JPH04355651A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアクチュエータに係り、
詳しくはアクチュエータに設けられた弁開閉装置の開閉
制御を行うアクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のアクチュエータ３０を構
成する４極ステッピングモータ３１の内部構造を示して
いる。通常、ステッピングモータ３１の積層コア３２は
平面田字状にプレス打ち抜きによって形成された積層板
を複数積み重ねて構成している。そして、積層コア３２
における内側の各突部に励磁コイル３４ａ〜３４ｄを巻
回することにより磁極３３ａ〜３３ｄを形成して、ステ
ッピングモータ３１を構成している。ところが、前記各
磁極３３ａ〜３３ｄの励磁コイル３４ａ〜３４ｄを巻回
するとき、互いに隣接する励磁コイル３４ａ〜３４ｄ及
び積層コア３２の外周縁が邪魔になって巻きにくい問題
がある。又、各磁極３３ａ〜３３ｄの励磁コイル３４ａ
〜３４ｄを互いに干渉させないようにしているため、積
層コア３２の内部のスペースを有効に使用することがで
きないという問題がある。

【０００３】又、前記アクチュエータ３０を構成する４
極ステッピングモータ３１を１ステップ間で往復動作を
繰り返す揺動タイプとして使用する場合、図６に示すよ
うに、対向する一対のステータを永久磁石３５ａ，３５
ｂに置き換えることができる。従って、積層板を平面日
字状に形成して積層コア３２を構成することができる。 これにより、磁極３３ｂ，３３ｄに励磁コイル３４ｂ，
３４ｄを巻回する際、隣接する励磁コイル３４ａ，３４
ｃがなくなるので干渉を防止することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合磁極３３ｂ，３３ｄの励磁コイル３４ｂ，３４ｄを巻
回するとき、積層コア３２の外周縁が邪魔になって巻き
にくく、励磁コイル３４ｂ，３４ｄを巻く巻回スペース
を有効に使用することができないばかりか、ステッピン
グモータ３１を小型化することができないという問題が
ある。又、この場合、永久磁石３５ａ，３５ｂを常に定
位置に保持しなければならないという問題がある。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は積層コアの磁極に対して
励磁コイルを容易に巻回して巻回スペースを有効に使用
することができ、更には永久磁石を定位置に保持するこ
とができるとともに、小型化を図るアクチュエータを提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、回転軸に磁石を設けたロータを挿入すると
ともに、前記ロータを回転可能に挿設する軸挿通孔をボ
ビン本体に設け、前記ボビン本体の両側には励磁コイル
を巻回するボビン部を形成し、前記ボビン部の両側にお
けるボビン本体には誘導磁石を挿入する磁石挿入孔を形
成し、前記回転軸の磁石と誘導磁石とを互いに対向配置
させ、前記ボビン部には略Ｅ字状の積層コアの挿入片を
挿入して前記回転軸の磁石と対向配置させる収納孔を形
成し、該略Ｅ字状の積層コアの両端を前記磁石挿入孔に
挿入される誘導磁石に当接させることをその要旨とする
。

【０００７】

【作用】ボビン本体のボビン部には励磁コイルが巻回さ
れ、このボビン本体の軸挿通孔にはロータが回転可能に
挿設される。又、ボビン本体の磁石挿入孔には前記回転
軸の磁石と対向配置するように誘導磁石が挿入される。 更に、ボビン部の収納孔には略Ｅ字状となる積層コアの
挿入片が挿入され、前記回転軸の磁石と対向配置すると
ともに、該略Ｅ字状の積層コアの両端によって磁石挿入
孔に挿入される誘導磁石に当接する。従って、ボビン部
と積層コアとをそれぞれ別体に構成しているため、励磁
コイルをボビン本体のボビン部に巻回する際、積層コア
が邪魔にならず容易にボビン部に励磁コイルを巻回する
ことができるとともに、巻線スペースを有効に使用する
ことができる。又、ボビン本体に磁石挿入孔を形成して
誘導磁石を収納しているため、その分積層コアの形状を
小さくすることができる。又、磁石挿入孔に挿入された
誘導磁石はＥ字状の積層コアの両端によって常に定位置
に保持することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を車両用エンジンの吸気時期を
制御するアクチュエータに具体化した一実施例を図１〜
図４に従って説明する。図４に示すように、アクチュエ
ータ１は本体ケース２、ステータ３、ロータ４蓋体５及
び弁体６とから構成されている。前記本体ケース２は上
部が開口されるとともに、平面略小判状に形成されてい
る。本体ケース２の内部にはステータ３が配設されてい
る。又、前記ステータ３にはロータ４を構成する回転軸
７の磁石８が挿入されるとともに、前記回転軸７の基端
は本体ケース２の開口部から外部へ突出して回転可能に
支持されている。前記蓋体５は本体ケース２の開口部に
取付固定され、本体ケース２内に異物等が侵入しないよ
うになっている。そして、この蓋体５には回転軸７が挿
通し、その先端が本体ケース２の外部に突出して回転可
能に支持されている。更に、前記回転軸７の先端には弁
体６が固着され、該回転軸７の回転に基づいて回転する
ようになっている。

