JPS6238949B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、制御装置たとえば自動車用の電子制
御燃料噴射装置用の電磁調整装置に関する。

自動車のデイーゼル燃料噴射装置に関連して試
験されているこの種の電磁調整装置の場合、復帰
ばねは、変位発信器を同心的に囲む圧縮らせんば
ねとして形成されている。この圧縮らせんばね
は、磁石の中心軸線に平行に延びるばねの縦軸を
以つて調整装置の取付ケーシング中に磁石と共に
設けられている。接極子は磁石の中心軸に沿つて
変位する。磁石の接極子と復帰ばねとの間の力と
変位量との結合関係がケーシングの後壁に関着さ
れている、調整部材を作動する旋回レバーによつ
て与えられる。旋回レバーの一方のレバーアーム
の自由端には、復帰ばねの一端も電磁石の接極子
も作用する。

復帰ばねは、磁石の励磁巻線もこの磁石のコア
と共に取り付けられているケーシングの底面と、
コイルの軸方向に変位可能に案内される支承台部
との間に保持されている。この支承台部は、同じ
くケーシングの底部に固定されている検出コイル
の中へ貫入する誘導発信器の発信器棒と結合され
ている。

この種の電磁調整装置はその構造のため次の欠
点を有する：磁石の装置と変位発信器を囲む復帰
ばねとは並置されて極めて大きなスペースを必要
とするため、この調整装置のケーシングの寸法が
大きくなる。電磁石の制御力と復帰ばねの復帰力
とはその都度大きいレバーアームにより互いに逆
方向に旋回レバーに作用し、それ故相応に伝達さ
れた力が旋回レバーの旋回軸を旋回させようとす
るため、一方では旋回支承部を保持するケーシン
グ部は通常は金属―鋳込成型材として製作しなけ
ればならずそのため当然その製造コストが高くな
り、他方では、変位発信器への接極子ストローク
の伝達誤差をできるだけ回避するために、旋回レ
バーも十分に曲げおよびねじれに強く形成されな
ければならない。しかしこの種の伝達誤差は、旋
回レバーの支承の遊び、および／または接極子お
よび復帰ばねへの連結部の領域における摩耗状態
から生ずる摩擦関係の変化のため、回避すること
ができない。

本発明による構成要件を有する電磁調整装置
は、従来の装置と比較して少なくとも次の利点を
有する；即ち、磁石、変位発信器および復帰ばね
の同軸配置のためおよびこれにより、コアに固定
されている保持面と接極子に固定されている保持
面との間に復帰ばねを直接保持できるようになつ
たため、電磁石と復帰ばねとの間の力と変位量と
の結合関係のために旋回可能な構成部材が何ら必
要とされなくなり、そのためこのことだけでも製
造コストが低減されるのである。さらに接極子の
ストロークを変位発信器へ伝達する場合に、レバ
ーロツド等に必然的に伴なう誤差もなくなる。そ
の結果改善された測定精度が得られる。もう１つ
の著しい利点は、本発明による調整装置の所要ス
ペースが公知の調整装置のそれと比較して約半分
に低減されることである。さらに励磁巻線もその
コアと共に取り付けられている取付板はもちろん
のこと、調整装置のケーシングが、著しく簡単に
構成できるようになる。何故ならば変位発信器の
検出部を保持しかつ調整装置を外側空間から閉成
するケーシングに反作用力が全く加わらないから
である。それ故このケーシングは、安価に製作で
きるプラスチツクとすることができる。

本発明により、復帰ばねを比較的小さい直径を
有する長いらせんばねとして形成したため、復帰
ばねの有利な配置が得られる。この配置は、所定
の力―ストローク関係を得るため複数個のばねを
個々に一層弱く設計したい場合には、選択的にあ
るいは組み合わせて実施することができる。

