JPH069164U - 超磁歪式アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超磁歪ロッドが熱膨張するのを防止し、特性
不良の発生をなくす。 【構成】 超磁歪ロッド１１を収容するストッパ筒９の
外側には、コイルボビン６との間にガス封入部１０を設
け、該ガス封入部１０内に断熱性を有する空気、窒素、
二酸化炭素等のガスＧを封入し、電磁コイル７からの熱
を遮断して超磁歪ロッド１１に熱が伝わるのを防止す
る。電磁コイル７が発熱しても、この熱が超磁歪ロッド
１１に伝わるのを防止でき、該超磁歪ロッド１１が熱膨
張して長さ寸法が変化し、ばね受３の先端に設ける弁体
４が弁座から不用意に離座してシール不良等が発生する
のを防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば超磁歪式噴射弁や開閉弁等に好適に用いられる超磁歪式アク チュエータに関し、特に、熱膨張により特性が変化するのを防止できるようにし た超磁歪式アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、筒状のケーシングと、該ケーシングの軸方向に伸長して該ケーシング 内に設けられ、該ケーシングの一端側に設けられる駆動対象物を駆動すべく、磁 場がかけられたときに軸方向に伸縮する超磁歪ロッドと、該超磁歪ロッドの周囲 に位置して前記ケーシング内に設けられ、外部から通電されることにより該超磁 歪ロッドに磁場をかける電磁コイルと、前記ケーシングの他端側に設けられ、該 ケーシング内で前記超磁歪ロッドを軸方向に位置決めする位置決め部材とからな る超磁歪式アクチュエータを用いた燃料噴射弁は、例えば特開平３−２４３１７ ４号公報等により知られている。

【０００３】 この種の従来技術による燃料噴射弁では、ケーシングの一端側に燃料の噴射口 を有する弁座を設け、該弁座に駆動対象物となる内開き式の弁体を着座させるべ く、該弁体を弁ばねにより常時閉弁方向に付勢すると共に、超磁歪ロッドの一端 側を弁体に固着し、電磁コイルからの磁場により該超磁歪ロッドが縮小したとき に、該超磁歪ロッドにより弁体を弁ばねに抗してリフトさせ、前記噴射口からケ ーシング内の燃料を外部に向けて噴射させるようにしている。

【０００４】 また、ケーシングの他端側には、前記超磁歪ロッドの他端側端面に当接する位 置決め部材としての蓋体を設け、該蓋体により超磁歪ロッドを前記弁体と共に弁 座側に向けて押圧し、前記弁ばねのばね荷重を調整するようにしている。そして 、超磁歪ロッドは電磁コイルからの磁場により縮小変形するときに、前記蓋体か ら離間するのを規制され、弁体を弁ばねに抗して確実にリフトさせるようになっ ている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来技術では、ケーシングの一端側に駆動対象物となる弁 体を設け、ケーシングの他端側には蓋体を設け、該蓋体と弁体との間で超磁歪ロ ッドをケーシング内で軸方向に位置決めするようにしているから、超磁歪ロッド の周囲に設けた電磁コイルが外部からの通電により発熱すると、このときの熱影 響等によって超磁歪ロッドが前記蓋体と弁体との間で軸方向に熱膨張することが ある。そして、超磁歪ロッドはケーシングに比較して熱膨張率が大きく、蓋体は ケーシングに一体的に固定されているので、超磁歪ロッドは熱膨張時に弁体側に 向けて伸びてしまう。

【０００６】 このため従来技術では、超磁歪ロッドの熱膨張によって弁ばねのばね荷重が変 化するばかりでなく、電磁コイルからの磁場によって超磁歪ロッドを変形させた ときに、弁体のリフト量が変化し、噴射流量の特性等が熱影響によって変動する という問題がある。また、駆動対象物となる弁体を外開き式とし、超磁歪ロッド が伸び変形したときに弁体を開弁させる構成とすると、超磁歪ロッドの熱膨張に より弁体が開弁方向に変位して弁座から離座することがあり、シール不良等の原 因になるという問題がある。

