JP2002153040A - Electromagnetic actuator - Google Patents

Electromagnetic actuator

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JP2002153040A
JP2002153040A JP2000347270A JP2000347270A JP2002153040A JP 2002153040 A JP2002153040 A JP 2002153040A JP 2000347270 A JP2000347270 A JP 2000347270A JP 2000347270 A JP2000347270 A JP 2000347270A JP 2002153040 A JP2002153040 A JP 2002153040A
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信貴 手嶋
Kazuo Hanai
一生 花井
Shogo Tanaka
省吾 田中
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Aisan Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic actuator which can enhance responsiveness by delaying the time period of decelerating a needle. SOLUTION: This electromagnetic actuator is equipped with a movable body 2, a stator 3, and elastic members 4 and 5. The movable body 2 has a needle 20 and a working member 22. The stator 3 has a first solenoid 31, which shifts the needle 20 to the positive side from the neutral position, and a second solenoid 32 which shifts it, likewise to the negative side. The elastic members 4 and 5 are provided compressible, making use of the elastic transformation at shifting of the needle, to the needle 2 and the stator 3. The elastic members 4 and 5 are arranged with a prescribed clearance in the neutral position of the needle 3 to the needle 2 and the stator 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンバルブ等
の作動部材を駆動する電磁アクチュエータに関する。
The present invention relates to an electromagnetic actuator for driving an operating member such as an engine valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来には、例えば図10に断面図で示す
ように、エンジンバルブ122を駆動するエンジンバル
ブ駆動装置に用いた電磁アクチュエータ101が知られ
ている。電磁アクチュエータ101は、可動体102と
固定体103とコイルばね(第1のコイルばねという)
104を備えている。可動体102は、可動子120と
ロッド121とを有している。また、固定体103は、
可動子120を中立位置よりプラス側(図10において
上側)において移動させる第1のソレノイド131と、
同じくマイナス側(図10において下側)において移動
させる第2のソレノイド132とを有している。また、
コイルばね104は、前記可動子120とその上方に対
向するプレート135との間に設けられ、可動体102
を図10において下方へ付勢する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in a sectional view of FIG. 10, for example, an electromagnetic actuator 101 used for an engine valve driving device for driving an engine valve 122 is known. The electromagnetic actuator 101 includes a movable body 102, a fixed body 103, and a coil spring (referred to as a first coil spring).
104 is provided. The movable body 102 has a mover 120 and a rod 121. In addition, the fixed body 103
A first solenoid 131 for moving the mover 120 on the plus side (upper side in FIG. 10) from the neutral position;
It also has a second solenoid 132 that moves on the minus side (the lower side in FIG. 10). Also,
The coil spring 104 is provided between the mover 120 and a plate 135 facing above the mover 120,
Is urged downward in FIG.

【0003】前記両ソレノイド131,132のコイル
131a,132aの間に永久磁石133が設けられて
いるとともに、両ソレノイド131,132のコア13
1b,132bの間に中間コア134が設けられてい
る。第2のソレノイド132のコア132bには、前記
ロッド121を案内する案内部材136が設けられてい
る。また、エンジンのシリンダヘッド107に設けたバ
ルブガイド108には、ポート107a(図10中、二
点鎖線参照)を開閉するエンジンバルブ122が図10
において上下方向に移動可能に支持されている。エンジ
ンバルブ122に設けたばね受け部材123とそれに対
向するシリンダヘッド107の部分107bとの間に
は、エンジンバルブ122を閉じる方向(図10におい
て上方)へ付勢するコイルばね(第2のコイルばねとい
う)105が設けられている。
A permanent magnet 133 is provided between the coils 131a and 132a of the solenoids 131 and 132, and a core 13 of the solenoids 131 and 132 is provided.
An intermediate core 134 is provided between 1b and 132b. The core 132b of the second solenoid 132 is provided with a guide member 136 for guiding the rod 121. An engine valve 122 for opening and closing a port 107a (see a two-dot chain line in FIG. 10) is provided in a valve guide 108 provided in a cylinder head 107 of the engine.
Are supported so as to be vertically movable. A coil spring (referred to as a second coil spring) that urges the engine valve 122 in a closing direction (upward in FIG. 10) is provided between the spring receiving member 123 provided on the engine valve 122 and the portion 107 b of the cylinder head 107 opposed thereto. ) 105 is provided.

