線M的位置的狀態(tài)。與在柱塞軸線P與磁通收集軸線Q沿基準線X的方向偏心時發(fā)生的有效相對表面積的變化相比,在柱塞軸線P與磁通收集軸線Q沿垂直線I的方向(圖9B和圖9D中的上下方向)偏心時發(fā)生的有效相對表面積的變化相對小。因此,為了簡化,將不描述在柱塞軸線P與磁通收集軸線Q在垂直線y的方向偏心時發(fā)生的有效相對表面積的變化。
[0087]如圖9A和圖9C所示,在對比示例中,在柱塞651的零沖程LO處形成的主體部569與柱塞651之間的磁隙g9相對小以使得磁隙g9的尺寸(距離)能夠實現(xiàn)在主體部569與柱塞651之間的有效的磁傳導。因此,在圖9B和圖9D中柱塞651與主體部569彼此重疊的重疊表面積用作有效相對表面積。
[0088]通過如圖9B所示的有效相對表面積A9+與圖9D所示的有效相對表面積A9-之間的比較,應理解的是,在圖9B所示的有效相對表面積A9+與如圖9D所示的有效相對表面積A9-之間存在很大差異。如上所述,在對比示例中,由柱塞651的偏心導致的有效相對表面積A9的分散范圍(變化范圍)較大。
[0089]然后,將參考圖1OA至圖1lD描述該實施例的適配器的結構和操作。以上參考圖8A至圖9D所討論的注解也適用于圖1OA至圖11D。如圖1OA至圖1OC所示,該實施例的適配器551與對比示例的適配器559在以下方面不同,S卩,基部570在構造成圓板形狀的主體部560與漸細的接合部58之間形成。
[0090]如圖1OB所示,基部570構造成假想的相交區(qū)域的形狀(兩個重疊圓的相交區(qū)域),所述假想的相交區(qū)域通過使得主體部560與主體部560的鏡像560’部分地彼此相交而形成。鏡像560’是圓形的圖像并且通過將主體部560的圖像以關于垂直線y對稱的方式投影以與主體部560重疊而形成。具體地,基部570構造成分別具有不同的圓心M、M’并且具有相同的半徑r的兩個圓形之間相交區(qū)域的形狀?;?70關于垂直于基準線X的垂直線I對稱,所述基準線X連接在主體軸線M與磁通收集軸線Q之間。
[0091]而且,將參考圖1lA和圖1lC描述基部570的高度。在該實施例中,在柱塞651的零沖程LO中,在主體部560與柱塞651的端面之間的磁隙gbl較大。從而,不能夠在主體部560與柱塞651的端面之間有效地傳導磁。相反,在基部570與柱塞651的端面之間的磁隙較小。從而,能夠在基部570與柱塞651的端面之間有效地傳導磁。換言之,一旦柱塞651放置在零沖程LO中或者放置在與零沖程LO鄰近的位置處,基部570可與柱塞651在基部570與柱塞651之間能夠有效磁傳送的距離(間距gal)處相對。
[0092]因此,關于圖1lB和圖11D,其中柱塞651與基部570彼此重疊的重疊表面積用作有效相對表面積,而其中主體部560與柱塞651彼此相對的相對表面積不形成有效相對表面積。
[0093]通過如圖1lB所示的有效相對表面積Al+與如圖1lD所示的有效相對表面積Al-之間的比較,理解的是,如圖1lB所示的有效相對表面積Al+與如圖1lD所示的有效相對表面積Al-基本上彼此相同。如上所述,根據(jù)該實施例,當基部570構造成關于垂直線y對稱的形狀時,能夠減小由柱塞651的偏心所導致的有效相對表面積Al的分散范圍(變化范圍)。
[0094]然后,將參考圖12A至圖14B描述有效相對表面積的分散(變化)對于螺線管致動器40的響應性(響應時間段)的影響。圖12A、圖13A和圖14A是對比示例的特性圖并且圖12B、圖13B和圖14B是該實施例的特性圖。對比示例的特性值通過在相應值的末端增加撇號(’)而區(qū)別于該實施例的特性值。
[0095]圖12A表示特性線,所述特性線中的每個表示對比示例中的沖程與磁吸引力之間的對應的關系(類似圖7的特性線),并且圖12B表示特性線,所述特性線中的每個表示該實施例的沖程與磁吸引力之間的對應的關系(類似圖7的特性線)。在圖12A和圖12B中,當柱塞軸線P與磁通收集軸線Q —致時產生的磁吸引力Fm-C、Fm-C’用實線表示為中間值。在對比示例與該實施例之間,磁吸引力Fm的中間值Fm-C、Fm-C’是共同的。而且,在圖12A和圖12B中,磁吸引力的最大值Fm-H、Fm-H?由點劃線表示并且磁吸引力的最小值Fm_L、Fm-L?由虛線表示。同樣,在圖12A和圖12B中,在零沖程LO處的磁吸引力FmO(在下文中也被稱為“零點磁吸引力”)的偏差范圍由AFmO、AFmO’表示。如圖12A和圖12B所示,該實施例的零點磁吸引力的分散范圍AFmO小于對比示例中的零點磁吸引力的分散范圍AFmO,o