本発明による復帰ばねに対する配置のため、ば
ねの設計値を、らせんの直径とばねの長さとの比
が有利に比較的大きくすることができる。この種
の設計のため柔軟なばねが用いられ、そのため調
整装置の性能と動作特性が著しく有利になる。

本発明による電磁調整装置は、調整部材のスト
ロークを１〜30mmのオーダーで、即ちこれにもと
づき制御力の制御値の値を0.5―15KPのオーダー
で極めて正確に調整したい場合には、あらゆる個
所で使用することができる。それ故例えば自動車
の電子制御デイーゼル噴射装置またはガソリン噴
射装置に適している。さらに本発明の調整装置の
設計値を必要に応じて適当に選定すれば、気化器
の調整部材またはその他の調整部材たとえばすべ
り弁、液圧弁、空気弁あるいは計量装置等にも適
している。

調整部材のストロークの検出のために適してい
る変位発信器は、例えばストロークに比例して調
整可能な抵抗発信器が用いられる。しかしその他
の調整装置部材と同軸にフレーム化された構成を
有する変位発信器も用いられる。実際上本発明に
よる構成を有する誘導変位発信器が特に好適であ
ることがわかつている。

本発明の実施例による、接極子と調整ロツドと
の連結のために設けられている円筒状―ポツト状
スリーブが、多数の有利な特性を与える。接極子
に取り付けられているスリーブの縁部と、スリー
ブの底部に取り付けられている調整ロツドの端部
との間の軸方向の距離が比較的大きい場合すなわ
ち接極子の最大ストロークにほぼ等しい場合は、
スリーブが接極子と調整ロツドとの間の十分正確
な同軸連結を良好に保証する。スリーブの形状は
壁厚が薄い場合も著しく安定した形状を与えるた
め、検出コイル装置の外径がコア突出部の中央孔
の直径よりもほんの僅か小さい場合にもスリーブ
を次のように形成することができる。即ち接極子
がコアから最も離れた終位置におかれた場合に、
検出コイル装置のコア突出部側端部がスリーブの
中空円筒部の中に貫入するように、スリーブを構
成できるのである。このことは他方では次のこと
を意味する。即ち検出コイル装置をコア突出部の
近傍に接近させることができ、この場合コアの守
るべき軸方向距離は、電磁石の磁石が検出コイル
装置にできるだけ影響を与えないようにすること
だけにより決定される。そのため円筒状ポツト状
の連結部材により、所定の接極子のストローク長
および検出コイル装置の所定の軸方向長さの場合
に調整装置の軸方向の全長が最小に実現され、こ
の値は実際に公知の電磁調整装置の場合よりも小
さくなる。

本発明の実施例により、連結スリーブは接極子
のストロークの各フエーズにおいて案内されるよ
うになり、そのため調整ロツドと連結されている
発信器の棒の、正確な同軸構成のかつできるだけ
振動のない案内に対して有利になる。

