JP2004232704A - 電磁アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】電磁アクチュエータのアーマチャディスク及びアーマチャシャフトの回転をガイドによらずに阻止しアーマチャシャフトの運動特性を良好に維持する。
【解決手段】左巻きコイルスプリング３２の端末３２ｂと右巻きコイルスプリング３４の端末３４ｂとは、アッパリテーナ２８において回転阻止部４０ａ，４２ａにより回転移動が阻止されている。このことはアッパリテーナ２８に対向するスプリングシート側においても同じである。このためアッパリテーナ２８は、ガイドによらず、スプリング部材３０を介してスプリングシートにより左右ともに回転が阻止される。このためアッパリテーナ２８に連設されているアーマチャシャフト２２ａ及びアーマチャディスクもガイドによらずに回転が阻止されるので、周辺の部材に対する摩擦力の変化が防止され、電磁力伝達も低下せず、アーマチャシャフトの運動特性は良好に維持される。
【選択図】 図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁石とコイルスプリングとを用いた電磁アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば内燃機関の電磁駆動弁においては、電磁アクチュエータにおけるアーマチャディスクの運動を安定化させるために、アーマチャディスクが設けられているアーマチャシャフトの回転を阻止する機能が組み込まれたものが存在する（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この従来技術では、可動板（電磁アクチュエータのアーマチャディスクに相当）を付勢する上側スプリングと、可動板側から駆動されるバルブ側に設けたバルブスプリングとで、巻き方向が逆のコイルスプリングを用いている。このことにより、上側スプリングによる回転力とバルブスプリングによる回転力とを相殺させて可動板及びシャフト（アーマチャシャフトに相当）の軸回転を防止しようとするものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１７９７３３号公報（第４頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしシャフトとバルブステムとが別体で分離可能であるため、上述した従来技術では、上側スプリングによる回転力とバルブスプリングによる回転力とが常に相殺状態にあるとは限らず、シャフトとバルブステムとが分離している期間では可動板及びシャフトの回転は阻止できない。このため上側スプリングの回転力や振動などの他の要因による回転力などにより可動板及びシャフトが回転してしまう場合がある。このように可動板及びシャフトが回転してしまうと、電磁力による可動板及びシャフトの運動が安定せず、電磁アクチュエータとしての制御精度が低下するおそれがある。例えばシャフトが回転すると、シャフトとこのシャフトを支持している部分との接触状態が変化するので摩擦力が変化してシャフトの運動特性が変化するおそれがある。
【０００６】
又、内燃機関などに用いられる電磁駆動弁では取り付け部位のスペースが限られているため、電磁アクチュエータの軸方向での断面形状を円形以外の形状にすることで断面を大きくし電磁力を強めてアーマチャディスクの駆動性を高める手法をとることがある。しかしアーマチャディスクが回転すると、図９にハッチングで示すごとく電磁石とアーマチャディスクとの回転位相がずれることにより、電磁石側からの電磁力がアーマチャディスクに十分に伝達されなくなり、アーマチャディスクに連動するアーマチャシャフトの運動特性が悪化するおそれがある。更にアーマチャディスクが回転することにより電磁石の間からアーマチャディスクが飛び出してケーシングなどの外壁部に接触すると、摩擦力が高くなりアーマチャシャフトの運動特性を更に悪化させるおそれがある。
【０００７】
このアーマチャディスク及びアーマチャシャフトの回転を阻止するために、単にアーマチャディスクやアーマチャシャフトに対してガイドを設けたのでは、ガイドの接触により摩擦力が高くなると共に、上述した摩擦力の変化についても解決することにはならない。
