JPS59158123A - 電磁流体ポンプ用ブロッキング発振器 - Google Patents

電磁流体ポンプ用ブロッキング発振器

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JPS59158123A
JPS59158123A JP58222283A JP22228383A JPS59158123A JP S59158123 A JPS59158123 A JP S59158123A JP 58222283 A JP58222283 A JP 58222283A JP 22228383 A JP22228383 A JP 22228383A JP S59158123 A JPS59158123 A JP S59158123A
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terminal
winding
solenoid coil
diode
blocking oscillator
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ラルフ・バ−ノン・ブラウン
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Purolator Products Co LLC
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/26Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/30Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using a transformer for feedback, e.g. blocking oscillator

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電磁アクチュエータを往復運動させるブロッ
キング発振器に関し、更に詳細には電磁流体ポンプ用ブ
ロッキング発振器に関する。
電磁流体ポンプのよりな電磁的に作動するアクチュエー
タは、様々の用途に幅広く使用されている。これら装置
は、幅広い温度範囲で動作しなければならす、また比較
的大きな電圧変動を受ける。
しかし、これら装置は比較的接近しにくい場所で使用さ
れることが多いため、信頼性が高く、故障しないことが
要求される。
〔従来技術〕
多くの電磁アク千ユエータは、発明者H0P。
Wertheimer他による米Lm%許第3.386
.616i号(1968年5月)に示すようなタイプの
ブロッキング発振器を使用している。本発明は、米国特
許第3.629.674号(1971年12月)及び米
国特許第4.080.552号(1978年)に示すブ
ロッキング発振器より捩れた信頼性と性能を有する、改
良されたブロッキング発振器を提供する。
〔発明の概要〕 本発明は、電磁流体ポンプにおけるピストンのような偏
位されたアーマチャを往彼運動忌せるソレノイドコイル
及びこのソレノイドコイルに磁気的に結合した検出コイ
ルとを有するブロッキング発振器に関する。ソレノイド
コイルは、外部動源の正端子からの1力を受ける入力端
子を有する。
ソレノイドフィルIL直列接続した高利得のシリコント
ランジスタは、ソレノイドフィルを流れる一流を制御す
る。
シリコントランジスタは、ソレノイドコイルの出力端子
に接続したエミッタと、ベースと、コレクタを有してい
る。コレクタは、ダイオードを介して、電源の負端子に
接続している。
検出コイルは、ソレノイドコイルの出力端子に接続した
一端子と、直列接続した一対の抵抗を介してシリコント
ランジスタのベースに接続した他端子とを有している。
バイアス抵抗は、上記一対の直列接続抵抗間の接続点と
電源の負端子間に接続している。第1直列接続ダイオー
ド及び抵抗は、ソレノイドコイルの入力端子と出力端子
間Km続し、第2直列接続ダイオード及び抵抗は、ソレ
ノイドコイルの入力端子と検出コイルの他端子間に接続
している。本実施例では、シリコントランジスタは、高
利得のシリコンダーリントン増幅器である。
本発明のブロッキング発振器は、外部電源の負端子とシ
リコントランジスタのコレクタ間に接続したダイオード
がループ利得を減少し、高電圧逆電流がシリコントラン
ジスタに流れるのを阻止して、逆電圧及び過#亀流から
保護するようにしている。
さらに、本発明のブロッキング発振器は、検出コイルの
上に巻回したソレノイドコイルを有するコイルアセンブ
リにも使用できる。
〔実施例〕
以下、添付の図面に基づいて本発明の実施例について説
明する。
′iP、1図は、ソレノイドコイル1oと検出コイル1
2とを有するブロッキング発振器を示している。
ソレノイドコイル1oは、ばね18で示した弾性部材の
力に対抗してアーマチャ16を押圧するカ14を発生す
る磁界を生ずる。アーマチャ16は、米国時計h4.o
so、ss2号に示したような電磁流体ピストンポンプ
の偏倚されたピストンである。
ソレノイドコイル1oの大刀は、バッテリ24で示した
動源の正端子に接続している。ソレノイドコイル10の
出方端子は、トランジスタ2oのエミッタと、供出コイ
ル12の一端とVC接続している。トランジスタ2oの
コレクタは、−′源24の負端子に接続したカソードを
有するダイオード22のアノードに接続している。なお
、トランジスタ20(7)かわりに高利得のダーリント
ントランジスタを使用してもよい。
検出コイル12の他端は、直列接続した抵抗26.28
ffi介してトランジスタ2oのベースと、抵抗26.