次に本発明の実施例につき図面を用いて説明す
る。

第１図に示されている電磁調整装置１１は、図
示されていないデイーゼル噴射装置の、調整部材
として用いられる調整ロツド１２の作動のために
用いられる。この場合この調整ロツドのストロー
クにより、デイーゼルエンジンのシリンダへ噴射
される燃料量が定められる。この電磁調整装置
は、調整ロツド１２の縦軸を中心に対称的に構成
されている。調整ロツド１２は、縦軸１３の方向
に上下に変位可能な直流電磁石１６の接極子１４
と連結されている。この直流電磁石の励磁巻線１
７を保持するコア１８は、調整装置１１を保持す
る取付板１９に固定されている。コア１８は縦軸
１３と同軸の管状壁部２１と塊状の底部２３から
形成されている。この管状壁部の外被面には励磁
巻線１７が巻回されている。さらに塊状底部から
は、第１図に示されているように、上方へ先細に
形成されている円錐台状のコア突出部２４が突出
している。このコア突出部の、上縁２６と下縁２
７を囲むリング状の上側底面２８との間の軸方向
の高さは、少なくとも接極子１４の最大ストロー
クに等しい。接極子１４のストローク即ち調整ロ
ツド１２のストロークは、励磁巻線１７に電流が
供給された場合、接極子１４が第１図に示されて
いる休止位置から復帰ばね２９の作用に逆つて軸
方向に変位する距離と同じ値を有するようにされ
ている。接極子１４は円筒状の外被面３１を有す
る円筒部材として形成されており、この外被面を
介して接極子は、コアの円筒部２１の内側の薄壁
テフロンコーテイング部材３２の内部をスライド
するように案内される。このコアの円筒部のコア
突出部側の下方領域３３において接極子１４は、
コア突出部２４とテフロンコーテイング部材３２
との間に形成されている間隙に相応する、円錐台
状内面３４の形状を有する。接極子１４の下方円
錐台領域３３には、縦軸１３の方向で見て、接極
子１４の壁厚最大の短かい壁部３６が続いてい
る。さらにこの短かい壁部の上に、薄い壁厚の円
筒状延長部３７が続いており、この延長部の上方
端部からは第１図に示すように、外側へ放射状に
フランジ３８が張り出している。フランジ３８の
コア１８側の内側面３９とこの内側面に対向する
コア１８の放射状端面４１との間には、圧縮らせ
んばねから形成されている復帰ばね２９が保持さ
れている。接極子１４の延長部３７を外側から同
軸に囲む圧縮ばね２９の軸方向の長さと、このば
ねのらせんの直径との比は、約１：１である。復
帰ばねは0.5〜1KPの最小バイアス力の下に置か
れる。この最小バイアス力は、電磁石１６に電流
が流れない場合、接極子１４をその放射状フラン
ジ３８により、調整装置を外部に対して被う容器
状ケーシング４３のカバー板４２と接する位置に
保持する。このケーシングはその円筒状外壁４４
の下方の縁領域において、放射状支持面４１を有
するコア１８のフランジ４６に固定されている。
圧縮ばね２９の軸方向の長さ、このばねのらせん
の直径、このばねの弾性定数および接極子のスト
ロークの長さは、ばねの復帰力がばねの最大スト
ロークの場合に約10KPとなるように、互いに調
整される。

調整ロツド１２は取付板１９の軸方向の案内孔
４７を介して調整装置１１の中へ貫入し、コア突
出部２４を貫通する孔４８の内部で伸長する。こ
の孔の直径は、接極子１４と調整ロツド１２との
連結を媒介する円筒状―ポツト状連結部材との間
まで、調整ロツド１２の直径よりも著しく（２―
３倍）大きい。連結部材４９は下方の円筒容器状
部５１を有し、その底面５２には調整ロツド１２
の端部５３が固定されている。連結部材はさら
に、接極子１４の最小の内径の値まで漏斗状に拡
大する上方部５４を有する。この上方部はその上
縁５６により、接極子１４の内壁の鈍角の移行面
の領域に取り付けられる。この移行面において接
極子の円錐台状内側面３４は、接極子中央部３６
の円筒状内壁部５７へ移行する。連結部材４９
は、ほぼ接極子の最大ストロークに相応する軸方
向の全長を有する。この全長のほぼ1/2〜2/3が下
側の円筒状部分５１に配分される。この部分５１
の外径はコアの軸方向の孔４８の内径に相応す
る。コア突出部２４はその上方の端面に円錐台状
切込部５８を有する。この切込部の円錐台の角度
は、連結部材４９の漏斗状拡大部５４の円錐台の
角度に相応している。その結果接極子の最大スト
ロークは漏斗状拡大部５４の面の位置を介して切
込部５８において制限される。接極子１４が、接
極子およびコア材料における残留磁気効果のた
め、その最大ストローク位置において吸引された
ままになるのを回避するため、連結部材４９は非
磁性体材料たとえば真ちゆうから製造され、コア
突出部２４および接極子１４の円錐台面の少くと
も一方に、プラスチツクまたはラツカーから成る
薄い保護層が設けられる。この保護層は、接極子
１４の下方の端位置において、前記の両円錐台面
の間の最小間隔も保証する。

