(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのリフト量を調整するバルブリフト調整装置に適用され、電磁力により出力ピンを駆動する電磁アクチュエータであって、
前記バルブリフト調整装置のカムシャフト（９４）に対し前進可能に設けられ、且つ、前記カムシャフトに当接した先端部（６４）が前記カムシャフトのトルクにより後退方向に押し戻される出力ピン（６０）と、
前記出力ピンの基端側で軸方向の両端が互いに異なる極性となるように着磁され、前記出力ピンと共に移動する可動部（２４）の一部を構成する板状の永久磁石（４０）と、
軟磁性体で形成され、前記永久磁石に対し前記出力ピンとは反対側に設けられるステータ（３２）と、
通電時、前記永久磁石の磁界と逆方向の磁界を生成し前記ステータと前記永久磁石との間に反発力を発生させるコイル（３１）と、
軟磁性体で形成され、前記永久磁石の前記出力ピン側で前記永久磁石に接合されて前記可動部の一部を構成し、前記永久磁石の外径より大きな外径を有するフロントプレート（４５）と、
軟磁性体で筒状に形成され、前記フロントプレートの外周壁（４６）と対向する内周壁（３６）を有し、前記ステータ及び前記フロントプレートを経由する磁気回路を形成するヨーク（３５）と、
を備え、
前記ヨークの前記内周壁に、前記可動部が後退限に近づくとき前記フロントプレートの前記外周壁との間の磁気ギャップが小さくなるように径内方向に突出する凸部（３７）が設けられていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
軟磁性体で形成され、前記可動部の前進限において前記フロントプレートが当接するスリーブ（７０）をさらに備え、
前記ヨークの前記内周壁における前記凸部よりも前記スリーブ側に、前記可動部が前進限に近づくとき前記フロントプレートの前記外周壁との間の磁気ギャップが小さくなるように径内方向にシフトする段部（３８）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記コイル、前記ステータ及び前記可動部を互いに隣接した状態で２組備え、２つの前記出力ピンを個別に駆動し、
隣接する２つの前記永久磁石は、磁極が互いに逆向きに配置されていることを特徴とする請求項１または２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】
本発明は、内燃機関のバルブリフト調整装置に適用され、電磁力により出力ピンを駆動する電磁アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルが発生する電磁力により永久磁石を含む可動部を移動させ、出力ピンを駆動する電磁アクチュエータが知られている。
例えば特許文献１に開示された電磁アクチュエータでは、コイル（１８）の外周に、金属板をアーチ状に曲げた形状のヨーク（２７）が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国ＤＥ２０２００９０１０４９５Ｕ１明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電磁アクチュエータでは、ヨークの板厚、及び、永久磁石（２４）の前側のプレート（２２）とヨークとの間の磁気ギャップは、軸方向において一定である。
この構成の電磁アクチュエータをバルブリフト調整装置に適用した場合、出力ピンの後退時、カムシャフトに当接した先端部がカムシャフトのトルクにより後退方向に押し戻される。このとき、所定の引込みストロークの位置まで押し戻された後、引込みストロークの位置から後退限までは、電磁アクチュエータ自体の永久磁石の磁力によって後退する。しかし、ヨークの板厚や、プレートとヨークとの磁気ギャップが一定であるため、引込みストロークの位置から後退限までの引込み力が十分に得られないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みて創作されたものであり、その目的は、可動部の後退時における引込み力を向上させる電磁アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのリフト量を調整するバルブリフト調整装置に適用され、電磁力により出力ピンを駆動する電磁アクチュエータであって、出力ピンと、永久磁石と、ステータと、コイルと、フロントプレートと、ヨークとを備える。
