JPH10336989A - 磁気で衝突を緩衝する電磁式アクチュータ - Google Patents
磁気で衝突を緩衝する電磁式アクチュータInfo
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- JPH10336989A JPH10336989A JP10048000A JP4800098A JPH10336989A JP H10336989 A JPH10336989 A JP H10336989A JP 10048000 A JP10048000 A JP 10048000A JP 4800098 A JP4800098 A JP 4800098A JP H10336989 A JPH10336989 A JP H10336989A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アーマチュアを小さな衝突速度で極面上のそ
の着座部に案内し、アーマチュアが極面に衝突した後で
充分な保持力が与えられるようにする。 【解決手段】 本発明は、少なくとも１個の電磁石とア
ーマチュア４を備えた電磁式アクチュエータに関する。
電磁石のヨークに、制御可能な給電部８に接続された作
動コイル２と制動コイル３が配置されている。この制動
コイルは閉じた電流回路を形成し、この電流回路は制御
可能な切換え要素１０によって開閉可能である。アーマ
チュア４は操作すべき作動部材に連結され、作動コイル
２に通電したときにアーマチュアが少なくとも１個の戻
しばね６に抗して第１の切換え位置から電磁石の極面に
向かって、極面１２に対するアーマチュア４の接触によ
って定められる第２の切換え位置に移動可能に案内され
ている。
の着座部に案内し、アーマチュアが極面に衝突した後で
充分な保持力が与えられるようにする。 【解決手段】 本発明は、少なくとも１個の電磁石とア
ーマチュア４を備えた電磁式アクチュエータに関する。
電磁石のヨークに、制御可能な給電部８に接続された作
動コイル２と制動コイル３が配置されている。この制動
コイルは閉じた電流回路を形成し、この電流回路は制御
可能な切換え要素１０によって開閉可能である。アーマ
チュア４は操作すべき作動部材に連結され、作動コイル
２に通電したときにアーマチュアが少なくとも１個の戻
しばね６に抗して第１の切換え位置から電磁石の極面に
向かって、極面１２に対するアーマチュア４の接触によ
って定められる第２の切換え位置に移動可能に案内され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、実質的に少なくと
も１個の電磁石と、操作すべき作動部材に連結されたア
ーマチュアとからなり、このアーマチュアが電磁石への
通電時に戻しばねの力に抗して移動可能である、電磁式
アクチュータにに関する。
も１個の電磁石と、操作すべき作動部材に連結されたア
ーマチュアとからなり、このアーマチュアが電磁石への
通電時に戻しばねの力に抗して移動可能である、電磁式
アクチュータにに関する。
【０００２】
【従来の技術】このアクチュエータは高い切換え速度を
有する。しかし、アーマチュアが電磁石の極面に対して
近接し、極面に対する間隔が短くなるにつれて、アーマ
チュアに作用する磁力が増大するので、アーマチュアは
高速で極面に当たるという問題がある。この場合、騒音
の発生のほかに、跳ね返りが生じる。すなわち、アーマ
チュアは先ず最初に極面に衝突し、そして最終的に完全
に接触するまで、少なくとも短時間極面から離れる。こ
れにより、作動部材の機能に悪影響を与えることにな
り、これは特に高い切換え周波数を有するアクチュエー
タの場合に、重大な故障につながる。
有する。しかし、アーマチュアが電磁石の極面に対して
近接し、極面に対する間隔が短くなるにつれて、アーマ
チュアに作用する磁力が増大するので、アーマチュアは
高速で極面に当たるという問題がある。この場合、騒音
の発生のほかに、跳ね返りが生じる。すなわち、アーマ
チュアは先ず最初に極面に衝突し、そして最終的に完全
に接触するまで、少なくとも短時間極面から離れる。こ
れにより、作動部材の機能に悪影響を与えることにな
り、これは特に高い切換え周波数を有するアクチュエー
タの場合に、重大な故障につながる。
【０００３】従って、衝突速度を０．０１〜０．２ｍ／
ｓのオーダーにすることが望ましい。この場合、このよ
うな小さな衝突速度がそれに関連する無規則的なすべて
の変動を伴う実際の運転条件の下でも保証されるように
することが需要である。外部からの妨害因子、例えば信
号等は、最後の近接相であるいは極面に当たった後で、
急激な減速につながり得る。
ｓのオーダーにすることが望ましい。この場合、このよ
うな小さな衝突速度がそれに関連する無規則的なすべて
の変動を伴う実際の運転条件の下でも保証されるように
することが需要である。外部からの妨害因子、例えば信
号等は、最後の近接相であるいは極面に当たった後で、