30を介して袷源24の負端子に接続している。この構
成において、夕゛イオード22は、トランジスタ20か
らのコレクタtMIaの一方向1流を供給し、回路のル
ープ利得を低下し、回路への電圧が突然反転して過dj
g号がUjすれることによりトランジスタ20が破損す
るのを阻止している。
第1直列接続抵抗34とダイオード36は、ソレノイド
コイル1oの入力端子と出方端子間に接続し、トランジ
スタ2oがオフになった時に、減衰磁界によシソレノイ
ドコイル1oに誘導された電流に低抵抗路を形成する。
第2直列接続抵抗3Bとダイオード4oは、検出コイル
12と抵抗26との接続点32とソレノイドコイル1o
の人力端子間に接続している。直列接続した抵抗38と
ダイオード40は、直列接続した抵抗34とダイオード
36とともに、%磁干渉(EMI)輻射を減少する機能
を崩し、ソレノイドコイル10のfIc衰磁界の割合を
1h1」御する。
(ロ)路の動作について説明する。電力を供給すると、
抵抗26.30は分圧器を形成して、抵抗28を介して
トランジスタ20のベースには低められた′電位が与え
られる。これにより、トランジスタ200ベースから%
 6i+:が匠t5このトランジスタ20は碑通し、ソ
レノイドコイル10に物流かlf(すれ始める。
ソレノイドコイル10VC流れる′蝙゛流が増大すると
、検出コイル12に接続点32から離れる方向eこ箱派
が6等される。これにより、偉抗26.30の′ル゛位
は低下し、トランジスタ20が飽和する韮でトランジス
タ20のベース電流は増大する。トランジスタ20 y
DJ22uすると、ソレノイドコイル10により発生し
た磁界は、はね18の力に抗してアーマ千ヤ16を#勧
して目標の連動を生ずるのに十分な磁力14をアーマチ
ャ1BK発生させる。
トランジスタ20が飽和すると、ソレノイドコイル10
によ力発生する磁界の増加は終了し、検出コイル12に
誘導された電流もなくなる。
これにより、接続点32とトランジスタ22のベースの
電位は上昇し、よってトランジスタ2゜の導通は減少し
、さらにソレノイドコイル1oの電流も減少する。ソレ
ノイドコイルIOK流れる電流が減少すると、発生した
磁界は減衰し始める。
ソレノイドコイル1oの磁界が減衰すると、検出コイル
12の接続点32に向かう輻流を誘導する。接続点32
に向かう穎゛流が増大すると、抵抗26.39を流れる
電流が増大し、接続点32の電位も増大し、さらにトラ
ンジスタ2oからのベース電流が減少する。これは、ト
ランジスタ2゜が完全にオフになシ、ソレノイドコイル
1oにより発生した磁界がなくなし、回路が元の状態に
戻るまで行なわれる。ソレノイドコイルにょ多発生した
磁界がなくなると、アーマチャ16に作用スる磁力がな
くなシ、ばね18の弾性力によりアーマ千ヤが最初の位
#に戻ル。
抵抗26.30の値とともに、ソレノイドコイル10と
検出コイル12間の巻数比を適当に選択することにより
、回路の発振周波数を、かなり幅広い範囲にわたって制
御することができる。
〔発明の効果〕
本発明に係るブロッキング発振器は、シリコントランジ
スタすなわちシリコンダーリントン瑠幅器が、普通のト
ランジスタよシも高利得を有しているという利点をさら
に有している。これにょシ、飽和へ駆動するのに心安な
ベース電流の大きさはかなり減少し、検出コイルをかな
’)i+8L)(小さい直径)の巻線で巻回することが
できる。詳細には、検出コイル12を、40AWGの巻
線寸法で巻回して、ソレノイドコイル1oと検出コイル
12を含むコイルアセンブリの体積をかなり小さくする
ことができる。
このため、本発明のブロッキング発振器は、第2図に示
すように検出コイル12をスプール42の内径に巻回し
、ソレノイドコイル1ok検出コイル12上に巻回する
ようなコイル構造にすることができる。このような構造
にすることにより、以下に示すようないくつかの利点?
