(57)【要約】【課題】  局所的な磁束飽和の発生を防止することで、大きい駆動力が得られる電磁アクチュエータを提供する。【解決手段】  電磁駆動弁１０は、駆動弁１４と、回転自在に支持された支持端２３から、ステム１２に連結された連結端２２に向けて延びるアーマチャ２１と、アーマチャ２１内に磁束を形成する電磁石３０および３５とを備える。アーマチャ２１は、表面２１ａおよび２１ｂを有する。電磁石３０および３５は、吸着面３１ａおよび３６ａを有する。アーマチャ２１の揺動時、表面２１ａおよび２１ｂと吸着面３１ａおよび３６ａとの間の距離は、連結端２２から支持端２３に向かうに従って小さくなる。アーマチャ２１は、連結端２２から支持端２３に向かう方向に直交する平面で切断された時の断面積が、支持端２３に近い位置で相対的に大きくなり、支持端２３から遠い位置で相対的に小さくなるように形成されている。【選択図】        図１
2006135025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動子と、
表面を有し、回転自在に支持された支持部から、前記可動子に連結された連結部に向けて延び、前記支持部を中心に揺動することによって前記可動子を往復運動させるアーム部材と、
前記表面に向い合う吸着面を有し、前記アーム部材内に前記支持部と前記連結部との間で流れる磁束を形成し、前記アーム部材に電磁力を作用させる電磁石とを備え、
前記アーム部材の揺動時、前記表面と前記吸着面との間の距離は、前記連結部から前記支持部に向かうに従って小さくなり、
前記アーム部材は、前記連結部から前記支持部に向かう方向に直交する平面で切断された時の断面積が、前記支持部に近い位置で相対的に大きくなり、前記支持部から遠い位置で相対的に小さくなるように形成されている、電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記アーム部材は、前記断面積が、前記連結部から前記支持部に向かうに従って大きくなるように形成されている、請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記アーム部材は、前記表面と前記吸着面とが向い合う方向の長さが、前記連結部から前記支持部に向かうに従って大きくなるように形成されている、請求項１または２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記アーム部材は、前記アーム部材内のいずれの位置においても磁束飽和が発生しない範囲で、前記断面積が最も小さい値となるように形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、電磁アクチュエータに関し、より特定的には、アーマチャの回転半径方向に磁束が流れる電磁アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁アクチュエータに関して、たとえば、米国特許第６４６７４４１号明細書には、電磁力とスプリングとの協働によって内燃機関のバルブが作動する電磁アクチュエータが開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された電磁アクチュエータは、回転駆動式と呼ばれており、ステムを有するバルブと、そのステムの先端に当接された第２端部およびサポートフレームに揺動自在に支持された第１端部を有する揺動アームとを備える。揺動アームの上下には、鉄芯とその鉄芯の周りに巻かれたコイルとから構成される電磁石が１つずつ配置されている。揺動アームは、電磁石に挟まれた位置で第１端部から第２端部に向けて延びる間、一様な厚みで形成されている。
【０００３】
コイルに通電すると、鉄芯と揺動アームとを通る磁気回路が形成され、揺動アームに電磁力が作用する。この電磁力によって、揺動アームが、上下に配置された電磁石に交互に引き寄せられ、第１端部を支点に揺動する。揺動アームの動きは、第２端部を介してステムへと伝わり、これによってバルブが開弁位置と閉弁位置との間で往復運動する。
【０００４】