【０００７】 本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本考案は電磁コイル から発生する熱が超磁歪ロッドに伝えられるのを効果的に遮断でき、超磁歪ロッ ドが軸方向に熱膨張するのを防止できると共に、例えば弁体等の駆動対象物を安 定して駆動できるようにした超磁歪式アクチュエータを提供することを目的とし ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決するために第１の考案は筒状のケーシングと、該ケーシン グの軸方向に伸長して該ケーシング内に設けられ、該ケーシングの一端側に設け られる駆動対象物を駆動すべく、磁場がかけられたときに軸方向に伸縮する超磁 歪ロッドと、該超磁歪ロッドの周囲に位置して前記ケーシング内に設けられ、外 部から通電されることにより該超磁歪ロッドに磁場をかける電磁コイルとからな る超磁歪式アクチュエータにおいて、前記超磁歪ロッドと電磁コイルとの間には 該電磁コイルからの熱が超磁歪ロッドに及ぶのを遮断する断熱手段を設けたこと を特徴としてなる構成を採用している。

【０００９】 また、第２の考案は筒状のケーシングと、該ケーシングの軸方向に伸長して該 ケーシング内に設けられ、該ケーシングの一端側に設けられる駆動対象物を駆動 すべく、磁場がかけられたときに軸方向に伸縮する超磁歪ロッドと、該超磁歪ロ ッドの周囲に位置して前記ケーシング内に設けられたコイルボビンと、該コイル ボビンに巻回され、外部から通電されることにより前記超磁歪ロッドに磁場をか ける電磁コイルとからなる超磁歪式アクチュエータにおいて、前記コイルボビン は前記電磁コイルからの熱が超磁歪ロッドに及ぶのを遮断する断熱性材料によっ て形成したことを特徴としてなる構成を採用している。

【００１０】

【作用】

上記構成により、電磁コイルが通電によって発熱しても、このときの熱が超磁 歪ロッドに伝わるのを断熱手段または断熱性を有するコイルボビンによって遮断 でき、超磁歪ロッドが熱膨張するのを防止できる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図４に基づき説明する。

【００１２】 図１および図２は本考案の第１の実施例を示している。

【００１３】 図において、１は電磁ステンレス鋼等の磁性材料により段付円筒状に形成され 、超磁歪式噴射弁の外枠を構成する筒状のケーシングを示し、該ケーシング１は 上、下両端側がカシメ部１Ａ，１Ｂとなり、該ケーシング１の内周側にはカシメ 部１Ａ，１Ｂ間で軸方向にそれぞれ所定寸法離間して環状段部１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ が形成されている。また、該ケーシング１には環状段部１Ｄ、１Ｅ間で径方向に 燃料の流入穴１Ｆが穿設され、該流入穴１Ｆには燃料ポンプが配管（いずれも図 示せず）を介して接続され、燃料をケーシング１内に流入させる。

【００１４】 ２はケーシング１の下端側内周に設けられた弁座部材を示し、該弁座部材２は 耐摩耗性の高い材料により比較的厚肉の円板状に形成され、該弁座部材２はケー シング１のカシメ部１Ｂと環状段部１Ｅとの間にカシメ固定され、ケーシング１ の下端側を閉塞している。また、該弁座部材２の中心側には燃料の噴射口２Ａが 穿設され、該噴射口２Ａの周囲には外向きに擂り鉢状の弁座２Ｂが形成されてい る。

【００１５】 ３はケーシング１内の下端側に設けられたばね受を示し、該ばね受３は、ケー シング１の環状段部１Ｄ，１Ｅ間でケーシング１内に摺動可能に挿嵌された円板 状のばね受部３Ａと、該ばね受部３Ａの下面中央から下向きに突設された円柱状 のボス部３Ｂとから大略構成され、ばね受部３Ａの上面側中央には浅底の凹部３ Ｃが形成されている。そして、ばね受３の凹部３Ｃ内には後述する超磁歪ロッド １１の下端が嵌合して取付けられている。

【００１６】 ４はケーシング１の下端側に該ケーシング１の外側から取付けられた駆動対象 物としての弁体を示し、該弁体４は、棒状の弁軸４Ａと、該弁軸４Ａの下端から 拡開するように弁軸４Ａに一体形成された半球状の弁部４Ｂとから構成されてい る。そして、該弁体４は弁軸４Ａの上端を前記弁座部材２の噴射口２Ａを介して ケーシング１内に挿入し、ばね受３のボス部３Ｂの下端に該弁軸４Ａの上端を固 着して取付けられている。そして、該弁体４はばね受３と共に超磁歪ロッド１１ の伸縮時に軸方向に変位し、弁部４Ｂが弁座部材２の弁座２Ｂに離着座すること により開，閉弁を行う。

【００１７】 ５はばね受３のボス部３Ｂ周囲に位置してばね受部３Ａと弁座部材２との間に 配設された付勢手段としての設定ばねを示し、該設定ばね５はばね受３のばね受 部３Ａを介して超磁歪ロッド１１を常時上向きに付勢し、超磁歪ロッド１１に初 期荷重を付与している。