【0004】上記した電磁アクチュエータ101による
と、各ソレノイド131,132に対する通電の制御に
よって、可動子120が中立位置よりプラス側又はマイ
ナス側において移動される。また、可動子120のプラ
ス側又はマイナス側への移動時には、第1のコイルばね
104又は第2のコイルばね105が弾性変形を利用し
て圧縮され、可動子120の移動速度が減速されること
により、可動子120のストロークエンドでの衝撃が緩
和される。
According to the above-described electromagnetic actuator 101, the movable element 120 is moved on the plus side or the minus side from the neutral position by controlling the energization of the solenoids 131 and 132. When the mover 120 moves to the plus side or the minus side, the first coil spring 104 or the second coil spring 105 is compressed using elastic deformation, and the moving speed of the mover 120 is reduced. Thereby, the impact at the stroke end of the mover 120 is reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第1の
コイルばね104は、可動子120とプレート135と
の間に対し、可動子120の中立位置においてクリアラ
ンスをもたせずに配置されている。したがって、可動子
120が中立位置からプラス側に移動すると同時に、可
動子120の移動速度が減速される。このため、応答性
の向上に限界があった。なお、図5に可動子のリフト量
とコイルばねの弾性力との関係を示す特性線図の一例が
示されており、従来例の第1のコイルばね104(図1
0参照)の特性線が線aで表わされ、第2のコイルばね
105(図10参照)の特性線が線bで表わされてい
る。
However, the first coil spring 104 is disposed between the mover 120 and the plate 135 at the neutral position of the mover 120 without any clearance. Accordingly, at the same time as the mover 120 moves from the neutral position to the plus side, the moving speed of the mover 120 is reduced. For this reason, there is a limit in improving the response. FIG. 5 shows an example of a characteristic diagram showing the relationship between the lift amount of the mover and the elastic force of the coil spring, and shows a first coil spring 104 (see FIG.
0) is represented by a line a, and the characteristic line of the second coil spring 105 (see FIG. 10) is represented by a line b.

【0006】本発明は上記した問題点を解決するために
なされたものであり、本発明が解決しようとする課題
は、可動子を減速する時期を遅らせることによって、応
答性を向上することのできる電磁アクチュエータを提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the responsiveness by delaying the timing of decelerating the mover. An object of the present invention is to provide an electromagnetic actuator.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項1に記載された発明は、特許請求の範囲の請求項1に
記載された構成を要旨とする電磁アクチュエータであ
る。このように構成すると、第1又は第2のソレノイド
に対する通電を制御することによって、可動子が中立位
置よりプラス側又はマイナス側において移動される。ま
た、可動子のプラス側とマイナス側のうち少なくとも一
方への移動時には、弾性部材が弾性変形を利用して圧縮
されることにより、可動子が減速される。しかして、弾
性部材が可動体と固定体との間に所定のクリアランスを
もって配置されているので、前記クリアランスがゼロ
(0)になるまでは、可動子が減速されない。したがっ
て、可動子を減速する時期が遅れ、その可動子の移動速
度が速まることにより、応答性を向上することができ
る。
Means for Solving the Problems The invention described in claim 1 for solving the above problems is an electromagnetic actuator having the constitution described in claim 1 of the claims. With this configuration, the movable element is moved on the plus side or the minus side from the neutral position by controlling the energization of the first or second solenoid. Further, when the mover moves to at least one of the plus side and the minus side, the mover is decelerated by the elastic member being compressed using elastic deformation. Since the elastic member is arranged with a predetermined clearance between the movable body and the fixed body, the mover is not decelerated until the clearance becomes zero (0). Therefore, the timing of decelerating the mover is delayed, and the moving speed of the mover is increased, so that the responsiveness can be improved.

【0008】請求項2に記載された発明は、特許請求の
範囲の請求項2に記載された構成を要旨とする電磁アク
チュエータである。このように構成すると、弾性部材に
より可動体の重量が増加することを回避し、応答性を悪
化を防止することができる。
[0008] The invention described in claim 2 is an electromagnetic actuator having the gist of the structure described in claim 2 of the claims. With this configuration, it is possible to avoid an increase in the weight of the movable body due to the elastic member, and to prevent deterioration in responsiveness.

【0009】請求項3に記載された発明は、特許請求の
範囲の請求項3に記載された構成を要旨とする電磁アク
チュエータである。このように構成すると、ばね板材に
より弾性部材を容易に形成することができる。
A third aspect of the present invention is an electromagnetic actuator having a configuration according to the third aspect of the present invention. With this configuration, the elastic member can be easily formed by the spring plate.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】[実施の形態1]本発明の実施の
形態1を説明する。本実施の形態では、図1に断面図で
示すように、エンジンバルブを駆動するエンジンバルブ
駆動装置に用いた電磁アクチュエータを例示する。図1
に示される電磁アクチュエータ1は、可動体(アーマチ
ュアともいう)2と固定体3と第1の弾性部材4及び第
2の弾性部材5を備えている。
[Embodiment 1] Embodiment 1 of the present invention will be described. In the present embodiment, as shown in a sectional view in FIG. 1, an electromagnetic actuator used for an engine valve driving device for driving an engine valve is exemplified. FIG.
The electromagnetic actuator 1 includes a movable body (also called an armature) 2, a fixed body 3, a first elastic member 4, and a second elastic member 5.