【０００８】
本発明は、アーマチャディスク及びアーマチャシャフトの回転をガイドによらずに阻止して、アーマチャシャフトの運動特性を良好に維持することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の電磁アクチュエータは、電磁石から与えられるアーマチャディスクに対する電磁力と、スプリング部材から与えられるリテーナに対する付勢力との協働により、アーマチャディスク及びリテーナが連設しているアーマチャシャフトを軸方向に駆動する電磁アクチュエータであって、前記スプリング部材は、巻き方向が左右２種類存在する２つ以上のコイルスプリングを内外に重ねて構成され、前記リテーナ及び該リテーナに対向するスプリングシートのそれぞれに、少なくとも１つの左巻きコイルスプリングと少なくとも１つの右巻きコイルスプリングとの各端末が係止することにより各端末が前記アーマチャシャフトの軸周りにおいて先端側へ回転移動するのを阻止する回転阻止部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
左巻きコイルスプリングの端末と右巻きコイルスプリングの端末とは、リテーナにおいてもスプリングシートにおいても、アーマチャシャフトの軸周りにおいてそれぞれ逆方向に向いている。
【００１１】
このため、上述したごとくにスプリングシートに設けられた回転阻止部は、スプリングシートに向かって見た場合には、少なくとも１つの左巻きコイルスプリングについては左回転（反時計回り）は阻止し、少なくとも１つの右巻きコイルスプリングの右回転（時計回り）は阻止することになる。
【００１２】
そしてリテーナ上の回転阻止部については、スプリングシートに向かって見た場合には、上述したごとくスプリングシートの回転阻止部にて左回転が阻止されている左巻きコイルスプリングの端末に対して右回転を阻止するように係止することにより、リテーナ自身は左回転が阻止される。同じくリテーナ上の回転阻止部は、上述したごとくスプリングシートの回転阻止部にて右回転が阻止されている右巻きコイルスプリングの端末に対して左回転を阻止するように係止することにより、リテーナ自身は右回転が阻止される。
【００１３】
したがって本発明の構成により、リテーナは、ガイドによらず、スプリング部材を介してスプリングシートにより左右ともに回転が阻止されることになる。このためリテーナに連設されているアーマチャシャフト及びアーマチャディスクもガイドによらずに回転が阻止されるので、前述したごとくの摩擦力の変化が防止されて、アーマチャシャフトの運動特性は良好に維持される。
【００１４】
請求項２に記載の電磁アクチュエータでは、請求項１において、前記回転阻止部は、前記コイルスプリングの各端末の先端部に対向した移動阻止面を備えることにより、前記各端末が前記アーマチャシャフトの軸周りにおいて前記各端末の先端側へ回転移動することを前記移動阻止面に対する当接にて阻止することを特徴とする。
【００１５】
回転阻止部としては、コイルスプリングの各端末の先端部に対向した移動阻止面を備えることにより、これらの各端末の先端側への回転移動を阻止する機能を、各端末の先端部との当接にて係止することにより果たすことができる。このような簡易な構成により実現できるので、製造が容易となる。
【００１６】
請求項３に記載の電磁アクチュエータでは、請求項１又は２において、前記アーマチャディスクは軸方向から見て円形以外の形状であることを特徴とする。
このようにアーマチャディスクが、軸方向から見て円形以外の形状であると、アーマチャディスクが回転した場合にはアーマチャディスクが外壁部に接触することになって摩擦力が変化し、アーマチャシャフトの運動特性を更に悪化させるおそれがある。しかし本発明ではガイドを用いずに、コイルスプリングを介してスプリングシートにより回転が阻止されているので、アーマチャディスクと外壁部との接触は問題なくなる。
【００１７】
請求項４に記載の電磁アクチュエータでは、請求項３において、前記電磁石は軸方向から見て前記アーマチャディスクと同一又は略同一形状であることを特徴とする。
【００１８】
