JPH03130540A - Linear solenoid device - Google Patents
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Landscapes
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は1例えば自動車用のエンジンの燃料噴射ポンプ
の噴射量を電子制御するガバナ機構において、出力シャ
フトを作動させるアクチュエータとして用いられるリニ
アソレノイド装置に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a linear solenoid device used as an actuator to operate an output shaft in a governor mechanism that electronically controls the injection amount of a fuel injection pump of an automobile engine, for example. Regarding.
通常、電子制御式ガバナに用いられるリニアソレノイド
装置(以下、ソレノイドと呼す)は、機構上摺動部に潤
滑油が必要であり、機関運転時には摺動部およびソレノ
イド内部は常シこ潤滑油が付着または潤滑油に浸漬状態
になっている。しかし寒冷地の場合、エンジン停止後相
当時間経過すると車体が極低温となり、このときソレノ
イド内部は潤滑油に浸漬されたまま冷却されるので、温
度低下により潤滑油の粘度が上昇し、ソレノイドのムー
ビングコアおよび出力シャフトの作動に対する抵抗が増
大する。このため、エンジン始動時にソレノイドの応答
性が悪化し、エンジンに対して悪影響を及ぼすことがあ
った。Normally, linear solenoid devices (hereinafter referred to as solenoids) used in electronically controlled governors require lubricating oil for the sliding parts due to the mechanism, and when the engine is running, the sliding parts and the inside of the solenoid are always lubricated. is adhered to or immersed in lubricating oil. However, in cold regions, the vehicle body becomes extremely cold after a considerable period of time has passed after the engine has stopped, and at this time the inside of the solenoid is cooled while being immersed in lubricating oil. Increased resistance to core and output shaft actuation. As a result, the responsiveness of the solenoid deteriorates when the engine is started, which may have an adverse effect on the engine.
そこで従来、エンジンの低温始動時にソレノイドの励磁
コイルを強制的に通電して発熱させることにより、ソレ
ノイド内部の潤滑油を加熱して粘度を低下させ、低温時
のソレノイドの応答性の向上を図ったもの(特開昭63
−246420号)が提案されている。Conventionally, the solenoid's excitation coil was forcibly energized to generate heat when the engine was started at low temperatures, thereby heating the lubricating oil inside the solenoid and reducing its viscosity, thereby improving the solenoid's responsiveness at low temperatures. Things (JP-A-63)
-246420) has been proposed.
しかしながら上記従来例では5励磁コイルの発熱温度が
低いため、短時間にソレノイド内部の潤滑油を十分に加
熱することができず、ソレノイドの暖機が不足するとい
った問題があった。However, in the conventional example described above, since the heat generation temperature of the five excitation coils is low, the lubricating oil inside the solenoid cannot be sufficiently heated in a short period of time, resulting in a problem that the solenoid is insufficiently warmed up.
そこで本発明では、リニアソレノイド装置内に暖機機構
を設け、低温時に冷却されて高粘度となったソレノイド
内の潤滑油の温度を短時間に上昇させて粘度を低下させ
ることにより、低温下での始動時のソレノイド応答性を
向上させようとするものである。Therefore, in the present invention, a warm-up mechanism is provided in the linear solenoid device to quickly raise the temperature of the lubricating oil in the solenoid, which has become highly viscous due to cooling at low temperatures, and to lower the viscosity. The aim is to improve the solenoid response during startup.
上記課題を解決するために、本発明は、ステータコアの
周囲に巻装された励磁コイルを通電制御することにより
、出力シャフトが連結されたムービングコアを該ステー
タコアに対して接近させまたは離反させるリニアソレノ
イド装置において。In order to solve the above problems, the present invention provides a linear solenoid that causes a moving core to which an output shaft is connected to approach or move away from the stator core by controlling energization of an excitation coil wound around the stator core. In the device.
前記装置内部を暖機するための暖機コイルを前記出力シ
ャフトに同心的に備えたものである。A warming coil for warming up the inside of the device is provided concentrically with the output shaft.
〔作用・効果〕
上記の如く構成された本発明は、低温下での始動時に暖
機コイルに通電し発熱させることにより、短時間でソレ
ノイド内部に浸漬された潤滑油を加熱してその粘度を低
下させ、ムービングコアおよび出力シャフトの作動を円
滑化するので、低温始動時のソレノイドの良好な応答性
を確保し、当該ソレノイドをアクチュエータとして用い
た装置の制御性を向上させる等の効果を奏する。[Function/Effect] The present invention configured as described above heats the lubricating oil immersed inside the solenoid in a short time and reduces its viscosity by energizing the warm-up coil and generating heat when starting at low temperatures. Since it smoothes the operation of the moving core and output shaft, it has the effect of ensuring good response of the solenoid during cold start and improving the controllability of a device using the solenoid as an actuator.
