JP6311618B2

JP6311618B2 - Electromagnetic actuator

Info

Publication number: JP6311618B2
Application number: JP2015007747A
Authority: JP
Inventors: 天野　均; 均天野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2035-01-19
Also published as: JP2016133037A

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、電磁力により出力ピンを駆動する電磁アクチュエータに関する。 The present invention relates to an electromagnetic actuator that is applied to a valve lift adjusting device for an internal combustion engine and drives an output pin by electromagnetic force.

従来、コイルが発生する電磁力により永久磁石を含む可動部を移動させ、出力ピンを駆動す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に開示された電磁アクチュエータでは、コイル（１８）の外周に、金属板をアーチ状に曲げた形状のヨーク（２７）が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electromagnetic actuator that moves a movable part including a permanent magnet by an electromagnetic force generated by a coil and drives an output pin is known.
For example, in the electromagnetic actuator disclosed in Patent Document 1, a yoke (27) in which a metal plate is bent in an arch shape is provided on the outer periphery of the coil (18).

独国ＤＥ２０２００９０１０４９５Ｕ１明細書DE 202009010495U1 specification

特許文献１の電磁アクチュエータでは、ヨークの板厚、及び、永久磁石（２４）の前側のプレート（２２）とヨークとの間の磁気ギャップは、軸方向において一定である。
この構成の電磁アクチュエータをバルブリフト調整装置に適用した場合、出力ピンの後退時、カムシャフトに当接した先端部がカムシャフトのトルクにより後退方向に押し戻される。このとき、所定の引込みストロークの位置まで押し戻された後、引込みストロークの位置から後退限までは、電磁アクチュエータ自体の永久磁石の磁力によって後退する。しかし、ヨークの板厚や、プレートとヨークとの磁気ギャップが一定であるため、引込みストロークの位置から後退限までの引込み力が十分に得られないという問題がある。 In the electromagnetic actuator of Patent Document 1, the thickness of the yoke and the magnetic gap between the front plate (22) of the permanent magnet (24) and the yoke are constant in the axial direction.
When the electromagnetic actuator having this configuration is applied to a valve lift adjusting device, when the output pin is retracted, the tip end abutting on the camshaft is pushed back in the retracting direction by the torque of the camshaft. At this time, after being pushed back to the position of the predetermined retracting stroke, it is retracted by the magnetic force of the permanent magnet of the electromagnetic actuator itself from the position of the retracting stroke to the retreat limit. However, since the thickness of the yoke and the magnetic gap between the plate and the yoke are constant, there is a problem that the retraction force from the retraction stroke position to the retreat limit cannot be obtained sufficiently.

本発明は、上述の問題に鑑みて創作されたものであり、その目的は、可動部の後退時における引込み力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。 The present invention has been created in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic actuator that improves the pull-in force when the movable portion is retracted.

本発明は、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適用され、電磁力により出力ピンを駆動する電磁アクチュエータであって、出力ピンと、永久磁石と、ステータと、コイルと、フロントプレートと、ヨークとを備える。
出力ピンは、バルブリフト調整装置のカムシャフトに対し前進可能に設けられ、且つ、カムシャフトに当接した先端部がカムシャフトのトルクにより後退方向に押し戻される。 The present invention is an electromagnetic actuator that is applied to a valve lift adjustment device that adjusts the lift amount of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine and drives an output pin by electromagnetic force, and includes an output pin, a permanent magnet, a stator, A coil, a front plate, and a yoke are provided.
The output pin is provided so as to be capable of moving forward with respect to the cam shaft of the valve lift adjusting device, and the tip portion in contact with the cam shaft is pushed back in the backward direction by the torque of the cam shaft.

板状の永久磁石は、出力ピンの基端側で軸方向の両端が互いに異なる極性となるように着磁され、出力ピンと共に移動する可動部の一部を構成する。
ステータは、軟磁性体で形成され、永久磁石に対し出力ピンとは反対側に設けられる。
コイルは、通電時、永久磁石の磁界と逆方向の磁界を生成しステータと永久磁石との間に反発力を発生させる。 The plate-like permanent magnet is magnetized so that both ends in the axial direction have different polarities on the base end side of the output pin, and constitutes a part of a movable part that moves together with the output pin.
The stator is formed of a soft magnetic material, and is provided on the side opposite to the output pin with respect to the permanent magnet.
The coil generates a repulsive force between the stator and the permanent magnet by generating a magnetic field opposite to the magnetic field of the permanent magnet when energized.

フロントプレートは、軟磁性体で形成され、永久磁石の出力ピン側で永久磁石に接合されて可動部の一部を構成し、永久磁石の外径より大きな外径を有する。
ヨークは、軟磁性体で筒状に形成され、フロントプレートの外周壁と対向する内周壁を有し、ステータ及びフロントプレートを経由する磁気回路を形成する。
そして、ヨークの内周壁に、可動部が後退限に近づくときフロントプレートの外周壁との間の磁気ギャップが小さくなるように径内方向に突出する凸部が設けられていることを特徴とする。 The front plate is formed of a soft magnetic material, and is joined to the permanent magnet on the output pin side of the permanent magnet to constitute a part of the movable portion, and has an outer diameter larger than the outer diameter of the permanent magnet.
The yoke is formed of a soft magnetic material in a cylindrical shape, has an inner peripheral wall facing the outer peripheral wall of the front plate, and forms a magnetic circuit that passes through the stator and the front plate.
Further, the inner peripheral wall of the yoke is provided with a convex portion that protrudes radially inward so that the magnetic gap between the movable portion and the outer peripheral wall of the front plate becomes smaller when the movable portion approaches the retreat limit. .

本発明では、ヨークの内周壁に凸部が設けられることにより、可動部が後退限に近づくときの磁気ギャップが小さくなり、吸引力が増加する。したがって、出力ピンがカムシャフトのトルクによって押し戻された後、可動部を後退限まで後退させる引込み力を向上させることができる。 In the present invention, since the convex portion is provided on the inner peripheral wall of the yoke, the magnetic gap when the movable portion approaches the retreat limit is reduced, and the attractive force is increased. Therefore, after the output pin is pushed back by the torque of the camshaft, it is possible to improve the pull-in force for moving the movable part back to the backward limit.

好ましくは、本発明の電磁アクチュエータは、軟磁性体で形成され、可動部の前進限においてフロントプレートが当接するスリーブをさらに備える。そして、ヨークの内周壁における凸部よりもスリーブ側に、可動部が前進限に近づくときフロントプレートの外周壁との間の磁気ギャップが小さくなるように径内方向にシフトする段部が設けられている。 Preferably, the electromagnetic actuator according to the present invention further includes a sleeve formed of a soft magnetic material and abutted with the front plate at the forward limit of the movable portion. A step portion is provided on the sleeve side of the convex portion on the inner peripheral wall of the yoke so as to shift in the radial direction so that the magnetic gap between the movable portion and the outer peripheral wall of the front plate becomes smaller when the movable portion approaches the forward limit. ing.