また、特開２０００−７７２３０号公報には、接極子と鉄芯との吸引動作を、設計通りの動作にすることを目的とした電磁石装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示された電磁石装置は、電磁継電器に利用されている。さらに、特開平９−７８２７号公報には、励磁コイルの温度上昇を抑制することを目的とした内燃機関用電子ガバナの燃料供給量調節用アクチュエータが開示されている（特許文献３）。
【特許文献１】米国特許第６４６７４４１号明細書
【特許文献２】特開２０００−７７２３０号公報
【特許文献３】特開平９−７８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された回転駆動式の電磁アクチュエータでは、揺動アームの揺動時、揺動アームと電磁石との間のエアギャップが、第２端部から第１端部に近づくほど狭くなる。このため、揺動アーム内の磁束密度が、第２端部に近い位置で小さくなり、第１端部に近い位置で大きくなる傾向が生じ、第１端部に近い位置で局所的な磁束飽和が発生しやすくなる。磁束飽和が発生すると、コイルに投入する電流値を上げていっても、揺動アームに流れる磁束をそれ以上大きくすることができない。このため、十分に大きい駆動力が得られず、内燃機関のバルブを安定して作動させることができないという問題が発生する。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、局所的な磁束飽和の発生を防止することで、大きい駆動力が得られる電磁アクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従った電磁アクチュエータは、可動子と、回転自在に支持された支持部から、可動子に連結された連結部に向けて延び、支持部を中心に揺動することによって可動子を往復運動させるアーム部材と、アーム部材内に支持部と連結部との間で流れる磁束を形成し、アーム部材に電磁力を作用させる電磁石とを備える。アーム部材は、表面を有する。電磁石は、表面に向い合う吸着面を有する。アーム部材の揺動時、表面と吸着面との間の距離は、連結部から支持部に向かうに従って小さくなる。アーム部材は、連結部から支持部に向かう方向に直交する平面で切断された時の断面積が、支持部に近い位置で相対的に大きくなり、支持部から遠い位置で相対的に小さくなるように形成されている。
【０００８】
このように構成された電磁アクチュエータによれば、アーム部材の揺動時、表面と吸着面との間の距離が小さくなる位置、つまり、支持部に近い位置で、アーム部材内の磁束密度が大きくなる。アーム部材は、その位置で断面積が大きくなるように形成されているため、アーム部材内で局所的な磁束飽和が発生することを防止できる。これにより、電磁石に供給する電流値に対応した電磁力をアーム部材に作用させることができ、可動子を、より大きい駆動力で往復運動させることができる。また、支持部に近い位置でアーム部材の断面積を大きくすることで、応力集中が発生しやすい支持部の強度を向上させることができる。これにより、過大な負荷が可動子からアーム部材に作用した時に、アーム部材が破損することを防止できる。
【０００９】
また好ましくは、アーム部材は、断面積が、連結部から支持部に向かうに従って大きくなるように形成されている。このように構成された電磁アクチュエータによれば、アーム部材の揺動時、表面と吸着面との間の距離が、連結部から支持部に向かうに従って小さくなるのに合わせて、アーム部材の断面積を変化させることができる。これにより、アーム部材内における磁束飽和の発生を、連結部と支持部との間のいずれの位置においても効果的に防止することができる。
【００１０】
また好ましくは、アーム部材は、表面と吸着面とが向い合う方向の長さが、連結部から支持部に向かうに従って大きくなるように形成されている。このように構成された電磁アクチュエータによれば、アーム部材の断面積を、表面と吸着面とが向い合う方向のアーム部材の長さで変化させているため、アーム部材の表面の長さを、連結部から支持部に向かう方向に沿って変化させる必要がない。これにより、吸着面と向い合うアーム部材の表面の面積が減少することを防止でき、アーム部材に作用する電磁力の大きさを十分に確保することができる。
【００１１】