出力ピンは、バルブリフト調整装置のカムシャフトに対し前進可能に設けられ、且つ、カムシャフトに当接した先端部がカムシャフトのトルクにより後退方向に押し戻される。
【０００７】
板状の永久磁石は、出力ピンの基端側で軸方向の両端が互いに異なる極性となるように着磁され、出力ピンと共に移動する可動部の一部を構成する。
ステータは、軟磁性体で形成され、永久磁石に対し出力ピンとは反対側に設けられる。
コイルは、通電時、永久磁石の磁界と逆方向の磁界を生成しステータと永久磁石との間に反発力を発生させる。
【０００８】
フロントプレートは、軟磁性体で形成され、永久磁石の出力ピン側で永久磁石に接合されて可動部の一部を構成し、永久磁石の外径より大きな外径を有する。
ヨークは、軟磁性体で筒状に形成され、フロントプレートの外周壁と対向する内周壁を有し、ステータ及びフロントプレートを経由する磁気回路を形成する。
そして、ヨークの内周壁に、可動部が後退限に近づくときフロントプレートの外周壁との間の磁気ギャップが小さくなるように径内方向に突出する凸部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、ヨークの内周壁に凸部が設けられることにより、可動部が後退限に近づくときの磁気ギャップが小さくなり、吸引力が増加する。したがって、出力ピンがカムシャフトのトルクによって押し戻された後、可動部を後退限まで後退させる引込み力を向上させることができる。
【００１０】
好ましくは、本発明の電磁アクチュエータは、軟磁性体で形成され、可動部の前進限においてフロントプレートが当接するスリーブをさらに備える。そして、ヨークの内周壁における凸部よりもスリーブ側に、可動部が前進限に近づくときフロントプレートの外周壁との間の磁気ギャップが小さくなるように径内方向にシフトする段部が設けられている。
【００１１】
ヨークの内周壁にさらに段部が設けられることにより、可動部が前進限に近づくときの磁気ギャップが小さくなり、吸引力が増加する。したがって、可動部の前進時の作動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態による電磁アクチュエータの非通電時における、図３のＩ−Ｃ１−Ｃ２−Ｉ線断面図である。
【図２】図１の電磁アクチュエータの第１コイル通電時の断面図である。
【図３】図１、図２のＩＩＩ方向矢視図（平面図）である。
【図４】図１のＩＶ方向矢視図（側面図）である。
【図５】本発明の第１実施形態による電磁アクチュエータを１ピン式の構成で表した模式断面図である。
【図６】図５の電磁アクチュエータの可動部のストロークと吸引力との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の第２実施形態による電磁アクチュエータの模式断面図である。
【図８】図７の電磁アクチュエータの可動部のストロークと吸引力との関係を示す特性図である。
【図９】本発明のその他の実施形態による電磁アクチュエータの凸部形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態による電磁アクチュエータを図面に基づいて説明する。この電磁アクチュエータは、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのリフト量を調整するバルブリフト調整装置に適用される。
【００１４】
（第１実施形態）
第１実施形態の電磁アクチュエータの構成について、図１〜図５を参照して説明する。
図１〜図４に示すように、本実施形態の電磁アクチュエータ２１は、「２ピン式」の電磁アクチュエータであり、２本の出力ピン６０１、６０２のいずれか一方をバルブリフト調整装置のカムシャフト９４に対して作動させる。
【００１５】
２本の出力ピン６０１、６０２を個別に駆動するため、電磁アクチュエータ２１は、コイル３１１、３１２等を含む静止部２３１、２３２と、永久磁石４０１、４０２等を含む可動部２４１、２４２とを２組備えている。したがって、共通に設けられる一部の部材を除き、多くの構成部材は２つずつ設けられている。しかし、本実施形態の構成を説明する上で２組を区別する必要はないため、図１〜図４では、同種の構成部材に基本的に同一の２桁符号を付す。
【００１６】