【0011】前記可動体2は、可動子20とエンジンバ
ルブ22とを有している。可動子20は、ほぼ四角柱状
に形成されている。可動子20は、固定体3の後述する
空間部3aに対し、軸方向(図1において上下方向)に
関し移動可能に設けられている。また、エンジンのエン
ジンバルブ22のステム22aの上端部は、可動子20
の下部に連結されている。エンジンバルブ22は、可動
子20とともに移動し、エンジンのシリンダヘッド7に
おける吸気又は排気に係るポート7a(図1中、二点鎖
線参照)を開閉する。なお、エンジンバルブ22は本明
細書でいう作動部材に相当する。
The movable body 2 has a mover 20 and an engine valve 22. The mover 20 is formed in a substantially quadrangular prism shape. The mover 20 is provided so as to be movable in an axial direction (vertical direction in FIG. 1) with respect to a space 3a described later of the fixed body 3. The upper end of the stem 22a of the engine valve 22 of the engine is
Is connected to the lower part. The engine valve 22 moves together with the mover 20, and opens and closes a port 7a (see a two-dot chain line in FIG. 1) related to intake or exhaust in the cylinder head 7 of the engine. Note that the engine valve 22 corresponds to an operating member in this specification.

【0012】前記固定体3は、第1のソレノイド31と
第2のソレノイド32と永久磁石33と中間コア34と
を有している。第1のソレノイド31は、第1のコイル
31aが第1のコア31bに巻回されてなる。また、第
2のソレノイド32は、第2のコイル32aが第2のコ
ア32bに巻回されてなる。なお、第1のソレノイド3
1と第2のソレノイド32とは、それぞれほぼ四角形ブ
ロック状に形成されており、上下対称状に構成されてい
る。また、第1のコイル31a及び第2のコイル32a
は、それぞれほぼ四角筒状に形成されている。
The fixed body 3 has a first solenoid 31, a second solenoid 32, a permanent magnet 33, and an intermediate core 34. The first solenoid 31 includes a first coil 31a wound around a first core 31b. The second solenoid 32 is formed by winding a second coil 32a around a second core 32b. The first solenoid 3
The first and second solenoids 32 are each formed in a substantially rectangular block shape, and are configured vertically symmetrically. Further, the first coil 31a and the second coil 32a
Are each formed in a substantially rectangular tube shape.

【0013】前記永久磁石33は、ほぼ四角形枠状に形
成されており、両ソレノイド31,32のコイル31
a,32aの間に設けられている。前記中間コア34
は、ほぼ四角形枠状に形成されており、永久磁石33の
外側において、両ソレノイド31,32のコア31b,
32bの間に設けられている。
The permanent magnet 33 is formed in a substantially rectangular frame shape, and the coils 31 of the solenoids 31, 32
a, 32a. The intermediate core 34
Are formed in a substantially rectangular frame shape, and outside the permanent magnet 33, the cores 31b,
32b.

【0014】前記両ソレノイド31,32及び前記永久
磁石33により、固定体3内に空間部3aが形成されて
いる。図2に、図1における可動子20の周辺部分の要
部拡大図が示されている。なお図2に示すように、両ソ
レノイド31,32のコア31b,32bには、各コイ
ル31a,32aの内側に位置し、前記空間部3aに面
する内側コア部31c,32cがそれぞれ設けられてい
る。各内側コア部31c,32cの空間部3aに面する
端面の中央部には、凹所31e,32eが形成されてい
る。また、前記第2のコア32bは、前記シリンダヘッ
ド7上に設置されている。第2のコア32bの中央部に
は、軸方向(図1において上下方向)に貫通する孔32
dが設けられている。その孔32dに、前記エンジンバ
ルブ22のステム22aが摺動可能に挿入されている。
A space 3a is formed in the fixed body 3 by the solenoids 31, 32 and the permanent magnet 33. FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the periphery of the mover 20 in FIG. As shown in FIG. 2, cores 31b and 32b of both solenoids 31 and 32 are provided with inner core portions 31c and 32c located inside the coils 31a and 32a and facing the space 3a, respectively. I have. Concave portions 31e, 32e are formed at the center of the end faces of the inner core portions 31c, 32c facing the space 3a. Further, the second core 32b is provided on the cylinder head 7. A hole 32 penetrating in the axial direction (vertical direction in FIG. 1) is formed in the center of the second core 32b.
d is provided. The stem 22a of the engine valve 22 is slidably inserted into the hole 32d.

【0015】図2に示すように、第1の弾性部材4は、
ばね板材で形成された皿ばねからなるもので、中央板部
4aと弾性変形部4bとを有している。中央板部4a
は、前記第1のコア31bの内側コア部31c(図1参
照)の凹所31eに対してリベット、ねじ等の留め具4
Aにより固定されている。第1の弾性部材4は、前記可
動子20と前記第1のコア31bとの間において、前記
可動子20の中立位置において所定のクリアランスC1
をもって配置されている。すなわち、第1の弾性部材4
の自由状態にある弾性変形部4bの先端面と、中立位置
における可動子20の上面との間に、所定のクリアラン
スC1が形成される。
As shown in FIG. 2, the first elastic member 4 is
It is formed of a disc spring formed of a spring plate material, and has a central plate portion 4a and an elastic deformation portion 4b. Central plate 4a
The fasteners 4 such as rivets and screws are inserted into the recesses 31e of the inner core portion 31c (see FIG. 1) of the first core 31b.
A is fixed. The first elastic member 4 has a predetermined clearance C1 between the mover 20 and the first core 31b at a neutral position of the mover 20.
It is arranged with. That is, the first elastic member 4
A predetermined clearance C1 is formed between the distal end surface of the elastic deformation portion 4b in the free state and the upper surface of the mover 20 at the neutral position.