このように電磁石は軸方向から見てアーマチャディスクと同一又は略同一形状であることにより、円形以外の形状であるアーマチャディスクが回転すると電磁石とアーマチャディスクとの回転位相がずれる。この結果、電磁石側からの電磁力がアーマチャディスク側に十分に伝達されなくなり、アーマチャシャフトの運動特性が悪化するおそれがある。しかし、コイルスプリングを介してスプリングシートによりアーマチャディスクの回転が阻止されているので、電磁石とアーマチャディスクとの回転位相がずれることがなく、アーマチャシャフトの運動特性が良好に維持される。
【００１９】
請求項５に記載の電磁アクチュエータでは、請求項３又は４において、前記アーマチャディスクは軸方向から見て長方形又は略長方形であることを特徴とする。
【００２０】
より具体的には円形以外の形状としては、長方形又は略長方形を挙げることができる。このことにより、内燃機関の電磁駆動弁として適用した場合には限られたスペースに配置させることができ、かつ上述したごとくアーマチャシャフトの運動特性を良好に維持できる。
【００２１】
請求項６に記載の電磁アクチュエータでは、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スプリング部材は左巻きと右巻きとの２つのコイルスプリングを内外に重ねて構成され、前記スプリングシートと前記リテーナとの間に前記各コイルスプリングを配置した場合に前記リテーナに前記各コイルスプリングが与える横力が相殺する位相位置に、前記リテーナ上における前記回転阻止部を形成したことを特徴とする。
【００２２】
尚、スプリング部材が左巻きと右巻きとの２つのコイルスプリングを内外に重ねて構成されていた場合、前記リテーナ上の回転阻止部を、左巻きコイルスプリングと右巻きコイルスプリングとがリテーナに与える各横力が、横力同士で相殺する位相位置に形成しても良い。このようにすることにより、スプリング部材が発生する横力を抑制でき、横力にてアーマチャシャフトの軸がぶれるのを抑制できる。
【００２３】
そしてスプリング部材の圧縮と伸長との繰り返しにおいても、横力の大きさ自体や横力変化が少なくなり、アーマチャシャフトの摩擦変化が抑制されてアーマチャシャフトの運動特性を、より良好に維持することができる。
【００２４】
請求項７に記載の電磁アクチュエータでは、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スプリング部材は左巻きと右巻きとの２つのコイルスプリングを内外に重ねて構成され、前記スプリングシートと前記リテーナとの間に前記各コイルスプリングを配置した場合に前記リテーナに与える横力が相殺するコイルスプリングを組み合わせて前記スプリングシートと前記リテーナとの間に配置したことを特徴とする。
【００２５】
スプリング部材が左巻きと右巻きとの２つのコイルスプリングを内外に重ねて構成されていた場合に、リテーナに与える各横力が横力同士で相殺する左巻きコイルスプリングと右巻きコイルスプリングとを選択して組み合わせても良い。このようにすることにより、スプリング部材が発生する横力を抑制でき、横力にてアーマチャシャフトの軸がぶれるのを抑制できる。
【００２６】
そしてスプリング部材の圧縮と伸長との繰り返しにおいても、横力の大きさ自体や横力変化が少なくなり、アーマチャシャフトの摩擦変化が抑制されてアーマチャシャフトの運動特性を、より良好に維持することができる。
【００２７】
請求項８に記載の電磁アクチュエータでは、請求項１〜７のいずれかにおいて、前記アーマチャシャフトは、弁体を駆動することによりバルブの開閉又は開度を調節することを特徴とする。
【００２８】
このように請求項１〜７のいずれかに記載の電磁アクチュエータを電磁駆動弁に適用してもよく、高精度にバルブの開閉又は開度を調節することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は上述した発明が適用された電磁駆動弁２の概略構成図である。図１（Ａ）は閉弁状態、図１（Ｂ）は開弁状態を示している。この電磁駆動弁２は、車両に搭載された内燃機関の吸気弁又は排気弁として用いられている例を示している。
【００３０】