また好ましくは、アーム部材は、アーム部材内のいずれの位置においても磁束飽和が発生しない範囲で、断面積が最も小さい値となるように形成されている。このように構成された電磁アクチュエータによれば、アーム部材内の磁束飽和の発生を防止した上で、アーム部材の重量をより積極的に低減させることができる。これにより、電磁アクチュエータの消費電力を節減することができる。また、電磁アクチュエータを内燃機関の機関バルブとして用いれば、電磁アクチュエータが用いられた内燃機関の燃費を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、この発明に従えば、局所的な磁束飽和の発生を防止することで、大きい駆動力が得られる電磁アクチュエータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する図面では、同一またはそれに相当する部材には同じ参照番号が付されている。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における電磁駆動弁を示す断面図である。本実施の形態における電磁駆動弁は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関の機関バルブ（吸気弁または排気弁）を構成している。本実施の形態では、電磁駆動弁が排気弁を構成している場合について説明を行なうが、吸気弁を構成する場合であっても、電磁駆動弁は、同様の構造を備える。
【００１５】
図１を参照して、電磁駆動弁１０は、一方向に延びるステム１２を有する駆動弁１４と、ステム１２に連結され、作用された電磁力および弾性力によって揺動するアーマチャ２１と、アーマチャ２１を挟んだ上下にそれぞれ配置され、電磁力を発生する電磁石３０および３５と、弾性力を有するアッパスプリング２６およびロアスプリング５４とを備える。アッパスプリング２６には、トーションバーが用いられており、ロアスプリング５４には、渦巻きバネが用いられている。駆動弁１４は、アーマチャ２１の揺動運動を受けて、ステム１２が延びる方向（矢印１０３に示す方向）に往復運動する。
【００１６】
駆動弁１４は、排気ポート１７が形成されたシリンダヘッド４１に搭載されている。シリンダヘッド４１の排気ポート１７から図示しない燃焼室に連通する位置には、バルブシート４２が設けられている。駆動弁１４は、さらに、ステム１２の先端に形成された傘部１３を有する。駆動弁１４の往復運動に伴って、傘部１３がバルブシート４２に密着したり、バルブシート４２から離脱することによって、排気ポート１７の開閉が行なわれる。つまり、ステム１２が上昇することによって、駆動弁１４が閉弁位置へと位置決めされ、ステム１２が下降することによって、駆動弁１４が開弁位置へと位置決めされる。ステム１２の外周面には、傘部１３が形成された先端とは反対側の先端に位置して、連結ピン１５が形成されている。
【００１７】
シリンダヘッド４１には、ステム１２を軸方向に摺動可能なように案内するバルブガイド４３が設けられている。バルブガイド４３は、ステム１２との高速摺動に耐えられるように、たとえば、ステンレスなどの金属材料から形成されている。ステム１２の外周面には、バルブガイド４３から離れて、鍔状のロアリテーナ５３が設けられている。シリンダヘッド４１には、頂面側に開口する開口部１８が形成されている。開口部１８には、開口部１８の底面とロアリテーナ５３との間に挟まれてロアスプリング５４が収容されている。ロアスプリング５４は、ロアリテーナ５３が開口部１８の底面から離れる方向、つまり、ステム１２を上昇させる方向の弾性力を駆動弁１４に作用させている。
【００１８】
シリンダヘッド４１の頂面上には、アーマチャ支持台５１が固定されている。アーマチャ支持台５１は、略Ｃ字状の断面形状を有し、その断面形状の上側には、電磁石３０が設けられ、下側には、電磁石３５が設けられている。電磁石３０は、コイル３２と、磁性材料から形成され、吸着面３１ａを有するコア３１とから構成されている。コア３１は、軸部３１ｐを有し、コイル３２は、軸部３１ｐの周りを旋回するように設けられている。電磁石３５は、電磁石３０と同様に、コイル３７と、吸着面３６ａを有するコア３６とから構成されている。コア３６は、軸部３６ｐを有し、コイル３７は、軸部３６ｐの周りを旋回するように設けられている。
【００１９】
