(57)【要約】【課題】  組み立てが容易で、可動鉄心と連動する可動部分の重量が小さく、所定の駆動速度を得るために要する消費電力の小さい電磁アクチュエータを得る。【解決手段】  それぞれの磁極面が対向して配置される第１の電磁石及び第２の電磁石と、対向する磁極面の間に設けられ、第１の電磁石及び第２の電磁石により対応する磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心と、第２の電磁石の一部をなし第２の電磁石の磁極面と直交する貫通孔を具備する第２の電磁石の鉄心と、一端に可動鉄心を取り付け、第２の電磁石の鉄心の貫通孔を貫く他端が駆動対象と当接する自由端であり、可動鉄心から自由端方向に付勢する第１のバネを具備する第１の可動軸とを備える。【選択図】        図１
2005214065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの磁極面が対向して配置される第１の電磁石及び第２の電磁石と、対向する前記磁極面の間に設けられ、前記第１の電磁石及び前記第２の電磁石により対応する前記磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心と、前記第２の電磁石の一部をなし前記第２の電磁石の磁極面と直交する貫通孔を具備する第２の電磁石の鉄心と、一端に前記可動鉄心を取り付け、前記第２の電磁石の鉄心の貫通孔を貫く他端が駆動対象と当接する自由端であり、前記可動鉄心から前記自由端方向に付勢する第１のバネを具備する第１の可動軸とを備えた電磁アクチュエータ。
【請求項２】
駆動対象が、一端に流路を開閉するバルブを具備し、他端を第１の可動軸の自由端と当接する自由端とし、前記流路を閉じるように付勢する第２のバネを具備する第２の可動軸であり、可動鉄心が第１の電磁石の磁極面に吸着されるときに第１の可動軸の自由端と前記第２の可動軸の自由端との間に間隙を設けるように構成され、第１の電磁石の磁極面の面積が第２の電磁石の磁極面の面積よりも大きい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】
駆動対象が、一端に流路を開閉するバルブを具備し、他端を第１の可動軸の自由端と当接する自由端とし、前記流路を閉じるように付勢する第２のバネを具備する第２の可動軸であり、可動鉄心が第１の電磁石の磁極面に吸着されるときに第１の可動軸の自由端と前記第２の可動軸の自由端との間に間隙を設けるように構成され、第１の電磁石の磁路にそった磁気抵抗が第２の電磁石の磁路にそった磁気抵抗よりも小さい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４】
駆動対象が、一端に流路を開閉するバルブを具備し、他端を第１の可動軸の自由端と当接する自由端とし、前記流路を閉じるように付勢する第２のバネを具備する第２の可動軸であり、可動鉄心が第１の電磁石の磁極面に吸着されるときに第１の可動軸の自由端と前記第２の可動軸の自由端との間に間隙を設けるように構成され、前記第１の電磁石の一部をなす第１のコイル巻線を構成する導線の断面積が第２の電磁石の一部をなす第２のコイル巻線を構成する導線の断面積よりも大きい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５】
外周面が貫通孔と嵌着し内周面が第１の可動軸の外周面と摺動する軸受を備え、該軸受の一端が、第２の電磁石の鉄心に対し前記第１の可動軸の自由端側の外部に突き出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６】
外周面が貫通孔と嵌着し内周面が第１の可動軸の外周面と摺動する軸受を備え、該軸受の内周面又は第１の可動軸の外周面のいずれかに前記第１の可動軸の摺動方向に沿った溝部を備え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７】
外周面が貫通孔と嵌着し内周面が第１の可動軸の外周面と摺動する軸受を備え、該軸受の内周面に、第１の可動軸が該第１の可動軸周りに回動することを係止する係止部を備え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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁石を用いて対象物を駆動する電磁アクチュエータに係わり、特に自動車のエンジンバルブのように高速駆動が要求さ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、特にエンジンバルブの駆動装置として用いる電磁アクチュエータにおいては、電磁石の磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心の両側にそれぞれ同一の構造を有する電磁石とバネを配置し、可動鉄心の両側にはこの可動鉄心と連結されバネが取り付けられる可動軸を備え、各電磁石の一部をなすコイルへの通電を切り換えることにより、可動鉄心及び可動軸を往復駆動してバルブを開閉する構成にしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−８１９４１号公報（第３頁〜第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電磁アクチュエータでは、特許文献１に示すように、電磁石の磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心（接片５）の両側にそれぞれ同一の構造を有する電磁石とバネ（戻しバネ８、１３）を配置し、可動鉄心の両側にはこの可動鉄心と連結されバネが取り付けられる可動軸（案内棒６）を備え、各電磁石の一部をなすコイルへの通電を切り換えることにより、可動鉄心及び可動軸を往復駆動してバルブを開閉する構成にしている。ここで、それぞれの電磁石の一部をなす鉄心に可動軸と摺動する軸受が設けられる。このように可動軸、軸受及びバネが可動鉄心の両側に設けられるので、それぞれの可動軸と軸受との軸合わせが必要となり、装置の組立が煩雑になるという問題点があった。
【０００５】
また、可動鉄心及び可動軸を含む可動部分を所定の速度で往復駆動するには所定の加速度が必要である。この加速度は、可動部分の重量、バネの弾性力、電磁石の電磁力及び可動軸と軸受との摺動部分の摩擦力などにより決まる。特許文献１に示すように、可動鉄心の両側にはそれぞれ駆動方向に伸びる可動軸が備えられるので、可動部分の重量が大きくなる。したがって、バルブを高速で駆動することが求められる場合、高速駆動が困難になるという問題点があった。また、高速駆動に必要な所定の加速度を得るためにバネの弾性力や電磁力を大きくすると、バネの弾性力に抗して可動鉄心を電磁石の磁極面に吸着保持するための消費電力や、可動鉄心を磁極面へ吸引するための消費電力が増大するという問題点があった。
【０００６】
また、エンジンバルブの駆動装置として用いる電磁アクチュエータにおいては、一般に、バルブと連結されるシャフトに戻しバネが取り付けられる。自動車メーカは、バルブ、シャフト及び戻しバネまでをエンジンの一部として製造する。アクチュエータメーカは、案内棒を含めた電磁アクチュエータ本体を製造し、自動車メーカへ供給する。ここで、シャフトと案内棒とは一体でなく、それぞれの端面で当接した状態で電磁アクチュエータがエンジンへ取り付けられる。
【０００７】
バルブを開弁するとき、案内棒はその端面とシャフトの端面とが当接したままシャフトを押し下げる。一方、バルブを閉弁するとき、案内棒はシャフトに対し、シャフトを引き上げる力を加えることができず、バルブの閉弁力は戻しバネの弾性力に依存する。すなわち、戻しバネは、負荷がかからず伸びきったバネの長さである自由長から縮められた状態、すなわち与圧された状態でシャフトへ取り付けられ、戻しバネが自由長に戻ろうとする弾性力によりバルブを閉弁する。後述するように、可動鉄心である接片が上側の電磁石の磁極面に吸着した状態では、案内棒とシャフトとの間に間隙が生じるように構成し、バルブは戻しバネの弾性力により閉弁する。
【０００８】
特許文献１に示すように、上側の戻しバネのバルブ方向（下方向）に作用する弾性力が案内棒の端面に加わり、下側の戻しバネの電磁石方向（上方向）に作用する弾性力がシャフトとの端面に加わる。案内棒の端面とシャフトの端面とが当接した状態では、両者の弾性力は打ち消しあうように合成される。バルブを開弁する場合、常に案内棒とシャフトとが当接した状態であり、下側の電磁石は、それぞれの弾性力の合成力に抗する電磁力を供給することにより接片を下側の電磁石の磁極面へ吸着するように駆動する。次に、バルブを閉弁するために接片を上側の電磁石の磁極面方向に駆動する過程で、案内棒とシャフトの間に間隙が生じる瞬間に、下側の戻しバネの上方向の弾性力が案内棒に作用しなくなる。したがって、接片を上側の電磁石の磁極面へ吸着するのに必要な開弁時の電磁力は、接片を下側の電磁石の磁極面へ吸着するのに必要な閉弁時の電磁力よりも大きな電磁力が必要となる。
