JPH0534518B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0534518B2
JPH0534518B2 JP62250894A JP25089487A JPH0534518B2 JP H0534518 B2 JPH0534518 B2 JP H0534518B2 JP 62250894 A JP62250894 A JP 62250894A JP 25089487 A JP25089487 A JP 25089487A JP H0534518 B2 JPH0534518 B2 JP H0534518B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive shaft
core
magnetic flux
electromagnetic coil
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62250894A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0192541A (en
Inventor
Akira Furukawa
Shigehiko Tajima
Hiroatsu Yamada
Toshihiro Tsukamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP62250894A priority Critical patent/JPH0192541A/en
Publication of JPH0192541A publication Critical patent/JPH0192541A/en
Publication of JPH0534518B2 publication Critical patent/JPH0534518B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、例えば自動車用エンジンの特にア
イドリング運転状態における吸入空気流量を可変
制御するために用いられる、空気等の流体の通過
流量を可変制御するロータリソレノイド式アクチ
ユエータに関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for variably controlling the flow rate of fluid such as air, which is used to variably control the intake air flow rate of an automobile engine, particularly in an idling operating state. This invention relates to a rotary solenoid actuator.

[従来の技術] 例えば、実動車用のエンジンの吸気管にあつて
は、スロツトル弁部分に並行になるようにしてバ
イパス通路が形成されているものであり、このバ
イパス通路にはスロツトル弁が特に全閉の状態と
なつたときに、エンジンのアイドル回転状態を設
定するための吸入空気が通過されるようにしてい
る。したがつて、このバイパス通路を通過する空
気流量に対応してエンジンのアイドル回転状態が
制御されるものであり、このバイパス通路には空
気流量を制御する弁機構が設けられている。そし
て、例えば特開昭57−73839号公報に示されるよ
うに、このバイパス通路に流れる空気の量を、電
磁式アクチユエータによつて制御することが知ら
れている。
[Prior Art] For example, in the intake pipe of an engine for a production vehicle, a bypass passage is formed so as to be parallel to the throttle valve portion, and the throttle valve is particularly placed in this bypass passage. When the engine is fully closed, intake air is passed through to set the engine's idle speed. Therefore, the idle rotation state of the engine is controlled in accordance with the flow rate of air passing through this bypass passage, and this bypass passage is provided with a valve mechanism for controlling the air flow rate. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-73839, it is known to control the amount of air flowing through this bypass passage using an electromagnetic actuator.

このスロツトル弁が全閉状態とされるアイドル
運転状態にあつては、エンジンの回転速度は所定
のアイドル回転速度に設定されるものであるが、
エンジンの冷却水温やエンジン温度に対応して、
そのアイドル回転速度、すなわちバイパス通路を
通過する空気量が制御されるようにしているもの
で、この空気流量制御が、バイパス通路に設定さ
れる弁機構によつて行われるものである。
In the idling operating state in which the throttle valve is fully closed, the engine rotational speed is set to a predetermined idling rotational speed.
In response to engine cooling water temperature and engine temperature,
The idle rotation speed, that is, the amount of air passing through the bypass passage is controlled, and this air flow rate control is performed by a valve mechanism set in the bypass passage.

このような空気流量制御を実行する従来のアク
チユエータにあつては、その温度状況によつて制
御態様が区分けされているもので、低温域におけ
る制御は、もつぱらバイメタル、サーモワツクス
等の温度に対応して変態する素子を用いた機構の
みによつて行われ、電磁アクチユエータは高温域
における空気流量制御に用いられるようになつて
いる。これは吸入空気量の制御の安全性を図るた
めであり、1つの電磁式アクチユエータによつて
低温域から高温域まで幅広く制御するようにした
場合、例えば温度センサ等の故障時にはアクチユ
エータを正確に制御することができなくなるから
である。
Conventional actuators that perform such air flow control have different control modes depending on their temperature conditions, and control in low-temperature ranges corresponds to the temperature of bimetals, thermowaxes, etc. Electromagnetic actuators have come to be used for air flow control in high temperature ranges. This is to ensure safety in controlling the amount of intake air.If one electromagnetic actuator is used to control a wide range from low to high temperatures, the actuator will be able to control accurately in the event of a malfunction, such as a temperature sensor. This is because you will not be able to do so.

[発明が解決しようとする問題点] この発明は上記のような点に鑑みなされたもの
で、例えば電磁機構あるいはバイメタル機構等の
可動部分に障害が発生したような場合であつて
も、円滑な作動が継続され、例えばエンジンのア
イドル運転状態の制御が可能とされるような、低
温域から高温域までの幅広い吸入空気等の流体流
量制御が実行されるようにする、特にコンパクト
に構成されるようにして、エンジンの吸気管のバ
イパス通路の空気流量制御が効果的に実行される
ようにするロータリソレノイド式アクチユエータ
を提供しようとするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] This invention has been made in view of the above-mentioned points. For example, even if a failure occurs in the movable parts of an electromagnetic mechanism or a bimetal mechanism, it is possible to solve the problem smoothly. Particularly compact construction that allows continuous operation and a wide range of fluid flow control, such as intake air, from low to high temperature ranges, making it possible, for example, to control the idle operating state of the engine. In this manner, it is an object of the present invention to provide a rotary solenoid actuator that effectively controls the air flow rate in a bypass passage of an engine intake pipe.

