JP2001197715A

JP2001197715A - 弁駆動装置

Info

Publication number: JP2001197715A
Application number: JP2000004107A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Sekiya; 満関谷
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】部品精度や組立精度等に起因して弁軸とスラ
イダとの芯がずれてもそのズレを吸収し、軽快に作動で
きる弁駆動装置を提供する。【解決手段】弁駆動装置は、電磁コイル１８と、３つ
の磁極片１６ａ，１６ｂ，１７ａを有する第１ステータ
１６，第２ステータ１７と、磁極片を結ぶ線と平行に進
退し、かつ互いに異なる極性の２つの着磁面を有する着
磁部材１３，１４を備えたスライダ１２と、該スライダ
の進退をガイドするガイド部材３０ａと、ローラ３２
と、を有する。スライダ１２の下端には、弁軸１１ａと
首振り自在に接続する連結部材３９がある。弁軸が首振
りをしてスライダと弁軸との間の芯のズレを吸収する。
ローラ３２の回転中心と磁極片１６ａ，１６ｂ，１７ａ
との間に着磁部材１３，１４の着磁面が位置するように
設けらると、振動等の外乱に対して強くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、リニアトルクモー
タを利用した弁駆動装置に関し、特に、小型でストロー
クが大きく、軽快な動作が可能な弁駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンエンジン等の内燃機関におい
て、排気ガス再循環装置（以下「ＥＧＲ」という）が使
用されているが、最近では、大量に排気ガスを再循環さ
せる傾向がある。これは、ＥＧＲが有害排気ガス低減に
大きな効果を奏するからである。

【０００３】しかし、排気ガスをあまり大量に投入する
と、燃焼が悪化するので、エンジンの運転状況に応じ
て、精度よく投入量を制御する必要がある。この投入量
の制御にＥＧＲバルブが使用されるが、このバルブの開
閉を細かく制御することが要請されることになる。

【０００４】このような要請から、図８に示すような、
バルブをリニアソレノイドのアマチュアに直結し、ソレ
ノイドへの通電によってＥＧＲのバルブの開閉を行う方
式が行われるようになってきた。

【０００５】同図において、円錐台形状をした弁体１
は、弁軸２の下端に固定され、弁座３に接離自在であ
る。弁軸２の上方は、リニアソレノイドのアマチュア４
に固定され、アマチュア４はバネ５によって図の上方に
付勢されている。アマチュア４は、円筒形状をした電磁
コイル６内に嵌装されている。

【０００６】電磁コイル６に通電されると、アマチュア
４に加わる磁力がバネ５の力にうち勝ってアマチュア４
は図の下方に下がり、弁体１は、弁座３から離れ、開弁
される。電磁コイル６への通電が遮断されると、アマチ
ュア４はバネ５の力で図の上方に上がり、弁体１は弁座
３に接触して、閉弁される。このような構成とすること
によって、運転状況に応じ、所望のタイミングでＥＧＲ
弁の開閉操作を行うことができることになる。

【０００７】しかし、上記の弁駆動装置では、弁体１の
開閉速度が速くなると、弁体１が弁座３に着座するとき
に、弁と、弁座等の周囲とが強く衝突する頻度が高くな
り、弁や周囲部材に摩耗が発生したり、衝撃音が発生し
たりする等の不都合が生じた。

【０００８】また、開閉状態を検知するために、ポジシ
ョンセンサを設けているが、アマチュア４の上側は周囲
を電磁コイル６で囲われており、下側は弁ガイド７等を
配置する必要があることから、アマチュアや弁軸の側面
に直接ポジションセンサを設けるスペースを確保するこ
とができず、アマチュア４の上方（弁と反対側）にアマ
チュアと一緒に進退するスライダ８を設け、これにポジ
ションセンサ９を取り付ける構成となっている。そのた
め、駆動装置の長さＨが長く大きくなってしまう。ま
た、このポジションセンサは、弁体１から最も離れたと
ころに位置するため、加振時、弁体１やソレノイドが共
振してセンサ部で増幅されて異常な加速度が加わり、セ
ンサの耐久性を低下させる。