生むことができる。
第1に、ソレノイドコイル10の太い巻線の下に検出コ
イル12の細い巻?tM*埋込むことにより、コイルア
センブリが物理的損慟を受けに<<シテいる。第2に、
ソレノイドコイルの巻回数を増して、アンペア回数を増
大しかつ発振器の起動袖′圧を低下することができる。
ソレノイドコイルはより大きな平均直径を有しているの
で、巻線の長さは長くなシ、これによりその抵抗も増大
する。抵抗値が増大すると、ソレノイドコイルのE/R
(麺玉/抵抗)電流は、シリコントランジスタの範囲内
の値に制限される。これにより、ダイオード22かトラ
ンジスタのコレクタ回路に挿入されて、回路を逆電圧か
ら保護し、その上、低い電圧でもブロッキング発振器を
始動しかつ作動を維持することができる。たとえば室温
において、12ポルトで動作するように設計された回路
なら、6ボルト以下の体位でも始動しかつ動作し続ける
ことができる。
また、ソレノイドコイルの内側に巻回した検出コイルを
有するブロッキング発儂器は、発振周波数が負荷の逆関
数であるという特徴をさらに有している。たとえば、ソ
レノイドコイルの内側に巻回した検出コイルを有する米
国特許第4,080.552号に示すような種類の電気
@械式流体ポンプに内蔵したブロッキング発儀器の周波
数は、ゼロ流体流を表わす出力圧力が増大すると減少す
る。ブロッキング発振器のこの特徴にょシ、低周波が亀
力消讃ヲ減少し、こノ’Lにともなって、ソレノイドコ
イルによシ発生する熱を減少するため、ブロッキング発
振器の用途か拡大する。
なお、本発明は、上述した実施例及び図面に限定される
ものではなく、本発明の思想に基づいて様々に改変し得
る。
【図面の簡単な説明】
し1図は本発明のブロッキング発振器の回路図、第2図
は、コイルアセンブリの断面図である。 1011・−・ソレノイドコイル、12111111@
検出コイル、16・・・・アーマ千ヤ、18・・・・ば
ね、20・φφ拳トランジスタ、22,364 Q @
 a @ @ダイオード、2411 I+ 1111 
’m源、26.28,30,34,36・・・拳抵抗、
42や・・・スプール 特許出願人   ファセット・エンタブライゼス・イン
コーホレーテッド 代理人 山川数便(ばか1名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11コイルに流れる電流に応じて、偏倚されたアーマ
    チャを移動させる磁界を発生しかつ入力端子と出力端子
    とを有するソレノイドコイルと;上記ソレノイドコイル
    によシ発生した磁界の変化に応じて制御信号を発生し、
    かつ上記ソレノイドコイルに磁気的に接続し、また上記
    ソレノイドコイルの出力端子に接続した一端子と、他端
    子とを有する検出コイルと;上記ソレノイドコイルの上
    記出力端子に接続したエミッタと、コレクタと、ペース
    とを有するトランジスタと:上記トランジスタのコレク
    タ電極に接続したアノードと、カソードとを有するダイ
    オードと1上記検出コ伯しの他端子と上記ダイオードの
    カソード間に接続し、分圧器を形成する一対の抵抗と;
    上記一対の抵抗間の接続点と上記トランジスタのベース
    を相互接続する抵抗とから成ることを特徴とする、偏位
    されたアーマチャを往復運動させるブロッキング発振器
    。 (2、特許請求の範囲第1項記載のブロッキング発振器
    において、トランジスタは、高利得のシリコンダーリン
    トン増幅器であることを特徴とするブロッキング発振器
    。 (3)特許請求の範囲第1項記載のブロッキング発振器
    において、トランジスタは高利得の単一シリコントラン
    ジスタであることを特徴とするブロッキング発振器。 (47特許請求の範囲第1項記載のブロッキング発振器
    において、検出コイルは、内径を有するスプールと:上
    記内径のまわシに巻回した第1所定巻回数の第1巻線と
    からなることを特徴とするブロッキング発振器。 (5)特許請求の範囲第4項記載のブロッキング発振器