【0016】また、第2の弾性部材5は、第1の弾性部
材4と同様に、ばね板材で形成された皿ばねからなるも
ので、中央板部5aと弾性変形部5bとを有している。
中央板部5aは、前記第2のコア32bの内側コア部3
2cの凹所32eに対してリベット、ねじ等の留め具5
Aにより固定されている。その留め具5Aは中空部を有
しており、その中空部に前記エンジンバルブ22のステ
ム22aが摺動可能に貫通されている。第2の弾性部材
5は、前記可動子20と前記第2のコア32bとの間に
おいて、前記可動子20の中立位置において所定のクリ
アランスC2をもって配置されている。すなわち、第2
の弾性部材5の自由状態にある弾性変形部5bの先端面
と、中立位置における可動子20の下面との間に、所定
のクリアランスC2が形成される。なお、クリアランス
C1,C2は、例えば同一寸法に設定されている。
Similarly to the first elastic member 4, the second elastic member 5 is formed of a disc spring made of a spring plate and has a central plate portion 5a and an elastic deformation portion 5b. I have.
The central plate portion 5a is provided on the inner core portion 3 of the second core 32b.
Fasteners 5 such as rivets and screws for the recesses 32e of 2c
A is fixed. The fastener 5A has a hollow portion, and the stem 22a of the engine valve 22 is slidably penetrated through the hollow portion. The second elastic member 5 is disposed between the mover 20 and the second core 32b at a neutral position of the mover 20 with a predetermined clearance C2. That is, the second
A predetermined clearance C2 is formed between the distal end surface of the elastic deformation portion 5b in the free state of the elastic member 5 and the lower surface of the mover 20 at the neutral position. The clearances C1 and C2 are set to, for example, the same dimensions.

【0017】次に、上記した電磁アクチュエータ1の作
動を説明する。エンジンのエンジンキー(図示省略)が
オフのときには、永久磁石33の磁力によって可動子2
0が中立位置に保持されている(図1参照)。
Next, the operation of the electromagnetic actuator 1 will be described. When the engine key (not shown) of the engine is off, the movable element 2 is driven by the magnetic force of the permanent magnet 33.
0 is held in the neutral position (see FIG. 1).

【0018】この状態(図1参照)から、エンジンキー
がオンされると、第1のソレノイド31のコイル31a
が通電される。これによって、第1のソレノイド31に
発生した吸引力によって、永久磁石33の磁力が打ち消
されるとともに、可動子20がプラス側(図1において
上方)へ移動される。この移動時において、第1の弾性
部材4と可動体2とのクリアランスC1(図2参照)が
ゼロ(0)になるまでは、可動子20が減速されること
なく移動する。
When the engine key is turned on from this state (see FIG. 1), the coil 31a of the first solenoid 31 is turned on.
Is energized. Thereby, the magnetic force of the permanent magnet 33 is canceled by the attraction force generated in the first solenoid 31, and the mover 20 is moved to the plus side (upward in FIG. 1). During this movement, the mover 20 moves without being decelerated until the clearance C1 (see FIG. 2) between the first elastic member 4 and the movable body 2 becomes zero (0).

【0019】そして、可動子20が第1の弾性部材4
(詳しくは弾性変形部4b、図2参照)に当接した後
は、その弾性変形部4bが弾性変形を利用して圧縮さ
れ、可動子20の移動速度が減速されることにより、可
動子20のプラス側のストロークエンドでの第1のコア
31bの内側コア部31cに対する可動子20の衝突に
よる衝撃が緩和される。図3に示すように、可動子20
がプラス側のストロークエンドに達すると、エンジンバ
ルブ22が閉じ終えるため、第1のソレノイド31のコ
イル31aに対する通電が停止される。なお、可動子2
0のプラス側のストロークエンドにおいて、第1の弾性
部材4は、第1のコア31bの内側コア部31cの凹所
31e(図2参照)内に納まるため、内側コア部31c
に対し可動子20が面接触する。
The mover 20 is connected to the first elastic member 4.
After contact with the elastic member 4b (see FIG. 2 for details), the elastic member 4b is compressed by using elastic deformation, and the moving speed of the movable member 20 is reduced. The impact due to the collision of the mover 20 with the inner core portion 31c of the first core 31b at the stroke end on the plus side of the first embodiment is reduced. As shown in FIG.
Reaches the plus stroke end, the engine valve 22 is closed, and the energization of the coil 31a of the first solenoid 31 is stopped. The mover 2
At the stroke end on the positive side of 0, the first elastic member 4 fits into the recess 31e (see FIG. 2) of the inner core portion 31c of the first core 31b, so that the inner core portion 31c
The mover 20 comes into surface contact with.

