JP2013258888A - 電磁アクチュエータ - Google Patents

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Abstract

【課題】 内燃機関のバルブリフト調整装置に適用される電磁アクチュエータにおいて、規制ピンの応答速度を向上させる電磁アクチュエータを提供する。
【解決手段】 電磁アクチュエータ40は、プランジャ651、652を後退方向に吸引する2つの永久磁石501、502が、磁極の向きが互いに反対となるように、静止部であるホルダ45に固定される。また、コイル47の通電方向を切り替えることで、2つの永久磁石501、502の一方に対して逆方向のコイル磁束を発生させ、吸着力を低下させる。そして、永久磁石501、502の吸着力が低下した側の規制ピン601、602をスプリング751、752の付勢力によって前進方向に作動させる。これにより、コイルが生成する電磁力で直接規制ピンを駆動する構成に比べ、コイル47を大型にすることなく、規制ピン601、602の応答速度を向上させることができる。
【選択図】図10

Description

本発明は、内燃機関のバルブリフト調整装置に適用され、規制ピンを前進させて係合溝に係合させることでスライダの位置を切り替える電磁アクチュエータに関する。
従来、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのリフト量を調整するバルブリフト調整装置において、カムシャフトと共に回転しつつカムシャフトに対し軸方向に相対移動可能に設けられたスライダの位置を切り替えるものが知られている。また、スライダの位置を切り替える手段として、スライダの移動方向に応じて2つの規制ピンのいずれか一方を択一的に作動させ、スライダに形成された係合溝に規制ピンの先端部を係合させる電磁アクチュエータが知られている。
例えば、特許文献1に記載の電磁アクチュエータは、2つの規制ピンの基端側に、規制ピンの移動方向において極性が互いに逆向きの永久磁石がそれぞれ取り付けられている。コイルへの通電で生成する磁場により、一方の永久磁石には反発力が発生し、他方の永久磁石には吸引力が発生する。そして、反発力が発生した側の永久磁石が取り付けられた規制ピンが作動する。コイルの通電方向を切り替えると、生成する磁場の磁束の向きが反対となり、もう一方の規制ピンが作動する。
独国DE102009015486A1明細書
特許文献1の電磁アクチュエータは、コイルが生成する磁場と永久磁石とが反発する電磁力で直接規制ピンを作動させるものである。しかし、規制ピンの応答速度を向上させるべく十分な反発力を発生させるためには、コイル及び永久磁石を大型にする必要がある。
また、永久磁石は規制ピンと一体に移動するため、永久磁石を大型にすると可動部の重量が増え、コイルの電磁力がさらに要求されることとなる。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、内燃機関のバルブリフト調整装置に適用される電磁アクチュエータにおいて、規制ピンの応答速度を向上させる電磁アクチュエータを提供することにある。
本発明の第1の態様は、内燃機関のバルブリフト調整装置に適用され、コイルの通電方向を切り替えることにより2つの規制ピンの一方を択一的に作動させる電磁アクチュエータにおいて、規制ピンに連結されたプランジャを後退方向に吸引する2つの永久磁石を、磁極の向きがプランジャの作動方向と平行であって互いに反対となるように静止部に固定したこと、また、コイルの通電方向を切り替えることで2つの永久磁石の一方に対して逆方向の磁束を発生させ吸着力を低下させること、そして、永久磁石の吸着力が低下した側の規制ピンをスプリングの付勢力によって前進方向に作動させること、を特徴とする。
すなわち、コイルが生成する電磁力は永久磁石による吸着力を低下させるために用いられ、規制ピンを作動させるのは、スプリングの付勢力である。これにより、コイルが生成する電磁力で直接規制ピンを駆動する構成に比べ、コイルを大型にすることなく、規制ピンの応答速度を向上させることができる。
また、永久磁石が静止部に設けられるため、可動部の重量を増加させることなく、永久磁石を大きくし、磁石吸着力を増加させることができる。そして、磁石吸着力の増加に応じて、永久磁石からプランジャを引き離そうとするスプリングの付勢力を大きく設定することができる。そのため、規制ピンの応答速度をさらに向上させることができる。
さらに、永久磁石が静止部に固定されるため、永久磁石を作動させる特許文献1の電磁アクチュエータに対し、作動時の衝撃によって永久磁石が割れ、その結果、アクチュエータが作動不能となることを防止することができる。
加えて、バルブリフト調整装置に適用される本発明の電磁アクチュエータでは、規制ピンの先端部を係合溝から離間させるとき、カムシャフトのトルクによる十分に大きな力で規制ピンが押し戻される。したがって、規制ピンを前進させるスプリング力を比較的大きく設定することができるため、規制ピンの応答速度をさらに向上させることができる。
本発明の第2の態様の電磁アクチュエータは、第1の態様の第1永久磁石及び第2永久磁石に代えて、1つの統合永久磁石を備える。統合永久磁石は、磁極の向きがプランジャの作動方向と直交する方向になるように静止部に固定される。そして、一方の磁極である横第1磁極が第1永久磁石に代わって第1プランジャを後退方向に吸引し、他方の磁極である横第2磁極が第2永久磁石に代わって第2プランジャを後退方向に吸引する。これにより、永久磁石の数を2つから1つに低減することができる。
本発明の第3の態様の電磁アクチュエータは、第1の態様に対し、規制ピン、プランジャ、永久磁石及びスプリングを1つずつ備えるものである。永久磁石の磁極の向きは、プランジャの作動方向と平行になるように固定される。コイルは、永久磁石に対して逆方向の磁束を発生させ、プランジャを吸引する吸着力を低下させる。このように、規制ピンを1つ備える態様であっても、本発明の第1の態様と同様の効果が得られる。
本発明の第1実施形態による電磁アクチュエータが適用されるバルブリフト調整装置において小リフト状態から大リフト状態へ移行し始めるときの図である。 図1のII−II線断面図である。 本発明の第1実施形態による電磁アクチュエータが適用されるバルブリフト調整装置において小リフト状態から大リフト状態へ移行する途中の図である。 図3のIV−IV線断面図である。 本発明の第1実施形態による電磁アクチュエータが適用されるバルブリフト調整装置において大リフト状態から小リフト状態へ移行し始めるときの図である。 図5のVI−VI線断面図である。 本発明の第1実施形態による電磁アクチュエータの非通電時の断面図である。 図7のVIII−VIII線断面図である。 図7のIX−IX線断面図である。 本発明の第1実施形態による電磁アクチュエータの第1方向通電時の断面図である。 本発明の第1実施形態による電磁アクチュエータの第2方向通電時の断面図である。 本発明の第1実施形態による電磁アクチュエータの要部拡大断面図である。 本発明の第1実施形態による電磁アクチュエータにおいて、通電による磁石吸着力の変化を示す特性図である。 本発明の第2実施形態による電磁アクチュエータの第1方向通電時の断面図である。 図14のXV−XV線断面図である。 本発明の第2実施形態による電磁アクチュエータの要部拡大断面図である。 本発明の第3実施形態による電磁アクチュエータが適用されるバルブリフト調整装置において小リフト状態から大リフト状態へ移行し始めるときの図である。 本発明の第3実施形態による電磁アクチュエータが適用されるバルブリフト調整装置において大リフト状態から小リフト状態へ移行し始めるときの図である。 本発明の第3実施形態による電磁アクチュエータの非通電時の断面図である。 図19のXX−XX線断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による電磁アクチュエータは、内燃機関の吸気バルブのリフト量を調整するバルブリフト調整装置に適用される。