【０００９】
ここで、上側の電磁石と下側の電磁石とは同一の構成となっている。すなわち、それらの一部をなす鉄心としてのヨークやコイルの構成も同一である。したがって、閉弁時の電磁力よりも大きい開弁時の電磁力を得るには、上側の電磁石のコイルに下側の電磁石のコイルよりも大きな電流を流す必要があり、上側の電磁石の発熱が大きくなり消費電力が増大するという問題点があった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、組立が容易で、可動鉄心と連動する可動部分の重量が小さく、消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る電磁アクチュエータにおいては、それぞれの磁極面が対向して配置される第１の電磁石及び第２の電磁石と、対向する磁極面の間に設けられ、第１の電磁石及び第２の電磁石により対応する磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心と、第２の電磁石の一部をなし第２の電磁石の磁極面と直交する貫通孔を具備する第２の電磁石の鉄心と、一端に前記可動鉄心を取り付け、第２の電磁石の鉄心の貫通孔を貫く他端が駆動対象と当接する自由端であり、可動鉄心から自由端方向に付勢する第１のバネを具備する第１の可動軸とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、それぞれの磁極面が対向して配置される第１の電磁石及び第２の電磁石と、対向する磁極面の間に設けられ、第１の電磁石及び第２の電磁石により対応する磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心と、第２の電磁石の一部をなし第２の電磁石の磁極面と直交する貫通孔を具備する第２の電磁石の鉄心と、一端に前記可動鉄心を取り付け、第２の電磁石の鉄心の貫通孔を貫く他端が駆動対象と当接する自由端であり、可動鉄心から自由端方向に付勢する第１のバネを具備する第１の可動軸とを備えることにより、組立が容易で、可動鉄心と連動する可動部分の重量が小さく、消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
電磁アクチュエータの駆動対象はエンジンバルブとして説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における電磁アクチュエータの構成を説明する断面図である。図１において、破線の枠内に示す電磁アクチュエータ１は、第１の電磁石２、第２の電磁石３、可動鉄心４、第１の可動軸５及び第１のバネ５１を含む。以下、各図中の同一符号は、同一部分又は相当する部分を示す。
【００１４】
第１の電磁石２は、薄板上の鋼板を積層して構成される第１の電磁石の鉄心である第１コイル鉄心２１と、第１コイル鉄心２１に装着される第１の電磁石のコイルである第１コイル巻線２２と、第１コイル鉄心２１の支持部材２４とを備える。第２の電磁石３も、第１の電磁石２と同様に、薄板上の鋼板を積層して構成される第２の電磁石の鉄心である第２コイル鉄心３１と、第２コイル鉄心３１に装着される第２の電磁石のコイルである第２コイル巻線３２と、第２コイル鉄心３１の支持部材３４と、第２コイル鉄心３１及び支持部材３４を支持する台座３５を備える。第１コイル巻線２２を通電すると、第１コイル鉄心２１の一部の端面に磁極面２３が生じる。同様に、第２コイル巻線３２を通電すると、第２コイル鉄心３１の一部の端面に磁極面３３が生じる。磁極面２３及び磁極面３３の外側の輪郭の形状はそれぞれ矩形状で同一である。これらの磁極面２３及び磁極面３３が対向するように第１の電磁石２及び第２の電磁石３が配置される。支持部材２４及び支持部材３４は支持部材２５により接続される。ここで、支持部材２４、支持部材２５、支持部材３４及び台座３５はアルミなどの非磁性材料により構成されるのが一般的であるが、一部、鉄などの鋼材を用いる場合もある。
【００１５】
図２の（ａ）は図１に示す第１の電磁石２をＩ−Ｉ方向からみた断面図、図２の（ｂ）は第１の電磁石２を図２の（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ方向からみた断面図である。第１コイル鉄心２１は、図２の（ｂ）に示すような山形の鋼板を紙面の前後方向に積層して構成される。第１コイル巻線２２は、第１コイル鉄心２１の山形の鋼板の中央部の周りに巻かれて取り付けられる。図示していないが、第１コイル巻線２２の２つの端子は、支持部材２４の一部に設けられる取出部を通して、第１の電磁石２の外部に設けられる電磁石駆動用電源と接続される。第１コイル巻線２２に電流を流すと、大部分が第１コイル鉄心２１の内部と磁極面２３に隣接する空間とを磁路とする磁束が生じる。
【００１６】
図３の（ａ）は図１に示す第２の電磁石３をＩＩ−ＩＩ方向からみた断面図、図３の（ｂ）は第２の電磁石３を図３の（ａ）のＩＶ−ＩＶ方向からみた断面図、図３の（ｃ）は第２の電磁石３を図３の（ａ）のＶ−Ｖ方向からみた断面図である。第２コイル鉄心３１は、第１コイル鉄心２１と同様に、図３の（ｂ）に示すような山形の鋼板を紙面の前後方向に積層して構成される。第２コイル巻線３２は、第２コイル鉄心３１の山形の鋼板の中央部の周りに巻かれて取り付けられる。第２コイル鉄心３１の中央部には、断面が方形で、磁極面３３と直交する貫通孔３６が設けられる。貫通孔３６は、第２コイル鉄心３１に加え台座３５とも貫通する。貫通孔３６が設けられる部分の第２コイル鉄心３１は、図３の（ｃ）に示すようにＬ形の鋼板を紙面の前後方向に積層して構成される。図示していないが、第２コイル巻線３２の２つの端子は、支持部材３４の一部に設けられる取出部を通して、第２の電磁石３の外部に設けられる電磁石駆動用電源と接続される。第２コイル巻線３２に電流を流すと、大部分が第２コイル鉄心３１の内部と磁極面３３に隣接する空間とを磁路とする磁束が生じる。
【００１７】
図１において、可動鉄心４は、第１の電磁石２の磁極面２３と第２の電磁石３の磁極面３３との間に設けられ、ぞれぞれの磁極面へ吸着するように駆動される。可動鉄心４の磁極面２３と対向する面及び磁極面３３と対向する面の形状は、ぞれぞれの磁極面の外側の輪郭の形状と同一である。第１の電磁石２の第１コイル巻線２２が通電されると、可動鉄心４は第１コイル巻線２２が形成する磁力線の磁路の一部をなす。同様に、第２の電磁石３の第２コイル巻線３２が通電されると、可動鉄心４は第２コイル巻線３２が形成する磁力線の磁路の一部をなす。
【００１８】
第１の可動軸５は、可動鉄心４から磁極面３３側の方向に伸びる円柱体であり、貫通孔３６を貫いて配置される。第１の可動軸５は、上端が可動鉄心４の磁極面３３と対向する面に取り付けられ、可動鉄心４と連動される。第１の可動軸５の下端は、電磁アクチュエータ１の駆動対象と当接される自由端である。第１の可動軸５には、可動鉄心４から第１の可動軸５の自由端方向に付勢する第１のバネ５１が備えられる。第１のバネ５１は、上端が台座３５の下面と当接され、下端は第１の可動軸５の自由端付近に設けられる連結部材５２の上面と当接される。連結部材５２は中央部に貫通孔を備える円盤であり、第１の可動軸５と嵌着される。第１のバネ５１の弾性力は、連結部材５２を介して第１の可動軸５へ伝達される。
【００１９】
軸受５３は、その内周面が第１の可動軸５の外周面と摺動される。軸受５３の内周面は円筒面であり、第１の可動軸５の外周面は円柱面である。軸受５３の外周面は円柱面であり、貫通孔３６に嵌着して設けられる。第１の可動軸５は、軸受５３の中心軸に沿って案内されながら可動鉄心４と連動して駆動される。
【００２０】
図１において、電磁アクチュエータ１の駆動対象群６は、第２の可動軸６１、バルブ６２及び第２のバネ６３を含む。
【００２１】
第２の可動軸６１は、電磁アクチュエータ１が直接駆動する駆動対象であり、上端が第１の可動軸５の自由端と当接される自由端で、下端がバルブ６２である。第２の可動軸６１にはバルブ６２を上方向、すなわちバルブ６２が閉じる方向に付勢する第２のバネ６３が備えられる。第２のバネ６３は、下端がエンジン筐体７の外壁面と当接され、上端は第２の可動軸６１の自由端付近に設けられる連結部材６４の下面と当接される。連結部材６４は連結部材５２と同様に中央部に貫通孔を備える円盤であり、第２の可動軸６１と嵌着される。第２のバネ６３の弾性力は、連結部材６４を介して第２の可動軸６１へ伝達される。後述するように、第２のバネ６３は、バネに負荷が加わらずバネが伸びきった状態のバネの長さである自由長よりも縮められた状態で、第２の可動軸６１へ取り付けられる。すなわち、第２のバネ６３が自由長へ戻ろうとする弾性力により第２の可動軸６１が上方へ引き上げられる。