【０００９】また、アマチュアのスラスト方向の中心位
置は、アマチュアのガイドスリーブ１０で決定され、弁
体１のスラスト方向の中心位置は、弁ガイド７で決定さ
れる。そして、アマチュア４の中心と弁体１の中心との
間にズレがある場合には、アマチュアのガイドスリーブ
１０か弁ガイド７のクリアランスかのいずれかで吸収す
ることになる。これらのクリアランスを大きくすれば大
きなズレでも吸収できるが、振動を受けると、アマチュ
ア４の揺れが大きくなり、耐久性が低下する。これに対
し、クリアランスを小さくすると、ズレを吸収する際に
アマチュア４とガイドスリーブ１０とが擦れて、摩耗が
進み、耐久性が低下する。また、メカニカルヒステリシ
スが大きくなり、作動不良の原因となる。

【００１０】アマチュア４のラジアル方向の押さえは基
本的には無く、アマチュアガイドとアマチュアの径のガ
タでアマチュアの動きは規制される。そのため、振動を
受けるとアマチュアが揺すられる。アマチュアの摺動面
には、個体潤滑剤がコーティングされているが、振動に
より摺動面が摩耗し易く、耐久性の低下を招く。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事実から考えられたもので、部品精度や組立精度等に起
因して弁軸との芯がずれてもそのズレを吸収し、軽快に
作動できる弁駆動装置を提供することを目的としてい
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の弁駆動装置は、電磁コイルが巻装されて磁
束を生成する磁束生成部と、３つの磁極片をほぼ同一線
上に有し、上記磁束を分布させて２つの磁場領域を形成
する磁場形成部と、からなるステータと、上記磁場領域
に対応して上記磁極片を結ぶ線と平行に進退し、かつ互
いに異なる極性の２つの着磁面を有する着磁部材と、磁
路部材とを備えるとともに、弁軸と係合されるスライダ
と、該スライダの進退をガイドするガイド部材と、上記
スライダと上記ガイド部材のガイド面との間に設けられ
ガイド面上を転動するローラと、を有することを特徴と
している。

【００１３】上記ローラの回転中心が、スライダの進行
方向と直交する直線上に立設され、上記回転中心と上記
磁極片との間に上記着磁部材の着磁面が位置するように
設けられた構成としてもよい。

【００１４】又は、電磁コイルが巻装されて磁束を生成
する磁束生成部と、３つの磁極片をほぼ同一線上に有
し、上記磁束を分布させて２つの磁場領域を形成する磁
場形成部と、からなるステータと、上記磁場領域に対応
して上記磁極片を結ぶ線と平行に進退し、かつ互いに異
なる極性の２つの着磁面を有する着磁部材と、磁路部材
とを備えたスライダと、該スライダの進行方向の一端に
設けられ、スライダに接続される弁軸と首振り可能に接
続する連結部材と、を有することを特徴としている。

【００１５】上記スライダが弁軸と結合される連結部材
を有し、該連結部材が、弁軸と首振り自在に接続可能で
ある構成や、上記連結部材が、弾性を有する構成や、上
記ローラがスライダの重心近傍を通る線上に軸支されて
いる構成や、上記スライダの側方にポジションセンサを
設けた構成としてもよい。

【００１６】さらに、上記ポジションセンサが、スライ
ダに取り付けられたブラシと、該ブラシが摺動接触する
位置に固定されスライダの進退方向に延びる抵抗体と、
を有する構成や、上記ポジションセンサが、スライダに
設けられその進退方向に沿って隣接配置された２つの板
状磁石と、該板状磁石と対向する位置にスライダの進退
方向に沿って固定され２つの磁石対向辺を備えた第１ヨ
ークと、該２つの磁石対向辺を結ぶ直線上に１つの磁石
対向辺を有する第２ヨークと、第１と第２ヨークの間に
配置されたホール素子と、を有する構成とすることがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を、図面を
用いて説明する。図１及び図２は、本発明の弁駆動装
置の構成を示す図である。図３は、本発明の弁駆動装置
の作動原理を説明する模式図である。図４は、図３の弁
駆動装置の作動状況を示す図である。まず、弁駆動装置
の動作原理から説明する。

【００１８】図３において、弁体１１はＥＧＲのバルブ
で、弁軸１１ａの上端部でスライダ１２に連結され、ス
ライダ１２とともに矢印ａ，ｂ方向に進退可能となって
いる。スライダ１２には、２つの着磁部材１３，１４が
嵌装され、その表面は、スライダ１２の表面とほぼ面一
である。着磁部材１３，１４としては、板状の永久磁石
が使用される。そして、２つの着磁部材１３，１４は、
その厚さ方向にＳ極、Ｎ極となるようにされ、図３に示
すように、スライダ１２の左側から見ると、着磁部材１
３はＳ極で、着磁部材１４はＮ極と、その極性が異なる
ように配置されている。着磁部材１３，１４の裏面には
磁路部材１５が設けられている。