[問題点を解決するための手段] すなわち、この発明に係るロータリソレノイド
式アクチユエータは、流体通路の面積を可変制御
する弁体と一体的にされる駆動軸が、温度に対応
してその回転角度範囲が規制されるようにすると
共に、この駆動軸に一体にして軸線に直交する線
の両端にそれぞれ磁極が設定されるようにして磁
石を取付け、この磁石部分が電磁コイル装置のコ
アに形成した開口内に挿通設定されるようにす
る。この電磁コイル装置を構成するコアは、上記
開口を有する第1のコアと、このコアに平行な状
態に設定される第2のコアとによつて構成され、
この第1および第2のコアのそれぞれ両端は磁気
回路によつて結合されるようにしているもので、
上記第2のコアにはそれぞれ逆方向の磁束を発生
する第1および第2のコイルを同軸的に巻装して
いるものであり、上記第1のコアには上記開口の
両側に対応してそれぞれデイテント溝が形成され
るようにすると共に、磁気通路面積を制限するよ
うにして取付け穴が形成されるようにしているも
のである。
[Means for Solving the Problems] That is, in the rotary solenoid actuator according to the present invention, the drive shaft, which is integrated with the valve body that variably controls the area of the fluid passage, changes its rotation angle in accordance with the temperature. In addition to regulating the range, a magnet is attached to the drive shaft so that magnetic poles are set at both ends of a line perpendicular to the axis, and this magnet part is formed in the core of the electromagnetic coil device. It is set to be inserted into the opening. The core constituting this electromagnetic coil device is composed of a first core having the above-mentioned opening and a second core set in a state parallel to this core,
Both ends of the first and second cores are connected by a magnetic circuit,
The second core is coaxially wound with first and second coils that generate magnetic flux in opposite directions, and the first core has coils arranged on both sides of the opening. Detent grooves are respectively formed, and mounting holes are formed to limit the area of the magnetic passage.

[作用] 上記のように構成されるロータリソレノイド式
アクチユエータにあつては、電磁コイル装置の第
1のコア部に形成された開口の両側で磁気通路が
狭くなり磁気飽和ゾーンが形成されるようにな
り、第1および第2のコイルに電流が流れない状
態で、磁石の回転角位置が基準設定されるように
なる。そして、第1および第2のコイルに流れる
電流量に対応した位置に、磁石すなわち駆動軸と
一体の弁体の回転角位置が設定されるようにな
り、流通される流体量が制御されるようになる。
この場合、駆動軸は温度に対応してその可動範囲
が規制されるようになつているもので、例えば高
温状態となつたときの弁体の閉じる量の限界がそ
の温度状態に対応して設定されるようになる。こ
の場合、電磁コイル装置の第1および第2のコイ
ルが1つのコアは巻装されるような構造であるた
め、充分に小形化して構成できるものであり、ま
たこの電磁コイル装置を取付け設定する取付け穴
によつてコイル側の出力特性および磁気ヒステリ
シスを簡単に操作することができ、特性の直線性
が容易に設定できるようになる。
[Operation] In the rotary solenoid actuator configured as described above, the magnetic passage is narrowed on both sides of the opening formed in the first core portion of the electromagnetic coil device, and a magnetic saturation zone is formed. Thus, the rotational angular position of the magnet is set as a reference with no current flowing through the first and second coils. Then, the rotation angle position of the magnet, that is, the valve body integrated with the drive shaft, is set at a position corresponding to the amount of current flowing through the first and second coils, so that the amount of fluid flowing is controlled. become.
In this case, the movable range of the drive shaft is regulated in accordance with the temperature; for example, the limit for the amount by which the valve body closes when the temperature reaches a high temperature is set in accordance with the temperature state. will be done. In this case, since the first and second coils of the electromagnetic coil device have a structure in which one core is wound, the structure can be sufficiently miniaturized, and the electromagnetic coil device can be installed and set. The output characteristics and magnetic hysteresis on the coil side can be easily controlled through the mounting holes, and the linearity of the characteristics can be easily set.

[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。第1図はその断面構成を示しているもの
で、11は例えば合成樹脂あるいはアルミニウ等
の非磁性材料によつて構成されるハウジングであ
る。このハウジング11内には、駆動軸12が軸
受13および14によつて回転自在に支持されて
いるもので、この駆動軸12には一体的に弁体1
5が取付けられている。そして、駆動軸12の回
転に伴つて弁体15が回動され、流体通路の面積
を可変制御するものである。
[Embodiment of the Invention] An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows its cross-sectional configuration, and numeral 11 is a housing made of a non-magnetic material such as synthetic resin or aluminum. A drive shaft 12 is rotatably supported in the housing 11 by bearings 13 and 14, and a valve body 1 is integrally attached to the drive shaft 12.
5 is installed. As the drive shaft 12 rotates, the valve body 15 is rotated to variably control the area of the fluid passage.

