JPS5919783A - 電磁駆動装置 - Google Patents

電磁駆動装置

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JPS5919783A
JPS5919783A JP12736482A JP12736482A JPS5919783A JP S5919783 A JPS5919783 A JP S5919783A JP 12736482 A JP12736482 A JP 12736482A JP 12736482 A JP12736482 A JP 12736482A JP S5919783 A JPS5919783 A JP S5919783A
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electromagnetic
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coil
output shaft
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JP12736482A
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JPH0333950B2 (ja
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Akira Furukawa
晃 古川
Tetsuji Suzuki
鈴木 哲二
Yoshiaki Kondo
近藤 義昭
Hibiki Hattori
響 服部
Kazuhiro Sakurai
桜井 計宏
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
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644One-way valve
    • F16K31/0655Lift valves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

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】 本発明は2つのコイルを使用した電気アクチュエータを
2パルスにて制御する電磁駆動装置に関する。
従来の電気アクチュエータは、1つのコイルとスプリン
グ及びムービングコアで形成されていた為、スプリング
力に打ち勝つだけのパワーを要することから、比較的高
い最低作動電圧を要し、かつ温度変化により、コイルの
抵抗も変化し外部補償回路を設けない限り指令に対しリ
ニアな制御は不可能であった。
本発明は、上記欠点を解消し、2コイルで、かつ2パル
スを用いることにより、電圧及ヒコーCル抵抗が変化し
ても、製品が自己バランスする為、外部補償回路を設け
なくとも、リニア制御が可能となり、かつスプリングが
いらなくなる為応答性も早くなる電磁駆動装置にするこ
とを目的とする。
以下、本発明装置の一実施例について説明する。
第1図の2パルス制御電磁アクチユエータは電磁ブ「と
して構成された弁体制御用駆動部10と、これに組合さ
れた流量制御弁81120とを備えている。弁体制御用
駆動部10におい゛C1円筒状をなしたヨーク11の内
側には、ドーナツ板状の継鉄板12をはさんで両側に第
1.第2の2(vlの電磁コイル13A、13Bが内蔵
されている。2個の電磁コイルはいずれも円筒形でその
内周には円筒状のスリーブ14が固定されζいる。
ヨーク11の一端(図で右側)には円板形で、その中心
に略円錐状の第1の固定鉄心16Aが固定されている。
またヨーク11の他端には紺欽部を1体に形成した路内
11を状の第2の固定鉄心16Bが固定されている。
再固定鉄心16A、16Bはスリーブ14の内側へ突側
へ突出している。スリーブ14の内側で再固定鉄心16
A、16Bの間には、可動鉄心17が摺動自在に配置さ
れている。この可動鉄心17の両端には、再固定鉄心1
6A、16Bとそれぞれ対応した円#1#、状のくぼみ
による吸引面171A。
171Bが形成されている。
出力軸18は、可動鉄心16Aを貫通し、流量制御部2
0に突出し、軸受19により摺動自在に支持されている
上記構成の駆動部10においては、第1の電磁コイル1
3Aに通電すると、可動鉄心の第1の吸引面171Aに
吸引力が生じ、可動鉄心17ずなわち出力軸18は図で
右方向に駆動され、逆に第2電磁コイル13Bに通電す
ると第2吸引面171Bに吸引力が生じて出力軸18が
図の左方向に駆動される。
上記駆動部10に対して流量制御弁部20は、そのハウ
ジング21を固定鉄心16Aに密着さ七て、図示しない
ビス等により駆動部10に固定されている。ハウジング
21にはインレットボー1・23およびアウトレットボ
ート24が形成され、アウトレットボート24側には弁
座27がある。