まず、バルブリフト調整装置について図1〜図6を参照して説明する。以下の説明で、「図1等」とは図1、図3、図5をいい、「図2等」とは図2、図4、図6をいう。
図1〜図6に示すように、バルブリフト調整装置10は、カムシャフト11と共に回転するスライダ21に一体に設けられたカムによって、ローラ31、32及びスイングアーム33、34を介してリンクされた吸気バルブ91、92のリフト量を調整する。
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て一定方向に回転する。この回転方向は、カムシャフト11を図1等の左側から見たときの反時計方向に相当する。
図2等に示すように、カムシャフト11は、スライダ21が嵌合する部分の外面にスプライン外歯が形成されている。なお、図1等ではスプライン外歯の図示を省略している。
筒状のスライダ21は、内面に形成されたスプライン内歯がカムシャフト11のスプライン外歯と噛み合うことにより、カムシャフト11と共に回転しつつカムシャフト11に対し軸方向に相対移動可能に設けられている。すなわち、スライダ21は、カムシャフト11に鍔状に固定された2つのスライダリミッタ12、22の間を軸方向に往復移動可能に設けられている。
スライダ21の両端には、切替部20、小リフト用カム18、28及び大リフト用カム19、29が一体に設けられている。切替部20は、カムシャフト11に対するスライダ21の軸方向の位置を切り替える。
切替部20は、前段部15、移行部16、後段部17からなる第1係合溝14と、前段部25、移行部26、後段部27からなる第2係合溝24とが図1等において左右対称に形成されている。2つの係合溝14、24は、後段部17、27同士が重なり、図1等の視方向で「Y字」を呈するように形成されている。
第1係合溝14の前段部15及び後段部17は、軸方向の異なる位置で、それぞれ軸に直交する方向に延びている。また、図2に示すように、前段部15は回転方向前方に向かうにつれて溝の深さが浅くなり、図6に示すように、後段部17は回転方向後方に向かうにつれて溝の深さが浅くなる。移行部16は、軸に直交する方向に対して、回転方向前方が前段部15に近づき、回転方向後方が後段部17に近づくように傾斜しつつ、前段部15と後段部17とを接続している。
第2係合溝24についても同様である。
バルブリフト調整装置10に適用される電磁アクチュエータ40は、第1係合溝14及び第2係合溝24にそれぞれ対応する2つの規制ピン601、602を備えている。
電磁アクチュエータ40がカムシャフト11の回転タイミングに同期して第1規制ピン601を前進させ、第1係合溝14に係合させたとき、スライダ21は、カムシャフト11の回転に伴ってスライダリミッタ12側へ移動する。一方、電磁アクチュエータ40がカムシャフト11の回転タイミングに同期して第2規制ピン602を前進させ、第2係合溝24に係合させたとき、スライダ21は、カムシャフト11の回転に伴ってスライダリミッタ22側へ移動する。この詳しい動作に関しては後述する。
第1小リフト用カム18及び第1大リフト用カム19は、図1等においてスライダ21の左端と切替部20との間に、互いに隣接して設けられている。図2等に示すように、第1小リフト用カム18及び第1大リフト用カム19は、回転方向の一方で基準円に対し外側に偏心している。また、第1大リフト用カム19は、第1小リフト用カム18よりも基準円からの偏心量が大きくなるように形成されている。
第2小リフト用カム28及び第2大リフト用カム29は、図1等においてスライダ21の右端に、互いに隣接して設けられている。また、第2小リフト用カム28及び第2大リフト用カム29は、第1小リフト用カム18及び第1大リフト用カム19に対し、軸方向に同じ向きでオフセットし、回転方向に偏心部の位相を約180°ずらした向きで配置されている。
ローラ31、32及びスイングアーム33、34は、2組の小リフト用カム18、28及び大リフト用カム19、29にそれぞれ対応し、カムシャフト11の回転運動を吸気バルブ91、92の往復運動に変換する。
ローラ31、32は、小リフト用カム18、28及び大リフト用カム19、29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。
スイングアーム33、34は、アームの一端がラッシュアジャスタ35、36に当接し、アームの他端が吸気バルブ91、92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との当接部を支点として、アームの他端が吸気バルブ91、92に接近または離間するように揺動する。なお、スイングアーム33に対応するラッシュアジャスタ35を図2等で図示し、スイングアーム34に対応するラッシュアジャスタ36については図示を省略する。
続いて、バルブリフト調整装置10の作動を図1〜図6を参照して説明する。
図1、図2に示すように、スライダ21がスライダリミッタ22側にあるとき、ローラ31は、小リフト用カム18の偏心部の外周面に当接し、スイングアーム33を押し下げる。これにより、シリンダヘッド90の吸気バルブ91は、相対的に小さなリフト量L1だけ開弁する。また、ローラ32は、ローラ31と約180°ずれた位相で小リフト用カム28の偏心部の外周面に当接し、スイングアーム34を押し下げる。これにより、吸気バルブ92は、リフト量L1だけ開弁する。
以下、バルブリフト調整装置10のこの状態を「小リフト状態」という。これに対し、ローラ31が大リフト用カム19の偏心部の外周面に当接する状態を「大リフト状態」という。
小リフト状態では、電磁アクチュエータ40の第1規制ピン601は、第1係合溝14の前段部15の直上に位置している。そこで、小リフト状態から大リフト状態に移行するとき、電磁アクチュエータ40は、カムシャフト11の回転位置が図1、図2に示す位置になったタイミングで第1規制ピン601を前進させ、第1係合溝14に係合させる。
第1規制ピン601が第1係合溝14に嵌合した状態でスライダ21がカムシャフト11と共に回転すると、第1規制ピン601の嵌合する溝の位置が前段部15から移行部16を経て後段部17に移るとともに、スライダ21は、図1に矢印X1で示すようにスライダリミッタ12側へ移動する。