上記駆動軸12の一端部には永久磁石16が嵌
め込み設定され、駆動軸と一体的に回転されるよ
うになつているもので、この磁石16部分に対応
して電磁コイル装置17が設けられている。この
電磁コイル装置17にあつては、互いに逆方向の
磁束が発生されるようになる第1および第2のコ
イルが、例えば同時に巻かれるようにしたバイフ
アラ巻きによつて巻装設定されているもので、こ
の第1および第2のコイルそれぞれには、第2図
で示すようなオープンデユーテイの設定されるバ
イパス状の励磁電流、およびクローズデユーテイ
の設定されるパルス状の励磁電流が供給されるよ
うにしている。
A permanent magnet 16 is fitted into one end of the drive shaft 12 and rotated integrally with the drive shaft, and an electromagnetic coil device 17 is provided corresponding to the magnet 16. There is. In this electromagnetic coil device 17, the first and second coils, which generate magnetic fluxes in opposite directions, are wound at the same time, for example, by bifurcating winding. The first and second coils each receive a bypass-like excitation current with an open duty setting and a pulse-like excitation current with a closed duty setting, as shown in Fig. 2. We are making sure that it is supplied.

第3図は上記電磁コイル装置17の構成を示し
ているもので、この電磁コイル装置17部に設定
される磁石16は、駆動軸12に嵌め込まれるよ
うにした円筒状に構成され、その軸線を通る線の
両端部に、NおよびSの両磁極が設定されるよう
になつている。そして、電磁コイル装置17を構
成するコア18は、上記駆動軸12の磁石16部
分が挿通されるようになる円形の開口181が形
成される第1のコア182と、この第1のコア1
82と並行する状態に設定された第2のコア18
3とを備え、この第1および第2のコア182お
よび183それぞれの両端を第3および第4のコ
ア184,185によつて結合した1つの閉回路
が構成されるようにしている。そして、上記第2
のコア183に励磁コイル186が巻装設定され
る。ここで、この励磁コイル186は前述したよ
うに第1および第2のコイルによつて構成される
ものであるが、この図ではその詳細に巻装構造は
省略している。
FIG. 3 shows the configuration of the electromagnetic coil device 17. The magnet 16 set in the electromagnetic coil device 17 has a cylindrical shape that is fitted into the drive shaft 12. Both N and S magnetic poles are set at both ends of the line. The core 18 constituting the electromagnetic coil device 17 includes a first core 182 in which a circular opening 181 is formed through which the magnet 16 portion of the drive shaft 12 is inserted;
a second core 18 set in parallel with 82;
3, and both ends of the first and second cores 182 and 183 are connected by third and fourth cores 184 and 185 to form one closed circuit. And the second above
An excitation coil 186 is wound around the core 183 of. Here, although this excitation coil 186 is composed of the first and second coils as described above, the detailed winding structure thereof is omitted in this figure.

上記開口181は、磁石16の外径よりやや大
きく設定されているものであるが、この開口18
1の第1のコア182の延びる方向、すなわち磁
束の通過する方向の両側には、それぞれデイテン
ト溝187,188が形成されている。そして、
この電磁コイル装置17を構成するコアの特に第
1のコア182の両端部に近接する位置には、こ
の電磁コイル装置17をハウジング11に取付け
設定するためのねじを挿通する取付け穴191お
よび192が形成されている。この場合、この取
付け穴191,192は閉回路状の磁束通路面積
を制限する状態で形成されるようになるものであ
り、この取付け穴191,192の大きさを変え
ることによつて、磁束の通過する面積が調整され
るようになる。
The opening 181 is set slightly larger than the outer diameter of the magnet 16;
Detent grooves 187 and 188 are formed on both sides of the first core 182 in the extending direction, that is, in the direction in which the magnetic flux passes. and,
Mounting holes 191 and 192 into which screws are inserted for attaching and setting the electromagnetic coil device 17 to the housing 11 are provided at positions close to both ends of the core constituting the electromagnetic coil device 17, particularly the first core 182. It is formed. In this case, the mounting holes 191, 192 are formed to limit the magnetic flux passage area in a closed circuit, and by changing the size of the mounting holes 191, 192, the magnetic flux can be controlled. The area passed through will now be adjusted.

このような電磁コイル装置17にあつては、第
1および第2のコイルに流れる励磁電流量に対応
して発生される磁束によつて磁石16に回転力が
与えられるようになるものであるが、この励磁コ
イル186に励磁電流が与えられない状態にあつ
ては、磁石16は第4図のAで示すような状態と
される。すなわち、上記デイテント溝187およ
び188によつて、磁石16の周囲の磁束密度が
不均一とされているものであり、磁束ループに不
均一部分が生じて、磁石16の各磁極がデイテン
ト溝187および188の相互間の位置、すなわ
ちコアとの間隔が最も近接する位置にNおよびS
の各磁極が対向設定される状態となる。
In such an electromagnetic coil device 17, a rotational force is applied to the magnet 16 by the magnetic flux generated in accordance with the amount of excitation current flowing through the first and second coils. When no excitation current is applied to the excitation coil 186, the magnet 16 is in the state shown by A in FIG. That is, the magnetic flux density around the magnet 16 is made non-uniform due to the detent grooves 187 and 188, and non-uniform portions occur in the magnetic flux loop, causing each magnetic pole of the magnet 16 to 188, that is, the position where the distance to the core is closest to N and S.
The respective magnetic poles of are set to face each other.

