JPH09100739A - アクチュエータ - Google Patents
アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH09100739A JPH09100739A JP7286641A JP28664195A JPH09100739A JP H09100739 A JPH09100739 A JP H09100739A JP 7286641 A JP7286641 A JP 7286641A JP 28664195 A JP28664195 A JP 28664195A JP H09100739 A JPH09100739 A JP H09100739A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- coil
- air gap
- permanent magnet
- actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 励磁コイルの通電方向を一定とし、広範囲の
角度を制御できるようにする。 【解決手段】 ２つの副エアーギャップ６−１，６−２
を介して対向する２つの磁極片１，２が主エアーギャッ
プ５を形成し、前記主エアーギャップ内には駆動軸と一
体に移動する永久磁石からなる移動体３を配設し、前記
２つの磁極片を磁気抵抗部８を介して連結する第１の連
結磁路には励磁コイル４を備え、前記２つの磁極片の一
方を永久磁石９を介して連結する第２の連結磁路とし
た。
角度を制御できるようにする。 【解決手段】 ２つの副エアーギャップ６−１，６−２
を介して対向する２つの磁極片１，２が主エアーギャッ
プ５を形成し、前記主エアーギャップ内には駆動軸と一
体に移動する永久磁石からなる移動体３を配設し、前記
２つの磁極片を磁気抵抗部８を介して連結する第１の連
結磁路には励磁コイル４を備え、前記２つの磁極片の一
方を永久磁石９を介して連結する第２の連結磁路とし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンへの供給
空気量を制御するスロットルアクチュエータ用として、
又、アイドル・スピード・コントロール（ＩＳＣ）用と
して好適なアクチュエータに関する。
空気量を制御するスロットルアクチュエータ用として、
又、アイドル・スピード・コントロール（ＩＳＣ）用と
して好適なアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】コイル電流に応じて位置を変化させるも
のとして、例えばロータリソレノイドがあり、出願人も
各種のものを既に提案している（特願平７−５６６８６
号）。この種のものの基本的な考え方を図４を用いて説
明する。
のとして、例えばロータリソレノイドがあり、出願人も
各種のものを既に提案している（特願平７−５６６８６
号）。この種のものの基本的な考え方を図４を用いて説
明する。
【０００３】図４（ａ）に示されるように、対向する磁
極片１，２の間に永久磁石からなる回転子３を配設し、
電流に応じて生じる起磁力源４からの磁束を利用して回
転子３を回転させる基本構成を有している。
極片１，２の間に永久磁石からなる回転子３を配設し、
電流に応じて生じる起磁力源４からの磁束を利用して回
転子３を回転させる基本構成を有している。
【０００４】又、回転子３は磁極片１，２で囲まれた主
エアーギャップ５に設けられ、前記主エアーギャップの
両側には副エアーギャップ６−１，６−２が設けられ
る。７はヨークであって各磁極片同士を接続している。
８は磁気抵抗部材である。
エアーギャップ５に設けられ、前記主エアーギャップの
両側には副エアーギャップ６−１，６−２が設けられ
る。７はヨークであって各磁極片同士を接続している。
８は磁気抵抗部材である。
【０００５】そして、起磁力源のコイルが非通電時に
は、図４（ａ）の位置にて停止している。この理由は副
エアーギャップ６−１，６−２の磁束が零であるときが
最も安定であるからである。なお、回転子３からの磁束
は図のようにＮからＳへ戻る閉磁路を形成している。
は、図４（ａ）の位置にて停止している。この理由は副
エアーギャップ６−１，６−２の磁束が零であるときが
最も安定であるからである。なお、回転子３からの磁束
は図のようにＮからＳへ戻る閉磁路を形成している。
【０００６】次に、コイル励磁をすると、図４（ｂ）に
示される磁束ができ、回転子３を図のように回転する。
励磁方向を変えれば、この逆方向にも回転する。ここで
回転角度は最大で５０度程度であるため、コイルの通電
方向を反対にすれば、１００度程度までは回転は可能で
ある。
示される磁束ができ、回転子３を図のように回転する。
励磁方向を変えれば、この逆方向にも回転する。ここで
回転角度は最大で５０度程度であるため、コイルの通電
方向を反対にすれば、１００度程度までは回転は可能で
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】通常バルブの制御には