急激な減速につながり得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、冒頭に述べた種類の電磁式アクチュエータにおい
て、アーマチュアを小さな衝突速度で極面上のその着座
部に案内し、アーマチュアが極面に衝突した後で充分な
保持力が与えられるようにすることである。
題は、冒頭に述べた種類の電磁式アクチュエータにおい
て、アーマチュアを小さな衝突速度で極面上のその着座
部に案内し、アーマチュアが極面に衝突した後で充分な
保持力が与えられるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明に従
い、少なくとも１個の電磁石を備え、そのヨークに、制
御可能な給電部に接続された作動コイルと制動コイルが
配置され、この制動コイルが閉じた電流回路を形成し、
この電流回路が制御可能なスイッチによって開閉可能で
あり、更にアーマチュアを備え、このアーマチュアが操
作すべき作動部材に連結され、作動コイルに通電したと
きにアーマチュアが少なくとも１個の戻しばねの力に抗
して第１の切換え位置から極面に向かって、極面に対す
るアーマチュアの接触によって決まる第２の切換え位置
に移動可能に案内されていることを特徴とする電磁式ア
クチュエータによって解決される。
い、少なくとも１個の電磁石を備え、そのヨークに、制
御可能な給電部に接続された作動コイルと制動コイルが
配置され、この制動コイルが閉じた電流回路を形成し、
この電流回路が制御可能なスイッチによって開閉可能で
あり、更にアーマチュアを備え、このアーマチュアが操
作すべき作動部材に連結され、作動コイルに通電したと
きにアーマチュアが少なくとも１個の戻しばねの力に抗
して第１の切換え位置から極面に向かって、極面に対す
るアーマチュアの接触によって決まる第２の切換え位置
に移動可能に案内されていることを特徴とする電磁式ア
クチュエータによって解決される。
【０００６】電磁石における磁束の変化時に、制動コイ
ルに電圧が誘導される。磁束のこのような変化は、作動
コイルに特に一定の電流が流れ、アーマチュアが動くと
き生じる。しかも、アーマチュアが極面に近接するとき
にも極面から離れるときにも生じる。一定の電流で作動
コイルに通電するときに、磁束の変化はアーマチュアの
速度と極面からアーマチュアの距離に依存し、しかもア
ーマチュアが極面に近接する際に磁束は大きくなり、ア
ーマチュアが極面から離れるときに磁束は小さくなる。
制動磁石の回路のスイッチが閉じられると、磁束の変化
を小さくする電流がこの電流回路に流れる。磁束がアー
マチュアに加わる力の程度を示すので、アーマチュアが
磁石の極面に近接するときに力の増大が小さくなり、し
かも近接速度に依存して小さくなる。磁束変化に対する
アーマチュアの速度の影響は、磁石の極面からアーマチ
ュアが離れれば離れるほど大きくなる。それによって、
極面に対するアーマチュアの衝突速度を低下させること
ができる。なぜなら、特にアーマチュアの運動速度が極
面からの小さな距離の範囲において重要であるからであ
る。アーマチュアが衝突した後で制動コイルの電流回路
内の電流が零に戻るので、作動コイルの通電によって決
まる全磁力は保持力として増大して作用する。制動コイ
ルの電流回路内のスイッチを閉鎖位置に切換えることに
より、制動コイルの逆の作用がアーマチュアに働き始め
る時点を設定することができる。開放位置に切換えるこ
とにより、作動コイルの全保持力が非常に迅速に作用す
ることができる。
ルに電圧が誘導される。磁束のこのような変化は、作動
コイルに特に一定の電流が流れ、アーマチュアが動くと
き生じる。しかも、アーマチュアが極面に近接するとき
にも極面から離れるときにも生じる。一定の電流で作動
コイルに通電するときに、磁束の変化はアーマチュアの
速度と極面からアーマチュアの距離に依存し、しかもア
ーマチュアが極面に近接する際に磁束は大きくなり、ア
ーマチュアが極面から離れるときに磁束は小さくなる。
制動磁石の回路のスイッチが閉じられると、磁束の変化
を小さくする電流がこの電流回路に流れる。磁束がアー
マチュアに加わる力の程度を示すので、アーマチュアが
磁石の極面に近接するときに力の増大が小さくなり、し
かも近接速度に依存して小さくなる。磁束変化に対する
アーマチュアの速度の影響は、磁石の極面からアーマチ
ュアが離れれば離れるほど大きくなる。それによって、
極面に対するアーマチュアの衝突速度を低下させること
ができる。なぜなら、特にアーマチュアの運動速度が極
面からの小さな距離の範囲において重要であるからであ
る。アーマチュアが衝突した後で制動コイルの電流回路
内の電流が零に戻るので、作動コイルの通電によって決
まる全磁力は保持力として増大して作用する。制動コイ
ルの電流回路内のスイッチを閉鎖位置に切換えることに
より、制動コイルの逆の作用がアーマチュアに働き始め
る時点を設定することができる。開放位置に切換えるこ
とにより、作動コイルの全保持力が非常に迅速に作用す
ることができる。
【０００７】本発明の有利な実施形では、センサが設け