【００２２】
バルブ６２の上部には、シリンダヘッド７１の下部の空間であるシリンダ内に燃料ガスなどを供給するための流路７２が設けられる。バルブ６２が上方に駆動されることにより流路７２を閉じ（以後、閉弁と称する。）、下方に駆動されることにより流路７２を開く（以後、開弁と称する。）。
【００２３】
電磁アクチュエータ１は台座３５を介してエンジン筐体７と取り付けられる。図示していないが、支持部材２４、支持部材２５、支持部材３４及び台座３５に連通する複数の貫通孔を設ける。この貫通孔の位置に対応するエンジン筐体７の外壁にネジ穴を切る。支持部材２４、支持部材２５、支持部材３４及び台座３５に連通する貫通孔にボルトを通してエンジン筐体７の外壁に設けたネジ穴と螺着することにより、電磁アクチュエータ１がエンジン筐体７と取り付けられる。
【００２４】
次に、電磁アクチュエータ１の動作について説明する。図４は、電磁アクチュエータ１の動作状態を示す断面図である。図４の（ａ）は、電磁アクチュエータ１の第１の電磁石２の第１コイル巻線２２及び第２の電磁石３の第２コイル巻線３２のいずれも通電せず、可動鉄心４が第１の電磁石２の磁極面２３と第２の電磁石３の磁極面３３との中間に位置している状態（以後、中立状態と称す。）を示す。後述するように、第１の可動軸５の下端である自由端と、第２の可動軸６１の上端である自由端とが当接しており、第１のバネ５１が連結部材５２を介して第１の可動軸５を下方向に付勢する弾性力と、第２のバネ６３が連結部材６４を介して第２の可動軸６１を上方向に付勢する弾性力とが釣り合った状態である。
【００２５】
図４の（ｂ）は、第２の電磁石３の第２コイル巻線３２のみを通電し、可動鉄心４が第２の電磁石３の磁極面３３に吸着され、可動鉄心４に取り付けられる第１の可動軸５が第２の可動軸６１を押し下げ、第２の可動軸６１に設けられるバルブ６２が開弁している状態（以後、開弁状態と称す。）を示す。後述するように、第１の可動軸５の下端である自由端と、第２の可動軸６１の上端である自由端とが当接しており、第１のバネ５１が連結部材５２を介して第１の可動軸５を下方向に付勢する弾性力と、第２のバネ６３が連結部材６４を介して第２の可動軸６１を上方向に付勢する弾性力との合成力が上方向に作用する。第２の電磁石３が可動鉄心４に対し二つのバネの合成力を上回る電磁力で磁極面３３に吸着することにより、バルブ６２の開弁状態が保持される。
【００２６】
図４の（ｃ）は、第１の電磁石２の第１コイル巻線２２のみを通電し、可動鉄心４が第１の電磁石２の磁極面２３に吸着され、可動鉄心４に取り付けられる第１の可動軸５が引き上げられ、第２の可動軸６１が第２のバネ６３の弾性力により引き上げられ、第２の可動軸６１に設けられるバルブ６２が閉弁している状態（以後、開弁状態と称す。）を示す。図４の（ｃ）において、第１の可動軸５の下端である自由端と、第２の可動軸６１の上端である自由端との間には間隙（以後、バルブクリアランスと称す。）が設けられる。後述するように、第１の電磁石２が可動鉄心４に対し、第１のバネ５１が連結部材５２を介して第１の可動軸５を下方向に付勢する弾性力を上回る電磁力で磁極面２３に吸着することにより、バルブ６２の閉弁状態が保持される。
【００２７】
図５は、図４における第１のバネ５１及び第２のバネ６３の動作を説明する図である。図５において、第１のバネ５１の上端と接する斜線部は台座３５の下面を示し、第２のバネ６３の下端と接する斜線部はエンジン筐体７の外壁面を示す。また、バネの端子の白丸はバネの弾性力が可動軸へ作用していない状態を示し、黒丸は弾性力が可動軸へ作用している状態を示す。さらに、第１のバネ５１が第１の可動軸５へ作用する下向きの弾性力を黒色の矢印で示し、第２のバネ６３が第２の可動軸６１へ作用する上向きの弾性力を白色の矢印で示す。以後、弾性力は下方向を正とする。
【００２８】
図５の（ａ）は、第１のバネ５１に負荷が加わらない状態を示し、第１のバネ５１が伸びきったときの長さである自由長をＬ１ｆとする。図５の（ｂ）は、第２のバネ６３に負荷が加わらない状態を示し、第２のバネ６３が伸びきったときの長さである自由長をＬ２ｆとする。
【００２９】
図５の（ｃ）は、図４の（ｃ）における第２のバネ６３の状態を示す。ここで、第２のバネ６３の長さＬ２ｐは自由長Ｌ２ｆよりも短く、第２のバネ６３は縮められた状態で連結部材６４を介して第２の可動軸６１に取り付けられる。すなわち、第２のバネ６３のバネ定数をｋ２とすると、第２のバネ６３は、第２の可動軸６１に対しＦ２ｐ＝−ｋ２×（Ｌ２ｆ−Ｌ２ｐ）の力で、すなわちバルブ６２が閉弁する方向（上方向）へ付勢された状態（以後、与圧された状態と称す。）で第２の可動軸６１へ取り付けられる。
【００３０】
図５の（ｄ）は、図４の（ａ）における第１のバネ５１及び第２のバネ６３の状態を示す。図５の（ｄ）において、第１のバネ５１及び第２のバネ６３の長さはそれぞれＬ１０及びＬ２０であり、それぞれのバネの自由長Ｌ１ｆ及びＬ２ｆより縮んだ状態である。第１のバネ５１のバネ定数をｋ１とすると、第１のバネ５１は、第１の可動軸５に対し連結部材５２を介してＦ１０＝ｋ１×（Ｌ１ｆ−Ｌ１０）の力が作用する。ここで、Ｆ１０の方向は下方向である。一方、第２のバネ６３は、第２の可動軸６１に対し連結部材６４を介してＦ２０＝−ｋ２×（Ｌ２ｆ−Ｌ２０）の力が作用する。Ｆ２０の方向は上方向である。第１のバネ５１が連結部材５２を介して第１の可動軸５を下方向に付勢する弾性力Ｆ１０と、第２のバネ６３が連結部材６４を介して第２の可動軸６１を上方向に付勢する弾性力Ｆ２０とが釣り合っているので、Ｆ１０とＦ２０の力は大きさが同一で互いに逆向きである。すなわち、Ｆ１０＋Ｆ２０＝ｋ１×（Ｌ１ｆ−Ｌ１０）−ｋ２×（Ｌ２ｆ−Ｌ２０）＝０となる。
【００３１】
図５の（ｄ）において、黒丸で示す第１のバネ５１及び第２のバネ６３の接合点の位置ｘをｘ＝０とする。この接合点の位置は第１の可動軸５の下端である自由端の位置であり、第１の可動軸５と連動する可動鉄心４の駆動方向に沿った位置に対応する。接合点の位置ｘは、下方向を正、上方向を負とする。なお、図５の（ｄ）における二つのバネの接合点の位置を基準として、図５の（ａ）における第１のバネ５１の下端の位置をｘ＝ｘ１ｆ（＞０）、図５の（ｂ）における第２のバネ６３の上端の位置をｘ＝ｘ２ｆ（＜０）、図５の（ｃ）における第２のバネ６３の上端の位置をｘ＝ｘ２ｐ（＜０）と表すことにする。したがって、Ｆ１０とＦ２０との関係は、ｋ１×ｘ１ｆ＋ｋ２×ｘ２ｆ＝０となる。
【００３２】
図５の（ｅ）は、図４の（ａ）の状態から図４の（ｂ）の状態に至る過程の状態を示す。図５の（ｅ）は、第１の可動軸５の下端である自由端と第２の可動軸６１の上端である自由端とが当接したまま、図５の（ｄ）の状態から接合点の位置が下方向にｘ（＞０）変位した状態である。図５の（ｅ）において、第１のバネ５１が連結部材５２を介して第１の可動軸５に作用する弾性力Ｆ１は、Ｆ１＝ｋ１×（Ｌ１ｆ−（Ｌ１０＋ｘ））＝−ｋ１×（ｘ−ｘ１ｆ）となる。同様に、第２のバネ６３が連結部材６４を介して第２の可動軸６１に作用する弾性力Ｆ２は、Ｆ２＝−ｋ２×（Ｌ２ｆ−（Ｌ２０−ｘ））＝−ｋ２×（ｘ−ｘ２ｆ）となる。したがって、第１のバネ５１の弾性力Ｆ１と第２のバネ６３の弾性力Ｆ２との合成力Ｆは、Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２＝−（ｋ１＋ｋ２）×ｘ（＜０）、（ｘ＞０）となる。
【００３３】
図５の（ｆ）は、図４の（ａ）の状態から図４の（ｃ）の状態に至る過程において、第１の可動軸５の下端である自由端と第２の可動軸６１の上端である自由端とが当接したまま、図５の（ｄ）の状態から接合点の位置が上方向にｘ（＜０）変位した状態である。図５の（ｆ）における第１のバネ５１の弾性力Ｆ１、第２のバネ６３の弾性力Ｆ２及び両者の合成力Ｆは、図５の（ｅ）の場合と同様に、それぞれ、Ｆ１＝−ｋ１×（ｘ−ｘ１ｆ）、Ｆ２＝−ｋ２×（ｘ−ｘ２ｆ）、Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２＝−（ｋ１＋ｋ２）×ｘ（＞０）、（ｘ＜０）となる。
【００３４】
図５の（ｇ）は、図５の（ｆ）の状態からｘ＝ｘ２ｐ（＜０）に達した瞬間の状態を示す。この場合、第２のバネ６３が連結部材６４を介して第２の可動軸６１に作用する弾性力Ｆ２は、図５の（ｃ）の与圧された状態のＦ２ｐとなる。したがって、第１のバネ５１の弾性力Ｆ１と第２のバネ６３の弾性力Ｆ２との合成力Ｆは、Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２ｐ＝−（ｋ１＋ｋ２）×ｘ２ｐ（＞０）となる。ｘ＝ｘ２ｐの状態のまま、接合点の位置をさらに引き上げようとすると、第２の可動軸６１の上端である自由端から第１の可動軸５の下端である自由端へ作用する第２のバネ６３の弾性力Ｆ２は、Ｆ２ｐからゼロになるように変化する。ここで、Ｆ２＝０となるときは、ｘ＝ｘ２ｐの位置で、第１の可動軸５の下端である自由端が第２の可動軸６１の上端である自由端から第２のバネ６３の弾性力Ｆ２を受けずに当接している状態である。