第工図は本発明の一実施例の構成を示す断面図である0
図において、磁性材料よりなるステータコア1は、円筒
状の基部2の一端には該基部2より大径の円板状のフラ
ンジ3を同心的に、また前記基部2の他端に自由端に向
けて次第に径を小とする円錐面状の磁極面4を、一体に
形成したものであって、該基部2の外周には、アルミニ
ウム等の熱伝導率の高い材料よりなるボビンSにニクロ
ム線を絶縁的に螺旋状に巻装した暖機コイル6が密に嵌
装され、さらにその外周には、絶縁材料よりなるボビン
7に絶縁波i銅線を螺旋状に巻装した励磁コイル8が同
心的に装着される。暖機コイル6および励磁コイル8の
各ボビン5,7は軸方向の一端を前記ステータコア1の
フランジ3に当接させ、他端を、ステータコア1と同一
材料よりなり、該ステータコア1の基部2に対向する位
置にある環状部材9に当接させ、筒状のケース10を前
記ステータコア1のフランジ3の周面と環状部材9の周
面とに固着せしめてステータコア1の周面に保持せしめ
る。符号11.12は、それぞれ暖機コイル6および励
磁コイル8に電流を供給する電線である。The construction drawing is a sectional view showing the structure of one embodiment of the present invention.
In the figure, a stator core 1 made of a magnetic material has a cylindrical base 2 with a disk-shaped flange 3 having a larger diameter than the base 2 concentrically at one end, and a free end directed toward the other end of the base 2. A conical magnetic pole face 4 whose diameter gradually becomes smaller is integrally formed, and a nichrome wire is attached to a bobbin S made of a material with high thermal conductivity such as aluminum on the outer periphery of the base 2. A warm-up coil 6 which is insulated and spirally wound is tightly fitted, and an excitation coil 8 which is formed by winding an insulated copper wire in a spiral around a bobbin 7 made of an insulating material is concentrically arranged around the warm-up coil 6. be installed. Each of the bobbins 5 and 7 of the warm-up coil 6 and the excitation coil 8 has one end in the axial direction in contact with the flange 3 of the stator core 1, and the other end is made of the same material as the stator core 1 and is in contact with the base 2 of the stator core 1. The cylindrical case 10 is brought into contact with the annular member 9 located at the opposing position, and is fixed to the circumferential surface of the flange 3 of the stator core 1 and the circumferential surface of the annular member 9 to be held on the circumferential surface of the stator core 1. Reference numerals 11 and 12 indicate electric wires that supply current to the warm-up coil 6 and the excitation coil 8, respectively.
ステータコア1には軸中心に貫通孔13を備え、ステー
タコアエのフランジ3を形成した端部側で前記貫通孔1
3の内壁に圧入した第1の軸受14を介して出力シャフ
ト15が前記貫通孔13内にステータコア1の軸方向に
移動自在に支承される。The stator core 1 is provided with a through hole 13 at its axial center, and the through hole 13 is provided at the end side where the flange 3 of the stator core is formed.
An output shaft 15 is supported within the through hole 13 via a first bearing 14 press-fitted into the inner wall of the stator core 1 so as to be movable in the axial direction of the stator core 1 .
この第1の軸受14には油注入口16および油溝エフが
形成されており、前記軸受14が圧入された際に、前記
油注入口工6がステータコア1の軸方向端面に一端を開
口し、他端を前記貫通孔13の内壁面に開口する油注入
口18と連通ずる。An oil inlet 16 and an oil groove F are formed in this first bearing 14, and when the bearing 14 is press-fitted, the oil inlet hole 6 opens one end on the axial end surface of the stator core 1. , the other end communicates with an oil inlet 18 opened on the inner wall surface of the through hole 13.
ステータコア1の端面より外部に突出した出力シャフト
15の一端には、燃料噴射ポンプの操作ラック(図示せ
ず)に連結するための連結部材19が装着される。一方
、出力シャフト15の他端の前記ステータコア1の磁極
面4と対向する端部には、磁性材料よりなるムービング
コア20が圧入あるいは溶接により同心的に固定されて
いる。A connecting member 19 for connecting to an operating rack (not shown) of a fuel injection pump is attached to one end of the output shaft 15 that projects outward from the end surface of the stator core 1. On the other hand, a moving core 20 made of a magnetic material is concentrically fixed to the other end of the output shaft 15 facing the magnetic pole surface 4 of the stator core 1 by press-fitting or welding.
