Title:
Elektromagnetischer Aktuator
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein elektromagnetischer Aktuator (101) ist aus einer beweglichen Einheit (14) und einer feststehenden Einheit (13) zusammengesetzt. Die bewegliche Einheit (14) hat einen Ausgangsstift (60), der durch ein Führungsglied (70) beweglich getragen ist. Das Führungsglied (70) hat einen zylindrischen Abschnitt (73), in dem ein erster lagernder Abschnitt (74) und ein zweiter lagernder Abschnitt (75) an einer peripheren Innenoberfläche des zylindrischen Abschnitts (73) gebildet sind. Ein radial nach innen gehend vertiefter Abschnitt (65) ist an einer peripheren Außenoberfläche des Ausgangsstifts (60) gebildet. Gerade Abschnitte (66) sind in dem Ausgangsstuft an beiden axialen Seiten des radial nach innen gehend vertieften Abschnitts gebildet, wobei ein Außendurchmesser des geraden Abschnitts größer als derselbe des radial nach innen gehend vertieften Abschnitts (65) ist. Jeder der geraden Abschnitte des Ausgangsstifts (60) ist in einer Berührung mit den ersten und zweiten lagernden Abschnitten (74, 75) beweglich.




Inventors:
Amano, Hitoshi, Aichi-pref. (Kariya-city, JP)
Application Number:
DE102017115975A
Publication Date:
02/01/2018
Filing Date:
07/17/2017
Assignee:
DENSO CORPORATION (Aichi-pref., Kariya-city, JP)
International Classes:



Foreign References:
EP19136052011-10-26
JP2013217265A2013-10-24
Attorney, Agent or Firm:
KUHNEN & WACKER Patent- und Rechtsanwaltsbüro, 85354, Freising, DE
Claims:
1. Elektromagnetischer Aktuator (101110) mit:
einer beweglichen Einheit (14, 114), die folgende Merkmale aufweist:
(i) einen Ausgangsstift (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812), der in einer Vorwärtsrichtung von einem hinteren Ende (61) desselben zu einem vorderen Ende (64) desselben und in einer Rückwärtsrichtung von dem vorderen Ende (64) zu dem hinteren Ende (61) axial beweglich ist; und
(ii) einen Permanentmagneten (40, 140, 841, 842) einer flachen Plattenform, der in einer axialen Richtung der beweglichen Einheit (14, 114) magnetisiert ist, sodass unterschiedliche magnetische Pole bei jeder von axialen Seitenoberflächen des Permanentmagneten (40, 140, 841, 842) erscheinen; und
einer stationären Einheit (13, 113), die die bewegliche Einheit (14, 114) beweglich unterbringt und folgende Merkmale aufweist:
(i) eine Spule (31, 131) zum Erzeugen eines elektromagnetischen Felds, das eine Feldrichtung hat, die entgegengesetzt zu derselben eines magnetischen Felds ist, das durch den Permanentmagneten (40, 140, 841, 842) erzeugt wird, wenn die Spule (31, 131) mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, um dadurch eine Abstoßungskraft zwischen der Spule (31, 131) und dem Permanentmagneten (40, 140, 841, 842) zu erzeugen, um den Ausgangsstift (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) zu bewegen;
(ii) ein Joch (35, 135) einer zylindrischen Form zum beweglichen Unterbringen des Permanentmagneten (40, 140, 841, 842), wobei das Joch (35, 135) eine magnetische Schaltung bildet, in der ein magnetischer Fluss durch den Permanentmagneten (40, 140, 841, 842) geht; und
(iii) ein Führungsglied (70, 170, 270, 370, 470, 570, 670, 770) zum beweglichen Tragen des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812), sodass der Ausgangsstift (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) in der axialen Richtung bewegt wird,
wobei das Führungsglied (70, 170, 270, 370, 470, 570, 670, 770) einen zylindrischen Abschnitt (73, 173, 273, 373, 573, 673, 773), der in einer zylindrischen Form gebildet ist, und einen lagernden Abschnitt (74, 75, 174, 175, 274, 374, 375, 474, 475, 574, 575, 674), der sich in einer radial nach innen gehenden Richtung von einer peripheren Innenoberfläche des zylindrischen Abschnitts (73, 173, 273, 373, 573, 673, 773) erstreckt, zum beweglichen Tragen des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) hat.

2. Elektromagnetischer Aktuator (101110) nach Anspruch 1, bei dem
der lagernde Abschnitt einen ersten lagernden Abschnitt (74, 174, 274, 374, 474, 574, 674), der an einer hinteren Seite des zylindrischen Abschnitts (73, 173, 273, 373, 573, 673, 773) gebildet ist, und einen zweiten lagernden Abschnitt (75, 175, 375, 475, 575) hat, der an einer vorderen Seite des zylindrischen Abschnitts (73, 173, 273, 373, 573, 673, 773) gebildet ist, und
ein radial nach außen gehend vertiefter Abschnitt (78, 178) an der peripheren Innenoberfläche des zylindrischen Abschnitts (73, 173, 273, 373, 573, 673, 773) zwischen den ersten und zweiten lagernden Abschnitten (74, 75, 174, 175, 274, 374, 375, 474, 475, 574, 575, 674) in der axialen Richtung gebildet ist, wobei der radial nach außen gehend vertiefte Abschnitt (78, 178) in einer radial nach außen gehenden Richtung des zylindrischen Abschnitts (73, 173, 273, 373, 573, 673, 773) vertieft ist.

3. Elektromagnetischer Aktuator (101110) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine erste Oberfläche (741, 741a) eines axialen Endes des ersten lagernden Abschnitts (74, 174, 274, 374, 474, 574, 674) hinsichtlich einer Mittelachse des zylindrischen Abschnitts (73, 173, 273, 373, 573, 673, 773) geneigt ist.

4. Elektromagnetischer Aktuator (101110) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine erste radial innere Ecke (742) des ersten lagernden Abschnitts mit einer gekrümmten Oberfläche (74, 174, 274, 374, 474, 574, 674) gebildet ist.

5. Elektromagnetischer Aktuator (101110) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Ausgangsstift (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812)) aus einem magnetischen Material hergestellt ist.

6. Elektromagnetischer Aktuator (101110) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem
ein Abschnitt (65, 365, 813) eines kleinen Durchmessers an einer peripheren Außenoberfläche des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) gebildet ist, wobei der Abschnitt (65, 365, 813) eines kleinen Durchmessers in einer radial nach innen gehenden Richtung des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) vertieft ist,
der Ausgangsstift (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) gerade Abschnitte (66, 68) auf beiden axialen Seiten des Abschnitts (65, 365, 813) eines kleinen Durchmessers, eine erste verbindende Oberfläche (651, 651b), die zwischen dem Abschnitt (65, 365, 813) eines kleinen Durchmessers und dem geraden Abschnitt (66) auf einer Seite des hinteren Endes des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) gebildet ist, und eine zweite verbindende Oberfläche (652, 652b), die zwischen dem Abschnitt (65, 365, 813) eines kleinen Durchmessers und dem geraden Abschnitt (68) auf einer Seite des vorderen Endes des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) gebildet ist, hat, und
ein Außendurchmesser des Abschnitts (65, 365, 813) eines kleinen Durchmessers kleiner als derselbe der geraden Abschnitte (66, 68) ist.

7. Elektromagnetischer Aktuator (101110) nach Anspruch 6, bei dem
sich eine erste radial innere Ecke (742) des ersten lagernden Abschnitts (74, 174, 274, 374, 474, 574, 674) bei einer solchen ersten Position oder bei einer zweiten Position befindet, wenn der Ausgangsstift (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) in dem Anfangszustand desselben ist,
die erste Position einer axialen Position entspricht, bei der die erste radial innere Ecke (742) des ersten lagernden Abschnitts (74, 174, 274, 374, 474, 574, 674) einer radial äußeren Hinterseitenecke (653) des Ausgangsstifts (60, 160) in der radialen Richtung des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) gegenüberliegt,
die radial äußere Hinterseitenecke (653) des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) an einer Grenze zwischen der peripheren Außenoberfläche des geraden Abschnitts (66) des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) und der ersten verbindenden Oberfläche (651, 651b) gebildet ist, und
die zweite Position einer axialen Position entspricht, bei der die erste radial innere Ecke (742) des ersten lagernden Abschnitts (74, 174, 274, 374, 474, 574, 674) der peripheren Außenoberfläche des geraden Abschnitts (66) des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) auf der Seite zu dem hinteren Ende gegenüberliegt.

8. Elektromagnetischer Aktuator (105, 106) nach Anspruch 6, bei dem
sich eine erste radial innere Ecke (742) des ersten lagernden Abschnitts (374) bei einer Position eines Hinterseitengebiets eines großen Durchmessers befindet, wenn der Ausgangsstift (60, 360) zu der Vorwärtsgrenzposition desselben bewegt ist,
die Position des Hinterseitengebiets eines großen Durchmessers einer axialen Position entspricht, bei der die erste radial innere Ecke (742) des ersten lagernden Abschnitts (274, 374) der peripheren Außenoberfläche des geraden Abschnitts (66) des Ausgangsstifts (60, 360) auf der Seite zu dem hinteren Ende gegenüberliegt.

9. Elektromagnetischer Aktuator (101105, 107110) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die erste verbindende Oberfläche (651) hinsichtlich der Mittelachse des Ausgangsstifts (60, 160, 821, 822, 811, 812) auf eine solche Art und Weise geneigt ist, dass sich ein Außendurchmesser der ersten verbindenden Oberfläche (651) in der Vorwärtsrichtung verringert.

10. Elektromagnetischer Aktuator (101110) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die radial äußere Hinterseitenecke (653) des Ausgangsstifts (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) mit einer gekrümmten Oberfläche gebildet ist.

11. Elektromagnetischer Aktuator (101110) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Ausgangsstift (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) mit dem Permanentmagneten (40, 140, 841, 842) verbunden ist, sodass der Ausgangsstift (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812) zusammen mit dem Permanentmagneten (40, 140, 841, 842) in der axialen Richtung beweglich ist.

12. Elektromagnetischer Aktuator (103) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit ferner: einem Anker (180), der mit dem Ausgangsstift (160) verbunden ist, sodass der Anker (180) zusammen mit dem Ausgangsstift (160) in der axialen Richtung beweglich ist, wobei der Permanentmagnet (140) an einer feststehenden Position fixiert ist.

13. Elektromagnetischer Aktuator (103) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem bei dem Führungsglied (570) die lagernden Abschnitte (574, 575) als von dem zylindrischen Abschnitt (573) getrennte Teile gebildet sind.