図1、図2に示す位置P0からスライダ21が90°回転したときのカム18、19の位置P1を、図3、図4に実線で示す。また、位置P0からスライダ21が180°及び270°回転したときのカム18、19の位置P2、P3を図4に破線で示す。位置P1から位置P3までの回転範囲では、ローラ31はカム18、19の基準円部分の外周面に当接しているため、吸気バルブ91、92は閉弁状態を保っている。
また、位置P3を過ぎた回転位置では、後段部17の溝の深さが浅くなり、後段部17の底壁が電磁アクチュエータ40の第1規制ピン601を押し戻す。
その後、図5、図6に示すように、位置P0からスライダ21が360°回転した位置P4では、ローラ31は、大リフト用カム19の偏心部の外周面に当接し、スイングアーム33を押し下げる。すなわち、バルブリフト調整装置10は大リフト状態となる。これにより、シリンダヘッド90の吸気バルブ91は、相対的に大きなリフト量L2だけ開弁する。また、ローラ32は、ローラ31と約180°ずれた位相で大リフト用カム29の偏心部の外周面に当接し、スイングアーム34を押し下げる。これにより、吸気バルブ92は、リフト量L2だけ開弁する。
大リフト状態では、電磁アクチュエータ40の第2規制ピン602は、第2係合溝24の前段部25の直上に位置している。そこで、大リフト状態から小リフト状態に移行するとき、電磁アクチュエータ40は、カムシャフト11の回転位置が図5、図6に示す位置になったタイミングで第2規制ピン602を前進させ、第2係合溝24に係合させる。
第2規制ピン602が第2係合溝24に嵌合した状態でスライダ21がカムシャフト11と共に回転すると、第2規制ピン602の嵌合する溝の位置が前段部25から移行部26を経て後段部27に移るとともに、スライダ21は、図5に矢印X2で示すようにスライダリミッタ22側へ移動する。
以上のように、バルブリフト調整装置10は、カムシャフト11の回転タイミングに同期して電磁アクチュエータ40の作動を制御することで、吸気バルブ91、92のリフト量をリフト量L1とリフト量L2のいずれかに切り替えることができる。
具体的には、内燃機関の回転数や負荷に応じてバルブリフト量を調整することで、運転条件を適切に改善することができる。
次に、本発明の要部である電磁アクチュエータの詳細な構成について、図7〜図12を参照して説明する。
図7〜図12に示すように、電磁アクチュエータ40は、2つの規制ピン601、602を並設しており、そのうちいずれか一方を「作動側規制ピン」として択一的に作動させる。電磁アクチュエータ40は、2つの規制ピン601、602に対応して、プランジャ651、652、スプリング751、752、永久磁石501、502、及び、アダプタ551、552を各2つ備える。
ここで、3桁符号の末尾が「1」の部材同士が対応し、3桁符号の末尾が「2」の部材同士が対応する。以下、適宜、3桁符号末尾が「1」の部材の名称の前に「第1」を付け、3桁符号末尾が「2」の部材の名称の前に「第2」を付けて区別する。ただし、「421、422、491、492」については例外とする。
規制ピン601、602及びプランジャ651、652は「可動部」に相当する。第1規制ピン601及び第1プランジャ651はピン軸O1上に一体に結合され、図7に示す最後退位置から図10に示す最前進位置まで往復移動する。また、第2規制ピン602及び第2プランジャ652はピン軸O2上に一体に結合され、図7に示す最後退位置から図11に示す最前進位置まで往復移動する。
ここで、最後退位置を「ゼロストローク」、最前進位置を「フルストローク」とし、最後退位置からの前進距離をストローク(mm)で示す。以下の説明で、「前進方向」または「前方」は、図7、図10〜図12の下方向に対応し、「後退方向」または「後方」は、図7、図10〜図12の上方向に対応する。また、規制ピン601、602が前進後退する方向を、電磁アクチュエータ40の「軸方向」といい、電磁アクチュエータ40の軸方向に直交する方向を「径方向」という。
さらに電磁アクチュエータ40は、2組の規制ピン601、602等に対して、共通にヨーク41、ホルダ45、コイル47、スリーブ70等を備える。これらのヨーク41、ホルダ45、コイル47、スリーブ70、並びに、永久磁石501、502及びアダプタ551、552等は、「静止部」を構成する。
以下、静止部の構成について順に説明した後、可動部の構成について説明する。
ヨーク41は鉄等の軟磁性体で二重の筒状に形成され、コイル47、永久磁石501、502、及びプランジャ651、652等の間で磁気回路を構成する。
本実施形態では、図8、図9に示すように、ヨーク41の径方向の断面形状は、ピン軸O1を中心とする半円と、ピン軸O2を中心とする半円とを共通の接線でつないだ長円形状を呈している。また、ヨーク41は、ピン軸O1とピン軸O2とを含む仮想平面Vに対して対称に形成される。なお、以下の説明で単に「断面形状」という場合、径方向の断面形状を意味し、また「断面積」という場合、径方向の断面積を意味するものとする。
ヨーク41の外筒部42は、後方に開口421が形成され、前方に底壁422が設けられる。ヨーク41の内筒部43は、図9に示すように、2つのプランジャ穴431、432が隔壁433を挟んで形成される。
ステータ44は鉄等の軟磁性体で板状に形成され、ヨーク外筒部42の開口421を覆っている。
ホルダ45は非磁性体で形成され、ヨーク41内の後方であって、ボビン46とステータ44との間に支持される。ホルダ45は、図8に示すように、永久磁石501、502をそれぞれ収容する2つの収容部451、452が隔壁453を挟んで形成される。
ボビン46は樹脂で形成され、コイル47の周囲を覆って絶縁する。ボビン46は、ヨーク41内の前方では、径方向において、外筒部42と内筒部43との間に設けられる。また、ボビン46は、ヨーク41内の後方では、径方向において、外筒部42とホルダ45との間に設けられる。コネクタ48は、ボビン46と一体に樹脂で形成される。
軸方向のボビン46の後端面とステータ44との間は、Oリング491によってシールされる。径方向のボビン46の外壁とヨーク外筒部42の内壁との間は、Oリング492によってシールされる。
コイル47は、外部の電源81からコネクタ48を経由して通電されることにより、コイル磁束を生成する。このコイル磁束は、軟磁性体であるヨーク41、ステータ44、プランジャ651、652等を流れる。また、外部の通電方向切替手段82によって通電方向を切り替えることにより、コイル47は、反対方向のコイル磁束を生成する。
永久磁石501、502は、静止部であるホルダ45に固定される。詳しくは図12に示すように、永久磁石501、502は、ホルダ45の収容部451、452に側壁52がそれぞれ嵌合する。
図8に示すように、本実施形態では永久磁石501、502の断面形状は円形である。永久磁石501、502の直径は、対応するプランジャ651、652の直径よりも大きく設定される。永久磁石501、502の磁石軸Q1、Q2は、仮想平面上において、ピン軸O1、O2の両外側に配置される。また、図8、図9に示すように、永久磁石501、502間の距離dmは、プランジャ651、652間の距離dpと同等に設定される。言い換えれば、ホルダ45の隔壁453の最小幅は、ヨーク内筒部43の隔壁433の最小幅と同等に設定される。
