(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の巻線コイルと、
固定ステータと、
間に空隙を形成する対向した第一電機子と第二電機子と、
前記第一電機子と前記第二電機子とを同時に、それぞれの第一位置からそれぞれの第二位置に互いに向かって移動させるように前記コイルを励磁する手段と、
前記第二電機子の後での作動に備えて前記空隙を減少させるために、前記第二位置で前記第一電機子をラッチングする手段と、
を備えることを特徴とするソレノイド。
【請求項２】
前記コイルが消磁されたとき、前記第二電機子を前記第一位置に付勢し、前記第一電機子がラッチ解除され、前記コイルが消磁されたとき、前記第一電機子を前記第一位置に付勢するばねを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第二電機子の極片が、前記第一電機子の極片よりも大きな表面積を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
単一の巻線コイルと、
固定ステータと、
間に空隙を形成する対向した第一電機子と第二電機子と、
を備えるソレノイドを使用し、
前記第一電機子と前記第二電機子とを同時に、それぞれの第一位置からそれぞれの第二位置に互いに向かって移動させるように前記コイルを励磁し、
前記第二位置で前記第一電機子をラッチングし、
前記第二電機子を前記第一位置から前記第二位置まで繰返して移動させるように前記コイルを励磁及び消磁する段階を、
を備えることを特徴とするソレノイドの作動方法。
【請求項５】
前記コイルが消磁されたとき、前記第二電機子を前記第一位置に付勢する段階を備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第一電機子をラッチ解除し、前記コイルを消磁したとき、前記第一電機子を前記第一位置に付勢する段階を備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に、ソレノイドに関する。より詳細には、単一コイルの励磁に応じて作動可能な一対の電機子を備えるソレノイドに関する。
【０００２】
【従来技術】
ナゲルらに付与された米国特許第  ５，３５３，９９１号は、正電流で励磁されるコイルに応じて作動する第一電機子と、負電流で励磁されるコイルに応じて作動する第二電機子とを有するソレノイド作動式バルブ組み立て体を開示する。
ギロンに付与された米国特許第  ４，７６０，６９４号は、複式伸縮式電機子（内部電機子と外部電機子）を備えるソレノイドを開示する。低電流に応じて、内部電機子が作動して内部ばねを圧縮する。高電流に応じて、外部電機子が作動して外部ばねを圧縮する。結果として、内部電機子と外部電機子とが、縦に並んで動く。
【０００３】
【発明の開示】
本発明の一態様において、ソレノイドが、単一の巻線コイルと、固定ステータと、対向した第一電機子と第二電機子とを備える。駆動回路が、第一電機子と第二電機子とを同時に、それぞれの第一位置からそれぞれの第二位置に、互いに向かって移動させるようにコイルを励磁する。
【０００４】
【実施例】
図面を参照すると、本発明の第一実施例が示される。図１にソレノイド１００を示す。ソレノイド１００は、巻線コイル１１０を収納するステータ１０５を備える。望ましくは、ステータ１０５が固定した物に固着されるとよい。ソレノイド１００は、間に空隙１２５を形成するような第一電機子１１５と第二電機子１２０とを備える。さらに、第一電機子１１５と第二電機子１２０とは、リターンスプリング１３５を収めるキャビティ１３０を形成する。
このソレノイド１００は、油圧式バルブ組み立て体を作動させるために使用することができる。例えば、第一電機子１１５を油圧バルブＡに固着してもよく、第二電機子１２０を油圧バルブＢに固着してもよい。例えば、油圧バルブＡ及び油圧バルブＢは、燃料噴射器の一部分とすることができる。