【００１８】 ６はケーシング１内に配設された段付円筒状のコイルボビンを示し、該コイル ボビン６の内周側は軸方向に伸長するストッパ挿入穴６Ａとなっている。

【００１９】 ７は該コイルボビン６に巻回された電磁コイルを示し、該電磁コイル７はコイ ルボビン６の上端側に立設された端子ピン８，８に接続され、外部からの通電に より励磁されて磁場を発生させる。そして、該電磁コイル７は超磁歪ロッド１１ に磁場をかけることによって、この超磁歪ロッド１１を軸方向に伸び変形させ、 ばね受３に固着された弁体４を開弁方向に駆動する。

【００２０】 ９は前記コイルボビン６のストッパ挿入穴６Ａ内に設けられたストッパ筒を示 し、該ストッパ筒９は超磁歪ロッド１１に近い熱膨張率を有した非磁性材料によ り細長い筒状に形成され、コイルボビン６のストッパ挿入穴６Ａ内を軸方向に伸 びる筒状部９Ａと、該筒状部９Ａの上端側を閉塞したストッパ部９Ｂと、該筒状 部９Ａの下端側に設けられた鍔状のフランジ部９Ｃとから大略構成されている。 また、該ストッパ筒９には筒状部９Ａとフランジ部９Ｃとの間に位置して筒状部 ９Ａよりも大径の環状蓋部９Ｄが形成され、該環状蓋部９Ｄはストッパ筒９をコ イルボビン６のストッパ挿入穴６Ａ内に挿入したときに、該ストッパ挿入穴６Ａ の下端側に嵌合されてストッパ挿入穴６Ａを閉塞する。そして、該ストッパ筒９ とコイルボビン６との間には筒状の空間がガス封入部１０として形成され、該ガ ス封入部１０内には、例えば断熱作用を有する断熱手段として空気、窒素、二酸 化炭素等のガスＧが封入されている。

【００２１】 さらに、ストッパ筒９は筒状部９Ａがストッパ部９Ｂおよびフランジ部９Ｃの 厚さ分を含めて超磁歪ロッド１１の全長Ｌにほぼ対応する長さ寸法をもって形成 され、その熱膨張率も超磁歪ロッド１１の熱膨張率にほぼ対応しているので、た とえ電磁コイル７からの熱が超磁歪ロッド１１に伝わって超磁歪ロッド１１が軸 方向に熱膨張した場合でも、ストッパ筒９はこれにほぼ対応して熱膨張し、超磁 歪ロッド１１の熱膨張分をストッパ部９Ｂ側で吸収することによって超磁歪ロッ ド１１がばね受３を軸方向に変位させるのを防止できるようになっている。

【００２２】 １１はストッパ筒９の筒状部９Ａ内に挿嵌された超磁歪ロッドを示し、該超磁 歪ロッド１１は、例えばネオジム（Ｎｄ）−鉄母合金またはジスプロシウム（Ｄ ｙ）−鉄、テルビウム（Ｔｂ）−鉄母合金等の超磁歪材料から正の磁歪特性をも った細長い円柱状ロッドとして形成され、該超磁歪ロッド１１は電磁コイル７か らの磁場により、例えば１ｋＯｅ（キロエルステッド）の磁場で全長Ｌに対して １０００ＰＰＭ（１０００×１０^-6）の比率で軸方向に伸び変形する。また、該 超磁歪ロッド１１は、例えば１×１０^-5／℃程度の熱膨張率α（線膨張係数）を 有し、周囲温度がｔ℃上昇したときに全長Ｌに対して軸方向に寸法△Ｌ、

【００２３】

【数１】 △Ｌ＝Ｌ×α×ｔ だけ熱膨張する。

【００２４】 ここで、該超磁歪ロッド１１は下端側がストッパ筒９から下向きに突出してば ね受３の凹部３Ｃ内に嵌合され、上端側はストッパ筒９のストッパ部９Ｂに当接 されている。そして、該超磁歪ロッド１１は設定ばね５によりばね受３を介して 常時上向きに付勢され、該ばね受３とストッパ筒９との間でコイルボビン６の軸 方向に位置決めされている。