該ムービングコア20の前記ステータコア1の磁極面4
と対向する面には、該磁極面4と平行とした截頭円錐面
21が内面に同心的に形成され、外周面は前記暖機コイ
ル6のボビン5の内周面に対し僅かの間隙を形成する円
筒状に形成される。前記ムービングコア20は前記環状
部材9に同心的に固定した第2の軸受22に対し、軸方
向に移動自在に、かつステータコア1と同軸的に支承さ
れて、出力シャフト15と一体に移動可能である。The magnetic pole surface 4 of the stator core 1 of the moving core 20
A truncated conical surface 21 parallel to the magnetic pole surface 4 is formed concentrically on the inner surface of the surface facing the magnetic pole surface 4, and the outer peripheral surface has a slight gap with respect to the inner peripheral surface of the bobbin 5 of the warm-up coil 6. Formed into a cylindrical shape. The moving core 20 is movably axially supported on a second bearing 22 concentrically fixed to the annular member 9 and coaxially with the stator core 1, and is movable integrally with the output shaft 15. be.
前記第2の軸受22のムービングコア20を支承する面
には油溝23が刻設され、またムービングコア20には
軸方向の移動を円滑にするための空気穴24が形成され
ている。またステータコア1とムービングコア20との
間にはコイルスプリング25が圧縮された状態で介装さ
れ、ムービングコア20はステータコア1から離反する
方向に付勢されている。ムービングコア20のステータ
コア1からの最大離反量は、前記第2の軸受22または
ケース10に固定されたカバー26により規制される。An oil groove 23 is cut into the surface of the second bearing 22 that supports the moving core 20, and an air hole 24 is formed in the moving core 20 for smooth movement in the axial direction. Further, a coil spring 25 is interposed between the stator core 1 and the moving core 20 in a compressed state, and the moving core 20 is biased in a direction away from the stator core 1. The maximum amount of separation of the moving core 20 from the stator core 1 is regulated by the second bearing 22 or the cover 26 fixed to the case 10.
なおステータコア1の端面に開口する油注入口18より
注入される潤滑油は第1の軸受14の油注入口16、油
溝17を介してステータコアlに形成された貫通孔13
と出力シャフト15との間を潤滑するとともに、ステー
タコア1とムービングコア20との間の空間27に充満
し、ムービングコア20と第2の軸受22との間の油@
23に供給されて両者間を潤滑する。暖機コイル6およ
び励磁コイル8は、ボビン5がボビン7を気密に覆い、
ケース10がボビン7を気密に覆って、内部を気密に保
っている。Note that the lubricating oil is injected from the oil inlet 18 opened on the end face of the stator core 1 via the oil inlet 16 of the first bearing 14 and the oil groove 17, and then to the through hole 13 formed in the stator core l.
The oil between the stator core 1 and the moving core 20 is filled, and the oil between the moving core 20 and the second bearing 22 is lubricated.
23 to lubricate the space between them. The warm-up coil 6 and the excitation coil 8 are arranged so that the bobbin 5 hermetically covers the bobbin 7,
A case 10 airtightly covers the bobbin 7 to keep the inside airtight.
上記の構成において、励磁コイル8に励磁電流が供給さ
れない場合、ムービングコア20はスプリング25の付
勢力により第1図に示すようなカバー26に当接した状
態となる。そして、この状態で励磁コイル8に励磁電流
が供給されると、ステータコア1が励磁されてムービン
グコア20に対して図中矢印Aで示すような磁気吸引力
を発生する。このためムービングコア20は、上記吸引
力(矢印A)とスプリング25の反発力(矢印B)とが
平衡するまでステータコア1に接近し、このムービング
コア20の移動により一体に設けられた出力シャフト1
5が移動され、ステータコアlの端面からの出力シャフ
ト15の突出量が増す。In the above configuration, when no excitation current is supplied to the excitation coil 8, the moving core 20 comes into contact with the cover 26 as shown in FIG. 1 due to the urging force of the spring 25. When an excitation current is supplied to the excitation coil 8 in this state, the stator core 1 is excited and generates a magnetic attraction force to the moving core 20 as indicated by arrow A in the figure. Therefore, the moving core 20 approaches the stator core 1 until the above-mentioned attraction force (arrow A) and the repulsive force (arrow B) of the spring 25 are balanced, and the movement of the moving core 20 causes the output shaft 1 provided integrally to move closer to the stator core 1.
5 is moved, and the amount of protrusion of the output shaft 15 from the end face of the stator core I increases.