さらに、第1永久磁石501及び第2永久磁石502は、磁極の向きが第1プランジャ651及び第2プランジャ652の作動方向と平行であって互いに反対となるように軸方向に着磁されている。第1永久磁石501は、ステータ44側がS極であり、第1プランジャ651側がN極である。第2永久磁石502は、ステータ44側がN極であり、第2プランジャ652側がS極である。
加えて本実施形態では、永久磁石501、502のプランジャ651、652側の端部に、鉄等の軟磁性体で形成されたアダプタ551、552が設けられる。
図12に示すように、アダプタ551、552の後方の端面56は、永久磁石501、502の前方の端面53に当接し、或いは微小隙間を介して近接している。また、アダプタ551、552の前方の端面58には、非通電時、プランジャ651、652の後方の端面66が当接する。
ここで、永久磁石501、502の端面53の面積Amは、プランジャ651、652の端面66の面積Apよりも大きい。これに対応し、アダプタ551、552は、永久磁石側の端面56の面積が永久磁石501、502の端面53の面積Amに準じ、プランジャ側の端面58の面積がプランジャ651、652の端面66の面積Apに準ずる。そのため、永久磁石側の端面56からプランジャ側の端面58に向かって断面積が漸減する。
アダプタ551、552の側壁57は、互いに離隔する側が斜面で形成され、互いに近接する側がピン軸O1、O2と平行な面で形成されている。すなわち、アダプタ551、552は、ほぼ斜円錐台状に形成されている。
この構成により、アダプタ551、552は、永久磁石501、502によって磁化されるとともに、永久磁石501、502の磁束をプランジャ651、652に集める「集磁部材」として機能する。
また、仮にアダプタ551、552を設けない場合、永久磁石501、502がプランジャ651、652を吸引したとき、プランジャ651、652の衝突によって永久磁石501、502が割れ、アクチュエータが作動不能となるおそれがある。そこで間にアダプタ551、552を設けることで、プランジャ651、652が永久磁石501、502に吸着されるときの衝撃を緩和する。すなわち、アダプタ551、552は、「緩衝部材」としても機能する。
スリーブ70は、フランジ部71と本体部72とから構成されている。
フランジ部71は、ヨーク41の前方の底壁422に接合されている。フランジ部71と底壁422との間は、Oリング493によってシールされる。
本体部72は、規制ピン601、602及びスプリング751、752を収容する収容穴721、722が形成されている。収容穴721、722は、ヨーク内筒部43のプランジャ穴431、432に連通する。ブッシュ731、732は、収容穴721、722に規制ピン601、602の鍔部631、632が収容された後、収容穴721、722の後方開口部に挿入される。また、収容穴721、722の穴底741、742には、摺動穴751、752が形成されている。
スプリング751、752は、規制ピン601、602の軸本体611、612に外挿され、両端がブッシュ731、732と鍔部631、632との間に支持される。スプリング751、752が鍔部631、632をブッシュ731、732から遠ざけるように付勢することで、規制ピン601、602は前進方向に付勢される。
次に、可動部である規制ピン601、602及びプランジャ651、652について、第1規制ピン601及び第1プランジャ651を例として説明する。
第1規制ピン601は、軸本体611に対し、第1プランジャ651に連結される連結部621、及び、第1スプリング751の座面を構成する鍔部631がピン軸O1上に同軸に形成されている。鍔部631は、例えば、軸本体611と別体のカラーを圧入して形成してもよく、或いは、軸本体611と一体で製作してもよい。
軸本体611は、先端部641を除く大部分がスリーブ70に収容される。軸本体611は、スリーブ70の後方においてブッシュ731の穴に案内され、スリーブ70の前方において摺動穴751に案内されて摺動する。先端部641はスリーブ70から突出し、前進時、バルブリフト調整装置10の第1係合溝14に係合する。
第1プランジャ651は、鉄等の軟磁性体で筒状に形成され、第1規制ピン601の連結部621に連結される。第1プランジャ651は、ヨーク内筒部43の第1プランジャ穴431に案内され、第1規制ピン601と一体に前進後退する。
ここで、第1プランジャ651の最後退位置で、第1プランジャ651の外壁とヨーク内筒部43の第1プランジャ穴431の内壁とは軸方向、すなわち第1プランジャ651の作動方向において、少なくとも一部がオーバーラップする。このオーバーラップ部分は、ヨーク41から第1プランジャ651への磁束伝達経路を構成する。
以上の構成は、第2規制ピン602及び第2プランジャ652についても同様である。第2規制ピン602の先端部642は、前進時、バルブリフト調整装置10の第2係合溝24に係合する。
最後に、電磁アクチュエータ40の周辺の構成について説明する。電磁アクチュエータ40の外部には、周辺構成として、電源81、通電方向切替手段82、及び接続配線84が設けられる。
電源81は、接続配線84がコネクタ48に接続されることで、コイル47に駆動電流を供給する。
通電方向切替手段82は、電源81からコイル47へ供給される電流の通電の方向を切り替え、或いは通電を遮断する。
続いて、以上の構成による電磁アクチュエータ40の作用について、図7、図10、図11、及び、図13の特性図を参照して説明する。
(非通電時)
図7に示す非通電時には、第1規制ピン601及び第2規制ピン602は、共に最後退位置に保持される。ここでは、第1規制ピン601を例として説明する。
図13に示すように、非通電時には、第1永久磁石501による磁石吸着力Fm0、及び第1スプリング751によるスプリング力Fspが第1プランジャ651に作用する。
磁石吸着力Fm0は、第1プランジャ651を後退させる方向に作用し、ストロークが増すにつれ減少する。スプリング力Fspは、第1プランジャ651を前進させる方向に作用し、ストロークが増すにつれ直線的に減少する。ゼロストロークS0では磁石吸着力Fm0がスプリング力Fspを上回るように設定されるため、第1プランジャ651は第1永久磁石501に吸着保持される。
一方、第2規制ピン602についても同様に第2プランジャ652が第2永久磁石502に吸着保持される。
これにより、第1規制ピン601及び第2規制ピン602の先端部641、642は、非通電時にいずれも最後退位置に維持され、バルブリフト調整装置10において係合溝14、24から離間する。
(第1方向通電時)
図10に示すようにコイル47に第1方向の電流を通電すると、コイル47は、第1永久磁石501の磁束Φm1と逆向きのコイル磁束Φsol1を生成する。すなわち、第1永久磁石501の磁束Φm1がS極からN極に向かって図の下向きに貫くのに対し、コイル磁束Φsol1は、第1永久磁石501を図の上向きに貫く。このように、第1方向の通電は、第1永久磁石501にとって、「磁石の磁束と逆方向のコイル磁束を発生させる通電」(以下、「逆方向通電」という。)となる。