【００２５】 １２はケーシング１内の上端側に設けられた厚肉円板状の蓋体を示し、該蓋体 １２には、下面中央から下向きに突出する円柱状の突起部１２Ａが一体形成され 、該突起部１２Ａの径方向外側に離間して一対のシール部材挿嵌穴１２Ｂ，１２ Ｂが上，下方向に穿設されている。ここで、蓋体１２は突起部１２Ａがコイルボ ビン６のストッパ挿入穴６Ａに上側に嵌合され、前記ガス封入部１０をガスＧの 封入後に閉塞している。そして、該蓋体１２の外周側はケーシング１のカシメ部 １Ａと環状段部１Ｃとの間で挟持され、ケーシング１の上端側に固着されている 。また、該蓋体１２の各シール部材挿嵌穴１２Ｂ内には小径筒状の各シール部材 １３が挿嵌され、該各シール部材１３を介して各端子ピン８がケーシング１外へ と上向きに突出している。

【００２６】 本実施例による超磁歪式アクチュエータは上述の如き構成を有するもので、次 にその作動について説明する。

【００２７】 まず、電磁コイル７に図２中の特性線１４の如く噴射パルスを給電し、該電磁 コイル７により超磁歪ロッド１１に磁場をかけると、該超磁歪ロッド１１はこの ときの磁場の強さに応じて伸び変形し、設定ばね５に抗してばね受３に固着した 弁体４を図２に示す特性線１５の如きリフト量をもって下向きに変位させる。そ して、弁体４は超磁歪ロッド１１の伸び変形によって下向きに駆動され、弁部４ Ｂが弁座２Ｂに離着座することにより開，閉弁動作を行う。

【００２８】 ここで、弁体４は外開き式の弁体であるから、当該超磁歪式噴射弁を筒内直接 噴射式の噴射弁として用いた場合に、燃焼室（図示せず）内の圧力が弁体４に外 部から作用したときでも、弁体４は弁座２Ｂに押付けられて着座し続け、電磁コ イル７に噴射パルスを給電するまでは弁体４が不用意に開弁するのを防止できる 。しかし、燃焼室からの熱や電磁コイル７の発熱等による熱影響を受けると、超 磁歪ロッド１１は熱膨張し軸方向に伸びてしまう。

【００２９】 この場合、超磁歪ロッド１１の上端側端面１１Ａをストッパ筒９のストッパ部 ９Ｂに替えて、従来技術で述べた如く蓋体等を介してケーシング１に固定すると 、超磁歪ロッド１１の熱膨張率αはケーシング１の熱膨張率よりも大きいから、 超磁歪ロッド１１は熱膨張による上向きの伸びが規制され、下向きに伸びてしま う。そして、超磁歪ロッド１１が下向きに熱膨張すると、これにより弁体４が下 向きに押動され、最悪の場合には弁体４の弁部４Ｂが弁座２Ｂから離座してシー ル不良の原因となる。また、噴射パルスを電磁コイル７に給電して超磁歪ロッド １１を伸び変形させるときには、超磁歪ロッド１１の熱膨張分が伸び量に加算さ れ、弁体４は図２中に仮想線で示す特性線１６の如くリフト量の特性が変化して しまう。

【００３０】 そこで、本実施例では、超磁歪ロッド１１を収容するストッパ筒９の外側に、 コイルボビン６との間に筒状の空間としてのガス封入部１０を設け、該ガス封入 部１０内には断熱性を有する空気、窒素、二酸化炭素等のガスＧを封入し、電磁 コイル７が通電によって発熱しても、ガス封入部１０内に封入したガスＧによっ て熱を遮断でき、超磁歪ロッド１１に電磁コイル７からの熱が伝わるのを防止で きるようにしている。

【００３１】 これによって、当該超磁歪式アクチュエータを使用している間に電磁コイル７ が発熱しても、この熱が超磁歪ロッド１１に伝わって該超磁歪ロッド１１が温度 上昇するのを防止することができ、該超磁歪ロッド１１が熱膨張によって長さ寸 法が変化し、ばね受３の先端に設ける弁体４が弁座から不用意に離座してシール 不良等が発生するのを防止できる。

【００３２】 また、本実施例では、ストッパ筒９を超磁歪ロッド１１の熱膨張率αに近い熱 膨張率をもった非磁性材料により筒状に形成すると共に、該ストッパ筒９の全長 を超磁歪ロッド１１の全長Ｌにほぼ対応させて形成し、ストッパ筒９内に収納し た超磁歪ロッド１１の上端側端面１１Ａをストッパ部９Ｂに押付け、該超磁歪ロ ッド１１をケーシング１内で軸方向に位置決めするようにしている。これにより 、超磁歪ロッド１１が外部からの熱影響で僅かでも熱膨張するときには、このと きにストッパ筒９の筒状部９Ａもほぼ同様に熱膨張するから、ストッパ筒９のス トッパ部９Ｂ側で超磁歪ロッド１１の熱膨張分を吸収して相殺でき、超磁歪ロッ ド１１の熱膨張による上向きの伸びを許し、下向きの伸びを防止できる。そして 、設定ばね５のばね荷重が超磁歪ロッド１１の熱膨張によって変化するのを防止 でき、超磁歪ロッド１１に一定の初期荷重を付与し続けることができる。

