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JP4858284B2 - Electromagnetic actuator - Google Patents

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JP4858284B2
JP4858284B2 JP2007110404A JP2007110404A JP4858284B2 JP 4858284 B2 JP4858284 B2 JP 4858284B2 JP 2007110404 A JP2007110404 A JP 2007110404A JP 2007110404 A JP2007110404 A JP 2007110404A JP 4858284 B2 JP4858284 B2 JP 4858284B2
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Description

本発明は、軸方向へ摺動自在に支持されたシャフトにプランジャが結合され、シャフトを介してプランジャが摺動自在に支持される電磁アクチュエータに関する。   The present invention relates to an electromagnetic actuator in which a plunger is coupled to a shaft that is slidably supported in the axial direction, and the plunger is slidably supported via the shaft.

シャフトを介してプランジャが摺動自在に支持される電磁アクチュエータの一例を図6を参照して説明する。
図6に示す電磁アクチュエータJ1は、三方弁構造を有するスプール弁(バルブ)J2を駆動するものであり、コイルJ3、プランジャ(磁気可動子)J4、磁気固定子J5で構成される。
磁気固定子J5は、コイルJ3の周囲に閉磁路を形成する部品であり、磁力によってプランジャJ4を軸方向へ吸引する磁気吸引部J6を備える第1コアステータJ7と、プランジャJ4の周囲を覆う筒形状を呈した磁気受渡部を備える第2コアステータJ8とで構成される。
第1コアステータJ7は、プランジャJ4と結合されたシャフトJ9を軸方向へ摺動自在に支持するシャフト摺動部(軸受部品)J10を備える。これによって、プランジャJ4がシャフトJ9を介して摺動自在に支持される。
An example of an electromagnetic actuator in which a plunger is slidably supported via a shaft will be described with reference to FIG.
The electromagnetic actuator J1 shown in FIG. 6 drives a spool valve (valve) J2 having a three-way valve structure, and includes a coil J3, a plunger (magnetic mover) J4, and a magnetic stator J5.
The magnetic stator J5 is a part that forms a closed magnetic circuit around the coil J3, and has a first core stator J7 including a magnetic attracting part J6 that attracts the plunger J4 in the axial direction by a magnetic force, and a cylindrical shape that covers the periphery of the plunger J4. It is comprised with the 2nd core stator J8 provided with the magnetic delivery part which exhibited.
The first core stator J7 includes a shaft sliding portion (bearing part) J10 that supports a shaft J9 coupled to the plunger J4 so as to be slidable in the axial direction. As a result, the plunger J4 is slidably supported via the shaft J9.

従来技術における電磁アクチュエータJ1の要部(磁気吸引力発生部)を、図7を参照して説明する。
(a)磁気吸引力発生部の基本構造は、図7(a)に示すように、磁気吸引部J6とプランジャJ4との対向面が平行なものである。このタイプは、構造がシンプルで製造が容易という利点がある。しかし、磁気吸引部J6にプランジャJ4が接近すると、急激にプランジャJ4の吸引力が大きくなってしまう。
(b)そこで、図7(b)に示すように、磁気吸引部J6の一部にプランジャJ4の端部が侵入可能な吸引凹部J11を形成して、吸引凹部J11の底面による第1吸引部と、吸引凹部J11の筒部による第2吸引部を設け、プランジャJ4のストローク量に対して磁気吸引力が急激に変化する不具合を緩和した技術が知られている。
The main part (magnetic attraction force generating part) of the electromagnetic actuator J1 in the prior art will be described with reference to FIG.
(A) As shown in FIG. 7A, the basic structure of the magnetic attraction force generating unit is such that the opposing surfaces of the magnetic attraction unit J6 and the plunger J4 are parallel. This type has the advantage of simple structure and easy manufacture. However, when the plunger J4 approaches the magnetic attraction unit J6, the attractive force of the plunger J4 suddenly increases.
(B) Therefore, as shown in FIG. 7B, a suction recess J11 into which the end of the plunger J4 can enter is formed in a part of the magnetic suction portion J6, and the first suction portion by the bottom surface of the suction recess J11. And the 2nd attraction | suction part by the cylinder part of attraction | suction recessed part J11 is provided, and the technique which relieved the malfunction which magnetic attraction force changes rapidly with respect to the stroke amount of plunger J4 is known.