このとき、ヨーク内筒部43の第1プランジャ穴431の内壁と第1プランジャ651の外壁とが軸方向にオーバーラップしているため、コイル磁束Φsol1は、このオーバーラップ部分を経由して伝達される。コイル磁束Φsol1によって、第1永久磁石501を貫く磁束が相殺されるため、第1永久磁石501の磁石吸着力は、図13に示すFm−にまで減少する。言い換えれば、第1永久磁石501は、コイル磁束Φsol1によって「減磁」される。
さらに、第1永久磁石501と第1プランジャ651との間に第1アダプタ551が設けられているため、第1アダプタ551の厚さTaに相当する分、永久磁石端面53に対しアダプタ端面58での磁石吸着力Fmが低下する。したがって、図13に示すように、逆方向通電時の磁石吸着力Fm−は、永久磁石端面53ではスプリング力Fspを超えていても、ゼロストロークS0でのプランジャ端面66の位置に相当するアダプタ端面58ではスプリング力Fspを下回るように設定することができる。
言い換えれば、逆方向のコイル磁束によって磁石吸着力Fm−がゼロストロークS0でのスプリング力Fspを下回るように、第1アダプタ551の厚さTaが設定される。
その結果、ゼロストロークS0での磁石吸着力Fm−がスプリング力Fspよりも小さくなるため、第1規制ピン601は第1スプリング751のスプリング力Fspから磁石吸着力Fm−を差し引いた力によって前進する。そして、磁石吸着力Fm0とスプリング力Fspとが等しくなる閾値ストロークStを超えた後、通電を停止しても、第1規制ピン601はスプリング力FspによってフルストロークSfまで到達する。つまり、第1方向通電時には、第1規制ピン601が「作動側規制ピン」として作動する。
これにより、第1規制ピン601の先端部641は、バルブリフト調整装置10の係合溝14に係合する。そして、カムシャフト11の回転によってスライダ21を図1の矢印X1の方向に移動させ、バルブリフト量をリフト量L1からリフト量L2に切り替える。
スライダ21の移動に続き、切替部20の回転によって第1規制ピン601の先端部641が押し戻されることにより、第1プランジャ651は、フルストロークSfから、閾値ストロークSt未満のストローク領域まで後退する。閾値ストロークSt未満の領域では第1永久磁石501の磁石吸着力Fm0がスプリング力Fspを上回るため、第1プランジャ651は、第1アダプタ551に当接するまで後退方向に吸引される。
このとき、第1アダプタ551は、緩衝部材として第1プランジャ651が第1永久磁石501に直接衝突することを回避し、衝撃による第1永久磁石501の割れを防止することができる。
一方、第1方向通電時、第2永久磁石502については、磁束Φm2と同じ向きのコイル磁束Φsol1が第2永久磁石502を貫くこととなる。このように、第1方向の通電は、第2永久磁石502にとって、「磁石の磁束と同方向のコイル磁束を発生させる通電」(以下、「同方向通電」という。)となる。
同方向通電で生成されたコイル磁束Φsol1により、第2永久磁石502を貫く磁束が重畳されるため、第2永久磁石502の磁石吸着力は、図13に示すFm+にまで増加する。そのため、第2プランジャ652は、非通電時よりも大きな力で第2永久磁石502に吸着保持される。したがって、第2規制ピン602は、非通電時と同様に最後退位置に維持される。
(第2方向通電時)
図11に示すように、コイル47に第2方向の電流を通電すると、コイル47は、第1永久磁石501の磁束Φm1と同じ向きであって第2永久磁石502の磁束Φm2と逆向きのコイル磁束Φsol2を生成する。すなわち、第2方向の通電は、第2永久磁石502にとって逆方向通電となる。したがって、第2方向通電時には、第1方向通電時とは逆に第2永久磁石502が減磁され、第2プランジャ652を吸引する磁石吸着力Fm0が減少する。そして、第2スプリング752のスプリング力Fspによって第2規制ピン602が「作動側規制ピン」として作動する。
これにより、第2規制ピン602の先端部642は、バルブリフト調整装置10の係合溝24に係合する。そして、カムシャフト11の回転によってスライダ21を図5の矢印X2の方向に移動させ、バルブリフト量をリフト量L2からリフト量L1に切り替える。
スライダ21の移動に続き、切替部20の回転によって第2規制ピン602の先端部642が押し戻され、さらに第2永久磁石502の吸着力によって、第2プランジャ652は、第2アダプタ552に当接するまで後退方向に吸引される。
一方、第1永久磁石501にとって第2方向の通電は同方向通電となるため、第1プランジャ651は、非通電時よりも大きな力で第1永久磁石501に吸着保持される。したがって、第1規制ピン601は、非通電時と同様に最後退位置に維持される。
このように電磁アクチュエータ40は、非通電時には第1規制ピン601及び第2規制ピン602はいずれも作動せず、第1方向通電時には第1規制ピン601のみが作動し、第2方向通電時には第2規制ピン602のみが作動する。すなわち、電磁アクチュエータ40は、通電方向切替手段82による切替動作に応じて、2つの規制ピン601、602のいずれか一方を択一的に作動させることができる。
(効果)
本実施形態の電磁アクチュエータ40の効果について説明する。
(1)本実施形態の電磁アクチュエータ40は、プランジャ651、652を後退方向に吸引する2つの永久磁石501、502が、磁極の向きが互いに反対となるように、静止部であるホルダ45に固定される。また、コイル47の通電方向を切り替えることで、2つの永久磁石501、502の一方に対して逆方向のコイル磁束を発生させ、吸着力を低下させる。そして、永久磁石501、502の吸着力が低下した側の規制ピン601、602をスプリング751、752の付勢力によって前進方向に作動させる。
すなわち、コイル47が生成する電磁力は永久磁石501、502による吸着力を低下させるために用いられ、規制ピン601、602を作動させることを目的としていない。規制ピン601、602を作動させるのは、スプリング751、752の付勢力である。これにより、コイルが生成する電磁力で直接規制ピンを駆動する構成に比べ、コイル47を大型にすることなく、規制ピン601、602の応答速度を向上させることができる。
(2)永久磁石501、502が静止部に設けられるため、可動部の重量を増加させることなく、永久磁石501、502を大きくし、磁石吸着力を増加させることができる。そして、磁石吸着力の増加に応じて、永久磁石501、502からプランジャを引き離そうとするスプリング751、752の付勢力を大きく設定することができる。そのため、規制ピン601、602の応答速度をさらに向上させることができる。
(3)永久磁石501、502が静止部に固定されるため、永久磁石を作動させる従来技術の電磁アクチュエータに対し、作動時の衝撃によって永久磁石が割れ、その結果、アクチュエータが作動不能となることを防止することができる。
(4)永久磁石501、502の端面53の面積Amは、対向するプランジャ651、652の端面66の面積Apより大きく形成される。そして、永久磁石501、502のプランジャ651、652側の端部に、軟磁性体で形成されたアダプタ551、552が設けられる。アダプタ551、552は、永久磁石側の端面56からプランジャ側の端面58に向かって断面積が漸減し、永久磁石501、502の磁束をプランジャ651、652に集める集磁部材として機能する。