【００３５】
図５の（ｈ）は、図４の（ａ）の状態から図４の（ｃ）の状態に至る過程において、第１の可動軸５の下端である自由端が図５の（ｇ）の状態からさらに上方向に移動し、第１の可動軸５の下端である自由端と第２の可動軸６１の上端である自由端との間に間隙が生じた状態である。第２のバネ６３はバルブ６２を閉弁した状態で静止し、第１の可動軸５が可動鉄心４と連動して変位している。この場合、第１の可動軸５には第１のバネ５１が連結部材５２を介して下方向に作用する弾性力Ｆ１のみが作用し、第２のバネ６３の弾性力Ｆ２は作用しない。したがって、第１のバネ５１の弾性力Ｆ１と第２のバネ６３の弾性力Ｆ２との合成力Ｆは、Ｆ＝Ｆ１＝−ｋ１×（ｘ−ｘ１ｆ）（＞０）、（ｘ＜０）となる。
【００３６】
なお、図５の（ｅ）乃至（ｈ）において、第１のバネ５１の弾性力をすべて同一の記号Ｆ１で表現しているが、接合点又は第１の可動軸５の下端の位置であるｘが異なるので、それぞれのＦ１の値はｘに対応して異なる。同様に、図５の（ｅ）及び（ｆ）において、第２のバネ６３の弾性力を同一の記号Ｆ２で表現しているが、接合点の位置であるｘが異なるので、それぞれのＦ２の値もｘに対応して異なる。
【００３７】
図６は、接合点の変位ｘに対する第１のバネ５１の弾性力Ｆ１、第２のバネ６３の弾性力Ｆ２及び両者の合成力Ｆの特性を説明する図である。図６において、横軸は接合点位置ｘ、縦軸は第１のバネ５１の弾性力Ｆ１、第２のバネ６３の弾性力Ｆ２、及び両者の合成力Ｆを示す。ここで、ｘｃは可動鉄心４が第１の電磁石２の磁極面２３に吸着されたときの接合点位置、ｘｄは可動鉄心４が第２の電磁石３の磁極面３３に吸着されたときの接合点位置である。ｘ＝０は中立位置の状態であり、ｘｄ＝｜ｘｃ｜である。ｘｃ≦ｘ≦ｘｄは、可動鉄心４の可動範囲に対応する第１の可動軸５の下端である自由端（接合点位置）の可動範囲である。また、ｘ２ｐ≦ｘ≦ｘｄは、バルブ６の駆動範囲に対応する第１の可動軸５の下端である自由端（接合点位置）の可動範囲である。また、ｘｃ≦ｘ＜ｘ２ｐはバルブクリアランスが生じる範囲である。
【００３８】
一方の細い実線で描かれたＦ１の線分（ｘ２ｐ＜ｘ≦ｘｄ）を含む破線の直線は、接合点位置ｘに対する第１のバネ５１の弾性力Ｆ１の特性を示し、この直線の傾斜は（−ｋ１）である。そして、ｘ＝ｘ１ｆの自由長においてＦ１＝０、ｘ＝０でＦ１＝Ｆ１０（＞０）である。
【００３９】
また、もう一方の細い実線で描かれたＦ２の線分（ｘ２ｐ≦ｘ≦ｘｄ）を含む破線の直線は、接合点位置ｘに対する第２のバネ６３の弾性力Ｆ２の特性を示し、この直線の傾斜は（−ｋ２）である。そして、ｘ＝ｘ２ｆの自由長においてＦ２＝０、ｘ＝０でＦ２＝Ｆ２０（＜０）である。なお、ｘｃ≦ｘ≦ｘ２ｐでは、接合点、すなわち第１の可動軸５１の下端である自由端において第２のバネ６３の弾性力Ｆ２が作用しないため、Ｆ２＝０（ｘｃ≦ｘ≦ｘ２ｐ）となる。このように、Ｆ２は、ｘ＝ｘ２ｐにおいて、｜Ｆ２ｐ｜の変化が生じる。
【００４０】
さらに、太い実線で描かれたＦの線分（ｘ２ｐ≦ｘ≦ｘｄ）を含む破線の直線は、接合点位置ｘに対する第１のバネの弾性力Ｆ１と第２のバネの弾性力Ｆ２との合成力Ｆの特性を示し、この破線の傾斜は（−（ｋ１＋ｋ２））である。なお、ｘｃ≦ｘ≦ｘ２ｐにおいてはＦ２＝０であるため、Ｆ＝Ｆ１＝−ｋ１×（ｘ−ｘ１ｆ）（＞０）、（ｘｃ≦ｘ≦ｘ２ｐ）である。このように、Ｆは、ｘ＝ｘ２ｐにおいて、Ｆ２の変化に対応し｜Ｆ２ｐ｜の変化が生じる。
【００４１】
ｘ＝ｘｄ、すなわち開弁状態における二つのバネの合成力ＦをＦｏ（＜０）とし、接合点に対し上方向に作用する。第２の電磁石３が可動鉄心４に対し二つのバネの合成力｜Ｆｏ｜を上回る電磁力で磁極面３３に吸着することにより、バルブ６２の開弁状態が保持される。一方、ｘ＝ｘｃでの合成力ＦをＦｃ（＞０）とし、接合点に対し下方向に作用する。ｘｃ≦ｘ≦ｘ２ｐにおいてバルブは閉弁されるが、第１の電磁石２が可動鉄心４に対し二つのバネの合成力｜Ｆｃ｜を上回る電磁力で磁極面２３に吸着することにより、バルブ６２の閉弁状態が保持される。ここで、ｘｄ＝｜ｘｃ｜であり、Ｆｃは｜Ｆｏ｜よりもΔＦだけ大きくなる。したがって、バルブ６２の開弁状態を保持するために第１の電磁石２が供給する電磁力は、バルブ６２の閉弁状態を保持するために第２の電磁石３が供給する電磁力よりも大きいことが必要となる。
【００４２】
図７は、電磁石の電磁力により可動鉄心４に作用する吸引力を説明する磁気回路図である。可動鉄心７が磁極面２３または磁極面３３と接するときの吸引力は、可動鉄心７に作用する吸着力と考えられる。図７の（ａ）は、第１の電磁石２の第１コイル鉄心２１、第１コイル巻線２２、可動鉄心４、及び磁極面２３と可動鉄心４との間隙から構成される磁気回路図を示す。図７の（ｂ）は、第２の電磁石３の第２コイル鉄心３１、第２コイル巻線３２、可動鉄心４、及び磁極面３３と可動鉄心４との間隙から構成される磁気回路図を示す。図７の（ａ）において、通電された第１コイル巻線２２により生じる磁束はすべて第１コイル鉄心２１と可動鉄心４の中を一様に通るものとする。同様に、図７の（ｂ）において、通電された第２コイル巻線３２により生じる磁束はすべて第２コイル鉄心３１と可動鉄心４の中を一様に通るものとする。
【００４３】
図７の（ａ）における磁気回路は、Ａ１−Ｂ−Ｃ−Ｄ１−Ａ１とＡ１−Ｂ−Ｅ−Ｆ１−Ａ１の二つの磁路から構成される。第１コイル鉄心２１は第１コイル巻線２２が取り巻く中央の鉄心に対し左右対称の構成とする。可動鉄心４についても左右対称とする。第１コイル鉄心２１、可動鉄心４及び間隙（間隔がδ１）の透磁率をそれぞれμ１１、μ２及びμ０とする。第１コイル鉄心２１に対し、磁路Ａ１−Ｂ、Ｃ−Ｄ１及びＤ１−Ａ１の断面積をそれぞれＳ１１、Ｓ３１及びＳ４１とする。また、磁路Ｅ−Ｆ１及びＦ１−Ａ１の断面積は第１コイル鉄心２１の構造の対称性によりそれぞれＳ３１及びＳ４１となる。なお、可動鉄心４の断面積をＳ２とする。また、磁路Ａ１−Ｂ、Ｂ−Ｃ、Ｃ−Ｄ１及びＤ１−Ａ１の磁路長並びに磁気抵抗を、それぞれＬ１１、Ｌ２、Ｌ３１及びＬ４１並びにＲ１１、Ｒ２、Ｒ３１及びＲ４１とする。磁路Ｂ−Ｅ、Ｅ−Ｆ１及びＦ１−Ａ１の磁路長並びに磁気抵抗は、第１コイル鉄心２１及び可動鉄心４の構成の対称性により、それぞれＬ２、Ｌ３１及びＬ４１並びにＲ２、Ｒ３１及びＲ４１となる。
【００４４】
各磁路における磁気抵抗は次のようになる。
Ｒ１１＝（Ｌ１１−δ１）／（μ１１×Ｓ１１）＋δ１／（μ０×Ｓ１１）・・・（１）
Ｒ２＝Ｌ２／（μ２×Ｓ２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
Ｒ３１＝（Ｌ３１−δ１）／（μ１１×Ｓ３１）＋δ１／（μ０×Ｓ３１）・・・（３）
Ｒ４１＝Ｌ４１／（μ１１×Ｓ４１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
【００４５】
第１コイル巻線２２の巻数をＮ１、通電される直流電流値をＩ１［Ａ］とする。第１コイル巻線２２が通電されると、磁路Ａ１−Ｂに磁束Φ１１が生じる。磁束Φ１１はＢにおいて磁路Ｂ−Ｃ−Ｄ１−Ａ１及び磁路Ｂ−Ｅ−Ｆ１−Ａ１に分岐し、それぞれΦ２１の磁束となる。
【００４６】
キルヒホッフの法則により、
Ａ１で、
−Φ１１＋２Φ２１＝０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
磁路Ａ１−Ｂ−Ｃ−Ｄ１−Ａ１に対し、
Φ１１×Ｒ１１＋Φ２１（Ｒ２＋Ｒ３１＋Ｒ４１）＝Ｎ１×Ｉ１・・・・・・・・（６）
が成り立つ。これより、
Φ１１＝２Ｎ１×Ｉ１／（２Ｒ１１＋Ｒ２＋Ｒ３１＋Ｒ４１）・・・・・・・・・（７）
Φ２１＝  Ｎ１×Ｉ１／（２Ｒ１１＋Ｒ２＋Ｒ３１＋Ｒ４１）・・・・・・・・・（８）
が得られる。
【００４７】
第１コイル鉄心２１と可動鉄心４との中央の間隙及び両側の間隙における磁束密度をそれぞれＢ１１及びＢ２１とすると、
Ｂ１１＝Φ１１／Ｓ１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（９）
Ｂ２１＝Φ２１／Ｓ３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１０）
となる。ここで、各間隙における磁束密度は、それぞれの磁極面２３における磁束密度と同一であると考えてもよいものとする。したがって、中央の間隙及び両側の間隙に蓄えられる全磁気エネルギーＵ１は、
Ｕ１＝Ｂ１１２×（Ｓ１１×δ１）／（２μ０）＋
２（Ｂ２１２×（Ｓ３１×δ１））／（２μ０）・・・・・・・・・・・（１１）
となる。第１の電磁石２による吸引力をＦｍ１とし、可動鉄心４をΔδ１だけ仮想変位させるときのエネルギー変化ΔＵ１は、
ΔＵ１＝（Ｂ１１２×Ｓ１１／（２μ０）＋Ｂ２１２×Ｓ３１／μ０）×Δδ１