(c)さらに、図7(c)に示すように、プランジャJ4における磁気吸引部J6に近い側の外周面に、磁気吸引部J6側(図示左側)に向けて小径となるテーパ部J12を設けて、プランジャJ4のストローク量に対して磁気吸引力が変化しない特性に設ける技術も知られている。
(d)あるいは、図7(d)に示すように、吸引凹部J11の筒部におけるプランジャJ4に近い側の外周面に、プランジャJ4側(図示右側)に向けて小径となるテーパ部J13を設けて、プランジャJ4のストローク量に対して磁気吸引力が変化しない特性に設ける技術も知られている。
(C) Further, as shown in FIG. 7C, a tapered portion J12 having a smaller diameter toward the magnetic attracting portion J6 side (the left side in the drawing) is provided on the outer peripheral surface of the plunger J4 near the magnetic attracting portion J6. A technique is also known in which the magnetic attraction force does not change with respect to the stroke amount of the plunger J4.
(D) Or, as shown in FIG. 7 (d), a tapered portion J13 having a small diameter toward the plunger J4 side (the right side in the figure) is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the suction recess J11 near the plunger J4. A technique is also known in which the magnetic attraction force does not change with respect to the stroke amount of the plunger J4.

しかし、上記(b)〜(d)で示す技術は、プランジャJ4から磁気吸引部J6の底部に向かう「軸方向磁束流α」の他に、吸引凹部J11の筒部(外径方向)に向かう「外径方向磁束流β」が生じる。この「外径方向磁束流β」による磁気吸引力は、プランジャJ4に対して径方向外向きの力として作用するため、シャフトJ9には軸方向に対して直角方向の力が作用する。
これにより、シャフトJ9がシャフト摺動部J10に強く擦れることになり、シャフトJ9の摺動抵抗が大きくなってしまう。
However, the techniques shown in the above (b) to (d) are directed to the cylindrical portion (outer diameter direction) of the suction recess J11 in addition to the “axial magnetic flux flow α” from the plunger J4 toward the bottom of the magnetic suction portion J6. An “outer diameter direction magnetic flux flow β” is generated. Since the magnetic attraction force due to the “outer radial direction magnetic flux flow β” acts as a radially outward force on the plunger J4, a force perpendicular to the axial direction acts on the shaft J9.
As a result, the shaft J9 is strongly rubbed against the shaft sliding portion J10, and the sliding resistance of the shaft J9 is increased.

特に、後述する参考例1で示すように、シャフトJ9が磁気吸引部J6側のみで摺動支持されるタイプ(プランジャJ4の片側だけで支持される片持支持タイプ)の場合は、シャフトJ9のシャフト摺動部J10から離れたプランジャJ4に径方向外向きの力が作用することで、シャフトJ9がシャフト摺動部J10に対してテコの原理で傾き力を与え、その結果、シャフトJ9がシャフト摺動部J10に強く擦られることになり、シャフトJ9に大きな摺動抵抗が作用してしまう。
このように、シャフトJ9の摺動抵抗が大きくなることにより、プランジャJ4の応答性の劣化を招くとともに、ヒステリシスの増加を招いてしまう。
あるいは、長期の使用によりシャフトJ9とシャフト摺動部J10の間に摩耗が生じ、プランジャJ4の傾きや性能低下の要因になる可能性がある。
In particular, as shown in Reference Example 1 described later, in the case where the shaft J9 is a type that is slidably supported only on the magnetic attraction portion J6 side (cantilever support type that is supported only on one side of the plunger J4), A radially outward force acts on the plunger J4 away from the shaft sliding portion J10, so that the shaft J9 gives a tilting force to the shaft sliding portion J10 on the lever principle. As a result, the shaft J9 is The sliding portion J10 is strongly rubbed, and a large sliding resistance acts on the shaft J9.
As described above, the increase in the sliding resistance of the shaft J9 leads to deterioration in the response of the plunger J4 and an increase in hysteresis.
Alternatively, wear may occur between the shaft J9 and the shaft sliding portion J10 due to long-term use, which may cause a tilt of the plunger J4 and a decrease in performance.

一方、上記(a)で示す技術は、通常、図7(a)に示すように、磁気吸引部J6の外径寸法がプランジャJ4の外径寸法より大きく設けられる。すると、磁気吸引部J6の大径側に向かう「外径方向磁束流β」が生じることになり、上記(b)〜(d)と同様の不具合が生じてしまう。
また、上記(a)で示す技術において、磁気吸引部J6の外径寸法がプランジャJ4の外径寸法と同じであれば、「外径方向磁束流β」は生じない。即ち、プランジャJ4から磁気吸引部J6に向かう「軸方向磁束流α」のみが発生することとなる。そのため、発生磁力によるシャフトJ9の調芯作用は生じず、発生磁力によってシャフトJ9の摺動抵抗を低減する作用は生じない。
特開平9−166238号公報
On the other hand, in the technique shown in (a) above, the outer diameter of the magnetic attraction portion J6 is usually larger than the outer diameter of the plunger J4, as shown in FIG. 7 (a). Then, the “outer diameter direction magnetic flux flow β” toward the larger diameter side of the magnetic attracting part J6 occurs, and the same problems as in the above (b) to (d) occur.
In the technique shown in (a) above, if the outer diameter of the magnetic attraction portion J6 is the same as the outer diameter of the plunger J4, the “outer diameter direction magnetic flux flow β” does not occur. That is, only the “axial magnetic flux flow α” from the plunger J4 toward the magnetic attraction portion J6 is generated. Therefore, the centering action of the shaft J9 by the generated magnetic force does not occur, and the action of reducing the sliding resistance of the shaft J9 by the generated magnetic force does not occur.
JP-A-9-166238