これにより、プランジャ651、652の断面積を相対的に小さくし可動部の重量を軽減しつつ、相対的に大きな断面積を有する永久磁石501、502からより多くの磁束を効率的に集めることができる。したがって、プランジャ651、652に作用する磁石吸着力を増加することができる。
(5)永久磁石501、502とプランジャ651、652との間にアダプタ551、552を設けることで、アダプタ551、552の厚さTaに相当する分、永久磁石端面53に対しアダプタ端面58での磁石吸着力Fmが低下する。したがって、逆方向通電時に磁石吸着力Fm−がゼロストロークS0でのスプリング力Fspを下回るようにするための逆方向のコイル磁束の生成に有利となる。したがって、アダプタ551、552を設けない場合に比べ、より少ない電流で、プランジャ651、652を磁石吸着力から引き離すことができる。
(6)永久磁石501、502とプランジャ651、652との間にアダプタ551、552を設けることで、プランジャ651、652が永久磁石501、502に吸着されるときの衝撃を緩和することができる。よって、作動時の衝撃によって永久磁石が割れ、その結果、アクチュエータが作動不能となることを防止することができる。
(7)ヨーク内筒部43は、プランジャ穴431、432の内壁が、プランジャ651、652の最後退位置でプランジャ651、652の外壁と軸方向にオーバーラップするように設けられる。これにより、ヨーク41からプランジャ651、652への磁束伝達経路が確保されるため、逆方向のコイル磁束によりプランジャ651、652を磁石吸着力から引き離すときに有利である。
(8)バルブリフト調整装置10に適用される本実施形態の電磁アクチュエータ40では、規制ピン601、602の先端部641、642を係合溝14、24から離間させるとき、カムシャフト11のトルクによる十分に大きな力で規制ピン601、602が押し戻される。したがって、規制ピン601、602を前進させるスプリング751、752の付勢力を比較的大きく設定することができるため、規制ピン601、602の応答速度をさらに向上させることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態の電磁アクチュエータについて、図14〜図16を参照して説明する。以下の実施形態の説明では、第1実施形態と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。
図14、図15に示すように、第2実施形態の電磁アクチュエータ405は、第1実施形態の電磁アクチュエータ40に対し、統合永久磁石54、アダプタ555、556、及びホルダ85の構成が異なり、その他の構成は同様である。統合永久磁石54、アダプタ555、556、及びホルダ85は、ピン軸O1とピン軸O2とを含む仮想平面Vに対して対称に形成される。
統合永久磁石54は、断面形状が長円形の柱体であり、静止部であるホルダ85に、磁極の向きがプランジャ651、652の作動方向と直交する方向になるように固定される。ここで、第1プランジャ651側の磁極を「横第1磁極541」、第2プランジャ652側の磁極を「横第2磁極542」という。本実施形態では、横第1磁極541がN極であり、横第2磁極542がS極となっている。
コイル47の非通電時、統合永久磁石54の横第1磁極541は、第1実施形態の第1永久磁石501に代わって第1プランジャ651を後退方向に吸引する。また、統合永久磁石54の横第2磁極542は、第1実施形態の第2永久磁石502に代わって第2プランジャ651を後退方向に吸引する。このように、統合永久磁石54は、第1実施形態の第1永久磁石501及び第2永久磁石502の機能を1つの永久磁石に統合したものと考えることができるため、「統合永久磁石」と呼ぶ。
アダプタ555、556は、鉄等の軟磁性体で、仮想平面Vに沿った断面形状がL字状に形成されている。すなわち、アダプタ555、556は、統合永久磁石54のプランジャ651、652側の端部に設けられる基部580と、統合永久磁石54の外壁544の径外側に設けられる側壁部59とから構成されている。基部580の後方の端面56は、統合永久磁石54の前方の端面545に当接し、或いは微小隙間を介して近接している。また、基部580の前方の端面58には、非通電時、プランジャ651、652の後方の端面66が当接する。
アダプタ555、556は、統合永久磁石54の横第1磁極541及び横第2磁極542に対して、前方の端面545及び外壁544の広い面積で対向して磁束を受け取り、前方の端面58を経由してプランジャ651、652に伝達する。
なお、プランジャ651、652の最後退位置で、プランジャ651、652の外壁とヨーク内筒部43のプランジャ穴431、432の内壁とは軸方向において少なくとも一部がオーバーラップすることについては、第1実施形態と同様である。
ホルダ85は非磁性体で形成される。第1実施形態のホルダ45では、永久磁石501、502を収容する収容部451、452が軸方向に貫通して形成されているのに対し、第2実施形態のホルダ85は、統合永久磁石54、及びアダプタ555、556を収容する収容部850が、プランジャ651、652側に開口するように形成されている。
ホルダ85は、軸方向後方のステータ44との間に後方壁853が形成され、径方向の周囲のボビン46との間に周壁854が形成されている。後方壁853は、統合永久磁石54の後方の端面543を覆う。周壁854は、統合永久磁石54の磁極方向でアダプタ555、556の側壁部59を覆い、統合永久磁石54の磁極方向と直交する方向で統合永久磁石54の外壁544を覆う。
続いて、以上の構成による第2実施形態の電磁アクチュエータ405の作用について、特に第1実施形態との相違点に着目し、図14を参照して説明する。
第1実施形態の電磁アクチュエータ40では、ステータ44を経由して、第1永久磁石501と第2永久磁石502との間で磁束が流れ、有効に使用されない「漏れ磁束」となるおそれがある。それに対し、第2実施形態の電磁アクチュエータ405では、統合永久磁石54の後方の端面543が非磁性体のホルダ85の後方壁853で覆われる。そのため、図中破線矢印で示すように、ステータ44を経由して横第1磁極541と横第2磁極542との間を流れる磁束Φmsは制限される。よって、統合永久磁石54からステータ44への漏れ磁束を低減することができる。
一方、横第1磁極541及び横第2磁極542の外壁544の径外側には磁性体のアダプタ555、556の側壁部59が設けられ、且つ、側壁部59の径外側には非磁性体のホルダ85の周壁854が設けられる。そのため、横第1磁極541(又は横第2磁極542)からの径外向きの磁束Φmpは、図の下向きに曲げられ、図中実線矢印で示すように、プランジャ651、652及びヨーク内筒部43を経由して横第2磁極542(又は横第1磁極541)に到達する。
このように、ホルダ85とアダプタ555、556との作用により、横第1磁極541と横第2磁極542との間で、プランジャ651、652を経由する磁束Φmpが優先的に発生し、ステータ44を経由する磁束Φmsが制限される。その結果、本実施形態では、第1プランジャ651に図の下向きの磁束Φm1が発生し、第2プランジャ652に図の上向きの磁束Φm2が発生する。