【００１９】ステータは、第１ステータ１６，第２ステ
ータ１７及び電磁コイル１８とから構成される。第１ス
テータ１６は、２つの磁極片１６ａ，１６ｂを有し、第
２ステータ１７は第１ステータとの間にギャップ２０を
介して配置され、１つの磁極片１７ａを有する。３つの
磁極片１６ａ，１６ｂ，１７ａは、ほぼ一直線上に並ぶ
が、スライダ１２とのギャップは、磁極片１６ａ，１６
ｂとの間のギャップ２０，２１は同一であるのに対し、
磁極片１７ａとの間のギャップ２２は少し大きくなって
いる。

【００２０】また、磁極片１６ａ及び１６ｂの近傍と、
磁極片１６ｂ及び１７ａの近傍とに磁場領域が形成さ
れ、着磁部材１３，１４は、２つの磁場領域の各々に対
応するように設けられている。すなわち、図３に示す本
発明の弁駆動装置は、リニアモータになっている。

【００２１】この弁駆動装置において、電磁コイル１８
に電流が供給されていない場合には、ギャップ１９，２
２の磁気抵抗は、着磁部材１３，１４の磁力に対して大
きいが故に、図４（ａ）に示すように、着磁部材１４の
Ｎ極→磁極片１６ｂ→第１ステータ１６→磁極片１６ａ
→着磁部材１３のＳ極→着磁部材１３のＮ極→磁路部材
１５→着磁部材１４のＳ極のように周回する磁路が形成
される。スライダ１２は、図３又は図４の矢印ｂの方に
偏倚し図４（ａ）の位置に位置づけられる。この弁駆動
装置では、図４（ａ）の位置が基準位置となり、電磁コ
イル１８に電流が供給されていないときには、スライダ
１２は常にこの基準位置に位置づけられることになる。

【００２２】一方、電磁コイル１８に所定方向に流れる
所定の大きさの電流が供給された場合には、磁気ギャッ
プ１９及び２２にも磁束が通過することとなり、着磁部
材１４のＮ極→磁気ギャップ２２→磁極片１７ａ→第２
ステータ１７→磁気ギャップ１９→第１ステータ１６→
磁極片１６ｂ→着磁部材１３のＳ極→着磁部材１３のＮ
極→スライダの磁路部材１５→着磁部材１４のＳ極のご
とく周回する磁路と、着磁部材１４のＮ極→磁気ギャッ
プ２２→磁極片１７ａ→第２ステータ１７→磁気ギャッ
プ１９→第１ステータ１６→磁極片１６ａ→着磁部材１
３のＳ極→着磁部材１３のＮ極→スライダの磁路部材１
５→着磁部材１４のＳ極のごとく周回する磁路とが形成
される。図４（ｂ）にこの状態を示す。着磁部材１３，
１４は、スライダ１２とともに図４の矢印ａの方向に移
動することとなる。

【００２３】さらに、電磁コイル１８に供給する電流の
大きさを大きくした場合には、着磁部材１４のＮ極→磁
気ギャップ２２→磁極片１７ａ→第２ステータ１７→磁
気ギャップ１９→第１ステータ１６→磁極片１６ｂ→ギ
ャップ２１→着磁部材１３のＳ極→着磁部材１３のＮ極
→スライダの磁路部材１５→着磁部材１４のＳ極のごと
く周回する磁路のみが形成される。図４（ｃ）はこの状
態を示している。、着磁部材１４及び１３はスライダ１
２とともに図４の矢印ａ方向にさらに移動することとな
る。

【００２４】上述したごとく、図４に示した弁駆動装置
においては、電磁コイル１８に電流を供給していないと
きは、スライダ１２は、矢印ｂの方向に偏倚した所定の
位置に常に位置づけられることとなるが故に、この位置
を基準位置とすることができるのである。一方、磁気ギ
ャップ１９が第１ステータ１６の中心線ｃと反対側の対
称な位置にくるように第１ステータと第２ステータとを
入れ替え、磁気ギャップ２２を２０の位置に設けた場合
において、磁気コイル１８に電流を供給していないとき
には、スライダ１２は、矢印ａの方向に偏倚した所定の
位置に位置づけられることとなり、この位置を基準位置
とすることができる。磁気ギャップ１９及び２２を設け
る位置を変更することにより矢印ａの方向に偏倚した位
置、例えば、開弁位置を基準位置とするか、矢印ｂの方
向に偏倚した位置、例えば、閉弁位置を基準位置とする
かを選択することができることとなる。

