JPS61142708A - 電磁アクチュエ−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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電磁アクチュエータに関し、例えば電磁弁の７
クチユエータとして有効に利用することができる。

［従来技術の説明］ 本発明に関連する従来技術のひとつとして、特開昭５３
−１２００１７号に記載の燃料噴射ノズル装置がある。

これは、燃料出口を開閉するための磁性材料から成る弁
部材としての円板と、磁極面が円板と対向するように固
定配量された電磁石とを有し、この電磁石が１円板との
対向面に例えば同心形成の複数の溝を備え隣接する溝間
で互いに逆方向の電流が流れるように各溝に巻線が配量
されて構成されており、弁の開成は円板を電磁石で吸引
することによって行ない、その閉或は流入燃料の圧力で
円板を押し戻すことによって行なっている。

このような構成によれば、燃料圧力を受けている状態の
円板をその圧力および燃料による流体抵抗に抗して吸引
しなければならず、また弁の閉成動作が燃料圧力に依存
、するので、特に高速応答が要求される場合には応答性
の面で問題を生ずるおそれがある。

［発明の目的］ 本発明は上記観点に基づいてなされたもので、その目的
は、高速においても応答性の良好な電磁アクチュエータ
を提供することにある。

［目的を達成するための手段］ 本発明においては、−面に複数のスロットを備え隣接す
るスロット間で互いに逆方向の電流が流れるように各ス
ロットに巻線を収めた固定電磁石および可動電磁石を有
し、各電磁石は互いのスロット形成面が対向するように
配量し、各電磁石に対する励磁電流の方向制御によって
生ずる相互間の吸引または反発で可動電磁石を動かし、
この動きを例えば弁体の操作量として取り出すように構
成することによって、上記目的を達成する。

［発明の実施例］ 第１図は本発明による電磁アクチュエータの一実施例を
示す構成側断面図で、電磁弁として構成されている。第
２図は第１図の固定電磁石および可動電磁石の巻線状態
の一例を示す巻線巻回図である。

図において、ｌは固定電磁石、２は可動電磁石である。

固定電磁石１は例えば磁性軟鉄などの磁性材料から成る
円板状の固定部３を有し、この固定部３の一面３＆に本
例では４本のスロッ）４ａ〜４ｄが等間隔で同心状に形
成されている。各スロット４ａ〜４ｄには巻線５ａ〜５
ｄが夫々配量されて゛いる０巻線５ａ〜５ｄは、第２図
に示されるように、隣接するスロット間で互いに逆方向
となるように巻回され、巻線５ａ、５ｃの電流方向と巻
線５ｂ、５ｄの電流方向とが逆になるように引出線Ａ、
Ｂに夫々接続されている。このような固定部３の中央に
は、弁軸６を容易に摺動可能な状態で受容する受容孔７
が設けられている。

可動電磁石２は例えば磁性軟鉄などの磁性材料から成る
円板状の可動部８を有し、この可動部８の一面８ａに固
定電磁石ｌと同様に４木のスロッ）９ａ〜９ｄが等間隔
で同心状に形成されている。スロット９ａ〜９ｄは、第
１図から明らかなように、固定電磁石ｌの各スロット４
ａ〜４ｄと位置的に対応するように形成されている。各
スロッ）９ａ〜９ｄには固定電磁石ｌと同様の構成で巻
線１０ａ〜ｌＯｄが配量されている。このような可動部
８は、その軽量化を図るため、磁気回路を阻害しない範
囲で薄く構成されると共に、その他面８ｂに環状の切欠
き１１が形成されている。

可動部８において、スロットの閉端面から他面８ｂまで
の距離Ｌ！は通過磁束を考慮して各スロット間の間隔Ｌ
２の１７２とすることができる。

切欠き１１は各ス、ロフト間の略中央部分に夫々形成さ
れ、その深さは磁路としてあまり有効でない部分を除去
する深さとする。このような構成を有する可動部８の中
央には弁軸６を受容する受容孔１２が形成され、可動部
８の一面８ａおよび他面８ｂにおける受容孔１２の部分
が凹部になっている。

以上のごとき構成の固定電磁石１と可動電磁石２は、第
１図に示されるように、互いのスロット形成面３ａと８
ａとが対向するようにハウジング１３の内部に配量され
ている。固定電磁石１はハウジング１３に固定されてい
る。