られ、このセンサが極面に対するアーマチュアの近接を
検知し、スイッチのための制御装置に接続されている。
スイッチを操作するために、いろいろな機能の特徴を有
するセンサを使用することができる。例えば、アーマチ
ュアに付設された運動センサあるいは位置センサが適し
ている。このセンサは例えば電気誘導手段を介して傍ら
を通過するアーマチュアを検知し、スイッチの制御装置
のための制御信号を発生する。それによって、アーマチ
ュアの移動速度と関係なく、アーマチュアの位置を介し
て制動コイルのスイッチを入れることが保証される。
られ、このセンサが極面に対するアーマチュアの近接を
検知し、スイッチのための制御装置に接続されている。
スイッチを操作するために、いろいろな機能の特徴を有
するセンサを使用することができる。例えば、アーマチ
ュアに付設された運動センサあるいは位置センサが適し
ている。このセンサは例えば電気誘導手段を介して傍ら
を通過するアーマチュアを検知し、スイッチの制御装置
のための制御信号を発生する。それによって、アーマチ
ュアの移動速度と関係なく、アーマチュアの位置を介し
て制動コイルのスイッチを入れることが保証される。
【０００８】本発明におけるセンサとしては、作動コイ
ルの通電時の電流の大きさを検出する手段も適してい
る。それによって、制動コイルの電流回路内のスイッチ
を閉じるための制御信号によって、或る時点でスイッチ
を閉じることができる。作動コイルに供給された電流
が、極面に対するアーマチュアの衝突の予想時点の直前
に、予め設定した電流高さにすなわち一定レベルに保持
されるときに、この時点でも、制御信号を制動コイルの
電流回路内のスイッチに供給可能である。用途に応じ
て、この制御信号のリリース時点を少しだけ前方にまた
は後方にずらすと合目的である。
ルの通電時の電流の大きさを検出する手段も適してい
る。それによって、制動コイルの電流回路内のスイッチ
を閉じるための制御信号によって、或る時点でスイッチ
を閉じることができる。作動コイルに供給された電流
が、極面に対するアーマチュアの衝突の予想時点の直前
に、予め設定した電流高さにすなわち一定レベルに保持
されるときに、この時点でも、制御信号を制動コイルの
電流回路内のスイッチに供給可能である。用途に応じ
て、この制御信号のリリース時点を少しだけ前方にまた
は後方にずらすと合目的である。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施の形態の概略的な図に基づい
て本発明を詳しく説明する。図１の原理図に示した電磁
式アクチュエータはヨーク１を備えている。このヨーク
には作動コイル２と制動コイル３が巻かれている。作動
コイル２と制動コイルは同心的に巻くことができる。す
なわち、上下に隣接して配置可能である。原理図では、
両コイルは説明のために分離して示してある。
て本発明を詳しく説明する。図１の原理図に示した電磁
式アクチュエータはヨーク１を備えている。このヨーク
には作動コイル２と制動コイル３が巻かれている。作動
コイル２と制動コイルは同心的に巻くことができる。す
なわち、上下に隣接して配置可能である。原理図では、
両コイルは説明のために分離して示してある。
【００１０】ヨーク１とコイル２，３によって形成され
た電磁石には、アーマチュア４が付設されている。この
アーマチュアは案内棒５を介して、図示していない操作
すべき作動部材に連結されている。電磁石が通電されて
いないときに、アーマチュア４は戻しばね６を介して、
ストッパー７または類似の制限手段によって定められた
第１の切換え位置に保持される。
た電磁石には、アーマチュア４が付設されている。この
アーマチュアは案内棒５を介して、図示していない操作
すべき作動部材に連結されている。電磁石が通電されて
いないときに、アーマチュア４は戻しばね６を介して、
ストッパー７または類似の制限手段によって定められた
第１の切換え位置に保持される。
【００１１】作動コイル２は制御可能な給電部８に接続
されている。従って、作動コイル２は要求される運転条
件に相応して電流を加えることができ、かつ電流の通じ
ないようにセットすることができる。制動コイル３はそ
れ自体閉じた電流回路９に接続されている。この電流回
路は制御可能な切換え要素（スイッチ）１０を備えてい
る。このスイッチは機械的な切換え要素、電子的な切換
え要素または類似の切換え要素として形成可能であり、
給電部８の制御部材に接続されている。
されている。従って、作動コイル２は要求される運転条
件に相応して電流を加えることができ、かつ電流の通じ
ないようにセットすることができる。制動コイル３はそ
れ自体閉じた電流回路９に接続されている。この電流回
路は制御可能な切換え要素（スイッチ）１０を備えてい
る。このスイッチは機械的な切換え要素、電子的な切換
え要素または類似の切換え要素として形成可能であり、
給電部８の制御部材に接続されている。
【００１２】作動コイル２に通電されると、アーマチュ