Description:

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Aktuator zum Antreiben eines Ausgangsstifts desselben durch eine elektromagnetische Kraft.

Ein elektromagnetischer Aktuator ist in der Technik bekannt, wie er beispielsweise in der EP 1913605B1 offenbart ist, gemäß dessen eine bewegliche Einheit, die einen Permanentmagneten hat, durch eine elektromagnetische Kraft, die durch eine Spule erzeugt wird, bewegt wird, um einen Ausgangsstift anzutreiben. Bei dem elektromagnetischen Aktuator des Stands der Technik ist ein verengter Abschnitt (ein Abschnitt eines kleinen Durchmessers) an einer Außenperipherie des Ausgangsstiftes gebildet, und gerade Abschnitte (Abschnitte eines großen Durchmessers) auf beiden axialen Seiten des verengten Abschnittes des Ausgangsstiftes werden durch ein Führungsglied beweglich getragen, so dass der Ausgangsstift in einer axialen Richtung beweglich ist.

Bei dem vorhergehenden Stand der Technik verringert sich ein Viskositätswiderstand von Öl, das in einem radialen Zwischenraum zwischen dem Ausgangsstift und dem Führungsglied strömt, durch Vergrößern des radialen Zwischenraums mit dem verengten Abschnitt, der in dem Ausgangstift gebildet ist. Ein Gleitwiderstand, der einem Widerstand entspricht, der erzeugt wird, wenn der Ausgangsstift hinsichtlich des Führungsglieds gleitet, wird dadurch verringert. Wenn der Ausgangsstift bewegt wird, wird eine Gleitoberfläche zwischen dem geraden Abschnitt (dem Abschnitt eines großen Durchmessers) und dem Führungsglied gebildet, wobei der radiale Zwischenraum zwischen denselben einen minimalen Wert in der Gleitoberfläche annimmt.

Gemäß der Struktur des vorhergehenden Stands der Technik kann ein Gebiet der Gleitoberfläche (in dem der radiale Zwischenraum minimal wird) größer werden, wenn der Ausgangsstift bewegt wird. Wenn das Gebiet der Gleitoberfläche größer wird, erhöht sich der Viskositätswiderstand des Öls, das in den radialen Zwischenraum zwischen dem Ausgangsstift und dem Führungsglied strömt. Als ein Resultat wird der Gleitwiderstand zwischen dem Ausgangsstift und dem Führungsglied größer, und ein Ansprechen eines Bewegens des Ausgangsstifts verringert sich.

Die vorliegende Offenbarung ist angesichts des vorhergehenden Problems gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, einen elektromagnetischen Aktuator zu schaffen, der ein Ansprechen einer Bewegung eines Ausgangsstifts verbessern kann.

Gemäß einer von Eigenschaften der vorliegenden Offenbarung ist ein elektromagnetischer Aktuator aus einem Ausgangsstift (60, 160, 360, 821, 822, 811, 812), einem Permanentmagneten (40, 140, 841, 842), einer Spule (31, 131), einem Joch (35, 135), einem Führungsglied (70, 170, 270, 370, 470, 570, 670, 770) und so weiter zusammengesetzt.

Der Ausgangsstift ist in dem Führungsglied beweglich vorgesehen, sodass derselbe in einer axialen Richtung von einem hinteren Ende (61) zu einem vorderen Ende (64) des Ausgangsstifts beweglich ist.

Der Permanentmagnet ist in einer Plattenform gebildet und in der axialen Richtung magnetisiert, sodass unterschiedliche magnetische Pole an axialen Endoberflächen erscheinen.

Die Spule erzeugt ein magnetisches Feld, dessen Richtung entgegengesetzt zu demselben des Permanentmagneten ist, wenn die Spule mit einer elektrischen Leistung versorgt wird. Eine Abstoßungskraft wird zwischen der Spule und dem Permanentmagneten erzeugt, sodass der Ausgangsstift bewegt wird.

Das Joch ist in einer zylindrischen Form gebildet und bringt den Permanentmagneten unter. Das Joch bildet eine magnetische Schaltung, in der ein magnetischer Fluss des Permanentmagneten durch das Joch geht.

Das Führungsglied hat einen zylindrischen Abschnitt (73, 173, 273, 373, 473, 573, 673, 773) und einen lagernden Abschnitt (74, 75, 174, 175, 274, 275, 374, 375, 474, 475, 574, 575, 674) zum beweglichen Tragen des Ausgangsstiftes auf eine solche Weise, dass der Ausgangsstift in der axialen Richtung bewegt wird.

Der zylindrische Abschnitt ist in einer zylindrischen Form gebildet.

Der lagernde Abschnitt springt von einer peripheren Innenoberfläche des zylindrischen Abschnitts in einer radial nach innen gehenden Richtung zum beweglichen Tragen des Ausgangsstifts vor.

Ein radial nach innen gehend vertiefter Abschnitt (65, 165, 813) ist an einer peripheren Außenoberfläche des Ausgangsstifts gebildet, sodass ein Abschnitt eines kleinen Durchmessers an dem radial nach innen gehenden vertieften Abschnitt zwischen geraden Abschnitten (Abschnitten eines großen Durchmessers) des Ausgangsstifts gebildet ist. Der lagernde Abschnitt des Führungsglieds ist mit dem geraden Abschnitt konstant in Berührung, wenn der Ausgangsstift bewegt wird. Als ein Resultat ist ein Gleitoberflächengebiet eines Gleitabschnitts zwischen dem Ausgangsstift und dem lagernden Abschnitt konstant, selbst wenn der Ausgangsstift bewegt wird. Eine Bewegung des Ausgangsstifts erfährt daher durch Bewegen des Ausgangsstifts keinen ungünstigen Effekt. Da ein radialer Zwischenraum zwischen dem geraden Abschnitt des Ausgangsstifts und dem lagernden Abschnitt des Führungsglieds minimiert werden kann, ist es möglich, zu unterdrücken, dass sich ein Viskositätswiderstand von Öl, das in einen solch kleinen radialen Zwischenraum strömt, erhöht. Da dementsprechend der Viskositätswiderstand des Öls reduziert wird, und ein Gleitwiderstand zwischen dem Ausgangsstift und dem Führungsglied reduziert wird, wird ein Ansprechen einer Bewegung des Ausgangsstifts verbessert.

Die vorhergehenden und anderen Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, offensichtlicher. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht, die eine ventilhubanpassende Vorrichtung zeigt, auf die ein elektromagnetischer Aktuator der vorliegenden Offenbarung angewendet ist, wobei 1 einen Zustand zeigt, dass ein Einlassventil in einem Modus eines kleinen Hubs betrieben wird;

2 eine schematische Ansicht, die die ventilhubanpassende Vorrichtung in einem Zustand zeigt, dass der Modus eines kleinen Hubs zu einem Modus eines großen Hubs geändert wurde;

3 eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Aktuators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in einem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, das heißt in einem Zustand, dass ein Ausgangsstift in einer Rückwärtsrichtung bewegt wird;

4 eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Aktuators gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in einem Zustand, dass der elektromagnetische Aktuator mit der elektrischen Leistung versorgt wird, das heißt in einem Zustand, dass der Ausgangsstift in einer Vorwärtsrichtung bewegt wird;

5 eine schematische vergrößerte Ansicht eines Abschnitts V, der in 3 angegeben ist;

6 eine schematische vergrößerte Ansicht eines Abschnitts VI, der in 3 angegeben ist;

7 eine schematische vergrößerte Ansicht eines Abschnitts VII, der in 6 angegeben ist;

8 eine schematische vergrößerte Ansicht eines Abschnitts VIII, der in 4 angegeben ist;

9 eine schematische Querschnittsansicht zum Erläutern eines Betriebs eines elektromagnetischen Aktuators, bei dem ein verengter Abschnitt (ein radial nach innen gehend vertiefter Abschnitt) nicht in dem Ausgangsstift gebildet ist;

10 eine andere schematische Querschnittsansicht zum Erläutern des Betriebs eines elektromagnetischen Aktuators, bei dem der verengte Abschnitt (der radial nach innen gehende vertiefte Abschnitt) in dem Ausgangsstift gebildet ist;

11 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Ausgangsstift und ein Führungsglied eines elektromagnetischen Aktuators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;

12 eine schematische Querschnittsansicht, die einen elektromagnetischen Aktuator gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in einem Zustand zeigt, dass der elektromagnetische Aktuator nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird;

13 bis 22 schematische Querschnittsansichten, die jeweils einen elektromagnetischen Aktuator oder einen Ausgangsstift und ein Führungsglied gemäß jeweiligen Modifikationen der vorliegenden Offenbarung in einem Zustand zeigen, dass der elektromagnetische Aktuator nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird; und

23A und 23B schematische Querschnittsansichten, die jeweils einen elektromagnetischen Aktuator gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigen, wobei 23A einen Zustand zeigt, dass der elektromagnetische Aktuator nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, während 23B einen Zustand zeigt, dass der elektromagnetische Aktuator mit einer elektrischen Leistung versorgt wird.

Ein elektromagnetischer Aktuator der vorliegenden Offenbarung ist im Folgenden mittels mehrerer Ausführungsbeispiele und/oder Modifikationen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die gleichen Bezugszeichen sind den gleichen oder ähnlichen Teilen oder Abschnitten durch die mehreren Ausführungsbeispiele und/oder Modifikationen hindurch gegeben, um eine wiederholte Erläuterung zu eliminieren.

Der elektromagnetische Aktuator wird beispielsweise bei einer ventilhubanpassenden Vorrichtung verwendet. Wie beispielsweise in der JP 2013-217265 offenbart ist, passt die ventilhubanpassende Vorrichtung eine Hubmenge eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils einer Verbrennungsmaschine (im Folgenden der Maschine) durch ein Nockenglied an, das mit einem Gleitstück, das sich zusammen mit einer Nockenwelle dreht, eine Einheit bildend vorgesehen ist.

Die ventilhubanpassende Vorrichtung, auf die der elektromagnetische Aktuator 101 der vorliegenden Offenbarung angewendet ist, ist zuerst unter Bezugnahme auf 1 und 2 erläutert.

Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist die ventilhubanpassende Vorrichtung 50 aus einem Gleitstück 51, einer Nockenwelle 94, einer Einlassventilhubeinheit 52, dem elektromagnetischen Aktuator 101 und so weiter zusammengesetzt.