ハウジング１３は下部に弁部１４を備え、この弁部１４
には各電磁石の受容孔７および１２に連通する貫通孔１
５が形成されている。弁軸６は貫通孔１５から受容孔７
および１２に渡って設けられている。弁軸６は、一端に
設けられた弁体１６と、軸に螺合するナラ）１７．１８
および１９とな備えている。弁体１６は、貫通孔１５の
下部端面を弁座として、弁軸６の上下動によって弁作用
を行なう、ナラ）１７および１８は、可動部８の受容孔
１２の部分に形成された各凹部に設けられ、弁軸６を可
動電磁石２に固定している。ナツト１９は、固定電磁石
ｌの他面に位置し、可動電磁石２の上下動に伴なう弁軸
６の上下動のストッパとして機能する。弁体１６の開閉
が可動電磁石２の上下動に従うように、弁軸６の長さが
設定されていることは勿論である。

弁部１４には更に、弁体１６の弁作用によって流通制御
される流体の入口通路２０が設けられている６本例では
、流体は入口通路２０を通って貫通孔１５内に入り弁体
１６から排出されるようになっている。

なお、可動電磁石２の引出線は周知の手段、例えばボイ
スコイル型の電磁アクチュータで利用されているような
線のたわみを利用してハウジング１３から取り出すこと
ができる。

第３図（ａ）、第３図（ｂ）、第４図（ＪＬ）および第
４図（ｂ）は第１図の構成の動作説明図で、第３図（ａ
）は吸引時における各電磁石の動作状態、＠３Ｆ！！Ｊ
（ｂ）は吸引時における各電磁石に対する通電方向、第
４図（ＪＬ）は反発時における各電磁石の動作状態、第
４図（ｂ）は反発時における各電磁石に対する通電方向
を示す。

以下第３図（ａ）、第３図（ｂ）、第４図（＆）および
第４図（ｂ）を併用して第１図の構成の動作を説明する
。

弁体１６を開成する場合は、固定電磁石ｌと可動電磁石
２との間に吸引力が生じるように各電磁石の巻線に電流
を流せばよい０例えば、第３図（ｂ）に示されるように
、可動電磁石２の通電方向（イ）と固定電磁石ｌの通電
方向（ロ）とが同一の場合に、固定電磁石ｌと可動電磁
石２の各巻線で第３図（ａ）に示されるような電流方向
が得られたとすれば、可動電磁石２の各スロット間に発
生する磁極は位置的に対応する固定電磁石１の各スロッ
ト間に発生する磁極と逆極性になるので、大きな吸引力
が発生して可動電磁−石２が固定電磁石ｌに吸引される
。これにより弁軸６が下方に動き、弁体１６が開成状態
となる。

弁体１６を閉成する場合は、上述とは逆に固定電磁石１
と可動電磁石２との間に反発力が生じるように電流を流
せばよい、即ち、第４図（ｂ）に示されるように、一方
の電磁石、本例では可動電磁石２の通電方向（イ）を吸
引時と逆にし、固定電磁石１の通電方向（ロ）を吸引時
と同一に保持すれば、第４図（ａ）に示されるような電
流方向が得られるので、可動電磁石２の各スロット間に
発生する磁極は位置的に対応する固定電磁石ｌの各スロ
ット間に発生する磁極と同極性となり、大きな反発力が
発生して可動電磁石２は上方に追いやられる。これによ
り弁軸６が上方に動き、弁体１６が閉成状態となる。

以上述べた実施例では巻線の直列接続のみを第２ｒＩ！
Ｊに示したが、並列接続も勿論可能である。また、上記
実施例では電磁弁を例に説明したが１本発明はこれに限
らず、２位置動作が必要とされる用途に広く利用するこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、所謂複合形電磁石
から成る可動電磁石と固定電磁石との間の相互の吸引お
よび反発を利用するので、単一の電磁石を用いる従来の
ものよりも吸引力を増大することができ、しかも従来利
用することのできなかった反発力を有効に利用すること
ができ、より一層の高速応答が可能な電磁アクチュエー
タを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電磁アクチュエータの一実施例を
示す構成側断面図、第２ｅｇｌは第１図の固定電磁石お
よび可動電磁石の巻線状態の一例を示す巻線巻回図、第
３図（ａ）、第３図（ｂ）、第４図（ａ）および第４図
（ｂ）は第１図の構成の動作説明図である。 １：固定電磁石 ２：可動電磁石 ３ａ、８ａミニスロット成面 ４ａ　〜４ｄ　、　９ａ　〜９ｄ　ニスロット５ａ　〜
５ｄ、ｌｏａ　〜１０ｄ：巻線６：弁軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一面に複数のスロットを備え隣接するスロット間で互い
   に逆方向の電流が流れるように各スロットに巻線を収め
   た固定電磁石および可動電磁石であって、互いのスロッ
   ト形成面が対向するように配量され励磁による相互の吸
   引または反発で接離する前記固定電磁石および可動電磁
   石と、前記可動電磁石の動きを操作量として取り出す手
   段とを有することを特徴とする電磁アクチュエータ。