【0020】この状態からエンジンバルブ22を開くに
は、閉じるときと逆方向に第1のソレノイド31のコイ
ル31aに通電する。これによって、第1のソレノイド
31に発生した吸引力、第1の弾性部材4の弾性復元力
及び永久磁石33の磁力によって、可動子20が中立位
置へ移動される(図1参照)。さらに、第1のソレノイ
ド31のコイル31aに対する通電が停止され、第2の
ソレノイド32のコイル32aが通電される。これによ
って、第2のソレノイド32に発生した吸引力によっ
て、永久磁石33の磁力が打ち消されるとともに、可動
子20がマイナス側(図1において下方)へ移動され
る。この移動時において、第2の弾性部材5と可動体2
とのクリアランスC2(図2参照)がゼロ(0)になる
までは、可動子20が減速されることなく移動する。
In order to open the engine valve 22 from this state, the coil 31a of the first solenoid 31 is energized in a direction opposite to the direction in which it was closed. Thereby, the movable element 20 is moved to the neutral position by the attraction force generated in the first solenoid 31, the elastic restoring force of the first elastic member 4, and the magnetic force of the permanent magnet 33 (see FIG. 1). Further, the energization of the coil 31a of the first solenoid 31 is stopped, and the coil 32a of the second solenoid 32 is energized. Thereby, the magnetic force of the permanent magnet 33 is canceled by the attraction force generated in the second solenoid 32, and the mover 20 is moved to the minus side (downward in FIG. 1). During this movement, the second elastic member 5 and the movable body 2
Until the clearance C2 (see FIG. 2) becomes zero (0), the mover 20 moves without being decelerated.

【0021】そして、可動子20が第2の弾性部材5
(詳しくは弾性変形部5b、図2参照)に当接した後
は、その弾性変形部5bが弾性変形を利用して圧縮さ
れ、可動子20の移動速度が減速されることにより、可
動子20のマイナス側のストロークエンドでの第2のコ
ア32bの内側コア部32cに対する可動子20の衝突
による衝撃が緩和される。図4に示すように、可動子2
0がマイナス側のストロークエンドに達すると、エンジ
ンバルブ22が開き終えるため、第2のソレノイド32
のコイル32aに対する通電が停止される。なお、可動
子20のマイナス側のストロークエンドにおいて、第2
の弾性部材5は、第2のコア32bの内側コア部32c
の凹所32e(図2参照)内に納まるため、内側コア部
32cに対し可動子20が面接触する。
The mover 20 is connected to the second elastic member 5.
After contact with the elastic member 5b (see FIG. 2 for details), the elastic member 5b is compressed using elastic deformation, and the moving speed of the movable member 20 is reduced. The impact due to the collision of the mover 20 against the inner core portion 32c of the second core 32b at the stroke end on the minus side of the figure is alleviated. As shown in FIG.
When 0 reaches the stroke end on the negative side, the engine valve 22 finishes opening, so the second solenoid 32
Of the coil 32a is stopped. At the stroke end on the minus side of the mover 20, the second
The elastic member 5 is formed of an inner core portion 32c of the second core 32b.
The movable element 20 comes into surface contact with the inner core portion 32c because the movable element 20 is accommodated in the recess 32e (see FIG. 2).

【0022】この状態から再びエンジンバルブ22を閉
じるには、開くときと逆方向に第2のソレノイド32の
コイル32aに通電する。これによって、第2のソレノ
イド32に発生した吸引力、第2の弾性部材5の弾性復
元力及び永久磁石33の磁力によって、可動子20が中
立位置へ移動される(図1参照)。さらに、第2のソレ
ノイド32のコイル32aに対する通電が停止され、第
1のソレノイド31のコイル31aが通電されることに
よって、前にも述べたように、エンジンバルブ22が閉
じられる。この繰り返しによって、エンジンバルブ22
が開閉される。
To close the engine valve 22 again from this state, the coil 32a of the second solenoid 32 is energized in a direction opposite to the direction in which it was opened. Thereby, the mover 20 is moved to the neutral position by the attraction force generated in the second solenoid 32, the elastic restoring force of the second elastic member 5, and the magnetic force of the permanent magnet 33 (see FIG. 1). Further, the energization of the coil 32a of the second solenoid 32 is stopped, and the energization of the coil 31a of the first solenoid 31 closes the engine valve 22 as described above. By repeating this, the engine valve 22
Is opened and closed.

【0023】上記したように、第1のソレノイド31の
コイル31a及び第2のソレノイド32のコイル32a
に対する通電を制御することによって、可動子20が中
立位置よりプラス側又はマイナス側において移動され、
ひいてはエンジンバルブ22の開閉が制御される。
As described above, the coil 31a of the first solenoid 31 and the coil 32a of the second solenoid 32
By controlling the energization to, the mover 20 is moved on the plus side or the minus side from the neutral position,
Consequently, the opening and closing of the engine valve 22 is controlled.