ア４は磁力によって戻しばね６の力に抗して矢印１１に
従って電磁石の方へ移動する。アーマチュアは最終的に
は達成すべき第２の切換え位置で電磁石の極面１２に当
接する。アーマチュア４が電磁石の極面１２に近接する
ことにより、装置の磁束が変化する。これは特に、作動
コイル２に一定の電流が加えられるときに顕著である。
変化する磁束によって、制動コイル３内に電圧が発生す
る。予め設定可能な所定の時点で、切換え要素１０が閉
じると、制動コイル３の電流回路９内を電流が流れ、こ
の電流は極面に対するアーマチュア４の距離に依存して
アーマチュア４に作用する力を減少し、その近接速度を
低下させる。更に、戻しばね６の反対向きの作用を受け
て、極面１２へのアーマチュア４の近接速度が低下する
ので、制動コイル３を適切に設計すると、この制動コイ
ルの電流回路９（場合によってはこの電流回路内に消費
部すなわちシンク１０．３を設けることができる）によ
って衝突速度が低下させられる。アーマチュア４が極面
１２に接触するや否や、すなわち磁束の変化がもはや生
じないと、電流回路９内の伝導電流が零に低下するの
で、作動コイル２の通電が変化しなくてもアーマチュア
４はばね６の戻し力に抗して全付着力で極面１２に保持
される。作動コイル２の通電が停止されると、アーマチ
ュア４は再び元の切換え位置に戻る。
ア４は磁力によって戻しばね６の力に抗して矢印１１に
従って電磁石の方へ移動する。アーマチュアは最終的に
は達成すべき第２の切換え位置で電磁石の極面１２に当
接する。アーマチュア４が電磁石の極面１２に近接する
ことにより、装置の磁束が変化する。これは特に、作動
コイル２に一定の電流が加えられるときに顕著である。
変化する磁束によって、制動コイル３内に電圧が発生す
る。予め設定可能な所定の時点で、切換え要素１０が閉
じると、制動コイル３の電流回路９内を電流が流れ、こ
の電流は極面に対するアーマチュア４の距離に依存して
アーマチュア４に作用する力を減少し、その近接速度を
低下させる。更に、戻しばね６の反対向きの作用を受け
て、極面１２へのアーマチュア４の近接速度が低下する
ので、制動コイル３を適切に設計すると、この制動コイ
ルの電流回路９（場合によってはこの電流回路内に消費
部すなわちシンク１０．３を設けることができる）によ
って衝突速度が低下させられる。アーマチュア４が極面
１２に接触するや否や、すなわち磁束の変化がもはや生
じないと、電流回路９内の伝導電流が零に低下するの
で、作動コイル２の通電が変化しなくてもアーマチュア
４はばね６の戻し力に抗して全付着力で極面１２に保持
される。作動コイル２の通電が停止されると、アーマチ
ュア４は再び元の切換え位置に戻る。
【００１３】図２には、給電部８の制御によって予め定
められた、作動コイル２を流れる電流の変化が概略的に
示してある。グラフから判るように、時間ｔ1 の間、電
流は予め設定可能なレベルＩmax まで上昇する。この場
合、予め設定可能な最大電流は、発生した磁力が戻しば
ね６の力に抗してアーマチュア４を極面１２の方向に動
かすのに充分であるように定められている。極面１２へ
の近接につれてアーマチュア４に作用する力が増大する
ので、時点Ｔ1 から供給すべき電流のレベルを一定に保
持することができる。この電流の一定保持は、極面１２
に対するアーマチュアの予想される衝突までの予め設定
可能な時間ｔ2 が経過した後で時点Ｔ2でアーマチュア
とそれに連結された作動部材が第２の切換え位置に確実
に達するまで行われる。
められた、作動コイル２を流れる電流の変化が概略的に
示してある。グラフから判るように、時間ｔ1 の間、電
流は予め設定可能なレベルＩmax まで上昇する。この場
合、予め設定可能な最大電流は、発生した磁力が戻しば
ね６の力に抗してアーマチュア４を極面１２の方向に動
かすのに充分であるように定められている。極面１２へ
の近接につれてアーマチュア４に作用する力が増大する
ので、時点Ｔ1 から供給すべき電流のレベルを一定に保
持することができる。この電流の一定保持は、極面１２
に対するアーマチュアの予想される衝突までの予め設定
可能な時間ｔ2 が経過した後で時点Ｔ2でアーマチュア
とそれに連結された作動部材が第２の切換え位置に確実
に達するまで行われる。
【００１４】予め設定可能な時間ｔH にわたってこの第
２の切換え位置にアーマチュア４を保持できるようにす
るために、非常に小さな保持力が必要であるので、時点
Ｔ2から給電部８の制御装置を介して作動コイル２に供
給される電流のレベルが値Ｉ min に低下させられ、それ
によってエネルギーを節約することができる。この場
合、エネルギーの節約を改善するために、グラフに示す
ように、時間ｔH の間電流をタクト化する（クロックパ
ルスで供給する）ことが知られている。保持時間ｔH の
経過後、作動コイル２への電流供給は時点Ｔ3 で停止さ
れるので、アーマチュア４は戻しばね６の力の作用を受
けてその第１の切換え位置に戻る。
２の切換え位置にアーマチュア４を保持できるようにす