    において、ソレノイドコイルは、第1所定巻回数の第1
    巻線上に巻回された第2所定巻回数の第2巻線から成る
    ことを特徴とするブロッキング発振器。 (6)特許請求の範囲第5項記載のブロッキング発振器
    において、第1巻線は第2巻線よりかなシ小さい直径を
    有することを特徴とするブロッキング発振器。 (7)特許請求の範囲第り項記載のブロッキング発振器
    において、ソレノイドコイルと検出コイルは、内径を有
    するスプールと;上記スプールの上記内径のまわりに巻
    回され上記検出コイルを形成するmx所定巻回数の細い
    巻線と;第1所定巻回数の上記細い巻勝上に巻回され上
    記ソレノイドコイルを形成する第2所定巻回数の太い巻
    線とから成るこきを特徴とするブロッキング発振器。 (8)コイルに流れる電流に応じて、偏倚されたアーマ
    チャを移動させる磁界を発生しかつ入力端子と出力端子
    とを有するソレノイドコイルと;上記ソレノイドコイル
    により発生した磁界の変化に応じて制御信号を発生し、
    かつ上記ソレノイドコイルに山気的に接続し、また上記
    ツレメイドコイルの出力端子に接続した一端子と、@端
    子とを有する検出コイルと;上記ソレノイドコイルの上
    記出方端子に接続したエミッタと、コレクタと、ベース
    とを有するトランジスタと;上記トランジスタのコレク
    タ電極に接続したアノードと、カソードとを有するダイ
    オードと;上記検出コイルの他端子と上記ダイオードの
    カソード間に接続し、分圧器を形成する一対の抵抗と;
    上記一対の抵抗間の接続点と上記トランジスタのベース
    を相互接続する抵抗と;上記トランジスタがオフとなっ
    たことによる減哀磁界によって上記ソレノイドコイルに
    誘導した電流を消失する電流消失装置とから成り、上記
    電流消失装置は少くとも上記ソレノイドコイルと並列従
    続していることを特徴とする、偏位さレタアーマチャを
    往復運動させるブロッキング発振器。 (91特許請求の範囲第8項記載のブロッキング発振器
    において、電流消失装置は、ソレノイドコイルの入力端
    子と出力端子間に接続した第1直列接続ダイオード及び
    抵抗から成ることを特徴とするブロッキング発振器。 叫特許請求の範囲第8項記載のブロッキング発振器にお
    いて、電流消失装置は、ソレノイドコイルの入力端子と
    検出コイルの他端子との間の第1直列接続ダイオード及
    び抵抗から成ることを特徴とするブロッキング発振器。 OJ、l特許請求の範囲第10項記載のブロッキング発
    振器において、電流消失装置は、ソレノイドコイルの入
    力端子と出力端子との間に接続した第3直列接続ダイオ
    ード及び抵抗から成ることを特徴とするブロッキング発
    振器。 (121内径を有するスプールと;第1端子と第2端子
    とを有し、上記内径のまわシに巻回された第1所定巻回
    数の第1巻線と;外部電源からの正電位を受ける一端子
    と上記第1巻線の第1端子に接続した他端子とを有し、
    上記第1所定巻回数の第1巻線上に巻回された第2所定
    巻回数の第2巻線と;第2巻線の他端子に接続したエミ
    ッタと、コレクタと、ベースとを有する高利得のシリコ
    ンダーリントン増幅器と;上記ダーリントン増幅器のコ
    レクタに接続したアノードと上記電源からの負霜′位を
    受けるカソードとを有するダイオードと;上記第1巻勝
    の第2端子と上記ダイオ一ドの上記ガソードとの間に直
    列接続した一対の抵抗とから成少、上記一対の抵抗間の
    接続点は上記ターリントン増幅器の上記ベースに接続し
    ていることを特徴とするブロッキング発振器。 (I3)内径を有するスプールと、; 第1 H=子と
    第2端子とを有し、上記内径のまわりに巻回された第1
    所定巻回数の県1巻線と;外部電源からの正電位を受け
    る一端子と上記第1巻線の第I J子に接続した他端子
