(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、軸方向のガイド穴（３３）を有するステータ（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、
前記ステータの前記ガイド穴に摺動可能に収容されるシャフト部（４２）、及び、前記永久磁石の前記コイル側で前記永久磁石に接合されるリアプレート部（４３）が軟磁性体で一体に形成されて前記可動部の一部を構成し、前記可動部の後退限から前進限までの移動範囲にわたって、前記シャフト部の少なくとも一部が前記ステータとラップする複合シャフト（４１）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、
を備えることを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記複合シャフトは、前記シャフト部の軸方向に貫通する呼吸穴（４２５）が形成されており、
前記永久磁石及び前記フロントプレートは、前記呼吸穴に連通する連通穴（４０５、４５５）が形成さ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】
非磁性体で形成され、前記可動部の周方向の少なくとも一部において、前記複合シャフトの前記リアプレート部の外周壁（４３６）と前記フロントプレートの外周壁（４５６）とに跨ってかしめられるバインド部材（５１）を備え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。
【請求項４】
前記出力ピンの軸は、前記コイルの軸に対して偏心していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
前記コイル、前記ステータ及び前記可動部を複数組備え、複数の前記出力ピンを個別に駆動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一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】
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、永久磁石（２４）、永久磁石の両側に接合されたプレート（２２、２６）、及び、永久磁石と両プレートとの中心穴を貫通するシャフト（２８）が一体に形成され、可動部を構成する。一方、静止部では、コイルコアをなすステータ（１６）の中心軸に沿って軸穴が形成されている。この軸穴にガイドされてシャフトが摺動することで、可動部の中心軸が位置決めされる。出力ピン（１０）は、可動部の中心軸とは偏心した位置に設けられ、可動部の前進に伴い、前側のプレート（２２）に押されて前進する。
【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において、永久磁石は、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ており、両プレートは、反対の極性の磁気を帯びている。そのため、永久磁石及び両プレートの穴の内周に跨がって当接するシャフトを経由して磁気が短絡しないように、シャフトは非磁性体で形成される必要がある。
しかし、シャフトが非磁性体であるため、可動部が前進した時、永久磁石とステータとの間の磁気伝達が急激に減少する。その結果、反発力、吸引力、誘導起電力等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、可動部が前進した時、永久磁石とステータとの間の磁気伝達性を適切に確保す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、複合シャフトと、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、軸方向のガイド穴を有する。
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】
複合シャフトは、ステータのガイド穴に摺動可能に収容されるシャフト部、及び、永久磁石のコイル側で永久磁石に接合されるリアプレート部が軟磁性体で一体に形成されて可動部の一部を構成する。また、複合シャフトは、可動部の後退限から前進限までの移動範囲にわたって、シャフト部の少なくとも一部がステータとラップする。
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、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。
【０００９】
本発明では、可動部が前進した時、軟磁性体の複合シャフトのシャフト部がステータとラップしているため、シャフト部を経由して永久磁石とステータとの間の磁気伝達性を適切に確保することができる。また、シャフトによるガイド機能とリアプレートによる磁気伝達機能とを一つの部材が兼ねるため、部品点数及び組付工数を低減することができる。
【００１０】
好ましくは、複合シャフトは、シャフト部の軸方向に貫通する呼吸穴が形成されており、永久磁石及びフロントプレートは、呼吸穴に連通する連通穴が形成されている。
【００１１】
また、本発明の電磁アクチュエータは、非磁性体で形成され、可動部の周方向の少なくとも一部において、複合シャフトのリアプレート部の外周壁とフロントプレートの外周壁とに跨ってかしめられるバインド部材をさらに備えることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一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】本発明の一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ＶＩ部拡大図であり、（ａ）はかしめ前、（ｂ）はかしめ後を示す。