るために、非常に小さな保持力が必要であるので、時点
Ｔ2から給電部８の制御装置を介して作動コイル２に供
給される電流のレベルが値Ｉ min に低下させられ、それ
によってエネルギーを節約することができる。この場
合、エネルギーの節約を改善するために、グラフに示す
ように、時間ｔH の間電流をタクト化する（クロックパ
ルスで供給する）ことが知られている。保持時間ｔH の
経過後、作動コイル２への電流供給は時点Ｔ3 で停止さ
れるので、アーマチュア４は戻しばね６の力の作用を受
けてその第１の切換え位置に戻る。
【００１５】グラフから判るように、作動コイル２への
通電は、アーマチュアが極面１２の方にまだ移動してい
る時点で既に一定の電流レベルＩmax に調節される。そ
れによって、アーマチュア運動と極面１２と相対的なア
ーマチュア位置にはっきりと依存する磁束の変化が生じ
る。予め設定可能な時点Ｔ4 で適当な制御信号を介して
切換え要素１０が閉じると、アーマチュア４の近接によ
って生じる磁束の変化に基づいて、残りの時間ｔ4 にわ
たって制動磁石（制動コイル）３の制動作用が働く。そ
れによって、切換え要素１０はその都度作動磁石２の通
電開始後からスタートして時間に依存してスイッチが入
れられる。
通電は、アーマチュアが極面１２の方にまだ移動してい
る時点で既に一定の電流レベルＩmax に調節される。そ
れによって、アーマチュア運動と極面１２と相対的なア
ーマチュア位置にはっきりと依存する磁束の変化が生じ
る。予め設定可能な時点Ｔ4 で適当な制御信号を介して
切換え要素１０が閉じると、アーマチュア４の近接によ
って生じる磁束の変化に基づいて、残りの時間ｔ4 にわ
たって制動磁石（制動コイル）３の制動作用が働く。そ
れによって、切換え要素１０はその都度作動磁石２の通
電開始後からスタートして時間に依存してスイッチが入
れられる。
【００１６】図３には電磁式アクチュエータの変形実施
の形態が示してある。このアクチュエータは例えば、ピ
ストンエンジンのガス交換弁（吸排気弁）を操作するた
めに使用可能である。基本構造は図１の構造と同じであ
るが、２個の電磁石Ａ，Ｂが互いに間隔をおいてかつそ
の極面１２が互いに反対に向くように配置されている点
が異なっている。更に、両電磁石Ａ，Ｂの間においてア
ーマチュア４は戻しばね６．１，６．２の力に抗して往
復移動可能に案内されている。電磁石に通電されていな
いと、アーマチュア４は相対して作用する戻しばねの大
きさによって設定可能な、両電磁石Ａ，Ｂの間の中央位
置にある。電磁石の通電が交互に行われると、アーマチ
ュアは通電に対応して例えば第１の切換え位置として電
磁石Ａの極面１２上に位置し、続いて例えば第２の切換
え位置として電磁石Ｂの極面１２上に位置する。用途に
応じて、磁石に電流を加えないときに、中間位置が付加
的な切換え位置を形成してもよい。
の形態が示してある。このアクチュエータは例えば、ピ
ストンエンジンのガス交換弁（吸排気弁）を操作するた
めに使用可能である。基本構造は図１の構造と同じであ
るが、２個の電磁石Ａ，Ｂが互いに間隔をおいてかつそ
の極面１２が互いに反対に向くように配置されている点
が異なっている。更に、両電磁石Ａ，Ｂの間においてア
ーマチュア４は戻しばね６．１，６．２の力に抗して往
復移動可能に案内されている。電磁石に通電されていな
いと、アーマチュア４は相対して作用する戻しばねの大
きさによって設定可能な、両電磁石Ａ，Ｂの間の中央位
置にある。電磁石の通電が交互に行われると、アーマチ
ュアは通電に対応して例えば第１の切換え位置として電
磁石Ａの極面１２上に位置し、続いて例えば第２の切換
え位置として電磁石Ｂの極面１２上に位置する。用途に
応じて、磁石に電流を加えないときに、中間位置が付加
的な切換え位置を形成してもよい。
【００１７】案内棒５には例えば往復ピストンエンジン
のガス交換弁の弁体１３が連結されている。それによっ
て、アーマチュア４が電磁石Ａに接触する際に弁は閉鎖
位置に保持され、電磁石Ｂに接触する際に弁は開放位置
に保持される。この場合、戻しばね６．２は弁の開放ば
ねとして作用し、戻しばね６，１は閉鎖ばねとして作用
する。
のガス交換弁の弁体１３が連結されている。それによっ
て、アーマチュア４が電磁石Ａに接触する際に弁は閉鎖
位置に保持され、電磁石Ｂに接触する際に弁は開放位置
に保持される。この場合、戻しばね６．２は弁の開放ば
ねとして作用し、戻しばね６，１は閉鎖ばねとして作用
する。
【００１８】両電磁石Ａ，Ｂの作動コイル２．１，２．
２が制御可能な給電部８に接続されているので、図示し
ていない制御装置を介して設定された運転条件に対応し
て、アーマチュア４は両電磁石Ａ，Ｂの間で往復運動可
能である。両電磁石Ａ，Ｂの電磁コイル３．１，３．２
はそれぞれ、固有の切換え要素１０．１，１０．２を介
して閉じた電流回路９．１，９．２として形成されてい
る。この切換え要素は給電部８に通じる制御装置によっ
てあるいは給電部８内の付加的な制御装置を介して開閉
可能である。