電磁駆動弁２はバルブ４、電磁アクチュエータ６及び変位センサ部７を備えて構成されている。バルブ４はポペット型の弁体８を有し、弁体８はバルブステム８ａによりシリンダヘッド１０に往復動可能に支持されている。シリンダヘッド１０には燃焼室１２に通じるポート（吸気ポート又は排気ポート）１４が形成されており、ポート１４の燃焼室１２側の開口部には、弁体８が離着座する弁座１６が形成されている。
【００３１】
バルブステム８ａの一端側にはロアリテーナ１８が設けられている。ロアリテーナ１８とシリンダヘッド１０との間にはロアスプリング２０が圧縮状態で配設されている。このロアスプリング２０により弁体８全体は閉弁方向（図１の上方向）に付勢されている。
【００３２】
電磁アクチュエータ６はアーマチャディスク２２、ロアコア２４（請求項の電磁石に相当する）及びアッパコア２６（請求項の電磁石に相当する）を備えている。これらアーマチャディスク２２、ロアコア２４及びアッパコア２６は高透磁率材料からなる。アーマチャディスク２２は軸方向から見て長方形であり、この形状に対応してロアコア２４及びアッパコア２６は軸方向から見て同形状の長方形をなしている。これは、シリンダヘッド１０上での取り付け部位のスペースが限られているために、アーマチャディスク２２、ロアコア２４及びアッパコア２６を軸方向から見て円形以外の形状、ここでは長方形にしている。このことにより、限られた取り付け部位でもロアコア２４及びアッパコア２６からアーマチャディスク２２への電磁力の伝達を十分なものとしてアーマチャディスク２２の電磁駆動性を高めている。
【００３３】
アーマチャディスク２２の中心部にはアーマチャシャフト２２ａが設けられてロアコア２４及びアッパコア２６の中心孔にて支持され、かつこの中心孔を摺動可能に貫通している。そしてアッパコア２６を摺動可能に貫通したアーマチャシャフト２２ａにはアッパリテーナ（請求項のリテーナに相当）２８が固定されており、このアッパリテーナ２８と電磁アクチュエータ６のケーシング６ａに固定されているスプリングシート２９との間にはスプリング部材３０が圧縮状態で配置されている。このスプリング部材３０によりアッパリテーナ２８を介してアーマチャシャフト２２ａはバルブ４方向（図１の下方向）に付勢されている。このスプリング部材３０は後で詳述するごとく外側コイルスプリング３２と内側コイルスプリング３４との２つのコイルスプリングから構成されている。
【００３４】
上述した構成によりアーマチャシャフト２２ａの下端部２２ｂとバルブステム８ａの上端部８ｂとは、スプリング部材３０とロアスプリング２０との付勢力により当接する。このことでアーマチャディスク２２と弁体８とは図１（Ｂ）に示したごとく係合でき、この係合状態でコア２４，２６の電磁力により、アーマチャディスク２２、アーマチャシャフト２２ａ及び弁体８は、バルブ４の全開状態から全閉状態直前まで一体となって移動できる。全閉状態の直前ではアーマチャシャフト２２ａの下端部２２ｂはバルブステム８ａの上端部８ｂから離れて、全閉状態ではバルブステム８ａとアーマチャシャフト２２ａとは図１（Ａ）に示すごとくの分離状態となる。尚、ロアコア２４及びアッパコア２６が励磁されていない場合には、ロアスプリング２０とスプリング部材３０とのばね力の平衡する位置にてアーマチャシャフト２２ａとバルブステム８ａとは停止する。このばね力の平衡位置ではアーマチャディスク２２はロアコア２４とアッパコア２６との中央に位置するように設定されている。
【００３５】
変位センサ部７は電磁アクチュエータ６のケーシング６ａに取り付けられ、ケーシング６ａの内側に一体に設けられているスプリングシート２９を貫通して挿入されているアーマチャシャフト２２ａの挿入量を検出する。このことでアーマチャディスク２２の変位量を検出して、この変位量を表す変位信号を、マイクロコンピュータを中心として構成された電子回路である電子制御ユニット（ＥＣＵ）３６に出力している。ロアコア２４内部にはロアコイル２４ａが、アッパコア２６内部にはアッパコイル２６ａが配置されて、これらコイル２４ａ，２６ａに対する前記ＥＣＵ３６の励磁電流制御により、ロアコア２４及びアッパコア２６にアーマチャディスク２２を吸引あるいは保持する電磁力を生じさせることができる。
【００３６】