ヨークの内周壁にさらに段部が設けられることにより、可動部が前進限に近づくときの磁気ギャップが小さくなり、吸引力が増加する。したがって、可動部の前進時の作動性を向上させることができる。 By providing a step portion on the inner peripheral wall of the yoke, the magnetic gap when the movable portion approaches the forward limit is reduced, and the attractive force is increased. Therefore, the operability when the movable part moves forward can be improved.

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における、図３のＩ−Ｃ１−Ｃ２−Ｉ線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line I-C1-C2-I in FIG. 3 when the electromagnetic actuator according to the first embodiment of the present invention is not energized. 図１の電磁アクチュエータの第１コイル通電時の断面図である。It is sectional drawing at the time of the 1st coil energization of the electromagnetic actuator of FIG. 図１、図２のＩＩＩ方向矢視図（平面図）である。FIG. 3 is a view (plan view) taken along a direction III in FIGS. 1 and 2. 図１のＩＶ方向矢視図（側面図）である。It is an IV direction arrow line view (side view) of FIG. 本発明の第１実施形態による電磁アクチュエータを１ピン式の構成で表した模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an electromagnetic actuator according to a first embodiment of the present invention with a 1-pin configuration. 図５の電磁アクチュエータの可動部のストロークと吸引力との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the stroke of the movable part of the electromagnetic actuator of FIG. 5, and attraction | suction force. 本発明の第２実施形態による電磁アクチュエータの模式断面図である。It is a schematic cross section of the electromagnetic actuator by 2nd Embodiment of this invention. 図７の電磁アクチュエータの可動部のストロークと吸引力との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the stroke of the movable part of the electromagnetic actuator of FIG. 7, and attraction | suction force. 本発明のその他の実施形態による電磁アクチュエータの凸部形状を示す図である。It is a figure which shows the convex part shape of the electromagnetic actuator by other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態による電磁アクチュエータを図面に基づいて説明する。この電磁アクチュエータは、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適用される。 Hereinafter, an electromagnetic actuator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This electromagnetic actuator is applied to a valve lift adjustment device that adjusts the lift amount of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine.

（第１実施形態）
第１実施形態の電磁アクチュエータの構成について、図１〜図５を参照して説明する。
図１〜図４に示すように、本実施形態の電磁アクチュエータ２１は、「２ピン式」の電磁アクチュエータであり、２本の出力ピン６０１、６０２のいずれか一方をバルブリフト調整装置のカムシャフト９４に対して作動させる。 (First embodiment)
The configuration of the electromagnetic actuator according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 to 4, the electromagnetic actuator 21 of the present embodiment is a “2-pin type” electromagnetic actuator, and either one of the two output pins 601 and 602 is connected to a camshaft of a valve lift adjusting device. Actuate against 94.

２本の出力ピン６０１、６０２を個別に駆動するため、電磁アクチュエータ２１は、コイル３１１、３１２等を含む静止部２３１、２３２と、永久磁石４０１、４０２等を含む可動部２４１、２４２とを２組備えている。したがって、共通に設けられる一部の部材を除き、多くの構成部材は２つずつ設けられている。しかし、本実施形態の構成を説明する上で２組を区別する必要はないため、図１〜図４では、同種の構成部材に基本的に同一の２桁符号を付す。 In order to individually drive the two output pins 601 and 602, the electromagnetic actuator 21 includes two stationary parts 231 and 232 including coils 311 and 312, and movable parts 241 and 242 including permanent magnets 401 and 402. Has a set. Therefore, many constituent members are provided two by two except for some members provided in common. However, since it is not necessary to distinguish the two sets in describing the configuration of the present embodiment, the same two-digit code is basically attached to the same type of component in FIGS.

ただし、２ピン式電磁アクチュエータ２１の作用の説明のため、特定の部材の符号には３桁目に「１」又は「２」の数字を付して区別する。また、符号末尾が「１」の部材の名称の前に「第１」、符号末尾が「２」の部材の名称の前に「第２」を付けて記す。具体的には、上の段落に記載した「静止部２３１、２３２」、「可動部２４１、２４２」、「コイル３１１、３１２」、「永久磁石４０１、４０２」及び「出力ピン６０１、６０２」の５部材について、図１〜図４で「第１、第２」を区別して図示する。
その他、ヨークについては、部材全体を「ヨーク３５」とした上で、第１コイル３０１を覆い第１静止部２３１を構成する部分を「第１ヨーク部３５１」、第２コイル３０２を覆い第２静止部２３２を構成する部分を「第２ヨーク部３５２」とする。 However, for the explanation of the operation of the 2-pin electromagnetic actuator 21, the reference numerals of specific members are distinguished by attaching the number “1” or “2” to the third digit. In addition, “first” is added before the name of the member whose code end is “1”, and “second” is added before the name of the member whose reference end is “2”. Specifically, the “stationary parts 231 and 232”, “movable parts 241 and 242”, “coils 311 and 312”, “permanent magnets 401 and 402”, and “output pins 601 and 602” described in the above paragraph. The five members are illustrated by distinguishing “first, second” in FIGS.
In addition, with respect to the yoke, the entire member is made “yoke 35”, the first coil 301 is covered and the portion constituting the first stationary portion 231 is made “first yoke portion 351”, and the second coil 302 is covered second. A portion constituting the stationary portion 232 is referred to as a “second yoke portion 352”.

図１〜図４に対し、図５は、電磁アクチュエータ２１の細かな作用を説明するために、断面図の片側だけを抜き出して模式的に示した図である。また、図５は、本実施形態の構成を、１本の出力ピン６０を駆動する「１ピン式」の電磁アクチュエータに適用してもよいことを意味する。図５では、上記５部材の符号末尾にも「１」又は「２」を付さない。また、以下の文中で２組の部材に共通する説明では、符号末尾に「１」又は「２」を付さないで記す。 In contrast to FIGS. 1 to 4, FIG. 5 is a diagram schematically showing only one side of the cross-sectional view in order to explain the fine operation of the electromagnetic actuator 21. FIG. 5 also means that the configuration of the present embodiment may be applied to a “1-pin type” electromagnetic actuator that drives one output pin 60. In FIG. 5, “1” or “2” is not added to the end of the reference numerals of the five members. Moreover, in the following description common to two sets of members, “1” or “2” is not added to the end of the reference numerals.

また、作動や位置関係の説明に用いる用語として、出力ピン６０がカムシャフト９４に近づく方向に作動することを「前進する」といい、出力ピン６０がカムシャフト９４から離れる方向に作動することを「後退する」という。図１は、第１出力ピン６０１及び第２出力ピン６０２がいずれも後退限にある状態を示し、図２は、第１出力ピン６０１が前進限にあり、第２出力ピン６０２が後退限にある状態を示している。
さらに、出力ピン６０のカムシャフト９４側の端部を先端部６４といい、先端部６４とは反対側の端部を基端部６１という。 Further, as a term used to describe the operation and the positional relationship, the operation of the output pin 60 in the direction approaching the camshaft 94 is referred to as “advance”, and the operation of the output pin 60 in the direction away from the camshaft 94. “Retreat”. FIG. 1 shows a state in which both the first output pin 601 and the second output pin 602 are in the backward limit. FIG. 2 shows that the first output pin 601 is in the forward limit and the second output pin 602 is in the backward limit. It shows a certain state.
Furthermore, the end of the output pin 60 on the camshaft 94 side is referred to as a distal end portion 64, and the end opposite to the distal end portion 64 is referred to as a proximal end portion 61.

