JP2820751B2 - 電磁アクチュエータ - Google Patents
電磁アクチュエータInfo
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- JP2820751B2 JP2820751B2 JP212390A JP212390A JP2820751B2 JP 2820751 B2 JP2820751 B2 JP 2820751B2 JP 212390 A JP212390 A JP 212390A JP 212390 A JP212390 A JP 212390A JP 2820751 B2 JP2820751 B2 JP 2820751B2
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- Japan
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- plunger
- core
- coil
- electromagnetic actuator
- drive coil
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は作動位置を検出するセンサを備えた電磁ア
クチュエータに係り、特に、内燃機関用の燃料噴射装置
等に適する電磁アクチュエータに関する。
クチュエータに係り、特に、内燃機関用の燃料噴射装置
等に適する電磁アクチュエータに関する。
（従来の技術） 従来の電磁アクチュエータとしては、例えば特公平１
−25305号公報に記載されたものが知られる。この特公
平１−25305号公報の電磁アクチュエータは、駆動コイ
ルにより駆動される作動軸の先端にセンサコアを設け、
このセンサコアの変位を励磁用コイルと一対の検出用コ
イルとから成る差動トランスで検出する。
−25305号公報に記載されたものが知られる。この特公
平１−25305号公報の電磁アクチュエータは、駆動コイ
ルにより駆動される作動軸の先端にセンサコアを設け、
このセンサコアの変位を励磁用コイルと一対の検出用コ
イルとから成る差動トランスで検出する。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来の電磁アクチュエータに
あっては、差動トランスで位置を検出するため差動トラ
ンスに駆動コイルが発生する磁界の影響が及ぶことを阻
止することが不可欠であり、差動トランスと駆動コイル
とを大きく離間させなければならず、全体としての大型
化を招くという問題があった。
あっては、差動トランスで位置を検出するため差動トラ
ンスに駆動コイルが発生する磁界の影響が及ぶことを阻
止することが不可欠であり、差動トランスと駆動コイル
とを大きく離間させなければならず、全体としての大型
化を招くという問題があった。
この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、全体
としての小型化が可能な電磁アクチュエータを提供する
ことを目的とする。
としての小型化が可能な電磁アクチュエータを提供する
ことを目的とする。
（課題を解決するための手段） この発明は、ブランジャを取り付けた円筒状コアの外
周に配設されこのコアへ電磁力を付勢することにより前
記ブランジャの位置を変位可能に調節する直流駆動コイ
ルと、前記駆動コイルに対して前記ブランジャの変位方
向に隣接して配置され、前記コアの変位でインダクタン
スが変化する検知コイルと、該検知コイルを少くなくと
も一部のＬ要素として構成されるLC発振器と、該LC発振
器の発振出力を発振周波数に対応した特性の直流の動作
位置検出信号に変換するF/V変換器と、を備えることが
要旨である。
周に配設されこのコアへ電磁力を付勢することにより前
記ブランジャの位置を変位可能に調節する直流駆動コイ
ルと、前記駆動コイルに対して前記ブランジャの変位方
向に隣接して配置され、前記コアの変位でインダクタン
スが変化する検知コイルと、該検知コイルを少くなくと
も一部のＬ要素として構成されるLC発振器と、該LC発振
器の発振出力を発振周波数に対応した特性の直流の動作
位置検出信号に変換するF/V変換器と、を備えることが
要旨である。
（作用） この発明の電磁アクチュエータは、ブランジャを動作
させるコアの変位を直接検出することによってセンサコ
イルのインダクタンスを変化してLC発振器の発振周波数
もブランジャの変位に応じ変化するため、このLC発振器
の発振周波数をＦ−Ｖ変換器で変換することでブランジ
ャの変位を表す信号が得られる。したがって、同一のコ
アをブランジャの駆動用と位置検出用とに兼用すること
ができるので構造の簡略化が図れる。また、センサコイ
ルは駆動用コイルに隣接して配置されかつ駆動コイルに
よって付勢されているコア位置を直接検出するのにも拘
らず駆動コイルが生じる磁界の影響を受けること無くプ