ただし、２ピン式電磁アクチュエータ２１の作用の説明のため、特定の部材の符号には３桁目に「１」又は「２」の数字を付して区別する。また、符号末尾が「１」の部材の名称の前に「第１」、符号末尾が「２」の部材の名称の前に「第２」を付けて記す。具体的には、上の段落に記載した「静止部２３１、２３２」、「可動部２４１、２４２」、「コイル３１１、３１２」、「永久磁石４０１、４０２」及び「出力ピン６０１、６０２」の５部材について、図１〜図４で「第１、第２」を区別して図示する。
その他、ヨークについては、部材全体を「ヨーク３５」とした上で、第１コイル３０１を覆い第１静止部２３１を構成する部分を「第１ヨーク部３５１」、第２コイル３０２を覆い第２静止部２３２を構成する部分を「第２ヨーク部３５２」とする。
【００１７】
図１〜図４に対し、図５は、電磁アクチュエータ２１の細かな作用を説明するために、断面図の片側だけを抜き出して模式的に示した図である。また、図５は、本実施形態の構成を、１本の出力ピン６０を駆動する「１ピン式」の電磁アクチュエータに適用してもよいことを意味する。図５では、上記５部材の符号末尾にも「１」又は「２」を付さない。また、以下の文中で２組の部材に共通する説明では、符号末尾に「１」又は「２」を付さないで記す。
【００１８】
また、作動や位置関係の説明に用いる用語として、出力ピン６０がカムシャフト９４に近づく方向に作動することを「前進する」といい、出力ピン６０がカムシャフト９４から離れる方向に作動することを「後退する」という。図１は、第１出力ピン６０１及び第２出力ピン６０２がいずれも後退限にある状態を示し、図２は、第１出力ピン６０１が前進限にあり、第２出力ピン６０２が後退限にある状態を示している。
さらに、出力ピン６０のカムシャフト９４側の端部を先端部６４といい、先端部６４とは反対側の端部を基端部６１という。
【００１９】
バルブリフト調整装置の全体構成は周知であるため、図示及び詳しい説明を省略する。電磁アクチュエータは、回転軸をＡｘとするカムシャフト９４の回転に伴って出力ピン６０が短径Ｒａ側に対向しているとき、コイル３１に通電して発生する電磁力により出力ピン６０を前進させる。
【００２０】
一方、出力ピン６０の先端部６４がカムシャフト９４に当接した状態で長径Ｒｂ側が出力ピン６０に向くようにカムシャフト９４が回転すると、出力ピン６０は、カムシャフト９４のトルクにより後退方向に押し戻される。このとき、引込みストロークＬｕの位置までは押し戻され、引込みストロークＬｕの位置から後退限までは、電磁アクチュエータ自体の永久磁石４０の磁力によって後退する。
【００２１】
続いて、電磁アクチュエータの詳細な構成について説明する。電磁アクチュエータは、大きく分けて、図示しないエンジンヘッド等に固定される静止部２３と、軸方向に往復移動する可動部２４及び出力ピン６０とに分けられる。ここで、本明細書では出力ピン６０を可動部２４に含めず、別に扱うこととする。
【００２２】
第１静止部２３１及び第１可動部２４１は第１コイル軸Ｃ１に対して同軸に設けられており、第２静止部２３２及び第２可動部２４２は第２コイル軸Ｃ２に対して同軸に設けられている。一方、第１出力ピン６０１の第１ピン軸Ｐ１、第２出力ピン６０２の第２ピン軸Ｐ２は、それぞれ第１コイル軸Ｃ１、第２コイル軸Ｃ２に対して、電磁アクチュエータ２１の中心寄りに偏心している。したがって、ピン軸Ｐ１、Ｐ２間のピッチは、コイル軸Ｃ１、Ｃ２間のピッチよりも短い。
【００２３】
静止部２３は、コイル３１、ステータ３２、ヨーク３５等を含む。なお、コイル３１の巻線が巻回される樹脂製のボビンやコイル３１の周囲に形成され絶縁性を確保する樹脂モールド部等の構成は周知であるため、図示を省略する。
コイル３１に対し可動部２４と反対側には、コネクタ部２７が設けられている。外部の電源からコネクタ部２７のターミナルを経由して通電されることにより、コイル３１は磁界を生成する。この磁界により発生する電磁力の作用については後述する。なお、図１、図２におけるコネクタ部２７の断面図示を省略する。
【００２４】
ステータ３２は、軟磁性体で形成され、永久磁石４０に対し出力ピン６０の基端側に設けられる。ステータ３２の大部分はコイル３１の径内側に位置し、コイルコアとして機能する。ステータ３２の可動部２４側の端部には、外径が比較的大きく、複合シャフト４１のリアプレート部４３と広い面積で対向する対向部３４が形成されている。また、ステータ３２には、対向部３４側に開口する軸方向のガイド穴３３が形成されている。
【００２５】