＝Ｆｍ１×Δδ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１２）
となる。したがって、吸引力Ｆｍ１は、
Ｆｍ１＝Ｂ１１２×Ｓ１１／（２μ０）＋Ｂ２１２×Ｓ３１／μ０・・・・・・（１３）
となる。このように、吸引力Ｆｍ１は、それぞれの磁極面２３における磁束密度の２乗と磁極面２３の断面積により決まる。
【００４８】
図７の（ｂ）における磁気回路についても図７の（ａ）と同様である。図７の（ｂ）における磁気回路は、Ａ２−Ｂ−Ｃ−Ｄ２−Ａ２とＡ２−Ｂ−Ｅ−Ｆ２−Ａ２の二つの磁路から構成される。第２コイル鉄心３１は第２コイル巻線３２が取り巻く中央の鉄心に対し左右対称の構成とする。可動鉄心４についても左右対称である。第２コイル鉄心３１の透磁率をμ１２とする。可動鉄心４及び間隙（間隔がδ２）の透磁率はそれぞれμ２及びμ０である。第２コイル鉄心３１に対し、磁路Ａ２−Ｂ、Ｃ−Ｄ２及びＤ２−Ａ２の断面積をそれぞれＳ１２、Ｓ３２及びＳ４２とする。また、磁路Ｅ−Ｆ２及びＦ２−Ａ２の断面積は第２コイル鉄心３１の構造の対称性によりそれぞれＳ３２及びＳ４２となる。なお、可動鉄心４の断面積はＳ２である。また、磁路Ａ２−Ｂ、Ｂ−Ｃ、Ｃ−Ｄ２及びＤ２−Ａ２の磁路長並びに磁気抵抗を、それぞれＬ１２、Ｌ２、Ｌ３２及びＬ４２並びにＲ１２、Ｒ２、Ｒ３２及びＲ４２とする。磁路Ｂ−Ｅ、Ｅ−Ｆ２及びＦ２−Ａ２の磁路長並びに磁気抵抗は、第２コイル鉄心１１及び可動鉄心４の構成の対称性により、それぞれＬ２、Ｌ３２及びＬ４２並びにＲ２、Ｒ３２及びＲ４２となる。
【００４９】
各磁路における磁気抵抗は次のようになる。
Ｒ１２＝（Ｌ１２−δ２）／（μ１２×Ｓ１２）＋δ２／（μ０×Ｓ１２）・・（１４）
Ｒ２＝Ｌ２／（μ２×Ｓ２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１５）
Ｒ３２＝（Ｌ３２−δ２）／（μ１２×Ｓ３２）＋δ２／（μ０×Ｓ３２）・・（１６）
Ｒ４２＝Ｌ４２／（μ１２×Ｓ４２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１７）
【００５０】
第２コイル巻線３２の巻数をＮ２、通電される直流電流値をＩ２［Ａ］とする。第２コイル巻線３２が通電されると、磁路Ａ２−Ｂに磁束Φ１２が生じる。磁束Φ１２はＢにおいて磁路Ｂ−Ｃ−Ｄ２−Ａ２及び磁路Ｂ−Ｅ−Ｆ２−Ａ２に分岐し、それぞれΦ２２の磁束となる。
【００５１】
キルヒホッフの法則により、
Ａ２で、
−Φ１２＋２Φ２２＝０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１８）
磁路Ａ２−Ｂ−Ｃ−Ｄ２−Ａ２に対し、
Φ１２×Ｒ１２＋Φ２２（Ｒ２＋Ｒ３２＋Ｒ４２）＝Ｎ２×Ｉ２・・・・・・・（１９）
が成り立つ。これより、
Φ１２＝２Ｎ２×Ｉ２／（２Ｒ１２＋Ｒ２＋Ｒ３２＋Ｒ４２）・・・・・・・・（２０）
Φ２２＝  Ｎ２×Ｉ２／（２Ｒ１２＋Ｒ２＋Ｒ３２＋Ｒ４２）・・・・・・・・（２１）
が得られる。
【００５２】
第２コイル鉄心３１と可動鉄心４との中央の間隙及び両側の間隙における磁束密度をそれぞれＢ１２及びＢ２２とすると、
Ｂ１２＝Φ１２／Ｓ１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２２）
Ｂ２２＝Φ２２／Ｓ３２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２３）
となる。ここで、各間隙における磁束密度は、それぞれの磁極面３３における磁束密度と同一であると考えてもよいものとする。したがって、中央の間隙及び両側の間隙に蓄えられる全磁気エネルギーＵ２は、
Ｕ２＝Ｂ１２２×（Ｓ１２×δ２）／（２μ０）＋
２（Ｂ２２２×（Ｓ３２×δ２））／（２μ０）・・・・・・・・・・・（２４）
となる。第２の電磁石３による吸引力をＦｍ２とし、可動鉄心４をΔδ２だけ仮想変位させるときのエネルギー変化ΔＵ２は、
ΔＵ２＝（Ｂ１２２×Ｓ１２／（２μ０）＋Ｂ２２２×Ｓ３２／μ０）×Δδ２
＝Ｆｍ２×Δδ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２５）
となる。したがって、吸引力Ｆｍ２は、
Ｆｍ２＝Ｂ１２２×Ｓ１２／（２μ０）＋Ｂ２２２×Ｓ３２／μ０・・・・・・（２６）
となる。このように、吸引力Ｆｍ２は、それぞれの磁極面３３における磁束密度の２乗と磁極面３３の断面積により決まる。
【００５３】
電磁石による吸引力は、それぞれの磁極面における磁束密度の２乗と磁極面の断面積により決まるので、バルブ６２の閉弁状態を保持するために第１の電磁石２が供給する電磁力を、バルブ６２の開弁状態を保持するために第２の電磁石３が供給する電磁力よりも大きくするには、次の３つの方法が考えられる。
「方法１」  第１の電磁石２の磁極面２３の断面積を第２の電磁石３の磁極面３３の断面積よりも大きくし、この断面積を大きくした磁極面２３の部分とそれに対応する磁極面３３の部分における磁束密度を等しくする。
「方法２」  第１の電磁石２の磁極面２３及び第２の電磁石３の磁極面３３における断面積が等しく、第１コイル巻線２２の起磁力と第２コイル巻線３２の起磁力とが等しい場合、第１の電磁石２の磁路にそった磁気抵抗を第２の電磁石３の磁路に沿った磁気抵抗よりも小さくすることにより、磁極面２３における磁束密度を磁極面３３における磁束密度よりも大きくする。
「方法３」  第１の電磁石２の磁極面２３及び第２の電磁石３の磁極面３３における断面積が等しく、第１の電磁石２の磁路にそった磁気抵抗と第２の電磁石３の磁路に沿った磁気抵抗とが等しい場合、第１コイル巻線２２の起磁力を第２コイル巻線３２の起磁力よりも大きくすることにより、磁極面２３における磁束密度を磁極面３３における磁束密度よりも大きくする。
【００５４】
「方法１」の実施例について説明する。
第１の電磁石２の磁極面２３において第２の電磁石３の磁極面３３よりも断面積を大きくする部分を、第１コイル巻線２２の内側に位置する磁極面の部分とする。図１、図２の（ａ）、図２の（ｂ）、図３の（ａ）及び図３の（ｂ）に示すように、第１コイル鉄心２１と第２コイル鉄心３１の横断面はそれぞれの磁極面２３及び磁極面３３の断面と同一である。したがって、第１コイル巻線２２の内側に位置する磁極面２３と第２コイル巻線３２の内側に位置する磁極面３３の外周の輪郭形状は等しい。しかし、第１コイル巻線２２の内側に位置する磁極面２３の断面積は、第２コイル巻線３２の内側に位置する磁極面３３の断面積よりも、貫通孔３６の断面積分だけ大きい。すなわち、
Ｓ１１＞Ｓ１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２７）
となる。また、これらの磁極面における磁束密度が等しいものとする。すなわち、
Ｂ１１＝Ｂ１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２８）
とする。一方、図２の（ａ）における第１コイル巻線２２の外側に位置する上下の第１コイル鉄心２１の断面に対応する磁極面２３、及び図３の（ａ）における第２コイル巻線３２の外側に位置する上下の第２コイル鉄心３１の断面に対応する磁極面３３の断面積はそれぞれ等しいものとする。すなわち、
Ｓ３１＝Ｓ３２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２９）
とする。
【００５５】
式（２８）は、式（９）及び式（２２）より次のようになる。
Φ１１／Ｓ１１＝Φ１２／Ｓ１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３０）
式（２７）より、次のようになる。
Φ１１＞Φ１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３１）
式（３１）は、式（５）と式（１８）を用いて次のようになる。
Φ２１＞Φ２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３２）
式（３２）は、式（１０）、式（２３）及び式（２９）を用いて次のようになる。
Ｂ２１＞Ｂ２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３３）
したがって、式（１３）の第１項及び第２項は、それぞれ式（２６）の第１項及び第２項よりも大きくなる。したがって、次の関係が得られる。
Ｆｍ１＞Ｆｍ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３４）
【００５６】
このように、第１の可動軸５及び第１のバネ５１を可動鉄心４の片側のみに設けたので、第１の可動軸５と軸受５３との軸合わせだけを行えばよく、組み立てが容易になる。さらに、電磁アクチュエータ本体１において、可動鉄心４と連動する可動部分である第１の可動軸５の重量が軽くなるので、バルブ６２を高速駆動するのに要するバネの弾性力や可動鉄心４を電磁石の磁極面に吸着保持するための消費電力を低減することができる。