【図７】比較例の電磁アクチュエータの模式断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ部拡大図である。
【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】
（一実施形態）
一実施形態の電磁アクチュエータの構成について、図１〜図６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２０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２０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２０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２０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、及び、その部分断面図である図６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２０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。
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、及びバインド部材５１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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
バインド部材５１について図６を参照する。バインド部材５１は、リアプレート部４３の外周壁４３６とフロントプレート４５の外周壁４５６とに跨がってかしめられ、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を固定する。リアプレート部４３とフロントプレート４５との間での磁気短絡を防止するため、バインド部材５１は非磁性体で形成される。なお、バインド部材５１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。
【００３３】
バインド部材５１のかしめ前の形状を図６（ａ）に示し、かしめ後の形状を図６（ｂ）に示す。バインド部材５１は、高さ方向の中間部に位置する比較的厚肉の本体部５１０、及び、本体部５１０の両側に形成される薄肉の曲げ部５１３、５１５を有している。
また、リアプレート部４３及びフロントプレート４５の外周壁４３６、４５６は、永久磁石４０と反対側の角部が面取りされている。
【００３４】
本体部５１０は、リアプレート部４３の接合面４３４とフロントプレート４５の接合面４５４との間に、がたつきなく挿入される。この状態で径外方向から径内方向に曲げ部５１３、５１５に加圧し、リアプレート部４３及びフロントプレート４５の外周壁４３６、４５６に当接させるようにかしめる。このとき、かしめられた曲げ部５１３、５１５は、外周壁４３６、４５６の面取りされたスペースに収まり、後端面４３３及び前端面４５７からの突出が回避される。
なお、図５、図６は、任意の方向の軸方向断面を表したものであり、バインド部材５１は、必ずしも可動部２４の全周にわたって設けられなくてもよい。すなわち、バインド部材５１は、周方向の少なくとも一部に設けられればよい。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【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２０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】
また、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る途中、及び、押し戻された後、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との距離が離れていても、シャフト部４２の経路ΦＭｓを経由して磁気吸引力が伝達される。
さらに、可動部２４の作動時に、呼吸穴４２５及び連通穴４０５、４５５を経由して、ガイド穴３３と作動室３０との間を空気が自由に流通する。
【００４３】
（効果）
本実施形態の電磁アクチュエータ２０の効果について、図７、図８に示す比較例と対比しつつ説明する。図７、図８は、それぞれ本実施形態の図５、図６に対応する。この比較例は、本実施形態に対する３つの相違点を併せ持つ形態を便宜的に仮想したものである。
【００４４】
第一に、図７に示す比較例の電磁アクチュエータ２０９は、複合シャフト４１を備えていない代わり、非磁性体のシャフト４９及び軟磁性体のリアプレート４４を備えている。シャフト４９は、リアプレート４４、永久磁石４０、及びフロントプレート４５の中心に同軸に形成された嵌合穴４４９、４０９、４５９に順に挿入され、これらの部材を一体に結合して可動部２４９を構成する。リアプレート４４とフロントプレート４５との磁気が短絡しないように、シャフト４９は非磁性体で形成される必要がある。
【００４５】
第二に、シャフト４９は中実であり、軸方向に貫通する呼吸穴は形成されていない。
第三に、リアプレート４４及びフロントプレート４５の外周壁は、非磁性体の被溶接部材５６を介して溶接により固定されている。図８における符号５６４は、被溶接部材５６とリアプレート４４との溶接部を示し、符号５６５は、被溶接部材５６とフロントプレート４５との溶接部を示している。
【００４６】
各相違点について、本実施形態と比較例とを対比する。