これにより、第1実施形態の効果(1)と同様、コイル47の通電方向を切り替えることで、統合永久磁石54の横第1磁極541及び横第2磁極542の一方に対して逆方向のコイル磁束を発生させ、吸着力を低下させる。そして、磁極541、542の吸着力が低下した側の規制ピン601、602をスプリング751、752の付勢力によって前進方向に作動させることで、コイル47を大型にすることなく、規制ピン601、602の応答速度を向上させることができる。
また、第1実施形態の効果(4)、(6)と同様、アダプタ555、556は、集磁部材として統合永久磁石54の横第1磁極541及び横第2磁極542の磁束をプランジャ651、652に集めるとともに、緩衝部材としてプランジャ651、652が統合永久磁石54に吸着されるときの衝撃を緩和することができる。さらに、第1実施形態の効果(2)、(3)、(5)、(7)、(8)についても同様に奏する。
加えて、第1実施形態では、2個の永久磁石501、502を使用しながら、吸引力の発生という点でステータ44側の磁極を充分有効に使用することができない。それに対し第2実施形態では、1個の統合永久磁石54の両方の磁極541、542を有効に吸引に利用することができる。これにより、第2実施形態では、第1実施形態に対し、同等の磁石吸引力を維持しつつ、永久磁石の数を2つから1つに低減することができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態の電磁アクチュエータについて、図17〜図20を参照して説明する。
図17、図18に示すように、第3実施形態の電磁アクチュエータ407、408が適用されるバルブリフト調整装置107は、第1実施形態で説明したバルブリフト調整装置10に対し、1つの切替部20に代えて2つに分割された切替部13、23が設けられている。第1切替部13及び第2切替部23には、それぞれ、第1係合溝14及び第2係合溝24が形成されている。
電磁アクチュエータ407、408は、それぞれ1つの規制ピン607、608を備えた、互いに同等の構成のものである。図17に示すように、第1切替部13に対応する電磁アクチュエータ407は、カムシャフト11の回転タイミングに同期して規制ピン607を前進させ、第1係合溝14に係合させる。図18に示すように、第2切替部23に対応する電磁アクチュエータ408は、カムシャフト11の回転タイミングに同期して規制ピン608を前進させ、第2係合溝24に係合させる。
規制ピン607、608が係合溝14、24に係合することによるバルブリフト調整装置107の作用は、第1実施形態と同様である。
第3実施形態では、2つの「1ピン型」の電磁アクチュエータ407、408が連動して、規制ピン607、608を交互に作動させることで、「2ピン型」の第1、第2実施形態の電磁アクチュエータ40、405と同様の作用をする。
次に、第3実施形態の電磁アクチュエータ407の構成について、特に第1実施形態との相違点に着目し、図19、図20を参照して説明する。
図19、図20に示すように、電磁アクチュエータ407において、ピン軸O7上に配置される規制ピン607、プランジャ657、ブッシュ737及びスプリング757は、第1実施形態のものと全く同等である。ヨーク417、ボビン467、ステータ447、ホルダ457、コイル477、スリーブ707は、断面形状がピン軸O7を中心とする円形に形成されるという点を除き、機能的には第1実施形態のものと同等である。プランジャ651は、最後退位置で、ヨーク内筒部437のプランジャ穴439の内壁と、軸方向において少なくとも一部がオーバーラップする。
永久磁石507については、プランジャ657に対して偏心しておらず、ピン軸O7と同軸に、ホルダ457の収容部459に収容される点が第1実施形態と異なる。これに対応して、アダプタ557は、斜円錐台状ではなく、各方向に均等な円錐台状に形成されている。
また、互いに対向する永久磁石507の端面53とプランジャ657の端面66とは、永久磁石507の端面53の面積がプランジャ657の端面66の面積より大きく形成されている。アダプタ557は、永久磁石側の端面56の面積が永久磁石507の端面53の面積に準じ、プランジャ側の端面58の面積がプランジャ657の端面66の面積に準ずる。そのため、アダプタ557は、永久磁石側の端面56からプランジャ側の端面58に向かって断面積が漸減し、集磁部材として機能する。さらに、アダプタ57は、プランジャ657が永久磁石507に吸着されるときの緩衝部材としても機能する。これらの点は、第1実施形態と同じである。
また、永久磁石507の磁極の向きは、プランジャ657の作動方向と平行であって、永久磁石507の磁束の向きが、電源81からコイル477への一方向の通電によって発生するコイル磁束と逆方向となるように設定されればよい、この場合、第1実施形態の通電方向切替手段82は不要である。
第3実施形態では、第1実施形態と同様の効果(1)〜(8)を奏する。
(その他の実施形態)
(ア)第1実施形態では、永久磁石501、502の端面53の面積Amは、対向するプランジャ651、652の端面66の面積Apよりも大きく設定されている。しかし、永久磁石からプランジャに伝達される磁束が十分に確保される場合には、永久磁石端面の面積が対向するプランジャ端面の面積に対し同等以下に設定されてもよい。第3実施形態についても同様である。
この場合、アダプタは、集磁部材としてではなく、単にプランジャ後退時の永久磁石への衝撃を緩和する緩衝部材として、断面が一定の筒状に形成されてもよい。
或いは、例えば規制ピンとスリーブとの間等、他の部位にプランジャ後退時のストッパが設けられる場合には、緩衝部材としてのアダプタは設けられなくてもよい。
(イ)第1及び第3実施形態の永久磁石の断面形状は円形に限らず、半円形や多角形等であってもよい。また、ヨーク及びホルダの断面形状も上記実施形態の形状に限らない。或いは、ヨーク及びホルダは、必ずしも設けられなくてもよい。
(ウ)上記実施形態では、プランジャ651、652の最後退位置で、ヨーク内筒部43のプランジャ穴431、432の内壁とプランジャ651、652の外壁とが軸方向にオーバーラップすることで磁束伝達経路を確保している。しかし、磁束伝達経路が他で確保される場合には、ヨークとプランジャとが軸方向にオーバーラップしなくてもよい。
(エ)バルブリフト調整装置は、吸気バルブに限らず排気バルブのリフト量を調整するものであってもよい。
(オ)バルブリフト調整装置のカム、スライダ等の構成は、上記実施形態に例示したものに限らず、電磁アクチュエータの規制ピンの前進後退によって切替可能なものであればどのような構成であってもよい。
以上、本発明はこのような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において、種々の形態で実施することができる。
10 ・・・バルブリフト調整装置、
11 ・・・カムシャフト、 14、24 ・・・係合溝、
21 ・・・スライダ、
40 ・・・電磁アクチュエータ、 47 ・・・コイル、
501、502 ・・・永久磁石、