Das Gleitstück 51 dreht sich zusammen mit der Nockenwelle 94, einem Nocken 58 eines kleinen Hubs und einem Nocken 59 eines großen Hubs in einer Drehrichtung 55.

Auf den Nocken 58 eines kleinen Hubs und den Nocken 59 eines großen Hubs wird gemeinsam als Nockenglied Bezug genommen. Das Gleitstück 51 ist an der Nockenwelle 94 auf eine solche Weise befestigt, dass dasselbe in einer axialen Richtung der Nockenwelle 94 beweglich ist. Eine spiralförmige Nut 511 ist an einer Außenperipherie des Gleitstücks 51 gebildet, sodass sich eine Nutposition auf der Außenperipherie des Gleitstücks 51 in der axialen Richtung (einer Richtung senkrecht zu einer Blattoberfläche der Zeichnung von 1 oder 2) abhängig von einem Drehwinkel des Gleitstücks 51 allmählich ändert.

Der Nocken 58 eines kleinen Hubs und der Nocken 59 eines großen Hubs sind bei axial mittleren Positionen des Gleitstücks 51 benachbart zueinander vorgesehen. Sowohl der Nocken 58 eines kleinen Hubs als auch der Nocken 59 eines großen Hubs sind hinsichtlich eines Bezugskreises nach außen exzentrisch. Eine Exzentrizitätsmenge des Nockens 59 eines großen Hubs von dem Bezugskreis ist größer als dieselbe des Nockens 58 eines kleinen Hubs.

Die Einlassventilhubeinheit 52 hat ein Einlassventil 91, das in einem Zylinderkopf 53 der Maschine beweglich untergebracht ist. Das Einlassventil 91 ist mit dem Nocken 58 eines kleinen Hubs oder dem Nocken 59 eines großen Hubs selektiv in Berührung.

Der elektromagnetische Aktuator 101 (im Folgenden der Aktuator 101) ist mit dem Gleitstück 51 und der Nockenwelle 94 in Berührung. Ein Ausgangsstift 60 des Aktuators 101 befindet sich genauer bei einer Position direkt über der spiralförmigen Nut 511 und ist mit der spiralförmigen Nut 511 bei einer Position abgewandt von der Einlassventilhubeinheit 52 in einer vertikalen Richtung im Eingriff.

Ein Betrieb der ventilhubanpassenden Vorrichtung 50 wird erläutert.

Die Einlassventilhubeinheit 52 wird durch ein Drehmoment des Nockens 58 eines kleinen Hubs oder des Nockens 59 eines großen Hubs nach unten gedrückt, welcher auch immer mit der Einlassventilhubeinheit 52 in Berührung ist. Gemäß dem Hinunterdrückbetrieb wird das Einlassventil 91, das in dem Zylinderkopf 53 vorgesehen ist, mit einer kleinen Hubmenge L1 (1) oder einer großen Hubmenge L2 (2) geöffnet.

Der Ausgangsstift 60 des Aktuators 101 wird zu einem Zeitpunkt, der von einer Steuereinheit (nicht gezeigt) befohlen wird, in einer Vorwärtsrichtung bewegt. Der Ausgangsstift 60 befindet sich auf einer Seite der Nockenwelle 94, sodass ein vorderes Ende 64 des Ausgangsstifts 60 in die spiralförmige Nut 511 eingeführt und mit derselben im Eingriff ist. Das Gleitstück 51 wird gemäß der Drehung des Gleitstücks 51 in der axialen Richtung der Nockenwelle 94 (der Richtung senkrecht zu der Blattoberfläche der Zeichnung) bewegt.

Wenn das Gleitstück 51 in der axialen Richtung der Nockenwelle 94 bewegt wird, ändert sich ein Berührungszustand der Einlassventilhubeinheit 52 mit dem Nockenglied (58, 59) von einer Berührung mit dem Nocken 58 eines kleinen Hubs zu einer Berührung mit dem Nocken 59 eines großen Hubs oder umgekehrt. Die Hubmenge L1 des Einlassventils 91 wird auf die Hubmenge L2 geändert, wenn sich der Berührungszustand von dem Nocken 58 eines kleinen Hubs zu dem Nocken 59 eines großen Hubs ändert.

Wenn das vordere Ende 64 des Ausgangsstifts 60 von der spiralförmigen Nut 511 getrennt wird, wird der Ausgangsstift 60 durch das Drehmoment der Nockenwelle 94 zurückgedrückt.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Eine Struktur des Aktuators 101 wird unter Bezugnahme auf 3 bis 10 erläutert.

Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist der Aktuator 101 aus einer feststehenden Einheit 13 und einer beweglichen Einheit 14 zusammengesetzt.

Die feststehende Einheit 13 ist an einem Maschinenkopf 90 fixiert und aus einer Spule 3, einem Stator 32, einem Joch 35 und einem Führungsglied 70 zusammengesetzt.

In der Spule 31 ist eine Wicklung auf eine Außenperipherie eines Spulenkörpers 30 gewickelt. Der Spulenkörper 30 ist aus einem Harz hergestellt und an den Stator 32 gepasst. Der Spulenkörper 30 isoliert die Wicklung der Spule 31 von dem Stator 32.

Eine harzgeformte Einheit 16 ist an einer hinteren Seite des Spulenkörpers 30 der Spule 31, das heißt auf einer Seite abgewandt von der beweglichen Einheit 14, vorgesehen. Ein Verbinder 17 ist mit der harzgeformten Einheit 16 eine Einheit bildend gebildet.

Die Spule 31 erzeugt ein magnetisches Feld, wenn die Spule 31 über einen Anschluss 18 des Verbinders 17 mit einer elektrischen Leistung von einer äußeren elektrischen Leistungsquelle (nicht gezeigt) versorgt wird.

Der Stator 32 ist aus einem weichmagnetischen Material hergestellt und an einem hinteren Ende 61 des Ausgangsstifts 60, das heißt auf einer hinteren Seite eines Permanentmagneten 40 (der im Folgenden erläutert ist), vorgesehen. Ein Hauptteil des Stators 32 befindet sich auf einer radialen Innenseite der Spule 31 und funktioniert als ein Spulenkern. Ein Flanschabschnitt 34 (ein dem Magneten gegenüberliegender Abschnitt 34) ist an einem axialen Ende des Stators 32 gebildet, das eine vordere Seite des Stators 32 ist, die einer hinteren Platte 44 der beweglichen Einheit 14 gegenüberliegt.

Ein Außendurchmesser des dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitts 34 ist relativ groß, und der dem Magneten gegenüberliegende Abschnitt 34 liegt der hinteren Platte 44 mit einem großen Oberflächengebiet in der axialen Richtung gegenüber.

Das Joch 35 ist aus einem weichmagnetischen Material hergestellt und in einer zylindrischen Form gebildet, die koaxial zu der Spule 31 und der beweglichen Einheit 14 ist. Das Joch 35 bringt die Spule 31, den Stator 32 und die harzgeformte Einheit 16 unter. Wie in 5 gezeigt ist, bildet das Joch 35 eine magnetische Schaltung, in der ein magnetischer Fluss durch den Stator 32 und eine vordere Platte 45 der beweglichen Einheit 14 geht, wenn ein Magnetismus bei einem solchen Abschnitt übertragen wird, bei dem das Joch 35 mit dem Stator 32 in Berührung ist oder nahe demselben ist.

Verschlussringe sind jeweils zwischen einer peripheren Außenoberfläche der harzgeformten Einheit 16 und einer peripheren Innenoberfläche des Jochs 35 in einer radialen Richtung des Aktuators 101 und zwischen einer peripheren Außenoberfläche des dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitts 34 des Stators 32 und der peripheren Innenoberfläche des Jochs 35 in der radialen Richtung vorgesehen, um ein verschließendes Verhalten sicherzustellen.

Ein Flanschabschnitt 39 ist an einem offenen Ende des Jochs 35, das in einer vorderen Seite des Jochs 35 näher zu dem Führungsglied 70 ist, gebildet, sodass der Flanschabschnitt 39 an dem Maschinenkopf 90 fixiert ist.

Das Führungsglied 70 hat einen Basisabschnitt 71 und einen zylindrischen Abschnitt 73 zum beweglichen Tragen des Ausgangsstifts 60 auf eine solche Art und Weise, dass der Ausgangsstift 60 in einer axialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 73 beweglich ist.

Der Basisabschnitt 71 ist in ein Fixierungsloch 92 des Maschinenkopfs 90 eingeführt. Ein Verschlussring ist zwischen einer peripheren Außenoberfläche des Basisabschnitts 71 und einer peripheren Innenoberfläche des Fixierungslochs 92 vorgesehen, um das verschließende Verhalten dazwischen sicherzustellen.

Eine hintere Seitenoberfläche 72 des Basisabschnitts 71, die auf einer hinteren Seite zu der Spule 31 ist, liegt einer vorderen Seitenoberfläche der vorderen Platte 45 axial gegenüber. Mehrere Durchgangslöcher 95, die sich in der axialen Richtung erstrecken, sind in dem Basisabschnitt 71 gebildet, sodass Öl durch diese Durchgangslöcher 95, die an einem peripheren Außenabschnitt des Basisabschnitts 71 angeordnet sind, strömt.

Das Öl in der Maschine strömt über die Durchgangslöcher 95 in ein Inneres des Aktuators 101 (und strömt aus demselben heraus) und nähert sich der beweglichen Einheit 14. Das Öl in der Maschine strömt zusätzlich über einen radialen Zwischenraum zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem Führungsglied 70 in das Innere des Aktuators 101 oder aus demselben, wenn der Ausgangsstift 60 in einer Vorwärtsrichtung und/oder in einer Rückwärtsrichtung bewegt wird.

Der zylindrische Abschnitt 73 ist in einer zylindrischen Form gebildet und erstreckt sich von dem Basisabschnitt 71 in der Vorwärtsrichtung nach außen, sodass eine vordere Seitenoberfläche 79 des zylindrischen Abschnitts 73 der Nockenwelle 94 in der axialen Richtung des Führungsglieds 70 gegenüberliegt. Ein Durchgangsloch ist in dem zylindrischen Abschnitt 73 entlang einer Mittelachse des zylindrischen Abschnitts 73 gebildet, sodass der Ausgangsstift 60 in dem Durchgangsloch des Führungsglieds 70 beweglich untergebracht ist und durch dasselbe getragen wird.

Die bewegliche Einheit 14 ist aus dem Permanentmagneten 40, der hinteren Platte 44, der vorderen Platte 45 und dem Ausgangsstift 60 zusammengesetzt. Die bewegliche Einheit 14 wird durch das Führungsglied 70 beweglich getragen, um in der axialen Richtung beweglich zu sein.