【００２５】また、磁気ギャップ１９及び２２の間隔を
異なるものとした場合には、磁気ギャップ１９及び２２
の磁気抵抗の大きさも異なるものとなる。さらに、磁気
ギャップ２２の磁気抵抗の大きさは、着磁部材１３及び
１４が弁体１１とともに移動するに連れて変化する。そ
れ故、磁気ギャップ１９及び２２の間隔を変更したとき
には、電磁コイル１８に供給される電流の大きさが同じ
ものであっても形成される磁束の磁束密度や磁束密度の
変化は異なるものとなり、スライダ１２や着磁部材１３
及び１４を駆動するのに必要な駆動力の大きさや駆動力
の変化率を所望のものにすることができるのである。

【００２６】図３の弁駆動装置においては、弁体を開閉
位置とその中間位置とに素速く進退させることができる
とともに、弁閉時にもスプリング等により弁体を弁座に
叩きつけるような衝撃を与えることがない。したがっ
て、弁体周辺の部品を摩耗させたり、破損させたりする
ことを防止することができる。また、ストローク量を任
意の長さに設定することができる。

【００２７】また、スライダ１２は、磁路部材１５と着
磁部材１３，１４が一体となった構成で、スライダ１２
は常に強い力で電磁コイル１８の方向に吸引されてい
る。一方、スライダ１２と、ガイド面３３ｂとの間には
若干のクリアランスがあるが、上記の磁力により一方に
片寄せられた状態になっている。このときの吸引力等に
ついて一例を上げると、着磁部材の吸引力約１４０Ｎスライダの重量約３５×１０^−３Ｎであり、吸引力はスライダに加わる重力加速度の４００
倍である。通常、この種の弁駆動装置が受ける加速度
は、最大でも重力加速度の３０倍程度であるから、スラ
イダ１２は、振動を受けても作動方向と直角の方向に動
くことはない。

【００２８】図１は、本発明の弁駆動装置の構成を示す
図で、図３の弁駆動装置を組み立てた図である。スライ
ダ１２と、第１ステータ１６及び第２ステータ１７と、
電磁コイル１８とで、リニアトルクモータが構成され、
これがケース３０に嵌装され弁駆動装置となっている。

【００２９】スライダ１２は、ケース３０のガイド部材
３０ａ内に収容されており、スライダ１２に設けられた
一対のローラ３２，３２が、ガイド部材３０ａのガイド
面３０ｂ上を転動することで、スライダは摺動抵抗では
なく転がり抵抗により軽く直線上を進退自在となる。ま
た、このローラ３２の軸３２ａは、スライダ１２の進退
方向に直交し、かつ、ほぼスライダ１２の重心の位置に
ある。したがって、スライダ１２は、軸３２ａを中心に
ガイド部材３０ａのクリアランスの範囲内でシーソーの
ように回動自在となっている。

【００３０】さらに、ガイド面３０ｂは、図２に示すよ
うに、着磁部材１３，１４の上下両側にあって、スライ
ダの両側に設けられたローラ３２の軸３２ａで吸引力を
受けている。この軸３２ａの位置は、第１、第２ステー
タ１６，１７から見ると、着磁部材１３，１４の着磁面
より遠いところにある。この構成であるから、スライダ
に振動が加わっても、スライダと磁極片との吸引力は安
定しており、スライダの動きが悪くなることもない。

【００３１】なお、このローラ３２は、上記のようにス
ライダに取り付けるものに限定されず、ガイド部材３０
ａに取り付けた構成としても、或いは回転軸を持たない
コロとしても、スライダ１２の回動は可能である。ただ
し、実施例のようにローラの回転中心と磁極片との間に
着磁部材の着磁面が位置するように設けるのが、最も、
振動等の外乱に対して強くなる。