【０００９】次に、本体ケース２の内部に配設されるス
テータ３の構造について詳述する。図１〜図３に示すよ
うに、ステータ３を構成するボビン本体９は直方体形状
に形成され、該ボビン本体９の中央部には縦方向に軸挿
通孔１１が透設されている。この軸挿通孔１１には回転
軸７に磁石８を設けたロータ４が回転可能に挿設されて
いる。前記ボビン本体９の両側（図２における長手方向
）にはボビン部１０ａ，１０ｂが形成されている。この
ボビン部１０ａ，１０ｂは巻部１２ａ，１２ｂ及びその
先端に張り出し形成された規制片１３ａ，１３ｂとから
構成されている。

【００１０】前記ボビン部１０ａ，１０ｂの巻部１２ａ
，１２ｂには励磁コイル１４ａ，１４ｂがそれぞれ巻回
されている。又、この励磁コイル１４ａ，１４ｂはボビ
ン部１０ａ，１０ｂの規制片１３ａ，１３ｂによって外
れないようになっている。更に、前記ボビン部１０ａ，
１０ｂには長方形状となる縦長状の収納孔１５ａ，１５
ｂが前記軸挿通孔１１と連通するように透設されている
。つまり、この収納孔１５ａ，１５ｂはボビン部１０ａ
，１０ｂにおける巻部１２ａ，１２ｂの内部に形成され
ている。

【００１１】前記ボビン本体９の両側（図２における幅
方向）には長方形状となる縦長状の磁石挿入孔１６ａ，
１６ｂが前記軸挿通孔１１と連通するように形成されて
いる。そして、この磁石挿入孔１６ａ，１６ｂの内部に
は誘導磁石１７ａ，１７ｂが挿入され、前記ロータ４の
磁石８と対向配置するようになっている。尚、本実施例
においては、磁石８と対向する誘導磁石１７ａの対向面
はＮ極となり、該磁石８と対向する誘導磁石１７ｂの対
向面はＳ極となるように予め配置されている。

【００１２】又、前記ボビン部１０ａ，１０ｂの収納孔
１５ａ，１５ｂには平面Ｅ字状に形成された積層コア１
８ａ，１８ｂの挿入片１９ａ，１９ｂがそれぞれ挿入さ
れ、前記回転軸７の磁石８と対向配置されている。そし
て、前記積層コア１８ａ，１８ｂの両端は前記磁石挿入
孔１６ａ，１６ｂに挿入された誘導磁石１７ａ，１７ｂ
の外側面に当接されているとともに、互いの端面同志が
当接している。このとき、磁石８及び誘導磁石１７ａ，
１７ｂの吸引力により積層コア１８ａ，１８ｂがボビン
本体９に対して保持固定されるとともに、該積層コア１
８ａ，１８ｂの両端によって前記誘導磁石１７ａ，１７
ｂが磁石挿入孔１６ａ，１６ｂから飛び出さないように
なっている。

【００１３】更に、図１に示すように、前記励磁コイル
１４ａ，１４ｂをそれぞれ励磁すると、積層コア１８ａ
における挿入片１９ａの先端面はＮ極となり、積層コア
１８ｂにおける挿入片１９ｂの先端面はＳ極となるよう
になっている。従って、このとき前記ロータ４における
磁石８のＳ極は誘導磁石１７ａ及び挿入片１９ａのＮ極
に引きつけられ、左斜め上部に停止する。又、前記ロー
タ４における磁石８のＮ極は誘導磁石１７ｂ及び挿入片
１９ｂのＳ極に引きつけられ、右斜め下部に停止する。 このとき、図１の２点鎖線にて示すように、回転軸７に
固着された弁体６は水平の状態で停止するようになって
いる。この状態にて、図示しない吸気バルブを閉じた状
態にしている。

【００１４】次に、上記のように構成されたアクチュエ
ータ１の作用について説明する。図１に示すように、ア
クチュエータ１の励磁コイル１４ａ，１４ｂをそれぞれ
励磁すると、Ｅ字状の積層コア１８ａ，１８ｂの挿入片
１９ａ，１９ｂの先端面がＮ極及びＳ極にそれぞれ磁化
される。すると、ロータ４における磁石８のＳ極は磁石
１７ａのＮ極及び挿入片１９ａのＮ極に引きつけられる
とともに、ロータ４における磁石８のＮ極は磁石１７ｂ
のＳ極及び挿入片１９ｂのＳ極に引きつけられる。これ
らの吸引力によりロータ４の磁石８は図１に示す状態に
て静止する。このとき、ロータ４の弁体６は図１の二点
鎖線にて示すように水平の状態となる。