吸着面３１ａと吸着面３６ａとは、互いに距離を隔てて向い合っており、吸着面３１ａと吸着面３６ａとの間には、アーマチャ２１が揺動する空間が規定されている。電磁石３０および３５は、吸着面３１ａと吸着面３６ａとが平行に延在するように設けられている。なお、吸着面３１ａと吸着面３６ａとは必ずしも平行に延在している必要はなく、交差する方向に延在していても良い。
【００２０】
図２は、図１中のアーマチャを示す斜視図である。図１および図２を参照して、アーマチャ２１は、支持端２３および連結端２２を有し、支持端２３から連結端２２に向けてステム１２に交差する方向に延びている。支持端２３と連結端２２との間には、電磁石３０の吸着面３１ａおよび電磁石３５の吸着面３６ａにそれぞれ向い合う表面２１ａおよび２１ｂが形成されている。表面２１ａおよび２１ｂは、略矩形形状に形成されており、支持端２３と連結端２２との間で、支持端２３から連結端２２に向かう方向（アーマチャ２１が延びる方向）の直交方向に一定の幅Ｌを有して形成されている。
【００２１】
支持端２３には、支持端２３から連結端２２に向かう方向の直交方向に延び、アーマチャ２１の揺動中心となる中心軸２５が規定されている。支持端２３には、中心軸２５に沿って延びる貫通孔２７が形成されている。貫通孔２７には、アッパスプリング２６が挿入される。連結端２２には、切欠き部２９が形成されている。切欠き部２９の互いに向い合う壁面には、長孔２４が形成されている。
【００２２】
アーマチャ２１は、電磁石の吸着面３１ａと吸着面３６ａとが向い合う方向の長さＴ（以下、アーマチャ２１の厚みＴとも呼ぶ）が、支持端２３から近い位置で相対的に大きい値Ｔ１となり、支持端２３から遠い位置で相対的に小さい値Ｔ２となるように形成されている（Ｔ１＞Ｔ２）。アーマチャ２１の厚みＴは、ステム１２が延びる方向、つまり駆動弁１４が往復運動する方向のアーマチャ２１の長さでもある。アーマチャ２１は、厚みＴが連結端２２から支持端２３に向かうに従って大きくなるように形成されている。
【００２３】
支持端２３から連結端２２に向かう方向に直交する平面で切断した場合のアーマチャ２１の断面積をＳとすると、断面積Ｓは、アーマチャ２１の厚みＴと、表面２１ａおよび２１ｂの幅Ｌとを掛け合わせた値となる（Ｓ＝Ｔ×Ｌ）。表面２１ａおよび２１ｂの幅Ｌは、一定であるため、アーマチャ２１の断面積Ｓは、連結端２２から支持端２３に向かうに従って大きくなる。
【００２４】
このようにアーマチャ２１を、連結端２２から支持端２３に向かう方向にテーパ形状に形成することによって、電磁石３０および３５を、吸着面３１ａと吸着面３６ａとが平行になるように配置することが可能となる。この場合、吸着面３１ａと吸着面３６ａとの位置関係を容易に検査できるため、電磁石３０および３５をアーマチャ支持台５１に固定する際の作業性を向上させることができる。
【００２５】
アーマチャ２１の連結端２２は、長孔２４に連結ピン１５が挿通されることによって、ステム１２に対して揺動自在に連結されている。支持端２３は、貫通孔２７に挿入されたアッパスプリング２６を介して、アーマチャ支持台５１に回転自在に支持されている。アッパスプリング２６により、アーマチャ２１には、中心軸２５を中心に反時計周りの弾性力が作用している。電磁石３０および３５による電磁力が加わっていない状態で、アーマチャ２１は、アッパスプリング２６およびロアスプリング５４から作用する弾性力によって、開弁側の揺動端と閉弁側の揺動端との中間位置に位置決めされる。
【００２６】
以上に説明した構成により、アッパスプリング２６およびロアスプリング５４が有する弾性力と、電磁石３０および３５で発生する電磁力との協働によって、アーマチャ２１は、開弁側の揺動端と閉弁側の揺動端の間で中心軸２５を中心に揺動する。アーマチャ２１の揺動運動は、連結端２２からステム１２へと伝わり、駆動弁１４を往復運動させる。アーマチャ２１の揺動時、表面２１ａと吸着面３１ａとの間および表面２１ｂと吸着面３６ａとの間のギャップの大きさＣは、支持端２３から連結端２２に向かうに従って大きくなる。
【００２７】
図３は、開弁側の揺動端にあるアーマチャを示す模式図である。図４は、開弁側の揺動端から閉弁側の揺動端に向かうアーマチャを示す模式図である。図５は、閉弁側の揺動端にあるアーマチャを示す模式図である。続いて、電磁駆動弁１０の動作について説明を行なう。