Der Permanentmagnet 40 ist in einer Scheibenplattenform in einer Ebene senkrecht zu der axialen Richtung des Ausgangsstifts 60 gebildet und in der axialen Richtung magnetisiert, sodass unterschiedliche magnetische Pole bei jeder von axialen Endoberflächen desselben erscheinen.

Wie in 5 gezeigt ist, ist beispielsweise die axiale Endoberfläche des Permanentmagneten 40 auf einer hinteren Seite desselben, die der hinteren Platte 44 gegenüberliegt, als ein N-Pol magnetisiert, während die andere axiale Endoberfläche auf einer vorderen Seite desselben, die der vorderen Platte 45 gegenüberliegt, als ein S-Pol magnetisiert ist. Die Magnetisierungsrichtung kann umgekehrt sein.

Ein Ausgangsstifteinführungsloch 401 ist in dem Permanentmagneten 40 entlang einer Mittelachse „O” desselben (5) gebildet, sodass das hintere Ende 61 des Ausgangsstifts 60 durch das Ausgangsstifteinführungsloch 401 eingeführt ist.

Ein Neodym-Magnet wird beispielsweise als der Permanentmagnet 40 verwendet. Der Neodym-Magnet ist ein geformtes gesintertes Erzeugnis, das Neodym (Nd), Eisen (Fe) und Bor (B) als Hauptanteile aufweist. Der Neodym-Magnet ist ein gesintertes Erzeugnis, das aus Kristallkörnern zusammengesetzt ist. Der Neodym-Magnet entspricht einem brüchigen Material, da dasselbe ein kleines Gleiten des Kristalls hat.

Die hintere Platte 44 ist aus einem weichmagnetischen Material hergestellt und die vordere Seitenoberfläche derselben ist mit einer hinteren Seitenoberfläche des Permanentmagneten 40 verbunden.

Eine periphere Außenoberfläche der hinteren Platte 44 liegt der peripheren Innenoberfläche des Jochs 35 in der radialen Richtung gegenüber.

Ein Ausgangsstifteinführungsloch 441 ist ähnlicherweise in der hinteren Platte 44 gebildet, sodass das hintere Ende 61 des Ausgangsstifts 60 durch das Ausgangsstifteinführungsloch 441 eingeführt ist.

Die vordere Platte 45 ist aus einem weichmagnetischen Material hergestellt und die hintere Seitenoberfläche derselben ist mit einer vorderen Seitenoberfläche des Permanentmagneten 40 verbunden.

Eine periphere Außenoberfläche der vorderen Platte 45 liegt der peripheren Innenoberfläche des Jochs 35 in der radialen Richtung gegenüber.

Ein Ausgangsstifteinführungsloch 451 ist ähnlicherweise in der vorderen Platte 45 gebildet, sodass das hintere Ende 61 des Ausgangsstifts 60 durch das Ausgangsstifteinführungsloch 451 eingeführt ist.

Der Ausgangsstift 60 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und in dem Führungsglied 70 beweglich untergebracht. Der Ausgangsstift 60 ist aus dem magnetischen Material, beispielsweise viel Kohlenstoff und Chrom enthaltendem Stahl, hergestellt. Eine höhere Festigkeit kann durch eine Wärmebehandlung erhalten werden. Der Ausgangsstift 60 kann aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt sein, um einen magnetischen Kurzschluss zu verhindern.

Der Ausgangsstift 60 ist in der axialen Richtung von dem hinteren Ende 61 zu dem vorderen Ende 64 und umgekehrt beweglich.

Der Ausgangsstift 60 ist durch das Ausgangsstifteinführungsloch 441 der hinteren Platte 44 eingeführt, sodass eine hintere Seitenoberfläche 611 des hinteren Endes 61 zu dem Stator 32 nach außen freiliegt. Der Ausgangsstift 60 ist an der hinteren Platte 44 fixiert. Das hintere Ende 61 des Ausgangsstifts 60 ist durch jedes der Ausgangsstifteinführungslöcher 451, 401 und 441 der vorderen Platte 45, des Permanentmagneten 40 und der hinteren Platte 44 eingeführt. Das hintere Ende 61 des Ausgangsstifts 60 hat einen konstanten Außendurchmesser.

Das vordere Ende 64 des Ausgangsstifts 60 hat einen kleineren Außendurchmesser, sodass das vordere Ende 64 in die spiralförmige Nut 511 betrieblich eingeführt ist und mit derselben im Eingriff ist.

Ein Betrieb des Aktuators 101 wird erläutert.

Der Aktuator 101 ist an dem Fixierungsloch 92 des Maschinenkopfes 90 fixiert, und der Ausgangsstift 60 wirkt auf die Nockenwelle 94 der ventilhubanpassenden Vorrichtung 50. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf eine Bewegung des Ausgangsstifts 60 in einer Richtung näher zu der Nockenwelle 94 als „sich in der Vorwärtsrichtung bewegend” Bezug genommen, während auf die Bewegung des Ausgangsstifts 60 in einer entgegengesetzten Richtung weg von der Nockenwelle 94 als „sich in der Rückwärtsrichtung bewegend” Bezug genommen ist.

Wie in 4 gezeigt ist, wird die Nockenwelle 94 um die Drehachse „C” derselben gedreht. Wenn der Ausgangsstift 60 einer Seite eines kurzen Radius „Ra” der Nockenwelle 94 gemäß der Drehung der Nockenwelle 94 gegenüberliegt, wird der Ausgangsstift 60 durch eine elektromagnetische Kraft, die durch die Spule 31 erzeugt wird, in der Vorwärtsrichtung bewegt. In dieser Situation wird das vordere Ende 64 des Ausgangsstifts 60 mit der spiralförmigen Nut 511 in Eingriff gebracht, und die ventilhubanpassende Vorrichtung passt die Hubmenge L1 oder L2 der Einlassventilhubeinheit 52 gemäß der Drehung des Gleitstücks 51 an.

Wie in 3 gezeigt ist, wird der Ausgangsstift 60 durch das Drehmoment der Nockenwelle 94 in die Rückwärtsrichtung zurückgedrückt, wenn die Nockenwelle 94 von einer Position von 4, in der das vordere Ende 64 des Ausgangsstifts 60 mit der Nockenwelle 94 in Berührung ist, zu einer Position von 3, in der der Ausgangsstift 60 einer Seite eines langen Radius „Rb” der Nockenwelle 94 gegenüberliegt, gedreht wird. Auf eine Position des Ausgangsstifts 60, die um einen Rückziehaxialhub „Lu” von einer Rückwärtsgrenzposition getrennt ist, ist als eine zurückgezogene Position Bezug genommen. Bei der Rückwärtsbewegung des Ausgangsstifts 60 von der zurückgezogenen Position zu der Rückwärtsgrenzposition wird der Ausgangsstift 60 durch die magnetische Kraft des Permanentmagneten 40 des Aktuators 101 in der Rückwärtsrichtung bewegt.

Ein Betrieb der Spule 31 wird erläutert.

Die bewegliche Einheit 14 wird durch eine magnetisch anziehende Kraft des Permanentmagneten 40, die zwischen der hinteren Platte 44 und dem dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitt 34 des Stators 32 erzeugt wird, wenn die Spule 31 nicht mit einer elektrischen Leistung versorgt wird, bei der Rückwärtsgrenzposition gehalten. Die magnetisch anziehende Kraft ist so ausgelegt, um ausreichend groß zu sein, um die bewegliche Einheit 14 durch den Rückziehaxialhub „Lu” von der zurückgezogenen Position zu der Rückwärtsgrenzposition zu bewegen.

Wie durch gestrichelte Pfeile in 5 angegeben ist, wird eine magnetische Schaltung ϕM erzeugt, wenn die bewegliche Einheit 14 durch die magnetisch anziehende Kraft des Permanentmagneten 40 bei der Rückwärtsgrenzposition derselben gehalten wird.

Bei der magnetischen Schaltung ϕM geht der magnetische Fluss durch den N-Pol des Permanentmagneten 40, die hintere Platte 44, den Stator 32, das Joch 35, die vordere Platte 45 und den S-Pol des Permanentmagneten 40.

Wenn die Spule 31 mit der elektrischen Leistung versorgt wird, erzeugt die Spule 31 ein elektromagnetisches Feld, wobei eine Richtung eines magnetischen Flusses desselben derselben des magnetischen Felds, das durch den Permanentmagneten 40 erzeugt wird, entgegengesetzt ist. Das elektromagnetische Feld, das durch die Spule 31 erzeugt wird, hat beispielsweise an einer hinteren Seite des Stators 32 (einer Seite näher zu dem Verbinder 17) einen S-Pol und an einer vorderen Seite des Stators 32 (das heißt, dem dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitt 34) einen N-Pol. Eine Wicklungsrichtung der Spule 31 oder eine Richtung einer Versorgung mit einem elektrischen Strom ist so ausgelegt, dass die Spule 31 das vorhergehende elektromagnetische Feld entgegengesetzt zu dem magnetischen Feld des Permanentmagneten 40 erzeugt.

Wenn das elektromagnetische Feld entgegengesetzt zu dem magnetischen Feld des Permanentmagneten 40 erzeugt wird, erscheint die gleiche magnetische Polarität bei sowohl der hinteren Platte 44 als auch dem dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitt 34 des Stators 32. Als ein Resultat wird zwischen der hinteren Platte 44 und dem dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitt 34 des Stators 32 eine magnetische Abstoßungskraft erzeugt. Die bewegliche Einheit 14 wird durch die magnetische Abstoßungskraft in der Vorwärtsrichtung von der Rückwärtsgrenzposition bewegt.

Wie im Vorhergehenden erläutert ist, ist der elektromagnetische Aktuator in der Technik bekannt, wie er beispielsweise in der EP1913605B1 offenbart ist, wobei der verengte Abschnitt (der Abschnitt eines kleinen Durchmessers) an der Außenperipherie des Ausgangsstifts, der entlang des Führungsglieds beweglich ist, gebildet ist.