【００５７】
また、第２の電磁石３の磁極面３３と直交する貫通孔３６を設けることにより、第１の電磁石２の磁極面２３の断面積を第２の電磁石３の磁極面３３の断面積よりも大きくし、この断面積を大きくした磁極面２３の部分とそれに対応する磁極面３３の部分における磁束密度を等しくすることにより、バルブ６２の閉弁状態を保持するために第１の電磁石２が供給する電磁力を、バルブ６２の開弁状態を保持するために第２の電磁石３が供給する電磁力よりも大きくすることができる。
【００５８】
このように構成された実施の形態１による電磁アクチュエータは、それぞれの磁極面が対向して配置される第１の電磁石及び第２の電磁石と、対向する磁極面の間に設けられ、第１の電磁石及び第２の電磁石により対応する磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心と、第２の電磁石の一部をなし第２の電磁石の磁極面と直交する貫通孔を具備する第２の電磁石の鉄心と、一端に前記可動鉄心を取り付け、第２の電磁石の鉄心の貫通孔を貫く他端が駆動対象と当接する自由端であり、可動鉄心から自由端方向に付勢する第１のバネを具備する第１の可動軸とを備えたので、組立が容易で、可動鉄心と連動する可動部分の重量が小さく、消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることができる。
【００５９】
また、第１の電磁石の磁極面の断面積を第２の電磁石の磁極面の断面積よりも大きくしたので、バルブクリアランスを有する駆動対象であるバルブの閉弁状態及び閉弁状態を保持するのに必要な電磁力を供給する電磁アクチュエータを得ることができる。
【００６０】
実施の形態２．
実施の形態１の説明の中で記載した「方法２」の実施例について説明する。ここで、「方法２」を次のとおり再記する。
「方法２」  第１の電磁石２の磁極面２３及び第２の電磁石３の磁極面３３における断面積が等しく、第１コイル巻線２２の起磁力と第２コイル巻線３２の起磁力とが等しい場合、第１の電磁石２の磁路にそった磁気抵抗を第２の電磁石３の磁路に沿った磁気抵抗よりも小さくすることにより、磁極面２３における磁束密度を磁極面３３における磁束密度よりも大きくする。
【００６１】
「方法２」の条件により、次のようになる。
Ｓ１１＝Ｓ１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３５）
Ｓ３１＝Ｓ３２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３６）
Ｎ１×Ｉ１＝Ｎ２×Ｉ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３７）
式（１３）は、式（９）及び式（１０）を用いて次のようになる。
Ｆｍ１＝Φ１１２／（２μ０×Ｓ１１）＋Φ２１２／（μ０×Ｓ３１）・・・・（３８）
同様に、式（２６）は、式（２２）及び式（２３）を用いて次のようになる。
Ｆｍ２＝Φ１２２／（２μ０×Ｓ１２）＋Φ２２２／（μ０×Ｓ３２）・・・・（３９）
【００６２】
式（７）及び式（８）により、Φ１１及びΦ２１は、ともに（２Ｒ１１＋Ｒ２＋Ｒ３１＋Ｒ４１）の項に依存する。ここで、（２Ｒ１１＋Ｒ２＋Ｒ３１＋Ｒ４１）の項は、Φ２１の磁束に対する磁気抵抗である。また、式（２０）及び式（２１）により、Φ１２及びΦ２２は、ともに（２Ｒ１２＋Ｒ２＋Ｒ３２＋Ｒ４２）の項に依存する。ここで、（２Ｒ１２＋Ｒ２＋Ｒ３２＋Ｒ４２）の項は、Φ２２の磁束に対する磁気抵抗である。
【００６３】
（２Ｒ１１＋Ｒ２＋Ｒ３１＋Ｒ４１）の項、及び（２Ｒ１２＋Ｒ２＋Ｒ３２＋Ｒ４２）の項において、可動鉄心４の磁気抵抗Ｒ２は共通に寄与する。したがって、次の条件が成立するように、第１の電磁石２の第１コイル鉄心２１における各部の磁気抵抗Ｒ１１、Ｒ３１及びＲ４１、並びに、第２の電磁石３の第２コイル鉄心３１における各部の磁気抵抗Ｒ１２、Ｒ３２及びＲ４２を設定することにより、Ｆｍ１＞Ｆｍ２となる。
２Ｒ１１＋Ｒ３１＋Ｒ４１＜２Ｒ１２＋Ｒ３２＋Ｒ４２・・・・・・・・・・・（４０）
【００６４】
式（４０）を満足する磁気抵抗の設定の例として、次のように磁路長Ｌ１１、Ｌ３１、Ｌ１２及びＬ２２を設定すればよい。
Ｌ１１（＝Ｌ３１）＜Ｌ１２（＝Ｌ３２）・・・・・・・・・・・・・・・・・（４１）
また、次のように透磁率μ１１及びμ１２が異なるように設定してもよい。
μ１１＞μ１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４２）
また、第２の電磁石３の第２コイル鉄心３１の磁路の一部に間隙を設けたり、μ１２よりも小さな透磁率を有する部材を挿入して設けてもよい。
【００６５】
このように、第１の可動軸５及び第１のバネ５１を可動鉄心４の片側のみに設けたので、第１の可動軸５と軸受５３との軸合わせだけを行えばよく、組み立てが容易になる。さらに、電磁アクチュエータ本体１において、可動鉄心４と連動する可動部分である第１の可動軸５の重量が軽くなるので、バルブ６２を高速駆動するのに要するバネの弾性力や可動鉄心４を電磁石の磁極面に吸着保持するための消費電力を低減することができる。
【００６６】
また、第１の電磁石２の磁路にそった磁気抵抗を第２の電磁石３の磁路に沿った磁気抵抗よりも小さくし、第１の電磁石２の磁極面２３及び第２の電磁石３の磁極面３３における断面積を等しくし、第１コイル巻線２２の起磁力と第２コイル巻線３２の起磁力とを等しくすることにより、バルブ６２の閉弁状態を保持するために第１の電磁石２が供給する電磁力を、バルブ６２の開弁状態を保持するために第２の電磁石３が供給する電磁力よりも大きくすることができる。
【００６７】
このように構成された実施の形態２による電磁アクチュエータは、それぞれの磁極面が対向して配置される第１の電磁石及び第２の電磁石と、対向する磁極面の間に設けられ、第１の電磁石及び第２の電磁石により対応する磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心と、第２の電磁石の一部をなし第２の電磁石の磁極面と直交する貫通孔を具備する第２の電磁石の鉄心と、一端に前記可動鉄心を取り付け、第２の電磁石の鉄心の貫通孔を貫く他端が駆動対象と当接する自由端であり、可動鉄心から自由端方向に付勢する第１のバネを具備する第１の可動軸とを備えたので、組立が容易で、可動鉄心と連動する可動部分の重量が小さく、消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることができる。
【００６８】
また、第１の電磁石の磁路にそった磁気抵抗を第２の電磁石の磁路にそった磁気抵抗よりも小さくしたので、バルブクリアランスを有する駆動対象であるバルブの閉弁状態及び閉弁状態を保持するのに必要な電磁力を供給する電磁アクチュエータを得ることができる。
【００６９】
実施の形態３．
実施の形態１の説明の中で記載した「方法３」の実施例について説明する。ここで、「方法３」を次のとおり再記する。
「方法３」  第１の電磁石２の磁極面２３及び第２の電磁石３の磁極面３３における断面積が等しく、第１の電磁石２の磁路にそった磁気抵抗と第２の電磁石３の磁路に沿った磁気抵抗とが等しい場合、第１コイル巻線２２の起磁力を第２コイル巻線３２の起磁力よりも大きくすることにより、磁極面２３における磁束密度を磁極面３３における磁束密度よりも大きくする。
【００７０】
「方法３」の条件により、次のようになる。
Ｓ１１＝Ｓ１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４３）
Ｓ３１＝Ｓ３２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４４）
２Ｒ１１＋Ｒ２＋Ｒ３１＋Ｒ４１＝２Ｒ１２＋Ｒ２＋Ｒ３２＋Ｒ４２・・・・・（４５）
Ｎ１×Ｉ１＞Ｎ２×Ｉ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４６）
式（７）、式（８）、式（２０）及び式（２１）は、式（４５）及び式（４６）の関係により、次のようになる。
Φ１１＞Φ１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４７）
Φ２１＞Φ２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４８）
したがって、式（４３）、式（４４）、式（４７）及び式（４８）より、式（３８）の第１項及び第２項は、それぞれ式（３９）の第１項及び第２項よりも大きくなり、次の関係が得られる。
Ｆｍ１＞Ｆｍ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４９）
