JPH01502705A - 電磁切り換え装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電出切シ換え装置 公知技術 本発明は請求の範囲の独立請求項の上位概念に記載の迅速な切シ換え過程を形成 するための電磁切シ換え装置を前提とする。ドイツ連邦共和国特許出願公開公報 第２１３９４０５号に電伍切シ換え装置が示されている。この切り換え装置にお いては接極子が平らに形成された永久磁石を有しておシ、この永久磁石は弾性的 な合成樹脂中にこれと結合されるように細かく分布された永久磁石材料から形成 されている。この装置は、接柾子磁石の弾性により接極子が聞取される際に衝撃 力が吸収される利点を有する。実施例からさらに、電磁石の一方の磁極片の端部 と他方の磁極片の端面との間に補助磁石を設けることが示されている。この補助 磁石が空隙に存在する漂遊磁界の影響を低減させる。

この切シ換え装置は、迅速な切シ換え過程を形成するようには構成されていない 。

発明の利点 これに対して本発明の装置は、著しく迅速な調整過程を形成できる利点を有する 。電磁石の両方の磁極片は、この両磁極脚部の端面の間に内側空隙を形成するよ うにまとめられている。この空隙に永久磁石が配置され、そのＮ−およびＳ極が 各端面に隣り合うようにされている。永久ａ石に対して自由に運動できる接極子 が設けられ、とＯ接極子は電磁石が投入接続されると吸引される。この作動状態 においては永久磁石が、接極子に作用する電磁石の磁界を強める。電磁石の遮断 過程の場合は、永久ａ石が磁界の消滅を支持する。

これによシ切シ換え過程時間が短縮される。

従属請求項に示された構成によシ独立請求項に示された装置の有利な実施態様が 可能となる。短かい切シ換え時間は例えば、内燃機関の燃料噴射弁として設けら れている電磁作動弁の場合に必要とされる。噴射される燃料量および噴射時点の 精密な制御が、燃料消費の低減および同時に有害ガス放出の低減を可能とする。

本発明の装置の有利な実施例および詳細が次の記載に示される。

図面 第１図は断面図として示されている電ａ切シ換え装置において電磁石が遮断され ている場合の磁界を示し、第２図は電磁石が投入接続されている場合の断面図と して示されている、電磁切り換え装置の磁界を示す。

１０．１１はその端面１３，１４によシその間に内側の空隙１５が形成されるよ うに構成されている。１６によシミ磁石１２の巻線を示す。両方の磁極片１０゜ １１の両方の端面１３，１４の間に永久磁石１７が、内側の空ｆ！１１５の個所 に配置されている。永久磁石１７に対向して接極子１８が設けられている。接極 子は外側の空ｗ１１９において運動することができる。電磁石１２の巻線１６の 両端子２０は、スイッチ２１を介してエネルギ源２２と接続可能である。第１図 にはスイッチ２１がその開放された位置において示されているｐ２３によ）、電 磁石１２の磁極片１０．１１の中と永久磁石１７の中を走行する、永久磁石１７ の磁界を示す。

第２図にスイッチ２１の閉成された位置が示されている。電す石１２は接極子１ ８を空隙１９の中へ吸引した。２４（破線）で１６石１２により発生されて両方 の磁極１０．１１の中を走行する磁界が示されている。永久磁石１７のａ界２３ は磁極片１０．１１の端面１３，１４の領域の中および接極子１８の中を走行す る。

第１図および第２図の電磁切り換え装置社次のように動作する： 電磁石１２の両方の磁極片１０．１１の間の内側空１１１１５に配置されている 永、電磁石１７は、そのＮ−およびＳ極がそれぞれ端面１３，１４にＩｊ＄Ｄ合 うように配置されている。エネルギ−的に有利な状態は永久磁石１１の磁界２３ が、永久磁石１７と両磁極片１０゜１１から形成される磁気回・路の中を完全に 導びかれる時に、得られる。外側空隙１９における漂遊磁界は無視できる（らい わずかである。そのため接極子１８へは力は作用しない。第１図に示されている 磁界案内は任意に選定することができる。

この磁界経過は電磁石１２が投入接続されるまで維持される。電磁石１２の巻線 １６の端子２０はスイッチ２１によシエネルギー源２２へ接続される。エネルギ ー源２２は電磁石１２の中に直流を誘起し、この直流が電磁石１２の磁界２４を 発生させる。この磁界は永久磁石１７の磁石２３とは方向が逆である。磁極片１ ０．１１に中に生ずる電磁石１２の磁界２４のため、永久磁石１７の磁界２３は 外側の空隙１９の中へ侵入させられる。電磁石１２の磁界２４もエネルギー的な 理由から外側空隙１９の中へ侵入させられる。外側空隙１９の中の合成磁界は可 動の接極子１８も貫通し、そのためこの接極子に吸引力が作用する。接極子１８ は、外有空１！１１９が最小値を有するまで、吸引される。

力を生ぜさせる磁界は、電磁石１２の磁界２４と接極子１Ｂの中を走行する永久 磁石１７の磁界２３とから合成される。接極子１８ｆＤ幾何学的寸法は、吸引さ れた状態において、永久磁石１７と両方の磁極片１０゜１１の所定の部分とがお おわれるように選定すると好適である。各磁極片１０．１１と接極子１８との共 通面は、飽和の影響を回避するために、磁界に対する断面縮小を形成しないよう にされる。

