JPS6323301A - 電磁アクチユエ−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） この発明は、電磁弁等に用いられる電磁アクチュエータ
に関する。

（従来の技術） 従来、この種の装置として例えば特開昭６０−２００７
５５号公報に示されるように、ステータとアーマチュア
とを互いの平面で相対運動可能に向き合わせ、ステータ
の径方向には、隣合うコイルの通電方向が逆に設定され
た励磁コイルを複数設けたものが公知となっている。

係る装置にあっては隣合う励磁コイルの発生する磁力線
の方向が同一方向となるので、大きな電磁力を容易に得
ることができ、高速応答性が良いという特徴を有する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記装置にあっては、アーマチュアに作
用する電磁力は全ての位置において同一であり、しかも
、該アーマチュアの厚さは均一であるために、アーマチ
ュアに発生する応力は中心はど大きくなる。したがって
、高速化のため励磁コイルの発生磁力を増大させるにも
、前記アーマチュアの中心近傍に発生する応力が破壊限
度内となるよう定めなければならなかった。このため、
破壊限度を大きくして高速化を図るために、例えばアー
マチュアの厚みを発生応力に対応して変えたものを用い
る方法が考えられるが、製造の手間がかかり、製造価格
が高（なるという問題点かあつた。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点を解決し、よ
り高速化可能な電磁アクチュエータを提供することを課
題とするものである。

（問題点を解決するための手段） しかして、この発明の要旨とするところは、励磁コイル
を有するステータとアーマチュアとを互いの平面で相対
運動可能に向き合わせ、前記ステータ径方向には前記励
磁コイルが同心円上に複数設けられ、その隣合う励磁コ
イルの通電方向を逆に設定した電磁アクチュエータにお
いて、前記ステータとアーマチュア間に作用する電磁力
を電磁アクチュエータの中心から外周方向へ向かうに従
い、小さくする電磁力分散手段を設けたことにある。

（作用） したがって、アーマチュアに作用する電磁力はその中心
から外周方向に向かうに従い小さくなり、同時に該アー
マチュアに発生する応力は位置に関係なく略均−となる
ので、上記課題を達成できるものである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、電磁アクチュエータ１は、燃料噴射弁
本体２に取付けられた電磁弁を構成しており、ハウジン
グ３はステータ４の外周に固装されて、このハウジング
３内に電磁アクチュエータ１が収納されている。

電磁アクチュエータ１は磁性材から成るステータ４と、
同じく磁性材から成るアーマチュア５とを有し、該ステ
ータ４とアーマチュア５とが対向するよう配置されてい
る。

前記ステータ４の上面には、中心孔６を中心として同心
円状に例えば４つの凹部７ａ〜７ｄが形成されている。

該凹部７ａ〜７ｄにはそれぞれ励磁コイル８８〜８ｄが
巻かれており、該励磁コイル８ａ〜８ｄの隣合う巻線方
向はそれぞれ逆になっており、その通電方向が逆になる
ように設定しである。

また、前記アーマチュア５には弁棒９が固定されている
。この弁棒９は、前記ステータ４の中心孔６及び前記弁
本体２に摺動自在に挿入されていると共に、弁本体２に
設けられたばね室１０を貫通する部分には、ばね受け１
１が取付けられている。そして、前記ばね室１０の底部
１０ａとこのばね受け１１との間にはばね１２が弾装さ
れ、該ばね１２は前記弁棒９を上方向に押圧している。

また、前記弁棒９は図示されない先端部に弁頭部が形成
され、該弁棒９の上下方向の移動に伴い前記弁本体２に
形成された弁座（図示）に着座又は該弁座から離脱する
ようになっている。

前記励磁コイル８ａ〜８ｄはステータ４の外周に近いコ
イルはど、その巻数が少なく設定されているものである
。即ち、励磁コイル８ａ〜８ｄの各々の巻数をＮａ、Ｎ
ｂ、Ｎｃ、Ｎｄとすれば、Ｎ　ａ　＞　Ｎ　ｂ　＞　Ｎ
　ｃ　＞　Ｎ　ｄとなるように設定されている。したが
って、その周囲に発生する磁界は外周に近い励磁コイル
はど小さくなっている。

次に上記構成において、その作用を説明する。

励磁コイル８ａ〜８ｄが非励磁の状態にあっては、ばね
１２の作用によりアーマチュア５は上方向へ押し上げら
れた状態となっている。したがって、弁頭部は弁座から
離脱している。