【００２８】
図３を参照して、コイル３７に、コア３６の軸部３６ｐの周りで矢印１０１に示す方向に流れる電流を供給すると、コア３６およびアーマチャ２１の間で閉ループを構成する磁気回路が形成され、矢印１１１に示す方向に磁束が流れる。これにより、アーマチャ２１内には、連結端２２と支持端２３との間に位置して、連結端２２から支持端２３に向かう方向の磁束の流れと、支持端２３から連結端２２に向かう方向の磁束の流れとが形成される。結果、アーマチャ２１を電磁石３５に引き寄せる電磁力が発生し、アーマチャ２１は、ステム１２の軸周りに配置されたロアスプリング５４の弾性力に抗して、図中に示す開弁側の揺動端に保持される。
【００２９】
図４を参照して、次に、コイル３７への電流供給を停止すると、電磁石３５に発生していた電磁力が消滅する。これにより、アーマチャ２１は、ロアスプリング５４の弾性力によって、吸着面３６ａから離脱し、開弁側の揺動端から閉弁側の揺動端に向けて揺動し始める。
【００３０】
図５を参照して、次に、アーマチャ２１が、開弁側の揺動端と閉弁側の揺動端との間にある適当なタイミングで、コイル３２に、コア３１の軸部３１ｐの周りで矢印１０２に示す方向に流れる電流を供給する。すると今度は、コア３１およびアーマチャ２１の間で閉ループを構成する磁気回路が形成され、矢印１１３に示す方向に磁束が流れる。これにより、アーマチャ２１内には、連結端２２と支持端２３との間に位置して、連結端２２から支持端２３に向かう方向の磁束の流れと、支持端２３から連結端２２に向かう方向の磁束の流れとが形成される。結果、アーマチャ２１を電磁石３０に引き寄せる電磁力が発生し、アーマチャ２１は、中心軸２５周りに配置されたアッパスプリング２６の弾性力に抗して、図中に示す閉弁側の揺動端まで揺動する。
【００３１】
図３を参照して、次に、コイル３２への電流供給を停止することで、アーマチャ２１は、閉弁側の揺動端から離脱し、開弁側の揺動端に向けて再び揺動し始める。アーマチャ２１が、開弁側の揺動端と閉弁側の揺動端との間にある適当なタイミングで、コイル３７に、コア３６の軸部３６ｐの周りで矢印１０１に示す方向に流れる電流を供給する。これにより、アーマチャ２１は、電磁石３５に引き寄せられて、図中に示す開弁側の揺動端まで揺動する。
【００３２】
以降、コイル３２および３７への電流供給の開始と停止とを、以上に説明したタイミングで繰り返す。これにより、アーマチャ２１を開弁側および閉弁側の揺動端の間で揺動させ、この揺動運動を介して駆動弁１４を往復運動させることができる。
【００３３】
このように、アーマチャ２１の揺動時にアーマチャ２１内に形成される磁束流れは、支持端２３と連結端２２とを結ぶ方向となる。このため、アーマチャ２１内の磁束密度Ｂを、アーマチャ２１内に流れる磁束Φと、図２中のアーマチャ２１の断面積Ｓとを用いて表わすと、Ｂ＝Φ／Ｓとなる。一方、回転駆動式の電磁駆動弁１０では、アーマチャ２１の揺動時に、アーマチャ２１の表面と電磁石３０および３５の吸着面との間のギャップが、支持端２３から連結端２２に向かうに従って大きくなる。磁束は、ギャップの狭い位置で大きく流れる性質を有するため、この場合、アーマチャ２１内に流れる磁束Φは、ギャップの大きい連結端２２から、ギャップの小さい支持端２３に向かうに従って大きくなる。
【００３４】
これに対して、本実施の形態では、アーマチャ２１が、断面積Ｓが連結端２２から支持端２３に向かうに従って大きくなるように形成されている。このため、磁束の大きさが、連結端２２から支持端２３に向けて大きくなるにもかかわらず、アーマチャ２１内の磁束密度が、支持部２３の近傍で局所的に大きくなることを防止できる。
【００３５】
図６は、駆動弁から揺動時のアーマチャに作用する力を示す模式図である。図６を参照して、アーマチャ２１には、往復運動する駆動弁１４から矢印１２１に示す方向の負荷が加わる。この負荷によって、アーマチャ２１を回転自在に支持する支持端２３に応力集中が発生し、支持端２３で破損が生じやすくなる。しかしながら、本実施の形態では、アーマチャ２１が、断面積Ｓが支持端２３側で大きくなるように形成されているため、支持端２３におけるアーマチャ２１の強度を向上させることができる。