連結部材４９の円筒状―ポツト状部分５１の内
径は、実質的に長く伸長する円筒状コイル体６１
の下端５９の直径に等しい。このコイル体は、縦
軸１３と同軸に設けられた誘導変位発信器６４
の、検出部として用いられる検出コイル装置６
２，６３を保持する。この変位発信器は、調整ロ
ツド１２のストローク即ち接極子１４のストロー
クに比例する電気出力信号を発生する。変位発信
器の上端６６においてコイル体６１は、ケーシン
グ４３のカバー板４２と一体的に形成されている
取付棒６７の中に固定される。検出コイル装置
は、電気的に直列に接続されている２つの部分巻
線６２，６３を有し、これらの部分巻線は、固定
周波数および所定振幅の交流電圧信号により給電
される。部分巻線６２，６３は、コイル体６１
の、狭幅突出部６１ａにより軸方向に互いに分離
されている平らな外側リング溝の中へ埋め込まれ
る。検出コイル体６１の中心軸孔６８の中をスラ
イドして変位するように、長く延びた円筒フエラ
イトコア６９が案内される。このフエライトコア
は、調整ロツド１２の軸方向延長部を構成する真
ちゆうまたは他の適当な非磁性体材料上に固定さ
れる。

検出コイル装置の部分巻線６２，６３およびフ
エライトコア６９の配置と設計値とは次のように
選定されている、即ち接極子１４の変位が第１図
に示されている接極子の終位置から最大ストロー
クに相応する接極子の他方の終位置の方向へ、検
出コイル装置６２，６３の全インダクタンスのほ
ぼストロークに比例する変化まで案内されるよう
にする。公知の電磁調整装置の場合と同様に調整
ロツド１２のストロークは、直流電磁石１６の励
磁電流に比例する吸引力とらせんばね２９の、ス
トロークに比例する逆方向の復帰力との平衡によ
り定められる。さらに図示されていない電子制御
装置が、ストロークの瞬時値に比例する誘導発信
器６４の電気出力信号と、案内量として前もつて
与えられる設定値信号との比較から、所定のスト
ロークに対して必要とされる励磁電流の強さを定
める。

第２図には電磁調整装置７４における復帰ばね
７２ないし７３の本発明による同軸配置および保
持の第２実施例が示されている。この装置の個別
部品は、第１図の装置のそれと同一である場合は
同じ番号で示されている。復帰ばね７２ないし７
３は両方共長く延びたらせんばねとして形成され
ており、ばねにバイアス力が加えられない状態で
はその軸方向の長さとらせんの直径との比は１よ
り大きい（２〜４）。調整ロツド１２の端部５３
を接極子１４と固定する連結部材７６は、変位発
信器６４の円筒コイル体６１の外側をスライドし
て変位する長く延びた管状スリーブとして形成さ
れている。このスリーブは、第２図に示されてい
るように、その上端に放射状に外側へ拡がるフラ
ンジ７７を有する。このフランジにより前記の上
端は、接極子１４の管状延長部３７の上端から半
径方向に内側へ伸びる接極子１４のフランジ７８
に固定されている。連結部材７６はその下端に、
第１図の接続部材４９の容器状部分５１に相応す
る、半径方向に内側へ伸びるフランジ状底部５２
を有する構成を備えている。スリーブ７６の外径
はコア突起２４の中央孔の内径に相応している。