バルブリフト調整装置の全体構成は周知であるため、図示及び詳しい説明を省略する。電磁アクチュエータは、回転軸をＡｘとするカムシャフト９４の回転に伴って出力ピン６０が短径Ｒａ側に対向しているとき、コイル３１に通電して発生する電磁力により出力ピン６０を前進させる。 Since the overall configuration of the valve lift adjusting device is well known, illustration and detailed description thereof are omitted. The electromagnetic actuator advances the output pin 60 by the electromagnetic force generated by energizing the coil 31 when the output pin 60 faces the short-diameter Ra side with the rotation of the camshaft 94 whose rotation axis is Ax. .

一方、出力ピン６０の先端部６４がカムシャフト９４に当接した状態で長径Ｒｂ側が出力ピン６０に向くようにカムシャフト９４が回転すると、出力ピン６０は、カムシャフト９４のトルクにより後退方向に押し戻される。このとき、引込みストロークＬｕの位置までは押し戻され、引込みストロークＬｕの位置から後退限までは、電磁アクチュエータ自体の永久磁石４０の磁力によって後退する。 On the other hand, when the camshaft 94 is rotated so that the long diameter Rb side faces the output pin 60 with the distal end portion 64 of the output pin 60 in contact with the camshaft 94, the output pin 60 is moved backward by the torque of the camshaft 94. Pushed back. At this time, it is pushed back to the position of the retracting stroke Lu, and retracts from the position of the retracting stroke Lu to the retreat limit by the magnetic force of the permanent magnet 40 of the electromagnetic actuator itself.

続いて、電磁アクチュエータの詳細な構成について説明する。電磁アクチュエータは、大きく分けて、図示しないエンジンヘッド等に固定される静止部２３と、軸方向に往復移動する可動部２４及び出力ピン６０とに分けられる。ここで、本明細書では出力ピン６０を可動部２４に含めず、別に扱うこととする。 Next, a detailed configuration of the electromagnetic actuator will be described. The electromagnetic actuator is roughly divided into a stationary part 23 fixed to an engine head or the like (not shown), a movable part 24 that reciprocates in the axial direction, and an output pin 60. Here, in this specification, the output pin 60 is not included in the movable part 24 but is handled separately.

第１静止部２３１及び第１可動部２４１は第１コイル軸Ｃ１に対して同軸に設けられており、第２静止部２３２及び第２可動部２４２は第２コイル軸Ｃ２に対して同軸に設けられている。一方、第１出力ピン６０１の第１ピン軸Ｐ１、第２出力ピン６０２の第２ピン軸Ｐ２は、それぞれ第１コイル軸Ｃ１、第２コイル軸Ｃ２に対して、電磁アクチュエータ２１の中心寄りに偏心している。したがって、ピン軸Ｐ１、Ｐ２間のピッチは、コイル軸Ｃ１、Ｃ２間のピッチよりも短い。 The first stationary part 231 and the first movable part 241 are provided coaxially with respect to the first coil axis C1, and the second stationary part 232 and the second movable part 242 are provided coaxially with respect to the second coil axis C2. It has been. On the other hand, the first pin axis P1 of the first output pin 601 and the second pin axis P2 of the second output pin 602 are closer to the center of the electromagnetic actuator 21 than the first coil axis C1 and the second coil axis C2, respectively. Eccentric. Therefore, the pitch between the pin axes P1 and P2 is shorter than the pitch between the coil axes C1 and C2.

静止部２３は、コイル３１、ステータ３２、ヨーク３５等を含む。なお、コイル３１の巻線が巻回される樹脂製のボビンやコイル３１の周囲に形成され絶縁性を確保する樹脂モールド部等の構成は周知であるため、図示を省略する。
コイル３１に対し可動部２４と反対側には、コネクタ部２７が設けられている。外部の電源からコネクタ部２７のターミナルを経由して通電されることにより、コイル３１は磁界を生成する。この磁界により発生する電磁力の作用については後述する。なお、図１、図２におけるコネクタ部２７の断面図示を省略する。 The stationary part 23 includes a coil 31, a stator 32, a yoke 35, and the like. In addition, since the structure of the resin bobbin around which the coil | winding of the coil 31 is wound, the resin mold part etc. which are formed around the coil 31 and ensure insulation is well-known, illustration is abbreviate | omitted.
A connector portion 27 is provided on the side opposite to the movable portion 24 with respect to the coil 31. The coil 31 generates a magnetic field when energized from an external power source via the terminal of the connector unit 27. The action of the electromagnetic force generated by this magnetic field will be described later. Note that the cross-sectional illustration of the connector portion 27 in FIGS. 1 and 2 is omitted.

ステータ３２は、軟磁性体で形成され、永久磁石４０に対し出力ピン６０の基端側に設けられる。ステータ３２の大部分はコイル３１の径内側に位置し、コイルコアとして機能する。ステータ３２の可動部２４側の端部には、外径が比較的大きく、複合シャフト４１のリアプレート部４３と広い面積で対向する対向部３４が形成されている。また、ステータ３２には、対向部３４側に開口する軸方向のガイド穴３３が形成されている。 The stator 32 is formed of a soft magnetic material and is provided on the proximal end side of the output pin 60 with respect to the permanent magnet 40. Most of the stator 32 is positioned inside the diameter of the coil 31 and functions as a coil core. At the end of the stator 32 on the movable portion 24 side, a facing portion 34 having a relatively large outer diameter and facing the rear plate portion 43 of the composite shaft 41 over a wide area is formed. The stator 32 is formed with an axial guide hole 33 that opens to the facing portion 34 side.

ヨーク３５は、軟磁性体で、全体として２組のコイル３１１、３１２を囲む筒状に形成されている。そのうち第１ヨーク部３５１は、第１コイル３１１及び第１可動部２４１とほぼ同軸に、第２ヨーク部３５２は、第２コイル３１２及び第２可動部２４２とほぼ同軸に形成されている。ヨーク３５は、ステータ３２の対向部３４と反対側でステータ３２と当接又は近接し、相互に磁気が伝達される。 The yoke 35 is a soft magnetic material and is formed in a cylindrical shape surrounding the two sets of coils 311 and 312 as a whole. Of these, the first yoke part 351 is formed substantially coaxially with the first coil 311 and the first movable part 241, and the second yoke part 352 is formed substantially coaxially with the second coil 312 and the second movable part 242. The yoke 35 is in contact with or close to the stator 32 on the side opposite to the facing portion 34 of the stator 32, and magnetism is transmitted to each other.