１６石１２を遮断するためにスイッチ２１を開くと、電磁石１２の磁界の消滅が ゛開始される。この消滅過程は永久磁石１７の、逆方向・に作用する磁界２３に よシ促進される。迅速な磁界消滅の結果、接極子１８に作用していた力も迅速に 消滅される。例えば復帰ばねによシ作動される復帰力が接極子を、第１図に示さ れている初期位置へ復帰させるように移動する。

永久磁石１７が、電磁石１２の投入接続過程においてはその加算的な磁界２３に よシカの形成を支持し、さらに遮断過程においては電磁石１２の磁界２４の消滅 を支持する。そのため本発明の電磁切シ換え装置によシ、従来よシも一層短かい 切シ換え時間が得られるようになる。

短かい切シ換え時間は、内燃機関用の電磁作動方式の燃料噴射弁の場合に重要で ある。燃料噴射開始および燃料噴射期間の精密な設定が、燃料消費の低減を可能 にし同時に、発生する排気ガス放出を低減する。接極子１８は例えば、図示され ていない機械的結合部材を介して燃料噴射弁を作動する。しかし例えば接極子１ ８そのものが、重量をできるだけわずかにするために、弁調整部材として構成さ れる。本発明の切シ換え装置は公知の回転対称の弁において使用され、この場合 は永久磁石１７がリング磁石として形成される。

永久磁石１７は電磁石１２に対する電気制御費用の低減に寄与する。何故ならば 電磁石１２により作用される力を低減できるからである。この制御費用の低減は コスト的に有利に作用する、何故ならば実際の構成においてスイッチ２１は電子 スイッチ素子として実施されるからでおる。

昭和６３年１１月　８　日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、国際出願番号 ＰＣＴｌｏＥ　８７１００１６７ ２、発明の名称 電磁切り換え装置 ３、特許出願人 ４、代理人 住所　〒１００東京都千代田区丸の内３丁目３番１号５、補正書の提出年月日 昭和６２年　１２月１０　日 請　求　の　範　囲 １、例えば燃料噴射弁のような弁を作動するための迅速外動形電磁駆動装置であ って、該電磁駆動装置は固定の磁気回路を有し、該固定の磁気回路の両磁極片（ １０，１１）の間の区間が磁極片端部の領域において永久磁石（１７）により橋 絡されており、この橋絡において磁極の一方が前記磁極片（１０，１１）の一方 へそれぞれ隣り合うようにし、さらに前記磁極片端部を橋絡する可動の接極子（ １８）を備えている迅速作動形の電磁駆動装置において、固定の磁気回路の磁極 片端部はそれらの端面（１３，１４）が互いに対向するようにし、さらに永久磁 石（１７）がこれらの端面（１３，１４）の間に設けられており、さらに磁気回 路の設計において、電磁石（１６）が遮断されると永久磁石（１７）の磁束が前 記固定の磁気回路を介して閉じるため接極子（１８）が離れるようにし、他方、 電磁石（１６）が投入接続されると前記固定の磁気回路における電磁石の磁束が 永久磁石の磁束とは方向が逆になるよううにし、そのため両方の磁束が接極子（ １８）を介して閉じて該接極子が吸引されるようにしたことを特徴とする迅速作 動形の電磁石駆動装置。

１１２１＠調査報告 Ａｈ”ＮＥＸ　Ｔｏ　ＴｈＥ　ＩＮτＥＲＮＡＴ工０ＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ ？ＯＲＴ　ＯＮＩ′ＮＴＴ＋ＲＮＡＴｌ０ＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡτＩＯＮ　Ｎ ｏ、　ＰＣＴ／ＤＥ　８７１００１６７　（ＳＡ　１６８３６）ＤＥ−Ｃ−９７ １４７６Ｎｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電磁石から成る磁気回路を少くとも１つ有し、該電磁石の両磁極片を、該両 磁極片の端面がその間に内側の空隙を形成するように構成し、さらに外側空隙の 中を運動する接極子を少くとも１つ有し、該接極子を前記内側の空隙に隣り合う ように設け、さらに該接極子は前記の磁気回路と磁気的に共働するようにされて いる、迅速な切り換え過程を形成するための電磁切り換え装置において、磁極片 （１０，１１）の端面（１３，１４）の間の内側空隙（１５）の領域に永久磁石 （１７）を設け、該永久磁石のＮ−およびｓ極がそれぞれ端面（１３，１４）に 隣り合うようにしたことを特徴とする迅速な切り換え過程を形成するための電磁 切り換え装置。 ２．接極子（１８）が磁気回路により吸引される作動領域において該接極子が永 久磁石（１７）と両磁極片（１０，１１）とを少くとも部分的におおうように、 接極子を設計した請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．電磁的に作動される弁の一部として使用されるようにした請求の範囲第１項 または第２項に記載の装置。 ４．内燃機関用の電磁的に作動される燃料噴射弁の一部として使用されるように した、請求の範囲第１項または第２項に記載の装置。