ヨーク３５は、軟磁性体で、全体として２組のコイル３１１、３１２を囲む筒状に形成されている。そのうち第１ヨーク部３５１は、第１コイル３１１及び第１可動部２４１とほぼ同軸に、第２ヨーク部３５２は、第２コイル３１２及び第２可動部２４２とほぼ同軸に形成されている。ヨーク３５は、ステータ３２の対向部３４と反対側でステータ３２と当接又は近接し、相互に磁気が伝達される。
【００２６】
ヨーク３５の内側には、可動部２４１、２４２が作動可能な作動室３０が形成される。作動室３０の軸方向範囲では、ヨーク３５の内周壁３６は、ほぼ直筒状に、すなわち内周壁３６の内径がほぼ一定となるように形成され、後述するフロントプレート４５の外周壁４６と基本的に対向している。ただし、第１ヨーク部３５１と第２ヨーク部３５２との接続部３５５では壁が切り欠かれており、これとのバランスを取るため、コイル軸Ｃ１、Ｃ２を挟んで接続部３５５と反対側に、切欠部３５３、３５４が形成されている。
切欠部３５３、３５４及び接続部３５５を除く部分では、ヨーク３５は、ステータ３２及びフロントプレート４５を経由する磁気回路を形成する。
【００２７】
さらに、ヨーク３５の内周壁３６には径内方向に突出する凸部３７が設けられている。凸部３７は、可動部２４が後退限の少し手前にあるときから後退限にあるときにかけて、フロントプレート４５の外周壁４６に対向する位置に設けられている。また、凸部３７が外周壁４６と対向したときの隙間は、互いに干渉しない程度の最小限の寸法に設定されている。これにより、可動部２４が後退限に近づき凸部３７が外周壁４６と対向したとき、ヨーク３５とフロントプレート４５との間の磁気ギャップが小さくなる。
また、ヨーク３５のスリーブ７０側の開口部には、鍔部３９が形成されている。
【００２８】
スリーブ７０は、軟磁性体で形成され、基部７１及び筒部７３を含む。基部７１のコイル３１側の端面７２は、フロントプレート４５の前端面４５７（図５参照）と対向する。筒部７３は、基部７１から突出し、先端面７４がカムシャフト９４に対向している。筒部７３には、２本の出力ピン６０１、６０２が挿通される挿通穴７５が互いに平行に形成されている。
【００２９】
次に可動部２４の説明に移る。可動部２４は、永久磁石４０、複合シャフト４１、フロントプレート４５、及び固定部材５６を含み、一体に移動する。
永久磁石４０は、径方向の断面形状が円形の板状である。図１、図２に示すように、例えば第１永久磁石４０１は、リアプレート部４３側がＮ極、フロントプレート４５側がＳ極というように軸方向に着磁されている。逆に、第２永久磁石４０２は、リアプレート部４３側がＳ極、フロントプレート４５側がＮ極というように着磁されている。
なお、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極配置は同じ向きとしてもよい。磁極配置を同じ向きとする形態について、実施形態の効果の説明の中で言及する。
【００３０】
複合シャフト４１は、軟磁性体で形成され、シャフト部４２及びリアプレート部４３が一体に形成されている。
シャフト部４２は、ステータ３２のガイド穴３３に摺動可能に収容されている。可動部２４の作動時にシャフト部４２がガイド穴３３に案内されるため、可動部２４は、位置決めされつつ直進する。図１、図２に示すように、可動部２４の後退限から前進限までの移動範囲にわたって、シャフト部４２の少なくとも一部がステータ３２とラップする。
また、シャフト部４２は、軸方向に貫通する呼吸穴４２５が形成されている。
【００３１】
リアプレート部４３は、シャフト部４２から略直角に折れ曲がって径外方向に広がり、永久磁石４０のコイル３１側で永久磁石４０に接合されている。
フロントプレート４５は、軟磁性体で形成され、永久磁石４０の出力ピン６０側で永久磁石４０に接合されている。上述の第１永久磁石４０１の磁極配置の場合、リアプレート部４３はＮ極、フロントプレート４５はＳ極とみなされる。
【００３２】
図５に示すように、リアプレート部４３のコイル３１側の端面を後端面４３３、フロントプレート４５のスリーブ７０側の端面を前端面４５７という。また、リアプレート部４３の永久磁石４０側の端面を接合面４３４、フロントプレート４５の永久磁石４０側の端面を接合面４５４という。
さらに、永久磁石４０及びフロントプレート４５は、それぞれ中心部に、呼吸穴４２５に連通する連通穴４０５、４５５が形成されている。
【００３３】
固定部材５６は、非磁性体で形成され、例えば溶接によってリアプレート部４３の外周壁とフロントプレート４５の外周壁４６との間に跨がって固定される。これにより、複合シャフト４１のリアプレート部４３、永久磁石４０及びフロントプレート４５は、一体をなす。なお、固定部材５６の断面に付した破線のハッチングは、非磁性体を表している。