    とを有し、上記第1所定巻回数の第1巻源上に巻回され
    た第2所定巻回数の第2巻線と;框2巻線の他端子に接
    続したエミッタと、コレクタと、ベースとを有する高利
    得のシリコンダーリントン増幅器と:上記タ−リントン
    増幅器のコレクタVC接続したアノードと上記1源から
    の負電位を受けるカソードとを有するダイオードと;上
    記第1@縁の第2端子と上記ダイオードの上記カソード
    との間に直列接続した一対の抵抗と;上記一対の抵抗の
    接続点と前記ダーリントン増幅器のベースの間に接続し
    た第2抵抗とから成シ、上記一対の抵抗間の接玩点は上
    記ダーリントン増幅器の上記ベースに接続していること
    を特徴とするブロッキング発振器。 (+41内径を有するスプールと;第1端子と第2端子
    とを有し、上記内径のまわりに巻回された第1所定巻回
    数の第1巻線と;外部電源からの正電位を受ける一端子
    と上記第1巷線の第14子に接続した他端子とを有し、
    上記1t1所定巻回数の第1巻線上に合口された第2所
    定巻回数の第2巻縁と;第2巻線の他端子に接続したエ
    ミッタと、コレクタと、ベースとを有する高利得のシリ
    コンダーリントン増幅器と;上記ダーリントン増幅器の
    コレクタに接続したアノードと上記電源からの負電位を
    受けるカソードとを有するダイオードと;上記第1巻縁
    の第2端子と上記ダイオードの上記カソードとの間に直
    列接続した一対の抵抗と;少くとも第2巻線と並列接続
    した電流消失装置とから成シ、上記一対の抵抗間の接続
    点は上記ダーリントン増幅器の上記ベースに接続してい
    ることを特徴とするブロッキング発振器。 u51特許請求の範囲第14項記載のブロッキング発振
    器において、電流消失装置は、第2巻線の一端子と他端
    子との間に接続した第1直列接続ダイオード及び抵抗か
    ら成ることを特徴とするブロッキング発振器。 00特許請求の範囲第14項記載のブロッキング発振器
    において、電流消失装置は、第2巻線の一端子と第1巻
    線の第2端子との間に接続した第2直列接続ダイオード
    及び抵抗から成ることを特徴とするブロッキング発振器
JP58222283A 1983-02-17 1983-11-28 電磁流体ポンプ用ブロッキング発振器 Granted JPS59158123A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US467522 1983-02-17
US06/467,522 US4464613A (en) 1983-02-17 1983-02-17 Blocking oscillator for a reciprocating electromagnetic actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59158123A true JPS59158123A (ja) 1984-09-07
JPH0249570B2 JPH0249570B2 (ja) 1990-10-30

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ID=23856038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58222283A Granted JPS59158123A (ja) 1983-02-17 1983-11-28 電磁流体ポンプ用ブロッキング発振器

Country Status (7)

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US (1) US4464613A (ja)
JP (1) JPS59158123A (ja)
AU (1) AU553991B2 (ja)
CA (1) CA1204149A (ja)
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