９０度の回転が必要であるから、通電方向の正逆転によ
りバルブの要求制御範囲は満足することができる。しか
しコイルのドライバ回路によって電流方向を切替える
か、あるいは正転用のコイルと反転用のコイルの２つの
コイルを用意しなければならない。この場合は非通電時
は中立位置、即ち、バルブ開度が半開状態となる。
９０度の回転が必要であるから、通電方向の正逆転によ
りバルブの要求制御範囲は満足することができる。しか
しコイルのドライバ回路によって電流方向を切替える
か、あるいは正転用のコイルと反転用のコイルの２つの
コイルを用意しなければならない。この場合は非通電時
は中立位置、即ち、バルブ開度が半開状態となる。
【０００８】一方、感温アクチュエータにおいては、温
度感知は感温磁性材の飽和磁束密度変化を利用する。よ
って、感温磁性材が磁気飽和を生じる状態まで磁界を印
加した状態から、感温アクチュエータとしての機能が得
られる（図５参照）。
度感知は感温磁性材の飽和磁束密度変化を利用する。よ
って、感温磁性材が磁気飽和を生じる状態まで磁界を印
加した状態から、感温アクチュエータとしての機能が得
られる（図５参照）。
【０００９】このため、励磁コイルに所定の電流値以上
を通電した状態で使用することとなるため、制御範囲が
狭いと言う問題があった。又、所定の電流値以下ではロ
ータが大きく回転してしまい、応動感知精度が悪化して
しまう。
を通電した状態で使用することとなるため、制御範囲が
狭いと言う問題があった。又、所定の電流値以下ではロ
ータが大きく回転してしまい、応動感知精度が悪化して
しまう。
【００１０】又、この種の従来例として、例えばＵＳＰ
４１０３１９１号があるが、本ＵＳＰはロータの対向位
置にマグネットを配置し、マグネットの吸引力を利用し
たものであり、マグネットの位置をその都度移動するこ
とを要する。しかもロータとマグネットの相対位置関係
によるトルク変動が急峻であって、トルクの緩やかな変
化に対応する処理には不向きである。
４１０３１９１号があるが、本ＵＳＰはロータの対向位
置にマグネットを配置し、マグネットの吸引力を利用し
たものであり、マグネットの位置をその都度移動するこ
とを要する。しかもロータとマグネットの相対位置関係
によるトルク変動が急峻であって、トルクの緩やかな変
化に対応する処理には不向きである。
【００１１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、励磁コイルの通電方向が一方向で、かつ
コイルの非通電時のフェールセーフが可能であると共
に、感温アクチュエータとしての使用時の温度感知精度
の高いアクチュエータを提供することを目的としてい
る。
たものであり、励磁コイルの通電方向が一方向で、かつ
コイルの非通電時のフェールセーフが可能であると共
に、感温アクチュエータとしての使用時の温度感知精度
の高いアクチュエータを提供することを目的としてい
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係るアクチュエータは、２つの副エアーギャップを介し
て対向する２つの磁極片が主エアーギャップを形成し、
前記主エアーギャップ内には駆動軸と一体に移動する永
久磁石からなる移動体を配設し、前記２つの磁極片を磁
気抵抗部材を介して連結する第１の連結磁路には励磁コ
イルを備え、前記２つの磁極片の一方を永久磁石を介し
て連結する第２の連結磁路とした。
係るアクチュエータは、２つの副エアーギャップを介し
て対向する２つの磁極片が主エアーギャップを形成し、
前記主エアーギャップ内には駆動軸と一体に移動する永
久磁石からなる移動体を配設し、前記２つの磁極片を磁
気抵抗部材を介して連結する第１の連結磁路には励磁コ
イルを備え、前記２つの磁極片の一方を永久磁石を介し
て連結する第２の連結磁路とした。
【００１３】したがってコイルが非励磁である常時は、
第２連結磁路にある永久磁石によって移動体を反時計方
向に付勢しておき、コイルの励磁の程度によって移動体
を中立状態とし、更なる励磁によって時計方向に付勢す
れば、一方向の励磁のみでフェールセーフを考慮した弁
の開閉が可能となる。
第２連結磁路にある永久磁石によって移動体を反時計方
向に付勢しておき、コイルの励磁の程度によって移動体
を中立状態とし、更なる励磁によって時計方向に付勢す
れば、一方向の励磁のみでフェールセーフを考慮した弁
の開閉が可能となる。
【００１４】本発明の［請求項２］に係るアクチュエー
タは、［請求項１］において、磁気抵抗部材の一部に感
温磁性材を配置した。このようにすれば感温アクチュエ
ータとしての機能が得られるばかりか、制御範囲が広く
かつ温度感知精度も高くなる。
タは、［請求項１］において、磁気抵抗部材の一部に感
温磁性材を配置した。このようにすれば感温アクチュエ
ータとしての機能が得られるばかりか、制御範囲が広く
かつ温度感知精度も高くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して発明の実施