【００３４】
出力ピン６０は、コイル軸Ｃと偏芯したピン軸Ｐにおいて、スリーブ７０の挿通穴７５に摺動可能に挿通されている。本実施形態の出力ピン６０は、軟磁性体で可動部２４とは別体に形成されており、永久磁石４０の磁力により、基端部６１がフロントプレート４５の前端面４５７に吸引されている。基端部６１がフロントプレート４５に吸引された出力ピン６０は、可動部２４の前進に伴って共に前進する。
【００３５】
可動部２４の作動について、主として図５を参照し、さらに図１、図２の第１可動部２４１を参照して説明する。図５では、永久磁石４０のリアプレート部４３側がＮ極、フロントプレート４５側がＳ極の場合を例示するが、逆の磁極配置でも同様である。
図５に示すように、永久磁石４０の磁束は、リアプレート部４３の後端面４３３からステータ３２の対向部端面３４０に直接向かう経路ΦＭｄ、及び、シャフト部４２を経由しガイド穴３３の内壁に向かう経路ΦＭｓの２つの磁気経路を通ってステータ３２に伝達される。
【００３６】
図１に示す非通電状態では、直接経路ΦＭｄでの磁気吸引力が最大となり、可動部２４は、リアプレート部４３がステータ３２の対向部３４に当接する後退限に保持される。この磁気吸引力は、少なくとも、引込みストロークＬｕの位置から後退限まで可動部２４を吸引可能となるように設定される。こうして、図５に破線矢印ΦＭで示すように「永久磁石４０のＮ極→リアプレート部４３（→シャフト部４２）→ステータ３２→ヨーク３５→フロントプレート４５→永久磁石４０のＳ極」というルートで磁気回路が生成される。
【００３７】
この磁気回路において、ヨーク３５の内周壁３６とフロントプレート４５の外周壁４６との隙間は、磁気ギャップができるだけ小さくなるように設定されることが好ましい。
一方、ヨーク３５の内周壁３６とリアプレート部４３及び永久磁石４０との間は、磁気が短絡することを防止するため、磁気ギャップを大きめに確保する必要がある。そのため、フロントプレート４５の外径は、永久磁石４０の外径よりも大きく形成されている。
【００３８】
したがって、可動部２４が後退限に近づき、フロントプレート４５の外周壁４６が凸部３７と対向すると、ヨーク３５とフロントプレート４５との間では局所的に磁気ギャップが小さくなる。しかし、ヨーク３５とリアプレート部４３及び永久磁石４０との間の磁気ギャップは、比較的大きなままである。
【００３９】
コイル３１は、通電時、永久磁石４０の磁界と逆方向の磁界を生成する。例えば図５に示す磁極配置の場合、ステータ３２のコネクタ部２７側がＳ極、対向部３４側がＮ極となる磁界を生成する。言い換えれば、そのような磁界が生成されるように、コイル３１の巻線方向や電流の通電方向が設定される。
すると、リアプレート部４３とステータ３２の対向部３４とが同極となるため、リアプレート部４３の後端面４３３とステータ３２の対向部端面３４０との間に電磁力としての反発力が発生する。この反発力によって、可動部２４は、後退限から前進する。そして、可動部２４と共に出力ピン６０が前進する。
【００４０】
例えば第１コイル３１１に通電すると、図２に示すように、第１出力ピン６０１が前進する。同様に、第２コイル３１２に通電すると第２出力ピン６０２が前進する。このように、電磁アクチュエータ２１は、通電するコイル３１１、３１２を切り替え、２つの出力ピン６０１、６０２のいずれか一方を択一的に作動させる。
可動部２４の作動によってフロントプレート４５の前端面４５７がスリーブ７０の端面７２に近づくと、図２に示すように、前端面４５７とスリーブ端面７２とが磁気吸引力によって当接し、可動部２４は前進限に保持される。
【００４１】
可動部２４の作動の途中、リアプレート部４３の後端面４３３がステータ３２の対向部端面３４０から離れるに連れ、直接経路ΦＭｄにおける反発力は急激に低下する。一方、シャフト部４２を経由するΦＭｓでは、シャフト部４２の少なくとも一部が可動部２４の後退限から前進限までの移動範囲にわたってステータ３２とラップするため、反発力の低下が比較的小さく抑えられる。
【００４２】
その後、出力ピン６０がカムシャフト９４のトルクにより押し戻され、可動部２４が図５に示すように位置したとき、フロントプレート４５の外周壁４６は、凸部３７と対向するため、内周壁３６との磁気ギャップが小さくなる。したがって、磁気回路ΦＭを磁気が通りやすくなる。
