JPH0227149Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電子ガバナのリニアアクチユエー
タ、特に、デイーゼルエンジン用電子ガバナにお
いて、そのリニアアクチユエータの可動部の変位
位置を検出する差動トランスを備えるものに関す
る。

従来、燃料噴射ポンプの燃料噴射量調節用ラツ
クを駆動するための電磁作動器を、特開昭54−
163230号公報に示すように、燃料噴射ポンプに直
接に組付けたものがある。

ところが、このものでは、電磁作動器がエンジ
ンからの熱的悪影響を受けて、燃料噴射量の制御
が正確に行えないということがわかつた。

そこで、電子ガバナにおいて、リニアアクチユ
エータとそのリニアアクチユエータの可動部の変
位位置を検出する差動トランスとを備えるもの
を、燃料噴射ポンプ室の一側壁の外側に配設する
ことを考えた。

ところで、リニアアクチユエータと差動トラン
スとの熱に対する特性変化について考えを及ぼす
と、リニアアクチユエータの方が差動トランスに
比べてはるかに大きな影響を受ける。

その理由は、ラツク等を駆動するに足る大出力
を要求されるリニアアクチユエータは、僅かな出
力で済む差動トランスに比べて自己発熱量が多
く、それだけ僅かな受熱で特性変化を起こし易い
こと、リニアアクチユエータは、コイルだけでな
く、永久磁石の磁性が同時に大きな熱影響を受け
るのに対し、差動トランスの可特鉄心の磁性に対
する熱影響が永久磁石のそれよりもはるかに小さ
いこと等にあると思われる。

また、リニアアクチユエータでは、その出力部
が燃料噴射ポンプ側に進退移動することから、出
力部が燃料噴射ポンプに対して最寄りの位置にあ
る場合にもリニアアクチユエータのケース内に出
力部を収容可能にしており、このため、リニアア
クチユエータのケース内には燃料噴射ポンプ側に
スペースが生じる。

本考案は、上記事情に鑑み、リニアアクチユエ
ータに対するエンジンからの伝熱の影響をほぼ完
全に無くし、かつ、リニアアクチユエータと差動
トランスとのエンジンからの突出量を小さくする
ことを目的とする。

本考案は、上記目的を達成するために、燃料噴
射ポンプ室に収納された燃料噴射ポンプの燃料噴
射量調節用ラツクを駆動するためのリニアアクチ
ユエータと、このリニアアクチユエータの可動部
の変位位置を検出する差動トランスとを燃料噴射
ポンプ室の一側壁の外側に一直線に並ぶ状態に配
設し、差動トランスを燃料噴射ポンプ室の上記一
側壁に組付けるとともに、リニアアクチユエータ
を差動トランスに上記一側壁と反対側に位置させ
て組付けたことを特徴とするものである。

以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図は本考案の一実施例の縦断面図であり、
第２図は第１図の−線に沿つた縦断面図であ
り、第３図は第１図に示された実施例の差動トラ
ンス付きリニアアクチユエータを備える電子ガバ
ナのブロツク線図である。

本考案に係るリニアアクチユエータ５および差
動トランス７は、次の要領でエンジン１に組付け
られる。

即ち、先ず、エンジン１の一側部に燃料噴射ポ
ンプ室２を設け、この燃料噴射ポンプ室２に燃料
噴射ポンプ３を収納する。該燃料噴射ポンプ３の
燃料噴射量調節用ラツク４は、図上、左右方向に
進退するように配置されている。

上記燃料噴射ポンプ室２の左側壁９の外側に
は、油切室１０を設ける。この油切室１０の左端
壁に断熱材８と、筒形の冷却装置１１および差動
トランス７と、リニアアクチユエータ５とを順に
組付ける。差動トランス７は上記冷却装置１１の
内部に組込まれている。

この冷却装置１１は、空冷式のものであつて、
熱伝動性に優れたアルミニウム合金でつくられて
いる。この冷却装置１１は、軸心に沿つて貫通す
る円孔１２を有する。また、その左端面から凸入
させた環状の凹穴１３を有する。冷却装置１１の
右端面はエンジン１からの伝熱を受ける受熱面１
４を構成し、その外周面で放熱面１５を構成す
る。本実施例では、放熱面１５の面積を大きくす
るために、上記外周面にフイン１６の突設してあ
る。このフイン１６は、冷却装置１１の軸心方向
に走らせてあるが、冷却装置１１の周方向に走ら
せてもよい。

