JPH0324948Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は例えば電磁弁のアクチユエータとして
利用される電磁駆動装置に関する。

〔従来技術の説明〕

固定電磁石と、この固定電磁石との間の吸引お
よび反発によつて可動する可動電磁石とを有し、
可動電磁石の動きで例えば弁体を動作させるよう
な電磁アクチユエータでは、吸引または反発を生
じさせるために、いずれか一方の電磁石の巻線に
流れる電流の方向を切り換えなければならない。
そのため、例えば第６図に示すような電流方向の
切換回路をもうける必要があつた。

第６図において、１〜４はトランジスタ、５は
電磁石の巻線である。トランジスタ１と２および
トランジスタ３と４は夫々直列に接続され、これ
らの直列接続が電源とグラウンドとの間に並列に
挿入されている。巻線５は、トランジスタ１と２
との接続点とトランジスタ３と４との接続点との
間に挿入されている。このような構成で、トラン
ジスタ１と４とをオンしてトランジスタ２と３と
をオフし、またはその逆を行なうことによつて、
巻線５に流れる電流の方向を切り換える。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら上記構成によれば、電磁石の駆動
信号をトランジスタの１と４に与えるか或は２と
３に与えるかの切り換えが別に必要となり回路構
成が複雑になるばかりでなく、切換回路自体もト
ランジスタを多用するので構成の容易性を欠いて
いる。

本考案は、上記観点に基づいてなされたもの
で、その目的は、電流方向の切り換えが不要で構
成が簡単な電磁駆動装置を提供することにある。

〔課題を達成するための手段〕

本考案においては、平坦な一面を有する固定配
置の磁性部材を備え、前記固定配置の磁性部材の
前記一面には複数の巻線収納用の溝が形成され、
電流方向が隣接する溝間で反対となるように各溝
に巻線が収められた固定電磁石と、平坦な一面を
有する可動の磁性部材を備え、前記可動の磁性部
材の前記一面には複数の巻線収納用の溝が形成さ
れ、電流方向が隣接する溝間で反対となるように
各溝に巻線が収められ、前記可動の磁性部材の前
記溝が前記固定電磁石の前記溝に対向するように
前記可動の磁性部材の前記一面が前記固定電磁石
の前記一面と対面配置され、前記固定電磁石との
間の吸引反発により可動する可動電磁石と、駆動
信号に応答して前記固定電磁石の巻線に一方向の
駆動電流を与え前記固定電磁石を所定の極性状態
に励磁する駆動素子と、駆動信号に応答し発生す
る磁極が前記固定電磁石と逆極性となるように前
記可動電磁石の巻線に駆動電流を与える別の駆動
素子とを有し、吸引に際しては前記２つの駆動素
子のうちのいずれか一方に駆動信号を与え一方の
電磁石の吸引力によつて前記可動電磁石を動か
し、反発に際しては前記２つの駆動素子の双方に
駆動信号を与え双方の電磁石間の反発力によつて
前記可動電磁石を動かすように構成した電磁駆動
装置によつて、上記目的を達成する。

〔作用〕

固定電磁石の巻線には駆動信号に応答する駆動
素子によつて一方向の駆動電流が与えられ、可動
電磁石の巻線には駆動信号に応答する別の駆動素
子によつて固定電磁石と逆極性となるように駆動
電流が与えられる。そして、２つの駆動素子のい
ずれか一方に駆動信号を与えることによつて発生
する一方の電磁石の吸引力により可動電磁石を動
かし、２つの駆動素子の双方に駆動信号を与える
ことによつて発生する双方の電磁石間の反発力に
よつて可動電磁石を動かす。そのため、回定電磁
石の電流方向の切り換え、あるいは、可動電磁石
の電流方向の切り換えを行なうことなく、可動電
磁石の吸引および反発駆動を行なうことができ、
電流方向の切り換えが不要となり回路構成を簡単
化することができる。

〔考案の実施例〕

第１図、第２図Ａおよび第２図Ｂは本考案の一
実施例を示す構成図で、第１図は固定電磁石およ
び可動電磁石の構成、第２図Ａは固定電磁石の駆
動回路、第２図Ｂは可動電磁石の駆動回路を夫々
示している。

第１図において、１０は固定電磁石、１１は可
動電磁石である。電磁石１０および１１は磁性材
料から成る円板状で、その一面に同心状に形成さ
れた３本の環状溝１２ａ〜１２ｃ、１３ａ〜１３
ｃを夫々備えている。環状溝１２ａ〜１２ｃおよ
び１３ａ〜１３ｃには夫々巻線１４ａ〜１４ｃお
よび１５ａ〜１５ｃが配置されている。巻線１４
ａ〜１４ｃは、隣接する環状溝相互間で互いに逆
方向の電流が流れるように、環状溝１２ａ〜１２
ｃに夫々収められている。巻線１５ａ〜１５ｃに
ついても同様である。