【００４３】
（効果）
本実施形態の電磁アクチュエータ２１の効果について、図６を参照して説明する。
（１）図６は、可動部２４のストロークと、永久磁石４０の吸引力特性との関係を示した図である。横軸のストローク０は後退限を示し、ストロークＬｍａｘは前進限を示す。縦軸は、吸引力０の線を基準として、正方向に大きいほど後退方向への吸引力が大きく、負方向に大きいほど前進方向への吸引力が大きいことを意味する。
【００４４】
破線Ｒｅｆは、内周壁３６に凸部３７を設けない形態での参照特性を示す。前進側で、破線Ｒｅｆは実線Ａと重なっている。ストロークがＬ１以下の位置では、後退限に近づくにしたがって正方向の吸引力（引込み力）が増加し、ストロークがＬ４以上の位置では、前進限に近づくにしたがって負方向の吸引力が増加する。ストロークがＬ１からＬ４までの中間位置では、いずれの方向の吸引力も発生しない。
【００４５】
実線Ａは、内周壁３６に凸部３７を設けた第１実施形態において、図１、図２に示すとおり、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を逆向きに配置した場合の特性を示す。
第１実施形態では、可動部２４が後退限に近づくとき、内周壁３６と外周壁４６との磁気ギャップが小さくなり、図５に示す磁気回路ΦＭを磁気が通りやすくなる。そのため、凸部３７を設けない形態での参照特性Ｒｅｆに対し、ストロークがＬ２（＞Ｌ１）の位置から正方向の吸引力が増加し始め、後退限手前領域Ｚｒでは台状の吸引力特性が現れる。すなわち、あるストローク範囲にわたって一定以上の吸引力が維持される。したがって、出力ピン６０がカムシャフト９４のトルクによって押し戻された後、可動部２４を後退限まで後退させる引込み力を向上させることができる。
【００４６】
（２）第１実施形態の変形例として、図１、図２における第２永久磁石４０２の磁極配置を第１永久磁石４０１と同配置とした形態を想定する。一点鎖線Ａ’は、このように、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を同じ向きに配置した場合の特性を示す。参照特性Ｒｅｆと比較すると、実線Ａと同様に一点鎖線Ａ’の特性も後退限手前領域Ｚｒでの引込み力が向上している。したがって、いずれの磁極配置であっても、可動部２４の後退時の引込み力を向上させることができるという点で基本的な効果は同じである。
【００４７】
ただし、図１に示すように、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を逆向きに配置した場合には、後退限で２つの永久磁石４０１、４０２が同じ高さに並んだとき、異極同士が引き合うため安定性が増す。この作用が加わるため、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を逆向きに配置した場合の方が、より大きな引込み力向上効果が得られる。したがって、実線Ａは一点鎖線Ａ’を上回っている。
【００４８】
このように、本発明は、コイル３１、ステータ３２及び可動部２４を互いに隣接した状態で２組備え、２つの出力ピン６０を個別に駆動する「２ピン式」の電磁アクチュエータ２１に適用され、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を逆向きに配置する構成とすることが特に有効である。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の電磁アクチュエータについて、第１実施形態の図５、図６に対応する図７、図８を参照して説明する。ここで、図７は、可動部２４が前進限に至る手前の位置、すなわち、フロントプレート４５の前端面４５７がスリーブ後端面７２に当接する手前の位置を示している。以下の実施形態の説明では、第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
第２実施形態の電磁アクチュエータ２２では、ヨーク３５の内周壁３６に、凸部３７に加え、さらに段部３８が設けられている。段部３８は、凸部３７よりもスリーブ７０側で後端面７２に臨む位置において、径内方向にシフトするように設けられる。これにより、可動部２４が前進限に近づくとき、ヨーク３５の内周壁３６とフロントプレート４５の外周壁４６との磁気ギャップが小さくなる。
【００５１】