【００３３】 従って、本実施例によれば、超磁歪ロッド１１の熱膨張を効果的に抑えること ができると共に、わずかでも超磁歪ロッド１１が熱膨張した場合には、この熱膨 張による超磁歪ロッド１１の寸法変化をストッパ筒９の熱膨張による寸法変化で 相殺でき、弁体４のリフト量特性が変化するのを確実に防止できると共に、弁体 ４を図２中の特性線１５の如く正規のリフト量で駆動でき、弁座２Ｂと弁部４Ｂ との間でシール不良等の問題が発生するのを解消できる。

【００３４】 次に、図３は本考案の第２の実施例を示し、本実施例の特徴は、超磁歪式アク チュエータを内開き式の噴射弁に適用し、ストッパ筒をセラミック材料によって 構成したことにある。なお、本実施例では前記第１の実施例と同一の構成要素に 同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００３５】 図中、２１は電磁ステンレス鋼等の磁性材料により段付円筒状に形成された筒 状のケーシングを示し、該ケーシング２１は前記第１の実施例で述べたケーシン グ１とほぼ同様に形成され、上端側にカシメ部２１Ａおよび環状段部２１Ｂ，２ １Ｃが設けられているものの、該ケーシング２１は環状段部２１Ｃの下側が筒状 の嵌合部２１Ｄとなっている。

【００３６】 ２２はケーシング２１の嵌合部２１Ｄ内周側に嵌合固着された有蓋筒状のバル ブボディを示し、該バルブボディ２２の下端側は弁座部材２３によって閉塞され 、該弁座部材２３には内側に弁座２３Ａを有する燃料の噴射口２３Ｂが形成され ている。また、バルブボディ２２には蓋部２２Ａの中央に貫通穴２２Ｂが形成さ れ、該貫通穴２２Ｂには後述の弁軸２６Ａが筒状のシール部材２４を介して摺動 可能に挿嵌されている。そして、該バルブボディ２２には径方向に燃料の流入穴 ２５が穿設され、該流入穴２５は燃料配管等を介して燃料ポンプ（いずれも図示 せず）からの燃料をバルブボディ２２内に流通させるようになっている。

【００３７】 ２６はケーシング２１の下端側に設けられた駆動対象物としての内開き式の弁 体を示し、該弁体２６は、バルブボディ２２の貫通穴２２Ｂにシール部材２４を 介して摺動可能に挿嵌された弁軸２６Ａと、該弁軸２６Ａの下端側に一体形成さ れ、弁座部材２３の弁座２３Ａに離着座するポペット型の弁部２６Ｂとから構成 されている。また、該弁体２６の弁軸２６Ａと弁部２６Ｂとの間には環状平板か らなるばね受２７が設けられ、該ばね受２７とバルブボディ２２の蓋部２２Ａと の間には弁体２６を常時閉弁方向に付勢する付勢手段としての弁ばね２８が配設 されている。そして、ばね受２７には周方向に所定間隔をもって連通穴２７Ａ， ２７Ａ，…が穿設され、該各連通穴２７Ａはバルブボディ２２内を弁座部材２３ 内に常時連通させている。

【００３８】 ２９はケーシング２１の上端側に固定された環状の蓋体を示し、該蓋体２９に は中央に貫通穴２９Ａが、該貫通穴２９Ａの径方向外側にはシール部材挿嵌穴２ ９Ｂ，２９Ｂがそれぞれ上，下方向に穿設されている。そして、各シール部材挿 嵌穴２９Ｂ内には小径筒状のシール部材３０，３０が装着され、外部からの雨水 等が各端子ピン３１の周囲からコイルボビン６内に浸入するのを防止している。 そして、該蓋体２９はケーシング２１の環状段部２１Ｂとの間にカシメ部２１Ａ によってカシメ固定されている。