[0096]圖13A表示對比示例的線圈電流與零點磁吸引力FmO之間的關系,并且圖13B表示該實施例的線圈電流與零點磁吸引力FmO之間的關系。在沿著與永磁體521的磁通的流動方向相反的方向流動的線圈磁通由使電流傳導通過線圈451而產生的狀態(tài)下,當傳導通過線圈451的電流增大時,零點磁吸引力FmO減小。然后,當零點磁吸引力FmO變得等于或小于彈簧力FspO時,關時刻保持力Fh關消失,并且限制銷601開始其操作。
[0097]在這里,用來將零點磁吸引力FmO減小至等于彈簧力FspO的值所需要的電流將被稱為“操作啟動電流”。在圖13A和圖13B中,操作啟動電流Is對應于表示線圈電流Ic與零點磁吸引力FmO之間的關系的每個對應的特性線與彈簧力FspO之間的交點。
[0098]在對比示例中,其中零點磁吸引力的分散范圍AFmO’較大,操作啟動電流的分散范圍Δ Is’也較大。在該實施例中,其中零點磁吸引力的分散范圍AFmO較小,并且操作啟動電流的分散范圍Δ Is也較小。
[0099]圖14A表示在對比示例中在線圈451開始通電時線圈電流Ic關于通電時間的上升特征,并且圖14B表示在該實施例中在線圈451開始通電時線圈電流Ic關于通電時間的上升特征。線圈電流Ic從線圈451開始通電時刻隨著時間逐漸增大。當線圈電流Ic達到操作啟動電流Is時,限制銷601開始其操作(朝向滑動件的接合凹槽向前移動)。用于線圈電流Ic達到操作啟動電流Is所需要的時間段將被稱為死區(qū)時間,在所述死區(qū)時間期間,限制銷601不被操作。當操作啟動電流Is最小時,死區(qū)時間DT最小。而且,當操作啟動電流Is最大時,死區(qū)時間DT最大。
[0100]在對比示例中,其中操作啟動電流的分散范圍AIS’較大,死區(qū)時間的分散范圍△ DT’也較大。在該實施例中,其中操作啟動電流的分散范圍AIs較小,死區(qū)時間的分散范圍ADT也較小。
[0101]而且,螺線管致動器40的響應性(響應時間段)Tres由下面的等式表達,其中Tw表示操作時間段,所述操作時間段是限制銷601從零沖程LO到全沖程Lf的操作時間段,并且Tex表示預期控制操作時間段Tex(也就是,在死區(qū)時間期間,對線圈通電提前執(zhí)行預期控制操作的時間段)。
[0102]Tres = DT+Tw-Tex
[0103]在這里,當假設操作時間段Tw和預期控制操作時間段Tex是常數(shù)時,死區(qū)時間DT的變化直接反映到響應性(響應時間段)Tres的變化。因此,該實施例的螺線管致動器40能夠減小螺線管致動器40的響應性(響應時間段)的變化。
[0104]現(xiàn)在將描述該實施例的螺線管致動器40的優(yōu)點。
[0105](I)在該實施例中,永磁體521、522的端面的表面積大于柱塞651、652的與永磁體521、522的端面相對的端面的表面積。而且,由軟磁材料制成的適配器(用作磁通收集元件)551、552設置在永磁體521、522的定位在柱塞651、652被放置的那側上的端部。
[0106]從而,更大量的磁通能夠從具有相對大的橫截面的永磁體521、522有效收集到具有相對小的橫截面的柱塞651、652以使得施加到柱塞651、652上的磁吸引力能夠增大。
[0107](2)在這里,兩個限制銷601、602之間的節(jié)距基于閥升程調節(jié)裝置的規(guī)格來確定。相比之下,永磁體521、522需要具有最小的所需表面積以保證所需的磁吸引力Fm,并且所需的間隙需要被設置在彼此相鄰放置的永磁體521、522之間。因此,在許多情況下,永磁體521、522和適配器551、552的中心軸線Ml、M2需要相對于限制銷601、602和柱塞651、652的中心軸線P1、P2在徑向外側上偏移。
[0108]根據(jù)該實施例,在螺線管致動器中,其中永磁體521、522的中心軸線M從柱塞651、652的中心軸線P偏移,適配器551、552的基部570構造為關于垂直線y對稱。
[0109]以此方式,能夠減小由柱塞651、652相對于適配器551、552的基部570偏心導致的有效相對表面積的變化。當有效相對表面積的變化減小時,零點磁吸引力FmO的變化減小從而減小操作啟動電流Is的變化。從而,死區(qū)時間DT的變化減小。因此,能夠減小螺線管致動器40的響應性(響應時間段)的變化。
[0110](3)在該實施例中,漸細的接合部58和漸細的接收部66分別在適配器551、552和柱塞651、652中形成。從而,能夠在表示沖程與磁吸引力之間的關系的特性線中提供大致平坦部,并且能夠將所述特性線沿用于增大閾值沖程Lt (見圖7的部分X)的方向轉移。因此能夠在保證在最大拉入沖程Lu處的過剩的拉入力Fu的同時增大彈簧761、762的推力。因此,這在改進限制銷601、602的響應性(響應時間段)和增大開時刻保持力Fhff方面是有利的。
[0111](4)在該實施例中,適配器551、552的主體部56