【００３６】
また加えて、本実施の形態では、支持端２３側で大きく形成されたアーマチャ２１の厚みＴが、駆動弁１４から負荷が加わる方向と同じ方向のアーマチャ２１の長さに相当する。このため、表面２１ａおよび２１ｂの幅Ｌによって断面積Ｓの大きさを変化させている場合と比較して、駆動弁１４から加わる負荷に対して、アーマチャ２１の強度をより効果的に向上させることができる。以上の理由から、アーマチャ２１が、支持端２３で破損することをより確実に防止することができる。
【００３７】
また、アーマチャ２１の断面積Ｓの大きさを、厚みＴで変化させることにより、表面２１ａおよび２１ｂの幅Ｌを一定にしてアーマチャ２１を形成することができる。これにより、吸着面３１ａおよび３６ａにそれぞれ向い合う表面２１ａおよび２１ｂの面積を確保し、電磁石３０および３５で発生する電磁力を、アーマチャ２１に大きく作用させることができる。
【００３８】
また、アーマチャ２１の厚みＴは、アーマチャ２１内で磁束飽和が生じない範囲で最も小さい値となるように決定されることが好ましい。この場合、厚みＴを一定にしてアーマチャ２１を形成した場合と比較して、図６中の斜線部６１に示す部分の重量だけ、アーマチャ２１の軽量化を図ることができる。これにより、アッパスプリング２６およびロアスプリング５４の弾性力を小さくしても、駆動弁１４の運動速度を維持することができ、コイル３２および３７に供給する電流値を小さく設定できる。このため、電磁駆動弁１０で消費される電力を節減することができる。
【００３９】
この発明の実施の形態１における電磁アクチュエータとしての電磁駆動弁１０は、可動子としての駆動弁１４と、回転自在に支持された支持部としての支持端２３から、駆動弁１４に連結された連結部としての連結端２２に向けて延び、支持端２３を中心に揺動することによって駆動弁１４を往復運動させるアーム部材としてのアーマチャ２１と、アーマチャ２１内に支持端２３と連結端２２との間で流れる磁束を形成し、アーマチャ２１に電磁力を作用させる電磁石３０および３５とを備える。アーマチャ２１は、表面２１ａおよび２１ｂを有する。電磁石３０および３５は、表面２１ａおよび２１ｂに向い合う吸着面３１ａおよび３６ａを有する。アーマチャ２１の揺動時、表面２１ａおよび２１ｂと吸着面３１ａおよび３６ａとの間の距離は、連結端２２から支持端２３に向かうに従って小さくなる。アーマチャ２１は、連結端２２から支持端２３に向かう方向に直交する平面で切断された時の断面積が、支持端２３に近い位置で相対的に大きくなり、支持端２３から遠い位置で相対的に小さくなるように形成されている。
【００４０】
この発明の実施の形態１における電磁駆動弁１０は、内燃機関としてのガソリンエンジンやディーゼルエンジンの機関バルブに用いられる電磁駆動弁である。電磁駆動弁１０は、弁軸としてのステム１２を有する駆動弁１４と、回転自在に支持された支持部としての支持端２３から、ステム１２に連結された連結部としての連結端２２に向けて延び、支持端２３を中心に揺動することによって駆動弁１４を往復運動させるアーム部材としてのアーマチャ２１と、アーマチャ２１内に支持端２３と連結端２２との間で流れる磁束を形成し、アーマチャ２１に電磁力を作用させる電磁石３０および３５とを備える。
【００４１】
電磁駆動弁１０は、アーム部材としてのアーマチャ２１を支持するベース部材としてのアーマチャ支持台５１をさらに備える。支持端２３は、回転方向の動きのみ許容されるようにアーマチャ支持台５１に対して支持されている。電磁石３０および３５は、アーマチャ２１の挟んだ両側にそれぞれ配置されており、吸着面３１ａと吸着面３６ａとが互いに平行に延在するように、アーマチャ支持台５１に固定されている。
【００４２】
このように構成された、この発明の実施の形態１における電磁駆動弁１０によれば、アーマチャ２１を、厚みＴが連結端２２から支持端２３に向けて大きくなるように形成することで、アーマチャ２１内で局所的な磁束飽和が生じることを防止できる。これにより、コイル３２および３７に供給する電流値に合わせて、アーマチャ２１に作用する電磁力を増大させることができ、駆動弁１４の駆動力を向上させることができる。また同時に、支持端２３側の厚みＴを大きくすることで、アーマチャ２１の強度を、電磁駆動弁１０の運転中に応力集中が生じ易くなる位置で増大させることができる。