【００１５】ここで、弁体６を回動させるため、励磁コ
イルの１４ａ，１４ｂに流れる電流の方向を切換えるこ
とにより、積層コア１８ａにおける挿入片１９ａの先端
はＳ極になり、積層コア１８ｂにおける挿入片１９ｂの
先端はＮ極になる。従って、磁石８のＳ極は誘導磁石１
７ａのＮ極と、挿入片１９ｂのＮ極によって引きつけら
れて左斜め下部に位置するとともに、磁石８のＮ極は誘
導磁石１７ｂのＳ極と、挿入片１９ａのＳ極によって引
きつけられて右斜め上部に位置する。つまり、磁石８は
初期位置から９０°反時計方向へ回動することになる。 これにより、回転軸７に固着された弁体６は一点鎖線に
て示すように垂直の状態で停止する。これにより、弁体
６は図示しない吸気バルブを開いた状態にして空気をエ
ンジン側に供給することができる。

【００１６】尚、挿入片１９ａをＮ極、挿入片１９ｂを
Ｓ極にすれば、図１に示すように弁体６及び磁石８を元
の初期状態にすることができる。これにより、吸気バル
ブを閉じた状態にすることができる。従って、弁体６を
往復回動動作を行わせるアクチュエータ１においては一
対の励磁コイル１４ａ，１４ｂ及び一対の誘導磁石１７
ａ，１７ｂによって構成することができる。又、励磁コ
イル１４ａ，１４ｂをボビン本体９の磁石挿入孔１６ａ
，１６ｂに収納するようにしたので、誘導磁石１７ａ，
１７ｂが収納された分だけ積層コア１８ａ，１８ｂを小
さくでき、ステータ３をコンパクト化することができる
。つまり、アクチュエータ１全体をコンパクト化するこ
とができる。

【００１７】又、誘導磁石１７ａ，１７ｂは積層コア１
８ａ，１８ｂの両端に当接しているため、磁石挿入孔１
６ａ，１６ｂから飛び出すことを防止し、常に定位置に
保持させることができる。更に、積層コア１８ａ，１８
ｂとボビン本体９とをそれぞれ別体にて構成しているの
で、励磁コイル１４ａ，１４ｂをボビン部１０ａ，１０
ｂに巻回する際、積層コア１８ａ，１８ｂが邪魔になる
ことなく、容易に励磁コイル１４ａ，１４ｂをボビン部
１０ａ，１０ｂに巻回することができる。又、ボビン部
１０ａ，１０ｂの巻回スペースを有効に使用することが
できる。

【００１８】尚、本実施例においては自動車用エンジン
の吸気時期を制御するアクチュエータに具体化したが、
この他の装置に応用することもできる。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、積
層コアの磁極に対して励磁コイルを容易に巻回して巻回
スペースを有効に使用することができ、更には永久磁石
を定位置に保持することができるとともに、アクチュエ
ータの小型化を図ることができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるアクチュエータの断面図である
。

【図２】ステータの構造を示す分解斜視図である。

【図３】ステータの組立状態を示す部分斜視図である。

【図４】アクチュエータの分解斜視図である。

【図５】従来のアクチュエータのステーテの構造を示す
平面図である。

【図６】従来の揺動型アクチュエータのステータの構造
を示す平面図である。

【符号の説明】

７…回転軸、８…磁石、９…ボビン本体、１０ａ，１０
ｂ…ボビン部、１１…軸挿通孔、１４ａ，１４ｂ…励磁
コイル、１５ａ，１５ｂ…収納孔、１６ａ，１６ｂ…磁
石挿入孔、１７ａ，１７ｂ…誘導磁石、１８ａ，１８ｂ
…積層コア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回転軸に磁石を設けたロータを挿入す
   るとともに、前記ロータを回転可能に挿設する軸挿通孔
   をボビン本体に設け、前記ボビン本体の両側には励磁コ
   イルを巻回するボビン部を形成し、前記ボビン部の両側
   におけるボビン本体には誘導磁石を挿入する磁石挿入孔
   を形成し、前記回転軸の磁石と誘導磁石とを互いに対向
   配置させ、前記ボビン部には略Ｅ字状の積層コアの挿入
   片を挿入して前記回転軸の磁石と対向配置させる収納孔
   を形成し、該略Ｅ字状の積層コアの両端を前記磁石挿入
   孔に挿入される誘導磁石に当接させることを特徴とする
   アクチュエータ。