JPS6258607A - 可変リラクタンスアクチユエ−タ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、リニア（直線）型或いはロータリー（回転）
型の可変リラクタンスアクチュエータに関するものであ
り、特に可動素子の移動範囲全体に亘ってその機械的力
或いは位置を制御しろるようにした上述した型の可変リ
ラクタンスアクチュエータに関するものである。

従来技術およびその問題点 可変リラクタンス電磁アクチュエータは米国特許第３．
６７１．８１４号、第４．４３４．４５０号および第４
、４５０．４２７号明細書に直線運動のソレノイド装置
として例示されているように周知のものである。

このような既知の装置はこのようなアクチュエータによ
って与えられる力をアクチュエータの位置にかかわらず
、一定に制御しろるということがこれらの米国特許明細
書に開示されているが、実際にはこれらの既知の装置で
はこのような結果を得ることができない。例えば、米国
特許明細書では、磁束センサをアクチュエータの磁気回
路の可変ギャップ内に配置し、この磁束センサが受ける
磁界がアクチュエータの位置にかかわらず一定に維持さ
れるよにコイル電流を制御するようにしている。

可変ギャップ内の磁界を一定に保持することにより理論
的には一定の力を生せしめるが、実際には、アクチュエ
ータの運動により磁界の境界状態を変化せしめ、従って
発生する力がこの運動に応じて著しく変化する。磁束セ
ンサを米国特許第４、４３４．４５０号および第４．４
５０．４２７号の場合のように可変ギャップ内に配置し
ない場合性の変動要因が導入される。その理由は、アク
チュエータの可動素子が引込まれるにつれて可変ギャッ
プを迂回する磁束漏洩が増大する為である。従って、こ
のように固定ギャッに配置した磁束センサが受ける磁界
を一定に保持することによっては通常アクチュエータの
運動にかかわらず一定の力を生ぜしめない。更に、前記
の後者の２つの米国特許におけるように可動素子の引込
み時に可変ギャップを完全に閉じる場合には、可動素子
が完全引込み位置に近づくと、動作力（引込み力）が急
激に高まってしまう。

上述した可変リラクタンスアクチュエータのいずれにも
、２つの停止位置間での位置検出或いは位置制御をする
機能が組込まれていない。しかし、このような可変リラ
クタンスアクチュエータに対する位置制御手段は１９８
４年８月９日に出願した米国特許明細書６３９．１８７
号明細書に開示されている。

この米国特許出願明細書に説明されているように、アク
チュエータの磁界を生じるコイル電流と、この磁界の瞬
時的磁束密度とを同時に検出し、これらの各々を表す信
号を除算器に供給し、この除算器によりコイル電流の大
きさを磁束密度の大きさで除算し、アクチュエータの位
置に比例する信号を得ている。しかしこのようなシステ
ムでは位置検出回路に磁束センサと除算器との双方を設
ける必要があり、その価格が増大する。米国特許第３、
４１３．４５７号明細書には、一定すラククンスの磁見
回路における除算器として、トール効果センサを用いた
一般の目的のアナログコンピュータ回路が開示されてい
る。しかし、このような原理を、可動素子の位置を表す
為に可変リラクタンス磁気回路にいかに適用しうるかは
示唆すらされていない。

従って本発明の目的は、従来用いられた力制御および位
置検出システムの上述した欠点を無くし、リニア型およ
びロータリー型の双方に適用しうるようにした可変リラ
クタンスアクチュエータを提供せんとするにある。ここ
に゛′アクチュエータ”とは主として力或いは運動を生
せしめるのに用いられている装置やセンサを含む広い意
味で用いられているものである。

問題点を解決する為の手段 アクチュエーク位置にかかわらず、力をほぼ一定にする
制御は、コイルにより生ぜしめられ磁束センサにより検
出される磁界を安定化させるのではなく変化させること
により達成する。本質的には、可変的に変更した磁束セ
ンサ出力信号に応答してコイル電流を制御し、この変更
は好ましくは位置に応じて変化する磁束漏洩および磁界
の境界状態を補償するようにする。また、コイルをアク
チャエータの可動素子に対して不均一に分布させ且つ可
動素子を完全に引込ませた際に可変ギャップがなくなら
ないように（すなわち完全に閉じられないように）する
。このようにすることにより、コイルにより生ぜしめら
れ可変ギャップ中で或いは他の個所で測定された磁界の
磁束密度は可動素子の運動中著しく変化するも、引込み
力はほんのわずかしか、すなわちいかなる場合にも磁束
密度の変化よりも著しく少ない程度しか変化しなくなる
。

ホール効果センサの励起電流を自動的に変化させること
により（或いはこれと等価な励起電圧変化により）セン
サの出力を常にコイル電流に比例させることにより、除
算器を必要とすることなく簡単な位置検出を行うことが
できる。可変リラクタンス磁気回路においては、センサ
の励起電流が、リラクタンスを可変とする可動素子の位
置を表すように、この励起電流を変える。

図面につき本発明を説明する。

本発明により構成した可変リラクタンスリニアアクチュ
エータの簡単化した代表例の機械的構造を第１および２
図に示す。このアクチュエータはスプール１２に巻装し
たソレノイド１０を有している。

このスプールはソレノイドを適当な形状にする作用をす
るばかりではなく、アクチュエータの可動素子１４に対
する軸受としても機能する。スプール１２は代表的には
、ナイロン或いはポリカーボネートのようなある種の非
磁性非導電性の材料から成っている。可動素子１４、す
なわちアクチュエータ手段は鉄のような適切な磁性材料
から成っている。

ここに゛′磁磁性材料色は磁界内に入れた際に強く磁化
される材料を意味するものとする。可動素子１４は電流
が流れているソレノイド１０内に入れるとその長手軸線
に沿って磁束を受け、これによりこの可動素子を引込ま
せる傾向の機械力を生せしめる。可動素子１４の引出し
は、ばね或いは流体圧力機構のような外部の或いは内部
の逆の戻し力機構により達成せしめることができる。

アクチュエータには、可動素子１４に対するストッパと
しても作用する第１エンドキヤツプ１６と、管状容器１
８と、第２エンドキツヤプ２０とが設けられており、こ
れらはすべてアクチュエータの効率を最大にする為に磁
性材料を以って構成するのが好ましい。エンドキャップ
２０は円盤状の非磁性スペーサ２２により管状容器１８
から分離され、磁束密度センサ２６を設けるための位置
が得られるようにしている。エンドキャップ１６の内面
１６ａと可動素子１４との間のギャップ２４は可変のリ
ラクタンスギャップを構成する。可動素子１４の位置に
応じてリラクタンスが変化するこのギャップは可動素子
１４と、エンドキャップ１６および２０と、管状容器１
８と、スペーサ２２により占められるギャップと、可変
ギャップ２４とより成る主磁気回路中のリラクタンスの
大部分を占める。

エンドキャップ１６にはその内面に非磁性材料の他のス
ペーサ１６ｂが設けられ、可動素子１４が完全に引込ま
せられた際に可変ギャップ２４が完全に無くならないよ
うになっており、また後に記載する理由で、ソレノイド
１０をその外方端部１０ａで、すなわち可変ギャップ２
４から離れた側の端部で短絡させる。

瞬時磁束密度センサ２６はエンドキャップ２０と管状容
器１８との間で非磁性スペーサ２２によって形成されて
いるスペース内に配置されている。スペーサ２２はエン
ドキャップ１６と管状容器１８との間で完全にアクチュ
エータの主磁気回路を通っており、これはある程度の追
加のリラクタンスを磁気回路中に導入するも、磁束分布
を対称的にし従ってセンサ２６による正確なサンプリン
グ読出しを達成させる作用をする。センサ２６はホール
効果トランスジューサを有するようにするのが好ましい
も、磁束密度を表す信号を生じる感磁界抵抗装置のよう
な池の磁束センサを用いることもできる。またセンサの
位置は図示の位置に限定されず、アクチュエータの磁気
回路内のいかなる個所にもセンサを配置しうろことを認
識すべきである。しかし、コイル（ソレノイド）によっ
て生せしめられる磁界の磁束密度は磁気回路中のあらゆ
る位置で同じように変化しない為、幾つかの位置ではこ
れらの位置での磁束変化の特性に依存して制御回路に変
更を施すのが適している。

力制御の精度および有効性や後に説明する位置検出およ
び制御機能はアクチュエータに用いる磁性材料の特１生
に依存しうろことに注意すべきである。このような磁性
材料は好ましくは、そのいかなる不所望な永久磁化や、
これによるいかなるアクチュエータ磁気回路特性の変化
をも最小にしうるように軟磁性とする必要がある。

力制御システム ソレノイド（コイルＮｏに流れる電流の為に可動素子１
４が受ける引込み力は実際には可動素子１４が受ける全
磁束や或いは可変ギャップ２４中の磁束や或いはスペー
サ２２によって決まるギャップ中の磁束の簡単な関数に
はならない。考慮すべき主な変数は、可動素子１４が引
込む際にこの可動素子１４から管状容器１８へ磁束が漏
洩するおそれのある領域はこの可動素子１４の位置に応
じて変化するという事実によるものである。可変ギャッ
プ２４内の磁界の境界状態は可動素子１４の位置が変化
すると著しく変化する。更に、可変ギャップが完全に無
くなることを許容した場合には、このギャップの磁気パ
ーミアンスはこのギャップの完全な無くなりに近づくに
つれて急激に増大する。これらのすべての理由で、可動
素子１４が引込む際に磁束密度センサ２６が設けられて
いる位置にかかわらずこのセンサが受ける磁界を一定に
維持するようにソレノイド１０における電流を制御する
ことによっては、通常この可動素子１４に与える引込み
力をほぼ一定にもすることができない。はぼ一定の引込
み力を得る為には、可変ギャップ２４において或いは磁
気回路の他のいずれかの個所において検出される磁界を
可動素子１４の位置に応じて変化するように制御する必
要がある。このような制御を行わないと、可動素子が完
全に引込んだ状態と可動素子が完全に引出された状態と
の間で引込み力が著しく変化するおそれがある。例えば
第り図のアクチュエータにおいては、引込み力は可動素
子が完全に引込んだ状態と完全に引出された状態との双
方で比較的高く、これら両端間の移動範囲で低くなる。

本発明においては、可変ギャップ２４が完全にふさがれ
るのを阻止する非磁性スペーサ１６ｂを設けることによ
り、可動素子がその完全に引込まれた位置の付近にある
際の引込み力の著しい上昇を可成り抑圧する。スペーサ
１６ｂの厚さは種々のアクチュエータの設計毎に異なる
も、検出される磁界を一定に（呆持してアクチュエータ
位置（第１図に×で示す）に対して単に引込み力をプロ
ットし、これにより、引込み力を可動素子の完全引込み
位置の付近で急激に上昇し始める可動素子１４の引込み
点を決定することによりいかなる設計のものに対しても
スペーサの厚さを容易に決定しうる。この場合、非磁性
スペーサ１６ｂの厚さは、このような引込み点を越えて
ギャップ２４がふさがれないように選択しうる。

引込み力は、ソレノイド中の電流を制御することにより
センサ２６が受ける磁界を一定に保持した場合でも可動
素子１４の引出し量が多くなるに従って、前述した場合
よりも徐々にではあるが可成り増大する。可動素子１４
が引出されるにつれて磁束の漏れが減少することにより
且つ可変ギャップ内の磁界の境界状態が変化することに
より生じるこの現象は、後に説明する第３図の力制御回
路により補正する。この補正は引出し巾検出磁界を逐次
減少させる。しかし、このようにするとスペーサ１６ｂ
が存在するにもかかわらず完全な引込み位置の付近での
引込み力をある程度相対的に上昇せしめてしまう。この
完全な引込み位置付近での力の上昇は、ソレノイドのコ
イルの巻回を可動素子１４の長さに沿って不均一に分布
させることにより補償しろるということを確かめた。例
えば第１図には、可変ギャップ２４側とは反対側のツレ
／イドの端部１０ａ側でこのソレノイド１０を短くし、
ソレノイドを短くしない場合に上述した力の上昇が開始
する引込み点での可変ギャップの長さにほぼ等しい可動
素子１４の所定の長さ“Ｙ”（第１図）の部分が（管状
容器１８とは同じ個所で延在するも）可動素子１４の位
置にかかわらずソレノイド１０と同じ個所で延在しない
ようにする。

上述した調整をすべて行うことにより、ソレノイドによ
り生ぜしめられる磁界の磁束密度はこの磁束密度が可変
ギャップ２４内で測定されるかスペーサ２２によって決
まる固定ギャップ内で測定されるかにかかわず可動素子
１４の移動によって可成り変化するも、引込み力は可動
素子１４の移動範囲全体に亘ってほぼ一定となる。この
ことは簡単な理論的観点からすると幾分不合理である。

その理由は可動素子１４の引込み力は通常磁束密度の二
乗に比例して、従って磁束密度よりも著しく変化すると
考えられている為である。しかし本発明によればそうで
はなく逆が正しくなるのである。すなわち、磁束密度は
力よりも著しく変化する。

第３図の回路は、力を一定にする問題に対する全解決策
の最も重要な部分である。その理由は、この回路は可動
素子１４と管状容器１８との間の漏洩磁束の変化と、可
動素子の運動中の磁界の境界状態の変化との双方に対し
有効に補償を行う為である。電源に接続されたダイオー
ド３０は第３図の回路を逆電圧の印加から保護するもの
で、電圧調整器３２に接続されている。励起端子２６ａ
および２６ｂと出力端子２６ｃおよび２６ｄとを存する
ホール効果センサ２６には電流調整器３４から励起電流
が供給される。

増幅器３８は出力端子の一方２６Ｃが常に共通基準電位
にあるように励起端子の一方２６ｂにおける電圧を制御
する。従って、磁束センサの増幅器４０は、通常必要と
するような正確に整合した抵抗を有する一層複雑な差動
増幅器ではなく簡単な増幅器を以って構成する。このよ
うな好ましい回路の簡単化は磁気装置におけるいかなる
ホールセンサ出力回路にも実質上適用しろる。

ホール効果センサ２６の出力端子２６ｄから生じる信号
は増幅器４０の反転入力端における加算接続点４２に供
給され、この加算接続点で可調整ポテンシオメータ４３
により調整しうる力入力基準信号と比較される。増幅器
４０の出力は比較器４４の反転入力端に供給され、この
比較器において、増幅器４６および４８とこれらの関連
の回路とより成るのこぎり波発振器により発生せしめら
れ比較器４４の非反転入力端に供給されるのこぎり波信
号と合成される。

この比較器４４の出力は増幅器４０の出力信号のレベル
に応じてパルス幅変調切換モードで電力トランジスタ５
０を制御することによりソレノイド１０に対する電流お
よび電圧の双方またはいずれか一方を制御する。その結
果、ホール効果センサ２６の出力信号が瞬時的に力人力
基準信号を越えると、トランジスタ５０はソレノイド電
流を減少させ、センサの出力信号が力人力基準信号以下
になると、トランジスタ５０はソレノイド電流を増大さ
せる。或いはまた、電力効率は減少するもトランジスタ
５０をアナログモードで動作させることもできる。トラ
ンジスタ５０がスイッチ・オフされている期間中減衰（
コラプス）磁界によりソレノイド１０に発生する電流が
ソレノイドを経て再循環し、これにより磁界を発振的で
はなく指数関数的に減衰させるようにする為にフライバ
ックダイオード５２を設ける。

抵抗５４を設けない場合、第３図の回路は、ホール効果
センサ２６により検出される磁界を従来のようにアクチ
ュエータの位置にかかわらず一定の値に維持するのに必
要なソレノイド（コイル）電流を与えるようにトランジ
スタ５０を制御するにすぎない。しかし、本発明におい
ては抵抗５４を経る帰還接続の為に直流負帰還が与えら
れ、これにより増幅器４０の直流利得が制御される。こ
のような負帰還には、ソレノイド電流を変化させる為に
ホール効果センサの出力が変わるようにすることが必要
となる。従って、ソレノイド１０における電流は抵抗５
４を経て帰還が無い場合に増大する程度までには可動素
子の引出しに応じて増大せず、従ってセンサ２６により
測定された磁界は抵抗５４の抵抗値に依存した程度に可
動素子の引出しに応じて逐次可動的に減少する。これに
より磁束漏洩の減少を且つ可動素子の引出しにより生じ
る磁界の境界状態の変化を補償し、これにより引込み力
が可動素子の引出しに応じて増大するのを防止する。こ
れとは逆に検出磁界は可動素子の引込みに応じて増大し
、これにより、引込み力が磁束漏洩の増大および磁界の
境界状態の変化の為に可動素子の引込みに応じて減少す
るのを防止する。抵抗５４の必要抵抗値はいかなる特定
のアクチュエータに対しても、可動素子１４の位置を変
えて引込み力を検出し且つ所望の一定の力特性が得られ
るように抵抗５４の値を調整することにより決定される
。

第３図における抵抗５５．５６および５７は、引込み力
が力制御システムに対する電源電圧のいかなる変動にも
依存しないようにする為のものである。

増幅器４０の出力に応答してソレノイドに対する電流或
いは電圧を制御する池の方法によればこれらの抵抗は不
必要となる。

磁束センサ２６を可変ギャップ２４側とは反対側のアク
チュエータの端部に位置させない場合には、可変ギャッ
プにおける磁束および漏洩磁束の双方の合計が検出され
ない。例えば磁束センサを可変ギャップ２４中に位置さ
せる場合にはこの磁束センサはこの可変ギャップ内の磁
束のみを検出し、いかなる漏洩磁束をも検出しない。従
って一定の引込み力を得る為には、第３図の回路を変更
して、可動素子の引出し中の第１部分中にのみ検出磁界
を逐次減少させ、その後検出磁界を増大させ、これによ
り磁界の境界状態の変化を補償させるようにする必要が
ある。従って、第１図に示すようにホール効果センサ２
６を配置することにより、このセンサは漏洩磁束を含む
すべての磁束に感応し、これにより力制御回路が可動素
子の引出し中の或いは引込み中の１方向においてのみす
べての変動分を逐次補償しうるようになるという利点が
得られる。

ある構成のものでは、抵抗５４による直流負帰還に加え
、可動素子１４の断面積およびリラクタンスがその位置
に応じて変化するようにこの可動素子を不均一形状とす
るか或いはソレノイドを更に不均一形状とすることによ
り、所望の一定の力特性を得る為の漏洩磁束および前述
した他の変動分に対する補償を行うことができる。更に
、ソレノイド電流の変化に関連してセンサ２６により検
出される磁束密度を変える為に前述した発振器により生
ぜしめられるのこぎり波信号の形状を変更するような同
様な結果を得る為に、抵抗５４による直流負帰還に代え
て或いはこれに加えてこれと等価な回路を用いることが
できる。

位置検出兼制御システム はぼ一定の力を得る為に磁束を制御する第３図の回路に
おいては、例えば電圧計、その他の適当な読取装置５９
ａにより抵抗５９の両端間の電圧差を表示し、これによ
りソレノイド電流を測定することによりアクチュエータ
の位置を可成り正確に決定しうる。或いはまた、力およ
びソレノイド電流の変化にかかわらず位置を検出したり
或いは制御したりする為には第３図の回路の代わりに第
４図の回路を用いることができる。

第４図の回路の位置検出特性は、位置“Ｘ′′、すなわ
ち可動素子１４の引出し里は少なくとも近似的に次式に
よって表すことができる。

Ｘ−に〜Ｉｃ／Ｂ ここにＸは位置であり、ｋは定数であり、ｔｃはソレノ
イド中の電流であり、Ｂはソレノイドにより生ぜしめら
れる磁界の磁束密度である。従って、磁束密度已に比例
するホール効果センサ２６の出力でソレノイド１０中の
電流１ｃの値を割ることによリソレノイド電流に依存せ
ずに位置を表す信号を発生せしめうる。

上述した原理は、磁束の漏洩の存在にかかわらず、また
センサ２６の配置にかかわらず充分正確に適用しうる。

その理由は、可動素子の引出しに応じて主磁気回路のリ
ラクタンスが増大しくギヤ・ノブ２４の長さが増大する
ことによる）、漏洩リラクタンスが増大する（漏洩領域
が減少することによる）為である。磁束センサ２６を可
変ギヤ・ノブ２４中に配置するか可変ギャップ２４に隣
接する固定ギャップ中に配置するといかなる場合にも磁
束の漏洩による影響がなくなる。

ホール効果センサはその出力電圧九がその検出磁束Ｂと
その励起電流１ｈとの債に比例するよに動作する。従っ
て、励起電流■５はＶｈおよびｌｃが互いに比例関係に
維持されるように自動的に可変制御され、以下の関係が
成立つようになる。

（Ｉｈ）（Ｂ）〜ｖｈ〜Ｉ。

Ｉｈ　　−１ｃ／Ｂ Ｘ”−ｋ”””’Ｉｈ Ｘ−１ｈ＋に 従って第４図の回路は単にホール効果センサ２６の励起
電流Ｉｈを測定することによりアクチュエータの位置Ｘ
を検出しろるように設計する。

第４図においては、第３図におけるように、ダイオード
６０により給電時に逆電圧が印加されることから回路を
保護し、電源電圧を電圧調整器６２により制御する。増
幅器６４は共通電源電圧を緩衝させ、共通母線からその
電圧に影響を及ぼすことなくある値の電流を取出しうる
ようにする。増幅器６６はホール効果センサ２６の励起
端子の一方２６ｂを制御し、前述した理由でその一方の
出力端子２６Ｃを増幅器６４の出力端子における電位に
等しい共通基準電位に保持する。増幅器６８はこれと関
連の抵抗と相俟って電圧制御電流源を構成し、この電圧
制御電流源により、既知のように温度に応じて変化する
ホール効果センサの内部抵抗に依存しないようにしてホ
ール効果センサに給電する。

ホール効果センサ２６の出力は増幅器７２の反転入力端
に接続された加算接続点７０において、ソレノイド１０
中の電流ＩＣの大きさを表す増幅器７４の出力信号と合
成される。増幅器７２は、ホール効果センサの出力電圧
九と増幅器７４の出力とが常に等しくなるようにホール
効果センサにおける励起電流ＩＣを制御する。従って、
ホール効果センサの励起電流１ｈの大きさはアクチュエ
ータの位置に比例するようになり、出力端子７６におけ
る信号が表される。可調整ポテンショメータ７８はソレ
ノイド１０における電流の量にかかわらず位置信号が正
確となるように設定する。

単に位置検出をするよりも位置制御を望む場合には、増
幅器７２の出力によって表されるアクチュエータの実際
の位置を加算接続点８４で、ポテンショメータ８２によ
り調整しろる位置人力基準信号と比較する。この比較の
結果は増幅器８０の反転入力端に供給される誤差信号と
なる。増幅器８０の出力は所望位置からの可動素子１４
の偏移方向に依存して誤差信号を増大させたり減少させ
たりする。この増幅器８０の出力は比較器８６に供給さ
れ、この比較器８６はこの出力を増幅器８８および９０
より成るのこぎり波発振器の出力と合成する。比較器８
６は電力トランジスタ９２の動作周期をパルス幅変調的
に制御し、これにより前述した誤差信号を減少させるよ
うにソレノイド電流を制御し、これにより可動素子１４
の選択位置を維持させる。ダイオード９４は前述したの
と同じ目的に用いるフライバックダイオードである。ア
クチュエータの運動量と位置帰還信号（増幅器７２の出
力）の変１ヒ量との比を設定するのに位置範囲調整器９
６を用いる。抵抗９８゜１００および１０２　とコンデ
ンサ１０４および１０６　とは安定で良好な位置決め動
作を達成するように選択し且つ調整する。分路抵抗１０
８は、ソレノイド１０中の電流を零に減少しないように
し、これによりトランジスタ９２が遮断された際に位置
帰還システムが動作し続けるようにする。

可変リラクタンスリニアアクチュエータの位置制御の一
般的概念に加えて注目すべきことは、力制御によりソレ
ノイド電流の大きさから近似位置を検出しうるようにす
るのと同様に、位置制御によりソレノイド電流の大きさ
から近似動作力を検出しうるようにしうるということで
ある。これらの関係は通常直線的とならないが、予測し
うる為、適切な校正を行うことにより有効な読取りを行
いうるようになる。例えば第４図においては、増幅器７
４の出力を出力端７５で表示せしめて少なくとも近似的
に動作力の大きさを測定しうるようにしうる。その理由
は、増幅器７４の出力はソレノイド１０を流れる電流の
大きさを表している為である。

ポテンショメータ７８の最適な設定は理論的には、ソレ
ノイド電流に対する位置信号の非依存性が最適となるよ
うに行う。しかし、このような設定を行うと、過渡変動
により位置制御システムを不作動にする状態に近づくお
それがある。従って、ポテンショメータ７８の実際上の
最適な設定は、位置信号がソレノイド電流にわずかに依
存するようにするのが好ましい。このようなわずかな依
存性は、可変抵抗９８を調整することにより増幅器８０
の利得を調整し、これにより位置制御システムのスチフ
ネス、すなわち補正力の大きさと所望位置からの偏移量
との間の関係を可変的に調整することにより少なくとも
部分的に補償せしめうる。

本発明は上述した実施例にのみ限定されず幾多の変更を
加えうろこと勿論であり、また上述した語句および表現
も例示的なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明により構成した可変リラクタンスリニ
アアクチュエータの簡単化した代表例を側面から見た断
面図、 第２図は、第１図の２−２線上を断面とし矢の方向に見
た断面図、 第３図は、第１図のアクチュエータと一緒に用いること
ができ、一定の力を生せしめるように制御する電気回路
の一例を示す回路図、 第４図は、第１図のアクチュエータと一緒に用いること
ができ、位置検出および位置制御を行う電気回路の一例
を示す回路図である。 １０・・・ソレノイド　　　１２・・・スプール１４・
・・可動素子（アクチュエータ手段）１６・・・第１エ
ンドキヤツプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流れる電流に応答して磁界を発生するコイル手段と
   、 このコイル手段と相俟って磁気回路を形成 するアクチュエータ手段であって、このアクチュエータ
   手段の少なくとも２個所の部分は磁性材料を有し且つ相
   対的に移動するように装着され、前記の磁気回路のリラ
   クタンスがこの移動に応答して変わるようになっている
   当該アクチュエータ手段と、 前記の磁気回路により前記のコイル手段に 磁気的に結合され、この磁気回路中の位置で前記のコイ
   ル手段により生ぜしめられた瞬時的な磁束密度の大きさ
   を検出し、これに応答して電気信号を生じるセンサ手段
   と、 このセンサ手段における励起電流を生ぜし め、前記の電気信号をこの励起電流と前記の位置で前記
   のセンサ手段により検出された前記の瞬時的な磁束密度
   との積に比例するようにする手段と を具える可変リラクタンスアクチュエータにおいて、前
   記のコイル手段における電流の大きさを検出し、これに
   応答して前記のセンサ手段の前記の励起電流を可変的に
   制御し、これにより前記の電気信号を前記のコイル手段
   における電流の大きさに比例させるようにする手段が設
   けられていることを特徴とする可変リラクタンスアクチ
   ュエータ。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の可変リラクタンスア
   クチュエータにおいて、前記の励起電流に応答し、前記
   のアクチュエータ手段の前記の部分間の所定の相対運動
   範囲全体に亘って前記の励起電流に応じて所定通りに前
   記のコイル手段内の前記の電流を制御する制御手段が設
   けられていることを特徴とする可変リラクタンスアクチ
   ュエータ。 ３、特許請求の範囲第２項に記載の可変リラクタンスア
   クチュエータにおいて、前記の制御手段は、前記の励起
   電流に応答し、前記のアクチュエータ手段の前記の部分
   の所定の相対位置を得るように前記のコイル手段中の前
   記の電流を制御するようにする手段を具えていることを
   特徴とする可変リラクタンスアクチュエータ。 ４、特許請求の範囲第３項に記載の可変リラクタンスア
   クチュエータにおいて、前記の制御手段は、位置入力信
   号と前記のセンサ手段の前記の励起電流の大きさに応じ
   た位置検出信号とを生じる手段と、前記の位置入力信号
   と前記の位置検出信号とを比較し、これらの差を表す誤
   差信号を生じる手段と、この誤差信号に応答してこの誤
   差信号を減少させるように前記のコイル手段における電
   流を調整する手段とを具えていることを特徴とする可変
   リラクタンスアクチュエータ。 ５、特許請求の範囲第４項に記載の可変リラクタンスア
   クチュエータにおいて、前記の位置入力信号を調整自在
   に変える手段が設けられていることを特徴とする可変リ
   ラクタンスアクチュエータ。