２が制御可能な給電部８に接続されているので、図示し
ていない制御装置を介して設定された運転条件に対応し
て、アーマチュア４は両電磁石Ａ，Ｂの間で往復運動可
能である。両電磁石Ａ，Ｂの電磁コイル３．１，３．２
はそれぞれ、固有の切換え要素１０．１，１０．２を介
して閉じた電流回路９．１，９．２として形成されてい
る。この切換え要素は給電部８に通じる制御装置によっ
てあるいは給電部８内の付加的な制御装置を介して開閉
可能である。
【００１９】切換え要素１０．１，１０．２の制御は、
図１，２に基づいて説明したように行われるので、アー
マチュア４がそれぞれの極面１２に衝突する前に、切換
え要素が閉じられ、それぞれの制動コイルが作用する。
図３には、切換え要素１０．１，１０．２の切換えを左
右する他の例として、センサ１４．１，１４．２が配置
されている。このセンサは運動センサまたは位置センサ
として形成可能であり、それぞれ所属の極面１２に対す
るアーマチュア４の近接を検出し、例えば給電部８に統
合可能な制御装置を介して、それぞれ切換え要素１０．
１，１０．２を切換えることができる。
図１，２に基づいて説明したように行われるので、アー
マチュア４がそれぞれの極面１２に衝突する前に、切換
え要素が閉じられ、それぞれの制動コイルが作用する。
図３には、切換え要素１０．１，１０．２の切換えを左
右する他の例として、センサ１４．１，１４．２が配置
されている。このセンサは運動センサまたは位置センサ
として形成可能であり、それぞれ所属の極面１２に対す
るアーマチュア４の近接を検出し、例えば給電部８に統
合可能な制御装置を介して、それぞれ切換え要素１０．
１，１０．２を切換えることができる。
【００２０】例えば磁気誘導的に作用する上記の運動セ
ンサおよびまたは位置センサ１４（このセンサは図１の
実施の形態の場合にも極面１２に対して適当に位置決め
して配置可能である）の代わりに、アーマチュアが極面
に近接するときの磁束の変化を検出するセンサを電磁石
に付設することができる。磁束の変化によって、予め設
定可能な値のときに制御信号が発生し、この制御信号に
よって切換え要素１０を介して電流回路９が閉じ、制動
コイルの作用が開始される。
ンサおよびまたは位置センサ１４（このセンサは図１の
実施の形態の場合にも極面１２に対して適当に位置決め
して配置可能である）の代わりに、アーマチュアが極面
に近接するときの磁束の変化を検出するセンサを電磁石
に付設することができる。磁束の変化によって、予め設
定可能な値のときに制御信号が発生し、この制御信号に
よって切換え要素１０を介して電流回路９が閉じ、制動
コイルの作用が開始される。
【００２１】図２に基づいて説明した、作動磁石の通電
の経過による切換え技術の場合にも、図３に基づいて説
明した、特別なセンサを介しての切換え技術の場合に
も、閉じた電流回路９内の電流が零にまたはその上の予
め設定された下側の閾値に低下する際に、切換え要素１
０はその都度再び開放される。アーマチュア運動に依存
して制動コイル２内に発生する電圧変化およびまたは閉
じた切換え要素１０によって行われる電流変化は同時
に、近接範囲においてアーマチュア運動を認識するため
に利用可能である。例えば、電流回路９内の電流変化が
零に低下することは、極面１２へのアーマチュアの衝突
の認識として役立つ。作動コイルのための電流タクト化
（電流をクロックパルスで供給すること）による保持時
間ｔH の間制動コイル内で誘導される電圧変化（切換え
要素１０が閉じているときの電流変化も）は、極面への
アーマチュアの接触認識のために利用可能である。
の経過による切換え技術の場合にも、図３に基づいて説
明した、特別なセンサを介しての切換え技術の場合に
も、閉じた電流回路９内の電流が零にまたはその上の予
め設定された下側の閾値に低下する際に、切換え要素１
０はその都度再び開放される。アーマチュア運動に依存
して制動コイル２内に発生する電圧変化およびまたは閉
じた切換え要素１０によって行われる電流変化は同時
に、近接範囲においてアーマチュア運動を認識するため
に利用可能である。例えば、電流回路９内の電流変化が
零に低下することは、極面１２へのアーマチュアの衝突
の認識として役立つ。作動コイルのための電流タクト化
（電流をクロックパルスで供給すること）による保持時
間ｔH の間制動コイル内で誘導される電圧変化（切換え
要素１０が閉じているときの電流変化も）は、極面への
アーマチュアの接触認識のために利用可能である。
【００２２】切換え要素１０が保持時間ｔH （図２）の
間も閉鎖保持されると、この保持時間の間または保持時
間の終了時の電流の上昇は、アーマチュアが極面１２か
ら離れたことを示すために利用可能である。図２に示し
た電流変化グラフはそれぞれ図３の実施の形態の場合の
電磁石２．１，２．２にも当てはまる。
間も閉鎖保持されると、この保持時間の間または保持時
間の終了時の電流の上昇は、アーマチュアが極面１２か
ら離れたことを示すために利用可能である。図２に示し