差動トランス７は、円筒形のコイル１７と可動
鉄心１８とからなる。

上記コイル１７は、冷却装置１１の円孔１２に
内嵌され、冷却装置１１の周壁にねじ込んだネジ
１９で固定される。このコイル１７の入・出力用
の端子２０は冷却装置１１の凹穴１３内に配置さ
れる。上記コイル１７の軸心に沿つて貫通する円
孔２１に可特鉄心１８が進退自在に挿通されてい
る。この可動鉄心１８はリニアアクチユエータ５
の出力ロツド２２の基半部に設けられている。

この可動鉄心１８は、上記出力ロツド２２を鉄
等の磁性を有する材料で一体的に形成し、その中
間部を段付状に小径または大径にすることによつ
て形成することも考えられる。

しかし、本例では、出力ロツド２１を鉄製の基
端取付部２３と、合成樹脂製の基半中間部２４
と、鉄製の先半部２５とに分割形成し、基端取付
部２３の先端面および先半部２５の基端面からそ
れぞれ突出させた連結用の雄ネジ部で上記可動鉄
心１８を構成してある。

なお、出力ロツド１４をこのように分割形成す
る場合、その基半中間部を鉄よりも磁性に富んだ
フエライト等で形成したり、基端取付部２３およ
び先半部２５を耐熱性および耐油性並びに機械的
強度に優れた合成樹脂でつくり、基半中間部２４
を鉄製にしたりすることにより、基半中間部２４
そのものが可動鉄心としての役割をはたすように
構成することも考えられる。

さらに、合成樹脂製の出力ロツドの周面の基半
部にアルミニウム合金製のリングをかぶせ、差動
トランスを渦電流損失検出型差動トランスとして
作用するように構成してもよい。

リニアアクチユエータ５は固定部２６と可動部
６とからなる。

固定部２６は、有底筒形のケーシング２７と、
これの底壁内面に順に固定された永久磁石２８お
よびフエライト等の磁性体で作られたコア２９よ
りなる。可動部６は、ムービングコイル３０と上
記出力ロツド２２とからなり、ムービングコイル
３０はコア２９にその軸心方向に摺動自在に外嵌
されたコイルボビン３１と、これの外周面に巻回
されたコイル３２を備える。

なお、本実施例では、別の冷却装置３３をリニ
アアクチユエータ５の底壁外面に組付けてある。

この冷却装置３３は、アルミニウム合金製の本
体を有する。この本体３３の内部には環状の冷却
水路３４が形成され、その周壁の上部に冷却給水
口３５を、下部に冷却排水口３６をそれぞれ貫設
する。本体３３の軸心部には、ヒートパイプ３７
の一端部が挿入してあり、このヒートパイプ３７
の他端部は、リニアアクチユエータ５のケーシン
グ２７と永久磁石２８を貫通してコア２９内まで
延出されている。

この冷却装置３３は、ムービングコイル３０の
発熱をコア２９に受け、ヒートパイプ３７を介し
て本体３３に効率よく伝達し、冷却水路３４内の
冷却水に吸熱させる。この結果、ムービングコイ
ル３０の自己発熱によつてムービングコイル３０
の特性が変化することを防止できる。

もちろん、この冷却装置３３は空冷式のもので
構成してもよく、差動トランスを包む冷却装置１
１を水冷式のもので構成してもよい。

ところで、上述の差動トランス付きリニアアク
チユエータは、例えば、第４図に示すような電子
ガバナ３８に用いられる。

この電子ガバナ３８は、エンジン１の実回転数
を検出し、実回転数に対応する電圧信号よりなる
実回転数信号を出力する回転数検出装置３９、所
定の定格回転数に対応する電圧信号よりなる設定
回転数信号を出力する回転数設定回路４０、上記
実回転数信号と設定回転数信号とを入力し、所定
の演算をして制御電圧信号を出力するPID演算回
路４１、定周波数鋸波よりなる函数信号を出力す
る函数信号発生回路４２、制御電圧信号と函数信
号とを入力し、制御電圧信号の信号値に比例する
パルス幅信号よりなる制御パルス信号を出力する
パルス幅変調回路４３、制御パルス信号を入力し
てリニアアクチユエータ５を作動させる駆動回路
４４、ラツク４を燃料噴射量減量方向に付勢する
ガバナスプリング４５、ガバナスプリング４５に
対抗してラツク４を燃料噴射量増量方向に駆動す
るリニアアクチユエータ５、およびリニアアクチ
ユエータ５の可動部６の変位位置を検出し、トル
クライズ信号を出力する変位検出装置４６を備え
る。このトルクライズ信号は、例えば第５図実線
Ｘ，ｎや１点鎖線ｘ，ｎで示すように、予かじめ
定められた函数関係に従つて決められる各回転数
におけるラツク４の最大増量位置に対応する電圧
信号よりなる設定位置信号と、実際のラツク４の
位置に対応する電圧信号よりなる実位置信号との
差置に基づき所定の演算を経て得た電圧信号より
なる。このトルクライズ信号は、上記制御電圧信
号に加算されてパルス幅変調回路１５に入力され
る。