23A zeigt einen elektromagnetischen Aktuator 900 als ein Vergleichsbeispiel, das zum Stand der Technik gehört. Eine Spule 901, die in einem Spulenkörper 905 untergebracht ist, erzeugt eine elektromagnetische Kraft. Eine beweglich Einheit 903, die einen Permanentmagneten 902 hat, wird durch die elektromagnetische Kraft bewegt, sodass ein Ausgangsstift 914, der mit einem Stator 906 betrieblich in Berührung ist, von dem Stator 906 getrennt wird. Ein verengter Abschnitt 907 ist in dem Ausgangsstift 904 auf eine solche Art und Weise gebildet, dass ein Außendurchmesser eines mittleren Teils des Ausgangsstifts 904 reduziert ist. Auf einen anderen verbleibenden Teil des Ausgangsstifts 904 als der verengte Abschnitt 907 ist als ein gerader Abschnitt 909 Bezug genommen, wobei ein Außendurchmesser desselben größer als derselbe des verengten Abschnitts 907 ist. Ein radialer Zwischenraum zwischen dem Ausgangsstift 904 und einem Ausgangsstiftführungsabschnitt 908, der mit einem Joch eine Einheit bildend gebildet ist, wird bei dem verengten Abschnitt 907 größer.

Wie in 23B gezeigt ist, erhöht sich, wenn der Ausgangsstift 904 in der Vorwärtsrichtung bewegt wird, ein Gebiet einer Gleitoberfläche 910, die zwischen dem geraden Abschnitt 909 und dem Ausgangsstiftführungsabschnitt 908 gebildet ist. Wenn sich das Gebiet der Gleitoberfläche 910 erhöht, wird ein Gebiet eines kleinen radialen Zwischenraums zwischen dem geraden Abschnitt 909 und dem Ausgangsstiftführungsabschnitt 908 entsprechend größer. In einer Strömung eines viskosen Fluids, wie zum Beispiel Öl, erhöht sich aufgrund des Poiseuille-Gesetzes ein Viskositätswiderstand (engl.: viscosity resistance) in einem Strömungskanal, der einen kleinen Raum (einen kleinen Zwischenraum) hat. Der Viskositätswiderstand des Öls, das in dem kleinen radialen Zwischenraum zwischen dem geraden Abschnitt 909 und dem Ausgangsstiftführungsabschnitt 908 strömt, erhöht sich daher ohne weiteres, und dadurch erhöht sich ein Gleitwiderstand zwischen dem Ausgangsstift 904 und dem Ausgangsstiftführungsabschnitt 908. Ein Ansprechen des Ausgangsstifts 904 verringert sich dementsprechend.

Gemäß dem Aktuator 101 des vorliegenden Ausführungsbeispiels erfährt jedoch der Ausgangsstift 60 keinen ungünstigen Effekt, der durch die Bewegung des Ausgangsstifts 60 verursacht wird, und dadurch wird das Ansprechen des Ausgangsstifts 60 verbessert, wie es im Folgenden erläutert ist.

Wie in 6 gezeigt ist, hat das Führungsglied 70 einen ersten lagernden Abschnitt 74 und einen zweiten lagernden Abschnitt 75 auf eine solche Art und Weise, dass ein radial nach außen gehend vertiefter Abschnitt 78 zwischen den ersten und den zweiten lagernden Abschnitten 74 und 75 gebildet ist. Der radial nach außen gehend vertiefte Abschnitt 78 ist in einer radial nach außen gehenden Richtung des Führungsglieds 70 vertieft.

Der erste lagernde Abschnitt 74 ist an einer peripheren Innenoberfläche des Führungsglieds 70 bei einer hinteren Seite desselben (einer Seite näher zu dem hinteren Ende 61 des Ausgangsstifts 60) gebildet, während der zweite lagernde Abschnitt 75 an der peripheren Innenoberfläche des Führungsglieds 70 bei einer vorderen Seite desselben (einer Seite näher zu dem vorderen Ende 64 des Ausgangsstifts 60) gebildet ist.

Jeder der ersten und zweiten lagernden Abschnitte 74 und 75 springt von der peripheren Innenoberfläche des zylindrischen Abschnitts 73 des Führungsglieds 70 in einer radial nach innen gehenden Richtung vor, um den Ausgangsstift 60 beweglich zu tragen.

Jeder der ersten und zweiten lagernden Abschnitte 74 und 75 ist mit dem zylindrischen Abschnitt 73 eine Einheit bildend gebildet.

Ein erster radialer Zwischenraum 76 ist zwischen dem ersten lagernden Abschnitt 74 und einem geraden Hinterseitenabschnitt 66 (einem Abschnitt 66 eines großen Durchmessers) des Ausgangsstifts 60 auf einer Seite zu dem hinteren Ende 61 gebildet, während ein zweiter radialer Zwischenraum 77 zwischen dem zweiten lagernden Abschnitt 75 und einem geraden Vorderseitenabschnitt 68 (einem Abschnitt 68 eines großen Durchmessers) des Ausgangsstifts 60 auf einer Seite zu dem vorderen Ende 64 gebildet ist.

Jeder der ersten und zweiten radialen Zwischenräume 76 und 77 entspricht einem Abschnitt, bei dem ein radialer Zwischenraum zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem zylindrischen Abschnitt 73 des Führungsglieds 70 minimiert ist. In 6 ist jeder der ersten und zweiten radialen Zwischenräume 76 und 77 für den Zweck eines Erläuterns derselben vergrößert.

Eine erste Oberfläche 741 eines axialen Endes, die an einer vorderen Seite des ersten lagernden Abschnitts 74 gebildet ist, ist mit einer konischen Oberfläche gebildet.

Die erste Oberfläche 741 eines axialen Endes ist hinsichtlich der Mittelachse des zylindrischen Abschnitts 73 in der Vorwärtsrichtung des Ausgangsstifts 60 geneigt. Die erste Oberfläche 741 eines axialen Endes ist mit anderen Worten in einer abgeschrägten Form gebildet, sodass sich ein Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 73 in der Vorwärtsrichtung erhöht. Die erste Oberflächen 741 eines axialen Endes sind hinsichtlich der Mittelachse des zylindrischen Abschnitts 73 in dem Querschnitt desselben zueinander symmetrisch.

Der erste lagernde Abschnitt 74 hat eine erste radial innere Ecke 742, die sich bei einer Position der vorderen Seite des ersten lagernden Abschnitts 74 befindet.

Wie in 7 gezeigt ist, ist die erste radial innere Ecke 742 mit einer gekrümmten Oberfläche gebildet.

Eine zweite Oberfläche 751 eines axialen Endes, die an einer hinteren Seite des zweiten lagernden Abschnitts 75 gebildet ist, ist ähnlicherweise mit einer konischen Oberfläche gebildet.

Die zweite Oberfläche 751 eines axialen Endes ist hinsichtlich der Mittelachse des zylindrischen Abschnitts 73 in der Vorwärtsrichtung des Ausgangsstifts 60 geneigt. Die zweite Oberfläche 751 eines axialen Endes ist mit anderen Worten in einer abgeschrägten Form gebildet, sodass sich der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 73 in der Vorwärtsrichtung verringert. Die zweiten Oberflächen 751 eines axialen Endes sind ähnlicherweise hinsichtlich der Mittelachse des zylindrischen Abschnitts 73 in dem Querschnitt desselben zueinander symmetrisch.

Auf eine zu dem ersten lagernden Abschnitt 74 ähnliche Art und Weise hat der zweite lagernde Abschnitt 75 eine zweite radial innere Ecke 752, die sich bei einer Position einer hinteren Seite des zweiten lagernden Abschnitts 75 befindet. Die zweite radial innere Ecke 752 ist mit einer gekrümmten Oberfläche gebildet.

Ein radial nach innen gehend vertiefter Abschnitt 65 ist in einem mittleren Abschnitt des Ausgangsstiftes 60 gebildet. Der vertiefte Abschnitt 65 ist durch Vertiefen eines Teils der peripheren Außenoberfläche des Ausgangsstifts 60 in der radial nach innen gehenden Richtung gebildet, sodass ein Außendurchmesser des radial nach innen gehend vertieften Abschnitts 65 kleiner als derselbe der geraden Abschnitte 66 und 68 ist. Auf den radial nach innen gehend vertieften Abschnitt 65 ist ferner als ein Abschnitt eines kleinen Durchmessers Bezug genommen.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein radial nach innen gehend vertiefter Abschnitt 65 gebildet. Mehrere radial nach innen gehend vertiefte Abschnitte können jedoch an der peripheren Außenoberfläche des Ausgangsstifts 60 gebildet sein.

Eine Hinterseitenoberfläche 651 eines axialen Endes ist in dem Ausgangsstift auf einer hinteren Seite des radial nach innen gehend vertieften Abschnitts 65 gebildet. Die Hinterseitenoberfläche 651 eines axialen Endes ist mit einer konischen Oberfläche gebildet, sodass die Hinterseitenoberfläche 651 eines axialen Endes hinsichtlich der Mittelachse des Ausgangsstifts 60 in der Vorwärtsrichtung des Ausgangsstifts 60 geneigt ist. Die Hinterseitenoberfläche 651 eines axialen Endes ist mit anderen Worten in einer abgeschrägten Form gebildet, sodass sich ein Außendurchmesser der Hinterseitenoberfläche 651 eines axialen Endes in der Vorwärtsrichtung verringert. Die Hinterseitenoberflächen 651 eines axialen Endes sind hinsichtlich der Mittelachse des Ausgangsstifts 60 in dem Querschnitt desselben zueinander symmetrisch.

Auf eine zu der Hinterseitenoberfläche 651 eines axialen Endes ähnliche Art und Weise ist eine Vorderseitenoberfläche 652 eines axialen Endes in dem Ausgangsstift 60 auf einer vorderen Seite des radial nach innen gehend vertieften Abschnitts 65 gebildet. Die Vorderseitenoberfläche 652 eines axialen Endes ist mit einer konischen Oberfläche gebildet, sodass die Vorderseitenoberfläche 652 eines axialen Endes hinsichtlich der Mittelachse des Ausgangsstifts 60 in der Vorwärtsrichtung des Ausgangsstifts 60 geneigt ist. Die Vorderseitenoberfläche 652 eines axialen Endes ist mit anderen Worten in einer abgeschrägten Form gebildet, sodass sich ein Außendurchmesser der Vorderseitenoberfläche 652 eines axialen Endes in der Vorwärtsrichtung erhöht. Die Vorderseitenoberflächen 652 eines axialen Endes sind ähnlicherweise hinsichtlich der Mittelachse des Ausgangsstifts 60 in dem Querschnitt desselben zueinander symmetrisch.

