JPS6315828B2

JPS6315828B2 -

Info

Publication number: JPS6315828B2
Application number: JP54094588A
Authority: JP
Inventors: Tei Ooyama; Shoji Kawada
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1979-07-24
Publication date: 1988-04-06
Also published as: JPS5619371A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電磁モータに係り、特に、磁性材料
からなる筒状のモータハウジング内に配設した電
磁コイルの両側部に磁性材料からなる固定コア及
びヨークをそれぞれ同軸的に設け、かつこれら固
定コアとヨーク間に該ヨークと半径方向の間隙を
もつて軸方向へ移動可能な磁性材料からなる可動
コアを同軸的に配設して、前記電磁コイルに電流
を付与したときその電流の値に応じて前記可動コ
アが当該可動コアを軸方向へ付勢するバネ部材の
弾撥力に抗して前記固定コアに向けて移動するよ
うにした電磁モータの改良に関する。

従来、この種の電磁モータにおいては、前記電
磁コイルに付与する電流値が一定であつても、可
動コアに作用する軸方向への吸引力が可動コアの
軸方向への移動量に応じて大きく変化し、電磁コ
イルに付与する電流の値の変化に比例して可動コ
アを軸方向へ移動させることができなかつた。

本発明は、かかる点に着目してなされたもの
で、以下にその一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図に示した電磁弁１００は、内燃機関の排
出ガス浄化システムにおける二次空気供給装置に
おいて使用されるものであり、電磁モータ１０と
流量制御弁２０からなる。

電磁モータ１０は、筒状のモータハウジング１
１と、このモータハウジング１１内に配設した電
磁コイル１２と、この電磁コイル１２の左側部に
設けた段付筒状の固定コア１３と電磁コイル１２
の右側部に設けた環状のヨーク１４と、このヨー
ク１４と固定コア１３間に設けた可動コア１５を
主たる構成部材とするものであり、モータハウジ
ング１１の右端にはホルダ１６がガスケツト３１
を介して組付けられている。モータハウジング１
１は、磁性材料からなり、その両端には互いに同
軸的な内孔１１ａ，１１ｂが設けられている。電
磁コイル１２はボビン１２Ａに巻回されて固定コ
ア１３の小径部外周に組付けられている。固定コ
ア１３は、磁性材料からなり、大径部にてモータ
ハウジング１１の内孔１１ａ内に同軸的に嵌合さ
れている。しかして、この固定コア１３の内孔に
は軸受４１が同軸的に圧入嵌合され、また右端部
には軸方向に延在する環状の凹部１３Ａが同軸的
に設けられている。凹部１３Ａは、可動コア１５
に向けて開口しており、ストレートの外壁面１３
ａ、テーパ状の内壁面１３ｂ及び底壁面１３ｃを
有している。ヨーク１４は、磁性材料からなり、
モータハウジング１１の内孔１１ｂ内に同軸的に
嵌合され、ホルダ１６によつて軸方向への移動を
規制されている。ホルダ１６は、アルミニウムか
らなり、モータハウジング１１の内孔１１ｂ内に
同軸的に嵌合され、ビス５１にてモータハウジン
グ１１に固着されている。しかして、このホルダ
１６の内孔には軸受４２が同軸的に圧入嵌合さ
れ、また内側面には可動コア１５の緩衝材として
の環状ゴムシート１７が貼着されている。可動コ
ア１５は、磁性材料からなり、その軸心に貫通固
程した非磁性材料からなる第１のシヤフト１８、
軸受４１と固定コア１３、及び軸受４２とホルダ
１６を介してモータハウジング１１に同軸的かつ
軸方向へ移動可能に支承されており、その右端大
径外周面はヨーク１４の内周面と半径方向の間隙
をもつて対向している。しかして、この可動コア
１５の左端部には軸方向に延在する環状の凸部１
５Ａが同軸的に設けられている。凸部１５Ａは、
固定コア１３に向けて突出していて、凹部１３Ａ
の外壁面１３ａよりわずかに小径の外壁面１５
ａ、凹部１３Ａの内壁面１３ｂと同じ傾斜角のテ
ーパ状内壁面１５ｂ及び先端面１５ｃを有してい
る。