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発生磁力を利用してシャフトに調芯作用を生じさせて、シャフトの摺動抵抗を減らすことのできる電磁アクチュエータの提供にある。
具体的には、例えば「外径方向磁束流β」が生じるものであっても、発生磁力を利用してシャフトに調芯作用を生じさせることで「外径方向磁束流β」による摺動抵抗の増加を抑えることのできる電磁アクチュエータの提供にある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic actuator capable of reducing the sliding resistance of the shaft by causing the shaft to be aligned using the generated magnetic force. It is in.
Specifically, for example, even if the “outer radial direction magnetic flux flow β” is generated, the sliding resistance by the “outer radial direction magnetic flux flow β” is generated by using the generated magnetic force to cause the shaft to be aligned. It is in the provision of an electromagnetic actuator that can suppress the increase of

本発明の電磁アクチュエータは、プランジャにおいて磁気吸引部と軸方向に対向する箇所に、プランジャと磁気吸引部との間で発生する磁束の流れ向きを、シャフト摺動部側の軸中心へ向ける磁束レンズ手段を設けたものである。磁束レンズ手段は、プランジャに形成され、磁気吸引部とは異なった側へ窪む凹部である。この凹部は、円弧状の球曲面を呈するものであり、円弧状の球曲面の中心部がシャフト摺動部の軸中心にある。
シャフト摺動部の軸中心へ向かう「内径方向磁束流γ(符号、図1参照)」による磁気吸引力は、磁気吸引部側においてシャフトをシャフト摺動部側の軸中心へと調芯させる調芯力として作用する。
この調芯作用により、シャフトの摺動抵抗を小さくすることができ、プランジャの応答性を向上させることができるとともに、ヒステリシスを減少させることができる。また、長期に使用されても、シャフトとシャフト摺動部の間の摩耗が抑えられることになるため、プランジャの傾きやガタツキの発生を抑えることができる。即ち、電磁アクチュエータの性能を高めることができるとともに、信頼性を高めることができる。
The electromagnetic actuator of the present invention is a magnetic flux lens that directs the flow direction of the magnetic flux generated between the plunger and the magnetic attraction portion to the axial center on the shaft sliding portion side at a position facing the magnetic attraction portion in the plunger in the axial direction. Means are provided. The magnetic flux lens means is a concave portion formed on the plunger and recessed to a side different from the magnetic attraction portion. The concave portion has an arcuate spherical curved surface, and the center of the arcuate spherical curved surface is at the axial center of the shaft sliding portion.
The magnetic attraction force due to the “inner-diameter direction magnetic flux flow γ (sign, see FIG. 1)” toward the shaft center of the shaft sliding portion is adjusted to align the shaft to the shaft center on the shaft sliding portion side on the magnetic attraction portion side. Acts as a core force.
By this alignment operation, the sliding resistance of the shaft can be reduced, the response of the plunger can be improved, and the hysteresis can be reduced. Moreover, even if it is used for a long time, since the wear between the shaft and the shaft sliding portion is suppressed, it is possible to suppress the occurrence of tilting and rattling of the plunger. That is, the performance of the electromagnetic actuator can be enhanced and the reliability can be enhanced.

本発明の電磁アクチュエータは、例えば、電磁弁等のアクチュエータとして広く適用可能なものであり、棒状を呈する非磁性体製のシャフトと、このシャフトに結合された磁性体製のプランジャと、シャフトを軸方向へ摺動自在に支持するシャフト摺動部を備えるとともに、磁力によりプランジャを軸方向へ磁気吸引する磁気吸引部を備える磁性体製のコアステータとを具備する。
そして、プランジャと磁気吸引部との軸方向の対向部分には、プランジャと磁気吸引部との間で発生する磁束の流れ向きを、シャフト摺動部側の軸中心へ向ける磁束レンズ手段が設けられている。
この磁束レンズ手段は、プランジャに形成され、磁気吸引部とは異なった側へ窪む凹部である。この凹部は、円弧状の球曲面を呈し、この円弧状の球曲面の中心部がシャフト摺動部の軸中心にある。
The electromagnetic actuator of the present invention is widely applicable as an actuator such as an electromagnetic valve, for example, and includes a non-magnetic shaft having a rod shape, a magnetic plunger coupled to the shaft, and a shaft as a shaft. And a magnetic core stator having a magnetic attraction part for magnetically attracting the plunger in the axial direction by a magnetic force.
A magnetic flux lens means for directing the flow direction of the magnetic flux generated between the plunger and the magnetic attraction portion toward the shaft center on the shaft sliding portion side is provided at the axially opposite portion between the plunger and the magnetic attraction portion. ing.
The magnetic flux lens means is a concave portion formed on the plunger and recessed to a side different from the magnetic attraction portion. The recess has an arcuate spherical curved surface, and the central part of the arcuate spherical curved surface is at the axial center of the shaft sliding portion.

参考例1Reference example 1

図1を参照して、プランジャ4に磁束レンズ手段14を設けた参考例1を説明する。
この参考例1に示す電磁アクチュエータ1は、例えば「VVT(バルブ可変タイミング装置)のOCV(オイルフローコントロールバルブ)」、「自動変速機の油圧制御弁」などに用いられる電磁弁の駆動手段であり、電磁弁はバルブ{図1中、バルブハウジング2(例えば、スリーブ等)のみを開示する}と電磁アクチュエータ1とを一体化して設けられる。
With reference to FIG. 1, the reference example 1 which provided the magnetic flux lens means 14 in the plunger 4 is demonstrated.
The electromagnetic actuator 1 shown in the reference example 1 is a driving means of an electromagnetic valve used for, for example, “OCV (oil flow control valve) of a VVT (valve variable timing device)”, “hydraulic control valve of an automatic transmission”, and the like. The electromagnetic valve is provided by integrating the valve {discloses only the valve housing 2 (for example, a sleeve or the like in FIG. 1)} and the electromagnetic actuator 1.

ここでバルブは、種々の構造を採用可能なものである。即ち、バルブは、スプール弁、ボール弁などを種々適用可能なものであるとともに、二方弁(開閉弁)、三方弁、四方弁などを種々適用可能なものである。もちろん、N/L(ノーマリ・ロー)タイプ、N/H(ノーマリ・ハイ)タイプ、N/C(ノーマリ・クローズ)タイプ、N/O(ノーマリ・オープン)タイプなど、どのようなタイプを採用するものであっても良い。   Here, the valve can employ various structures. That is, various types of valves such as a spool valve and a ball valve can be applied, and various types of valves such as a two-way valve (open / close valve), a three-way valve, and a four-way valve can be applied. Of course, any type such as N / L (normally low) type, N / H (normally high) type, N / C (normally closed) type, N / O (normally open) type is adopted. It may be a thing.

電磁アクチュエータ1は、コイル3、プランジャ4、磁気固定子5、コネクタ(図示しない)を備える。
コイル3は、通電されると磁力を発生して、プランジャ4と磁気固定子5を通る磁束ループを形成させるものであり、樹脂製のボビンの周囲に、絶縁被覆が施された導線(エナメル線等)を多数巻回したものである。
The electromagnetic actuator 1 includes a coil 3, a plunger 4, a magnetic stator 5, and a connector (not shown).
The coil 3 generates a magnetic force when energized to form a magnetic flux loop passing through the plunger 4 and the magnetic stator 5. The coil 3 is a conductive wire (enameled wire) having an insulating coating around a resin bobbin. Etc.) are wound many times.

プランジャ4は、略円柱形状を呈した磁性体金属(例えば、鉄などの強磁性材料)である。このプランジャ4は、軸方向へ摺動自在に支持されるシャフト6と圧入等によって結合(一体化)されており、シャフト6を介して摺動自在に支持される。
シャフト6は、円柱棒状を呈する非磁性体金属であり、シャフト6の図1(a)左端は、弁体(例えば、スプール等:図示しない)に当接する。このため、プランジャ4の軸方向の駆動力(プランジャ4に作用する磁気吸引力)がシャフト6を介して弁体に伝達される。
一方、バルブの内部には、弁体を図1(a)右側へ押し戻すリターンスプリング(図示しない)が配置されており、弁体に伝わるリターンスプリングの付勢力によって弁体とともにプランジャ4も図1右側(プランジャ4と後述する磁気吸引部9とが離間する方向)へ付勢される。
The plunger 4 is a magnetic metal (for example, a ferromagnetic material such as iron) having a substantially cylindrical shape. The plunger 4 is coupled (integrated) by press-fitting or the like with a shaft 6 that is slidably supported in the axial direction, and is slidably supported via the shaft 6.
The shaft 6 is a non-magnetic metal having a cylindrical rod shape, and the left end in FIG. 1A of the shaft 6 abuts on a valve body (for example, a spool or the like: not shown). For this reason, the driving force in the axial direction of the plunger 4 (magnetic attractive force acting on the plunger 4) is transmitted to the valve body via the shaft 6.
On the other hand, a return spring (not shown) that pushes back the valve body to the right side in FIG. 1A is arranged inside the valve, and the plunger 4 together with the valve body by the urging force of the return spring transmitted to the valve body is also on the right side in FIG. The plunger 4 is biased in a direction in which the plunger 4 and a magnetic attraction unit 9 described later are separated.

磁気固定子5は、プランジャ4を軸方向へ磁気吸引するコアステータ7と、コイル3の外周を覆う略カップ形状のヨーク8とを組み合わせたものである。
コアステータ7は、ヨーク8の開口端と磁気的に結合された磁性体金属(例えば、鉄などの強磁性材料)であり、プランジャ4と軸方向に対向する位置に磁気吸引部9が設けられ、磁気吸引部9とプランジャ4との間に磁気吸引力発生部(メイン磁気ギャップ)が形成される。
コアステータ7の中心部には、軸方向に貫通したシャフト挿通穴11が形成されている。このシャフト挿通穴11の内部には、シャフト6を軸方向へ摺動自在に支持するシャフト摺動部が設けられている。このシャフト摺動部は、シャフト挿通穴11の内部に固定された軸受部品(メタルベアリング等の摺動性を高める部材)であっても良いし、シャフト挿通穴11の内周面であっても良い。
The magnetic stator 5 is a combination of a core stator 7 that magnetically attracts the plunger 4 in the axial direction and a substantially cup-shaped yoke 8 that covers the outer periphery of the coil 3.
The core stator 7 is a magnetic metal (for example, a ferromagnetic material such as iron) magnetically coupled to the opening end of the yoke 8, and a magnetic attraction portion 9 is provided at a position facing the plunger 4 in the axial direction. A magnetic attractive force generating part (main magnetic gap) is formed between the magnetic attractive part 9 and the plunger 4.
A shaft insertion hole 11 penetrating in the axial direction is formed at the center of the core stator 7. A shaft sliding portion that supports the shaft 6 so as to be slidable in the axial direction is provided inside the shaft insertion hole 11. The shaft sliding portion may be a bearing component (a member that enhances slidability such as a metal bearing) fixed inside the shaft insertion hole 11, or may be an inner peripheral surface of the shaft insertion hole 11. good.

ヨーク8は、2重筒のカップ形状を呈する磁性体金属(例えば、鉄などの強磁性材料)であり、コイル3の周囲を覆う大径円筒形状の筒ヨーク12と、プランジャ4の周囲を覆う小径円筒形状の磁気受渡筒13とが、図1(a)右側の環状部で結合された形状を呈する。
ヨーク8のカップ開口部には、薄肉の爪部が形成されており、ヨーク8の内部に電磁アクチュエータ1の構成部品(コアステータ7、コイル3が樹脂モールドされた部品等)を組み込んだ後、爪部をカシメることで、電磁アクチュエータ1とバルブとが強固に結合される。
磁気受渡筒13は、プランジャ4の周囲を非接触で覆い、プランジャ4との間において径方向の磁気の受け渡しを行うものである。
The yoke 8 is a magnetic metal (for example, a ferromagnetic material such as iron) having a double cylinder cup shape, and covers the circumference of the large diameter cylindrical cylinder yoke 12 covering the circumference of the coil 3 and the plunger 4. The small-diameter cylindrical magnetic delivery cylinder 13 has a shape coupled with the annular portion on the right side of FIG.
A thin claw portion is formed in the cup opening of the yoke 8, and after the components of the electromagnetic actuator 1 (parts in which the core stator 7 and the coil 3 are resin-molded) are incorporated in the yoke 8, the claw is formed. By crimping the part, the electromagnetic actuator 1 and the valve are firmly coupled.
The magnetic delivery cylinder 13 covers the periphery of the plunger 4 in a non-contact manner, and performs radial magnetic delivery with the plunger 4.

この参考例1における磁気吸引部9には、図1(b)に示すように、プランジャ4と軸方向に対向する部位に、プランジャ4と磁気吸引部9との間で発生する磁束の流れ向きを、シャフト摺動部の軸中心へ向ける磁束レンズ手段14が設けられている。
この磁束レンズ手段14は、磁気吸引部9の軸心部がプランジャ4側へ膨出する凸部であり、この凸部におけるプランジャ4との対向面は、円弧状の球曲面を呈する。
As shown in FIG. 1B, the magnetic attraction portion 9 in the reference example 1 has a flow direction of magnetic flux generated between the plunger 4 and the magnetic attraction portion 9 at a portion facing the plunger 4 in the axial direction. Is provided with magnetic flux lens means 14 for directing the shaft toward the axial center of the shaft sliding portion.
The magnetic flux lens means 14 is a convex portion in which the axial center portion of the magnetic attracting portion 9 bulges toward the plunger 4, and the surface of the convex portion facing the plunger 4 exhibits an arcuate spherical curved surface.

コイル3が通電されると、磁気吸引部9とプランジャ4との対向面には磁束が流れる。この磁束の流れ方向は、磁束レンズ手段14によってシャフト摺動部の軸中心へ向けられる。具体的に磁束の流れ方向は、図1(b)に示すように、磁束レンズ手段14を構成する円弧の中心部に向かって収束する。
このように、この参考例1では、コイル3が通電されると、プランジャ4からシャフト摺動部の軸中心に向かう「内径方向磁束流γ」が生じる。
When the coil 3 is energized, a magnetic flux flows on the opposing surface of the magnetic attraction unit 9 and the plunger 4. The flow direction of the magnetic flux is directed to the axial center of the shaft sliding portion by the magnetic flux lens means 14. Specifically, as shown in FIG. 1B, the flow direction of the magnetic flux converges toward the center of the arc constituting the magnetic flux lens means 14.
As described above, in Reference Example 1 , when the coil 3 is energized, an “inner diameter direction magnetic flux flow γ” is generated from the plunger 4 toward the axial center of the shaft sliding portion.

図2を参照して実施例1を説明する。なお、以下において、上記参考例1と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の参考例1では、コアステータ7の磁気吸引部9に磁束レンズ手段14を設ける例を示した。
これに対し、この実施例1は、プランジャ4側に磁束レンズ手段14を設けたものである。
この実施例1に示すようにプランジャ4側に磁束レンズ手段14を設ける場合、プランジャ4と磁気吸引部9との間で発生する磁束の流れ向きを、磁気吸引部9側におけるシャフト6の軸中心(シャフト摺動部の軸中心と同じ)へ向けるものであり、磁束レンズ手段14は磁気吸引部9とは異なった側へ窪む凹部として設けられる。具体的にこの実施例1の凹部における磁気吸引部9との対向面は、円弧状の球曲面に設けられるものであり、この円弧状の球曲面の中心部がャフト摺動部の軸中心に設けられる。
Embodiment 1 will be described with reference to FIG. In addition, below, the same code | symbol as the said reference example 1 shows the same function thing.
In the reference example 1 described above, the example in which the magnetic flux lens means 14 is provided in the magnetic attraction portion 9 of the core stator 7 has been shown.
On the other hand, in the first embodiment , magnetic flux lens means 14 is provided on the plunger 4 side.
When the magnetic flux lens means 14 is provided on the plunger 4 side as shown in the first embodiment, the flow direction of the magnetic flux generated between the plunger 4 and the magnetic attraction unit 9 is determined based on the axial center of the shaft 6 on the magnetic attraction unit 9 side. The magnetic flux lens means 14 is provided as a concave portion that is recessed toward a different side from the magnetic attracting portion 9 (same as the shaft center of the shaft sliding portion). Specifically, the surface of the concave portion of the first embodiment facing the magnetic attraction portion 9 is provided on an arcuate spherical curved surface, and the central portion of the arcuate spherical curved surface is the axis center of the shaft sliding portion. Provided.

この実施例1のように設けても、コイル3が通電されると、磁束の流れ方向が磁束レンズ手段14によって磁気吸引部9側におけるシャフト6の軸中心へ向けられる。具体的に磁束の流れ方向は、磁束レンズ手段14を構成する円弧の中心部に向かって収束するものであり、参考例1と同様、「内径方向磁束流γ」が生じる。 Even when the coil 3 is provided as in the first embodiment , when the coil 3 is energized, the flow direction of the magnetic flux is directed to the axial center of the shaft 6 on the magnetic attracting unit 9 side by the magnetic flux lens means 14. Specifically, the flow direction of the magnetic flux converges toward the central part of the arc constituting the magnetic flux lens means 14, and “the inner diameter direction magnetic flux flow γ” is generated as in the first reference example .

この「内径方向磁束流γ」による磁気吸引力は、シャフト6をシャフト摺動部の中心へと調芯させる調芯力として作用する。このため、シャフト6の摺動抵抗を小さくでき、プランジャ4の滑らかな動きを実現することができる。これにより、プランジャ4の応答性を向上させることができるとともに、ヒステリシスを減少させることができる。The magnetic attraction force generated by the “inner diameter direction magnetic flux flow γ” acts as an alignment force for aligning the shaft 6 to the center of the shaft sliding portion. For this reason, the sliding resistance of the shaft 6 can be reduced, and the smooth movement of the plunger 4 can be realized. Thereby, the response of the plunger 4 can be improved and the hysteresis can be reduced.
また、シャフト6の摺動抵抗を小さくできるため、シャフト6とシャフト摺動部との間の摩耗を抑えることができ、長期に亘って繰り返し作動を行っても、シャフト6のガタや傾きの発生を抑えることができる。In addition, since the sliding resistance of the shaft 6 can be reduced, wear between the shaft 6 and the shaft sliding portion can be suppressed, and even if the operation is repeated over a long period of time, the backlash and inclination of the shaft 6 are generated. Can be suppressed.
即ち、電磁アクチュエータ1の性能および信頼性を高め、電磁弁の性能および信頼性を高めることができる。That is, the performance and reliability of the electromagnetic actuator 1 can be improved, and the performance and reliability of the electromagnetic valve can be improved.
さらに、磁束レンズ手段14を磁気吸引部9の一部によって設けたため、部品点数の増加を招くことがなく、コストの増加を抑えることができる。Furthermore, since the magnetic flux lens means 14 is provided by a part of the magnetic attraction unit 9, the number of parts is not increased, and an increase in cost can be suppressed.

〔変形例〕
上記の実施例1では、[背景技術]の項において説明した(a)のタイプの磁気吸引力発生部に本発明を適用する例を示したが、(b)〜(d)のタイプの磁気吸引力発生部に本発明を適用しても良い。
具体的に、(b)のタイプに本発明を適用した一例を図3に示し、(c)のタイプに本発明を適用した一例を図4に示し、(d)のタイプに本発明を適用した一例を図5に示す。この図3〜図5に示すものは、前述したように「外径方向磁束流β」によってシャフト6に対して軸方向の直角方向の力が作用するが、磁束レンズ手段14を設けたことで、「内径方向磁束流γ」によってシャフト6に調芯作用が加わることになり、「外径方向磁束流β」による摺動抵抗の増加を抑えることができる。
[Modification]
In the first embodiment, the example in which the present invention is applied to the magnetic attraction force generation unit of the type (a) described in the section of “Background Art” has been described. However, the magnetism of the types (b) to (d) is shown. The present invention may be applied to the suction force generation unit.
Specifically, FIG. 3 shows an example in which the present invention is applied to the type (b), FIG. 4 shows an example in which the present invention is applied to the type (c), and the present invention is applied to the type (d). An example of this is shown in FIG. 3 to 5, as described above, the force in the direction perpendicular to the axial direction acts on the shaft 6 by the “outer-diameter direction magnetic flux flow β”, but the magnetic flux lens means 14 is provided. The centering action is applied to the shaft 6 by the “inner diameter direction magnetic flux flow γ”, and an increase in sliding resistance due to the “outer diameter direction magnetic flux flow β” can be suppressed.

気吸引部9とプランジャ4の両方に磁束レンズ手段14を設けても良い。このように磁気吸引部9とプランジャ4の両方に磁束レンズ手段14を設ける場合、凸部と凹部が軸方向で重なることができ、プランジャ4のストローク幅の低下を抑えることができる。
上記の実施例では、磁束レンズ手段14をプランジャ4に形成する例を示したが、磁束レンズ手段14を別体に設けても良い。このように磁束レンズ手段14を別体に設けることで、既存の電磁アクチュエータ1に対して本発明を適用することが可能になる。
Both magnetic attraction portion 9 and the plunger 4 may be provided a magnetic flux lens means 14. Thus, when providing the magnetic flux lens means 14 in both the magnetic attraction part 9 and the plunger 4, the convex part and the concave part can overlap with each other in the axial direction, and the reduction in the stroke width of the plunger 4 can be suppressed.
In the above embodiment, an example of forming a magnetic flux lens unit 14 to the flop plunger 4 may be provided with magnetic flux lens unit 14 separately. Thus, by providing the magnetic flux lens means 14 separately, the present invention can be applied to the existing electromagnetic actuator 1.

上記の実施例に示す磁気固定子5の構成は、具体的な一例を示すものであって、他の構成を採用するものであっても良い。
上記の実施例では、バルブを駆動する電磁アクチュエータ1に本発明を適用する例を示したが、バルブ以外の被駆動体をシャフト6を介して駆動する電磁アクチュエータ1に本発明を適用しても良い。
The configuration of the magnetic stator 5 shown in the above embodiment shows a specific example, and other configurations may be adopted.
In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the electromagnetic actuator 1 that drives the valve has been described. However, the present invention may be applied to the electromagnetic actuator 1 that drives the driven body other than the valve via the shaft 6. good.

電磁アクチュエータの軸方向に沿う概略断面図、磁気吸引力発生部の要部断面図である(参考例1)。It is a schematic sectional drawing in alignment with the axial direction of an electromagnetic actuator, and principal part sectional drawing of a magnetic attraction force generation part ( reference example 1 ). 磁気吸引力発生部の要部断面図である(実施例1)。It is principal part sectional drawing of a magnetic attraction force generation | occurrence | production part ( Example 1 ). 磁気吸引力発生部の要部断面図である(変形例)。It is principal part sectional drawing of a magnetic attraction force generation | occurrence | production part (modification example). 磁気吸引力発生部の要部断面図である(変形例)。It is principal part sectional drawing of a magnetic attraction force generation | occurrence | production part (modification example). 磁気吸引力発生部の要部断面図である(変形例)。It is principal part sectional drawing of a magnetic attraction force generation | occurrence | production part (modification example). 電磁弁の軸方向に沿う断面図である(従来例)。It is sectional drawing which follows the axial direction of a solenoid valve (conventional example). 磁気吸引力発生部の要部断面図である(従来例)。It is principal part sectional drawing of a magnetic attraction force generation | occurrence | production part (conventional example).

1 電磁アクチュエータ
4 プランジャ
6 シャフト
7 コアステータ
9 磁気吸引部
14 磁束レンズ手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromagnetic actuator 4 Plunger 6 Shaft 7 Core stator 9 Magnetic attraction part 14 Magnetic flux lens means

Claims (1)

棒状を呈する非磁性体製のシャフトと、
このシャフトに結合された磁性体製のプランジャと、
前記シャフトを軸方向へ摺動自在に支持するシャフト摺動部を備えるとともに、磁力により前記プランジャを軸方向へ磁気吸引する磁気吸引部を備える磁性体製のコアステータと、
を具備する電磁アクチュエータにおいて、
前記プランジャと前記磁気吸引部との軸方向の対向部分には、前記プランジャと前記磁気吸引部との間で発生する磁束の流れ向きを、前記シャフト摺動部側の軸中心へ向ける磁束レンズ手段が設けられ
この磁束レンズ手段は、前記プランジャに形成され、前記磁気吸引部とは異なった側へ窪む凹部であり、
この凹部は、円弧状の球曲面を呈し、この円弧状の球曲面の中心部が前記シャフト摺動部の軸中心にあることを特徴とする電磁アクチュエータ。
A shaft made of non-magnetic material presenting a rod shape;
A magnetic plunger coupled to the shaft;
A magnetic core stator having a shaft sliding portion that slidably supports the shaft in the axial direction, and a magnetic attraction portion that magnetically attracts the plunger in the axial direction by a magnetic force;
In an electromagnetic actuator comprising:
Magnetic flux lens means for directing the flow direction of magnetic flux generated between the plunger and the magnetic attraction portion toward the shaft center on the shaft sliding portion side at the axially opposing portion of the plunger and the magnetic attraction portion Is provided ,
The magnetic flux lens means is a concave portion formed on the plunger and recessed to a side different from the magnetic attraction portion.
The recess has an arcuate spherical curved surface, and the central part of the arcuate spherical curved surface is at the axial center of the shaft sliding part .
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JPS52110466A (en) * 1976-03-11 1977-09-16 Toyota Motor Co Ltd Electromagnetic lock solenoid
JPS6027732B2 (en) * 1979-09-05 1985-07-01 川崎製鉄株式会社 Manufacturing method for oil well steel pipes with excellent collapse strength
JPS5886709A (en) * 1981-11-18 1983-05-24 Nippon Denso Co Ltd Linear solenoid device
JPH09166238A (en) * 1995-12-14 1997-06-24 Denso Corp Solenoid valve
JPH09306730A (en) * 1996-05-17 1997-11-28 Sanmei Denki Kk Electromagnet
JPH11210430A (en) * 1998-01-20 1999-08-03 Aisan Ind Co Ltd Engine valve driving actuator
JP2003188014A (en) * 2001-12-21 2003-07-04 Toyooki Kogyo Co Ltd Electromagnet
JP2004100523A (en) * 2002-09-06 2004-04-02 Mitsubishi Electric Corp Solenoid valve for hydraulic control
JP4064934B2 (en) * 2004-02-27 2008-03-19 三菱重工業株式会社 Solenoid valve device
JP4285291B2 (en) * 2004-03-23 2009-06-24 株式会社ジェイテクト solenoid valve

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