【００３９】 ３２はコイルボビン６のストッパ挿入穴６Ａ内に超磁歪ロッド３３と共に挿嵌 されたストッパ筒を示し、該ストッパ筒３２は断熱作用の大きなセラミック材料 から細長い筒状に形成され、コイルボビン６のストッパ挿入穴６Ａ内を軸方向に 伸びる筒状部３２Ａと、該筒状部３２Ａの上端側を閉塞したストッパ部３２Ｂと 、該筒状部３２Ａの下端側に設けられた鍔状のフランジ部３２Ｃとから大略構成 されている。また、超磁歪ロッド３３は前記第１の実施例で述べた超磁歪ロッド １１とほぼ同様に構成されている。

【００４０】 さらに、３４は超磁歪ロッド３３の変位を弁体２６に伝達する変位伝達機構を 示し、該変位伝達機構３４は、ケーシング２１の嵌合部２１Ｃ内に摺動可能に挿 嵌され、上，下両面側にボス部３５Ａ，３５Ｂが一体に設けられた円板状の摺動 板３５と、該摺動板３５のボス部３５Ｂから径方向外向きに突設されたブラケッ ト３６と、該ブラケット３６にピン結合され、下向きに垂下された伝達リンク３ ７と、略「く」の字状に屈曲して形成され、ケーシング２１の嵌合部２１Ｄにピ ン３８を介して回動可能にピン結合された回動リンク３９とからなり、該回動リ ンク３９は一端側が伝達リンク３７にピン結合され、他端側が弁体２６の弁軸２ ６Ａにピン結合されている。

【００４１】 ここで、摺動板３５のボス部３５Ａはストッパ筒３２の筒状部３２Ａ内に下側 から挿嵌され、ストッパ筒３２をケーシング２１内に固定するときに超磁歪ロッ ド３３の下端側端面に所定荷重をもって押付けられている。そして、電磁コイル ７に通電を行い、超磁歪ロッド３３を伸び変形させたときには、超磁歪ロッド３ ３の下端側がストッパ筒３２内で下向きに変位し、ケーシング２１の嵌合部２１ Ｄ内で摺動板３５が伝達リンク３７と共に下向きに押動されるので、これにより 回動リンク３９は矢示Ａ方向に回動され、弁体２６を弁ばね２８に抗して所望の リフト量で開弁させる。

【００４２】 かくして、このように構成される本実施例でも、前記第１の実施例とほぼ同様 の作用効果を得ることができるが、特に本実施例では、超磁歪ロッド３３とコイ ルボビン６との間に断熱作用の大きなセラミック材料からなるストッパ筒３２を 設けることにより、超磁歪ロッド３３をコイルボビン６内で安定して支持するこ とができ、当該超磁歪式アクチュエータの機械的な強度を向上させることができ ると共に、超磁歪ロッド３３の伸縮を変位伝達機構３４を介して内開き式の弁体 ２６に伝達することにより、該弁体２６を大きなリフト量をもって開，閉弁させ ることができ、高価な超磁歪材料からなる超磁歪ロッド３３を短尺に形成するこ とができる。

【００４３】 次に、図４は本考案の第３の実施例を示し、本実施例の特徴は、超磁歪式アク チュエータをエンジンの吸気弁または排気弁の弁体を開，閉弁させるためのアク チュエータとして用いると共に、コイルボビンをセラミック等の断熱性材料によ って形成したことにある。

【００４４】 図中、４１は電磁ステンレス鋼等の磁性材料により段付円筒状に形成された筒 状のケーシングを示し、該ケーシング４１は上、下両端側がカシメ部４１Ａ，４ １Ｂとなり、該ケーシング４１の内周側にはカシメ部４１Ａ，４１Ｂ間で軸方向 にそれぞれ所定寸法離間して環状段部４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅが形成されている 。

【００４５】 ４２はケーシング４１の下端側内周に設けられたロッドガイドを示し、該ロッ ドガイド４２は耐摩耗性の高い材料により比較的厚肉の円板状に形成され、その 中心側にはロッド挿通穴４２Ａが穿設されている。そして、該ロッドガイド４２ はケーシング４１のカシメ部４１Ｂと環状段部４１Ｅとの間にカシメ固定され、 ケーシング４１の下端側を閉塞している。

【００４６】 ４３はケーシング４１の下端側に設けられた駆動対象物としてのプッシュロッ ドを示し、該プッシュロッド４３は、ケーシング４１の環状段部４１Ｄ，４１Ｅ 間でケーシング４１内に摺動可能に挿嵌された円板状のばね受部４３Ａと、該ば ね受部４３Ａの下面中央から下向きに突設された円柱状のボス部４３Ｂと、該ボ ス部４３Ｂの下端側から下向きに伸長し、ロッドガイド４２のロッド挿通穴４２ Ａを介してケーシング４１外に突出した小径の軸部４３Ｃとから構成され、ばね 受部４３Ａの上面側中央には浅底の凹部４３Ｄが形成されている。そして、該プ ッシュロッド４３の凹部４３Ｄ内には後述する超磁歪ロッド４８の下端が嵌合し て取付けられている。