なお、電磁石１０および１１の環状溝は３本に
限定されるものではなく、固定電磁石１０の溝と
可動電磁石１１の溝との間に位置的対応を与えて
１本あるいは３本以外の複数本の構成としてもよ
い。

このような固定電磁石１０と可動電磁石１１と
は溝形成面が対向するように配置され、軸１６で
位置づけされている。軸１６の一端は可動電磁石
１１に固定され、他端は固定電磁石１０を摺動可
能に貫通して例えば弁体に結合される。固定電磁
石１０は基盤１７に固定されている。

以上の説明で明らかなように、固定電磁石１０
と可動電磁石１１との間に吸引力が発生すれば可
動電磁石１１は下方に動き、反発力が発生すれば
上方に動く。

第２図Ａにおいて、１４は固定電磁石１０の巻
線、１８はトランジスタ、１９はダイオードであ
る。巻線１４はその一端が電源に接続され、他端
がトランジスタ１８のコレクタに接続されてい
る。トランジスタ１８のエミツタはグラウンドさ
れ、ベースに固定電磁石１０を駆動するための駆
動信号が与えられる。ダイオード１９は巻線１４
の逆起電圧防止用で、巻線１４に並列挿入されて
いる。駆動信号が与えられれば、巻線１４に図示
の方向に電流が流れる。

第２図Ｂにおいて、１５は可動電磁石１１の巻
線、２０はトランジスタ、２１はダイオードであ
る。巻線１５は巻線１４と電流方向が逆になるよ
うにその一端が電源に接続され、他端がトランジ
スタ２０のコレクタに接続されている。トランジ
スタ２０のエミツタはグラウンドされ、ベースに
可動電磁石１１を駆動するための駆動信号が与え
られる。ダイオード２１は巻線１５の逆起電圧防
止用で、巻線１５に並列挿入されている。駆動信
号が与えられれば、巻線１５に巻線１４と逆向き
に電流が流れる。

固定電磁石１０の駆動信号は、吸引動作および
反発動作を行なわせる際にトランジスタ１８のベ
ースに与えられる。可動電磁石１１の駆動信号
は、反発動作を行なわせる際にのみトランジスタ
２０のベースに与えられる。

第３図は固定電磁石および可動電磁石の夫々の
巻線電流の説明図で、ａは固定電磁石に流れる電
流、ｂは可動電磁石に流れる電流を示している。
以下第３図を併用して上記構成の動作を説明す
る。

吸引に際してはトランジスタ１８のみに駆動信
号が与えられ、これにより固定電磁石１０が磁化
されて非磁化状態の可動電磁石１１が吸引され
る。この際、固定電磁石１０の巻線に流す電流値
は望まれる発生吸引力に応じて増大することがで
きる。。

反発に際してはトランジスタ１８およびトラン
ジスタ２０に夫々駆動信号が与えられる。これに
より、各電磁石１０および１１の巻線には第３図
に示すように互いに逆方向の電流が流れるので、
第１図の電磁アクチユエータにおける固定電磁石
１０および可動電磁石１１には第１図に示す電流
方向が与えられる。従つて、固定電磁石１０の各
環状溝間に発生する磁極は位置的に対応する可動
電磁石１１の各環状溝間に発生する磁極と同極性
となり、可動電磁石１１が反発される。

このような電磁駆動装置は、使用しない場合に
は、トランジスタ１８および２０のいずれにも駆
動信号が与えられず、可動電磁石１１は自由状態
におかれ、使用中は、トランジスタ１８または／
および２０に駆動信号が与えられた状態となり、
可動電磁石１１は吸引または反発のいずれかの状
態に制御される。例えば、車両の燃料噴射制御用
電磁弁に適用した場合、キースイツチのオフ時に
はトランジスタ１８および２０に駆動信号は与え
られず、キースイツチのオン時には吸引または反
発のいずれかの状態に制御される。

第４図Ａおよび第４図Ｂは本考案の別の実施例
を示す構成図、第５図は固定電磁石および可動電
磁石の夫々の巻線電流の説明図である。なお、第
２図Ａおよび第２図Ｂと同符号のものは同一物を
示している。

第４図Ａは固定電磁石の駆動回路で、２２は巻
線１４に流れる電流を検出する電流検出抵抗、２
３は電流検出抵抗２２の検出電圧と基準電圧との
差が０になるようにトランジスタ１８を駆動する
比較増幅器である。比較増幅器２３は図示しない
駆動信号に応じてトランジスタ１８のベースに制
御出力を与える。この制御出力で巻線１４に流れ
る電流は第５図のａに示すように制御される。