ここで、トルクライズ信号の上記函数関係を第
５図１点鎖線ｘ，ｎのように一定値に設定する
と、即ち、ラツク４の最大増量位置を固定設定す
ると、そのトルク特性は、第５図の１点鎖線ｔ，
ｎに示すように、低速でのトルクが低くなり、低
下したエンジン回転数の立直りが遅くなるきらい
がある。しかし、上記函数関係を第５図実線Ｘ，
ｎに示すように、低速でのラツク４の最大増量位
置を定格回転数における最大増量位置よりも燃料
噴射量増量側に設定することにより、第５図実線
Ｔ，ｎに示すように、上記固定設定の場合に比べ
て低速でのトルクを高くし、低下したエンジン回
転数の立直りを速めることができる。

さて、以上説明したように、本考案は、燃料噴
射ポンプの燃料噴射量調節用ラツクを駆動するた
めのリニアアクチユエータと、このリニアアクチ
ユエータの可動部の変位位置を検出する差動トラ
ンスとを燃料噴射ポンプ室の一側壁の外側に一直
線に並ぶ状態に配設し、差動トランスを燃料噴射
ポンプ室の上記一側壁に組付けるとともに、リニ
アアクチユエータを差動トランスに上記一側壁と
反対側に位置させて組付ける構造にしたものであ
り、差動トランスの熱に対する特性変化は小さい
ので、差動トランスではエンジンの熱的悪影響を
殆ど無視できるとともに、リニアアクチユエータ
に対してはエンジンからの熱影響が弱められて、
リニアアクチユエータの出力特性を損なうことが
なく、燃料噴射量の制御が正確に行える。

しかも、リニアアクチユエータの燃料噴射ポン
プ側に生じるスペースを有効に利用して差動トラ
ンスを燃料噴射ポンプ室の上記一側壁に組付ける
ことにより、エンジンからの出張り代をリニアア
クチユエータ内に吸収できて、コンパクトにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図、第２図
は第１図の−線に沿つた縦断面図、第３図は
上記一実施例を用いる電子ガバナの構成の概略と
作動の流れを示すブロツク線図、第４図はその電
子ガバナによるトルク特性の設定方法を例示する
最大噴射量位置−回転数およびトルク特性の線図
である。 １……エンジン、２……燃料噴射ポンプ室、３
……燃料噴射ポンプ、４……ラツクク、５……リ
ニアアクチユエータ、６……可動部、７……差動
トランス、８……断熱材、１１……冷却装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 燃料噴射ポンプ室２に収納された燃料噴射ポ
   ンプ３の燃料噴射量調節用ラツク４を駆動する
   ためのリニアアクチユエータ５と、このリニア
   アクチユエータ５の可動部６の変位位置を検出
   する差動トランス７とを、燃料噴射ポンプ室２
   の一側壁の外側に一直線に並ぶ状態に配設し、
   差動トランス７を燃料噴射ポンプ室２の上記一
   側壁に組付けるとともに、リニアアクチユエー
   タ５を差動トランス７に上記一側壁と反対側に
   位置させて組付けたことを特徴とする電子ガバ
   ナの差動トランス付きリニアアクチユエータ。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載された
   電子ガバナの差動トランス付きリニアアクチユ
   エータにおいて、上記燃料噴射ポンプ室２の一
   側壁とリニアアクチユエータ５との間に冷却装
   置１１を介在させるとともに、この冷却装置１
   １の内部に差動トランス７を設けたもの。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項及び第２項に
   記載された電子ガバナの差動トランス付きリニ
   アアクチユエータにおいて、上記リニアアクチ
   ユエータ５をムービングコイル型リニアアクチ
   ユエータで構成したもの。