【００３２】ケース３０のスライダ１２の裏面と対向す
る内壁には、板状の抵抗体３４が取り付けられ、スライ
ダ１２には、この抵抗体３４に先端が接触するブラシ３
５が取り付けられている。ケース３０は、抵抗体３４の
裏面において、２本の端子３６，３７を有するコネクタ
３８を構成している。ブラシ３５が抵抗体３４に接触す
る位置で、これら端子３６，３７間の抵抗値が変化する
ので、抵抗値を測定することで、ブラシ３５が抵抗体３
４に接触している位置（スライダ１２の位置）を検出す
ることができる。すなわち、抵抗体３４とブラシ３５と
で、接触式のポジションセンサを構成していることにな
る。この構成の特徴としてブラシ３５がスライダ１２に
固定されており、図８の従来例と比較して、弁体１１か
らあまり離れていないので、共振などの振動を増幅され
にくくなる、ということが上げられる。

【００３３】スライダ１２と弁体１１との接続について
以下に説明する。まず、図１において、スライダ１２の
下方には、Ｕ字状の板バネからなる連結部材３９が設け
られている。一方、ＥＧＲの管路等のフレーム４０に
は、弁座４１があり、ここに下から弁体１１が挿通さ
れ、弁体１１が弁座４１に接離することで、弁が開閉す
る。弁体１１の弁軸１１ａは、弁座４１を貫通してフレ
ーム４０に設けられた弁ガイド４２に挿入され、これを
さらに貫通し、上方に突出した状態となる。このような
状態のフレーム４０に、ケース３０がボルト４３等で取
り付けられるが、そのとき、弁軸１１ａの先端を連結部
材３９に形成された孔に嵌合させる。

【００３４】図５は、連結部材３９と弁軸１１ａとの結
合部を拡大した図である。連結部材３９は、前述のよう
にＵ字形状で、平行に対向する２つ片３９ａ，３９ｂに
はそれぞれ孔３９ｃ，３９ｄが穿設されている。そし
て、孔３９ｃは、軸用プッシュナット形状であり、スラ
イダ１２の係止突起１２ａと嵌合し、片３９ａの先端は
スライダ１２の端部に形成された突起１２ｂの根本に当
接して連結部材３９をスライダ１２に固定している。一
方の弁軸１１ａの先端はテーパ部１１ｂになっており、
このテーパ部の下に環状の溝１１ｃが形成されている。
孔３９ｄは、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように板バネ
の面から切り起こされＬ型に曲げられた２つの弾性片３
９ｅを有する。弾性片３９ｅ，３９ｅの先端間には、弁
軸１１ａの径より若干小さい孔が形成される。弁軸１１
ａの先端テーパ部１１ｂを孔３９ｄから挿入し弾性片３
９ｅ，３９ｅの先端間の孔に押し込むと、２つの弾性片
３９ｅが上方に撓んで開き、弁軸１１ａを通過させる。
テーパ部１１ｂが通過して環状溝１１ｃがくると、２つ
の弾性片３９ｅはその先端を溝１１ｃ内に挿入し、弁軸
１１ａは、係止されることになる。

【００３５】この嵌合はワンタッチででき、嵌合後には
若干のガタツキができるようにしているので、弁軸１１
ａは連結部材３９に対して図５（ａ）の角度αで示す範
囲で首振り自在に結合する。連結部材３９としての板バ
ネのセット荷重は、スライダ１２が振動により踊り出さ
ない荷重とする。

【００３６】例えば、スライダの全体重量約４５０ｍＮ弁体（弁軸を含む）約７０ｍＮとし、スライダ１２が踊り出す限界振動を重力加速度の
１００倍とすると、板バネのセット荷重は、１００×４
５０ｍＮ＝４５Ｎとなる。すなわち、連結部材３９と
弁軸１１ａとが係合したとき、片３９ｂの先端が突起１
２ｂの先端に押しつけられるが、そのときの荷重が４５
Ｎ以上となるようにすればよい。

【００３７】以上に説明したような構成なので、本発明
の弁駆動装置によれば、スライダ１２と弁ガイド４２と
の間で、部品精度のバラツキや組立精度のバラツキなど
によって芯のズレが生じても、スライダ１２が傾斜し、
さらに連結部材３９と弁軸１１ａとの間でも傾斜できる
ので、両者の芯のズレを無理なく吸収することができ、
弁駆動装置の動きを悪くすることがない。また、スライ
ダ１２がズレを吸収するために傾斜しても、進退動作に
は影響がなく、もちろん負荷も増大しないことから、メ
カニカルヒステリシスも殆ど生じない。

【００３８】また、上述したように、連結部材３９に
は、板バネを使用している。そのため、弁体１１が急閉
した場合、スライダの全質量が弁座４１に加わることを
回避でき、弁や弁座の保護を図ることができる。