た電流変化グラフはそれぞれ図３の実施の形態の場合の
電磁石２．１，２．２にも当てはまる。
【図１】電磁アクチュエータの断面図である。
【図２】作動コイル内の電流変化を概略的に示す図であ
る。
る。
【図３】２個の電磁石を備えた実施の形態を示す図であ
る。
る。
１ ヨーク ２ 作動コイル ３ 制動コイル ４ アーマチュア ６ 戻しばね ８ 給電部 ９ 電流回路 １０ 切換え要素 １２ 極面 １４ センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルテイン・ピシナー ドイツ連邦共和国、52072 アーヒエン、 グリユネンターレル・ストラーセ、64
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも１個の電磁石を備え、そのヨ
ークに、制御可能な給電部（８）に接続された作動コイ
ル（２）と制動コイル（３）が配置され、この制動コイ
ルが閉じた電流回路を形成し、この電流回路が制御可能
な切換え要素（１０）によって開閉可能であり、更にア
ーマチュア（４）を備え、このアーマチュアが操作すべ
き作動部材に連結され、作動コイル（２）に通電したと
きにアーマチュアが少なくとも１個の戻しばね（６）の
力に抗して第１の切換え位置から電磁石の極面に向かっ
て、極面（１２）に対するアーマチュア（４）の接触に
よって決まる第２の切換え位置に移動可能に案内されて
いることを特徴とする電磁式アクチュエータ。 - 【請求項２】 少なくとも１個のセンサ（１４）が設け
られ、このセンサが極面（１２）に対するアーマチュア
（４）の近接を検知し、切換え要素（１０）のための制
御装置（８）に接続されていることを特徴とする請求項
１記載のアクチュエータ。 - 【請求項３】 作動コイル（２）に供給される電流のレ
ベルを検出するための手段が設けられ、予め設定可能な
電流レベルに達したときに、この手段が制動コイル
（３）の電流回路（９）内の切換え要素（１０）を閉じ
ることを特徴とする請求項１または２記載のアクチュエ
ータ。 - 【請求項４】 切換え要素（９）が給電部（８）の制御
装置に接続されていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか一つに記載のアクチュエータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29703585U DE29703585U1 (de) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | Elektromagnetischer Aktuator mit magnetischer Auftreffdämpfung |
| DE29703585:1 | 1997-02-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10336989A true JPH10336989A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=8036684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10048000A Withdrawn JPH10336989A (ja) | 1997-02-28 | 1998-02-27 | 磁気で衝突を緩衝する電磁式アクチュータ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6066999A (ja) |
| JP (1) | JPH10336989A (ja) |
| DE (2) | DE29703585U1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003180068A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-06-27 | Visteon Global Technologies Inc | 電機子衝撃を減じた電機式エンジンバルブアクチュエータシステム |
| JP2008535472A (ja) * | 2005-04-06 | 2008-08-28 | ムービング マグネット テクノロジーズ エム．エム．テ． | 素早く作動する双安定分極電磁アクチュエータ |
| JP2013507006A (ja) * | 2009-10-01 | 2013-02-28 | ディーアールエス パワー アンド コントロール テクノロジーズ インコーポレーテッド | 耐衝撃性を提供するための、リニアアクチュエータの電気的に補助された安全化 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0998623B1 (de) * | 1997-07-22 | 2002-12-18 | LSP Innovative Automotive Systems GmbH | Elektromagnetische stelleinrichtung |