第２実施形態の吸引力特性を図８に示す。実線Ｂは、内周壁３６に凸部３７及び段部３８を設けた第２実施形態において、隣接する永久磁石４０１、４０２の磁極を逆向きに配置した形態での特性を示すものであり、図６の実線Ａに対応する。後退限手前領域Ｚｒでの特性は、図６の実線Ａと同様である。
【００５２】
第２実施形態では、可動部２４が前進限に近づくとき、内周壁３６と外周壁４６との磁気ギャップが小さくなり、図７に示す磁気回路ΦＭを磁気が通りやすくなる。そのため、段部３８を設けない形態での参照特性Ｒｅｆに対し、ストロークがＬ３（＜Ｌ４）の位置から負方向の吸引力が増加し始め、前進限手前領域Ｚｆでは台状の吸引力特性が現れる。すなわち、あるストローク範囲にわたって一定以上の吸引力が維持される。したがって、第１実施形態の効果に加え、可動部２４の前進時の作動性を向上させることができる。
【００５３】
（その他の実施形態）
（ア）ヨーク３５の内周壁３６に形成される凸部の形状に関する他の実施形態の例を図９に示す。図９（ａ）は第１実施形態の凸部３７の拡大図である。この凸部３７は、断面が単純な長方形状であり、凸部３７とそれ以外の部分との境界で内径がエッジ状に変位している。その他、図９（ｂ）に示す凸部３７３は、断面が台形状であり、凸部３７３との境界で内径が徐変している。徐変範囲や徐変角度を調整することで、引込み力特性を所望のプロファイルに細かく設定することができる。また、図９（ｃ）に示す凸部３７４は、例えば板金をプレス加工して形成されている。このように、凸部の形状を問わず、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００５４】
（イ）上記実施形態のヨーク３５は、切欠部３５３、３５４及び接続部３５５で内周壁３６が分断されており、周方向の一部に凸部３７や段部３８が形成されない部分を含む。しかし、例えばコイル軸Ｐ１、Ｐ２のピッチが広い形態や、１ピン式の電磁アクチュエータでは、内周壁３６の凸部３７や段部３８を全周にわたって形成することが可能である。凸部３７や段部３８が全周にわたって形成される形態では、上記実施形態の効果を最大限に得ることができる。
【００５５】
（ウ）上記実施形態のようにシャフト部４２とリアプレート部４３とが軟磁性体で一体に形成された複合シャフト４１を備えるのではなく、別体のシャフト及びリアプレートを備える構成としてもよい。仮に別体のシャフトがリアプレート、永久磁石４０、及びフロントプレート４５の中心に形成された結合穴を貫通し、これらの部材に跨がって当接する構成では、磁気短絡を防止するため、シャフトは非磁性体で形成される必要がある。その構成においても、ヨーク内周壁３６の凸部３７により、可動部２４が後退限に近づくときの引込み力向上効果は、上記実施形態と同様に得られる。
【００５６】
（エ）その他、ヨークの内周壁に凸部が形成されるという構成以外の電磁アクチュエータの各部の構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、ステータ、ヨーク等の磁気回路構成部材の形状や位置関係は適宜変更してよい。また、固定部材５６は、溶接以外に、かしめ等の方法によって固定されてもよい。
【００５７】
（オ）本発明は、出力ピンの軸がコイルの軸と同軸の電磁アクチュエータに適用されてもよい。また、静止部及び可動部を３組以上備え、３つ以上の出力ピンを個別に駆動する電磁アクチュエータに適用されてもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００５８】
２１、２２・・・電磁アクチュエータ、
２４  ・・・可動部、
３１  ・・・コイル、
３２  ・・・ステータ、
３５  ・・・ヨーク、    ３６  ・・・内周壁、
３７  ・・・凸部、      ３８  ・・・段部、
４０  ・・・永久磁石、
４５  ・・・フロントプレート、
６０  ・・・出力ピン、  ６４  ・・・先端部、  ９４  ・・・カムシャフト。
【図１】
0006311618.tif 000002
【図２】
0006311618.tif 000003
【図３】
0006311618.tif 000004
【図４】
0006311618.tif 000005
【図５】
0006311618.tif 000006
【図６】
0006311618.tif 000007
【図７】
0006311618.tif 000008
【図８】
0006311618.tif 000009
【図９】
0006311618.tif 000010