JP2599099Y2 - 電磁アクチュエータ - Google Patents

電磁アクチュエータ

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JP2599099Y2
JP2599099Y2 JP1993040356U JP4035693U JP2599099Y2 JP 2599099 Y2 JP2599099 Y2 JP 2599099Y2 JP 1993040356 U JP1993040356 U JP 1993040356U JP 4035693 U JP4035693 U JP 4035693U JP 2599099 Y2 JP2599099 Y2 JP 2599099Y2
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和宏 太田
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Nissin Kogyo Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、スプール弁のアクチュ
エータ等に使用される電磁アクチュエータに関し、特
に、通電により励磁されるコイルと、コイルに固定され
た固定コアと、コイルの励磁によって固定コアに吸引さ
れる可動コアと、可動コアを固定コアから離間した所定
不作動位置に向けて付勢する付勢手段と、コイルの非
励磁時に可動コアを前記不作動位置に位置決めする位置
決め手段とを備えてなり、可動コアの端面とこれに対向
する固定コアの端面とを、それらコアの軸線と直交する
平坦面にそれぞれ形成し、固定コアの前記端面に、吸引
された可動コアが嵌合可能な凹部を形成してなる電磁ア
クチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】かかる電磁アクチュエータは、例えば実
公平4−12647号公報により公知である。
【0003】図5に示すように、前記従来の電磁アクチ
ュエータは、コイル01に固定した固定コア02の端面
021 に凹部022 を形成し、この凹部022 に可動コ
ア03の端面031 を嵌合可能としたことにより、両コ
ア02,03を相互に接近させて可動コア03に充分な
電磁吸引力Faを作用させながら、該可動コア03の軸
方向のストロークを大きく確保している。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電磁アクチュエータは、コイル01の非励磁時に可
動コア03が図5に示した不作動位置にあるとき、可動
コア03の平坦な端面031 が固定コア02の凹部02
2 内に進入して可動コア03の外面と固定コア02の
凹部022 面とがオーバーラップαしているので、
その対向周面間に半径方向に沿う磁束流路が十分に確保
されて磁束が多量に流れ、その半径方向外側に向かう電
磁吸引力が大きくなる傾向がある。このため、特に固定
コア02に対して可動コア03が半径方向に僅かに位置
ずれしていると、半径方向の隙間が小さい部分で可動コ
ア03に半径方向外側に向かう大きな電磁吸引力Frが
作用してしまい、その結果、両コア02,03又は可動
コア03を支持するロッドと軸受とが接触して摩擦力が
発生する。
【0005】一方、可動コア03には軸方向の電磁吸引
力Faが作用するが、両コア02,03又はロッドと軸
受との接触による前記摩擦力によって可動コア03の軸
方向の移動が阻害され、応答性が低下する問題がある。
【0006】本考案は、かゝる点に鑑みてなされたもの
で、固定コアと可動コア間又はロッドと軸受間に作用す
る摩擦力に起因する電磁アクチュエータの応答性低下を
防止することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案は、通電により励磁されるコイルと、コイル
に固定された固定コアと、コイルの励磁によって固定コ
アに吸引される可動コアと、可動コアを固定コアから離
間した所定の不作動位置に向けて付勢する付勢手段と、
コイルの非励磁時に可動コアを前記不作動位置に位置決
めする位置決め手段とを備えてなり、可動コアの端面
これに対向する固定コアの端面とを、それらコアの軸線
と直交する平坦面にそれぞれ形成し、固定コアの前記
面に、吸引された可動コアが嵌合可能な凹部を形成して
なる電磁アクチュエータにおいて、不作動位置にある可