| DE19908899B4 (de) * | 1998-12-03 | 2007-09-13 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Elektromagnetventil |
| JP4899076B2 (ja) * | 1999-04-16 | 2012-03-21 | 並木精密宝石株式会社 | 振動アクチュエータ及びその給電機構 |
| WO2000073635A1 (de) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Fev Motorentechnik Gmbh | Verfahren zur endlagenansteuerung eines durch einen elektromagnetischen aktuator betätigten gaswechselventils an einer kolbenbrennkraftmaschine |
| EP1212761B1 (de) | 1999-06-18 | 2007-07-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum steuern eines elektromechanischen stellantriebs |
| DE19931052C2 (de) * | 1999-07-06 | 2001-05-23 | Siemens Ag | Elektromagnetischer Stellantrieb |
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| DE10321036A1 (de) † | 2003-05-10 | 2004-11-25 | Bayerische Motoren Werke Ag | Elektrischer Ventiltrieb mit Kurzschlussring |
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| ITGE20080036A1 (it) * | 2008-04-30 | 2009-11-01 | Dott Ing Mario Cozzani Srl | Metodo per il controllo della posizione di un attuatore elettromeccanico per valvole di compressori alternativi. |
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| DE102014217739B4 (de) * | 2014-09-04 | 2023-03-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines elektromagnetischen Aktors |
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| DE102020124802A1 (de) | 2020-09-23 | 2022-03-24 | Te Connectivity Germany Gmbh | Schaltanordnung und Verfahren zum Messen einer Position einer Kontaktbrücke in einer Schaltanordnung |
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-
1997
- 1997-02-28 DE DE29703585U patent/DE29703585U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-02-11 DE DE19805455A patent/DE19805455A1/de not_active Withdrawn
- 1998-02-27 JP JP10048000A patent/JPH10336989A/ja not_active Withdrawn
- 1998-03-02 US US09/032,918 patent/US6066999A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE29703585U1 (de) | 1998-06-25 |
| DE19805455A1 (de) | 1998-09-03 |
| US6066999A (en) | 2000-05-23 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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