次に第1のコイルに励磁電流が供給されるよう
になると、例えば第4図のBで矢印で示すような
磁束ループが形成されるようになる。ここで、開
口181の側部でコア182の断面積が小さくな
つているものであり、したがつてこの部分で磁束
が飽和するようになる。その結果この第1のコア
182の磁束は一部磁石16を通るようになり、
デイテント溝187および188の側部にそれぞ
れSおよびN極が形成されるようになつて、磁石
16が図のように回転されるようになる。また第
2のコイルに励磁電流が流れるようになると、上
記場合とは逆に第4図のCに矢印で示すような磁
束ループが形成されるようになり、磁石16はB
図の場合とは逆の方向に回転されるようになる。
そして、第4図のDで示すように第1および第2
のコイルそれぞれに、同時に励磁電流が供給され
るような状態となると、この両コイルに流れる電
流量の割合いに対応した回転角位置に磁石16が
設定されるようになる。
Next, when an excitation current is supplied to the first coil, a magnetic flux loop as shown by the arrow B in FIG. 4, for example, is formed. Here, the cross-sectional area of the core 182 is reduced at the side of the opening 181, and therefore the magnetic flux becomes saturated at this portion. As a result, a part of the magnetic flux of this first core 182 comes to pass through the magnet 16,
S and N poles are formed on the sides of the detent grooves 187 and 188, respectively, so that the magnet 16 can be rotated as shown. Moreover, when the excitation current starts to flow through the second coil, a magnetic flux loop as shown by the arrow C in FIG. 4 is formed, contrary to the above case, and the magnet 16 is
It will now be rotated in the opposite direction from the one shown.
Then, as shown by D in FIG.
When the excitation current is simultaneously supplied to each of the coils, the magnet 16 is set at a rotational angular position corresponding to the ratio of the amount of current flowing through both coils.

第5図は弁体15に対応する第1図の−線
に対応する部分の断面構造であり、この部分には
第1図で破線で示す吸気管21のエンジン側の出
力空気口に対応して空気出口201が設定され、
さらに吸気管21のエアクリーナ方向の入力空気
口に開口するようにして空気入口202が形成さ
れている。ここで、上記吸気管21の入力空気口
と出力空気口との間には、スロツトル弁22が設
定されているもので、アクセルペダルが開放され
た状態でこのスロツトル弁21が吸気管21を閉
じるされ、吸入空気は上記弁体15で制御される
開口203をバイパス通路として、エアクリーナ
側からエンジン側に供給されるようになるもので
ある。そして、この出口201と入口202とを
連通する空気通路を形成する開口203が、駆動
軸12と共に回動する弁体15によつて開閉制御
されるようになるものであり、駆動軸12の回転
方向およびその量に応じて、空気入口202から
空気出口201に流れる空気量が制御されるもの
である。
FIG. 5 shows the cross-sectional structure of the part corresponding to the - line in FIG. The air outlet 201 is set,
Furthermore, an air inlet 202 is formed so as to open to the input air port of the intake pipe 21 toward the air cleaner. Here, a throttle valve 22 is set between the input air port and the output air port of the intake pipe 21, and the throttle valve 21 closes the intake pipe 21 when the accelerator pedal is released. The intake air is supplied from the air cleaner side to the engine side using the opening 203 controlled by the valve body 15 as a bypass passage. An opening 203 forming an air passage communicating between the outlet 201 and the inlet 202 is controlled to open and close by a valve body 15 that rotates together with the drive shaft 12. The amount of air flowing from the air inlet 202 to the air outlet 201 is controlled depending on the direction and amount.

上記駆動軸12の磁石16とは反対側の端部に
は、係止突体23が駆動軸12の側方に延びるよ
うにして取付けられている。この係止突体23
は、ハウジング11内に駆動軸12と同軸的に形
成される円筒状の室内に回転自在に設定されるホ
ルダ24の端面に形成した凹部25内に設定され
るようになつている。ここで、上記ホルダ24は
上記ハウジング11内の室内に嵌め込み固定され
るボス26と対向設定されるもので、この同軸状
態に設定されるホルダ24とボス26の外周に
は、コイル状に巻いたバイメタル27が設定され
ている。そして、このバイメタル27の両端部
は、それぞれホルダ24およびボス26にそれぞ
れ端面部に形成した切り込み241および261
にそれぞれ嵌め込み固定され、温度変化に対応し
てホルダ24の回転角位置が設定されるようにし
ている。
A locking protrusion 23 is attached to the end of the drive shaft 12 opposite to the magnet 16 so as to extend laterally of the drive shaft 12 . This locking protrusion 23
is set in a recess 25 formed in the end face of a holder 24 that is rotatably set in a cylindrical chamber formed coaxially with the drive shaft 12 in the housing 11 . Here, the holder 24 is set to face a boss 26 that is fitted and fixed into a chamber in the housing 11, and a coil wound around the outer periphery of the holder 24 and the boss 26, which are set in a coaxial state, is Bimetal 27 is set. Both ends of this bimetal 27 are connected to notches 241 and 261 formed in the end faces of the holder 24 and the boss 26, respectively.
The rotation angle position of the holder 24 is set in response to temperature changes.