の形態を説明する。図１は本発明のアクチュエータの実
施の形態を示す図である。図１において、図４と同一部
分については同一符号を付して説明を省略する。なお、
図１の特徴部分は磁極片の一方に永久磁石（連結部マグ
ネット）９を設ける点である。
の形態を説明する。図１は本発明のアクチュエータの実
施の形態を示す図である。図１において、図４と同一部
分については同一符号を付して説明を省略する。なお、
図１の特徴部分は磁極片の一方に永久磁石（連結部マグ
ネット）９を設ける点である。
【００１６】次に作用について説明する。コイル４の非
通電時は、連結部マグネット９からの磁束が移動体（回
転子）３を通ってループを形成し、その結果、移動体
（回転子）３は図示のように反時計方向に移動（回転）
する。これが図１（ａ）である。
通電時は、連結部マグネット９からの磁束が移動体（回
転子）３を通ってループを形成し、その結果、移動体
（回転子）３は図示のように反時計方向に移動（回転）
する。これが図１（ａ）である。
【００１７】コイル４が通電されると、コイル４にて生
成される磁束は連結マグネット９を経由して磁極片とヨ
ークの周縁を一巡するループを形成する。したがって移
動体（回転子）は中立位置をとり移動体（回転子）のＮ
極からの磁束はＳ極へ戻るループを形成する。これが図
１（ｂ）である。
成される磁束は連結マグネット９を経由して磁極片とヨ
ークの周縁を一巡するループを形成する。したがって移
動体（回転子）は中立位置をとり移動体（回転子）のＮ
極からの磁束はＳ極へ戻るループを形成する。これが図
１（ｂ）である。
【００１８】更にコイル起磁力（電流）を増加すると、
移動体（回転子）３と第１連結磁路のコイル内を通るル
ープも形成され、移動体（回転子）は更に回転する。こ
れが図１（ｃ）である。
移動体（回転子）３と第１連結磁路のコイル内を通るル
ープも形成され、移動体（回転子）は更に回転する。こ
れが図１（ｃ）である。
【００１９】又、磁気抵抗部に感温磁性部材を配置した
ときも中立位置（連結部マグネットが無い状態での）で
は、十分な磁界が発生して広開度の移動体（回転子）制
御が可能となり、不飽和の不安定な領域を使用しないで
すむ。
ときも中立位置（連結部マグネットが無い状態での）で
は、十分な磁界が発生して広開度の移動体（回転子）制
御が可能となり、不飽和の不安定な領域を使用しないで
すむ。
【００２０】これらの状態の特性を示したのが図２であ
り、従来例に比して一方向の電流のみで、広開度の移動
体（回転子）の制御が実現でき、非通電時にバルブは閉
弁状態になる。
り、従来例に比して一方向の電流のみで、広開度の移動
体（回転子）の制御が実現でき、非通電時にバルブは閉
弁状態になる。
【００２１】図３は従来例と本願のものとの効果上の差
異を示す図である。図は横軸に電流をとり、縦軸に回転
角をとって示したものである。従来例は電流の方向を変
えて所定回転角を得ていたのに対し、本願のものは一方
向の電流で所定回転角が得られることがわかる。
異を示す図である。図は横軸に電流をとり、縦軸に回転
角をとって示したものである。従来例は電流の方向を変
えて所定回転角を得ていたのに対し、本願のものは一方
向の電流で所定回転角が得られることがわかる。
【００２２】更にに言えば、本願のものは移動体（回転
子）の回転特性が平行移動するだけで、回転角／電流は
変化せず、コイルの電流に比例した回転量が得られる。
子）の回転特性が平行移動するだけで、回転角／電流は
変化せず、コイルの電流に比例した回転量が得られる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば２
つの副エアーギャップを介して２つの磁極片にて主エア
ーギャップを形成し、前記主エアーギャップ内には駆動
軸と一体に移動する永久磁石からなる移動体を設けると
共に、２つの磁極片を介して連結する第１の連結磁路に
励磁コイルを設け、２つの磁極片を永久磁石を介して第
２の連結磁路とするようにしたので、励磁コイルの非通
電時にはフェールセーフが可能となり、励磁コイル電流
は一方向のみでよいばかりか、感温アクチュエータの感
温感知精度も向上する。
つの副エアーギャップを介して２つの磁極片にて主エア
ーギャップを形成し、前記主エアーギャップ内には駆動
軸と一体に移動する永久磁石からなる移動体を設けると
共に、２つの磁極片を介して連結する第１の連結磁路に
励磁コイルを設け、２つの磁極片を永久磁石を介して第
２の連結磁路とするようにしたので、励磁コイルの非通
電時にはフェールセーフが可能となり、励磁コイル電流
は一方向のみでよいばかりか、感温アクチュエータの感
温感知精度も向上する。
【図１】本発明のアクチュエータの実施の形態を示す
図。
図。
【図２】本発明の効果を示す特性図。
【図３】本発明と従来例との効果上の差異を示す特性
図。
図。
【図４】従来のアクチュエータを示す図。
【図５】従来のアクチュエータの特性図。