【００３９】本発明の弁駆動装置では、スライダは磁気
吸引力とローラにより振動に強く安定した作動を可能と
する。また、スライダ１２はその一側面でしか電磁コイ
ル１８と対向していない。そのため、上記のように抵抗
体３４とブラシ３５とで構成されるポジションセンサを
スライダの側面に配置して、いわゆるビルトインタイプ
にすることができる。リニアソレノイドを使用した従来
例では、ポジションセンサを長手方向に延長して配置し
ていたのに対し、本発明のものは長手方向の寸法が小さ
くできるので、コンパクトに形成できるようになった。
また、従来のリニアソレノイドでは、ポジションセンサ
が外部（上部）に飛び出しており、落下や衝撃により破
損し易かったのに対し、本発明では、ポジションセンサ
はビルトインタイプとなったので、落下や衝撃にも強く
なった。

【００４０】図６は、本発明の第２実施例である。この
実施例では、非接触ポジションセンサを用いている。す
なわち、スライダ５１の裏面側に凹部があり、ここに磁
路部材５２を固定し、この磁路部材５２に２つの板状磁
石５３，５４を取り付けている。板状磁石５３，５４
は、着磁部材１３，１４と同様に板厚の方向にＮ極とＳ
極があり、着磁部材１３，１４と同様に、図の左側から
見ると、板状磁石５３の極性と、板状磁石５４の極性と
が異なるように配置されている。そして、これら板状磁
石５３，５４と対向するフレーム側には、２つの磁石対
向片５５ａ，５５ｂを有する第１ヨーク５５と、これら
の中間に配置された第２ヨーク５６と、第１、第２ヨー
クの間に配置されたホール素子５７とを設けている。以
上の磁路部材５２、２つの板状磁石５３，５４、第１ヨ
ーク５５、第２ヨーク５６及びホール素子５７で、非接
触ポジションセンサを構成している。

【００４１】図７は、上記の非接触式ポジションセンサ
の作用を説明する図である。板状磁石５３，５４が図７
（ｂ）に示すように第１と第２ヨーク５５，５６の中央
にあるときは、板状磁石５４→第２ヨーク５６→板状磁
石５３を周回する内側の磁路と、板状磁石５４→第１ヨ
ーク５５→板状磁石５３を周回する外側の磁路とがで
き、ホール素子５７を通過する磁束は０となる。

【００４２】板状磁石５３，５４が図７（ａ）に示すよ
うに第１と第２ヨーク５５，５６の右側にあるときは、
４通りの磁路が形成され、ホール素子５７にも磁束が通
過する。板状磁石５３，５４が図７（ｃ）に示すように
第１と第２ヨーク５５，５６の左側にあるときは、
（ａ）のときと対称な４通りの磁路が形成される。すな
わち、（ａ）と（ｃ）とでは、ホール素子を通過する磁
束の方向が逆になっている。そして、（ａ）→（ｂ）→
（ｃ）とスライダ１２が移動すると、ホール素子５７を
通過する磁束が変化し、磁束の変化がホール素子５７の
電圧の変化として現れることになる。この電圧の変化を
コネクタ３８の端子３６，３７から測定し、スライダ１
２の位置を検出することができる。この実施例は、非接
触式ポジションセンサを使用しているので、ブラシと抵
抗体との摩耗、といった問題が生じない。

【００４３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の弁駆動
装置によれば、スライダに、ガイド面上を転動するロー
ラを設けた構成としたので、スライダと弁軸との間に芯
のズレがあっても、スライダが傾斜することで吸収で
き、スライダに無理な負荷が加わることもないのでスラ
イダは軽快に進退できるようになった。また、上記ロー
ラの回転中心が、スライダの進行方向と直交する直線上
に立設され、上記回転中心と上記磁極片との間に上記着
磁部材の着磁面が位置するように設けらると、振動等の
外乱に対して強くなる。

【００４４】また、スライダの一端に相手側ロッドと首
振り可能に接続する連結部材を有する構成とすれば、ス
ライダと弁軸との間にズレを、連結部材との接続部で首
を振ることで吸収できる。

【００４５】上記連結部材が、弾性を有する構成であれ
ば、弁軸が急激に動いた場合でも、スライダの全質量が
弁軸に加わる衝撃を和らげることができ、弁軸乃至、そ
の弁軸につながる装置や部品類の保護が可能となる。