このように励磁コイル8に供給される励磁電流に応じて
出力シャフト15の突出量が変化する。従って1本実施
例がガバナアクチュエータ内に装着され、燃料噴射ポン
プの操作ラックの囲動制御に利用される場合には、出力
シャフト15は先端の連結部材19により操作ラックに
連結され、ムービングコア20がステータコア1に吸引
される矢印A方向の移動で操作ラックを噴射量の増方向
に押すことになる。即ち、燃料の噴射量はソレノイドの
励磁コイル8に供給される励磁電流によって制御される
。In this way, the amount of protrusion of the output shaft 15 changes depending on the excitation current supplied to the excitation coil 8. Therefore, when this embodiment is installed in a governor actuator and used for surrounding movement control of the operating rack of a fuel injection pump, the output shaft 15 is connected to the operating rack by the connecting member 19 at the tip, and the moving core 20 is connected to the operating rack by the connecting member 19 at the tip. The operation rack is pushed in the direction of increasing the injection amount by movement in the direction of arrow A, which is attracted to the stator core 1. That is, the fuel injection amount is controlled by the excitation current supplied to the excitation coil 8 of the solenoid.
また本実施例では、低温時にソレノイドを始動させる直
前に暖機コイル6に通電することにより。Further, in this embodiment, the warm-up coil 6 is energized immediately before starting the solenoid when the temperature is low.
暖機コイル6が発熱してソレノイド内部を加熱し。The warm-up coil 6 generates heat and heats the inside of the solenoid.
各m動部およびステータコアlとムービングコア20と
の空間27を浸漬している潤滑油の温度が上昇して粘度
が低下する。これによ、す、冷間の始動時に潤滑油が硬
化していても、即座に潤滑油の粘度を低下させることが
できるので、出力シャフト15およびムービングコア2
0が円滑に移動することができ、正確な作動が確保され
る。The temperature of the lubricating oil that immerses each moving part and the space 27 between the stator core 1 and the moving core 20 increases, and the viscosity decreases. As a result, even if the lubricating oil is hardened during a cold start, the viscosity of the lubricating oil can be immediately reduced, so the output shaft 15 and moving core 2
0 can move smoothly and ensure accurate operation.
次に本実施例を自動車用エンジンのガバナ機構のアクチ
ュエータとして使用した場合の実際の利用態様について
説明する。この場合、リニアソレノイド装置は第2図お
よび第3図に示すように邸動制御される。第2図におい
て、30は予熱ヒータをオンさせるための予熱ヒータス
イッチであり。Next, a description will be given of an actual usage mode when this embodiment is used as an actuator for a governor mechanism of an automobile engine. In this case, the linear solenoid device is controlled as shown in FIGS. 2 and 3. In FIG. 2, 30 is a preheating heater switch for turning on the preheating heater.
このスイッチは冬期における最初の機関始動時などにお
いて、ドライバが極低温と判断するときに閉成されるも
のである。3工および32は機関制御に必要公アクセル
開度検出器および機関回転数検出器である633は予熱
ヒータスイッチ30、アクセル開度検出器31および機
関回転数検出器32からの信号に基づいて、ガバナアク
チュエータ34として用いられる本実施例のリニアソレ
ノイド装置を制御する制御装置である。This switch is closed when the driver determines that the temperature is extremely low, such as when starting the engine for the first time in winter. 3 and 32 are an accelerator opening detector and an engine rotational speed detector necessary for engine control. 633 is an accelerator opening detector 31 and an engine rotational speed detector 32. This is a control device that controls the linear solenoid device of this embodiment used as the governor actuator 34.