ランジャの変位を検出できるので、センサコイルと駆動
コイルとを接近して配置でき、全体としての小型化が図
れる。
させるコアの変位を直接検出することによってセンサコ
イルのインダクタンスを変化してLC発振器の発振周波数
もブランジャの変位に応じ変化するため、このLC発振器
の発振周波数をＦ−Ｖ変換器で変換することでブランジ
ャの変位を表す信号が得られる。したがって、同一のコ
アをブランジャの駆動用と位置検出用とに兼用すること
ができるので構造の簡略化が図れる。また、センサコイ
ルは駆動用コイルに隣接して配置されかつ駆動コイルに
よって付勢されているコア位置を直接検出するのにも拘
らず駆動コイルが生じる磁界の影響を受けること無くプ
ランジャの変位を検出できるので、センサコイルと駆動
コイルとを接近して配置でき、全体としての小型化が図
れる。
（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図および第２図はこの発明の一実施例にかかる電
磁アクチュエータを示し、第１図が燃料噴射装置に組み
込んだ状態の断面図、第２図が拡大断面図である。
磁アクチュエータを示し、第１図が燃料噴射装置に組み
込んだ状態の断面図、第２図が拡大断面図である。
第１図において、11は噴射ポンプ、12は電磁アクチュ
エータであり、これら噴射ポンプ11のハウジング11aと
電磁アクチュエータ12のケース12aとはブラケット13を
介して接合されている。このブラケット13は、後述する
コントロールラックおよびブランジャと略同軸状に連結
孔13aが形成され、図中左側部が噴射ポンプ11のハウジ
ング11aにボルト14で結合され、また、図中右側部に電
磁アクチュエータ12のケース12aが後述するケース12aの
端板21bの突端部分21d外周に形成された雄ネジ部をブラ
ケット13の取付孔13bの内周に形成された雌ネジ部に螺
合させることにより取り付けられている。
エータであり、これら噴射ポンプ11のハウジング11aと
電磁アクチュエータ12のケース12aとはブラケット13を
介して接合されている。このブラケット13は、後述する
コントロールラックおよびブランジャと略同軸状に連結
孔13aが形成され、図中左側部が噴射ポンプ11のハウジ
ング11aにボルト14で結合され、また、図中右側部に電
磁アクチュエータ12のケース12aが後述するケース12aの
端板21bの突端部分21d外周に形成された雄ネジ部をブラ
ケット13の取付孔13bの内周に形成された雌ネジ部に螺
合させることにより取り付けられている。
噴射ポンプ11は、前述した各公報にも記載されるよう
なコントロールラック15を有する一般的構造から成り、
コントロールラック15の軸方向変位に応じて燃料噴射量
が変化する。この噴射ポンプ11のハウジング11aにはブ
ラケット13側にコントロールラック15と同軸に挿通孔16
が形成され、この挿通孔16に電磁アクチュエータ12のプ
ランジャ17がコントロールラック15と同芯かつ当接可能
に遊挿している。コントロールラック15にはアクチュエ
ータ12側の端部にピン18が植設され、このピン18に第１
のリターンスプリング20と連結部材30とが係止してい
る。
なコントロールラック15を有する一般的構造から成り、
コントロールラック15の軸方向変位に応じて燃料噴射量
が変化する。この噴射ポンプ11のハウジング11aにはブ
ラケット13側にコントロールラック15と同軸に挿通孔16
が形成され、この挿通孔16に電磁アクチュエータ12のプ
ランジャ17がコントロールラック15と同芯かつ当接可能
に遊挿している。コントロールラック15にはアクチュエ
ータ12側の端部にピン18が植設され、このピン18に第１
のリターンスプリング20と連結部材30とが係止してい
る。
第１のリターンスプリング20は、一端が上述のピン18
に、他端がブラケット13の連結孔13a内壁に植設された
ピン（図示せず）に係止し、コントロールラック15をプ
ランジャ17と当接する方向（図中右方）に付勢してい
る。連結部材30は、弾性を有する線材を屈曲させて成
り、一端が上述のピン18に相対変位可能に結合され、他
端がプランジャ17の取付孔17a（第２図参照）に係止し
ている。この連結部材30は、コントロールラック15とプ
ランジャ17とを所定の相対変位を許容して連結されてお
り、この連結部材30によって第１のリターンスプリング
20あるいは後述する第２のリターンスプリング26のいず
れか一方が故障した場合でもコントロールラック15をエ
ンジン停止位置まで戻すことが可能となるように構成さ
れている。
に、他端がブラケット13の連結孔13a内壁に植設された
ピン（図示せず）に係止し、コントロールラック15をプ
ランジャ17と当接する方向（図中右方）に付勢してい
る。連結部材30は、弾性を有する線材を屈曲させて成
り、一端が上述のピン18に相対変位可能に結合され、他