（１）比較例の電磁アクチュエータ２０９では、シャフト４９が非磁性体であるため、シャフト４９経由では磁気は伝達されない。すなわち、リアプレート４４からステータ３２への磁気伝達経路は、直接の経路ΦＭｄのみである。したがって、可動部２４９が前進した時、伝達される磁気が急激に減少する。その結果、反発力、吸引力、誘導起電力等が十分に得られなくなる。
【００４７】
それに対し本実施形態の電磁アクチュエータ２０では、シャフト部４２及びリアプレート部４３が軟磁性体で一体に形成されているため、直接の経路ΦＭｄ、及び、シャフト部４２を経由する経路ΦＭｓとの両方の磁気経路を通って、リアプレート部４３からステータ３２へ磁気が伝達される。また、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の少なくとも一部はステータ３２とラップする。したがって、可動部２４が前進した時、直接の経路ΦＭｄでの磁気伝達は減少するものの、シャフト部４２を経由する経路ΦＭｓでは、磁気伝達の低下は比較的小さく抑えられる。よって、永久磁石４０とステータ３２との間の磁気伝達性を適切に確保することができる。
【００４８】
また、複合シャフト４１は、一つの部材でシャフト４９によるガイド機能と、リアプレート４４による磁気伝達機能とを兼ねるため、部品点数及び組付工数を低減することができる。
【００４９】
（２）比較例の電磁アクチュエータ２０９ではシャフト４９が中実であり、呼吸穴が形成されていない。また、ガイド機能のため、シャフト４９の外径はガイド穴３３の内径に対し精度良い嵌め合い寸法に設定される必要がある。そのため、可動部２４９の作動時にガイド穴３３と作動室３０との間での空気の流通が阻害され、圧力平衡を維持することが困難となる。その結果、可動部２４の作動性が低下するおそれがある。
それに対し本実施形態の電磁アクチュエータ２０では、複合シャフト４１のシャフト部４２に呼吸穴４２５が形成され、また、永久磁石４０及びフロントプレート４５に連通穴４０５が形成されているため、可動部２４の作動時にガイド穴３３と作動室３０との圧力平衡が維持され、作動が良好となる。
【００５０】
（３）比較例の電磁アクチュエータ２０９では、リアプレート４４及びフロントプレート４５の外周壁が被溶接部材５６を介して溶接により固定されているため、溶接時に歪みが生じる。例えば、永久磁石４０との接合面４４４、４５４、後端面４４３及び前端面４５７の平面度が悪化すると、面方向の位置によって、磁気伝達がばらつくおそれがある。また、特にフロントプレート４５の真円度が悪化し楕円になると、外周壁がヨーク３５の内周壁３６と干渉するおそれがある。干渉を回避するためにクリアランスの狙い値を大きめに設定すると、磁気伝達性の低下を招く。さらに、溶接時の熱によって永久磁石４０が熱劣化するという問題がある。
【００５１】
それに対し本実施形態の電磁アクチュエータ２０では、リアプレート部４３の外周壁４３６とフロントプレート４５の外周壁４５６とがバインド部材５１を用いてかしめられているため、溶接時の歪みによって平面度や真円度等の精度を損なうおそれがなく、良好な磁気伝達性が確保される。また、永久磁石４０の熱劣化を防止することができる。
【００５２】
以上の比較例との対比に加え、本実施形態は、出力ピン６０と可動部２４とが偏心した２ピン式の電磁アクチュエータ２０に適用された場合、下記（４）の効果を奏する。
（４）出力ピンと可動部とが同軸に設けられる電磁アクチュエータの場合、出力ピンが可動部のガイド機能を兼ねるため、シャフト部を設けなくてもよい。ところが、多くの２ピン式の電磁アクチュエータ２０では、必要な電磁力に応じてコイル３１の大きさが決まるにもかかわらず、出力ピン６０１、６０２のピッチをそれ以上に小さくするように要求されるため、出力ピン６０を可動部２４に対し内側に偏心させる構造とせざるを得ない。そこで、出力ピン６０と可動部２４とが偏心した構成では、ステータ３２の軸に対し可動部２４の作動軸を位置決めするシャフト部４２等の構成が必須となるため、本実施形態の構成が特に有効に適用される。
【００５３】
（その他の実施形態）
（ア）上記実施形態では複合シャフト４１のシャフト部４２に呼吸穴４２５を形成し、永久磁石４０及びフロントプレート４５に連通穴４０５、４２５を形成することにより、作動室３０側に呼吸通路を確保している。その他の形態では、シャフト部に呼吸穴を形成せず、ガイド穴３３からコネクタ部２７側に貫通する呼吸通路を形成してもよい。
【００５４】
（イ）上記実施形態では可動部２４の外周に非磁性体のバインド部材５１を設け、複合シャフト４１、永久磁石４０及びフロントプレート４５の３部材を固定している。その他の形態では、例えば、複合シャフト４１、永久磁石４０及びフロントプレート４５の穴の内周に非磁性体のパイプを圧入することにより、３部材を固定してもよい。
【００５５】
（ウ）その他、軟磁性体で形成された複合シャフト４１を備え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。
【００５６】
（エ）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】
【００５７】
２０  ・・・電磁アクチュエータ、
２４  ・・・可動部、
３１  ・・・コイル、
３２  ・・・ステータ、    ３３  ・・・ガイド穴、
３５  ・・・ヨーク、
４０  ・・・永久磁石、
４１  ・・・複合シャフト、
４２  ・・・シャフト部、  ４２５・・・呼吸穴、
４３  リアプレート部、    ４５  ・・・フロントプレート、
５１  ・・・バインド部材、
６０  ・・・出力ピン、    ６４  ・・・先端部、  ９４  ・・・カムシャフト。
【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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【図８】
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