第6図は上記ホルダ24部に対応する第1図の
−線に対応する部分の断面構造を示すもの
で、ホルダ24は温度上昇と共に反時計方向に回
転されるようになる。そしてこのホルダ24の凹
部25には、係止突体23が入り込むようにした
扇状の切り欠き部251が形成され、この切り欠
き部251の範囲で突体23が回動されるように
している。すなわち、この切り欠き部251で弁
体15の回動できるガード範囲θ3が設定される
ようになる。ここで、ホルダ24の温度上昇に伴
う回転範囲は、ストツパねじ28によつて適宜調
整設定されるようになつている。
FIG. 6 shows a cross-sectional structure of a portion corresponding to the - line in FIG. 1, which corresponds to the holder 24, and the holder 24 is rotated counterclockwise as the temperature rises. A fan-shaped cutout 251 into which the locking protrusion 23 is inserted is formed in the recess 25 of the holder 24, and the protrusion 23 is rotated within the range of the cutout 251. . That is, the guard range θ3 in which the valve body 15 can rotate is set by the notch 251. Here, the rotation range of the holder 24 as the temperature rises is appropriately adjusted and set by the stopper screw 28.

このように構成されるロータリソレノイド式ア
クチユエータにおいて、電磁コイル装置17の第
1および第2のコイルに対しては、スロツトル弁
22の全閉状態において、アイドル運転時に要求
される空気量に対応して、吸気管21のバイパス
通路を形成する弁体15の開度を制御設定する励
磁電流が流される。この励磁電流は、この図では
省略しているがエンジンに結合されている例えば
エアコン等の負荷状態、エンジンの冷却水温等を
検出するセンサ類からの検出信号に基づいて、エ
ンジン制御用のマイクロコンピユータが演算する
もので、例えばエアコンがオン状態にありエンジ
ン負荷の大きい状態では、バイパス空気量が増大
されるように弁体15が駆動されるようにするも
のである。
In the rotary solenoid actuator configured as described above, the first and second coils of the electromagnetic coil device 17 are arranged such that when the throttle valve 22 is fully closed, the amount of air required during idling operation is adjusted. An excitation current is applied to control and set the opening degree of the valve body 15 forming a bypass passage of the intake pipe 21. Although not shown in this diagram, this excitation current is applied to a microcomputer for engine control based on detection signals from sensors connected to the engine that detect the load condition of the air conditioner, engine cooling water temperature, etc. For example, when the air conditioner is on and the engine load is high, the valve body 15 is driven to increase the amount of bypass air.

ここで、第1および第2のコイルに供給される
ようになる励磁電流は、第2図で示したようにパ
ルス状になつているものであり、例えば弁体15
を開ける方向に駆動軸を回転させる第1のコイル
に供給される励磁電流量は、この第1のコイルに
供給されるパルス状電流のオン時間に相当するオ
ープンデユーテイで決定される。また、第2のコ
イルに対しては、弁体15を閉じる方向に駆動軸
を回転させるための励磁電流が供給されるもの
で、その電流量はオフ時間に相当するクローズデ
ユーテイで決定される。
Here, the excitation current supplied to the first and second coils is in the form of a pulse as shown in FIG.
The amount of excitation current supplied to the first coil that rotates the drive shaft in the opening direction is determined by the open duty, which corresponds to the on time of the pulsed current supplied to the first coil. Furthermore, an exciting current is supplied to the second coil to rotate the drive shaft in the direction of closing the valve body 15, and the amount of current is determined by the close duty corresponding to the off time. Ru.

第7図はこのような電磁コイル装置17の励磁
コイル186に励磁電流が供給されないときの駆
動軸12の回転角とこのとき作用するトルクの状
態を示している。これに対して第8図は第1のコ
イルに励磁電流を供給した場合のオープンデユー
テイとトルクとの関係を示したものであり、さら
に第9図は第2のコイルに励磁電流を流したとき
のクローズデユーテイと駆動軸12に作用するト
ルクとの関係を示している。すなわち、オープン
デユーテイが大きくなる程、弁体15を開く方向
に駆動力が作用するようになり、またクローズデ
ユーテイが大きくなる程、弁体15が閉じられる
方向のトルクが駆動軸12に作用するようにな
る。そして、これらを総合した状態が第10図で
示すようになるものである。
FIG. 7 shows the rotation angle of the drive shaft 12 and the state of the torque acting at this time when no excitation current is supplied to the excitation coil 186 of the electromagnetic coil device 17. On the other hand, Fig. 8 shows the relationship between open duty and torque when the excitation current is supplied to the first coil, and Fig. 9 shows the relationship between the open duty and torque when the excitation current is supplied to the second coil. It shows the relationship between the close duty and the torque acting on the drive shaft 12 when this occurs. That is, as the open duty increases, the driving force acts in the direction to open the valve body 15, and as the close duty increases, the torque in the direction to close the valve body 15 acts on the drive shaft 12. It becomes effective. The state in which these are combined is shown in FIG. 10.

また、第11図はオープンデユーテイと第1の
コイルに流れるようになる励磁電流T1との関係
を、さらに第12図はクローズデユーテイと第2
のコイルに流れる励磁電流との関係を示している
ものであり、第13図は上記オープンデユーテイ
とクローズデユーテイとが合成された場合の励磁
電流の状態を示している。
Furthermore, FIG. 11 shows the relationship between the open duty and the excitation current T1 that flows through the first coil, and FIG.
FIG. 13 shows the state of the exciting current when the open duty and the closed duty are combined.