動コアの前記端面と固定コアの前記端面との間にギャッ
プを形成したことを特徴とする。
【0008】
【実施例】以下、図面により本考案の一実施例について
説明する。
【0009】図1及び図2に示すように、電磁スプール
弁1は、電磁アクチュエータ2とスプール弁3とから構
成される。電磁アクチュエータ2は、有底円筒状に形成
された磁性体のケーシング4と、ボビン5の外周に巻装
されてポッティング6によりケーシング4の内部に固定
されたコイル7と、ケーシング4の開口端側においてコ
イル7の内部に固定された固定コア8と、ケーシング4
の底壁中央を貫通して固定コア8と同軸で且つ相互に非
接触の状態で固定された磁性体のヨーク9と、ボビン5
の内周面と固定コア8及びヨーク9の外周面との間の嵌
装された非磁性体のスリーブ10と、ヨーク9に形成し
たガイド孔91 に摺動自在に嵌合する磁性体の可動コア
11と、可動コア11を軸方向に貫通してカシメにより
固定されたロッド12とを備える。
【0010】固定コア8は、ケーシング4のフランジ4
1 をボルト13でスプール弁3のハウジング14に固定
する際に、そのフランジ81 を前記ケーシング4のフラ
ンジ41 とハウジング14との間に挟持されて固定され
る。またヨーク9は、そのフランジ91 をケーシング4
の端壁に当接させてポッティング6により固定される。
固定コア8及びヨーク9の外周には、スリーブ10との
接触面をシールするOリング15,16がそれぞれ支持
される。可動コア11を貫通するロッド12は、固定コ
ア8に設けた軸受け17とヨーク9に設けた軸受け18
とに摺動自在に支持されており、可動コア11はヨーク
9側の軸受け18との間に縮設したスプリング19によ
って固定コア8に向けて付勢される。可動コア11の端
面111 とこれに対向する固定コア8の端面8 2 はそれ
らコアの軸線と直交する平坦面にそれぞれ形成されてお
り、その固定コア8の端面82 には、可動コア11の端
面111 が嵌合可能な円形の凹部83 が形成される。こ
の凹部83 の底壁には、可動コア11と固定コア8との
直接の接触を防止する非磁性体のスペーサ20が配設さ
れる。
【0011】スプール弁3は、外周に複数の接続ポート
1 〜P5 を有して固定コア8のフランジ81 の下面に
Oリング21を介して結合される有底円筒状の前記ハウ
ジング14と、このハウジング14のハウジング孔14
1 に複数のOリング22を介して嵌合し、ハウジング孔
141 の底部との間に縮設したスプリング23で固定コ
ア8の下面に圧接される弁筒24と、この弁筒24内に
嵌装されるスプール弁体25とを備える。スプール弁体
25はハウジング孔141 の底部との間に縮設したスプ
リング26で固定コア8に向けて付勢されており、その
上端はロッド12の下端に当接する。スプール弁体25
を上方に付勢するスプリング26の弾発力は可動コア1
1を下方に付勢するスプリング19の弾発力よりも強く
設定されており、コイル7の非励磁時にスプール弁体2
5の下部に設けたサークリップ27が弁筒24の段部に
当接する。このとき、可動コア11は前記サークリップ
27及びスプリング19よりなる位置決め手段によって
図示した不作動位置に位置決めされており、可動コア1
1の端面111 と固定コア8の端面82 との間に僅かな
ギャップδが形成される(図2参照)。
【0012】スプール弁体25に油圧による不要な推力
が作用するのを防止すべく、スプール弁体25にそれを
軸方向に貫通する油路251 が形成される。同様に、可
動コア11に油圧による不要な推力が作用するのを防止
すべく、固定コア8及び可動コア11の各々にそれらを
軸方向に貫通する油路84 ,112 が形成される。
【0013】次に、この実施例の作用について説明す
る。
【0014】コイル7に通電すると、その励磁により生
じた磁束が図1に矢印で示したようにケーシング4、ヨ
ーク9、可動コア11、固定コア8、ケーシング4へと
順次走り、それに伴い生じた吸引力で可動コア11が固
定コア8に吸引される。これにより、可動コア11と一
体のロッド12がスプール弁体25をスプリング26に
抗して押し下げ、接続ポートP1 〜P5 の連通、遮断状
態を切換える。
【0015】ところで、コイル7が非励磁状態にあって
可動コア11が図2に示す不作動位置に停止していると
き、可動コア11の端面111 と固定コア8の端面82
との間には前記ギャップδが形成されている。したがっ