２つのばねのうち復帰ばね７２は、管状スリー
ブ７６を接極子１４の内側で同軸に囲むように設
けられている。この復帰ばねはその上端により、
スリーブ７６の取付フランジ７７の放射状に外側
へ伸びるばね保持部７７ａにおいて保持されてい
る。さらにこの復帰ばねはその下端により、円錐
台状コア突出部２４の端面における、フランジ７
７に対向する放射状保持面７９において保持され
ている。保持面７９はほぼらせんの線の直径の値
だけコア突出部２４の上縁よりも深い位置に設け
られている。その結果保持面７９を外側から囲む
縁部８２が形成される。この縁部はばねの端部
が、接極子１４の円錐台面とコア突出部２４の円
錐台面との間の空隙の中へすべり落ちるのを阻止
する。図の実施例の場合、ばねの長さとらせんの
直径との比は約2.5である。

２つのばねのうちらせんばね７３は、コア１８
とコア突出部２４とを軸方向へ貫通する孔４８の
内側に設けられており、連結スリーブ７６の底部
５２の端面５２ａとコア１８を保持する取付板１
９との間で保持されている。ばねの長さとそのら
せんの直径との比は約２である。

すべての場合復帰ばね２９，７２および７３の
らせんの数とばね線の材料の強さとは、いずれに
しても接極子の最大ストロークの場合に圧縮され
るばねのらせんが直接隣接するように、互いに調
整されなければならない。第２図に示したばね装
置は、らせんばね７２および７３の強さを出来る
だけ小さく保ちたい時は、選択的にまたは組合わ
せて実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電磁調整装置の第１実施
例の断面図、第２図はその第２実施例の断面図を
示す。 １２…調整ロツド、１４…接極子、１７…励磁
巻線、１８…コア、１９…取付板、２１…コアの
円筒部、２４…コアの突出部、２９…復帰ばね、
４２…カバー板、４３…ケーシング、４７…案内
孔、４９…連結部材、６２，６３…部分巻線、６
４…変位発信器、６９…フエライトコア、７２，
７３…復帰ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制御装置用の電磁調整装置であつて、この場
   合制御量がロツド状調整部材の軸方向ストローク
   により定められ、該調整部材はらせんばねとして
   形成されている復帰ばねの復帰力に逆つて変位す
   る、ケーシング中に設けられている電磁石の接極
   子と固定的に結合されており、該電磁石の励磁電
   流が制御装置の出力量であり、この場合、該制御
   装置は基準量としての、制御量を特徴づける設定
   値信号および該設定値信号と比較される入力量と
   しての、調整部材のストロークの実際値に比例す
   る変位発信器の出力信号を受信するようにし、該
   変位発信器は前記接極子と結合されて変位する棒
   状の発信器部材およびケーシングに固定的に設け
   られている、ほぼ該発信器部材の軸に沿つて伸び
   ている検出部材を有しており、該変位発信器の出
   力信号が前記発信器部材の位置の影響を受けるス
   トロークに比例する発信器出力信号となるように
   し、この場合電磁石は励磁電流に比例する吸引力
   によるプランジヤ形可動子磁石として構成されさ
   らに励磁巻線を備え、該励磁巻線はほぼ円筒状―
   ポツト状コアの外被部の上に巻回されている制御
   装置用の電磁調整装置において、調整部材１２
   と、検出部材６２，６３および発信器部材６９，
   ７１を有する変位発信器６４と、復帰ばね２９；
   ７２；７３とが電磁石１６の長手軸線と同軸的に
   設けられており、この場合復帰ばね２９；７２；
   ７３は接極子に固定的に設けられている放射状保
   持面３９；７７；５２とコアに固定的に設けられ
   ている放射状保持面４１；７９；１９との間の最
   小バイアス力により保持されるようにし、検出部
   材６２，６３は、コア１８から最も離れている接
   極子１４の位置においては接極子により囲まれて
   いる領域中に設けられており、該検出部材のコア
   とは反対側の端部６６により、コア１８と固定的
   に結合されている容器状ケーシング部材４３のカ
   バー板４２の内側に取り付けられており、さらに
   前記変位発信器の調整棒が調整部材１２の端部５
   ３に設けられた延長棒７１として構成されている
   ことを特徴とする制御装置用の電磁調整装置。 ２ 調整部材１２と接極子１４が非磁性体材料か
   ら製作されるポツト状―円筒状スリーブ４９；７
   ６を介して連結されている特許請求の範囲第１項
   記載の電磁調整装置。 ３ 調整部材１２と接極子１４とを連結する円筒
   状―ポツト状スリーブ４９が、底面５２に調整部
   材１２の端部５３の取り付けられる円筒状―ポツ
   ト状部５１と、漏斗状拡大部５４とを有し、該漏
   斗状拡大部はその縁５６の領域において最大の直
   径で、接極子１４の円錐台内面３４の最小の内径
   を有する縁に取付けられており、コア突出部２４
   はそのスリーブ４９側の端面に、漏斗状スリーブ
   部５４の形状に相応する円錐状切込５８を有し、
   円筒状ポット状部５１の外径がコア突出部２４の
   中央孔の内径と等しくされ、検出コイル装置６
   ２，６３を保持するコイルコア６１の外径が、円
   筒状ポツト状部５１の内径と等しいようにされた
   特許請求の範囲第２項記載の電磁調整装置。 ４ 接極子１４のコア１８から最も離れている一
   方の終位置において、連結スリーブ４９の漏斗状
   部５４に続く連結スリーブの円筒容器状部５１の
   内壁領域がコイル体６１の外被面の上を案内さ
   れ、接極子１４の他方の終位置においてスリーブ
   ４９の底部５２に隣接する該スリーブの外壁の領
   域がコア１８の中央孔４８の中を案内されるよう
   にした特許請求の範囲第３項記載の電磁調整装
   置。 ５ コアを有し、該コアの底部から軸方向に延び
   る円錐台状突出部が突出するようにし、該突出部
   の高さを接極子の最大ストロークに相応するよう
   にし、該接極子の前記コアのところに入り込む部
   分がコアの内側の空間に相応する部分として形成
   されており、復帰ばね７３が円錐台状のコア突出
   部２４の中央孔４８の中に設けられており、該復
   帰ばねの一端はコア１８に固定されている取付板
   １９に保持されており、他端は、調整部材１２を
   接極子１４と結合するスリーブ７６の端面５２ａ
   に保持されている特許請求の範囲第２項記載の制
   御装置のための電磁調整装置。 ６ コアを有し、該コアの底部から軸方向に延び
   る円錐台状突出部が突出するようにし、該突出部
   の高さを接極子の最大ストロークに相応するよう
   にし、該接極子の前記コアのところに入り込む部
   分がコアの内側の空間に相応する部分として形成
   されており、復帰ばね７２がコア突出部２４の端
   面７９と該端面に対向する、接極子１４の最も離
   れた端部に配置された放射状保持面７７ａとの間
   で保持されるようにした制御装置のための電磁調
   整装置。 ７ 復帰ばね２９が、磁石コアの外被部２１の放
   射状保持面４１と、軸方向に見てコア１８の外被
   部２１よりも高い接極子１４の延長部３７の端部
   における外側へ拡がるフランジ３８の放射状保持
   面３９との間の、接極子１４を同軸に囲む個所に
   おいて保持されている制御装置のための調整装
   置。 ８ 変位発信器として誘導発信器６４が設けられ
   ており、該誘導発信器の検出部が、コイル体６１
   の上に巻回されている交流電流の給電される検出
   コイル装置６２，６３として構成され、該誘導発
   信器の、検出コイル装置の出力信号特性をストロ
   ークに比例して変化する発信器部が、調整部材１
   ２に接続された非磁性体材料から成る中央延長棒
   ７１と、調整部材１２から離れた方の延長棒の部
   分を囲む管状フエライトコア６９とを有し、該管
   状フエライトコアはコイル体６１の中央孔６８の
   中を変位するようにした特許請求の範囲第１項記
   載の電磁調整装置。