ヨーク３５の内側には、可動部２４１、２４２が作動可能な作動室３０が形成される。作動室３０の軸方向範囲では、ヨーク３５の内周壁３６は、ほぼ直筒状に、すなわち内周壁３６の内径がほぼ一定となるように形成され、後述するフロントプレート４５の外周壁４６と基本的に対向している。ただし、第１ヨーク部３５１と第２ヨーク部３５２との接続部３５５では壁が切り欠かれており、これとのバランスを取るため、コイル軸Ｃ１、Ｃ２を挟んで接続部３５５と反対側に、切欠部３５３、３５４が形成されている。
切欠部３５３、３５４及び接続部３５５を除く部分では、ヨーク３５は、ステータ３２及びフロントプレート４５を経由する磁気回路を形成する。 A working chamber 30 in which the movable parts 241 and 242 are operable is formed inside the yoke 35. In the axial range of the working chamber 30, the inner peripheral wall 36 of the yoke 35 is formed in a substantially cylindrical shape, that is, so that the inner diameter of the inner peripheral wall 36 is substantially constant, and is basically different from the outer peripheral wall 46 of the front plate 45 described later. Opposite to. However, the connection portion 355 between the first yoke portion 351 and the second yoke portion 352 is notched, and in order to balance with this, on the opposite side of the connection portion 355 across the coil axes C1 and C2. Notches 353 and 354 are formed.
In the portion excluding the cutout portions 353 and 354 and the connection portion 355, the yoke 35 forms a magnetic circuit that passes through the stator 32 and the front plate 45.

さらに、ヨーク３５の内周壁３６には径内方向に突出する凸部３７が設けられている。凸部３７は、可動部２４が後退限の少し手前にあるときから後退限にあるときにかけて、フロントプレート４５の外周壁４６に対向する位置に設けられている。また、凸部３７が外周壁４６と対向したときの隙間は、互いに干渉しない程度の最小限の寸法に設定されている。これにより、可動部２４が後退限に近づき凸部３７が外周壁４６と対向したとき、ヨーク３５とフロントプレート４５との間の磁気ギャップが小さくなる。
また、ヨーク３５のスリーブ７０側の開口部には、鍔部３９が形成されている。 Further, the inner peripheral wall 36 of the yoke 35 is provided with a convex portion 37 protruding in the radially inward direction. The convex portion 37 is provided at a position facing the outer peripheral wall 46 of the front plate 45 from when the movable portion 24 is slightly in front of the retreat limit to when it is in the retreat limit. Further, the gap when the convex portion 37 faces the outer peripheral wall 46 is set to a minimum dimension so as not to interfere with each other. Thereby, when the movable part 24 approaches the retreat limit and the convex part 37 faces the outer peripheral wall 46, the magnetic gap between the yoke 35 and the front plate 45 becomes small.
A flange 39 is formed in the opening of the yoke 35 on the sleeve 70 side.

スリーブ７０は、軟磁性体で形成され、基部７１及び筒部７３を含む。基部７１のコイル３１側の端面７２は、フロントプレート４５の前端面４５７（図５参照）と対向する。筒部７３は、基部７１から突出し、先端面７４がカムシャフト９４に対向している。筒部７３には、２本の出力ピン６０１、６０２が挿通される挿通穴７５が互いに平行に形成されている。 The sleeve 70 is formed of a soft magnetic material, and includes a base 71 and a cylindrical portion 73. The end surface 72 of the base 71 on the coil 31 side faces the front end surface 457 of the front plate 45 (see FIG. 5). The cylindrical portion 73 protrudes from the base portion 71, and the distal end surface 74 faces the camshaft 94. The cylindrical portion 73 is formed with insertion holes 75 through which the two output pins 601 and 602 are inserted in parallel to each other.

次に可動部２４の説明に移る。可動部２４は、永久磁石４０、複合シャフト４１、フロントプレート４５、及び固定部材５６を含み、一体に移動する。
永久磁石４０は、径方向の断面形状が円形の板状である。図１、図２に示すように、例えば第１永久磁石４０１は、リアプレート部４３側がＮ極、フロントプレート４５側がＳ極というように軸方向に着磁されている。逆に、第２永久磁石４０２は、リアプレート部４３側がＳ極、フロントプレート４５側がＮ極というように着磁されている。
なお、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極配置は同じ向きとしてもよい。磁極配置を同じ向きとする形態について、実施形態の効果の説明の中で言及する。 Next, the description of the movable unit 24 will be made. The movable portion 24 includes a permanent magnet 40, a composite shaft 41, a front plate 45, and a fixed member 56, and moves integrally.
The permanent magnet 40 is a plate having a circular cross section in the radial direction. As shown in FIGS. 1 and 2, for example, the first permanent magnet 401 is magnetized in the axial direction such that the rear plate 43 side has an N pole and the front plate 45 side has an S pole. On the contrary, the second permanent magnet 402 is magnetized so that the rear plate portion 43 side is S-pole and the front plate 45 side is N-pole.
In addition, the magnetic pole arrangement of adjacent permanent magnets 401 and 402 may be the same. A form in which the magnetic pole arrangement is in the same direction will be mentioned in the description of the effect of the embodiment.

複合シャフト４１は、軟磁性体で形成され、シャフト部４２及びリアプレート部４３が一体に形成されている。
シャフト部４２は、ステータ３２のガイド穴３３に摺動可能に収容されている。可動部２４の作動時にシャフト部４２がガイド穴３３に案内されるため、可動部２４は、位置決めされつつ直進する。図１、図２に示すように、可動部２４の後退限から前進限までの移動範囲にわたって、シャフト部４２の少なくとも一部がステータ３２とラップする。
また、シャフト部４２は、軸方向に貫通する呼吸穴４２５が形成されている。 The composite shaft 41 is formed of a soft magnetic material, and the shaft portion 42 and the rear plate portion 43 are integrally formed.
The shaft portion 42 is slidably accommodated in the guide hole 33 of the stator 32. Since the shaft portion 42 is guided to the guide hole 33 when the movable portion 24 is operated, the movable portion 24 advances straight while being positioned. As shown in FIGS. 1 and 2, at least a part of the shaft portion 42 wraps with the stator 32 over the range of movement of the movable portion 24 from the backward limit to the forward limit.
The shaft portion 42 is formed with a breathing hole 425 penetrating in the axial direction.

リアプレート部４３は、シャフト部４２から略直角に折れ曲がって径外方向に広がり、永久磁石４０のコイル３１側で永久磁石４０に接合されている。
フロントプレート４５は、軟磁性体で形成され、永久磁石４０の出力ピン６０側で永久磁石４０に接合されている。上述の第１永久磁石４０１の磁極配置の場合、リアプレート部４３はＮ極、フロントプレート４５はＳ極とみなされる。 The rear plate portion 43 is bent at a substantially right angle from the shaft portion 42 and extends radially outward, and is joined to the permanent magnet 40 on the coil 31 side of the permanent magnet 40.
The front plate 45 is formed of a soft magnetic material and is joined to the permanent magnet 40 on the output pin 60 side of the permanent magnet 40. In the case of the magnetic pole arrangement of the first permanent magnet 401 described above, the rear plate portion 43 is regarded as the N pole and the front plate 45 is regarded as the S pole.