端がプランジャ17の取付孔17a（第２図参照）に係止し
ている。この連結部材30は、コントロールラック15とプ
ランジャ17とを所定の相対変位を許容して連結されてお
り、この連結部材30によって第１のリターンスプリング
20あるいは後述する第２のリターンスプリング26のいず
れか一方が故障した場合でもコントロールラック15をエ
ンジン停止位置まで戻すことが可能となるように構成さ
れている。
電磁アクチュエータ12は、第２図にも詳示するよう
に、ケース12aが円筒部材21aの両端開口を端板21b,21c
で閉止して成り、ブランジャ17が端板21bを摺動自在に
貫通してコントロールラック15に向かって突出し、ケー
ス12a内にブランジャ17の周囲で駆動コイル22と検知コ
イル23とが配設されている。端板21cにはプランジャ17
と同芯状にボルト29が螺合し、ボルト29はケース12a内
に突出して検知コイル23内に遊挿している。このボルト
29は、検知コイル23内に遊挿する部分の長さ（係合長
さ）に応じて検知コイル23のインダクタンスを変え、ロ
ックナット29aでケース12aに締結される。ブランジャ17
は、コントロールラック15側の一方の端部に取付孔17a
が形成されて取付孔17aに連結部材30が係止し、また、
ケース12a内で他方の端部にコア24が固設されている。
コア24は、駆動コイル22および検知コイル23内に変位可
能に遊挿され、駆動コイル22により付勢されてプランジ
ャ17とともに変位し、また、その変位で検知コイル23内
に遊挿する部分の長さ（係合長さ）が変化して検知コイ
ル23のインダクタンスを変える。このコア24には図中左
方の端面にリテーナ25が固設され、このリテーナ25とケ
ース12aの端板21bとの間にプランジャ17を外挿して第２
のリターンスプリング26が縮設されている。この第２の
リターンスプリング26は、周知のコイルスプリングから
成り、プランジャ17をコントロールラック15から離隔す
る図中右方へ付勢する。また、コア24とプランジャ17は
それぞれ軸受40,41にてケース12aに摺動自在に支承され
ており、さらにコア24には、軸受41,40を介して図中左
方へ入り込んだ潤滑油を逃がすための一本のオイル通路
24aが下側部分に形成されている。
に、ケース12aが円筒部材21aの両端開口を端板21b,21c
で閉止して成り、ブランジャ17が端板21bを摺動自在に
貫通してコントロールラック15に向かって突出し、ケー
ス12a内にブランジャ17の周囲で駆動コイル22と検知コ
イル23とが配設されている。端板21cにはプランジャ17
と同芯状にボルト29が螺合し、ボルト29はケース12a内
に突出して検知コイル23内に遊挿している。このボルト
29は、検知コイル23内に遊挿する部分の長さ（係合長
さ）に応じて検知コイル23のインダクタンスを変え、ロ
ックナット29aでケース12aに締結される。ブランジャ17
は、コントロールラック15側の一方の端部に取付孔17a
が形成されて取付孔17aに連結部材30が係止し、また、
ケース12a内で他方の端部にコア24が固設されている。
コア24は、駆動コイル22および検知コイル23内に変位可
能に遊挿され、駆動コイル22により付勢されてプランジ
ャ17とともに変位し、また、その変位で検知コイル23内
に遊挿する部分の長さ（係合長さ）が変化して検知コイ
ル23のインダクタンスを変える。このコア24には図中左
方の端面にリテーナ25が固設され、このリテーナ25とケ
ース12aの端板21bとの間にプランジャ17を外挿して第２
のリターンスプリング26が縮設されている。この第２の
リターンスプリング26は、周知のコイルスプリングから
成り、プランジャ17をコントロールラック15から離隔す
る図中右方へ付勢する。また、コア24とプランジャ17は
それぞれ軸受40,41にてケース12aに摺動自在に支承され
ており、さらにコア24には、軸受41,40を介して図中左
方へ入り込んだ潤滑油を逃がすための一本のオイル通路
24aが下側部分に形成されている。
駆動コイル22および検知コイル23はケース12a内にブ
ランジャ17の長手方向に仕切板21dでプランジャ17の変
位方向に隔別されて同芯状に配設され、駆動コイル22は
ハーネス22aによって図外のPWM駆動回路と接続され、検
知コイル23はハーネス23aによって検知回路19と接続さ
れている。前述したように、駆動コイル22は通電される
電流値に応じた付勢力でコア24を付勢し、検知コイル23
はコア24の変位にともなう係合長さの変化でインダクタ
ンスが変化する。検知回路19は、第２図に明示されるよ
うに、抵抗R1,R2,R3、コンデンサC1,C2,C3、トランジス
タTRおよび周波数電圧変換器（F/V変換器）27を有す
る。抵抗R1,R2,R3、コンデンサC1,C2,C3およびトランジ
スタTRは検知コイル23とともにコルピッツ型発振器（LC