次に、励磁コイル８ａ〜８ｄを励磁するとアーマチュア
５には吸引力が作用するため、弁棒９はばね１２に抗し
て下方向へ移動することとなる。

ここで励磁コイル８ａ〜８ｄの発生する電磁力はその巻
数に比例するので、該アーマチュア５へ作用する吸引力
は外周方向に向かうほど小さくなる。

このため、アーマチュア５の中心から外周までの応力分
布は略均−となる。

第２図には第２の実施例が示されており、前記第１の実
施例と異なるのはステータ４の各凹部７ａ〜７ｄ間の幅
が外周に近いものほど小さく設定しである。即ち、凹部
７ａと凹部７ｂ間の幅をｄい凹部７ｂと凹部７ｃ間の幅
をｄ３、凹部７Ｃと凹部７ｄ間の幅をｄ２、凹部７ｄと
ステータ４の外周面４ｂ間の幅をｄ□とすればｄ４＞ｄ
、＞ｄ、＞ｄ。

に形成しである。

したがって、各励磁コイル８ａ〜８ｄの周囲のステータ
４の磁気抵抗は外周に近い部分はど高くなるので、励磁
コイル８ａ〜８ｄの発生する磁力を弱めることとなり、
結果的には前記第１の実施例と同様アーマチュア５に発
生する応力は略均−となる。以下、前記第１の実施例と
同一構成部分には同一番号を付し説明を省略する。

第３図には第３の実施例が示されており、前記第１の実
施例と異なるのはアーマチュア４が弁棒９への取付部分
を頂点とする傘状に形成されており、ステータ４に対向
する面５ａは略円錐面となっている点である。即ち、前
記′ステータ４とアーマチュア５の各々の対向面４ｂ、
５ａは角度αを成して対向しており、したがって、その
間隔は外周方向に向かうに従い徐々に増大するようにな
っている。前記アーマチュア５に作用する吸引力はステ
ータ４との間隔に反比例するので、該アーマチュア５の
外周に向かうに従って減少することとなり、前記第１の
実施例と同様の結果を得ることができる。以下、第１の
実施例と同一構成部分には同一番号を付し説明を省略す
る。

第４図には第４の実施例が示されており、アーマチュア
５は、ステータ４に対向する面５ａが前記第３の実施例
と同様、円錐面に形成されていると同時に、該アーマチ
ュア５の肉厚は外周はど薄くなるように形成しである点
で前記第３の実施例と異なる。

以下、前記第１の実施例と同一構成部分には同一番号を
付し説明を省略する。

第５図には第５の実施例が示されており、ステータ４の
アーマチュア５に対向する面４ａは円錐面を形成してお
り、前記アーマチュア５との間隙は外周方向に向かうに
従い広くなっている。

尚、前記第１の実施例と同一構成部分には同一番号を付
し説明を省略した。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、アーマチュアに
作用する電磁力を、アーマチュアの外周に向かうに従い
小さくするようにしたので、アーマチュアに生ずる応力
は略均−になる。

しがたって、該アーマチュアを均一の厚さの板材から製
作でき、このため価格低減が図れる。

また、アーマチュアを均一の厚さにすることにより、従
来のアーマチュアに比べ重量低減となり、このため、応
答速度の高速化が図れるという効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電磁アクチュエータの第１の実
施例を示す断面図、第２図は同上の電磁アクチュエータ
の第２の実施例を示す部分断面図、第３図は同上の電磁
アクチュエータの第３の実施例を示す断面図、第４図は
同上の電磁アクチュエータの第４の実施例を示す断面図
、第５図は同上の電磁アクチュエータの第５の実施例を
示す断面図である。 ４・・・ステータ、５・・・アーマチュア、８ａ〜８ｄ
・・・励磁コイル。 第１図 第２図 ｕＪ　　　飄Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、励磁コイルを有するステータとアーマチユアとを互
   いの平面で相対運動可能に向き合わせ、前記ステータ径
   方向には前記励磁コイルが同心円上に複数設けられ、そ
   の隣合う励磁コイルの通電方向を逆に設定した電磁アク
   チュエータにおいて、前記ステータとアーマチュア間に
   作用する電磁力を電磁アクチュエータの中心から外周方
   向へ向かうに従い、小さくする電磁力分散手段を設けた
   ことを特徴とする電磁アクチュエータ。 ２、電磁力分散手段はステータの中心から外周方向へ向
   かつて巻数が減じられた励磁コイルから構成されたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電磁アクチュ
   エータ。 ３、電磁力分散手段はステータの中心から外周方向へ向
   かうに従い、磁路面積を小さくしたステータから構成さ
   れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電磁
   アクチュエータ。 ４、電磁力分散手段はステータとアーマチュア間に形成
   される空隙であつて、電磁アクチュエータの中心から外
   周方向へ向かうに従い空隙間隔が広がるものから構成さ
   れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電磁
   アクチュエータ。 ５、アーマチュアのステータに対向する面は円錐面に形
   成されたことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   電磁アクチュエータ。 ６、ステータのアーマチュアに対向する面は円錐面に形
   成されたことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   電磁アクチュエータ。