図５に示すように、リアプレート部４３のコイル３１側の端面を後端面４３３、フロントプレート４５のスリーブ７０側の端面を前端面４５７という。また、リアプレート部４３の永久磁石４０側の端面を接合面４３４、フロントプレート４５の永久磁石４０側の端面を接合面４５４という。
さらに、永久磁石４０及びフロントプレート４５は、それぞれ中心部に、呼吸穴４２５に連通する連通穴４０５、４５５が形成されている。 As shown in FIG. 5, the end surface on the coil 31 side of the rear plate portion 43 is called a rear end surface 433, and the end surface on the sleeve 70 side of the front plate 45 is called a front end surface 457. Further, the end surface on the permanent magnet 40 side of the rear plate portion 43 is referred to as a joining surface 434, and the end surface on the permanent magnet 40 side of the front plate 45 is referred to as a joining surface 454.
Further, the permanent magnet 40 and the front plate 45 are formed with communication holes 405 and 455 communicating with the breathing hole 425 at the center.

固定部材５６は、非磁性体で形成され、例えば溶接によってリアプレート部４３の外周壁とフロントプレート４５の外周壁４６との間に跨がって固定される。これにより、複合シャフト４１のリアプレート部４３、永久磁石４０及びフロントプレート４５は、一体をなす。なお、固定部材５６の断面に付した破線のハッチングは、非磁性体を表している。 The fixing member 56 is formed of a nonmagnetic material and is fixed across the outer peripheral wall of the rear plate portion 43 and the outer peripheral wall 46 of the front plate 45 by, for example, welding. Thereby, the rear plate part 43, the permanent magnet 40, and the front plate 45 of the composite shaft 41 are integrated. In addition, the broken-line hatching attached | subjected to the cross section of the fixing member 56 represents the nonmagnetic material.

出力ピン６０は、コイル軸Ｃと偏芯したピン軸Ｐにおいて、スリーブ７０の挿通穴７５に摺動可能に挿通されている。本実施形態の出力ピン６０は、軟磁性体で可動部２４とは別体に形成されており、永久磁石４０の磁力により、基端部６１がフロントプレート４５の前端面４５７に吸引されている。基端部６１がフロントプレート４５に吸引された出力ピン６０は、可動部２４の前進に伴って共に前進する。 The output pin 60 is slidably inserted into the insertion hole 75 of the sleeve 70 on the pin axis P eccentric with the coil axis C. The output pin 60 of the present embodiment is a soft magnetic body and is formed separately from the movable portion 24, and the base end portion 61 is attracted to the front end surface 457 of the front plate 45 by the magnetic force of the permanent magnet 40. . The output pins 60 with the proximal end portion 61 sucked by the front plate 45 advance together with the advancement of the movable portion 24.

可動部２４の作動について、主として図５を参照し、さらに図１、図２の第１可動部２４１を参照して説明する。図５では、永久磁石４０のリアプレート部４３側がＮ極、フロントプレート４５側がＳ極の場合を例示するが、逆の磁極配置でも同様である。
図５に示すように、永久磁石４０の磁束は、リアプレート部４３の後端面４３３からステータ３２の対向部端面３４０に直接向かう経路ΦＭｄ、及び、シャフト部４２を経由しガイド穴３３の内壁に向かう経路ΦＭｓの２つの磁気経路を通ってステータ３２に伝達される。 The operation of the movable portion 24 will be described mainly with reference to FIG. 5 and further with reference to the first movable portion 241 in FIGS. 1 and 2. FIG. 5 illustrates the case where the rear plate 43 side of the permanent magnet 40 is N-pole and the front plate 45 side is S-pole, but the same applies to the reverse magnetic pole arrangement.
As shown in FIG. 5, the magnetic flux of the permanent magnet 40 passes through the path ΦMd directly from the rear end surface 433 of the rear plate portion 43 to the facing end surface 340 of the stator 32 and the shaft portion 42 to the inner wall of the guide hole 33. It is transmitted to the stator 32 through the two magnetic paths of the path ΦMs toward.

図１に示す非通電状態では、直接経路ΦＭｄでの磁気吸引力が最大となり、可動部２４は、リアプレート部４３がステータ３２の対向部３４に当接する後退限に保持される。この磁気吸引力は、少なくとも、引込みストロークＬｕの位置から後退限まで可動部２４を吸引可能となるように設定される。こうして、図５に破線矢印ΦＭで示すように「永久磁石４０のＮ極→リアプレート部４３（→シャフト部４２）→ステータ３２→ヨーク３５→フロントプレート４５→永久磁石４０のＳ極」というルートで磁気回路が生成される。 In the non-energized state shown in FIG. 1, the magnetic attractive force in the direct path ΦMd is maximized, and the movable portion 24 is held at the retreat limit where the rear plate portion 43 contacts the facing portion 34 of the stator 32. This magnetic attraction force is set so that at least the movable portion 24 can be attracted from the position of the drawing stroke Lu to the retreat limit. Thus, as indicated by a broken line arrow ΦM in FIG. 5, the route “N pole of permanent magnet 40 → rear plate portion 43 (→ shaft portion 42) → stator 32 → yoke 35 → front plate 45 → S pole of permanent magnet 40”. A magnetic circuit is generated.

この磁気回路において、ヨーク３５の内周壁３６とフロントプレート４５の外周壁４６との隙間は、磁気ギャップができるだけ小さくなるように設定されることが好ましい。
一方、ヨーク３５の内周壁３６とリアプレート部４３及び永久磁石４０との間は、磁気が短絡することを防止するため、磁気ギャップを大きめに確保する必要がある。そのため、フロントプレート４５の外径は、永久磁石４０の外径よりも大きく形成されている。 In this magnetic circuit, the gap between the inner peripheral wall 36 of the yoke 35 and the outer peripheral wall 46 of the front plate 45 is preferably set so that the magnetic gap is as small as possible.
On the other hand, it is necessary to secure a large magnetic gap between the inner peripheral wall 36 of the yoke 35 and the rear plate portion 43 and the permanent magnet 40 in order to prevent magnetism from being short-circuited. Therefore, the outer diameter of the front plate 45 is formed larger than the outer diameter of the permanent magnet 40.

したがって、可動部２４が後退限に近づき、フロントプレート４５の外周壁４６が凸部３７と対向すると、ヨーク３５とフロントプレート４５との間では局所的に磁気ギャップが小さくなる。しかし、ヨーク３５とリアプレート部４３及び永久磁石４０との間の磁気ギャップは、比較的大きなままである。 Therefore, when the movable portion 24 approaches the retreat limit and the outer peripheral wall 46 of the front plate 45 faces the convex portion 37, the magnetic gap is locally reduced between the yoke 35 and the front plate 45. However, the magnetic gap between the yoke 35 and the rear plate portion 43 and the permanent magnet 40 remains relatively large.

コイル３１は、通電時、永久磁石４０の磁界と逆方向の磁界を生成する。例えば図５に示す磁極配置の場合、ステータ３２のコネクタ部２７側がＳ極、対向部３４側がＮ極となる磁界を生成する。言い換えれば、そのような磁界が生成されるように、コイル３１の巻線方向や電流の通電方向が設定される。
すると、リアプレート部４３とステータ３２の対向部３４とが同極となるため、リアプレート部４３の後端面４３３とステータ３２の対向部端面３４０との間に電磁力としての反発力が発生する。この反発力によって、可動部２４は、後退限から前進する。そして、可動部２４と共に出力ピン６０が前進する。 The coil 31 generates a magnetic field in the opposite direction to the magnetic field of the permanent magnet 40 when energized. For example, in the case of the magnetic pole arrangement shown in FIG. 5, a magnetic field is generated in which the connector portion 27 side of the stator 32 is an S pole and the facing portion 34 side is an N pole. In other words, the winding direction of the coil 31 and the energization direction of the current are set so that such a magnetic field is generated.
Then, since the rear plate portion 43 and the facing portion 34 of the stator 32 have the same polarity, a repulsive force as an electromagnetic force is generated between the rear end surface 433 of the rear plate portion 43 and the facing portion end surface 340 of the stator 32. . Due to this repulsive force, the movable part 24 moves forward from the backward limit. Then, the output pin 60 moves forward together with the movable portion 24.

例えば第１コイル３１１に通電すると、図２に示すように、第１出力ピン６０１が前進する。同様に、第２コイル３１２に通電すると第２出力ピン６０２が前進する。このように、電磁アクチュエータ２１は、通電するコイル３１１、３１２を切り替え、２つの出力ピン６０１、６０２のいずれか一方を択一的に作動させる。
可動部２４の作動によってフロントプレート４５の前端面４５７がスリーブ７０の端面７２に近づくと、図２に示すように、前端面４５７とスリーブ端面７２とが磁気吸引力によって当接し、可動部２４は前進限に保持される。 For example, when the first coil 311 is energized, the first output pin 601 moves forward as shown in FIG. Similarly, when the second coil 312 is energized, the second output pin 602 moves forward. As described above, the electromagnetic actuator 21 switches the energized coils 311 and 312 to selectively operate one of the two output pins 601 and 602.
When the front end surface 457 of the front plate 45 approaches the end surface 72 of the sleeve 70 by the operation of the movable portion 24, the front end surface 457 and the sleeve end surface 72 come into contact with each other by magnetic attraction as shown in FIG. It is held at the forward limit.

可動部２４の作動の途中、リアプレート部４３の後端面４３３がステータ３２の対向部端面３４０から離れるに連れ、直接経路ΦＭｄにおける反発力は急激に低下する。一方、シャフト部４２を経由するΦＭｓでは、シャフト部４２の少なくとも一部が可動部２４の後退限から前進限までの移動範囲にわたってステータ３２とラップするため、反発力の低下が比較的小さく抑えられる。 During the operation of the movable portion 24, the repulsive force in the direct path ΦMd rapidly decreases as the rear end surface 433 of the rear plate portion 43 moves away from the opposed portion end surface 340 of the stator 32. On the other hand, in ΦMs passing through the shaft portion 42, at least a part of the shaft portion 42 wraps with the stator 32 over the movement range from the backward limit to the forward limit of the movable portion 24, so that the reduction of the repulsive force can be suppressed to be relatively small. .

その後、出力ピン６０がカムシャフト９４のトルクにより押し戻され、可動部２４が図５に示すように位置したとき、フロントプレート４５の外周壁４６は、凸部３７と対向するため、内周壁３６との磁気ギャップが小さくなる。したがって、磁気回路ΦＭを磁気が通りやすくなる。 Thereafter, when the output pin 60 is pushed back by the torque of the camshaft 94 and the movable portion 24 is positioned as shown in FIG. 5, the outer peripheral wall 46 of the front plate 45 faces the convex portion 37. The magnetic gap becomes smaller. Therefore, magnetism easily passes through the magnetic circuit ΦM.

（効果）
本実施形態の電磁アクチュエータ２１の効果について、図６を参照して説明する。
（１）図６は、可動部２４のストロークと、永久磁石４０の吸引力特性との関係を示した図である。横軸のストローク０は後退限を示し、ストロークＬｍａｘは前進限を示す。縦軸は、吸引力０の線を基準として、正方向に大きいほど後退方向への吸引力が大きく、負方向に大きいほど前進方向への吸引力が大きいことを意味する。 (effect)
The effect of the electromagnetic actuator 21 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
(1) FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the stroke of the movable portion 24 and the attractive force characteristics of the permanent magnet 40. The stroke 0 on the horizontal axis indicates the backward limit, and the stroke Lmax indicates the forward limit. The vertical axis means that the suction force in the backward direction is larger as it is larger in the positive direction and the suction force in the forward direction is larger as it is larger in the negative direction, with reference to the line of the suction force 0.

破線Ｒｅｆは、内周壁３６に凸部３７を設けない形態での参照特性を示す。前進側で、破線Ｒｅｆは実線Ａと重なっている。ストロークがＬ１以下の位置では、後退限に近づくにしたがって正方向の吸引力（引込み力）が増加し、ストロークがＬ４以上の位置では、前進限に近づくにしたがって負方向の吸引力が増加する。ストロークがＬ１からＬ４までの中間位置では、いずれの方向の吸引力も発生しない。 A broken line Ref indicates a reference characteristic in a form in which the convex portion 37 is not provided on the inner peripheral wall 36. On the forward side, the broken line Ref overlaps the solid line A. At a position where the stroke is L1 or less, the suction force (retraction force) in the positive direction increases as it approaches the retreat limit, and at a position where the stroke is L4 or more, the suction force in the negative direction increases as it approaches the advance limit. At the intermediate position where the stroke is from L1 to L4, no suction force in any direction is generated.

実線Ａは、内周壁３６に凸部３７を設けた第１実施形態において、図１、図２に示すとおり、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を逆向きに配置した場合の特性を示す。
第１実施形態では、可動部２４が後退限に近づくとき、内周壁３６と外周壁４６との磁気ギャップが小さくなり、図５に示す磁気回路ΦＭを磁気が通りやすくなる。そのため、凸部３７を設けない形態での参照特性Ｒｅｆに対し、ストロークがＬ２（＞Ｌ１）の位置から正方向の吸引力が増加し始め、後退限手前領域Ｚｒでは台状の吸引力特性が現れる。すなわち、あるストローク範囲にわたって一定以上の吸引力が維持される。したがって、出力ピン６０がカムシャフト９４のトルクによって押し戻された後、可動部２４を後退限まで後退させる引込み力を向上させることができる。 The solid line A shows the characteristics when the magnetic poles of the adjacent permanent magnets 401 and 402 are arranged in the opposite direction as shown in FIGS. 1 and 2 in the first embodiment in which the convex portion 37 is provided on the inner peripheral wall 36.
In the first embodiment, when the movable part 24 approaches the retreat limit, the magnetic gap between the inner peripheral wall 36 and the outer peripheral wall 46 becomes small, and magnetism easily passes through the magnetic circuit ΦM shown in FIG. Therefore, the suction force in the positive direction starts to increase from the position where the stroke is L2 (> L1) with respect to the reference characteristic Ref in the form in which the convex portion 37 is not provided, and the trapezoidal suction force characteristic is present in the region Zr before the retreat limit. appear. That is, a suction force of a certain level or more is maintained over a certain stroke range. Therefore, after the output pin 60 is pushed back by the torque of the camshaft 94, it is possible to improve the pulling force for moving the movable portion 24 back to the retreat limit.

（２）第１実施形態の変形例として、図１、図２における第２永久磁石４０２の磁極配置を第１永久磁石４０１と同配置とした形態を想定する。一点鎖線Ａ’は、このように、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を同じ向きに配置した場合の特性を示す。参照特性Ｒｅｆと比較すると、実線Ａと同様に一点鎖線Ａ’の特性も後退限手前領域Ｚｒでの引込み力が向上している。したがって、いずれの磁極配置であっても、可動部２４の後退時の引込み力を向上させることができるという点で基本的な効果は同じである。 (2) As a modification of the first embodiment, a configuration is assumed in which the magnetic pole arrangement of the second permanent magnet 402 in FIGS. 1 and 2 is the same as that of the first permanent magnet 401. The alternate long and short dash line A ′ indicates the characteristics when the magnetic poles of the adjacent permanent magnets 401 and 402 are arranged in the same direction as described above. Compared with the reference characteristic Ref, as with the solid line A, the characteristic of the one-dot chain line A 'is also improved in the pulling force in the region Zr before the retreat limit. Therefore, in any magnetic pole arrangement, the basic effect is the same in that the retracting force when the movable part 24 is retracted can be improved.

ただし、図１に示すように、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を逆向きに配置した場合には、後退限で２つの永久磁石４０１、４０２が同じ高さに並んだとき、異極同士が引き合うため安定性が増す。この作用が加わるため、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を逆向きに配置した場合の方が、より大きな引込み力向上効果が得られる。したがって、実線Ａは一点鎖線Ａ’を上回っている。 However, as shown in FIG. 1, when the magnetic poles of the adjacent permanent magnets 401 and 402 are arranged in the reverse direction, when the two permanent magnets 401 and 402 are aligned at the same height in the retreat limit, Increases the stability. Since this action is added, a larger pulling force improvement effect can be obtained when the magnetic poles of the adjacent permanent magnets 401 and 402 are arranged in the opposite direction. Therefore, the solid line A exceeds the one-dot chain line A ′.

このように、本発明は、コイル３１、ステータ３２及び可動部２４を互いに隣接した状態で２組備え、２つの出力ピン６０を個別に駆動する「２ピン式」の電磁アクチュエータ２１に適用され、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を逆向きに配置する構成とすることが特に有効である。 As described above, the present invention is applied to the “2-pin type” electromagnetic actuator 21 that includes two sets of the coil 31, the stator 32, and the movable portion 24 in a state of being adjacent to each other, and drives the two output pins 60 individually. It is particularly effective to have a configuration in which the magnetic poles of the adjacent permanent magnets 401 and 402 are disposed in the opposite directions.

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の電磁アクチュエータについて、第１実施形態の図５、図６に対応する図７、図８を参照して説明する。ここで、図７は、可動部２４が前進限に至る手前の位置、すなわち、フロントプレート４５の前端面４５７がスリーブ後端面７２に当接する手前の位置を示している。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。 (Second Embodiment)
Next, the electromagnetic actuator of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8 corresponding to FIGS. 5 and 6 of the first embodiment. Here, FIG. 7 shows a position before the movable portion 24 reaches the forward limit, that is, a position before the front end surface 457 of the front plate 45 abuts against the sleeve rear end surface 72. In the following description of the embodiment, the same reference numerals are given to substantially the same components as those in the first embodiment, and the description will be omitted.

第２実施形態の電磁アクチュエータ２２では、ヨーク３５の内周壁３６に、凸部３７に加え、さらに段部３８が設けられている。段部３８は、凸部３７よりもスリーブ７０側で後端面７２に臨む位置において、径内方向にシフトするように設けられる。これにより、可動部２４が前進限に近づくとき、ヨーク３５の内周壁３６とフロントプレート４５の外周壁４６との磁気ギャップが小さくなる。 In the electromagnetic actuator 22 of the second embodiment, a step portion 38 is further provided on the inner peripheral wall 36 of the yoke 35 in addition to the convex portion 37. The step portion 38 is provided so as to shift in the radial direction at a position facing the rear end surface 72 on the sleeve 70 side with respect to the convex portion 37. Thereby, when the movable part 24 approaches the forward limit, the magnetic gap between the inner peripheral wall 36 of the yoke 35 and the outer peripheral wall 46 of the front plate 45 is reduced.

第２実施形態の吸引力特性を図８に示す。実線Ｂは、内周壁３６に凸部３７及び段部３８を設けた第２実施形態において、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を逆向きに配置した形態での特性を示すものであり、図６の実線Ａに対応する。後退限手前領域Ｚｒでの特性は、図６の実線Ａと同様である。 FIG. 8 shows the suction force characteristics of the second embodiment. The solid line B shows the characteristics in the form in which the magnetic poles of the adjacent permanent magnets 401 and 402 are arranged in the opposite direction in the second embodiment in which the convex portion 37 and the stepped portion 38 are provided on the inner peripheral wall 36. 6 corresponds to the solid line A. The characteristics in the pre-retreat limit region Zr are the same as the solid line A in FIG.

第２実施形態では、可動部２４が前進限に近づくとき、内周壁３６と外周壁４６との磁気ギャップが小さくなり、図７に示す磁気回路ΦＭを磁気が通りやすくなる。そのため、段部３８を設けない形態での参照特性Ｒｅｆに対し、ストロークがＬ３（＜Ｌ４）の位置から負方向の吸引力が増加し始め、前進限手前領域Ｚｆでは台状の吸引力特性が現れる。すなわち、あるストローク範囲にわたって一定以上の吸引力が維持される。したがって、第１実施形態の効果に加え、可動部２４の前進時の作動性を向上させることができる。 In the second embodiment, when the movable portion 24 approaches the forward limit, the magnetic gap between the inner peripheral wall 36 and the outer peripheral wall 46 becomes small, and magnetism easily passes through the magnetic circuit ΦM shown in FIG. Therefore, the suction force in the negative direction starts to increase from the position where the stroke is L3 (<L4) with respect to the reference property Ref in the form in which the stepped portion 38 is not provided, and the trapezoidal suction force property is present in the front limit region Zf. appear. That is, a suction force of a certain level or more is maintained over a certain stroke range. Therefore, in addition to the effects of the first embodiment, the operability of the movable portion 24 when moving forward can be improved.