このような電磁コイル装置17を有するロータ
リソレノイド式アクチユエータにおいて、励磁コ
イル186に励磁電流が供給されていない状態に
あつては、弁体15は中立的な基準位置に設定さ
れ、空気流量は第14図にTで示す状態とされ
る。この状態で第1のコイルに励磁電流が供給さ
れるようになると、この励磁電流のオープンデユ
ーテイとの関係で第14図にT1で示すように空
気流量が制御されるようになる。また第2のコイ
ルに励磁電流が供給される状態では、そのクロー
ズデユーテイとの関係で第15図にT2で示すよ
うに空気流量が制御される。したがつて、オープ
ンおよびクローズデユーテイと空気流量との関係
は、第16図に破線で示すようになるものであ
る。
In a rotary solenoid actuator having such an electromagnetic coil device 17, when no excitation current is supplied to the excitation coil 186, the valve body 15 is set to a neutral reference position, and the air flow rate is The state shown by T in the figure is reached. When an excitation current is supplied to the first coil in this state, the air flow rate is controlled as shown by T1 in FIG. 14 in relation to the open duty of this excitation current. Further, when the excitation current is supplied to the second coil, the air flow rate is controlled as shown by T2 in FIG. 15 in relation to the close duty. Therefore, the relationship between the open and closed duties and the air flow rate is as shown by the broken line in FIG. 16.

すなわち、第1および第2のコイルに供給され
る励磁電流のデユーテイ変化に対応して、弁体1
5の回転角度およびこの弁体15によつて制御さ
れる吸気管のバイパス通路の空気流量は、第17
図のように変化されるようになる。
That is, the valve body 1 changes in response to the duty change of the excitation current supplied to the first and second coils
The rotation angle of No. 5 and the air flow rate of the bypass passage of the intake pipe controlled by this valve body 15 are as follows:
It will change as shown in the figure.

ここで、弁体15と一体にされる駆動軸12
は、ホルダ24に形成された凹部25ないにおけ
る係止突体23に可動範囲によつてその回転角範
囲が規制されるようになる。そして、この駆動軸
12の回転可能範囲を規制するホルダ24は、バ
イメタル27によつてその回転角度位置が設定さ
れているものであり、したがつてこの駆動軸12
と一体に回動される弁体15の回転角度範囲、お
よびこの弁体15によつて制御される空気流量
は、温度に対応して第18図の線AおよびBに囲
まれた範囲とされるようになる。すなわち、温度
に対応した例えばアイドリング運転時の回転速度
制御範囲が規制されるようになる。
Here, the drive shaft 12 integrated with the valve body 15
The rotation angle range is restricted by the movable range of the locking protrusion 23 in the recess 25 formed in the holder 24. The holder 24 that restricts the rotatable range of the drive shaft 12 has its rotational angle position set by a bimetal 27, and therefore the drive shaft 12
The rotation angle range of the valve body 15 which is rotated together with the valve body 15 and the air flow rate controlled by this valve body 15 are defined as the range surrounded by lines A and B in FIG. 18 in accordance with the temperature. Become so. That is, the rotational speed control range, for example during idling, is regulated in accordance with the temperature.

この場合、ホルダ24はその回転ストツパ機構
によつて、温度がある程度以上に上昇された場合
には、それ以上回転されないようになつている。
このため、温度が上記ストツパ機構が作用する温
度以上に上昇するような状態となつた場合には、
第18図にA′で示すように空気流量がそれ以上
減少されないようになり、例えばエンジンのアイ
ドリング運転状態が、高温状態においても安定し
て確保されるようになるものである。
In this case, the rotation stopper mechanism of the holder 24 prevents it from rotating any further when the temperature rises above a certain level.
Therefore, if the temperature rises above the temperature at which the stopper mechanism acts,
As shown by A' in FIG. 18, the air flow rate is no longer reduced, and, for example, the idling state of the engine can be stably maintained even in high temperature conditions.

このようなアクチユエータ動作を安定して実行
させるためには、駆動軸12の回転される角度が
安定して制御されることが重要であり、したがつ
て電磁コイル装置17の動作特性が重要となる。
In order to stably perform such actuator operation, it is important that the rotation angle of the drive shaft 12 is stably controlled, and therefore the operating characteristics of the electromagnetic coil device 17 are important. .

第3図で示したような電磁コイル装置17にお
いては、そのリターン出力は磁石16の有するエ
ネルギーとデイタント溝187,188の大きさ
によつて決定されるようになる。これに対して励
磁されるコイル部からの出力は、コイルアンペア
ターンとコア18の磁束通路面積によつて決まる
ようになる。しかし、実際には上記コア18の磁
束通路面積等は安定して一定に製作することが困
難であり、また製品特性の直線性を保証すること
が困難である。このため、この電磁コイル装置1
7をハウジング11と一体に組立てる際に使用さ
れる取付け穴191,192を利用し、励磁コイ
ル側の出力特性並びに磁気ヒステリシスを操作す
るようにしている。
In the electromagnetic coil device 17 as shown in FIG. 3, its return output is determined by the energy possessed by the magnet 16 and the sizes of the detant grooves 187 and 188. On the other hand, the output from the excited coil section is determined by the coil ampere turns and the magnetic flux path area of the core 18. However, in reality, it is difficult to manufacture the core 18 with a stable magnetic flux passage area and the like, and it is also difficult to guarantee the linearity of the product characteristics. Therefore, this electromagnetic coil device 1
Mounting holes 191 and 192 used when assembling 7 and housing 11 are used to control the output characteristics and magnetic hysteresis of the excitation coil.