第一電機子１１５と第二電機子１２０とを、それぞれの第一位置からそれぞれの第二位置に、同時に、互いに向かって移動させる磁界を生じるために、コイル１１０を励磁する手段１４０が設けられる。例えば、コイル１１０に適用される電流に応じて、ステータ１０５、第一電機子１１５及び第二電機子１２０を通して、磁界が発生する（磁界は、仮装線によって示される。）。第一電機子１１５と第二電機子１２０とは対称であるので、磁界は、空隙１２５で等しく反対方向に引力を生じる。このように、第一電機子１１５及び第二電機子１２０が、コイル１１０の励磁に応じて同じ速度で同時に移動する。コイル１１０が消磁されるとき、リターンスプリングは、それぞれの第一位置に第一電機子１１５と第二電機子１２０とを付勢する。励磁手段１４０は、周知の駆動回路を備えることができる。
【０００５】
ある用途においては、例えば、燃料噴射器の実施例においては、ラッチング手段１４５が、第一電機子１１５を第二位置にラッチングするために設けられる。手段１４５は、第二位置で第一電機子１１５をラッチすることが可能な周知の油圧装置、磁気装置又は機械装置を備えるものでよい。第二位置で第一電機子１１５をラッチすることにより、ソレノイド１００の性能特性が生じる。この性能特性は後で説明する。
図２を参照して、本発明の別の実施例を示す。図示したように、第一電機子１１５の配置は、第一実施例と変更はない。しかし、第二電機子１２０の配置は、第一実施例とは異なる。例えば、第二電機子１２０は、第一電機子１１５の極片２１０よりも広い表面積を有する極片２０５を備える。したがって、第一電機子１１５上に作用するよりも大きな磁力が、第二電機子１２０上に作用することになる。第二電機子１２０が第一電機子１１５よりも高速で作動することが必要な実施例において、このことは有効である。
以上、好適な実施例について本発明を詳細に示し、説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに種々の実施例が実現可能なことは、当業者に明らかであろう。
【０００６】
本発明の作動を図３を参照して説明し、本発明に関した特徴及び利点を示す。この例において、ソレノイド１００に対して意図された例を、燃料噴射器内で使用する。第一電機子１１５が第二位置にラッチされるので、ソレノイドは同時的にではなく、順次的に作動される。
作動中は、コイル１３５が励磁されると、第一電機子１１５と第二電機子１２０とは、同時に互いに引きつけられる。例えば、バルブＡに噴射器の一つの機能を遂行させる第一電機子１１５は、第一位置（Ａ１）から第二位置（Ａ２）まで移動する。第二位置（Ａ２）にある第一電機子１１５に応じて、ラッチ手段１４５が、第二位置（Ａ２）で第一電機子１１５をラッチする。一方では、第二電機子１２０が、第一位置（Ｂ１）から第二位置（Ｂ２）まで移動する。コイル１３５の消磁に応じて、リターンスプリングが第二電機子１２０を第一位置に付勢する（第一電機子１１５は第二位置（Ａ２）にラッチされたままである）。したがって、有効空隙は、第二位置（Ａ２）にラッチされた第一電機子１１５による初期空隙から縮小されたものとなる。それで、第二電機子１２０の後続作動は、エネルギーをほとんど必要とせず、減少した空隙のためにもっと速い速度で生じることになる。燃料噴射器に適用する場合には、第二電機子１２０を使用して、高速、短持続時間の燃料噴射を生じることができる。コイル１１０の初期励磁の後に、第一電機子１１５がラッチされるので、この作動を後続作動という。空隙１２５の縮小が、第二電機子１２０の高速作動を与えることになる。同時作動中には、第一電機子１１５と第二電機子１２０とが、コイル１１０の励磁で同時に移動する。
本発明の他の目的と利点は、図面と説明及び添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ソレノイドの第一実施例の断面図である。
【図２】ソレノイドの第二実施例の断面図である。
【図３】ソレノイドの第一実施例の断面図である。
【符号の説明】
１００  ソレノイド
１０５  ステータ
１１０  巻線
１１５、１２０  電機子
１２５  空隙
１３０  キャビティ
１３５  リターンスプリング
１４０、１４５  手段
２０５、２１０  極片
【図１】
0003625584.tif 000002
【図２】
0003625584.tif 000003
【図３】
0003625584.tif 000004