次に電磁アクチュエータ６の主要部について、図２の斜視図、図３（Ａ）の平面図及び図３（Ｂ）の正面図を参照して説明する。尚、ケーシング６ａについてはスプリングシート２９の全周で切断した状態で示している。図示するごとく電磁アクチュエータ６のスプリング部材３０を構成している外側コイルスプリング３２は左巻きタイプのコイルスプリングが用いられ、内側コイルスプリング３４は右巻きタイプのコイルスプリングが用いられている。
【００３７】
ここで図４の斜視図に示すごとくアッパリテーナ２８は、アーマチャシャフト２２ａの嵌合孔３８を中心として、同心円状に外側コイルスプリング３２用の外側シート部４０と内側コイルスプリング３４用の内側シート部４２とが設けられている。外側シート部４０の一部には右回転（時計回り）の方向に盛り上がる回転阻止部４０ａが形成され、回転阻止部４０ａの右回転方向先端には移動阻止面４０ｂが形成されている。内側シート部４２の一部には左回転（反時計回り）の方向に盛り上がる回転阻止部４２ａが形成され、回転阻止部４２ａの左回転方向先端には移動阻止面４２ｂが形成されている。
【００３８】
図５の斜視図に示すごとくスプリングシート２９側についても、アッパリテーナ２８と同様な形状であり、アーマチャシャフト２２ａの摺動支持孔４４を中心として、同心円状に外側コイルスプリング３２用の外側シート部４６と内側コイルスプリング３４用の内側シート部４８とが設けられている。外側シート部４６の一部には右回転方向に盛り上がる回転阻止部４６ａが形成され、回転阻止部４６ａの右回転方向先端には移動阻止面４６ｂが形成されている。内側シート部４８の一部には左回転方向に盛り上がる回転阻止部４８ａが形成され、回転阻止部４８ａの左回転方向先端には移動阻止面４８ｂが形成されている。
【００３９】
図６の斜視図には、スプリングシート２９に外側コイルスプリング３２と内側コイルスプリング３４とを配置した状態を示し、図７の斜視図には、アッパリテーナ２８に外側コイルスプリング３２と内側コイルスプリング３４とを配置した状態を示す。図６に示すスプリングシート２９側では、外側の移動阻止面４６ｂには、外側シート部４６に配置された外側コイルスプリング３２の上側の端末３２ａが先端にて当接する。尚、外側コイルスプリング３２は上端側部分を切断して示している。そして内側の移動阻止面４８ｂには、内側シート部４８に配置された内側コイルスプリング３４の上側の端末３４ａが先端にて当接する。図７に示すアッパリテーナ２８側では、外側の移動阻止面４０ｂには、外側シート部４０に配置された外側コイルスプリング３２の下側の端末３２ｂが先端にて当接する。尚、外側コイルスプリング３２は先端側部分を切断して示している。そして内側の移動阻止面４２ｂには、内側シート部４２に配置された内側コイルスプリング３４の下側の端末３４ｂが先端にて当接する。
【００４０】
このことにより、外側コイルスプリング３２の各端末３２ａ，３２ｂも、内側コイルスプリング３４の各端末３４ａ，３４ｂも共に、各先端方向に回転移動するのが移動阻止面４０ｂ，４２ｂ，４６ｂ，４８ｂにより阻止されている。そして外側コイルスプリング３２の各端末３２ａ，３２ｂと、内側コイルスプリング３４の各端末３４ａ，３４ｂとでは、アーマチャシャフト２２ａの軸周りにおいてそれぞれ逆方向に向いている。
【００４１】
したがってアッパリテーナ２８に、上から見て右回転する力が加わって外側コイルスプリング３２の下側の端末３２ｂを移動阻止面４０ｂが押圧しても、外側コイルスプリング３２の上側の端末３２ａがスプリングシート２９側の移動阻止面４６ｂに当接するので、アッパリテーナ２８は右回転できない。更にアッパリテーナ２８に、上から見て左回転する力が加わって内側コイルスプリング３４の下側の端末３４ｂを移動阻止面４２ｂが押圧しても、内側コイルスプリング３４の上側の端末３４ａがスプリングシート２９側の移動阻止面４８ｂに当接するので、アッパリテーナ２８は左回転できない。すなわちアッパリテーナ２８は軸方向のみに移動可能であり、左右どちらにも回転できない。このためアッパリテーナ２８と一体に移動するように設けられているアーマチャシャフト２２ａ及びアーマチャディスク２２も、ガイド部材がなくても軸方向のみに移動可能であるが左右どちらにも回転が阻止される。