551、552 ・・・アダプタ(集磁部材、緩衝部材)、
601、602 ・・・規制ピン、 641、642 ・・・先端部、
651、652 ・・・プランジャ、
751、752 ・・・スプリング、
91、92 ・・・吸気バルブ。

Claims (11)

  1. 内燃機関の吸気バルブ(91、92)又は排気バルブのリフト量を調整するバルブリフト調整装置(10)に適用され、前記バルブリフト調整装置のカムシャフト(11)と共に回転しつつ前記カムシャフトに対し軸方向に相対移動可能なスライダ(21)に形成された係合溝(14、24)に2つの規制ピン(601、602)のうちいずれか一方である作動側規制ピンの先端部(641、642)を係合させるとき前記作動側規制ピンを前進させ、前記作動側規制ピンの先端部を前記係合溝から離間させるとき前記カムシャフトのトルクによって前記作動側規制ピンが押し戻される電磁アクチュエータ(40)であって、
    前記係合溝に対し前進可能に並設される第1規制ピン(601)及び第2規制ピン(602)と、
    軟磁性体で形成され、一方の端部に前記第1規制ピンが連結される第1プランジャ(651)、及び、一方の端部に前記第2規制ピンが連結される第2プランジャ(652)と、
    前記第1プランジャ及び前記第2プランジャに対して静止した静止部に、磁極の向きが前記第1プランジャ及び前記第2プランジャの作動方向と平行であって互いに反対となるように固定され、前記第1プランジャを後退方向に吸引する第1永久磁石(501)、及び前記第2プランジャを後退方向に吸引する第2永久磁石(502)と、
    通電方向を切り替えることで、前記第1永久磁石又は前記第2永久磁石の一方に対して逆方向の磁束を発生させ、対応する前記プランジャを吸引する吸着力を低下させるコイル(47)と、
    前記第1規制ピン及び前記第2規制ピンを前進方向に付勢し、前記コイルへの通電によって前記永久磁石の吸着力が低下した側の前記規制ピンを付勢力によって前進方向に作動させる第1スプリング(751)及び第2スプリング(752)と、
    を備えることを特徴とする電磁アクチュエータ。
  2. 前記永久磁石は、対応する前記プランジャに対し、互いに対向する端面の面積が大きく形成されており、
    前記永久磁石の前記プランジャ側の端部に、軟磁性体で形成され、前記永久磁石の磁束を前記プランジャに集める集磁部材(551、552)を備えることを特徴とする請求項1に記載の電磁アクチュエータ。
  3. 前記永久磁石の前記プランジャ側の端部に、軟磁性体で形成され、前記プランジャが前記永久磁石に吸着されるとき前記永久磁石への衝撃を緩和する緩衝部材(551、552)を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電磁アクチュエータ。
  4. 請求項1に記載の電磁アクチュエータにおいて、
    前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石に代えて、
    磁極の向きが前記第1プランジャ及び前記第2プランジャの作動方向と直交する方向になるように前記静止部に固定され、一方の磁極である横第1磁極(541)が前記第1永久磁石に代わって前記第1プランジャを後退方向に吸引し、他方の磁極である横第2磁極(542)が前記第2永久磁石に代わって前記第2プランジャを後退方向に吸引する1つの統合永久磁石(54)を備えることを特徴とする電磁アクチュエータ(405)。
  5. 前記統合永久磁石の前記プランジャ側の端部に、軟磁性体で形成され、前記統合永久磁石の磁束を前記プランジャに集める集磁部材(555、556)を備えることを特徴とする請求項4に記載の電磁アクチュエータ。
  6. 前記統合永久磁石の前記プランジャ側の端部に、軟磁性体で形成され、前記プランジャが前記統合永久磁石に吸着されるとき前記統合永久磁石への衝撃を緩和する緩衝部材(555、556)を備えることを特徴とする請求項4または5に記載の電磁アクチュエータ。
  7. 軟磁性体で形成され、前記コイル、前記永久磁石又は前記統合永久磁石、及び前記プランジャの間で磁気回路を構成するヨーク(41)を備え、
    前記ヨークは、前記第1プランジャ及び前記第2プランジャとの間でそれぞれ磁束を伝達可能な内筒部(43)を有し、
    前記プランジャの最後退位置で、前記プランジャと前記ヨークの前記内筒部とは、前記プランジャの作動方向において、少なくとも一部がオーバーラップすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ。
  8. 内燃機関の吸気バルブ(91、92)又は排気バルブのリフト量を調整するバルブリフト調整装置(10)に適用され、前記バルブリフト調整装置のカムシャフト(11)と共に回転しつつ前記カムシャフトに対し軸方向に相対移動可能なスライダ(21)に形成された係合溝(14、24)に規制ピンの先端部(647)を係合させるとき前記規制ピンを前進させ、前記規制ピンの先端部を前記係合溝から離間させるとき前記カムシャフトのトルクによって前記作動側規制ピンが押し戻される電磁アクチュエータ(407、408)であって、
    前記係合溝に対し前進可能に設けられる規制ピン(607)と、
    軟磁性体で形成され、一方の端部に前記規制ピンが連結されるプランジャ(657)と、
    前記プランジャに対して静止した静止部に、磁極の向きが前記プランジャの作動方向と平行になるように固定され、前記プランジャを後退方向に吸引する永久磁石(507)と、
    前記永久磁石に対して逆方向の磁束を発生させ、前記プランジャを吸引する吸着力を低下させるコイル(477)と、
    前記規制ピンを前進方向に付勢し、前記コイルへの通電によって前記永久磁石の吸着力が低下したとき、前記規制ピンを付勢力によって前進方向に作動させるスプリング(757)と、
    を備えることを特徴とする電磁アクチュエータ。
  9. 前記永久磁石は、前記プランジャに対し、互いに対向する端面の面積が大きく形成されており、
    前記永久磁石の前記プランジャ側の端部に、軟磁性体で形成され、前記永久磁石の磁束を前記プランジャに集める集磁部材(557)を備えることを特徴とする請求項8に記載の電磁アクチュエータ。
  10. 前記永久磁石の前記プランジャ側の端部に、軟磁性体で形成され、前記プランジャが前記永久磁石に吸着されるとき前記永久磁石への衝撃を緩和する緩衝部材(557)を備えることを特徴とする請求項8または9に記載の電磁アクチュエータ。
  11. 軟磁性体で形成され、前記コイル、前記永久磁石、及び前記プランジャの間で磁気回路を構成するヨーク(417)を備え、
    前記ヨークは、前記プランジャとの間で磁束を伝達可能な内筒部(437)を有し、
    前記プランジャの最後退位置で、前記プランジャと前記ヨークの前記内筒部とは、前記プランジャの作動方向において、少なくとも一部がオーバーラップすることを特徴とする請求項8〜10のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ。
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