【００４３】
たとえば、電磁駆動弁が排気弁を構成する場合、閉弁位置から開弁位置に運動する駆動弁には、エンジンのシリンダ内圧が負荷する。したがって、電磁駆動弁を安定して作動させるためには、そのシリンダ内圧に打ち勝つだけの電磁力をアーマチャに作用させなければならない。このように内燃機関の機関バルブを構成する電磁駆動弁では、駆動弁に外的な負荷が大きく加わるため、駆動弁をより大きい駆動力で運動させなければならない。このため、上述の効果を奏する電磁駆動弁１０を効果的に利用することができる。また、駆動力の増大に伴って、駆動弁からアーマチャに作用する負荷も増大するが、電磁駆動弁１０によれば、このような負荷する信頼性も確保することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２における電磁駆動弁を示す模式図である。本実施の形態における電磁駆動弁は、基本的には実施の形態１における電磁駆動弁１０と同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
【００４５】
図７を参照して、本実施の形態では、図１中のアーマチャ２１と同様の形状を備えるアッパアーマチャ２１ｍおよびロアアーマチャ２１ｎが、互いに間隔を隔てて平行に配置されている。アッパアーマチャ２１ｍおよびロアアーマチャ２１ｎの連結端２２は、ステム１２の異なる位置にそれぞれ連結されている。アッパアーマチャ２１ｍとロアアーマチャ２１ｎとの間には、電磁石７１が配置されている。電磁石７１は、略Ｅ字の断面形状を有する部分７２と部分７３とが組み合わさって構成されたコア７４と、コイル７５とを備える。コイル７５は、まず、部分７２の軸部７２ｐの周りを旋回し、さらに、部分７３の軸部７３ｐを旋回するようにコア７４に設けられている。
【００４６】
コイル７５に電流を供給すると、コア７４の部分７２とアッパアーマチャ２１ｍとの間で閉ループを構成する磁気回路が形成され、コア７４の部分７３とロアアーマチャ２１ｎとの間で閉ループを構成する磁気回路が形成される。このとき、アッパアーマチャ２１ｍおよびロアアーマチャ２１ｎが備えるテーパ状の形状によって、それぞれのアーマチャ内で磁束飽和が生じることを防止できる。
【００４７】
この発明の実施の形態２における電磁駆動弁では、アーム部材としてのアッパアーマチャ２１ｍおよびロアアーマチャ２１ｎが、弁軸としてのステム１２の延びる方向に互いに距離を隔てて複数、設けられている。複数のアーム部材としてのアッパアーマチャ２１ｍおよびロアアーマチャ２１ｎの間には、電磁石７１が配置されている。
【００４８】
なお、本実施の形態では、コイル７５が、連続する一続きの線から構成されたモノコイルである場合について説明したが、これに限定されず、軸部７２ｐおよび７３ｐのそれぞれに、別々のコイルが旋回されていても良い。
【００４９】
このように構成された、この発明の実施の形態２における電磁駆動弁によれば、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の実施の形態１における電磁駆動弁を示す断面図である。
【図２】図１中のアーマチャを示す斜視図である。
【図３】開弁側の揺動端にあるアーマチャを示す模式図である。
【図４】開弁側の揺動端から閉弁側の揺動端に向かうアーマチャを示す模式図である。
【図５】閉弁側の揺動端にあるアーマチャを示す模式図である。
【図６】駆動弁から揺動時のアーマチャに作用する力を示す模式図である。
【図７】この発明の実施の形態２における電磁駆動弁を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  電磁駆動弁、１２  ステム、１４  駆動弁、２１  アーマチャ、２１ａ，２１ｂ  表面、２１ｍ  アッパアーマチャ、２１ｎ  ロアアーマチャ、２２  連結端、２３  支持端、３０，３５，７１  電磁石、３１ａ，３６ａ  吸着面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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