【００４６】上記スライダの側方にポジションセンサを
設けた構成とすれば、弁軸の位置を検知できると共に、
弁駆動装置の大きさをコンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の弁駆動装置の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の弁駆動装置の要部構成を示す模式図であ
る。

【図４】図３の弁駆動装置の作動状態を示す図である。

【図５】連結部材の詳細を示す拡大図で、（ａ）は断面
図、（ｂ）は連結部材の下面図、（ｃ）は側面図であ
る。

【図６】本発明における他の実施例の縦断面図である。

【図７】図６の非接触ポジションセンサの動作を説明す
る図である。

【図８】従来の弁駆動装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１３，１４着磁部材１６第１ステータ１６ａ，１６ｂ，１７ａ磁極片１７第２ステータ１８電磁コイル１２，５１スライダ３０ａガイド部材３０ｂガイド面３２ローラ３９連結部材５３，５４板状磁石５５第１ヨーク５６第２ヨーク５７ホール素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｂ 7/00 Ｇ０１Ｂ 7/00 ＤＧ０１Ｄ 5/165 Ｇ０１Ｄ 5/16 ＡＦターム(参考） 2F063 AA02 BA06 CA29 DA05 EA02 FA01 GA52 KA01 2F077 AA42 AA49 EE01 JJ03 JJ08 JJ23 VV01 VV21 3G062 EA12 GA21 3H106 DA07 DA26 DB02 DB12 DB22 DB32 DC02 DD04 EE20 EE33 FA07 GA11 GA13 GA15 GA22 KK19 5H633 BB08 GG02 HH03 HH09 HH13 HH16 HH25 JA02 JA08 JA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁コイルが巻装されて磁束を生成する
磁束生成部と、３つの磁極片をほぼ同一線上に有し、上
記磁束を分布させて２つの磁場領域を形成する磁場形成
部と、からなるステータと、上記磁場領域に対応して上記磁極片を結ぶ線と平行に進
退し、かつ互いに異なる極性の２つの着磁面を有する着
磁部材と、磁路部材とを備えるとともに、弁軸と係合さ
れるスライダと、該スライダの進退をガイドするガイド部材と、上記スライダと上記ガイド部材のガイド面との間に設け
られガイド面上を転動するローラと、を有することを特
徴とする弁駆動装置。
【請求項２】上記ローラの回転中心が、スライダの進
行方向と直交する直線上に立設され、上記回転中心と上
記磁極片との間に上記着磁部材の着磁面が位置するよう
に設けられたことを特徴とする請求項１記載の弁駆動装
置。
【請求項３】電磁コイルが巻装されて磁束を生成する
磁束生成部と、３つの磁極片をほぼ同一線上に有し、上
記磁束を分布させて２つの磁場領域を形成する磁場形成
部と、からなるステータと、上記磁場領域に対応して上記磁極片を結ぶ線と平行に進
退し、かつ互いに異なる極性の２つの着磁面を有する着
磁部材と、磁路部材とを備えたスライダと、該スライダの進行方向の一端に設けられ、スライダに接
続される弁軸と首振り可能に接続する連結部材と、を有
することを特徴とする弁駆動装置。
【請求項４】上記スライダが弁軸と結合される連結部
材を有し、該連結部材が、弁軸と首振り自在に接続可能
であることを特徴とする請求項１記載の弁駆動装置。
【請求項５】上記連結部材が、弾性を有することを特
徴とする請求項３又は４記載の弁駆動装置。
【請求項６】上記ローラがスライダの重心近傍を通る
線上に軸支されていることを特徴とする請求項１記載の
弁駆動装置。
【請求項７】上記スライダの側方にポジションセンサ
を設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに
記載の弁駆動装置。
【請求項８】上記ポジションセンサが、スライダに取
り付けられたブラシと、該ブラシが摺動接触する位置に
固定されスライダの進退方向に延びる抵抗体と、を有す
ることを特徴とする請求項７記載の弁駆動装置。
【請求項９】上記ポジションセンサが、スライダに設
けられその進退方向に沿って隣接配置された２つの板状
磁石と、該板状磁石と対向する位置にスライダの進退方
向に沿って固定され２つの磁石対向辺を備えた第１ヨー
クと、該２つの磁石対向辺を結ぶ直線上に１つの磁石対
向辺を有する第２ヨークと、第１と第２ヨークの間に配
置されたホール素子と、を有することを特徴とする請求
項７記載の弁駆動装置。