【0024】上記した電磁アクチュエータ1によると、
第1の弾性部材4が可動体2と第1のコア31bの内側
コア部31cとの間に所定のクリアランスC1(図2参
照)をもって配置されている。これにより、前にも述べ
たように、前記クリアランスC1がゼロ(0)になるま
では、可動子20が減速されない。したがって、エンジ
ンバルブ22を閉じる際の可動子20を減速する時期が
遅れ、その可動子20の移動速度が速まることにより、
応答性を向上することができる。
According to the above-described electromagnetic actuator 1,
The first elastic member 4 is disposed with a predetermined clearance C1 (see FIG. 2) between the movable body 2 and the inner core portion 31c of the first core 31b. Accordingly, as described above, the mover 20 is not decelerated until the clearance C1 becomes zero (0). Therefore, the timing of decelerating the mover 20 when closing the engine valve 22 is delayed, and the moving speed of the mover 20 is increased.
Responsiveness can be improved.

【0025】また、第2の弾性部材5が可動体2と第2
のコア32bの内側コア部32cとの間に所定のクリア
ランスC2(図2参照)をもって配置されている。これ
により、前にも述べたように、前記クリアランスC2が
ゼロ(0)になるまでは、可動子20が減速されない。
したがって、エンジンバルブ22を開く際の可動子20
を減速する時期が遅れ、その可動子20の移動速度が速
まることにより、応答性を向上することができる。
The second elastic member 5 is provided between the movable body 2 and the second
And a predetermined clearance C2 (see FIG. 2) between the core 32b and the inner core portion 32c. Thus, as described above, the mover 20 is not decelerated until the clearance C2 becomes zero (0).
Therefore, the movable element 20 when the engine valve 22 is opened is
Is delayed, and the moving speed of the mover 20 is increased, so that the responsiveness can be improved.

【0026】なお、図5に可動子のリフト量と両弾性部
材の弾性力との関係を示す特性線図の一例が示されてい
る。図5において、横軸はリフト量(mm)を示し、縦
軸は弾性部材の弾性力(kgf)を示している。本実施
の形態の第1の弾性部材4(図1参照)の特性線が線A
で表わされ、第2の弾性部材5(図1参照)の特性線が
線Bで表わされている。特性線A,Bからも明らかなよ
うに、本実施の形態によれば、エンジンバルブ22の開
閉にともなう移動時における可動子20を減速する時期
が遅れることにより、応答性を向上することができる。
FIG. 5 is an example of a characteristic diagram showing the relationship between the lift amount of the mover and the elastic force of both elastic members. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the lift amount (mm), and the vertical axis indicates the elastic force (kgf) of the elastic member. The characteristic line of the first elastic member 4 (see FIG. 1) of the present embodiment is a line A
, And the characteristic line of the second elastic member 5 (see FIG. 1) is represented by a line B. As is clear from the characteristic lines A and B, according to the present embodiment, the responsiveness can be improved by delaying the timing of decelerating the mover 20 at the time of movement accompanying the opening and closing of the engine valve 22. .

【0027】また、第1の弾性部材4が第1のコア31
bに固定されているとともに、第2の弾性部材5が第1
のコア31bに固定されている(図1参照)。これによ
り、第1の弾性部材4及び第2の弾性部材5により可動
体2の重量が増加することを回避し、応答性を悪化を防
止することができる。
Further, the first elastic member 4 is provided with the first core 31.
b, and the second elastic member 5 is
(See FIG. 1). Accordingly, it is possible to avoid an increase in the weight of the movable body 2 due to the first elastic member 4 and the second elastic member 5, and to prevent deterioration of responsiveness.

【0028】また、第1の弾性部材4及び第2の弾性部
材5(図2参照)がそれぞればね板材で形成されている
ことにより、各弾性部材4,5を容易に形成することが
できる。
Further, since the first elastic member 4 and the second elastic member 5 (see FIG. 2) are each formed of a spring plate, each of the elastic members 4 and 5 can be easily formed.

【0029】また、第1の弾性部材4(図1参照)の容
積が、従来例のコイルばね(図10中、符号104参
照)に比べて小さくなるため、その容積の小さくなる
分、磁路面積を拡大することができる。
Since the volume of the first elastic member 4 (see FIG. 1) is smaller than that of the conventional coil spring (see reference numeral 104 in FIG. 10), the magnetic path is reduced by the reduced volume. The area can be enlarged.

【0030】[実施の形態2]本発明の実施の形態2を
説明する。図6は電磁アクチュエータ1の断面図、図7
は図6のVII−VII線断面図、図8は電磁アクチュ
エータ1のエンジンバルブ22を閉じた状態の図7に準
ずる断面図、図9は同じくエンジンバルブ22を開いた
状態の図7に準ずる断面図である。実施の形態2は、実
施の形態1の第1の弾性部材4及び第2の弾性部材5を
第1の弾性部材(符号、41を付す)及び第2の弾性部
材(符号、51を付す)に変更したものであるからその
変更部分について詳述し、重複する説明は省略する。
[Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a sectional view of the electromagnetic actuator 1, and FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6, FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 7 with the engine valve 22 of the electromagnetic actuator 1 closed, and FIG. 9 is a cross-sectional view similar to FIG. 7 with the engine valve 22 opened. FIG. In the second embodiment, the first elastic member 4 and the second elastic member 5 of the first embodiment are replaced by a first elastic member (reference numeral 41) and a second elastic member (reference numeral 51). Therefore, the changed portion will be described in detail, and duplicate description will be omitted.