【００７１】
式（４６）の関係を満足する実施例として、基本的に次の二つの方法が考えられる。
Ｉ１＝Ｉ２、Ｎ１＞Ｎ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５０）
または、
Ｉ１＞Ｉ２、Ｎ１＝Ｎ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５１）
式（５０）はＩ１とＩ２が等しいので、第１コイル巻線２２及び第２コイル巻線３２へ直流電流を供給する電流源を共通化し、スイッチングで切り換えることができる利点がある。
【００７２】
ところで、コイル巻線のインダクタンスＬｉは巻数Ｎの２乗に比例する。インダクタンスが大きいと、電流の供給を開始してからコイル巻線へ流れる電流の立ち上がりが遅くなる。したがって、高速駆動が要求される電磁アクチュエータには、コイル巻線の通電開始からの電流の迅速な立ち上がりが求められ、そのためにはコイル巻線のインダクタンスを小さくする必要がある。すなわち、高速駆動が要求される電磁アクチュエータには、式（５１）の方法が適当である。
【００７３】
一方、電流によるコイル巻線の発熱は、コイル巻線の抵抗と電流値の２乗の積に比例する。第１コイル巻線２２と第２コイル巻線３２の巻数が等しく（巻線の全長が等しい。）、それぞれのコイル巻線を構成する導線の材質が同じで抵抗率が等しいとする。すなわち、二つのコイル巻線の抵抗値が同じとする。Ｉ１＞Ｉ２とすると、第１コイル巻線２２における発熱が第２コイル巻線３２における発熱よりも大きくなる。この発熱は損失であり、消費電力の増加の原因となる。したがって、第１コイル巻線２２における発熱を抑えるためには、第１コイル巻線２２の抵抗値を低減すればよい。コイル巻線を構成する導線の全抵抗をＲ、抵抗率をρ、全長をＬ、断面積をＳとすると、
Ｒ＝ρ×Ｌ／Ｓ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５２）
したがって、第１コイル巻線２２を構成する導線の断面積を、第２コイル巻線３２を構成する導線の断面積よりも大きく構成することにより、Ｆｍ１＞Ｆｍ２を実現するのに必要な電流を流すときのコイル巻線における発熱を低減することができる。なお、Ｎ１＝Ｎ２とすると、第１コイル巻線２２を構成する導線の占める全断面積は、第２コイル巻線３２を構成する導線の占める全断面積よりも大きくなる。
【００７４】
このように、第１の可動軸５及び第１のバネ５１を可動鉄心４の片側のみに設けたので、第１の可動軸５と軸受５３との軸合わせだけを行えばよく、組み立てが容易になる。さらに、電磁アクチュエータ本体１において、可動鉄心４と連動する可動部分である第１の可動軸５の重量が軽くなるので、バルブ６２を高速駆動するのに要するバネの弾性力や可動鉄心４を電磁石の磁極面に吸着保持するための消費電力を低減することができる。
【００７５】
このように構成された実施の形態３による電磁アクチュエータは、それぞれの磁極面が対向して配置される第１の電磁石及び第２の電磁石と、対向する磁極面の間に設けられ、第１の電磁石及び第２の電磁石により対応する磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心と、第２の電磁石の一部をなし第２の電磁石の磁極面と直交する貫通孔を具備する第２の電磁石の鉄心と、一端に前記可動鉄心を取り付け、第２の電磁石の鉄心の貫通孔を貫く他端が駆動対象と当接する自由端であり、可動鉄心から自由端方向に付勢する第１のバネを具備する第１の可動軸とを備えたので、組立が容易で、可動鉄心と連動する可動部分の重量が小さく、消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることができる。
【００７６】
また、第１の電磁石の一部をなす第１コイル巻線に流れる電流と第１コイル巻線の巻数との積が第２の電磁石の一部をなす第２コイル巻線に流れる電流と第２コイル巻線の巻数との積よりも大きくしたので、バルブクリアランスを有する駆動対象であるバルブの閉弁状態及び閉弁状態を保持するのに必要な電磁力を供給する電磁アクチュエータを得ることができる。
【００７７】
また、第１コイル巻線を構成する導線の断面積を、第２コイル巻線３２を構成する導線の断面積よりも大きくしたので、バルブクリアランスを有する駆動対象であるバルブの閉弁状態及び閉弁状態を保持するのに必要な電磁力を供給するときのコイル巻線の発熱を抑え、消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることができる。
【００７８】
実施の形態４．
図８は実施の形態４における電磁アクチュエータの軸受の構成を説明する断面図である。図１で示した実施の形態１の構成に対し、軸受５３の構成を変更している。図８において、軸受５３は、その内周面が第１の可動軸５の外周面と摺動される。軸受５３の内周面は円筒面であり、第１の可動軸５の外周面は円柱面である。軸受５３の外周面は円柱面であり、その一端は貫通孔３６に嵌着して設けられる。軸受５３の他端は第２の電磁石３のコイル鉄心３１に対し第１の可動軸５の下端である自由端側の外部に突き出る。これにより、軸受５３の長尺化が図れ、第１の可動軸５と軸受５３との間のガタによる可動鉄心４の傾きが軽減され、安定した駆動動作が可能になる。
【００７９】
このように、第１の可動軸５及び第１のバネ５１を可動鉄心４の片側のみに設けたので、第１の可動軸５と軸受５３との軸合わせだけを行えばよく、組み立てが容易になる。また、電磁アクチュエータ本体１において、可動鉄心４と連動する可動部分である第１の可動軸５の重量が軽くなるので、バルブ６２を高速駆動するのに要するバネの弾性力や可動鉄心４を電磁石の磁極面に吸着保持するための消費電力を低減することができる。
【００８０】
このように構成された実施の形態４による電磁アクチュエータは、それぞれの磁極面が対向して配置される第１の電磁石及び第２の電磁石と、対向する磁極面の間に設けられ、第１の電磁石及び第２の電磁石により対応する磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心と、第２の電磁石の一部をなし第２の電磁石の磁極面と直交する貫通孔を具備する第２の電磁石の鉄心と、一端に前記可動鉄心を取り付け、第２の電磁石の鉄心の貫通孔を貫く他端が駆動対象と当接する自由端であり、可動鉄心から自由端方向に付勢する第１のバネを具備する第１の可動軸とを備えたので、組立が容易で、可動鉄心と連動する可動部分の重量が小さく、消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることができる。
【００８１】
また、外周面が貫通孔と嵌着し内周面が第１の可動軸の外周面と摺動する軸受を備え、この軸受の一端が、第２の電磁石の鉄心に対し第１の可動軸の自由端側の外部に突き出るように構成したので、軸受の長尺化が図れ、第１の可動軸と軸受との間のガタによる可動鉄心の傾きが軽減され、安定した駆動動作が可能な電磁アクチュエータを得ることができる。
【００８２】
実施の形態５．
図９は、実施の形態５における電磁アクチュエータの軸受及び第１の可動鉄心の構成を説明する断面図である。図１で示した実施の形態１の構成に対し、軸受５３及び第１の可動軸５の構成を変更している。図９の（ａ）は軸受５３の横断面図、図９の（ｂ）は第１の可動軸５の横断面図である。図９の（ａ）において、軸受５３の内周面に、第１の可動軸５の摺動方向に沿った溝部５４が設けられる。溝部５４を軸受５３の内周面に設けることにより、第１の可動軸５と軸受５３との摺動面での潤滑油の固着を防止できる。その結果、摺動面での摩擦抵抗が軽減され第１の可動軸５の安定した駆動が可能となり、安定した駆動動作が可能で消費電力の小さな電磁アクチュエータを得ることができる。
【００８３】
以上の説明では、軸受５３の内周面に溝部５４を設けたが、図９の（ｂ）に示すように、第１の可動軸５の外周面に、第１の可動軸５の摺動方向に沿って溝部５５を設けてもよい。溝部５５を第１の可動軸５の外周面に設けることにより、第１の可動軸５と軸受５３との摺動面での潤滑油の固着を防止できる。その結果、摺動面での摩擦抵抗が軽減され第１の可動軸５の安定した駆動が可能となり、安定した駆動動作が可能で消費電力の小さな電磁アクチュエータを得ることができる。また、第１の可動軸５の重量が溝部５５の分だけ軽量化できるので、可動鉄心と連動する可動部分の重量が小さく、所定の駆動速度を得るために要する消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることができる。
【００８４】
このように、第１の可動軸５及び第１のバネ５１を可動鉄心４の片側のみに設けたので、第１の可動軸５と軸受５３との軸合わせだけを行えばよく、組み立てが容易になる。また、電磁アクチュエータ本体１において、可動鉄心４と連動する可動部分である第１の可動軸５の重量が軽くなるので、バルブ６２を高速駆動するのに要するバネの弾性力や可動鉄心４を電磁石の磁極面に吸着保持するための消費電力を低減することができる。
