 245 . 345 . 445 ) greater than a diameter (D F ) of the front plate ( 44 ). Elektromagnetischer Aktuator (101–117) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein Durchmesser (DR) der hinteren Platte (45, 145, 245, 345, 445) größer als ein Durchmesser (DA) des Ankers (70, 170, 270, 370, 470) ist.Electromagnetic actuator ( 101 - 117 ) according to one of claims 1 to 5, wherein a diameter (D R ) of the rear plate ( 45 . 145 . 245 . 345 . 445 ) greater than a diameter (D A ) of the anchor ( 70 . 170 . 270 . 370 . 470 ). Elektromagnetischer Aktuator (102, 114, 117) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit ferner: einem Ankerhaltemagneten (41, 141, 241) an einer Position, die dem Anker (70, 170, 270) in der axialen Richtung gegenüberliegt, wobei der Ankerhaltemagnet (41, 141, 241) mit dem Anker (70, 170, 270) in Berührung gebracht wird, wenn der Anker (70, 170, 270) und der Ausgangsstift (60, 260) in der Vorwärtsrichtung bewegt werden, und einen Zustand hält, dass der Anker (70, 170, 270) und der Ausgangsstift (60, 260) in der Vorwärtsrichtung bewegt wurden.Electromagnetic actuator ( 102 . 114 . 117 ) according to one of claims 1 to 6, further comprising: an armature holding magnet ( 41 . 141 . 241 ) at a position that the anchor ( 70 . 170 . 270 ) in the axial direction, the armature holding magnet ( 41 . 141 . 241 ) with the anchor ( 70 . 170 . 270 ) is brought into contact when the anchor ( 70 . 170 . 270 ) and the output pin ( 60 . 260 ) are moved in the forward direction, and holds a state that the armature ( 70 . 170 . 270 ) and the output pin ( 60 . 260 ) were moved in the forward direction. Elektromagnetischer Aktuator (103) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit ferner: einer Ausgangsstifthalteeinheit (36), die mit einer Außenperipherieoberfläche (612) des Ausgangsstifts (160) in Berührung ist und in einer radial nach innen gehenden Richtung vorgespannt ist; und einem Stiftloch (161), das in der Außenperipherieoberfläche (612) des Ausgangsstifts (160) gebildet ist und in der radial nach innen gehenden Richtung vertieft ist, wobei die Ausgangsstifthalteeinheit (36) mit dem Stiftloch (161) in Eingriff gebracht wird, wenn der Ausgangsstift (160) in der Vorwärtsrichtung bewegt wird, um einen Zustand zu halten, dass der Ausgangsstift (160) in der Vorwärtsrichtung bewegt wurde.Electromagnetic actuator ( 103 ) according to one of claims 1 to 7, further comprising: an output pin holding unit ( 36 ) provided with an outer peripheral surface ( 612 ) of the output pin ( 160 ) is in contact and is biased in a radially inward direction; and a pin hole ( 161 ), which in the outer peripheral surface ( 612 ) of the output pin ( 160 ) is recessed and recessed in the radially inward direction, wherein the output pen holding unit ( 36 ) with the pin hole ( 161 ) is engaged when the output pin ( 160 ) is moved in the forward direction to maintain a state that the output pin ( 160 ) was moved in the forward direction.
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