【0031】図6及び図7に示すように、第1の弾性部
材41は、長細状のばね板材で形成された湾曲した板ば
ねからなる。第1の弾性部材41の中央部は、第1のコ
ア31bの内側コア部31cの凹所31eに対して留め
具4Aにより固定されている。なお、可動子20がプラ
ス側(図6において上方)のストロークエンドに移動し
た状態、すなわちエンジンバルブ22(図6参照)を閉
じた状態(図8参照)では、第1の弾性部材41は弾性
変形を利用して圧縮される。
As shown in FIGS. 6 and 7, the first elastic member 41 is formed by a curved leaf spring formed of an elongated spring leaf material. The central portion of the first elastic member 41 is fixed to the recess 31e of the inner core portion 31c of the first core 31b by the fastener 4A. When the mover 20 has moved to the plus stroke end (upward in FIG. 6), that is, when the engine valve 22 (see FIG. 6) is closed (see FIG. 8), the first elastic member 41 is elastic. Compressed using deformation.

【0032】また、図6及び図7に示すように、第2の
弾性部材51は、前記第1の弾性部材41と同様の板ば
ねからなる。第2の弾性部材51の中央部は、第2のコ
ア32bの内側コア部32cの凹所32eに対して留め
具5Aにより固定されている。なお、可動子20がマイ
ナス側(図6において下方)のストロークエンドに移動
した状態、すなわちエンジンバルブ22(図6参照)を
開いた状態(図9参照)では、第2の弾性部材51は弾
性変形を利用して圧縮される。
As shown in FIGS. 6 and 7, the second elastic member 51 is made of a leaf spring similar to the first elastic member 41. The central portion of the second elastic member 51 is fixed to the recess 32e of the inner core portion 32c of the second core 32b by the fastener 5A. When the mover 20 has moved to the negative stroke end (downward in FIG. 6), that is, when the engine valve 22 (see FIG. 6) is open (see FIG. 9), the second elastic member 51 is elastic. Compressed using deformation.

【0033】上記した電磁アクチュエータ1(図6参
照)によっても、実施の形態1と同等の作用効果が得ら
れる。
With the above-described electromagnetic actuator 1 (see FIG. 6), the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.

【0034】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
が可能である。例えば、上記実施の形態1,2では、エ
ンジンバルブ駆動装置に用いた電磁アクチュエータ1を
説明したが、本発明の電磁アクチュエータ1は、エンジ
ンバルブ22以外の種々の部品の駆動源として用いるこ
とができる。また、第1の弾性部材4,41及び/又は
第2の弾性部材5、51は、各コア31b,32bを含
む固定体3に代えて、可動子20を含む可動体2に配置
しても良い。また、可動体2と固定体3との間には、少
なくとも一方の弾性部材4,5が可動子20の中立位置
において所定のクリアランスをもって配置されておれば
よい。したがって、本発明は従来例で述べた電磁アクチ
ュエータにも適用することができる。また、第1の弾性
部材4及び/又は第2の弾性部材5にかかるクリアラン
スC1,C2(図2参照)は、同一寸法としたが、異な
る寸法に設定してもよい。また、各弾性部材4、5に
は、ばね板材で形成される皿ばね、板ばねに限定される
ものではなく、例えばコイルばね、弾性ゴム等の弾性を
有する弾性部材に代えることができる。また、各弾性部
材4、5には、その取付けにかかる部品や可動子20に
対する当接にかかる部品等の付属品を備えることができ
る。また、永久磁石33を用いた電磁アクチュエータ1
について説明したが、永久磁石33を省略することもで
きる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified without departing from the scope of the present invention. For example, in the first and second embodiments, the electromagnetic actuator 1 used for the engine valve drive device has been described. However, the electromagnetic actuator 1 of the present invention can be used as a drive source for various components other than the engine valve 22. . Further, the first elastic members 4 and 41 and / or the second elastic members 5 and 51 may be arranged on the movable body 2 including the mover 20 instead of the fixed body 3 including the cores 31b and 32b. good. At least one of the elastic members 4 and 5 may be disposed between the movable body 2 and the fixed body 3 with a predetermined clearance at a neutral position of the movable element 20. Therefore, the present invention can be applied to the electromagnetic actuator described in the conventional example. Further, the clearances C1 and C2 (see FIG. 2) of the first elastic member 4 and / or the second elastic member 5 have the same size, but may be set to different sizes. Further, the elastic members 4 and 5 are not limited to belleville springs and leaf springs formed of a spring plate material, but may be replaced by elastic members having elasticity such as a coil spring and elastic rubber. In addition, each of the elastic members 4 and 5 can be provided with accessories such as a part related to the attachment and a part related to the contact with the mover 20. Also, the electromagnetic actuator 1 using the permanent magnet 33
However, the permanent magnet 33 can be omitted.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の電磁ア
クチュエータによれば、可動子を減速する時期が遅れ、
その可動子の移動速度が速まることにより、応答性を向
上することができる。
As described above, according to the electromagnetic actuator of the present invention, the timing for decelerating the mover is delayed,
The responsiveness can be improved by increasing the moving speed of the mover.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1のエンジンバルブ駆動装
置に用いた電磁アクチュエータを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an electromagnetic actuator used in an engine valve driving device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1における要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part in FIG.

【図3】電磁アクチュエータのエンジンバルブを閉じた
状態を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a state where an engine valve of the electromagnetic actuator is closed.

【図4】電磁アクチュエータのエンジンバルブを開いた
状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a state where an engine valve of the electromagnetic actuator is opened.

【図5】可動子のリフト量と弾性部材の弾性力との関係
を示す特性線図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a lift amount of a mover and an elastic force of an elastic member.

【図6】本発明の実施の形態2のエンジンバルブ駆動装
置に用いた電磁アクチュエータを示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing an electromagnetic actuator used in the engine valve driving device according to the second embodiment of the present invention.

【図7】図6のVII−VII線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6;

【図8】電磁アクチュエータの作動状態を示す図7に準
ずる断面図である。
FIG. 8 is a sectional view similar to FIG. 7, showing an operation state of the electromagnetic actuator.

【図9】電磁アクチュエータの作動状態を示す図7に準
ずる断面図である。
FIG. 9 is a sectional view similar to FIG. 7, showing an operation state of the electromagnetic actuator.

【図10】従来例の電磁アクチュエータを示す断面図で
ある。
FIG. 10 is a sectional view showing a conventional electromagnetic actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電磁アクチュエータ 2 可動体 3 固定体 4,41 第1の弾性部材 5,51 第2の弾性部材 20 可動子 22 エンジンバルブ(作動部材) 31 第1のソレノイド 32 第2のソレノイド C1,C2 クリアランス Reference Signs List 1 electromagnetic actuator 2 movable body 3 fixed body 4,41 first elastic member 5,51 second elastic member 20 mover 22 engine valve (operating member) 31 first solenoid 32 second solenoid C1, C2 clearance

───────────────────────────────────────────────────── 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) F16K 31/08 F16K 31/08 (72)発明者 花井 一生 愛知県大府市共和町一丁目1番地の1 愛 三工業株式会社内 (72)発明者 田中 省吾 埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地 日立金属株 式会社熊谷工場内 Fターム(参考) 3G018 AB09 AB16 DA25 DA26 DA40 DA41 DA43 DA77 DA83 DA85 FA01 FA07 FA19 GA01 GA03 GA15 GA31 GA32 3H106 DA08 DA12 DA26 DB02 DB22 DB32 DC02 DD02 EE04 FA08 GA23 GA24 KK17 5H633 BB07 BB10 GG02 GG04 GG09 GG16 JA03 JA05 JA10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) F16K 31/08 F16K 31/08 (72) Inventor Kazuo Hanai 1-1-1 Kyowacho, Obu City, Aichi Prefecture Within Aisan Industry Co., Ltd. GA31 GA32 3H106 DA08 DA12 DA26 DB02 DB22 DB32 DC02 DD02 EE04 FA08 GA23 GA24 KK17 5H633 BB07 BB10 GG02 GG04 GG09 GG16 JA03 JA05 JA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可動体と固定体と弾性部材を備え、 前記可動体は、可動子と作動部材とを有し、 前記固定体は、前記可動子を中立位置よりプラス側にお
いて移動させる第1のソレノイドと、同じくマイナス側
において移動させる第2のソレノイドとを有し、 前記弾性部材は、前記可動体と前記固定体との間に対
し、前記可動子のプラス側とマイナス側のうち少なくと
も一方への移動時において弾性変形を利用して圧縮可能
に設けられている電磁アクチュエータであって、 前記弾性部材は、前記可動体と前記固定体との間に対
し、前記可動子の中立位置において所定のクリアランス
をもって配置されていることを特徴とする電磁アクチュ
エータ。
1. A movable body, a fixed body, and an elastic member, wherein the movable body has a movable element and an operating member, and wherein the fixed body moves the movable element on a plus side from a neutral position. And a second solenoid that also moves on the minus side, wherein the elastic member is at least one of a plus side and a minus side of the mover, between the movable body and the fixed body. An electromagnetic actuator provided so as to be compressible by utilizing elastic deformation when moving to the movable member, wherein the elastic member is provided at a neutral position of the movable member with respect to a position between the movable member and the fixed member. An electromagnetic actuator, wherein the electromagnetic actuator is disposed with a clearance.
【請求項2】 請求項1に記載の電磁アクチュエータで
あって、 前記弾性部材が前記固定体に固定されていることを特徴
とする電磁アクチュエータ。
2. The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the elastic member is fixed to the fixed body.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の電磁アクチュエ
ータであって、 前記弾性部材がばね板材で形成されていることを特徴と
する電磁アクチュエータ。
3. The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the elastic member is formed of a spring plate.
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KR101045167B1 (en) * 2008-12-31 2011-06-30 엘에스산전 주식회사 Cylinder type bistable permenent magnetic actuator using laminated steel core
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