−F記駆動部10の出力軸18は、固定鉄心16Aを介
して、アウトレットボート24側へ延びている。
この出力軸18の端部には弁体2Bが、出力軸1Bの段
部181と絞めによって固定されている。
このブ「体28は出力軸18と一緒に移動し−C弁座2
7に対し当接および開離し、インレットボー1・23か
らアラI・レットボー1・24へ至る流体流量を制御す
るものである。ここでは弁体28は図で左方へ移動する
と弁座27から離れて通路面積を大きく、すなわち流体
流量を増加さ・u1逆に右方へ移動すると通路面積、流
体流量を減少さゼる。
このように、上記実施例は駆動部10の両電磁コイル1
3A、、13Bの両方に電流を流し、両方に発生ずる電
磁力のバランスで弁体位置を制御する。
第2図に、2パルス制御の電磁アクチュエータを駆動す
る為の駆動回路30を示す。オペアンプΔlとコンデン
サC電と抵抗R2R3R4Rs R6とで、ランプ波形
Rをa点に得る。このランプ波形Rの波形特性は第3図
Falに示し、波形Rの形状は、R2R3R94の抵抗
により決まり、波形Rの周波数はR5R6の抵抗により
決まる。そこで、このランプ波形Rと、可変抵抗R1に
よって電圧可変とされたアナログ指令電圧(R+の出力
電圧)とを電磁コンパレータΔ2によって比較し、コイ
ル13Bを駆動する電圧をb点に得る。
このb点電圧(第3図(blの波形b+)を電圧コンパ
レータA3で反転さ−l、コイル13Aを駆動するC点
の電圧を得る。これらb点とC点の電圧信号は、第3図
(blに示し、図示の上側の波形b1はb点信号、下側
の波形C1はC点信号という具合に、b点とC点との電
圧信号はまったく位相が逆である。そして、b点、0点
電圧を駆動用トランジスタQ I +  Q 2のベー
スに印加し、コイル13B又は、コイル13Aを駆動す
ることにより、両コイルに発生ずる電磁エネルギー比で
弁体位置を制御することを可能とする。
なお、第2図のDlはツェナーダイオード、十Bはバッ
テリのプラス電極、GIDと02Dとはダイオードであ
る。
そして、この場合、第3図(blに示すように波形b1
の方が波形C1よりもデユーティ比が小であリ、トラン
ジスタQlの方がトランジスタQ2よりもONしている
割合が少なくなり、コイル13Aに発生ずる電磁力の方
がコイル13Bに発生ずる電磁力より大きくなっている
。なお、第3図(blにおいてON、OF’ Fと記入
しているのは各波形の場合のトランジスタQ1、C2の
ON、、OFF状態を示している。
この第1図の2パルス制御電気アクヂユエータは、例え
ばエンジンの吸入空気流量を制御するために使用される
。その場合、制御弁はエンジンの通常の吸入通路におけ
るスロットルバルブをバイパスする形態で装着され、イ
ンレットボート23は、スロットルバルブの上流に、ま
たアウトレットボート24は下流にそれぞれ接続される
。この結果、制御弁はスロットルバルブをバイパスする
吸入空気、又は(混合気)流量を制御することになる。
例えば、第2図のa点に得られるランプ(第3図(8)
のR)と第2図の可変抵抗R1によって指令されるアナ
ログ指令電圧つまり第3図ta+の1点鎖線に示す電圧
Xとを第2図の電圧コンパレータΔ2に人力すると、電
圧コンパレータA2が両入力端子を比較し、b点電圧が
得られ、このb点電圧は、m3図(blの一点鎖線のb
1信号を示し、もう1方の0点電圧はb点の電圧b1を
電圧コンパレータA3で反転さゼた電圧C+(第3図t
blの一点鎖線の01信号)を示す。
以上説明したように、b点と0点の電圧信号はまったく
位相が逆であることを利用し・b点電圧は駆動用トラン
ジスタQ1に印加され、このトランジスタQ!の出力電
流がコイル13B、つまり、第1図の第2電磁コイル1
3Bに通電され、この通電電流により可動鉄心17のm
2の吸引面171Bに生しる吸引力によって、G2のギ
ャップが小さくなろうとする。つまり弁体28が左方に
移動しようとし、流体通路面積が増加しようとする為、
流量は増加しようとする。
もう1方の0点電圧は駆動用トランジスタQ2に印加さ
れ、コイル13Aつまり、第1図の第1の電磁コイル1
3Aに通電され、この通電電流により可動鉄心17の第
1の吸引面171Aに生じる吸引力によって、G+のギ
ャップが小さくなろうとする為、弁体28は右方に移動
しようとし、流体通路面積を小さくしようとする為、流
量が減少しようとする。このように2つの相反する作動
指令を第3図(blの如く、b点信号b1は、電磁コイ
ル13Bに伝達しC点信号C1は電磁コイル13Δに伝
達する。そして、これらがくり返えされる為、電磁コイ
ル13A、13Bが発生ずる電磁力のうぢ強い方、つま
り今回の場合、電磁コイル13Aが強い為、弁体28は
右方に移行し、閉弁近(まで行く。
かりに、可変抵抗器R1から印加されるアナログ指令電
圧が、第3図(alの実線のYの様であればb点C点電
圧の特性は、第3図(C1の実線b2、C2となり、2
つのパルスのデユーティ比が等しくなるので制御電気ア