流量制御弁２０は、バルブハウジング２１と、
このバルブハウジング２１の左端部内に組付けた
スリーブ２２と、このスリーブ２２とバルブハウ
ジング２１間に配設した弁体２３と、この弁体２
３を軸方向（右方）へ付勢する予備荷重を付与し
た圧縮コイルスプリング２４を主たる構成部材と
するものであり、バルブハウジング２１の左端に
はホルダ２５がガスケツト３２を介して組付けら
れている。バルブハウジング２１は、アルミニウ
ムからなり、その中央にはエアポンプに接続され
るポート２１ａが設けられ、その左方には大気に
開放されるポート２１ｂが設けられ、その右方に
は内燃機関の排気管に接続されるポート２１ｃが
設けられていて、ポート２１ａとポート２１ｃ間
には弁孔２１ｄを有する弁座２１ｅが設けられて
いる。またこのバルブハウジング２１の左端には
内孔２１ｆ及び環状の突起２１ｇが同軸的かつ弁
座２１ｅに対して直交して設けられ、右端には内
孔２１ｈ及び環状の突起２１ｉが内孔２１ｆ、突
起２１ｇと同軸的に設けられている。しかして、
このバルブハウジング２１は、ガスケツト３３を
介してその突起２１ｉにてモータハウジング１１
の内孔１１ａ内に同軸的に嵌合され、ビス５３に
てモータハウジング１１に固着されていて、両ハ
ウジング１１，２１の軸心は略一致している。ス
リーブ２２は、アルミニウムからなり、バルブハ
ウジング２１の内孔２１ｆ内に同軸的に嵌合さ
れ、ホルダ２５によつて軸方向への移動を規制さ
れ、かつピン２６により回動を規制されている。
またこのスリーブ２２の右端には弁孔２２ａを有
する弁座２２ｂが軸心に対して直交して設けら
れ、上方には通孔２２ｃが設けられている。ホル
ダ２５は、アルミニウムからなり、バルブハウジ
ング２１の突起２１ｇに同軸的に嵌合され、ビス
５２にてバルブハウジング２１に固着されてい
る。しかして、このホルダ２５のボス部内孔には
軸受４３が同軸的に圧入嵌合され、また側壁には
左方（外方）から操作可能なスプリング調整ネジ
２７，２７が螺着されている。弁体２３は、軸方
向に移動してポート２１ａとポート２１ｃ間の連
通開度を制御するものであり、その軸心に気密的
に貫通固定した第２の中空シヤフト２８、軸受４
３とホルダ２５、及びバルブハウジング２１の内
孔２１ｈに同軸的かつ気密的に圧入嵌合した軸受
４４を介してバルブハウジング２１に同軸的かつ
軸方向へ移動可能に支承されている。第２のシヤ
フト２８は、第１のシヤフト１８と同軸的に配設
されかつその右端にて第１のシヤフト１８の左端
に当接しており、その右端部には軸受４４との間
を気密的にシールするベローズ２９が設けられて
いる。なお、この第２のシヤフト２８にはベロー
ズ２９を円滑に伸縮させるための孔２８ａ，２８
ｂが設けられている。

ところで、本実施例においては、上記のように
構成したことにより、電磁モータ１０において、
電磁コイル１２に定電流を付与すると、ヨーク１
４の内周面と可動コア１５の右端大径外周面間、
及び固定コア１３の外壁面１３ａと可動コア１５
の外壁面１５ａ間に生じる吸引力Ｆの和が可動コ
ア１５の左方への移動量Ｓに応じて第２図の特性
線A₁のごとく順次減少し、また固定コア１３の
内壁面１３ｂ、底壁面１３ｃと可動コア１５の内
壁面１５ｂ、先端面１５ｃ間に生じる吸引力Ｆの
和が可動コア１５の左方への移動量Ｓに応じて第
２図の特性線A₂のごとく順次増大し、結果とし
て、第２図の特性線A₀のごとく、比較的大きく
しかも可動コア１５の移動量Ｓに対してあまり変
化しない吸引力Ｆが可動コア１５に作用する。こ
のため、本実施例においては、電磁コイル１２に
付与する電流の値の変化に略比例して可動コア１
５を左方へ移動させることができるとともに、当
該電磁弁１００の作動に支障をきたすことなくス
プリング２４の予備荷重を比較的大きな値とする
ことができ、電磁コイル１２が非励磁状態にある
とき、可動コア１５、弁体２３等が不要に振動し
ないようにすることができる。

また、本実施例においては、上記構成により、
モータハウジング１１内にヨーク１４、可動コア
１５及び固定コア１３を高精度の同心度にて組付
けることが可能であるとともに、バルブハウジン
グ２１内に弁体２３及び両弁座２１ｅ，２２ｂを
高精度の同心度にて配設することが可能であり、
仮りに両ハウジング１１，２１が高精度の同心度
にて組付けられなくても、可動コア１５の軸方向
への円滑なる移動及び制御弁２０の正確なる開度
制御を共に期待することができる。また、本実施
例においては、上記構成により、当該電磁弁１０
０の電磁モータ１０と制御弁２０を別個に組付け
ることが可能であり、分業による生産性の向上を
計ることもできる。