上記制御装置33はマイクロコンピュータにより構成さ
れ、第3図に示すフロチャートに従って動作する。まず
第3図のステップ200にて予熱ヒータスイッチ30か
らの信号に基づいて予熱ヒータがオンしたか否かを判定
する。ステップ200で予熱ヒータがオンしていると判
定されると、ステップ300に進んで機関回転数検出器
32からの信号により機関回転数Neが零であるか否か
を判定する。ステップ300で機関回転数Ne=Oであ
ると判定されれば、ステップ400に進んでガバナアク
チュエータ34の暖機コイル6に通電を行なう。これに
より、予熱ヒータを必要とする低温下でかつ機関が未始
動状態であるときに暖機コイル6を発熱させ、ソレノイ
ド内部の潤滑油を昇温させてその粘度を低下させること
により、冷間での機関始動時にガバナアクチュエータ3
4の応答性が高くかつ正確な作動を確保し、機関の正常
な始動を可能にしている。また、ステップ200で予熱
ヒータがオンしておらず、またはステップ300で機関
が始動中または始動しており、各ステップでNOと判定
された場合には、制御装置33は第3図のルーチンを終
了し、アクセル開度検出器3工および機関回転数検出器
32からの信号に基づいて通常の燃料噴射量制御ルーチ
ンを実行し、ガバナアクチュエータ34の励磁コイル8
を通電IIII御して燃料噴射ポンプの操作ラックが適
切な位置となるように操作される。The control device 33 is constituted by a microcomputer and operates according to the flowchart shown in FIG. First, at step 200 in FIG. 3, it is determined whether the preheating heater is turned on based on a signal from the preheating heater switch 30. If it is determined in step 200 that the preheating heater is on, the process proceeds to step 300, where it is determined based on the signal from the engine rotation speed detector 32 whether or not the engine rotation speed Ne is zero. If it is determined in step 300 that the engine speed Ne=O, the process proceeds to step 400 and the warm-up coil 6 of the governor actuator 34 is energized. This causes the warm-up coil 6 to generate heat when the preheater is required at low temperatures and when the engine has not started, raising the temperature of the lubricating oil inside the solenoid and reducing its viscosity. Governor actuator 3 when starting the engine
4 ensures highly responsive and accurate operation, allowing the engine to start normally. Further, if the preheating heater is not turned on in step 200, or the engine is starting or has started in step 300, and the determination is NO in each step, the control device 33 executes the routine shown in FIG. The normal fuel injection amount control routine is executed based on the signals from the accelerator opening degree detector 3 and the engine speed detector 32, and the excitation coil 8 of the governor actuator 34 is
The energization is controlled so that the operation rack of the fuel injection pump is placed in an appropriate position.
第4図は本発明の他の実施例の断面構成を示す図である
。本実施例では暖機コイルおよび励磁コイルの巻装用ボ
ビンを一体にし、図示の如くボビン40に暖機コイル6
′と励磁コイル8′とを軸方向に並べて巻装し、励磁コ
イル8′ をステータコア1の筒状の胴部外周、暖機コ
イル6′をステータコア1とムービングコア20との間
隙外周にそれぞれ配置しており、前記実施例と同様の効
果を奏する。FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional configuration of another embodiment of the present invention. In this embodiment, the bobbin for winding the warm-up coil and the excitation coil is integrated, and the warm-up coil 6 is mounted on the bobbin 40 as shown in the figure.
' and an excitation coil 8' are arranged and wound in the axial direction, and the excitation coil 8' is arranged on the outer periphery of the cylindrical body of the stator core 1, and the warm-up coil 6' is arranged on the outer periphery of the gap between the stator core 1 and the moving core 20. This provides the same effect as the embodiment described above.
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の断面図、第2図および第
3図は、本発明の一実施例の作動を説明するためのブロ
ック図およびフローチャート、第4図は、本発明の他の
実施例の断面図である。
1・・・・・・ステータコア、
6.6′・・・・・・暖機コイル、
8.8′・・・・・・励磁コイル。
15・・・・・・出力シャフト、
14.22・・・・・・軸受、
↓7,23・・・・・・油溝。
20・・・・・・ムービングコア、
25・・・・・・スプリング。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are a block diagram and a flow chart for explaining the operation of an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a sectional view of another embodiment of the present invention. 1... Stator core, 6.6'... Warm-up coil, 8.8'... Excitation coil. 15...Output shaft, 14.22...Bearing, ↓7,23...Oil groove. 20...Moving core, 25...Spring.
Claims (1)
御することにより、出力シヤフトが連結されたムービン
グコアを該ステータコアに対して接近させまたは離反さ
せるリニアソレノイド装置において、前記装置内部を暖
機するための暖機コイルを前記出力シヤフトに同心的に
備えたことを特徴とするリニアソレノイド装置。A linear solenoid device for warming up the inside of the device in a linear solenoid device that moves a moving core connected to an output shaft toward or away from the stator core by controlling the energization of an excitation coil wound around the stator core. A linear solenoid device characterized in that a warm-up coil is provided concentrically with the output shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26642089A JPH03130540A (en) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | Linear solenoid device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26642089A JPH03130540A (en) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | Linear solenoid device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03130540A true JPH03130540A (en) | 1991-06-04 |
Family
ID=17430688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26642089A Pending JPH03130540A (en) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | Linear solenoid device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03130540A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008300162A (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Mitsuba Corp | Electromagnetic relay |
-
1989
- 1989-10-13 JP JP26642089A patent/JPH03130540A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008300162A (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Mitsuba Corp | Electromagnetic relay |
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