発振器）28を構成し、このコルピッツ型発振器28は検知
コイル23のインダクタンスに応じた周波数の信号を出力
する。F/V変換器27は、コルピッツ型発振器28が出力す
る信号を周波に応じた電位の信号に変換して図外の噴射
量制御装置に出力する。
ランジャ17の長手方向に仕切板21dでプランジャ17の変
位方向に隔別されて同芯状に配設され、駆動コイル22は
ハーネス22aによって図外のPWM駆動回路と接続され、検
知コイル23はハーネス23aによって検知回路19と接続さ
れている。前述したように、駆動コイル22は通電される
電流値に応じた付勢力でコア24を付勢し、検知コイル23
はコア24の変位にともなう係合長さの変化でインダクタ
ンスが変化する。検知回路19は、第２図に明示されるよ
うに、抵抗R1,R2,R3、コンデンサC1,C2,C3、トランジス
タTRおよび周波数電圧変換器（F/V変換器）27を有す
る。抵抗R1,R2,R3、コンデンサC1,C2,C3およびトランジ
スタTRは検知コイル23とともにコルピッツ型発振器（LC
発振器）28を構成し、このコルピッツ型発振器28は検知
コイル23のインダクタンスに応じた周波数の信号を出力
する。F/V変換器27は、コルピッツ型発振器28が出力す
る信号を周波に応じた電位の信号に変換して図外の噴射
量制御装置に出力する。
なお、述べるまでも無いが、LC発振器28はコルピッツ
型に限定されるものでは無い。
型に限定されるものでは無い。
この実施例の燃料噴射装置にあっては、図示しないセ
ンサでエンジンの運転状態を検出し、電磁アクチュエー
タ12は駆動コイル22に運転状態に応じたパルス幅の直流
電流が通電されて駆動コイル22によりコア24が付勢さ
れ、この駆動コイル22の付勢力でプランジャ17が変位し
て噴射ポンプ11のコントロールラック15を駆動する。ま
た、このプランジャ17の変位にともなうコア24の変位で
検知コイル23のインダクタンスが変化してLC発振器28の
発振周波数も変化し、F/V変換器27がLC発振器28の発振
周波数に応じた電位の信号を出力し、この信号に応じて
プランジャ17の移動量を帰還制御する。
ンサでエンジンの運転状態を検出し、電磁アクチュエー
タ12は駆動コイル22に運転状態に応じたパルス幅の直流
電流が通電されて駆動コイル22によりコア24が付勢さ
れ、この駆動コイル22の付勢力でプランジャ17が変位し
て噴射ポンプ11のコントロールラック15を駆動する。ま
た、このプランジャ17の変位にともなうコア24の変位で
検知コイル23のインダクタンスが変化してLC発振器28の
発振周波数も変化し、F/V変換器27がLC発振器28の発振
周波数に応じた電位の信号を出力し、この信号に応じて
プランジャ17の移動量を帰還制御する。
ここで、この燃料噴射装置にあっては、駆動コイル22
に直流電流を通電し、プランジャ17の変位は検知コイル
23をＬ要素とするLC発振器28の発振周波数F/V変換器27
で電圧信号に変換して検出する。このため、検知コイル
23と駆動コイル22とを近接して配置しても検知コイル23
は駆動コイル22の漏洩磁束の影響を受けず、検出精度を
低下させること無く小型化が図れる。また、検知コイル
23のインダクタンスはコア24の係合長さに対して二乗曲
線的変化特性を有し、LC発振器28は発振周波数が検知コ
イル23のインダクタンスの平方根に逆比例する出力特性
を有するため、F/V変換器27の出力信号はコア24の変位
に対して略比例特性を得られる。
に直流電流を通電し、プランジャ17の変位は検知コイル
23をＬ要素とするLC発振器28の発振周波数F/V変換器27
で電圧信号に変換して検出する。このため、検知コイル
23と駆動コイル22とを近接して配置しても検知コイル23
は駆動コイル22の漏洩磁束の影響を受けず、検出精度を
低下させること無く小型化が図れる。また、検知コイル
23のインダクタンスはコア24の係合長さに対して二乗曲
線的変化特性を有し、LC発振器28は発振周波数が検知コ
イル23のインダクタンスの平方根に逆比例する出力特性
を有するため、F/V変換器27の出力信号はコア24の変位
に対して略比例特性を得られる。
（発明の効果） 以上説明したように、この発明にかかる電磁アクチュ
エータによれば、コアの変位に応じてインダクタンスが
変化する検知コイルを設け、この検知コイルをＬ要素と
するLC発振器の発振周波数をF/V変換器で発振周波数に
応じた動作位置検出信号に変換してプランジャの変位を
検出するため、同一のコアを駆動用と検知用とに兼用し
かつ検知コイルと駆動コイルとを近接して配置でき、構
造の簡略化および小型化が図れる。
エータによれば、コアの変位に応じてインダクタンスが
変化する検知コイルを設け、この検知コイルをＬ要素と
するLC発振器の発振周波数をF/V変換器で発振周波数に
応じた動作位置検出信号に変換してプランジャの変位を