次に、本実施例の作動を説明する。本実施例に
おいて、電磁コイル１２が非励磁状態にあるとき
は、スプリング２４の作用により弁体２３及び可
動コア１５が第１図図示上半分にて示した状態に
あつて、弁孔２１ｄが全閉状態にあり、また弁孔
２２ａが全開状態にある。このため、エアポンプ
から圧送される空気は全て弁孔２２ａを通つてポ
ート２１ｂから大気中にリリースされる。また、
直流電源からの電流を電磁コイル１２に付与すれ
ば、この電磁コイル１２に流れる電流により生じ
る磁束が、モータハウジング１１、固定コア１
３、可動コア１５及びヨーク１４を通る。このた
め、ヨーク１４の内周面と可動コア１５の右端大
径外周面間、固定コア１３の外壁面１３ａと可動
コア１５の外壁面１５ａ間、及び固定コア１３の
内壁面１３ｂ、底壁面１３ｃと可動コア１５の内
壁面１５ｂ、先端面１５ｃ間に前記電流の値に応
じた吸引力がそれぞれ発生し、この吸引力に比例
して可動コア１５がスプリング２４の弾撥力に抗
して左方へ円滑に移動する。このときには、可動
コア１５の移動に応じて弁体２３が左方へ一体的
に移動してポート２１ａとポート２１ｃ間の連通
開度を正確に制御するので、エアポンプから圧送
される空気は流量を制御されてポート２１ｃから
排気管へ供給される。なお、弁体２３が弁座２２
ｂに着座すれば、エアポンプから圧送される空気
は全て排気管へ供給される。

なお、上記実施例においては、固定コア１３に
凹部１３Ａを設け、一方可動コア１５に凸部１５
Ａを設けた例について説明したが本発明の実施に
際しては、固定コアに凸部を設け、一方可動コア
に凹部を設けてもよく、また凹部、凸部の形状を
適宜変更してもよい。また本発明は、上記実施例
に限らず、磁性材料からなる筒状のモータハウジ
ング内に配設した電磁コイルの両側部に磁性材料
からなる固定コア及びヨークをそれぞれ同軸的に
設け、かつこれら固定コアとヨーク間に該ヨーク
と半径方向の間隙をもつて軸方向へ移動可能な磁
性材料からなる可動コアを同軸的に配設して、前
記電磁コイルに電流を付与したときその電流の値
に応じて前記可動コアが当該可動コアを軸方向へ
付勢するバネ部材の弾撥力に抗して前記固定コア
に向けて移動するようにした種々の電磁モータに
実施し得るものである。

要するに、本発明においては、上記種々の電磁
モータにおいて、前記固定コア及び前記可動コア
の対向端部に、それぞれ互いに嵌合し合うストレ
ートの壁面とテーパ状の壁面を有する凹部と凸部
を軸方向に延在して設けたことにその構成上の特
徴があり、これにより、ストレートの壁面間にお
いて得られる吸引力特性（第２図の特性線Ａ１に
て示したようにストロークＳの増大によつて吸引
力Ｆが順次減少する特性）と、テーパ状の壁面間
において得られる吸引力特性（第２図の特性線Ａ
２にて示したようにストロークＳの増大によつて
吸引力Ｆが順次増大する特性）とにより、可動コ
アに作用する軸方向の吸引力を可動コアの全移動
範囲において平坦化することができ、電磁コイル
に付与される電流の値の変化に略比例して可動コ
アを軸方向へ移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断側面図、
第２図は第１図にて示した可動コアに作用する吸
引力の特性を示した特性線図である。符号の説明、１０……電磁モータ、１１……モ
ータハウジング、１２……電磁コイル、１３……
固定コア、１３Ａ……固定コアに設けた凹部、１
４……ヨーク、１５……可動コア、１５Ａ……可
動コアに設けた凸部、２４……圧縮コイルスプリ
ング（バネ部材）。

Claims

【特許請求の範囲】

１磁性材料からなる筒状のモータハウジング内
に配設した電磁コイルの両側部に磁性材料からな
る固定コア及びヨークをそれぞれ同軸的に設け、
かつこれら固定コアとヨーク間に該ヨークと半径
方向の間隙をもつて軸方向へ移動可能な磁性材料
からなる可動コアを同軸的に配設して、前記電磁
コイルに電流を付与したときその電流の値に応じ
て前記可動コアが当該可動コアを軸方向へ付勢す
るバネ部材の弾撥力に抗して前記固定コアに向け
て移動するようにした電磁モータにおいて、前記
固定コア及び前記可動コアの対向端部に、それぞ
れ互いに嵌合し合うストレートの壁面とテーパ状
の壁面を有する凹部と凸部を軸方向に延在して設
けたことを特徴とする電磁モータ。