【００４７】 ４４はプッシュロッド４３のボス部４３Ｂ周囲に位置してばね受部４３Ａとロ ッドガイド４２との間に配設された付勢手段としての設定ばねを示し、該設定ば ね４４はプッシュロッド４３のばね受部４３Ａを介して超磁歪ロッド４８を常時 上向きに付勢し、超磁歪ロッド４８に初期荷重を付与している。ここで、プッシ ュロッド４３の軸部４３Ｃ先端には、例えば自動車用エンジンの吸気弁または排 気弁の弁体（図示せず）が取付けられ、この弁体は超磁歪ロッド４８の伸縮時に 開，閉弁される。

【００４８】 ４５はケーシング４１内に配設された段付円筒状のコイルボビンを示し、該コ イルボビン４５は断熱性の大きいラミック材料等により段付筒状に形成され、該 コイルボビン４５の内側は後述する超磁歪ロッド４８が保持される摺動穴４５Ａ となっている。

【００４９】 ４６はコイルボビン４５に巻回された電磁コイルを示し、該電磁コイル４６は コイルボビン４５の上端側に立設された端子ピン４７，４７に接続され、外部か らの通電により励磁されて磁場を発生させる。そして、該電磁コイル４６は超磁 歪ロッド４８に磁場をかけることによって、この超磁歪ロッド４８を軸方向に伸 び変形させ、プッシュロッド４３を前記弁体の開弁方向に駆動する。

【００５０】 ４８はコイルボビン４５の摺動穴４５Ａ内に挿通された超磁歪ロッドを示し、 該超磁歪ロッド４８は、前記各実施例で述べた超磁歪ロッド１１，３３と同様の 超磁歪材料によってコイルボビン４５の摺動穴４５Ａに対応する径に形成されて いる。そして、該超磁歪ロッド４８は下端側端面がコイルボビン４５の摺動穴４ ５Ａから下向きに突出してプッシュロッド４３の凹部４３Ｄ内に嵌合されている 。そして、該超磁歪ロッド４８は設定ばね４４によりプッシュロッド４３を介し て常時上向きに付勢され、該プッシュロッド４３と後述するストッパ４９との間 でコイルボビン４５の軸方向に位置決めされている。

【００５１】 ４９はケーシング４１の上端内側に嵌合され、環状段部４１Ｃ上に位置決めさ れたストッパを示し、該ストッパ４９は磁性材料から厚肉の円板状に形成され、 該ストッパ４９の下面中央には下向きに突出する円柱状の突起部４９Ａが一体形 成されている。ここで、ストッパ４９はケーシング４１内に挿嵌され、その下面 外周側をケーシング４１の環状段部４１Ｃに当接させると共に、突起部４９Ａが 前記コイルボビン４５の摺動穴４５Ａ内に嵌合され、該突起部４９Ａの先端は前 記超磁歪ロッド４８の端面に当接することにより、超磁歪ロッド４８をコイルボ ビン４５内で軸方向に位置決めしている。また、該ストッパ４９には突起部４９ Ａから径方向外側に離間して一対の端子ピン挿通穴４９Ｂ，４９Ｂが上，下方向 に穿設され、該各端子ピン挿通穴４９Ｂ内には小径筒状の各インシュレータ５０ を介して前記各端子ピン４７が挿通されている。

【００５２】 ５１はケーシング４１内の上端側にカシメ部４１Ａと前記ストッパ４９との間 で挟持された厚肉円板状の蓋体を示し、該蓋体５１には、該蓋体５１の中心から 径方向に離間し、ストッパ４９の各端子ピン挿通穴４９Ｂとその中心が一致する シール部材挿嵌穴５１Ｂ，５１Ｂがそれぞれ上，下方向に穿設されている。そし て、該各シール部材挿嵌穴５１Ｂ内には小径筒状の各シール部材５２が挿嵌され 、該各シール部材５２を介して各端子ピン４７がケーシング４１外へと上向きに 突出している。