リターン側のデイテントトルクは、磁石16の
回転角が大きくなるほど、トルクの増加傾向が減
少する傾向にある。またコイル出力は励磁電流の
増加と共に直線的に増加するようになるものであ
り、したがつて製品特性は励磁電流の増加に対し
て2次特性を有するようになる。
The detent torque on the return side tends to increase less as the rotation angle of the magnet 16 increases. Further, the coil output increases linearly as the excitation current increases, and therefore the product characteristics have quadratic characteristics with respect to the increase in excitation current.

上記コア18の磁束通路に、磁気抵抗が増加す
るように例えば穴を開けるようにすると、その通
路面積が小さくなることによつて、直線的に増加
するコイル出力を徐々に漏洩させるようになり、
製品特性の傾斜を鈍らせるようになる。すなわ
ち、コア18に形成した取付け穴191および1
92の大きさを加減することによつて、製品特性
の直線性を向上させることができるようになる。
また磁気ヒステリシスにおいても、磁気通路で漏
洩されるようになつて減少されるようになる。
For example, if a hole is made in the magnetic flux path of the core 18 so as to increase the magnetic resistance, the area of the path becomes smaller, so that the linearly increasing coil output gradually leaks.
The slope of product characteristics becomes less steep. That is, the mounting holes 191 and 1 formed in the core 18
By adjusting the size of 92, the linearity of the product characteristics can be improved.
Also, magnetic hysteresis is reduced as it leaks through the magnetic path.

ここで、上記取付け穴191および192は、
特に外観を形成するようになる樹脂型等に影響す
るものではないものであり、したがつて各製造ロ
ツド毎にあるいは選択法を用いて取付け穴19
1,192の大きさを変え、磁気特性の調整がで
きるものであり、製品特性の安定化が容易となる
ものである。
Here, the mounting holes 191 and 192 are
In particular, it does not affect the resin mold etc. that form the appearance, and therefore the mounting holes 19 are determined for each manufacturing rod or by using a selection method.
The magnetic properties can be adjusted by changing the size of 1,192, and the product properties can be easily stabilized.