Eine radial äußere Hinterseitenecke 653 ist an der peripheren Außenoberfläche des Ausgangsstifts 60 zwischen dem geraden Hinterseitenabschnitt 66 des hinteren Endes 61 und der Hinterseitenoberfläche 651 eines axialen Endes gebildet. Auf eine ähnliche Art und Weise ist eine radial äußere Vorderseitenecke 654 an der peripheren Außenoberfläche des Ausgangsstifts 60 zwischen dem geraden Vorderseitenabschnitt 68 des vorderen Endes 64 und der Vorderseitenoberfläche 652 eines axialen Endes gebildet.

Auf eine zu den radial inneren Ecken 742 und 752 ähnliche Art und Weise ist jede der radial äußeren Hinterseiten- und Vorderseitenecken 653 und 654 mit einer gekrümmten Oberfläche gebildet.

Bei dem Ausgangsstift 60 und dem Führungsglied 70 ist ein dritter Zwischenraumabstand „G3” so gestaltet, um um mehr als das Doppelte größer als ein erster Zwischenraumabstand „G1” zu sein (G3 > 2 × G1).

Der dritte Zwischenraumabstand „G3” ist zusätzlich so gestaltet, um um mehr als das Doppelte größer als ein zweiter Zwischenraumabstand „G2” zu sein (G3 > 2 × G2).

Der erste Zwischenraumabstand „G1” ist ein radialer Abstand zwischen dem ersten lagernden Abschnitt 74 und dem geraden Hinterseitenabschnitt 66 des Ausgangsstifts 60 auf der Seite des hinteren Endes 61.

Der zweite Zwischenraumabstand „G2” ist ein radialer Abstand zwischen dem zweiten lagernden Abschnitt 75 und dem geraden Vorderseitenabschnitt 68 des Ausgangsstifts 60 auf der Seite des vorderen Endes 64.

Der dritte Zwischenraumabstand „G3” ist ein radialer Abstand zwischen dem radial nach innen gehend vertieften Abschnitt 65 des Ausgangsstifts 60 und dem radial nach außen gehend vertieften Abschnitt 78 des Führungsglieds 70.

In einem Anfangszustand des Ausgangsstifts, das heißt in einem Zustand, dass der Ausgangsstift 60 noch nicht in der Vorwärtsrichtung bewegt wurde, und sich der Ausgangsstift 60 bei der Rückwärtsgrenzposition befindet, befindet sich die erste radial innere Ecke 742 des ersten lagernden Abschnitts 74 bei einer solchen axialen Position, bei der die erste radial innere Ecke 742 der radial äußeren Hinterseitenecke 653 des Ausgangsstifts 60 in der radialen Richtung gegenüberliegt. In der vorliegenden Offenbarung umfasst die Ausdrucksweise „gegenüberliegend” nicht nur einen Zustand, dass die erste radial innere Ecke 742 und die radial äußere Hinterseitenecke 653 einander in der radialen Richtung genau gegenüberliegen, sondern ferner einen Zustand, dass beide Ecken 742 und 653 einander in der radialen Richtung mit einem bestimmten Fehler innerhalb eines vernünftigen Fehlerbereichs gegenüberliegen.

Wie in 8 gezeigt ist, befindet sich, wenn der Ausgangsstift 60 zu der Vorwärtsgrenzposition desselben bewegt wird, die erste radial innere Ecke 742 des ersten lagernden Abschnitts 74 relativ bei einer axialen Position, die von der radial äußeren Hinterseitenecke 653 in der axialen Richtung zu dem hinteren Ende 61 des Ausgangsstifts 60 axial weg ist.

Die erste radial innere Ecke 742 liegt mit anderen Worten der peripheren Außenoberfläche des geraden Abschnitts 66 des Ausgangsstifts 60 auf der Seite des hinteren Endes 61 gegenüber.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen beide der ersten und zweiten lagernden Abschnitte 74 und 75 immer in der radialen Richtung nicht dem radial nach innen gehend vertieften Abschnitt 65 (dem Abschnitt eines kleinen Durchmessers) gegenüber, sondern dem geraden Hinterseiten- oder Vorderseitenabschnitt 66 oder 68 (dem Abschnitt eines großen Durchmessers).

(Vorteile)

  • (1) Das Führungsglied 70 hat den ersten lagernden Abschnitt 74 und den zweiten lagernden Abschnitt 75, zwischen denen der radial nach außen gehend vertiefte Abschnitt 78 gebildet ist. Gemäß der vorhergehenden Struktur haben ein erster Gleitabschnitt 67a zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem ersten lagernden Abschnitt 74 sowie ein zweiter Gleitabschnitt 67b zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem zweiten lagernden Abschnitt 75 ein konstantes Gleitoberflächengebiet, selbst wenn der Ausgangsstift 60 in der axialen Richtung bewegt wird. Der Ausgangsstift 60 erfährt mit anderen Worten keinen Einfluss der Bewegung des Ausgangsstifts 60 im Zusammenhang mit einer Änderung des Gleitoberflächengebiets. Es ist dementsprechend möglich, das Gleitoberflächengebiet bei den ersten und zweiten lagernden Abschnitten 74 und 75 zu minimieren, ohne einen Einfluss der Bewegung des Ausgangsstifts 60 zu erfahren.

Da jeder der ersten und zweiten radialen Zwischenräume 76 und 77 kleiner gemacht werden kann, kann eine Erhöhung eines Viskositätswiderstands des Öls, das in die ersten und zweiten radialen Zwischenräume 76 und 77 strömt, unterdrückt werden. Der Gleitwiderstand zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem Führungsglied 70 kann dementsprechend reduziert werden, um dadurch das Bewegungsansprechen des Ausgangsstifts 60 zu verbessern.

  • (2) Da der radial nach innen gehend vertiefte Abschnitt 65 an der peripheren Außenoberfläche des Ausgangsstifts 60 gebildet ist, kann ein Einsaugen des Öls unterdrückt werden, wenn der Ausgangsstift 60 bewegt wird. Der Viskositätswiderstand des Öls wird dadurch reduziert. Der Gleitwiderstand zwischen dem Ausgangstift 60 und dem Führungsglied 70 kann dementsprechend weiter reduziert werden.

Wie in 9 gezeigt ist, in der der radial nach innen gehend vertiefte Abschnitt 65 nicht in dem Ausgangsstift 60 gebildet ist, wird das Öl in einer Richtung entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung des Ausgangsstifts 60 gesaugt, wenn der Ausgangsstift 60 in der axialen Richtung bewegt wird. Der Gleitwiderstand wird durch das Einsaugen des Öls erhöht. In 9 und 10 ist ein Teil des strömenden Öls durch eine Punktschraffur angegeben.

Wie in 10 gezeigt ist, in der der radial nach innen gehend vertiefte Abschnitt 65 an der peripheren Außenoberfläche des Ausgangsstifts 60 gebildet ist, kann das Öl ohne weiteres in der gleichen Richtung wie die Bewegungsrichtung des Ausgangsstifts 60 strömen. Als ein Resultat kann das Einsaugen des Öls verhindert werden. Der Viskositätswiderstand des Öls wird dadurch reduziert, um dadurch den Gleitwiderstand zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem Führungsglied 70 zu reduzieren.

  • (3) Jede der ersten und zweiten Oberflächen 741 und 751 eines axialen Endes der ersten und zweiten lagernden Abschnitte 74 und 75 sowie jede der Hinterseiten- und Vorderseitenoberflächen 651 und 652 eines axialen Endes des Ausgangsstifts 60 ist mit der konischen Oberfläche gebildet. Jede der ersten und zweiten radial inneren Ecken 742 und 752 der ersten und zweiten lagernden Abschnitte 74 und 75 sowie jede der radial äußeren Hinterseiten- und Vorderseitenecken 653 und 654 ist zusätzlich mit der gekrümmten Oberfläche gebildet. Gemäß der vorhergehenden Struktur kann das Öl ruhig strömen, wenn der Ausgangsstift 60 in der axialen Richtung bewegt wird. Das Einsaugen des Öls kann unterdrückt werden, und dadurch kann die Erhöhung des Gleitwiderstands unterdrückt werden.

Wenn zusätzlich der Ausgangsstift 60 in der axialen Richtung bewegt wird, wird der Fluiddruck des Öls in der radialen Richtung gänzlich an den Ausgangsstift 60 und das Führungsglied 70 angelegt. Als ein Resultat können der erste radiale Zwischenraumabstand „G1” und/oder der zweite radiale Zwischenraumabstand „G2” angeglichen werden. Es ist mit anderen Worten möglich, eine Situation zu vermeiden, dass der erste radiale Zwischenraumabstand „G1” und/oder der zweite radiale Zwischenraumabstand „G2” lokal kleiner wird. Es ist daher möglich, die Erhöhung des Viskositätswiderstands des Öls, das in den ersten und/oder den zweiten radialen Zwischenraum 76 und/oder 77 strömt, zu verhindern.

  • (4) Wenn der Ausgangsstift 60 in dem Anfangszustand desselben ist, stimmt die axiale Position der ersten radial inneren Ecke 742 des ersten lagernden Abschnitts 74 mit der axialen Position der radial äußeren Hinterseitenecke 653 des Ausgangsstifts 60 überein.

Ein axialer Abstand zwischen den radial äußeren Hinterseiten- und Vorderseitenecken 653 und 654 des Ausgangsstifts 60 ist zusätzlich gestaltet, um kleiner als ein axialer Abstand zwischen den ersten und zweiten radial inneren Ecken 742 und 752 des Führungsglieds 70 zu sein.

Das Gleitoberflächengebiet des ersten Gleitabschnitts 67a zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem ersten lagernden Abschnitt 74 sowie das Gleitoberflächengebiet des zweiten Gleitabschnitts 67b zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem zweiten lagernden Abschnitt 75 sind daher konstant, selbst wenn der Ausgangsstift 60 in der axialen Richtung bewegt wird.

  • (5) Wenn der Ausgangsstift 60 in der Vorwärtsrichtung bewegt wird, befindet sich die axiale Position der ersten radial inneren Ecke 742 des ersten lagernden Abschnitts 74 in einem axialen Bereich zwischen der radial äußeren Hinterseitenecke 653 des Ausgangsstifts 60 und dem hinteren Ende 61.

Der erste lagernde Abschnitt 74 liegt mit anderen Worten in der radialen Richtung lediglich der peripheren Außenoberfläche des geraden Hinterseitenabschnitts 66 während der axialen Bewegung des Ausgangsstifts 60 gegenüber. Auf eine ähnliche Art und Weise liegt der zweite lagernde Abschnitt 75 in der radialen Richtung lediglich der peripheren Außenoberfläche des geraden Vorderseitenabschnitts 68 während der axialen Bewegung des Ausgangsstifts 60 gegenüber.

Das Gleitoberflächengebiet des ersten Gleitabschnitts 67a zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem ersten lagernden Abschnitt 74 sowie das Gleitoberflächengebiet des zweiten Gleitabschnitts 67b zwischen dem Ausgangsstift 60 und dem zweiten lagernden Abschnitt 75 können daher auf dem kleinen Wert beibehalten werden.

  • (6) Da der Ausgangsstift 60 aus dem magnetischen Material hergestellt ist, kann eine mechanische Festigkeit des Ausgangsstifts 60 höher gemacht werden. Eine Schlagzähigkeit des Ausgangsstifts 60, der mit dem Gleitstück 51 oder der Nockenwelle 94 betrieblich bzw. wirksam in Berührung gebracht wird, kann verbessert werden. Eine Verschleißbeständigkeit des Ausgangsstifts 60, der aufgrund der wiederholten Berührung mit dem Gleitstück 51 oder der Nockenwelle 94 verschlissen wird, kann zusätzlich verbessert werden.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Ein elektromagnetischer Aktuator 102 eines zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem Aktuator 101 des ersten Ausführungsbeispiels in einer Position des ersten lagernden Abschnitts und einer Position des radial nach innen gehend vertieften Abschnitts.

Wie in 11 gezeigt ist, befindet sich die erste radial innere Ecke 742 des ersten lagernden Abschnitts 74 bei einer Position, die von der radial äußeren Hinterseitenecke 653 des Ausgangsstifts 60 in der Rückwärtsrichtung zu dem hinteren Ende 61 des Ausgangsstifts 60 axial getrennt ist, wenn der Ausgangsstift 60 in der Anfangsposition desselben ist. Die zu dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen Vorteile können ebenfalls bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden.

(Drittes Ausführungsbeispiel)

Ein elektromagnetischer Aktuator 103 eines dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem Aktuator 101 des ersten Ausführungsbeispiels in einer Struktur der feststehenden Einheit und einer Struktur der beweglichen Einheit.

Wie in 12 gezeigt ist, hat der Aktuator 103 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die feststehende Einheit 113 und die bewegliche Einheit 114.

Die bewegliche Einheit 114 hat einen Ausgangsstift 160 und einen Anker 180.

Der Anker 180 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und hat an einer vorderen Seite einen verbindenden Abschnitt 181 und an einer hinteren Seite einen Flanschabschnitt 182 (einen einem Magneten gegenüberliegenden Abschnitt 182). Der Anker 180 ist in der axialen Richtung zusammen mit dem Ausgangstift 160 beweglich.

Ein Hauptteil des Ankers 180 befindet sich in einem Raum einer radialen Innenseite einer Spule 131.

Der verbindende Abschnitt 181 hat ein verbindendes Loch 183, das sich in der axialen Richtung erstreckt und ein Bodenende hat. Das hintere Ende 61 des Ausgangsstifts 160 ist in das verbindende Loch 183 eingeführt, sodass der Ausgangsstift 160 mit dem Anker 180 fest verbunden ist.

Der dem Magneten gegenüberliegende Abschnitt 182 ist an einem axialen Ende des Ankers 180 gebildet, das ein Hinterseitenende abgewandt von dem verbindenden Abschnitt 181 in der axialen Richtung ist. Ein Außendurchmesser des dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitts 182 ist relativ groß und liegt einer vorderen Platte 145 der feststehenden Einheit 113 mit einem großen Oberflächengebiet gegenüber.

Eine Nut 184 ist in einer Hinterseitenoberfläche des dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitts 182 gebildet.

Die Nut 184 ist in einer ringförmigen Form in einer Ebene senkrecht zu der axialen Richtung des Ausgangsstifts 160 gebildet. Die Nut 184 hat einen Querschnitt einer trapezoidförmigen Form in einer Ebene, die sich in der axialen Richtung erstreckt. Die Nut 184 kann in einer kreisförmigen Form oder einer polygonalen Form in der Ebene senkrecht zu der axialen Richtung gebildet sein. Die Form der Nut 184 ist nicht auf die vorhergehenden Formen begrenzt.

Ein gegenüberliegendes Oberflächengebiet zwischen der vorderen Platte 145 und dem dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitt 182 des Ankers 180 ist aufgrund der Nut 184 kleiner gemacht. In einem Fall, dass Öl bei dem Aktuator 103 als Schmiermittel verwendet wird, kann, da eine Haftkraft durch das Öl zwischen der vorderen Platte 145 und dem Anker 180 reduziert werden kann, ein Beginn einer Bewegung des Ankers 180 ruhig vorgenommen werden.

Ein axiales Loch 185, das sich in der axialen Richtung erstreckt, ist zusätzlich in dem Anker 180 gebildet. Ein Luftwiderstand kann durch das axiale Loch 185 reduziert werden, wenn der Anker 180 in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung bewegt wird. Als ein Resultat kann der Anker 180 in der Vorwärts- oder der Rückwärtsrichtung ruhig bewegt werden.

Die feststehende Einheit 113 ist aus der Spule 131, einem Joch 135, einem Permanentmagneten 140, der vorderen Platte 145, einer hinteren Platte 144, einem Anschlagglied 146, das als ein Fixierungsglied funktioniert, einer Vorderseitenendplatte 148 und so weiter zusammengesetzt.

Eine Wicklung ist auf eine Außenperipherie eines Spulenkörpers 130 der Spule 131 gewickelt. Die Spule 131 erzeugt ein elektromagnetisches Feld, wenn die Spule 131 von der äußeren Leistungsquelle (nicht gezeigt) mit einer elektrischen Leistung versorgt wird.

Der Spulenkörper 130, in den der Anker 180 beweglich eingeführt ist, ist aus Harz zum Isolieren der Wicklung der Spule 131 von dem Anker 180 hergestellt.

Das Joch 135 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und in einer zylindrischen Form gebildet, die koaxial zu der beweglichen Einheit 114 ist. Das Joch 135 bringt die bewegliche Einheit 114, die Spule 131, den Permanentmagneten 140, die hintere Platte 144, die vordere Platte 145, das Anschlagglied 146 und die Vorderseitenendplatte 148 unter.

Ein Magnetismus wird zwischen dem Anker 180 und dem Joch 135 bei solchen Abschnitten übertragen, bei denen der Anker 180 und das Joch 135 miteinander in Berührung sind oder einander nahe sind. Das Joch 135 bildet eine magnetische Schaltung, in der der magnetische Fluss durch den Anker 180, die hintere Platte 144 und die Vorderseitenendplatte 148 geht.

Das Joch 135 hat ein Führungsglied 170 und den Flansch 39, die miteinander eine Einheit bildend gebildet sind.

Das Führungsglied 170 hat einen Basisabschnitt 171, einen zylindrischen Abschnitt 173, einen ersten lagernden Abschnitt 174 und einen zweiten lagernden Abschnitt 175.

Ein radial nach außen gehend vertiefter Abschnitt 178 ist an einer peripheren Innenoberfläche des zylindrischen Abschnitts 173 zwischen den ersten und zweiten lagernden Abschnitten 174 und 175 gebildet.

Der Permanentmagnet 140 ist in der axialen Richtung auf eine solche Art und Weise magnetisiert, dass das axiale Ende des Permanentmagneten 140 auf einer Seite zu der vorderen Platte 145 als ein N-Pol magnetisiert ist, während das andere axiale Ende auf einer Seite zu der hinteren Platte 144 als ein S-Pol magnetisiert ist. Die Magnetisierung des Permanentmagneten 40 kann umgekehrt sein. Ein Anschlageinführungsloch 401 ist in dem Permanentmagneten 140 gebildet, sodass das Anschlagglied 146 durch das Anschlageinführungsloch 401 entlang der Mittelachse des Permanentmagneten 140 eingeführt ist.

Die hintere Platte 144 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und in einem Querschnitt derselben in der Ebene senkrecht zu der Mittelachse des Aktuators 103 in einer ringförmigen Form gebildet. Die hintere Platte 144 ist an einer hinteren Seitenoberfläche des Permanentmagneten 140, das heißt an einer Seite abgewandt von der vorderen Platte 145, fixiert.

Ein Anschlageinführungsloch 441 ist ähnlicherweise in der hinteren Platte 144 gebildet, sodass das Anschlagglied 146 durch das Anschlageinführungsloch 441 eingeführt ist.

Eine periphere Außenoberfläche der hinteren Platte 144 liegt in der radialen Richtung einer peripheren Innenoberfläche des Jochs 135 gegenüber, und beide Oberflächen sind miteinander in Berührung. Die hintere Platte 144 ist durch ein Presseinsatzstück oder Schweißen an dem Joch 135 fixiert.

Auf eine ähnliche Art und Weise ist die vordere Platte 145 aus einem magnetischen Material hergestellt und in dem Querschnitt derselben in einer Ebene senkrecht zu der Mittelachse des Aktuators 103 in einer ringförmigen Form gebildet. Die vordere Platte 145 ist an einer vorderen Seitenoberfläche des Permanentmagneten 140 fixiert.

Ein Anschlageinführungsloch 451 ist ähnlicherweise in der vorderen Platte 145 gebildet, sodass das Anschlagglied 146 durch das Anschlageinführungsloch 451 eingeführt ist.

Das Anschlagglied 146 ist aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt und in einer Stangenform gebildet. Das Anschlagglied 146 ist jeweils durch das Anschlageinführungsloch 451 der vorderen Platte 145, das Anschlageinführungsloch 401 des Permanentmagneten 140 und das Anschlageinführungsloch 441 der hinteren Platte 144 eingeführt. Das Anschlagglied 146 ist aus einem nichtmagnetischen Material, beispielsweise einem Metall aus einem rostfreien Austenit-Stahl, Harz, Gummi oder dergleichen, hergestellt.

Eine Vorderseitenoberfläche des Anschlagglieds 146 liegt der Hinterseitenoberfläche des dem Magneten gegenüberliegenden Abschnitts 182 des Ankers 180 gegenüber. Das Anschlagglied 146 ist in die vordere Platte 145 eingeführt, sodass die Vorderseitenoberfläche des Anschlagglieds 146 zu einem Äußeren freiliegt.

Das Anschlagglied 146 fixiert die vordere Platte 145, den Permanentmagneten 140 und die hintere Platte 144 aneinander, sodass sowohl die vordere Platte 145, der Permanentmagnet 140 als auch die hintere Platte 144 hinsichtlich der beweglichen Einheit 114 stillstehen. Ein kleiner radialer Zwischenraum kann zwischen dem Anschlagglied 146 und dem Permanentmagneten 140 in der radialen Richtung gebildet sein, sodass der Permanentmagnet 140 nicht zerbrochen wird, wenn das Anschlagglied 146 durch das Anschlageinführungsloch 401 des Permanentmagneten 140 eingeführt wird.

Die Vorderseitenendplatte 148 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und in einem Querschnitt derselben in der Ebene senkrecht zu der Mittelachse des Aktuators 103 in einer ringförmigen Form gebildet. Die Vorderseitenendplatte 148 hat ein Ankereinführungsloch 481, durch das der Anker 180 beweglich eingeführt ist.

Die Vorderseitenendplatte 148 befindet sich an einem axialen Ende der Spule 131 auf einer Seite des verbindenden Abschnitts 181 des Ankers 180, sodass die Vorderseitenendplatte 148 an einem axialen Ende des Spulenkörpers 130 auf der Seite des verbindenden Abschnitts 181 fixiert ist.

Eine periphere Außenoberfläche der Vorderseitenendplatte 148 liegt der peripheren Innenoberfläche des Jochs 135 auf einer Seite des Basisabschnitts 171 des Führungsglieds 170 gegenüber, und beide Oberflächen sind miteinander in Berührung. Die Vorderseitenendplatte 148 ist an das Joch 135 fest gepasst. Sowohl das Joch 135, die vordere Platte 145, die hintere Platte 144 als auch die Vorderseitenendplatte 148 sind aus dem magnetischen Material, beispielsweise viel Kohlenstoff und Chrom enthaltendem Stahl, hergestellt.

Bei dem Aktuator 103 des vorliegenden Ausführungsbeispiels, bei dem der Permanentmagnet 140 an dem feststehenden Abschnitt fixiert ist, und der Ausgangsstift 160 hinsichtlich des Permanentmagneten 140 beweglich ist, können die zu dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen Vorteile erhalten werden.

(Modifikationen)

Das vorhergehende erste Ausführungsbeispiel kann beispielsweise auf die folgenden Arten und Weisen modifiziert sein.

  • (i) Wie in 13 gezeigt ist, die einen modifizierten elektromagnetischen Aktuator 104 zeigt, ist lediglich ein lagernder Abschnitt (der erste lagernde Abschnitt 74) in dem zylindrischen Abschnitt 73 des Führungsglieds 70 gebildet. Eine Zahl der lagernden Abschnitte kann alternativ größer als zwei sein. Die zu dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen Vorteile können ungeachtet der Zahl der lagernden Abschnitte bei der Modifikation erhalten werden.
  • (ii) Wie in 14 gezeigt ist, die relevante Abschnitte eines weiter modifizierten elektromagnetischen Aktuators 105 zeigt, wird eine erste Oberfläche 741a eines axialen Endes bei einem ersten lagernden Abschnitt 274 eines Führungsglieds 270 an einer vorderen Seite desselben gebildet. Die erste Oberfläche 741a eines axialen Endes ist durch eine solche umgekehrt abgeschrägte Oberfläche gebildet, dass sich ein Innendurchmesser der umgekehrt abgeschrägten Oberfläche in der Rückwärtsrichtung verringert. Die umgekehrt abgeschrägte Oberfläche ist hinsichtlich der Mittelachse eines zylindrischen Abschnitts 273 des Führungsglieds 270 symmetrisch geneigt.
  • (iii) Wie in 15 gezeigt ist, die relevante Abschnitte eines weiter modifizierten elektromagnetischen Aktuators 106 zeigt, werden sowohl eine erste Oberfläche 741b eines axialen Endes eines ersten lagernden Abschnitts 374 als auch eine zweite Oberfläche 751b eines axialen Endes eines zweiten lagernden Abschnitts 375 durch eine flache Oberfläche gebildet, die sich in einer radialen Richtung eines Führungsglieds 370 erstreckt, das heißt, sich in einer Richtung senkrecht zu einer Mittelachse des Führungsglieds 370 erstreckt.

Jede von Hinterseiten- und Vorderseitenoberflächen 651b und 652b eines axialen Endes, die an beiden axialen Seiten eines radial nach innen gehend vertieften Abschnitts 365 eines Ausgangsstifts 360 gebildet sind, ist zusätzlich ebenfalls durch eine flache Oberfläche gebildet, die sich in einer radialen Richtung des Ausgangsstifts 360 erstreckt, das heißt, sich in einer Richtung senkrecht zu einer Mittelachse des Ausgangsstifts 360 erstreckt.

Bei der vorliegenden Offenbarung umfasst „senkrecht” nicht nur „genau senkrecht”, sondern ferner „fast senkrecht” mit einem bestimmten Fehlerbereich.

  • (iv) Wie in 16 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten elektromagnetischen Aktuator zeigt, sind zwei Aktuatoren 101 des ersten Ausführungsbeispiels miteinander eine Einheit bildend kombiniert. Jeder der Ausgangsstifte 60 hat eine Mittelachse „O1” und „O2”.

Der Aktuator von 16 kann auf eine solche Art und Weise weiter modifiziert sein, dass ein Vorwärtsendteil des Ausgangsstifts bei einer Position exzentrisch von der Mittelachse „O1” oder „O2” angeordnet ist. Bei einer solchen Modifikation ist der Ausgangsstift mit der spiralförmigen Nut, die in der Nockenwelle gebildet ist, nicht im Eingriff, der Vorwärtsendteil des Ausgangsstifts ist jedoch als ein getrennter Teil gebildet, der mit der spiralförmigen Nut der Nockenwelle im Eingriff ist.

  • (v) Wie in 17 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten elektromagnetischen Aktuator 107, der zwei Aktuator-Einheiten hat, zeigt, hat der Aktuator 107 zwei bewegliche Einheiten 801 und 802 und zwei feststehende Einheiten. Jeder der Statoren 861 und 862 der feststehenden Einheiten ist in einer zylindrischen Form gebildet, und ein Mittelloch 871/872 ist in einer Mitte des Stators 861/862 gebildet.

Jeder von Ankerstiften 821 und 822 ist in einer axialen Richtung entlang einer peripheren Innenoberfläche des Mittellochs 871/872 des Stators 861/862 beweglich.

Bei jeder der Aktuator-Einheiten ist eine vordere Platte 831/832 mit dem Ankerstift 821/822 fest verbunden, und ein Antriebsstift 811/812 ist mit der vorderen Platte 831/832 verbunden, sodass der Ankerstift 821/822 und der Antriebsstift 811/812 in der axialen Richtung zusammen beweglich sind. Wenn der Ankerstift 821/822 und der Antriebsstift 811/812 in der Vorwärtsrichtung bewegt werden, wird der Antriebsstift 811/812 mit der spiralförmigen Nut 511 in Eingriff gebracht. Wenn der Ankerstift 821/822 und der Antriebsstift 811/812 in der Rückwärtsrichtung bewegt werden, wird der Antriebsstift 811/812 von der spiralförmigen Nut 511 getrennt.

Der Antriebsstift 811/812 kann mit einem Permanentmagneten 841/842 oder einer hinteren Platte 851/852, die an dem Ankerstift 821/822 fixiert ist, verbunden sein. Der Antriebsstift 811/812 kann mit anderen Worten mit irgendeinem Teil der beweglichen Einheit 801/802 verbunden sein.

Auf den Ankerstift 821/822 und den Antriebsstift 811/812 ist gemeinsam als ein Ausgangsstift Bezug genommen.

Ein radial nach innen gehend vertiefter Abschnitt 813 ist an einer peripheren Außenoberfläche des Antriebsstifts 811/812 gebildet, der in einem Führungsglied 470 beweglich untergebracht ist. Ein erster lagernder Abschnitt 474 und ein zweiter lagernder Abschnitt 475 tragen den Antriebsstift 811/812 beweglich.

Die zu dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen Vorteile können bei der vorliegenden Modifikation ebenfalls erhalten werden.

In 17 ist eine Mittelachse des Ankerstifts 821/822 und eine Mittelachse des Antriebsstifts 811/812 jeweils durch „O1/O2” und „P1/P2” angegeben.

Bei der vorliegenden Modifikation ist es möglich, den Antriebsstift 811/812 (die Mittelachse „P1/P2”) an einer Position, die sich von derselben des Ankerstifts 821/822 (der Mittelachse „O1/O2”) unterscheidet, zu positionieren. Es ist mit anderen Worten möglich, einen Abstand zwischen den zwei Antriebsstiften 811 und 812 kleiner zu machen. Es ist nämlich möglich, den elektromagnetischen Aktuator 107, der zwei Aktuator-Einheiten (zwei bewegliche Einheiten 801 und 802) hat, hinsichtlich der Größe kleiner zu machen.

  • (vi) Wie in 18 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten elektromagnetischen Aktuator 108 zeigt, sind ein erster lagernder Abschnitt 574 und ein zweiter lagernder Abschnitt 575 als von einem zylindrischen Abschnitt 573 eines Führungsglieds 570 getrennte Teile gebildet.

Jeder der ersten und zweiten lagernden Abschnitte 574 und 575 ist in den zylindrischen Abschnitt 573 pressgepasst.

Wie in 19 gezeigt ist, kann zusätzlich lediglich der erste lagernde Abschnitt 574 als ein von dem zylindrischen Abschnitt 573 getrennter Teil gebildet sein.

Wie in 20 gezeigt ist, kann alternativ lediglich der zweite lagernde Abschnitt 575 als ein von dem zylindrischen Abschnitt 573 getrennter Teil gebildet sein.

  • (vii) Wie in 21 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten elektromagnetischen Aktuator 109 zeigt, können ein Basisabschnitt 671 und ein zylindrischer Abschnitt 673 eines Führungsglieds 670 als voneinander getrennte Teile gebildet sein.
  • (viii) Wie in 22 gezeigt ist, die einen weiter modifizierten elektromagnetischen Aktuator 110 zeigt, kann ein Kommunikationsloch 80 in einem zylindrischen Abschnitt 773 eines Führungsglieds 770 gebildet sein, um ein Inneres und ein Äußeres des zylindrischen Abschnitts 773 miteinander zu verbinden. Das Öl kann ohne Weiteres über das Kommunikationsloch 80 in den zylindrischen Abschnitt 773 strömen oder aus demselben strömen.

Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele und/oder Modifikationen begrenzt, kann jedoch auf verschiedene Arten und Weisen weiter modifiziert sein, ohne von einem Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • EP 1913605 B1 [0002, 0085]
  • JP 2013-217265 [0031]