第５図のａにおいて、IAは吸引時の始動電流、
IHは吸引時の保持電流、IA′は反発時の始動電
流、IH′は反発時の保持電流である。図から明ら
かなように、吸引時の始動電流IAはは反発時の
始動電流IA′に比較して大きく、例えば２倍の電
流が与えられる。このため、可動電磁石１１が非
磁化状態でも、大きな吸引力で可動電磁石１１を
吸引することができるので、応答性を向上させる
ことができる。

第４図Ｂは可動電磁石の駆動回路で、第４図Ａ
と同様の構成で電流検出抵抗２４と比較増幅器２
５とがもうけられている。比較増幅器２５は図示
しない駆動信号に応じてトランジスタ２０のベー
スに制御出力を与え、この制御出力で巻線１５に
流れる電流が第５図のｂに示すように制御され
る。

第５図のｂにおいて、IA″は反発時の始動電
流、IH″は反発時の保持電流である。図から明ら
かなように、可動電磁石１１には吸引時の電流は
与えられず、反発時にのみ固定電磁石１０と逆方
向の電流が与えられる。

なお、駆動信号に応じた比較増幅器２３および
２５の出力制御は、例えば比較増幅器の出力側を
駆動信号に応じてオンオフするスイツチングトラ
ンジスタをもうけることによつて容易に行なうこ
とができる。

上記構成の吸引および反発は先の実施例と同様
で、比較増幅器２３の制御出力による固定電磁石
１０のみの駆動で吸引動作が行なわれ、比較増幅
器２３の制御出力による固定電磁石１０の駆動お
よび比較増幅器２５の制御出力による可動電磁石
１１の駆動とによつて反発動作が行なわれる。

本例によれば、基準電圧に基づいて巻線に流れ
る電流レベルを始動電流とこれよりも低い保持電
流とに制御することができるので、巻線損失が小
さく効率の良い制御を行なうことができる。

以上述べた実施例では吸引に際して固定電磁石
の方を駆動することとしたが、可動電磁石の方を
駆動するようにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、吸引の際
には固定電磁石または可動電磁石のいずれか一方
を駆動し、反発の際に双方の電磁石を駆動するこ
ととしたので、電磁石の巻線に流れる電流の方向
切換が不要となり、回路構成を簡単化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図Ａおよび第２図Ｂは本考案の一
実施例を示す構成図、第３図は第２図Ａおよび第
２図Ｂの構成で固定電磁石および可動電磁石の
夫々に流れる巻線電流の説明図、第４図Ａおよび
第４図Ｂは本考案の別の実施例を示す構成図、第
５図は第４図Ａおよび第４図Ｂの構成で固定電磁
石および可動電磁石の夫々に流れる巻線電流の説
明図、第６図は電流方向切換回路の従来例を示す
構成図である。 １０……固定電磁石、１１……可動電磁石、１
４，１４ａ〜１４ｃ……固定電磁石の巻線、１
５，１５ａ〜１５ｃ……可動電磁石の巻線、１
８，２０……トランジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 平坦な一面を有する固定配置の磁性部材を備
   え、前記固定配置の磁性部材の前記一面には複数
   の巻線収納用の溝が形成され、電流方向が隣接す
   る溝間で反対となるように各溝に巻線が収められ
   た固定電磁石と、平坦な一面を有する可動の磁性
   部材を備え、前記可動の磁性部材の前記一面には
   複数の巻線収納用の溝が形成され、電流方向が隣
   接する溝間で反対となるように各溝に巻線が収め
   られ、前記可動の磁性部材の前記溝が前記固定電
   磁石の前記溝に対向するように前記可動の磁性部
   材の前記一面が前記固定電磁石の前記一面と対面
   配置され、前記固定電磁石との間の吸引反発によ
   り可動する可動電磁石と、駆動信号に応答して前
   記固定電磁石の巻線に一方向の駆動電流を与え前
   記固定電磁石を所定の極性状態に励磁する駆動素
   子と、駆動信号に応答し発生する磁極が前記固定
   電磁石と逆極性となるように前記可動電磁石の巻
   線に駆動電流を与える別の駆動素子とを有し、吸
   引に際しては前記２つの駆動素子のうちのいずれ
   か一方に駆動信号を与え一方の電磁石の吸引力に
   よつて前記可動電磁石を動かし、反発に際しては
   前記２つの駆動素子の双方に駆動信号を与え双方
   の電磁石間の反発力によつて前記可動電磁石を動
   かすように構成したことを特徴とする電磁駆動装
   置。