[発明の効果] 以上のようにこの発明に係るロータリソレノイ
ド式アクチユエータにあつては、特に電磁機構部
分を小形化して構成し、効果的に製品特性を安定
化できるようになるものであり、また温度変化に
対する動作特性も容易に設定できるようになる。
したがつて、例えば自動車用エンジンの吸気管に
設定されるバイパス通路の空気流量の制御機構と
して効果的に適用できるものであり、上記エンジ
ンのアイドリング運転制御が、このエンジンの運
転状況に対応して高精度に制御できるようになる
ものである。
[Effects of the Invention] As described above, in the rotary solenoid actuator according to the present invention, the electromagnetic mechanism part in particular can be made smaller and the product characteristics can be effectively stabilized. Operating characteristics against temperature changes can also be easily set.
Therefore, it can be effectively applied, for example, as a control mechanism for the air flow rate in a bypass passage set in the intake pipe of an automobile engine, and the idling operation control of the engine can be controlled in accordance with the operating condition of the engine. This allows for highly accurate control.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例に係るロータリソ
レノイド式アクチユエータを説明する断面構成
図、第2図は上記装置を駆動制御する励磁電流の
状態を説明する図、第3図は上記装置を構成する
電磁コイル装置を取り出して示す構成図、第4図
のA乃至Dはそれぞれ上記電磁コイル装置におけ
る動作状態を説明する図、第5図および第6図は
それぞれ第1図に示した装置の−線および
−線に対応する弁体部分およびホルダ部分の断
面図、第7図乃至第10図はそれぞれ電磁コイル
装置のコイル部に供給される励磁電流の状態を説
明する図、第11図乃至第13図はそれぞれコイ
ルに与えられるパルス状電流のデユーテイと電流
量との関係を示す図、第14図乃至第16図はそ
れぞれ上記デユーテイと流量との関係を示す図、
第17図はデユーテイと制御量との関係を示す
図、第18図は温度と制御量範囲の状態を示す図
である。 11…ハウシング、12…駆動軸、15…弁
体、16…磁石、17…電磁コイル装置、18…
コア、181…開口、182,183…第1およ
び第2のコア、186…コイル、187,188
…デイテント溝、191,192…取付け穴、2
3…係止突体、24…ホルダ、25…凹部、25
1…切り欠き部、26…ボス、27…バイメタ
ル。
Fig. 1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a rotary solenoid actuator according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram illustrating the state of excitation current that drives and controls the above device, and Fig. 3 is a configuration of the above device. A to D in FIG. 4 are diagrams each explaining the operating state of the electromagnetic coil device, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing the configuration of the electromagnetic coil device shown in FIG. 7 to 10 are cross-sectional views of the valve body portion and holder portion corresponding to the line and - line, respectively, and FIGS. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the duty of the pulsed current applied to the coil and the amount of current, and FIGS. 14 to 16 are diagrams showing the relationship between the duty and flow rate, respectively.
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between duty and control amount, and FIG. 18 is a diagram showing the state of temperature and control amount range. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Housing, 12... Drive shaft, 15... Valve body, 16... Magnet, 17... Electromagnetic coil device, 18...
Core, 181... Opening, 182, 183... First and second core, 186... Coil, 187, 188
...Detent groove, 191, 192...Mounting hole, 2
3... Locking protrusion, 24... Holder, 25... Recess, 25
1...notch part, 26...boss, 27...bimetal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 流体の流入口および流体の流出口を備えたハ
ウジングと、 このハウジング内に回転自在に支持されるよう
にして配設された駆動軸と、 この駆動軸に一体的に設けられ、この駆動軸の
回転角に対応して上記流体の流入口と流出口との
間の通路面積を可変する弁体と、 上記駆動軸の回転範囲を温度に対応して設定す
る機構と、 上記駆動軸に一体的に設けられ、駆動軸の軸線
を通る両側の部分にそれぞれ磁極が設定されるよ
うにした磁石と、 上記駆動軸の磁石部分が貫通設定される開口を
有するコアを備え、それぞれ逆の方向の磁束を発
生するようにした第1および第2のコイルが巻装
設定されるようにした電磁コイル装置とを具備
し、 上記電磁コイル装置のコアは、上記駆動軸の磁
石部分が貫通設定される開口の形成される第1の
コアと、上記第1および第2のコイルが同軸に巻
装されるようにした第2のコアとを備え、この第
1および第2のコアが平行に設定されるようにそ
れぞれの両端部相互が磁気回路で結合されるよう
にしてなり、上記第1のコアの磁束の方向と平行
となる上記開口の両側にはそれぞれデイテント溝
を形成すると共に、さらにこのコアの磁束通路に
はこの電磁コイル装置を上記ハウジングに固定設
定させ栄2めのねじを挿通する取付け穴を形成
し、この取付け穴により磁束通路面積が可変でき
るようにしたことを特徴とするロータリソレノイ
ド式アクチユエータ。
[Scope of Claims] 1. A housing having a fluid inlet and a fluid outlet; a drive shaft rotatably supported within the housing; a valve body that varies a passage area between the inlet and the outlet of the fluid in accordance with the rotation angle of the drive shaft; and a mechanism that sets the rotation range of the drive shaft in accordance with the temperature. , a magnet provided integrally with the drive shaft and having magnetic poles set on both sides passing through the axis of the drive shaft, and a core having an opening through which the magnet portion of the drive shaft is set. , an electromagnetic coil device in which first and second coils are wound so as to generate magnetic flux in opposite directions, and the core of the electromagnetic coil device is connected to the magnet of the drive shaft. a first core having an opening through which the first and second coils are wound coaxially; Both ends of each core are connected to each other by a magnetic circuit so that the cores are set parallel, and detent grooves are formed on both sides of the opening parallel to the direction of magnetic flux of the first core. In addition, in the magnetic flux path of this core, a mounting hole is formed through which the electromagnetic coil device is fixedly set to the housing and a second screw is inserted, so that the magnetic flux path area can be varied by this mounting hole. A rotary solenoid actuator featuring:
JP62250894A 1987-10-05 1987-10-05 Rotary solenoid type actuator Granted JPH0192541A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62250894A JPH0192541A (en) 1987-10-05 1987-10-05 Rotary solenoid type actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62250894A JPH0192541A (en) 1987-10-05 1987-10-05 Rotary solenoid type actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0192541A JPH0192541A (en) 1989-04-11
JPH0534518B2 true JPH0534518B2 (en) 1993-05-24

Family

ID=17214605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62250894A Granted JPH0192541A (en) 1987-10-05 1987-10-05 Rotary solenoid type actuator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0192541A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2518872Y2 (en) * 1989-06-21 1996-11-27 株式会社ユニシアジェックス Idle control valve
JP2005020939A (en) 2003-06-27 2005-01-20 Aisan Ind Co Ltd Torque motor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0192541A (en) 1989-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5742106A (en) Thermo-sensitive actuator and idle speed controller employing the same
US6053472A (en) Rotary solenoid operated proportional flow control valve
US5823165A (en) Valve actuator arrangement for internal combustion engine
US4193421A (en) Electromagnetically operated valve unit
US4976237A (en) Engine air intake valve
US6320285B1 (en) Throttle valve control apparatus using DC torque motor
JPS5911789B2 (en) Rotary type electromagnetic flow control valve device
US6332451B1 (en) Rotary valve actuator arrangement
US4873954A (en) Fail-safe idle bypass system
US5907202A (en) Thermo-sensitive actuator and idle speed controller employing the same
US4491815A (en) Rotary actuator
JPH0534518B2 (en)
JP2546238B2 (en) Rotary Solenoid Actuator
JPH0125952B2 (en)
JP2004332603A (en) Rotation angle detection device, electronic control throttle valve device, manufacturing method for sensor detecting rotation angle of throttle valve stem, and internal combustion engine
JP2555571B2 (en) Rotary Solenoid Actuator
US6215207B1 (en) Torque motor having uniform torque output characteristics
JPH0799212B2 (en) Rotary Solenoid Actuator
JPS58172033U (en) Idle speed control device
JP2598967Y2 (en) Idle speed control valve
EP0854561A2 (en) Thermo-sensitive actuator and idle speed controller employing the same
JPH071765Y2 (en) Rotary actuator
JP3589324B2 (en) Actuator
JPS6362982A (en) Rotary solenoid type actuator
JPH05149154A (en) Valve device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees