JPH01161701A

JPH01161701A - 位置センサ付ソレノイド

Info

Publication number: JPH01161701A
Application number: JP31854787A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kaji; 加治　裕之; Teruo Kimoto; 木本　照夫; Hiroshi Kikuchi; 菊地　弘; Teruuchi Terachi; 寺地　照内
Original assignee: Copal Electronics Co Ltd
Current assignee: Nidec Copal Electronics Corp
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1989-06-26
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPH07105293B2

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、位置制御可能な直線駆動装置に関するもので
ある。

（従来の技術）従来１位置制御可能な直線駆動装置として１例えば第６
図に示すようなソレノイド本体に差動トランスをとりつ
けた構成の位置センサ付ソレノイドが知られている。そ
の構成は、磁性材でできた筐体１の内部にボビン２に銅
線を巻いた可動プランジャ駆動用コイル３（以下駆動用
コイルと称す）とヨーク４が嵌合されている。

また、駆動用コイル３の内側には磁性材でできた可動プ
ランジャ５が非磁性材の軸６に装着されて設けられてい
る。プランジャの落下防止のためにストッパ７が設けら
れている。ヨーク４の端部には差動トランス８が取付け
られ、差動トランス８内の可動鉄心９が軸６の先端に取
付けられている。・駆動用コイル３に電流を流すと、第７図に一点鎖線の矢
印で示すような磁気回路が構成され、可動プランジャ５
がヨーク４に吸引され可動する。

そのとき軸６に設けられた可動鉄心９も一緒に動くため
差動トランス８からの出力電圧が可動プランジャ５の変
位に対し、比例的にあられれるため可動プランジャ５の
位置を知ることができる。そこで、位置制御回路を用い
ることで位置決めが可能となる。

差動トランス８は第８図に示すように励磁コイル８ａと
一対の検出コイル８ｂ、８ｃからなり、励磁コイル８ａ
に数Ｋ　Ｈｚの交流信号を常に励磁しておくと、検出コ
イル８ｂ、８ｃ側に誘導電圧が発生する。この検出コイ
ル８ｂ、８ｃ内に可動鉄心９が入ることで、検出コイル
８ｂ、８ｃのインダクタンスＬがそれぞれ変化するため
検出コイル８ｂ、８ｃの相対差をとることで可動鉄心９
の微量な変位を検出できるものである。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、ソレノイド本体に差動トランス８を取付
ける構成であるので、部品点数が多くなり、形状も大き
くなり、高価格になってしまうという問題点があった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、前記問題点を解決するために電磁力により直
線方向に動作するソレノイドにおいて、可動プランジャ
駆動コイルのボビンと同一ボビンに可動プランジャの位
置検出用差動トランス用コイルを巻きつけたものである
。

（作　用）本発明によれば、同一ボビンに可動プランジャ駆動コイ
ルと可動プランジャ位置検出用差動トランス用コイルを
巻きつけ可動プランジャの変位を直接ボビン内で検出す
ることができる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を説明する図で、１は筐体、
２はボビン、３は駆動用コイル、４はヨーク、５は可動
プランジャ、６は軸、　７はストッパー、１１は可動プ
ランジャ位置検出用差動トランスの励磁コイル（以下励
磁コイルと称す）、１０ａ、１０ｂは可動プランジャ位
置検出用差動トランスの検出コイル（以下検出コイルと
称す）となっている。プランジャ５の動作としては、従
来例で述べたものと同じであるが、第２図にボビンの断
面斜視図を示すように駆動コイル３の下に励磁コイル１
１と一対の検出用コイル１０ａ。

１０ｂを設は可動プランジャ位置検出用差動トランスを
構成している。

いま駆動コイル３に電流を流すと、従来例と同様に磁気
回路を構成し、ヨーク４にプランジャ５が吸引され移動
する。このときプランジャ５の移動により一対の検出コ
イル１０ａ、１０ｂのインダクタンスＬがおのおの変化
する。励磁コイル１１に交流で数ＫＨｚの信号を入力す
ると検出コイル１０ａ、１０ｂに誘導され励磁コイル１
１と同様に交流が流れる。前述したようにプランジャ５
を移動すると、検出コイル１０ａ、１０ｂのインダクタ
ンスＬが変化するために、検出コイルトＯａ、ｆｏｂの
各コイルの端子間電圧も変化する。そこで検出コイル１
０ａ、１０ｂの差をとるようにすればプランジャ５の位
置により振幅の異なった信号を得ることができる。この
ことを第３図（ａ）〜（Ｃ）を用いてさらに詳細に述べ
る。

第３図（ａ）〜（ｃ）は、励磁コイル１１と検出コイル
１０ａ、１０ｂの端子間電圧がプランジャ５の移動によ
りどう変化するかを示したものである。

第３図（ａ）に示すようにプランジャ５が一方の検出コ
イル１０ｂに若干入った位置にきたとき、それぞれの検
出コイル１０ａ、１０ｂより検出される両端電圧は（ａ
）′のようになる。第３図（ｂ）に示すようにプランジ
ャ５が検出コイルの中間にあったときは検出コイル１０
ａ、１０ｂが全く同じ場合はそれぞれの検出コイル１０
ａ、１０ｂより検出される両端電圧は（ｂ）′のように
なる。第３図（ｃ）のように、プランジャ５の位置が第
３図（ａ）と反対の場合は、それぞれの検出コイル１０
ａ、１０ｂより検出される両端電圧は（Ｃ）′のように
なる。

そして、この両端電圧の差をとるとすると、（ａ）”、
（ｂ）”、（ｃ）”のようになり、プランジャ５の移動
による検出コイル１０ａ、１０ｂの出力すなわちプラン
ジャ５の位置がわかる。

また第４図に別の実施例を説明する。ボビン２の断面斜
視図を示す、第４図のように可動プランジャ駆動コイル
３の下に検出用コイル１０ａ。

１０ｂを設け、励磁信号を可動プランジャ駆動コイルに
駆動信号と同時に流すことで、前記実施例と同様な働き
をする。励磁信号は駆動信号に対し。

十分にその周波数が高いことがあげられる。

この場合、励磁信号電源と駆動信号源は相互に干渉しな
いような電気回路を通じて駆動コイル３に接続される。

この一実施例を説明したのが第５図である。第５図に示
すように可動プランジャ駆動電源１３と励磁信号発振器
１４の信号を加算して駆動コイル３に流す。このとき相
互に干渉しないように可動プランジャ駆動電源１３の前
にチョークコイル１２を励磁信号発振器１４の前にコン
デンサ１５を接続する。

（発明の効果）以上詳細に説明したように本発明によれば、電磁力によ
り直線方向に動作するソレノイドにおいて、可動プラン
ジャ駆動コイルのボビンと同一のボビンにプランジャの
位置検出用差動トランスを巻くことで、部品点数も削減
でき、安価となり、形状も小型化される利点を有し、更
にボビンに駆動コイルと差動トランスのコイルを巻くこ
とも同じ工程で行なえるために製作も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は本
発明の断面図、第２図はボビン断面斜視図、第３図はプ
ランジャの位置による検出コイルの出力を示す図で、（
ａ）〜（Ｃ）′は位置検出コイルの両端電圧、（ａ）”
〜（Ｃ）”は両端電圧の差。第４図は本発明の他側の実施例を示すものである。第５図は従来例の断面図、第６図は磁気回路構成図、第
７図は差動トランスの構成断面図である。１・・・・・・筺体　　　　　　２・・・・・・ボビン
３・・・・・・駆動用コイル　　４・・・・・・ヨーク
５・・・・・・可動プランジャ　６・・・・・・軸７・
・・・・・ストッパー　　　８・・・・・・差動トラン
ス９・・・・・・可動鉄心１０ａ、１０ｂ・・・・・・位置検出コイル１１・・・
・・・励磁コイル　　１２・旧・・チョークコイル１３
・・・・・・可動プランジャ駆動電源１４・・・・・・
励磁信号発振器特許出願人　　　コパル電子株式会社第１図第２図図面の浄凹第３図６１　　　　　　　８２　　　　　　Ｂ４ＣＩ　　　　
　　　　Ｃ２Ｃ４第４図第５図第６図第８図手続補正書（方式）昭和メ３年７月２ｚ日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電磁力により、直線方向に動作するソレノイドに
おいて、可動プランジャ駆動コイルのボビンと同一にプ
ランジャの位置検出用差動トランス用コイルを巻きつけ
たことを特徴とする位置センサ付ソレノイド。
（２）前記、差動トランス用コイルはプランジャ駆動用
電流に含まれる交流成分の最高周波数よりも十分高い周
波数の交流により励磁されることを特徴とする特許請求
の範囲第一項記載の位置センサ付ソレノイド。
（３）前記、差動トランスの励磁コイルと可動プランジ
ャ駆動用コイルを兼用することを特徴とする特許請求の
範囲第一項記載の位置センサ付ソレノイド。