【００４２】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．上述したごとくアッパリテーナ２８は、スプリング部材３０を介してスプリングシート２９により左右共に回転が阻止されるので、アッパリテーナ２８に連設されているアーマチャシャフト２２ａ及びアーマチャディスク２２も、ガイドによらずに回転が阻止される。このことにより、コア２４，２６や変位センサ部７に対するアーマチャシャフト２２ａの接触状態が変化することがなく一定となり摩擦力が安定するので、アーマチャシャフト２２ａの運動特性を良好に維持できる。
【００４３】
更に、本実施の形態のごとく軸方向から見てアーマチャディスク２２及びコア２４，２６を長方形にして、限られたスペースでアーマチャディスク２２の駆動性を高めようとした場合にも、コア２４，２６に対するアーマチャディスク２２の回転が防止されるので電磁力が弱められることがない。すなわちコア２４，２６に対するアーマチャディスク２２の回転位相のずれが生じることがなく、図９にハッチングで示したごとくにコア２４，２６の間からアーマチャディスク２２がはずれることが防止されるので、コア２４，２６からアーマチャディスク２２への電磁力の伝達が低下することがない。このため電磁力によるアーマチャディスク２２及びアーマチャシャフト２２ａの運動が安定し、電磁アクチュエータ６の駆動制御を高精度に維持することができる。
【００４４】
更に、アーマチャディスク２２が回転しないので、アーマチャディスク２２が軸方向から見て長方形であっても前記図９に示したごとくにコア２４，２６の間から飛び出すことがなく、ケーシング６ａなどの外壁部に接触することがない。このことによってアーマチャディスク２２に対する摩擦力が変化することがなくアーマチャディスク２２及びアーマチャシャフト２２ａの運動特性を良好に維持できる。
【００４５】
又、変位センサ部７に対してもアーマチャシャフト２２ａが回転しないので、変位センサ部７における変位検出も高精度に維持できる。
これらのことにより高精度に吸気弁又は排気弁の開閉又は開度を調節することができる。
【００４６】
（ロ）．逆巻きのコイルスプリング３２，３４を内外に重ねて配置して、各端末３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂを移動阻止面４０ｂ，４２ｂ，４６ｂ，４８ｂに当接することで係止して、上述したガイド無しの回転阻止を実現している。このように簡易な構成であることから電磁アクチュエータ６の製造が容易となる。
【００４７】
［実施の形態２］
本実施の形態は、前記実施の形態１と同じくスプリング部材によるアッパリテーナ、アーマチャシャフト及びアーマチャディスクの回転阻止に加えて、更にスプリング部材による横力を抑制するものである。
【００４８】
ここで図８はアッパリテーナ１２８及びスプリングシート１２９に対するコイルスプリング１３２，１３４の配置を、それぞれ電磁アクチュエータの上方から見た図である。アッパリテーナ１２８及びスプリングシート１２９では、コイルスプリング１３２，１３４は共に各端部側において軸方向に直交するように形成された平面状の当接面１３３ａ，１３３ｂ，１３５ａ，１３５ｂにて、各シート部１４０，１４２にアーマチャシャフト１２２ａの軸方向から当接している。そしてコイルスプリング１３２，１３４の各端末１３２ａ，１３２ｂ，１３４ａ，１３４ｂは、前記実施の形態１と同様にそれぞれ各シート部１４０，１４２に設けられた回転阻止部１４０ａ，１４２ａ，１４６ａ，１４８ａに当接して係止される。このことにより、アッパリテーナ１２８及びスプリングシート１２９に対するコイルスプリング１３２，１３４の相対的回転が阻止されているので、アッパリテーナ１２８、アーマチャシャフト及びアーマチャディスクの回転はガイド無しで阻止されている。
【００４９】
更にここで用いられているコイルスプリング１３２，１３４は横力が相殺される方向のコイルスプリングが組み合わされている。すなわち、例えば外側コイルスプリング１３２が圧縮によりアッパリテーナ１２８に発生する横力が矢印Ｒの方向に生じるものとすると、圧縮により前記矢印Ｒとは約１８０°異なる矢印Ｌの方向に横力を生じる内側コイルスプリング１３４が組み合わされてスプリング部材１３０が構成される。
【００５０】
このように図８に示したごとくに配置した場合に横力が約１８０°異なるコイルスプリング１３２，１３４は、予めコイルスプリング１３２，１３４を圧縮状態で横力を測定しておいて、該当するコイルスプリング同士を組み合わせて用いることにより実現できる。又、このように測定したものを組み合わせる以外に、横力が図８のごとくとなるように外側コイルスプリング１３２と内側コイルスプリング１３４とを製造して組み合わせることもできる。
【００５１】
他の構成は前記実施の形態１と同じである。
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．このように約１８０°異なる横力のコイルスプリング１３２，１３４を組み合わせてスプリング部材１３０を構成しているため、スプリング部材１３０が圧縮された場合に発生する横力は相互に相殺されることで抑制できる。このため横力にてアーマチャシャフト１２２ａの軸がぶれるのを抑制でき、アーマチャシャフト１２２ａの運動特性を良好に維持することができる。
【００５２】
そしてスプリング部材１３０の圧縮と伸長との繰り返しにおいても、横力の大きさ自体や横力変化が少なくなり、アーマチャシャフト１２２ａの摩擦変化が抑制されてアーマチャシャフト１２２ａの運動特性を、より良好に維持することができる。
【００５３】
（ロ）．前記実施の形態１と同じ効果を生じる。
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記各実施の形態において、外側コイルスプリングが左巻きで、内側コイルスプリングが右巻きであったが、外側コイルスプリングが右巻きで、内側コイルスプリングが左巻きであっても良い。この場合にはスプリングシート及びアッパリテーナの移動阻止面はそれぞれ逆方向に形成する。
【００５４】
（ｂ）．前記各実施の形態において、アーマチャディスク及びコアは軸方向から見て長方形の例を示したが、配置スペースや性能上の要求に応じて他の形状を選択できる。例えば楕円形、正方形などである。又、円形に形成しても良い。
【００５５】
（ｃ）．前記各実施の形態において、アッパリテーナ又はスプリングシートにおいて外側の移動阻止面と内側の移動阻止面とは、アーマチャシャフトの軸周りにおいて同一の位相位置であったが、異なる位相位置でも良い。
【００５６】
（ｄ）．前記各実施の形態において、スプリング部材は内外２つのコイルスプリングの組み合わせであったが、３つ以上のコイルスプリングの組み合わせでも良い。３つ以上のコイルスプリングを組み合わせた場合には、この内の少なくとも１つは左巻きコイルスプリングとし、少なくとも１つは右巻きコイルスプリングとする。そしてこれらのコイルスプリングに対応して前記各実施の形態のごとくの移動阻止面を設けることにより、前記各実施の形態と同様な効果を生じさせることができる。
【００５７】
（ｅ）．前記実施の形態２においては、アッパリテーナとスプリングシートとの間に配置した場合に横力が相殺されるコイルスプリングを用いるようにした。この代わりに、コイルスプリングの組み合わせを任意に選択し、これらのコイルスプリングの横力が相殺するような回転阻止部を配置しているアッパリテーナとスプリングシートとを選択あるいは製造して用いることで電磁アクチュエータ６を構成するようにしても良い。このことによっても前記実施の形態２と同様な効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の電磁駆動弁の構成説明図。
【図２】実施の形態１の電磁アクチュエータの部分破断斜視図。
【図３】上記電磁アクチュエータの構成説明図。
【図４】実施の形態１のアッパリテーナの斜視図。
【図５】実施の形態１のスプリングシートの斜視図。
【図６】上記電磁アクチュエータのスプリングシートとコイルスプリングとの関係を表す斜視図。
【図７】上記電磁アクチュエータのアッパリテーナとコイルスプリングとの関係を表す斜視図。
【図８】実施の形態２のコイルスプリングによる横力の配置説明図。
【図９】コアに対するアーマチャディスクの位相ずれを表す説明図。