て、この状態でコイル7を励磁しても可動コア11には
半径方向の吸引力が殆ど作用せず、可動コア11は軸方
向に吸引されて固定コア8の凹部83 に嵌合するように
速やかに摺動を開始する。可動コア11が一旦軸方向に
摺動を開始すると、可動コア11の端面111と固定コ
ア8の端面82 とがオーバーラップして可動コア11に
半径方向の吸引力が作用し、可動コア11と固定コア8
との間に摩擦力が発生しても、その摩擦力は動摩擦力で
あって比較的に小さいため、可動コア11はスムーズに
軸方向に摺動して電磁アクチュエータ2の応答性が高め
られる。
【0016】図4のグラフは、図5で説明した従来の電
磁アクチュエータの特性であって、コイルに印加する電
流値を次第に増加させた場合に可動コアに作用する吸引
力の大きさが、電流値を次第に減少させた場合のそれに
比べて大幅に低下していることが示されている。これ
は、可動コアの端面と固定コアの端面とのオーバーラッ
プにより可動コアに大きな摩擦力が作用しているためで
ある。一方、本考案の電磁アクチュエータの特性を示す
図3のグラフから明らかなように、電流値の増加時と減
少時との間のヒステリシスが少なくなっており、可動コ
アの端面と固定コアの端面との間にギャップを形成した
ことにより、可動コアに作用する摩擦力が減少したこと
が理解される。
【0017】上記実施例においては、本考案の要旨を逸
脱することなく、種々の設計変更が可能である。
【0018】例えば、本考案の電磁アクチュエータは電
磁スプール弁以外の任意の用途に適用することが可能で
ある。
【0019】
【考案の効果】以上のように本考案によれば、可動コア
の端面とこれに対向する固定コアの端面とを、それらコ
アの軸線と直交する平坦面にそれぞれ形成し、固定コア
の前記端面に、吸引された可動コアが嵌合可能な凹部を
形成した電磁アクチュエータにおいて、不作動位置にあ
る可動コアの平坦な端面と固定コアの平坦な端面との間
にギャップを形成したので、コイルの励磁初期(即ち可
動コアの静摩擦作用状態から動摩擦作用状態への移行
時)において、可動コアが半径方向の大きな電磁吸引力
を受けて静摩擦力が増大するのを回避しながら、該可動
コアに軸方向の十分な電磁吸引力を作用させることがで
き、従ってその静摩擦力の増大に因り可動コアの軸方向
の移動が阻害される不具合がなくなり、可動コアを固定
コアの凹部に向けて極めてスムーズ且つ強力に吸引させ
ることができて電磁アクチュエータの応答性を向上させ
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案による電磁スプール弁の縦断面図
【図2】図1の要部拡大図
【図3】本考案による電磁アクチュエータの特性を示す
グラフ
【図4】従来の電磁アクチュエータの特性を示すグラフ
【図5】従来の電磁アクチュエータの要部拡大図
【符号の説明】
7 コイル 8 固定コア 82 端面 83 凹部 11 可動コア 111 端面 19 スプリング(位置決め手段) 26 スプリング(付勢手段) 27 サークリップ(位置決め手段) δ ギャップ

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通電により励磁されるコイル(7)と、
    コイル(7)に固定された固定コア(8)と、コイル
    (7)の励磁によって固定コア(8)に吸引される可動
    コア(11)と、可動コア(11)を固定コア(8)か
    ら離間した所定の不作動位置に向けて付勢する付勢手段
    (26)と、コイル(7)の非励磁時に可動コア(1
    1)を前記不作動位置に位置決めする位置決め手段(1
    9,27)とを備えてなり、可動コア(11)の端面
    (111 とこれに対向する固定コア(8)の端面(8
    2 )とを、それらコア(11,8)の軸線と直交する平
    坦面にそれぞれ形成し、固定コア(8)の前記端面(8
    2 )に、吸引された可動コア(11)が嵌合可能な凹部
    (83 )を形成した電磁アクチュエータにおいて、不作
    動位置にある可動コア(11)の前記端面(111 )と
    固定コア(8)の前記端面(82 )との間にギャップ
    (δ)を形成したことを特徴とする電磁アクチュエー
    タ。
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