【００５３】 以上の如く構成される本実施例によっても前記各実施例とほぼ同様の作用効果 を得ることができるものの、特に本実施例では、電磁コイル４６が巻回されるコ イルボビン４５を大きな断熱作用を有するセラミック材料等によって形成し、該 コイルボビン４５の摺動穴４５Ａ内には、該摺動穴４５Ａに対応する径に形成さ れた超磁歪ロッド４８を配設して超磁歪式アクチュエータを構成したから、電磁 コイル４６と超磁歪ロッド４８との間にコイルボビン４５を介在させるだけで電 磁コイル４６と超磁歪ロッド４８との間の断熱を行うことができ、電磁コイル４ ６によって超磁歪ロッド４８に効率よく磁場を作用させ、大きな変位量をもって プッシュロッド４３の駆動を行うことができる。

【００５４】 なお、前記各実施例では、超磁歪式アクチュエータを超磁歪式噴射弁または吸 （排）気弁の弁体を駆動するアクチュエータとして用いた場合に適用した場合を 例に挙げて説明したが、本考案はこれに限らず、例えばディスクブレーキ等に適 用してもよく、この場合には超磁歪ロッドの伸縮変形を摩擦パッドに伝えてディ スクに制動力を付与する構成とすればよい。

【００５５】

【考案の効果】

以上詳述した通り本考案によれば、超磁歪ロッドと電磁コイルとの間に、該電 磁コイルからの熱が超磁歪ロッドに及ぶのを遮断する断熱手段を設けたから、電 磁コイルが通電によって発熱しても、電磁コイルから該超磁歪ロッドに伝わろう とする熱を断熱手段により遮断して、超磁歪ロッドが熱膨張によって軸方向の長 さ寸法が変化するのを防止できると共に、駆動対象物を安定して駆動することが でき、当該超磁歪式アクチュエータの信頼性を向上できる。

【００５６】 また、コイルボビンを断熱性材料によって形成するようにすれば、コイルボビ ンにより電磁コイルと超磁歪ロッドとの間を効果的に断熱することができ、これ らの間に断熱材を介挿するために別途大きなスペースを設ける必要がなくなるた め、電磁コイルから超磁歪ロッドに効率よく磁場を作用させ、駆動対象物に大き な変位を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例による外開き式の超磁歪
式噴射弁を示す縦断面図である。

【図２】噴射パルスと弁体のリフト量とを示す特性線図
である。

【図３】第２の実施例による内開き式の超磁歪式噴射弁
を示す縦断面図である。

【図４】第３の実施例による超磁歪式アクチュエータを
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１，２１，４１ ケーシング ２，２３ 弁座部材 ２Ａ，２３Ｂ 噴射口 ２Ｂ，２３Ａ 弁座 ３，２７ ばね受 ４，２６ 弁体（駆動対象物） ７，４６ 電磁コイル １０ ガス封入部 １１，３３，４８ 超磁歪ロッド ３２ ストッパ筒（断熱手段） ３４ 変位伝達機構 ３８ ピン ３９ 回動リンク ４３ プッシュロッド（駆動対象物） ４５ コイルボビン Ｇ ガス（断熱手段）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のケーシングと、該ケーシングの軸
   方向に伸長して該ケーシング内に設けられ、該ケーシン
   グの一端側に設けられる駆動対象物を駆動すべく、磁場
   がかけられたときに軸方向に伸縮する超磁歪ロッドと、
   該超磁歪ロッドの周囲に位置して前記ケーシング内に設
   けられ、外部から通電されることにより該超磁歪ロッド
   に磁場をかける電磁コイルとからなる超磁歪式アクチュ
   エータにおいて、前記超磁歪ロッドと電磁コイルとの間
   には該電磁コイルからの熱が超磁歪ロッドに及ぶのを遮
   断する断熱手段を設けたことを特徴とする超磁歪式アク
   チュエータ。
2. 【請求項２】 筒状のケーシングと、該ケーシングの軸
   方向に伸長して該ケーシング内に設けられ、該ケーシン
   グの一端側に設けられる駆動対象物を駆動すべく、磁場
   がかけられたときに軸方向に伸縮する超磁歪ロッドと、
   該超磁歪ロッドの周囲に位置して前記ケーシング内に設
   けられたコイルボビンと、該コイルボビンに巻回され、
   外部から通電されることにより前記超磁歪ロッドに磁場
   をかける電磁コイルとからなる超磁歪式アクチュエータ
   において、前記コイルボビンは前記電磁コイルからの熱
   が超磁歪ロッドに及ぶのを遮断する断熱性材料によって
   形成したことを特徴とする超磁歪式アクチュエータ。