【符号の説明】
２…電磁駆動弁、４…バルブ、６…電磁アクチュエータ、６ａ…ケーシング、７…変位センサ部、８…弁体、８ａ…バルブステム、８ｂ…上端部、１０…シリンダヘッド、１２…燃焼室、１４…ポート、１６…弁座、１８…ロアリテーナ、２０…ロアスプリング、２２…アーマチャディスク、２２ａ…アーマチャシャフト、２２ｂ…下端部、２４…ロアコア、２４ａ…ロアコイル、２６…アッパコア、２６ａ…アッパコイル、２８…アッパリテーナ、２９…スプリングシート、３０…スプリング部材、３２…外側コイルスプリング、３２ａ，３２ｂ…端末、３４…内側コイルスプリング、３４ａ，３４ｂ…端末、３６…ＥＣＵ、３８…嵌合孔、４０…外側シート部、４０ａ…回転阻止部、４０ｂ…移動阻止面、４２…内側シート部、４２ａ…回転阻止部、４２ｂ…移動阻止面、４４…摺動支持孔、４６…外側シート部、４６ａ…回転阻止部、４６ｂ…移動阻止面、４８…内側シート部、４８ａ…回転阻止部、４８ｂ…移動阻止面、１２２ａ…アーマチャシャフト、１２８…アッパリテーナ、１２９…スプリングシート、１３０…スプリング部材、１３２…外側コイルスプリング、１３２ａ，１３２ｂ，１３４ａ，１３４ｂ…端末、１３３ａ，１３３ｂ，１３５ａ，１３５ｂ…当接面、１３４…内側コイルスプリング、１４０，１４２…シート部、１４０ａ，１４２ａ，１４６ａ，１４８ａ…回転阻止部。

Claims (8)

1. 電磁石から与えられるアーマチャディスクに対する電磁力と、スプリング部材から与えられるリテーナに対する付勢力との協働により、アーマチャディスク及びリテーナが連設しているアーマチャシャフトを軸方向に駆動する電磁アクチュエータであって、
   前記スプリング部材は、巻き方向が左右２種類存在する２つ以上のコイルスプリングを内外に重ねて構成され、前記リテーナ及び該リテーナに対向するスプリングシートのそれぞれに、少なくとも１つの左巻きコイルスプリングと少なくとも１つの右巻きコイルスプリングとの各端末が係止することにより各端末が前記アーマチャシャフトの軸周りにおいて先端側へ回転移動するのを阻止する回転阻止部を形成したことを特徴とする電磁アクチュエータ。
2. 請求項１において、前記回転阻止部は、前記コイルスプリングの各端末の先端部に対向した移動阻止面を備えることにより、前記各端末が前記アーマチャシャフトの軸周りにおいて前記各端末の先端側へ回転移動することを前記移動阻止面に対する当接にて阻止することを特徴とする電磁アクチュエータ。
3. 請求項１又は２において、前記アーマチャディスクは軸方向から見て円形以外の形状であることを特徴とする電磁アクチュエータ。
4. 請求項３において、前記電磁石は軸方向から見て前記アーマチャディスクと同一又は略同一形状であることを特徴とする電磁アクチュエータ。
5. 請求項３又は４において、前記アーマチャディスクは軸方向から見て長方形又は略長方形であることを特徴とする電磁アクチュエータ。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スプリング部材は左巻きと右巻きとの２つのコイルスプリングを内外に重ねて構成され、前記スプリングシートと前記リテーナとの間に前記各コイルスプリングを配置した場合に前記リテーナに前記各コイルスプリングが与える横力が相殺する位相位置に、前記リテーナ上における前記回転阻止部を形成したことを特徴とする電磁アクチュエータ。
7. 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スプリング部材は左巻きと右巻きとの２つのコイルスプリングを内外に重ねて構成され、前記スプリングシートと前記リテーナとの間に前記各コイルスプリングを配置した場合に前記リテーナに与える横力が相殺するコイルスプリングを組み合わせて前記スプリングシートと前記リテーナとの間に配置したことを特徴とする電磁アクチュエータ。
8. 請求項１〜７のいずれかにおいて、前記アーマチャシャフトは、弁体を駆動することによりバルブの開閉又は開度を調節することを特徴とする電磁アクチュエータ。

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