１，２ 磁極片 ３ 回転子 ４ 起磁力源 ５ 主エアーギャップ ６ 副エアーギャップ ７ ヨーク ８ 磁気抵抗部 ９ 永久磁石（連結部マグネット）
Claims (2)
- 【請求項１】 ２つの副エアーギャップを介して対向す
る２つの磁極片が主エアーギャップを形成し、前記主エ
アーギャップ内には駆動軸と一体に移動する永久磁石か
らなる移動体を配設し、前記２つの磁極片を磁気抵抗部
材を介して連結する第１の連結磁路には励磁コイルを備
え、前記２つの磁極片の一方を永久磁石を介して連結す
る第２の連結磁路としたことを特徴とするアクチュエー
タ。 - 【請求項２】 磁気抵抗部材の一部に感温磁性材を配置
したことを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28664195A JP3589324B2 (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28664195A JP3589324B2 (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100739A true JPH09100739A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3589324B2 JP3589324B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=17707057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28664195A Expired - Fee Related JP3589324B2 (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3589324B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017144031A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | Rieter Cz S.R.O. | Electromagnetic device for eliminating a yarn loop when winding yarn on a cross-wound bobbin on a spinning machine at a constant speed of the yarn production |
| CN109071144A (zh) * | 2016-02-24 | 2018-12-21 | 里特捷克有限公司 | 用于当以纱线生产的恒定速度在纺纱机上的交叉卷绕筒管上卷绕纱线时消除纱线环的电磁装置 |
-
1995
- 1995-10-06 JP JP28664195A patent/JP3589324B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017144031A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | Rieter Cz S.R.O. | Electromagnetic device for eliminating a yarn loop when winding yarn on a cross-wound bobbin on a spinning machine at a constant speed of the yarn production |
| CN109071144A (zh) * | 2016-02-24 | 2018-12-21 | 里特捷克有限公司 | 用于当以纱线生产的恒定速度在纺纱机上的交叉卷绕筒管上卷绕纱线时消除纱线环的电磁装置 |
| US10793392B2 (en) | 2016-02-24 | 2020-10-06 | Rieter Cz S.R.O. | Electromagnetic device for eliminating a yarn loop when winding yarn on a cross-wound bobbin on a spinning machine at a constant speed of the yarn production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3589324B2 (ja) | 2004-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040601 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040721 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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