（その他の実施形態）
（ア）ヨーク３５の内周壁３６に形成される凸部の形状に関する他の実施形態の例を図９に示す。図９（ａ）は第１実施形態の凸部３７の拡大図である。この凸部３７は、断面が単純な長方形状であり、凸部３７とそれ以外の部分との境界で内径がエッジ状に変位している。その他、図９（ｂ）に示す凸部３７３は、断面が台形状であり、凸部３７３との境界で内径が徐変している。徐変範囲や徐変角度を調整することで、引込み力特性を所望のプロファイルに細かく設定することができる。また、図９（ｃ）に示す凸部３７４は、例えば板金をプレス加工して形成されている。このように、凸部の形状を問わず、上記実施形態と同様の効果が得られる。 (Other embodiments)
(A) An example of another embodiment relating to the shape of the convex portion formed on the inner peripheral wall 36 of the yoke 35 is shown in FIG. Fig.9 (a) is an enlarged view of the convex part 37 of 1st Embodiment. The convex portion 37 has a rectangular shape with a simple cross section, and the inner diameter is displaced in an edge shape at the boundary between the convex portion 37 and other portions. In addition, the convex part 373 shown in FIG. 9B has a trapezoidal cross section, and the inner diameter gradually changes at the boundary with the convex part 373. By adjusting the gradual change range and gradual change angle, it is possible to finely set the pulling force characteristic to a desired profile. Moreover, the convex part 374 shown in FIG.9 (c) is formed, for example by pressing a sheet metal. Thus, the same effects as those of the above embodiment can be obtained regardless of the shape of the convex portion.

（イ）上記実施形態のヨーク３５は、切欠部３５３、３５４及び接続部３５５で内周壁３６が分断されており、周方向の一部に凸部３７や段部３８が形成されない部分を含む。しかし、例えばコイル軸Ｐ１、Ｐ２のピッチが広い形態や、１ピン式の電磁アクチュエータでは、内周壁３６の凸部３７や段部３８を全周にわたって形成することが可能である。凸部３７や段部３８が全周にわたって形成される形態では、上記実施形態の効果を最大限に得ることができる。 (A) The yoke 35 of the above embodiment includes the portions where the inner peripheral wall 36 is divided by the notches 353 and 354 and the connecting portion 355 and the convex portion 37 and the stepped portion 38 are not formed in a part of the circumferential direction. However, for example, in a form in which the pitches of the coil axes P1 and P2 are wide or a 1-pin type electromagnetic actuator, it is possible to form the convex part 37 and the step part 38 of the inner peripheral wall 36 over the entire circumference. In the form in which the convex part 37 and the step part 38 are formed over the entire circumference, the effect of the above embodiment can be obtained to the maximum.

（ウ）上記実施形態のようにシャフト部４２とリアプレート部４３とが軟磁性体で一体に形成された複合シャフト４１を備えるのではなく、別体のシャフト及びリアプレートを備える構成としてもよい。仮に別体のシャフトがリアプレート、永久磁石４０、及びフロントプレート４５の中心に形成された結合穴を貫通し、これらの部材に跨がって当接する構成では、磁気短絡を防止するため、シャフトは非磁性体で形成される必要がある。その構成においても、ヨーク内周壁３６の凸部３７により、可動部２４が後退限に近づくときの引込み力向上効果は、上記実施形態と同様に得られる。 (C) The shaft portion 42 and the rear plate portion 43 may not be provided with the composite shaft 41 integrally formed of a soft magnetic material as in the above embodiment, but may be provided with separate shafts and rear plates. . In a configuration in which a separate shaft passes through a coupling hole formed at the center of the rear plate, the permanent magnet 40, and the front plate 45 and abuts over these members, the shaft is prevented to prevent a magnetic short circuit. Needs to be formed of a non-magnetic material. Even in this configuration, the effect of improving the pull-in force when the movable portion 24 approaches the retreat limit can be obtained by the convex portion 37 of the yoke inner peripheral wall 36 as in the above embodiment.

（エ）その他、ヨークの内周壁に凸部が形成されるという構成以外の電磁アクチュエータの各部の構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、ステータ、ヨーク等の磁気回路構成部材の形状や位置関係は適宜変更してよい。また、固定部材５６は、溶接以外に、かしめ等の方法によって固定されてもよい。 (D) In addition, the configuration of each part of the electromagnetic actuator other than the configuration in which the convex portion is formed on the inner peripheral wall of the yoke is not limited to the above embodiment. For example, the shape and positional relationship of magnetic circuit components such as a stator and a yoke may be changed as appropriate. Further, the fixing member 56 may be fixed by a method such as caulking other than welding.

（オ）本発明は、出力ピンの軸がコイルの軸と同軸の電磁アクチュエータに適用されてもよい。また、静止部及び可動部を３組以上備え、３つ以上の出力ピンを個別に駆動する電磁アクチュエータに適用されてもよい。
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。 (E) The present invention may be applied to an electromagnetic actuator in which the axis of the output pin is coaxial with the axis of the coil. Further, the present invention may be applied to an electromagnetic actuator that includes three or more sets of stationary parts and movable parts and individually drives three or more output pins.
As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.

２１、２２・・・電磁アクチュエータ、
２４・・・可動部、
３１・・・コイル、
３２・・・ステータ、
３５・・・ヨーク、３６・・・内周壁、
３７・・・凸部、３８・・・段部、
４０・・・永久磁石、
４５・・・フロントプレート、
６０・・・出力ピン、６４・・・先端部、９４・・・カムシャフト。 21, 22 ... Electromagnetic actuator,
24 ... movable part,
31 ... Coil,
32 ... stator,
35 ... Yoke, 36 ... Inner wall,
37 ... convex part, 38 ... step part,
40: Permanent magnet,
45 ・・・ Front plate,
60: output pin, 64: tip, 94: camshaft.

Claims

An electromagnetic actuator that is applied to a valve lift adjustment device that adjusts the lift amount of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine and drives an output pin by electromagnetic force,
An output pin (60) provided so as to be capable of moving forward with respect to the cam shaft (94) of the valve lift adjusting device, and having a tip end (64) in contact with the cam shaft pushed back in the backward direction by the torque of the cam shaft. When,
A plate-like permanent magnet (40) which is magnetized so that both ends in the axial direction have different polarities on the base end side of the output pin, and forms a part of the movable part (24) which moves together with the output pin; ,
A stator (32) formed of a soft magnetic material and provided on the opposite side of the output pin with respect to the permanent magnet;
A coil (31) for generating a repulsive force between the stator and the permanent magnet by generating a magnetic field opposite to the magnetic field of the permanent magnet when energized;
A front plate (45) formed of a soft magnetic material, joined to the permanent magnet on the output pin side of the permanent magnet to form a part of the movable part, and having an outer diameter larger than the outer diameter of the permanent magnet When,
A yoke (35) formed of a soft magnetic material in a cylindrical shape, having an inner peripheral wall (36) facing the outer peripheral wall (46) of the front plate, and forming a magnetic circuit via the stator and the front plate; ,
With
A convex portion (37) projecting radially inward is provided on the inner peripheral wall of the yoke so that a magnetic gap between the movable portion and the outer peripheral wall of the front plate becomes smaller when the movable portion approaches the retreat limit. An electromagnetic actuator characterized by comprising:

A sleeve (70) formed of a soft magnetic material and in contact with the front plate at the forward limit of the movable part;
Shifting radially inward so that a magnetic gap between the movable plate and the outer peripheral wall of the front plate becomes smaller when the movable part approaches the forward limit than the convex portion of the inner peripheral wall of the yoke. The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein a step (38) is provided.

Two sets of the coil, the stator and the movable part adjacent to each other are provided, and the two output pins are individually driven,
The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the two adjacent permanent magnets have magnetic poles arranged in opposite directions.