検出するため、同一のコアを駆動用と検知用とに兼用し
かつ検知コイルと駆動コイルとを近接して配置でき、構
造の簡略化および小型化が図れる。
第１図および第２図はこの発明の一実施例にかかる電磁
アクチュエータを示し、第１図が燃料噴射装置に組み込
んだ状態の断面図、第２図が一部の電気回路とともに示
す拡大断面図である。 12……電磁アクチュエータ 22……駆動コイル、23……検知コイル 24……コア 27……周波数電圧変換器（F/V変換器） 28……コルピッツ型発振器（LC発振器）
アクチュエータを示し、第１図が燃料噴射装置に組み込
んだ状態の断面図、第２図が一部の電気回路とともに示
す拡大断面図である。 12……電磁アクチュエータ 22……駆動コイル、23……検知コイル 24……コア 27……周波数電圧変換器（F/V変換器） 28……コルピッツ型発振器（LC発振器）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−107101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−133405（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−31401（ＪＰ，Ｕ) 特公 平１−25305（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02K 33/00 - 33/18
Claims (1)
- 【請求項１】プランジャを取り付けた円筒状コアの外周
に配設され、このコアへ電磁力を付勢することにより前
記プランジャの位置を変位可能に調節する直流駆動コイ
ルと、前記プランジャの変位方向に沿って前記駆動コイ
ルに隣接し、駆動コイルと同芯状に配置されて前記コア
がコイル内に変位可能に遊挿され、コアの変位でインダ
クタンスが変化する検知コイルと、 該検知コイルを少なくとも一部のＬ要素として構成され
るLC発振器と、 該LC発振器の発振出力を発振周波数に対応した特性の直
流の動作位置検出信号に変換するF/V変換器と、 を備えることを特徴とする電磁アクチュエータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP212390A JP2820751B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | 電磁アクチュエータ |
| US07/638,789 US5172298A (en) | 1990-01-09 | 1991-01-08 | Electromagnetic actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP212390A JP2820751B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | 電磁アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03207251A JPH03207251A (ja) | 1991-09-10 |
| JP2820751B2 true JP2820751B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=11520577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP212390A Expired - Fee Related JP2820751B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | 電磁アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2820751B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5488103B2 (ja) * | 2010-03-25 | 2014-05-14 | ヤマハ株式会社 | 電磁アクチュエータの変位位置検出装置 |
| TWI538358B (zh) * | 2012-04-25 | 2016-06-11 | Yi-Chen Liu | Electromagnetic actuated converters that can be adjusted for performance matching |
-
1990
- 1990-01-09 JP JP212390A patent/JP2820751B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03207251A (ja) | 1991-09-10 |
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