【００８５】
このように構成された実施の形態５による電磁アクチュエータは、それぞれの磁極面が対向して配置される第１の電磁石及び第２の電磁石と、対向する磁極面の間に設けられ、第１の電磁石及び第２の電磁石により対応する磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心と、第２の電磁石の一部をなし第２の電磁石の磁極面と直交する貫通孔を具備する第２の電磁石の鉄心と、一端に前記可動鉄心を取り付け、第２の電磁石の鉄心の貫通孔を貫く他端が駆動対象と当接する自由端であり、可動鉄心から自由端方向に付勢する第１のバネを具備する第１の可動軸とを備えたので、組立が容易で、可動鉄心と連動する可動部分の重量が小さく、消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることができる。
【００８６】
また、外周面が貫通孔と嵌着し内周面が第１の可動軸の外周面と摺動する軸受を備え、軸受の内周面又は第１の可動軸の外周面のいずれかに第１の可動軸の摺動方向に沿った溝部を備えたので、第１の可動軸５と軸受５３との摺動面での潤滑油の固着を防止でき、摺動面での摩擦抵抗が軽減され第１の可動軸５の安定した駆動が可能となり、安定した駆動動作が可能で消費電力の小さな電磁アクチュエータを得ることができる。
【００８７】
実施の形態６．
図１０は、実施の形態６における電磁アクチュエータの軸受及び第１の可動鉄心の構成を説明する図である。図８で示した実施の形態４の構成に対し、軸受５３及び第１の可動軸５の構成を変更している。図１０の（ａ）は、軸受５３の断面図であり、図１０の（ｂ）は図１０の（ａ）におけるＶＩ−ＶＩ方向からみた断面図である。図１０の（ａ）において、第２の電磁石３のコイル鉄心３１に対し第１の可動軸５の下端である自由端側の外部に突き出た軸受５６の一部に貫通孔を設け、軸受５６の内周面に、第１の可動軸５が第１の可動軸５の周りに回動することを係止する係止部であるブロック５６を圧入する。図１０の（ｂ）に示すように、第１の可動軸５の断面は、圧入されたブロック５６を含む軸受５３の内周側の形状と摺動するように、ブロック５６の部分に対応して切り欠かれた形状とする。このように軸受５３と第１の可動軸５とを構成することにより、第１の可動軸５が第１の可動軸５の周りに回動することを防止できる。したがって、可動鉄心４は、第１の電磁石２の磁極面２３及び第２の電磁石３の磁極面３３と正対した状態で駆動されるので、第１の電磁石２及び第２の電磁石３から効率的に電磁力の作用を受けられる。
【００８８】
このように、第１の可動軸５及び第１のバネ５１を可動鉄心４の片側のみに設けたので、第１の可動軸５と軸受５３との軸合わせだけを行えばよく、組み立てが容易になる。また、電磁アクチュエータ本体１において、可動鉄心４と連動する可動部分である第１の可動軸５の重量が軽くなるので、バルブ６２を高速駆動するのに要するバネの弾性力や可動鉄心４を電磁石の磁極面に吸着保持するための消費電力を低減することができる。
【００８９】
このように構成された実施の形態６による電磁アクチュエータは、それぞれの磁極面が対向して配置される第１の電磁石及び第２の電磁石と、対向する磁極面の間に設けられ、第１の電磁石及び第２の電磁石により対応する磁極面へ吸着するように駆動される可動鉄心と、第２の電磁石の一部をなし第２の電磁石の磁極面と直交する貫通孔を具備する第２の電磁石の鉄心と、一端に前記可動鉄心を取り付け、第２の電磁石の鉄心の貫通孔を貫く他端が駆動対象と当接する自由端であり、可動鉄心から自由端方向に付勢する第１のバネを具備する第１の可動軸とを備えたので、組立が容易で、可動鉄心と連動する可動部分の重量が小さく、消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることができる。
【００９０】
また、外周面が貫通孔と嵌着し内周面が第１の可動軸の外周面と摺動する軸受を備え、この軸受の内周面に、第１の可動軸がこの第１の可動軸周りに回動することを係止する係止部を備えたので、第１の可動軸が第１の可動軸の周りに回動することを防止でき、その結果、可動鉄心は、第１の電磁石の磁極面及び第２の電磁石の磁極面と正対した状態で駆動されるので、第１の電磁石及び第２の電磁石から効率的に電磁力の作用を受けることができ、消費電力の小さい電磁アクチュエータを得ることができる。
【００９１】
上記の６つの実施の形態の説明において、軸受５３の外周面が円柱面の場合を示したが、貫通孔３６の断面形状と同じ方形の角柱面であってもよい。このように構成することにより軸受５３の外周面と貫通孔３６の内周面とが接触する面積が大きくなるので、軸受５３の嵌着の強度が高まる利点がある。
【００９２】
また、図１１に示すように、軸受５３の外周面が円柱面で貫通孔３６の断面形状が円形であってもよい。図１１の（ａ）は、図３の（ａ）と同様に、図１に示す第２の電磁石３をＩＩ−ＩＩ方向からみた断面図、図１１の（ｂ）は第２の電磁石３を図１１の（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩの方向からみた断面図である。このように構成することにより軸受５３の外周面と貫通孔３６の内周面とが接触する面積が大きくなるので、軸受５３の嵌着の強度が高まる利点がある。
【００９３】
以上実施の形態を６例説明したが、これらは単独でなく、組み合わせて用いてもよいことはいうまでもない。
【００９４】
ところで、上記説明では、この発明がエンジンバルブを駆動する場合について述べたが、リニアポンプなど他の用途に利用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】この発明の実施の形態１における電磁アクチュエータの構成を説明する断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における電磁アクチュエータの第１の電磁石の構成を説明する断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における電磁アクチュエータの第２の電磁石の構成を説明する断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１における電磁アクチュエータの動作状態を説明する断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１における電磁アクチュエータの第１のバネ及び駆動対象の一部をなす第２のバネの動作を説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態１における電磁アクチュエータの第１のバネ及び第２のバネの弾性特性を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態１における電磁アクチュエータの第１の電磁石及び第２の電磁石の吸引力を説明するための磁気回路図である。
【図８】この発明の実施の形態４における電磁アクチュエータの軸受の構成を説明する断面図である。
【図９】この発明の実施の形態５における電磁アクチュエータの軸受及び第１の可動軸の構成を説明する断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態６における電磁アクチュエータの軸受及び第１の可動軸の構成を説明する断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態１乃至実施の形態６における電磁アクチュエータの第２コイル鉄心の別の構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  電磁アクチュエータ、２  第１の電磁石、２１  第１の電磁石の鉄心である第１コイル鉄心、２２  第１の電磁石のコイルである第１コイル巻線、２３  磁極面、２４  支持部材、２５  支持部材、３  第２の電磁石、３１  第２の電磁石の鉄心である第２コイル鉄心、３２  第２の電磁石のコイルである第２コイル巻線、３３  磁極面、３４  支持部材、３５  台座、３６  貫通孔、４  可動鉄心、５  第１の可動軸、５１  第１のバネ、５２  連結部材、５３  軸受、５４  溝部、５５  溝部、５６  ブロック、６  駆動対象群、６１  第２の可動軸、６２  バルブ、６３  第２のバネ、６４  連結部材、７  エンジン筐体、７１  シリンダヘッド、７２  流路。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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