クチュエータである制御弁のG1と02のギャップはほ
とんど等しくなり、弁体28は第1図図示状態つまり、
中立位置で停止されている。
又、仮に、可変抵抗器R1の指令するアナログ電圧が、
第3図(alの点線Zの様になれば、b点C点電圧の特
性は第3図(blの点線b3.(,3となり、制御弁の
電磁コイル13Bに印加される電圧の実効値の方が大と
なり、つまり入力エネルギが大きくなり、G2のギャッ
プは小さくなり、弁体28は左方に移動し、流体通路が
増加し、流体流量は全開に近くなる。
故に、可変抵抗器R1から出力される指令電圧を可変す
ることにより、2つの電磁コイルの人力エネルギ比に応
じて作動する弁体28の位置を自由に選ぶことが出来る
なお、自動車に応用する場合は可変抵抗器R1の代りに
電子制御ユニットを用いる。そして、エンジンのスロッ
トルバルブをバイパスする吸入空気又は(混合気)流量
を前記電子制御ユニットのアナログ指令電圧により制御
出来ることとなる。
このように、上記実施例は、スプリング等がいらず、エ
ネルギーのムダがなく、かつ応答性が早い。
更に2つのコイル13八、13Bの入力エネルギ−を分
配している為、温度によって各部の抵抗(例えばコイル
抵抗)が」二がっても、各々のコイル13A、1.3B
間で相殺され、特性変化がほとんどない。
なお、コイル13A、13Bは上記一実施例の場合、別
々に巻いているが、2重巻きでも良い。
そして2重巻きの場合はコイル同士の発熱差が出にくい
という利点がある。
以上述べたように本発明においては、第1と第2の?l
i磁コイルが発生ずる電磁力のアンバランスによって出
力軸を駆動しているから従来のものの如く、スプリング
とWi電磁力つり合いで駆動量を制御しているものに比
べると次の効果がある。
(1)スプリングが不要である。
(2)電源電圧が変動したり、周囲温度の変ジノにより
コイル抵抗等が変動しても、この変動は両方の電磁コイ
ルに作用するため、変動は相殺され、外部補償回路を設
けなくても指令信号にりjして忠実な制御量が得られる
(3)スプリングがないため、スプリング力に抗して出
力軸を動かす必要がなくなり、応答性が早くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示ず電磁流量の各部の
電圧波形図である。 1日・・・出力軸−13A・・・第1電磁コイル、13
B・・・第2電磁コイル、(10,20)・・・電磁ア
クチュエータ、30・−・駆動回路、2B・・・弁体、
27・・・弁座。 代理人弁理士 岡 部   隆 第3図 一一菅t 1 第2図 口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、出力軸(18)が軸方向に移動でき、該出力軸(1
    8)を左右に吸引する第1と第2の711磁コイル(1
    3八、 13B)を持つ電磁アクチュエータ (10,
    20>と、前記第1と第2の電磁コイル(13八、 1
    3B)に夫々位相が逆のパルス電圧を印加する駆動回路
    (30)とを備え、前記第1電磁コイル(13A )と
    前記第2電磁コイル(13B)の吸引力のアンバランス
    により前記出力軸(18)を軸方向に駆動したことを特
    徴とする電磁駆動装置。 2、前記出力軸(18)は弁体(28)を保持しており
    、該弁体く28)は弁座(27)と相対向しており、前
    記第1の電磁コイル(13A)は付勢されると前記出力
    軸(18)を前記弁体(28)が前記弁座(27)”に
    近づく方向に駆動し、前記第2の電磁コイル(13B)
    は付勢されると前記出力軸(18)を前記弁体く28)
    が前記弁座(27)から離れる方向に駆動する特許請求
    の範囲第1項に記載の電磁駆動装置。
JP12736482A 1982-07-21 1982-07-21 電磁駆動装置 Granted JPS5919783A (ja)

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JPS5919783A true JPS5919783A (ja) 1984-02-01
JPH0333950B2 JPH0333950B2 (ja) 1991-05-20

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0158880U (ja) * 1987-10-08 1989-04-13
JPH0158879U (ja) * 1987-10-08 1989-04-13
JPH0158878U (ja) * 1987-10-08 1989-04-13

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4911459U (ja) * 1972-05-08 1974-01-31

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