JP2013165539A - Electromagnetic actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁式アクチュエータに関する。 The present invention relates to an electromagnetic actuator.
ソレノイドに電流を流すことで可動体を軸方向に移動させる直線動作型の電磁式アクチュエータが知られている。特許文献1に開示された直線動作型の電磁式アクチュエータは、内燃機関のカムリフト調整装置に用いられる。上記電磁式アクチュエータは、操作部材として、カムシャフト調整部材に対し径外方向に延びるピストンを有する。可動体は、ピストンの端部に固定される。ソレノイドは、可動体に対しピストンとは反対側に配置される。 2. Description of the Related Art A linear operation type electromagnetic actuator that moves a movable body in an axial direction by passing a current through a solenoid is known. The linear motion type electromagnetic actuator disclosed in Patent Document 1 is used in a cam lift adjusting device for an internal combustion engine. The electromagnetic actuator has a piston extending radially outward with respect to the camshaft adjusting member as an operation member. The movable body is fixed to the end of the piston. The solenoid is disposed on the side opposite to the piston with respect to the movable body.
直線動作型の電磁式アクチュエータでは、操作部材の可動距離を大きくするには、ソレノイドを大きくする必要がある。ソレノイドを大きくすると、電磁式アクチュエータの体格が大きくなる。そのため、電磁式アクチュエータの搭載スペースを確保することが困難になる。 In the linear motion type electromagnetic actuator, it is necessary to enlarge the solenoid in order to increase the movable distance of the operation member. Increasing the solenoid increases the size of the electromagnetic actuator. Therefore, it is difficult to secure a mounting space for the electromagnetic actuator.
また、直線動作型の電磁式アクチュエータでは、操作部材と可動体とソレノイドとは、操作対象から離間する方向に並ぶように配置される。そのため、直線動作型の電磁式アクチュエータは、操作対象から離間する方向に飛び出すように設けられる。それゆえ、電磁式アクチュエータの搭載スペースを確保することが困難である。 In the linear motion type electromagnetic actuator, the operation member, the movable body, and the solenoid are arranged in a direction away from the operation target. Therefore, the linear motion type electromagnetic actuator is provided so as to protrude in a direction away from the operation target. Therefore, it is difficult to secure a mounting space for the electromagnetic actuator.
また、電磁式アクチュエータでは、一般的に、ソレノイドの通電により移動させた可動体の位置を保持するには、ソレノイドに通電し続ける必要がある。そのため、多くの電力を消費するという問題がある。 Moreover, in general, in order to maintain the position of the movable body moved by energization of the solenoid, it is necessary to continue energizing the solenoid in the electromagnetic actuator. Therefore, there is a problem that a lot of power is consumed.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、搭載スペースを確保することが容易であり、且つ電力消費量が少ない電磁式アクチュエータを提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic actuator that can easily secure a mounting space and consumes less power.
請求項1に記載の発明による電磁式アクチュエータは、支持部材、シャフト、操作レバーおよび電磁駆動部を備える。シャフトは、支持部材により回転可能に支持される。操作レバーは、シャフトに一体に形成される。操作レバーは、シャフトが回転すると当該シャフトの回転軸心まわりに回転し、操作対象に係合する係合位置、および、操作対象から離間する離間位置に移動可能である。 An electromagnetic actuator according to a first aspect of the present invention includes a support member, a shaft, an operation lever, and an electromagnetic drive unit. The shaft is rotatably supported by the support member. The operation lever is formed integrally with the shaft. When the shaft rotates, the operation lever rotates around the rotation axis of the shaft, and is movable to an engagement position where the operation lever is engaged with the operation target and a separation position where the operation lever is separated from the operation target.
電磁駆動部は、通電で生じる磁力によりシャフトに作用する回転トルクを発生させ、操作レバーが離間位置から係合位置まで移動するようにシャフトを非操作位置から操作位置まで回転させることができる。また、電磁駆動部は、シャフトを非操作位置および操作位置に非通電で保持可能である。 The electromagnetic drive unit can generate a rotational torque acting on the shaft by a magnetic force generated by energization, and can rotate the shaft from the non-operation position to the operation position so that the operation lever moves from the separated position to the engagement position. Moreover, the electromagnetic drive part can hold | maintain a shaft to a non-operation position and an operation position by no electricity supply.
したがって、本発明による電磁式アクチュエータによれば、操作レバーの長さを変更することによって、電磁駆動部を変更することなく操作レバーの可動距離を大きくすることができる。そのため、小さな体格で大きな可動距離を得ることができ、電磁式アクチュエータの大型化を抑制可能である。それゆえ、搭載スペースを確保することが容易である。 Therefore, according to the electromagnetic actuator according to the present invention, the movable distance of the operation lever can be increased without changing the electromagnetic drive unit by changing the length of the operation lever. Therefore, a large movable distance can be obtained with a small physique, and the increase in size of the electromagnetic actuator can be suppressed. Therefore, it is easy to secure a mounting space.
また、電磁駆動部は、シャフトを非操作位置から操作位置まで回転させた後、通電を止めてもシャフトの回転位置を操作位置に保持可能である。つまり、電磁駆動部は、シャフトを回転させるときだけ電力を消費する。そのため、電力消費量が少ない。 Further, the electromagnetic drive unit can hold the rotational position of the shaft at the operation position even after the energization is stopped after rotating the shaft from the non-operation position to the operation position. That is, the electromagnetic drive unit consumes electric power only when rotating the shaft. Therefore, power consumption is small.
本明細書において「操作」とは、操作対象を積極的に移動させる場合のみならず、操作対象の移動方向を規制することで操作対象を所定の方向に誘導するような場合も含む。
本明細書において「操作部材の可動距離」とは、操作部材が操作対象に接近および離間する方向に移動する距離のことである。
In this specification, “operation” includes not only a case where the operation target is positively moved but also a case where the operation target is guided in a predetermined direction by regulating the movement direction of the operation target.
In this specification, the “movable distance of the operation member” refers to a distance that the operation member moves in a direction approaching and separating from the operation target.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による電磁式アクチュエータは、図1に示すバルブシステムに用いられる。バルブシステム10は、内燃機関の吸気バルブ8、9を駆動するシステムである。先ず、バルブシステム10を図1〜図6に基づき説明する。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(First embodiment)
The electromagnetic actuator according to the first embodiment of the present invention is used in the valve system shown in FIG. The
バルブシステム10は、カムシャフト11、スライダ12、低回転用カム27、28、高回転用カム29、30、ローラー31、32、スイングアーム33、34、ラッシュアジャスタ35、36および電磁式アクチュエータ40を備える。スライダ12および電磁式アクチュエータ40は、バルブリフト調整装置、すなわちカム切り替え式の可変バルブ機構37を構成する。
The
カムシャフト11は、図示しないクランクシャフトに連動し回転可能である。
スライダ12は、カムシャフト11に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に嵌合している。本実施形態では、スライダ12は、カムシャフト11にスプライン嵌合している。
The
The
スライダ12の一端部13は、第1係合溝14を有する。第1係合溝14は、第1溝部15、第2溝部16および傾斜溝部17からなる。第1溝部15は、周方向に延びている。第2溝部16は、第1溝部15に対し軸方向で低回転用カム27側に離間し、軸方向に見たとき少なくとも一端部が第1溝部15の一端部に重ならないように周方向に延びている。傾斜溝部17は、第1溝部15の一端部と第2溝部16の一端部とを接続している。第2溝部16の底壁18は、図3に示すように回転方向後方に向かうに従い第2溝部16が連続的に浅くなるように形成されている。
One
スライダ12の他端部20は、第2係合溝21を有する。第2係合溝21は、第1溝部22、第2溝部23および傾斜溝部24からなる。第1溝部22は、周方向に延びている。第2溝部23は、第1溝部22に対し軸方向で高回転用カム30側に離間し、軸方向に見たとき少なくとも一端部が第1溝部22の一端部に重ならないように周方向に延びている。傾斜溝部24は、第1溝部22の一端部と第2溝部23の一端部とを接続している。第2溝部23の底壁25は、底壁18と同様に回転方向後方に向かうに従い第2溝部23が連続的に浅くなるように形成されている。
The
低回転用カム27、28および高回転用カム29、30は、スライダ12の一端部13と他端部20との間に位置し、スライダ12に一体に形成されている。低回転用カム27は、スライダ12の一端部13に隣接し、高回転用カム29は、低回転用カム27に隣接している。高回転用カム30は、スライダ12の他端部20に隣接し、低回転用カム28は、高回転用カム30に隣接している。高回転用カム29、30は、低回転用カム27、28よりもカムリフトが大きい。各カムは、スライダ12と一体に回転可能であり、且つ、スライダ12と一体に軸方向に移動可能である。
The low-
ローラー31、32は、低回転用カム27、28および高回転用カム29、30と、スイングアーム33、34の中央部との間に介在されている。ローラー31、32は、スライダ12が吸気バルブ9側に位置するとき低回転用カム27、28の外周面に当接する。また、ローラー31、32は、スライダ12が吸気バルブ8側に位置するとき高回転用カム29、30の外周面に当接する。
The
スイングアーム33、34は、一端部がラッシュアジャスタ35、36に当接し、他端部が吸気バルブ8、9に当接している。スイングアーム33、34は、ラッシュアジャスタ35、36との当接部を支点に他端部が吸気バルブ8、9に接近および離間するように揺動可能である。
The
電磁式アクチュエータ40は、ケース61、シャフト50、第1操作レバー51、第2操作レバー54および電磁駆動部60を備える。第1操作レバー51および第2操作レバー54は、電磁式アクチュエータ40の操作部材として機能する。
The
ケース61は、特許請求の範囲に記載の「支持部材」であり、シャフト50を回転可能に支持している。
シャフト50は、カムシャフト11に対し平行に設けられ、ケース61により回転可能に支持されている。シャフト50は、図2に示す回転位置から、図5に示すように回転方向の一方に回転可能である。また、シャフト50は、図2に示す回転位置から、図6に示すように回転方向の他方に回転可能である。
The
The
第1操作レバー51は、カムシャフト11の吸気バルブ8側の一端部から径外方向に一体に突き出す基端部52、および、基端部52に対し当該基端部52の軸心まわりに相対回転可能な先端部53を有する。先端部53と基端部52との間には、図示しないニードルベアリングが設けられている。
The
第1操作レバー51は、シャフト50が回転すると当該シャフト50の回転軸心まわりに回転し、図5に示すように「操作対象」としてのスライダ12に係合する係合位置、および、図2に示すようにスライダ12から離間する離間位置に移動可能である。第1操作レバー51の係合位置に対応するシャフト50の回転位置を「第1操作位置」とする。また、第1操作レバー51の離間位置に対応するシャフト50の回転位置を「第1非操作位置」とする。
When the
第2操作レバー54は、カムシャフト11の吸気バルブ9側の他端部から径外方向に一体に突き出す基端部55、および、基端部55に対し当該基端部55の軸心まわりに相対回転可能な先端部56を有する。先端部56と基端部55との間には、図示しないニードルベアリングが設けられている。
The
第2操作レバー54は、シャフト50が回転すると当該シャフト50の回転軸心まわりに回転し、図6に示すようにスライダ12に係合する係合位置、および、図2に示すようにスライダ12から離間する離間位置に移動可能である。
第1操作レバー51と第2操作レバー54とは、回転軸心方向で互いに離間している。また、第2操作レバー54は、第1操作レバー51に対し回転方向の一方に離間している。
When the
The
第2操作レバー54の係合位置に対応するシャフト50の回転位置を「第2操作位置」とする。また、第2操作レバー54の離間位置に対応するシャフト50の回転位置を「第2非操作位置」とする。第1実施形態では、第1非操作位置は、第2非操作位置と同じ位置である。また、第1操作位置は、回転方向で第1非操作位置に対し第2操作位置とは反対側に位置している。
The rotation position of the
電磁駆動部60は、通電で生じる磁力によりシャフト50に作用する回転トルクを発生させ、第1操作レバー51が離間位置から係合位置まで移動するようにシャフト50を非操作位置から第1操作位置まで回転させることができる。
The
また、電磁駆動部60は、通電で生じる磁力によりシャフト50に作用する回転トルクを発生させ、第2操作レバー54が離間位置から係合位置まで移動するようにシャフト50を非操作位置から第2操作位置まで回転させることができる。
また、電磁駆動部60は、シャフト50を非操作位置、第1操作位置および第2操作位置に非通電で保持可能である。なお、電磁駆動部60については後に詳述する。
Further, the
Moreover, the
次に、バルブシステム10の作動を図1、図7〜図9に基づき説明する。
図1に示すようにスライダ12が吸気バルブ9側に位置するときカムシャフト11が回転すると、低回転用カム27、28の回転運動は、ローラー31、32を介してスイングアーム33、34に伝達され、吸気バルブ8、9の往復直線運動に変換される。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 1, when the
図1の状態から電磁駆動部60がシャフト50を第1操作位置に回転させると、図7に示すように第1操作レバー51がスライダ12の一端部13の第1溝部15に嵌り込む。第1操作レバー51が第1溝部15に嵌り込んだ状態でスライダ12がカムシャフト11と共に回転すると、スライダ12の傾斜溝部17の内壁19が第1操作レバー51に係合し、スライダ12の回転方向が規制され、図7の矢印A1で示すようにスライダ12が吸気バルブ8側にスライドする。
When the
スライダ12が吸気バルブ8側にスライドすると、第1操作レバー51は、スライダ12の第2溝部16に嵌り込む。第1操作レバー51が第2溝部16に嵌り込んだ状態でスライダ12がカムシャフト11と共に回転すると、第1操作レバー51は、第2溝部16の底壁18に回転方向に押される。これにより、シャフト50は、第1操作位置から図8に示す第1非操作位置に回転させられる。
When the
図8に示すようにスライダ12が吸気バルブ8側に位置するときカムシャフト11が回転すると、高回転用カム29、30の回転運動は、ローラー31、32を介してスイングアーム33、34に伝達され、吸気バルブ8、9の往復直線運動に変換される。高回転用カム29、30の回転運動が吸気バルブ8、9の往復直線運動に変換される場合、低回転用カム27、28の回転運動が吸気バルブ8、9の往復直線運動に変換される場合よりも、バルブリフトが大きくなる。
As shown in FIG. 8, when the
図8の状態から電磁駆動部60がシャフト50を第2操作位置に回転させると、図9に示すように第2操作レバー54がスライダ12の他端部20の第1溝部22に嵌り込む。第2操作レバー54が第1溝部22に嵌り込んだ状態でスライダ12がカムシャフト11と共に回転すると、スライダ12の傾斜溝部24の内壁26が第2操作レバー54に係合し、スライダ12の回転方向が規制され、図9の矢印A2で示すようにスライダ12が吸気バルブ9側にスライドする。
When the
スライダ12が吸気バルブ9側にスライドすると、第2操作レバー54は、スライダ12の第2溝部23に嵌り込む。第2操作レバー54が第2溝部23に嵌り込んだ状態でスライダ12がカムシャフト11と共に回転すると、第2操作レバー54は、第2溝部23の底壁25に回転方向に押される。これにより、シャフト50は、第2操作位置から図1に示す第2非操作位置に回転させられる。
When the
次に、電磁式アクチュエータ40の電磁駆動部60を図10〜図12に基づき詳しく説明する。
電磁駆動部60は、ケース61に収容されている。電磁駆動部60は、第1永久磁石62、磁性体63、64、第1コア65、66、第2コア67、68、第1コイル69、70、および、第2コイル71、72を備える。
Next, the
The
第1永久磁石62は、シャフト50に固定され、シャフト50と一体に回転する。第1永久磁石62の一端部13の磁極はN極であり、他端部20の磁極はS極である。
磁性体63は、シャフト50の回転位置が図10に示す第1非操作位置であるとき第1永久磁石62の一端部13に対し径外方向に位置する。磁性体63は、ケース61の内壁に固定されている。
The first
The
磁性体64は、シャフト50の回転位置が第1非操作位置であるとき第1永久磁石62の他端部20に対し径外方向に位置する。磁性体64は、ケース61の内壁に固定されている。
シャフト50の回転位置が第1非操作位置であるとき、シャフト50の回転位置は、第1永久磁石62の一端部13と磁性体63とが引き合う力、および、第1永久磁石62の他端部20と磁性体64とが引き合う力により第1非操作位置に保持される。
The
When the rotational position of the
第1コア65は、シャフト50の回転位置が図11に示す第1操作位置であるとき第1永久磁石62の一端部13に対し径外方向に位置する。第1コア65は、ケース61の内壁に固定されている。
第1コア66は、シャフト50の回転位置が第1操作位置であるとき第1永久磁石62の他端部20に対し径外方向に位置する。第1コア66は、ケース61の内壁に固定されている。
The
The
シャフト50の回転位置が第1操作位置であるとき、シャフト50の回転位置は、第1永久磁石62の一端部13と第1コア65とが引き合う力、および、第1永久磁石62の他端部20と第1コア66とが引き合う力により第1操作位置に保持される。
When the rotational position of the
第2コア67は、シャフト50の回転位置が図12に示す第2操作位置であるとき第1永久磁石62の一端部13に対し径外方向に位置する。第2コア67は、ケース61の内壁に固定されている。
第2コア68は、シャフト50の回転位置が第2操作位置であるとき第1永久磁石62の他端部20に対し径外方向に位置する。第2コア68は、ケース61の内壁に固定されている。
The
The
シャフト50の回転位置が第2操作位置であるとき、シャフト50の回転位置は、第1永久磁石62の一端部13と第2コア67とが引き合う力、および、第1永久磁石62の他端部20と第2コア68とが引き合う力により第2操作位置に保持される。
When the rotational position of the
第1コイル69は、第1コア65に巻回されている。第1コイル69は、図11に示すように順方向に通電されると第1コア65の径内端部をS極に磁化させ、図12に示すように逆方向に通電されると第1コア65の径内端部をN極に磁化させる。
The
第1コイル70は、第1コア66に巻回されている。第1コイル70は、順方向に通電されると第1コア66の径内端部をN極に磁化させ、逆方向に通電されると第1コア66の径内端部をS極に磁化させる。
The
第2コイル71は、第2コア67に巻回されている。第2コイル71は、順方向に通電されると第1コア65の径内端部をN極に磁化させ、逆方向に通電されると第2コア67の径内端部をS極に磁化させる。
The
第2コイル72は、第2コア68に巻回されている。第2コイル72は、順方向に通電されると第2コア68の径内端部をS極に磁化させ、逆方向に通電されると第2コア68の径内端部をN極に磁化させる。
The
第1コイル69、70、および、第2コイル71、72は、同一の巻線からなる。この巻線の一端は、第1コア65と電源とを接続し、巻線の他端は、第2コア67と電源とを接続する。
The first coils 69 and 70 and the second coils 71 and 72 are formed of the same winding. One end of the winding connects the
シャフト50が第1非操作位置に位置するとき第1コイル69および第2コイルを順方向に通電すると、シャフト50には、第1回転駆動トルクが作用する。また、シャフト50が第1非操作位置に位置するとき第1コイル69および第2コイルを逆方向に通電すると、シャフト50には、第2回転駆動トルクが作用する。
When the
また、シャフト50が第1非操作位置に位置するとき、シャフト50には、第1永久磁石62の一端部13と磁性体63との引力、および、第1永久磁石62の他端部20と磁性体64との引力による抵抗トルクが作用する。
Further, when the
第1コイル69、70、および、第2コイル71、72は、上記第1回転駆動コイルが上記抵抗トルクよりも大きく、且つ、上記第2回転駆動コイルが上記抵抗トルクよりも大きくなるように形成されている。 The first coils 69 and 70 and the second coils 71 and 72 are formed so that the first rotation drive coil is larger than the resistance torque and the second rotation drive coil is larger than the resistance torque. Has been.
以上説明したように、第1実施形態による電磁式アクチュエータ40は、シャフト50、第1操作レバー51、第2操作レバー54および電磁駆動部60を備える。第1操作レバー51および第2操作レバー54は、シャフト50が回転すると回転軸心まわりに回転し、スライダ12に係合する係合位置、および、スライダ12から離間する離間位置に移動可能である。
As described above, the
電磁駆動部60は、通電で生じる磁力によりシャフト50に作用する第1回転駆動トルクを発生させ、シャフト50を非操作位置から第1操作位置まで回転させることができる。また、電磁駆動部60は、通電で生じる磁力によりシャフト50に作用する第2回転駆動トルクを発生させ、シャフト50を非操作位置から第2操作位置まで回転させることができる。
The
したがって、電磁式アクチュエータ40は、第1操作レバー51および第2操作レバー54が回転動作する回転動作型のアクチュエータである。そのため、例えば第1操作レバー51および第2操作レバー54の長さを変更すること等により、電磁駆動部60を変更することなく操作部材の可動距離を大きくすることができる。そのため、小さな体格で大きな可動距離を得ることができ、搭載スペースを確保することが容易である。
Therefore, the
また、第1実施形態では、電磁駆動部60は、シャフト50を非操作位置、第1操作位置および第2操作位置に非通電で保持可能である。具体的には、シャフト50の回転位置が第1非操作位置であるとき、シャフト50の回転位置は、第1永久磁石62の一端部13と磁性体63とが引き合う力、および、第1永久磁石62の他端部20と磁性体64とが引き合う力により第1非操作位置に保持される。
Moreover, in 1st Embodiment, the
また、シャフト50の回転位置が第1操作位置であるとき、シャフト50の回転位置は、第1永久磁石62の一端部13と第1コア65とが引き合う力、および、第1永久磁石62の他端部20と第1コア66とが引き合う力により第1操作位置に保持される。
Further, when the rotational position of the
また、シャフト50の回転位置が第2操作位置であるとき、シャフト50の回転位置は、第1永久磁石62の一端部13と第2コア67とが引き合う力、および、第1永久磁石62の他端部20と第2コア68とが引き合う力により第2操作位置に保持される。
Further, when the rotational position of the
したがって、電磁駆動部60は、シャフト50を第1非操作位置から第1操作位置または第2操作位置まで回転させた後、通電を止めてもシャフト50の回転位置を保持可能である。つまり、電磁駆動部60は、シャフト50を回転させるときだけ電力を消費する。そのため、電力消費量が少ない。
Therefore, the
また、第1実施形態では、操作部材は、第1操作レバー51および第2操作レバー54の2本が設けられる。各操作レバーは、シャフト50の回転軸心方向で互いに離間している。
したがって、スライダ12を軸方向の一方に移動させる操作と、スライダ12を軸方向の他方に移動させる操作とを1つの電磁式アクチュエータ40で行うことができる。そのため、アクチュエータの数を少なくすることができ、搭載スペースを確保することが容易である。
In the first embodiment, two operation members, the
Accordingly, the operation of moving the
また、第1実施形態では、第1非操作位置は、第2非操作位置と同じ位置である。また、第1操作位置は、回転方向で第1非操作位置に対し第2操作位置とは反対側に位置する。
したがって、シャフト50は回転方向で3位置に位置制御すればよいため、位置制御が容易である。
In the first embodiment, the first non-operation position is the same position as the second non-operation position. The first operation position is located on the opposite side to the second operation position with respect to the first non-operation position in the rotation direction.
Therefore, the position of the
第1コイル69、70、および第2コイル71、72は、同一の巻線からなる。
したがって、電磁式アクチュエータ40には2本の電線で電力供給が可能であり、電力消費量を低減可能である。
The first coils 69 and 70 and the second coils 71 and 72 are formed of the same winding.
Therefore, electric power can be supplied to the
シャフト50が第1非操作位置に位置するとき第1コイル69、70、および第2コイル71、72を順方向に通電するとシャフト50に作用する第1回転駆動トルクは、シャフト50が第1非操作位置に位置するとき第1永久磁石62と磁性体63、64との引力によりシャフト50に作用する抵抗トルクよりも大きい。
したがって、シャフト50を第1非操作位置に非通電で保持可能としつつも、各コイルに通電すればシャフト50を第1操作位置に回転させることができる。
When the
Therefore, the
シャフト50が第1非操作位置に位置するとき第1コイル69、70、および第2コイル71、72を逆方向に通電するとシャフト50に作用する第2回転駆動トルクは、シャフト50が第1非操作位置に位置するとき第1永久磁石62と磁性体63、64との引力によりシャフト50に作用する抵抗トルクよりも大きい。
したがって、シャフト50を第1非操作位置に非通電で保持可能としつつも、各コイルに通電すればシャフト50を第2操作位置に回転させることができる。
When the
Therefore, the
また、第1実施形態では、第1操作レバー51および第2操作レバー54は、先端部が基端部に対し回転する。そのため、第1操作レバー51および第2操作レバー54とスライダ12との係合による第1操作レバー51および第2操作レバー54の摩耗を抑制可能である。
In the first embodiment, the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による電磁式アクチュエータを図13〜図15に基づき説明する。
電磁式アクチュエータ80の電磁駆動部81は、ケース61、第3コア82、83、84、付勢手段85、第2永久磁石86、89、92、および、第3コイル95、96、97を備える。
(Second Embodiment)
An electromagnetic actuator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
第3コア82、83、84は、周方向で互いに等間隔に設けられている。第3コア82、83、84は、シャフト50に固定され、シャフト50と一体に回転する。
付勢手段85は、ねじりばねから構成され、シャフト50を図13に示す第1非操作位置に付勢している。シャフト50の回転位置が第1非操作位置であるとき、シャフト50の回転位置は、付勢手段85の付勢力により第1非操作位置に保持される。
The
The biasing means 85 is composed of a torsion spring, and biases the
第2永久磁石86は、第3コア82に対し径外方向に位置し、ケース61の内壁に固定されている。第2永久磁石86の回転方向の一端部87は、シャフト50の回転位置が図14に示す第1操作位置であるとき第3コア82に対し径外方向に位置し且つ磁極がN極である。第2永久磁石86の他端部88は、シャフト50の回転位置が図15に示す第2操作位置であるとき第3コア82に対し径外方向に位置し且つ磁極がS極である。
The second
第2永久磁石89は、第3コア83に対し径外方向に位置し、ケース61の内壁に固定されている。第2永久磁石89の回転方向の一端部90は、シャフト50の回転位置が図14に示す第1操作位置であるとき第3コア83に対し径外方向に位置し且つ磁極がS極である。第2永久磁石89の他端部91は、シャフト50の回転位置が図15に示す第2操作位置であるとき第3コア83に対し径外方向に位置し且つ磁極がN極である。
The second
第2永久磁石92は、第3コア84に対し径外方向に位置し、ケース61の内壁に固定されている。第2永久磁石92の回転方向の一端部93は、シャフト50の回転位置が図14に示す第1操作位置であるとき第3コア84に対し径外方向に位置し且つ磁極がS極である。第2永久磁石92の他端部94は、シャフト50の回転位置が図15に示す第2操作位置であるとき第3コア84に対し径外方向に位置し且つ磁極がN極である。
The second
シャフト50の回転位置が第1操作位置であるとき、シャフト50の回転位置は、第2永久磁石86と第3コア82とが引き合う力、第2永久磁石89と第3コア83とが引き合う力、および、第2永久磁石92と第3コア84とが引き合う力により第1操作位置に保持される。
When the rotational position of the
シャフト50の回転位置が第2操作位置であるとき、シャフト50の回転位置は、第2永久磁石86と第3コア82とが引き合う力、第2永久磁石89と第3コア83とが引き合う力、および、第2永久磁石92と第3コア84とが引き合う力により第2操作位置に保持される。
When the rotational position of the
第3コイル95は、第3コア82に巻回されている。第3コイル95は、図14に示すように、順方向に通電されると第3コア82の径外端部をS極に磁化させる。また、第3コイル95は、図15に示すように、逆方向に通電されると第3コア82の径外端部をN極に磁化させる。
The
第3コイル96は、第3コア83に巻回されている。第3コイル96は、図14に示すように、順方向に通電されると第3コア83の径外端部をN極に磁化させる。また、第3コイル96は、図15に示すように、逆方向に通電されると第3コア83の径外端部をS極に磁化させる。
The
第3コイル97は、第3コア84に巻回されている。第3コイル97は、図14に示すように、順方向に通電されると第3コア84の径外端部をN極に磁化させる。また、第3コイル97は、図15に示すように、逆方向に通電されると第3コア84の径外端部をS極に磁化させる。
The
第3コイル95、96、97は、同一の巻線からなる。この巻線の一端は、第3コイル96と電源とを接続し、巻線の他端は、第3コイル97と電源とを接続する。
シャフト50が第1非操作位置に位置するとき第3コイル95、96、97を順方向に通電すると、シャフト50には、第1回転駆動トルクが作用する。
The third coils 95, 96, 97 are composed of the same winding. One end of this winding connects the
When the
また、シャフト50が第1非操作位置に位置するとき第3コイル95、96、97を逆方向に通電すると、シャフト50には、第2回転駆動トルクが作用する。
また、シャフト50が第1非操作位置に位置するとき、シャフト50には、付勢手段85の付勢力による抵抗トルクが作用する。
Further, when the
Further, when the
第3コイル95、96、97は、上記第1回転駆動トルクが上記抵抗トルクよりも大きくなるように、且つ、上記第2回転駆動トルクが上記抵抗トルクよりも大きくなるように形成される。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
The third coils 95, 96, and 97 are formed so that the first rotational driving torque is greater than the resistance torque and the second rotational driving torque is greater than the resistance torque.
According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態による電磁式アクチュエータを図16〜図18に基づき説明する。
電磁式アクチュエータ100の電磁駆動部101は、ケース61、第4コア102、第5コア103、第6コア104、第3永久磁石105、第4永久磁石106、第5永久磁石107、第6永久磁石108、第4コイル109、第5コイル110および第6コイル111を備える。
(Third embodiment)
An electromagnetic actuator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
第4コア102、第5コア103および第6コア104は、回転方向で互いに等間隔に離間し、シャフト50に固定され、シャフト50と一体に回転する。
第3永久磁石105は、シャフト50の回転位置が図16に示す第1非操作位置であるとき第4コア102に対し径外方向に位置し、径内壁がN極となるように設けられ、ケース61の内壁に固定されている。
The
When the rotational position of the
第4永久磁石106は、シャフト50の回転位置が第1非操作位置であるとき第5コア103に対し径外方向に位置し、径内壁がS極となるように設けられ、ケース61の内壁に固定されている。
第5永久磁石107は、シャフト50の回転位置が図17に示す第1操作位置であるとき第6コア104に対し径外方向に位置し、径内壁がN極となるように設けられ、ケース61の内壁に固定されている。
The fourth
The fifth
第6永久磁石108は、シャフト50の回転位置が図18に示す第2操作位置であるとき第6コア104に対し径外方向に位置し、径内壁がS極となるように設けられ、ケース61の内壁に固定されている。
The sixth
第4コイル109は、第4コア102に巻回されている。第4コイル109は、図17に示すように順方向に通電されると第4コア102の径外端部をN極に磁化させる。また、第4コイル109は、図18に示すように逆方向に通電されると第4コア102の径外端部をS極に磁化させる。
The
第5コイル110は、第5コア103に巻回されている。第5コイル110は、図17に示すように順方向に通電されると第5コア103の径外端部をN極に磁化させる。また、第5コイル110は、図18に示すように逆方向に通電されると第5コア103の径外端部をS極に磁化させる。
The
第6コイル111は、第6コア104に巻回されている。第6コイル111は、図17に示すように順方向に通電されると第6コア104の径外端部をS極に磁化させる。また、第6コイル111は、図18に示すように逆方向に通電されると第6コア104の径外端部をN極に磁化させる。
The
第4コイル109、第5コイル110および第6コイル111は、同一の巻線からなる。この巻線の一端は、第5コイル110と電源とを接続し、巻線の他端は、第4コイル109と電源とを接続する。
シャフト50が第1非操作位置に位置するとき第4コイル109、第5コイル110および第6コイル111を順方向に通電すると、シャフト50には、第1回転駆動トルクが作用する。
The
When the
また、シャフト50が第1非操作位置に位置するとき第4コイル109、第5コイル110および第6コイル111を逆方向に通電すると、シャフト50には、第2回転駆動トルクが作用する。
また、シャフト50が第1非操作位置に位置するとき、シャフト50には、第3永久磁石105と第4コア102との引力、および、第4永久磁石106と第5コア103との引力による抵抗トルクが作用する。
Further, when the
When the
第4コイル109、第5コイル110および第6コイル111は、上記第1回転駆動トルクが上記抵抗トルクよりも大きくなるように、且つ、上記第2回転駆動トルクが上記抵抗トルクよりも大きくなるように形成されている。
第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
The
According to 3rd Embodiment, there can exist an effect similar to 1st Embodiment.
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態による電磁式アクチュエータを図19に基づき説明する。
電磁式アクチュエータ120は、変速機121を備える。変速機121は、電磁駆動部60の出力を変速してシャフト50に伝達する。
(Fourth embodiment)
An electromagnetic actuator according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
第4実施形態によれば、シャフト50の回転速度およびトルクの対応範囲を広げることができる。また、シャフト50と電磁駆動部60とを互いに並列に配置することができ、部品レイアウトの自由度を高めることができる。
According to the fourth embodiment, the corresponding range of the rotational speed and torque of the
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態による電磁式アクチュエータを図20に基づき説明する。
電磁式アクチュエータ130は、軸方向で3位置制御が可能なソレノイド131と、シャフト50から径外方向に突き出し且つソレノイド131の可動体132に連結されるレバー133とを備える。ソレノイド131およびレバー133は、特許請求の範囲に記載の「電磁駆動部」を構成する。
第5実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
(Fifth embodiment)
An electromagnetic actuator according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
According to 5th Embodiment, there can exist an effect similar to 1st Embodiment.
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態による電磁式アクチュエータを図21に基づき説明する。
電磁式アクチュエータ140の第1操作レバー141は、第1操作レバー141の延出方向に直交する方向であってスライダ12側に突き出す突起142を有する。突起142には、ベアリング143が嵌着されている。ベアリング143は、シャフト50が第1操作位置に回転するとスライダ12の第1溝部15に嵌合可能である。
(Sixth embodiment)
An electromagnetic actuator according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
第2操作レバー144は、第2操作レバー144の延出方向に直交する方向であってスライダ12側に突き出す突起145を有する。突起145には、ベアリング146が嵌着されている。ベアリング146は、シャフト50が第2操作位置に回転するとスライダ12の第2溝部16に嵌合可能である。
The
第6実施形態によれば、第1操作レバー141および第2操作レバー144をスライダ12に対し側面から嵌合させる構造であるため、シャフト50とスライダ12との距離を近づけることが可能である。また、電磁式アクチュエータ140は、スライダ12からの反力をベアリング143、146、第1操作レバー141および第2操作レバー144およびシャフト50を介して、ケース61で受ける構造であるため、電磁駆動部60のシャフト保持力が少なくて済む。そのため、電磁駆動部60の小型化が可能である。
According to the sixth embodiment, since the
(第7実施形態)
本発明の第7実施形態による電磁式アクチュエータを図22に基づき説明する。
電磁式アクチュエータ150の第1操作レバー151および第2操作レバー152は、プレートが曲成されてなる。第1操作レバー151および第2操作レバー152の断面形状は、シャフト50の回転軸心方向に長辺を持つ矩形である。
第7実施形態によれば、第1操作レバー151および第2操作レバー152の剛性を高めることができる。
(Seventh embodiment)
An electromagnetic actuator according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
According to the seventh embodiment, the rigidity of the
(他の実施形態)
本発明の他の実施形態では、電磁式アクチュエータは、操作レバーを1本だけ備えていてもよい。また、電磁式アクチュエータは、操作レバーを3本以上備えていてもよい。
本発明の他の実施形態では、バルブシステムのスライダは、スライダを軸方向の一方に移動させるための溝部、および、スライダを軸方向の他方に移動させるための溝部を同一の係合溝に形成してもよい。電磁式アクチュエータは、上記係合溝を1本の操作レバーで操作するように構成してもよい。
(Other embodiments)
In another embodiment of the present invention, the electromagnetic actuator may include only one operation lever. The electromagnetic actuator may include three or more operation levers.
In another embodiment of the present invention, the slider of the valve system has a groove portion for moving the slider in one axial direction and a groove portion for moving the slider in the other axial direction in the same engagement groove. May be. The electromagnetic actuator may be configured to operate the engagement groove with a single operation lever.
本発明の他の実施形態では、第1操作レバーの操作位置と、第2操作レバーの操作位置とが異なっていてもよい。すなわち、シャフトの第1操作位置と第2操作位置とが異なっていてもよい。
本発明の他の実施形態では、第1操作レバーと第2操作レバーとがなす角度は、0度より大きければ何度であってもよい。
In another embodiment of the present invention, the operation position of the first operation lever and the operation position of the second operation lever may be different. That is, the first operation position and the second operation position of the shaft may be different.
In another embodiment of the present invention, the angle formed by the first operation lever and the second operation lever may be any number as long as it is greater than 0 degrees.
本発明の他の実施形態では、シャフトの非操作位置から操作位置までの回転角度は、0度より大きければ何度であってもよい。
本発明の他の実施形態では、シャフトを非操作位置に付勢する付勢手段は、ねじりばね以外で構成されてもよい。
In another embodiment of the present invention, the rotation angle from the non-operation position of the shaft to the operation position may be any number as long as it is greater than 0 degrees.
In another embodiment of the present invention, the biasing means for biasing the shaft to the non-operation position may be configured other than a torsion spring.
本発明の他の実施形態では、シャフトの回転位置を電磁駆動部のディテントトルクにより保持してもよい。
本発明の他の実施形態では、操作レバーの全体がシャフトに対し回転するように構成されてもよい。要するに、操作レバーの少なくとも先端部が回転するように構成されればよい。
本発明の他の実施形態では、操作レバーの基端部と先端部との間には、ニードルベアリング以外の軸受が設けられてもよい。例えば、ボールベアリングやすべり軸受でもよい。
In another embodiment of the present invention, the rotational position of the shaft may be held by the detent torque of the electromagnetic drive unit.
In another embodiment of the present invention, the entire operation lever may be configured to rotate relative to the shaft. In short, it is sufficient that at least the tip end portion of the operation lever is configured to rotate.
In another embodiment of the present invention, a bearing other than the needle bearing may be provided between the proximal end portion and the distal end portion of the operation lever. For example, a ball bearing or a plain bearing may be used.
本発明の電磁式アクチュエータは、スイングアームを有するバルブシステムに限らず、他の型式のバルブシステムにも適用可能である。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
The electromagnetic actuator of the present invention is not limited to a valve system having a swing arm, but can be applied to other types of valve systems.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
12・・・スライダ(操作対象)
40、80、100、120、130、140、150・・・電磁式アクチュエータ
50・・・シャフト
51、141、151・・・第1操作レバー(操作レバー)
54、144、152・・・第2操作レバー(操作レバー)
60、81、101・・・電磁駆動部
61・・・ケース(支持部材)
131・・・ソレノイド(電磁駆動部)
12 ... Slider (operation target)
40, 80, 100, 120, 130, 140, 150 ...
54, 144, 152... Second operation lever (operation lever)
60, 81, 101 ...
131 ... Solenoid (electromagnetic drive unit)
Claims (13)
前記支持部材により回転可能に支持されるシャフト(50)と、
前記シャフトに一体に形成され、前記シャフトが回転すると当該シャフトの回転軸心まわりに回転し、操作対象に係合する係合位置、および、前記操作対象から離間する離間位置に移動可能な操作レバー(51、54、141、144、151、152)と、
通電で生じる磁力により前記シャフトに作用する回転トルクを発生させ、前記操作レバーが前記離間位置から前記係合位置まで移動するように前記シャフトを非操作位置から操作位置まで回転させることができ、前記シャフトを前記非操作位置および前記操作位置に非通電で保持可能な電磁駆動部(60、81、101、131)と、
を備えることを特徴とする電磁式アクチュエータ(40、80、100、120、130、140、150)。 A support member (61);
A shaft (50) rotatably supported by the support member;
An operation lever that is integrally formed with the shaft and rotates around the rotational axis of the shaft when the shaft rotates, and is movable to an engagement position that engages with the operation target and a separation position that is separated from the operation target. (51, 54, 141, 144, 151, 152);
A rotational torque acting on the shaft is generated by a magnetic force generated by energization, and the shaft can be rotated from a non-operation position to an operation position so that the operation lever moves from the separation position to the engagement position. An electromagnetic drive unit (60, 81, 101, 131) capable of holding the shaft at the non-operating position and the operating position without energization;
An electromagnetic actuator (40, 80, 100, 120, 130, 140, 150) comprising:
各前記操作レバーは、回転軸心方向で互いに離間していることを特徴とする請求項1に記載の電磁式アクチュエータ。 A plurality of the operation levers (51, 54, 141, 144, 151, 152) are formed,
The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the operation levers are separated from each other in the direction of the rotation axis.
回転軸心方向に並ぶ複数本の前記操作レバーのうち偶数番目の操作レバーを第2操作レバー(54、144、152)とし、
前記第1操作レバーの係合位置に対応する前記シャフトの回転位置を第1操作位置とし、
前記第1操作レバーの離間位置に対応する前記シャフトの回転位置を第1非操作位置とし、
前記第2操作レバーの係合位置に対応する前記シャフトの回転位置を第2操作位置とし、
前記第2操作レバーの離間位置に対応する前記シャフトの回転位置を第2非操作位置とすると、
前記第1非操作位置は、前記第2非操作位置と同じ位置であり、
前記第1操作位置は、回転方向で前記第1非操作位置に対し前記第2操作位置とは反対側に位置することを特徴とする請求項2に記載の電磁式アクチュエータ。 Of the plurality of operation levers arranged in the direction of the rotation axis, odd-numbered operation levers are defined as first operation levers (51, 141, 151),
Of the plurality of operation levers arranged in the direction of the rotation axis, the even-numbered operation lever is the second operation lever (54, 144, 152),
The rotation position of the shaft corresponding to the engagement position of the first operation lever is a first operation position,
The rotation position of the shaft corresponding to the separation position of the first operation lever is a first non-operation position,
The rotation position of the shaft corresponding to the engagement position of the second operation lever is a second operation position,
When the rotation position of the shaft corresponding to the separation position of the second operation lever is a second non-operation position,
The first non-operation position is the same position as the second non-operation position,
3. The electromagnetic actuator according to claim 2, wherein the first operation position is located on a side opposite to the second operation position with respect to the first non-operation position in a rotation direction.
前記シャフトに固定され、前記シャフトと一体に回転し、径外壁がN極およびS極の一方となるように設けられる第1永久磁石(62)と、
前記シャフトの回転位置が前記第1非操作位置であるとき前記第1永久磁石に対し径外方向に位置し、前記支持部材に固定される磁性体(63、64)と、
前記シャフトの回転位置が前記第1操作位置であるとき前記第1永久磁石に対し径外方向に位置し、前記支持部材に固定される第1コア(65、66)と、
前記シャフトの回転位置が前記第2操作位置であるとき前記第1永久磁石に対し径外方向に位置し、前記支持部材に固定される第2コア(67、68)と、
前記第1コアに巻回され、順方向に通電されると前記第1コアの径内端部をN極およびS極の他方に磁化させ、逆方向に通電されると前記第1コアの径内端部をN極およびS極の一方に磁化させる第1コイル(69、70)と、
前記第2コアに巻回され、順方向に通電されると前記第2コアの径内端部をN極およびS極の一方に磁化させ、逆方向に通電されると前記第2コアの径内端部をN極およびS極の他方に磁化させる第2コイル(71、72)と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の電磁式アクチュエータ(40)。 The electromagnetic drive unit (60)
A first permanent magnet (62) that is fixed to the shaft, rotates integrally with the shaft, and is provided so that the outer diameter wall is one of an N pole and an S pole;
A magnetic body (63, 64) positioned radially outward with respect to the first permanent magnet when the rotational position of the shaft is the first non-operation position, and fixed to the support member;
A first core (65, 66) that is positioned radially outward with respect to the first permanent magnet when the rotational position of the shaft is the first operation position, and is fixed to the support member;
A second core (67, 68) that is positioned radially outward with respect to the first permanent magnet when the rotational position of the shaft is the second operation position, and is fixed to the support member;
When wound around the first core and energized in the forward direction, the inner diameter end of the first core is magnetized to the other of the N and S poles, and when energized in the opposite direction, the diameter of the first core A first coil (69, 70) that magnetizes the inner end to one of an N pole and an S pole;
When wound around the second core and energized in the forward direction, the inner diameter end of the second core is magnetized to one of the N and S poles, and when energized in the opposite direction, the diameter of the second core A second coil (71, 72) for magnetizing the inner end to the other of the N pole and the S pole;
The electromagnetic actuator (40) according to claim 3, characterized in that
前記シャフトが前記第1非操作位置に位置するとき前記第1コイルおよび前記第2コイルを逆方向に通電すると前記シャフトに作用する回転駆動トルクは、前記抵抗トルクよりも大きいことを特徴とする請求項4または5に記載の電磁式アクチュエータ。 When the shaft is positioned at the first non-operation position, when the first coil and the second coil are energized in the forward direction, the rotational driving torque acting on the shaft is positioned at the first non-operation position. Sometimes larger than the resistance torque acting on the shaft by the attractive force of the first permanent magnet and the magnetic body,
The rotational driving torque that acts on the shaft when the first coil and the second coil are energized in opposite directions when the shaft is located at the first non-operation position is larger than the resistance torque. Item 6. The electromagnetic actuator according to Item 4 or 5.
前記シャフトに固定され、前記シャフトと一体に回転する第3コア(82、83、84)と、
前記シャフトを前記第1非操作位置に付勢する付勢手段(85)と、
前記シャフトの回転位置が前記第1操作位置であるとき前記第3コアに対し径外方向に位置し且つ磁極がN極およびS極の一方である一端部(87、90、93)、および、前記シャフトの回転位置が前記第2操作位置であるとき前記第3コアに対し径外方向に位置し且つ磁極がN極およびS極の他方である他端部(88、91,94)を有し、前記支持部材に固定される第2永久磁石(86、89、92)と、
前記第3コアに巻回され、順方向に通電されると前記第3コアの径外端部をN極およびS極の他方に磁化させ、逆方向に通電されると前記第3コアの径外端部をN極およびS極の一方に磁化させる第3コイル(95、96、97)と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の電磁式アクチュエータ(80)。 The electromagnetic drive unit (81)
A third core (82, 83, 84) fixed to the shaft and rotating integrally with the shaft;
Urging means (85) for urging the shaft to the first non-operation position;
One end portion (87, 90, 93) which is located radially outward with respect to the third core when the rotational position of the shaft is the first operating position and whose magnetic pole is one of an N pole and an S pole; and When the rotational position of the shaft is the second operation position, the shaft has a second end portion (88, 91, 94) which is located radially outward with respect to the third core and whose magnetic pole is the other of the N and S poles. A second permanent magnet (86, 89, 92) fixed to the support member;
When wound around the third core and energized in the forward direction, the outer end of the third core is magnetized to the other of the N and S poles, and when energized in the opposite direction, the diameter of the third core A third coil (95, 96, 97) for magnetizing the outer end to one of the N and S poles;
The electromagnetic actuator (80) according to claim 3, characterized in that
前記シャフトが前記第1非操作位置に位置するとき前記第3コイルを逆方向に通電すると前記シャフトに作用する回転駆動トルクは、前記抵抗トルクよりも大きいことを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の電磁式アクチュエータ。 When the third coil is forwardly energized when the shaft is located at the first non-operation position, the rotational drive torque acting on the shaft is the urging means when the shaft is located at the first non-operation position. Greater than the resistance torque acting on the shaft by the biasing force of
The rotational drive torque that acts on the shaft when the third coil is energized in the reverse direction when the shaft is located at the first non-operation position, wherein the rotational drive torque is greater than the resistance torque. The electromagnetic actuator as described in any one.
前記シャフトに固定され、前記シャフトと一体に回転し、回転方向で互いに離間する第4コア(102)、第5コア(103)および第6コア(104)と、
前記シャフトの回転位置が前記第1非操作位置であるとき前記第4コアに対し径外方向に位置し、径内壁がN極およびS極の一方となるように設けられ、前記支持部材に固定される第3永久磁石(105)と、
前記シャフトの回転位置が前記第1非操作位置であるとき前記第5コアに対し径外方向に位置し、径内壁がN極およびS極の他方となるように設けられ、前記支持部材に固定される第4永久磁石(106)と、
前記シャフトの回転位置が前記第1操作位置であるとき前記第6コアに対し径外方向に位置し、径内壁がN極およびS極の一方となるように設けられ、前記支持部材に固定される第5永久磁石(107)と、
前記シャフトの回転位置が前記第2操作位置であるとき前記第6コアに対し径外方向に位置し、径内壁がN極およびS極の他方となるように設けられ、前記支持部材に固定される第6永久磁石(108)と、
前記第4コアに巻回され、順方向に通電されると前記第4コアの径外端部をN極およびS極の一方に磁化させ、逆方向に通電されると前記第4コアの径外端部をN極およびS極の他方に磁化させる第4コイル(109)と、
前記第5コアに巻回され、順方向に通電されると前記第5コアの径外端部をN極およびS極の一方に磁化させ、逆方向に通電されると前記第5コアの径外端部をN極およびS極の他方に磁化させる第5コイル(110)と、
前記第6コアに巻回され、順方向に通電されると前記第6コアの径外端部をN極およびS極の他方に磁化させ、逆方向に通電されると前記第6コアの径外端部をN極およびS極の一方に磁化させる第6コイル(111)と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の電磁式アクチュエータ(100)。 The electromagnetic drive unit (101)
A fourth core (102), a fifth core (103) and a sixth core (104) fixed to the shaft, rotating integrally with the shaft, and spaced apart from each other in the rotation direction;
When the rotational position of the shaft is the first non-operation position, the shaft is positioned radially outward with respect to the fourth core, and the inner diameter wall is provided as one of the north and south poles, and is fixed to the support member. A third permanent magnet (105) to be
When the rotational position of the shaft is the first non-operation position, the shaft is positioned radially outward with respect to the fifth core, and the inner diameter wall is provided as the other of the N pole and the S pole, and is fixed to the support member. A fourth permanent magnet (106) to be
When the rotational position of the shaft is the first operating position, the shaft is positioned radially outward with respect to the sixth core, the inner diameter wall is provided as one of the N pole and the S pole, and is fixed to the support member. A fifth permanent magnet (107),
When the rotation position of the shaft is the second operation position, the shaft is positioned radially outward with respect to the sixth core, and the inner diameter wall is provided as the other of the N pole and the S pole, and is fixed to the support member. A sixth permanent magnet (108),
When wound around the fourth core and energized in the forward direction, the outer end of the fourth core is magnetized to one of the N and S poles, and when energized in the opposite direction, the diameter of the fourth core A fourth coil (109) for magnetizing the outer end to the other of the N and S poles;
When wound around the fifth core and energized in the forward direction, the outer end of the fifth core is magnetized to one of the N and S poles, and when energized in the opposite direction, the diameter of the fifth core A fifth coil (110) for magnetizing the outer end to the other of the N pole and the S pole;
When wound around the sixth core and energized in the forward direction, the outer end of the sixth core is magnetized to the other of the N and S poles, and when energized in the opposite direction, the diameter of the sixth core A sixth coil (111) for magnetizing the outer end portion to one of an N pole and an S pole;
The electromagnetic actuator (100) according to claim 3, characterized by comprising:
前記シャフトが前記第1非操作位置に位置するとき前記第4コイル、前記第5コイルおよび前記第6コイルを逆方向に通電すると前記シャフトに作用する回転駆動トルクは、前記抵抗トルクよりも大きいことを特徴とする請求項11または12に記載の電磁式アクチュエータ。 When the fourth coil, the fifth coil, and the sixth coil are energized in the forward direction when the shaft is located at the first non-operation position, the rotational driving torque that acts on the shaft is determined by the shaft. Greater than the resistance torque acting on the shaft due to the attractive force between the third permanent magnet and the fourth core and the attractive force between the fourth permanent magnet and the fifth core when located in the operating position;
When the shaft is located at the first non-operation position, if the fourth coil, the fifth coil, and the sixth coil are energized in the reverse direction, the rotational driving torque that acts on the shaft is greater than the resistance torque. The electromagnetic actuator according to claim 11 or 12.
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2012
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