JP2930361B2 - 電気機械式弁装置 - Google Patents
電気機械式弁装置Info
- Publication number
- JP2930361B2 JP2930361B2 JP9135090A JP9135090A JP2930361B2 JP 2930361 B2 JP2930361 B2 JP 2930361B2 JP 9135090 A JP9135090 A JP 9135090A JP 9135090 A JP9135090 A JP 9135090A JP 2930361 B2 JP2930361 B2 JP 2930361B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- armature
- valve device
- segment
- seat
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0603—Multiple-way valves
- F16K31/0624—Lift valves
- F16K31/0627—Lift valves with movable valve member positioned between seats
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0603—Multiple-way valves
- F16K31/0606—Multiple-way valves fluid passing through the solenoid coil
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/2278—Pressure modulating relays or followers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電気機械式弁装置もしくは比例ソレノイド弁
に関し、更に詳細には、長いカップ状アーマチュア及び
磁束密度の最も高い領域近くに配置された非磁性シート
を利用する比例ソレノイド弁に関し、ソレノイドの電気
巻線に電流が流れないとき実質的に圧力差がゼロである
ゼロバイアスを与える。
に関し、更に詳細には、長いカップ状アーマチュア及び
磁束密度の最も高い領域近くに配置された非磁性シート
を利用する比例ソレノイド弁に関し、ソレノイドの電気
巻線に電流が流れないとき実質的に圧力差がゼロである
ゼロバイアスを与える。
（従来技術） 液体又は空気の流れを制御するのに電磁力を使用する
種々のソレノイド弁が開発されてきた。特に、このよう
な弁はオン−オフ形式で流体の流れを制御しようとして
いる。調整が必要とされるところでは、二つの弁がタイ
ミングをとって交互に動作させて使用され、タイミング
と二つの入力との関数である出力を与える。
種々のソレノイド弁が開発されてきた。特に、このよう
な弁はオン−オフ形式で流体の流れを制御しようとして
いる。調整が必要とされるところでは、二つの弁がタイ
ミングをとって交互に動作させて使用され、タイミング
と二つの入力との関数である出力を与える。
この形式の調整は、弁のアーマチュアが二つの対向し
て配置されたシートの間で動作して大気圧の流体と高圧
又は低圧の流体との混合を許容する単一の装置で行われ
てきた。このような弁において、大きな質量の鉄のアー
マチュアが第１のシートに対してばねで偏倚されシート
を通る流体の流れを阻止するのに利用されている。この
位置にあるとき、大気圧の流体は第２のシートを通して
弁に入る。適当なときに、電気巻線に電流が流されかつ
アーマチュアに対するばねの力が磁束による磁力より小
さくなりかつアーマチュアは弁の反対側に配置された第
２のシートと接触するまで空隙を移動する。アーマチュ
アが第２のシートと接触すると大気圧の流体が第２のシ
ートを介して弁内に入るのを阻止される。高圧（大気圧
より高い圧力）源又は真空（大気圧より低い圧力）源の
流体が第１のシートを介して入れる。
て配置されたシートの間で動作して大気圧の流体と高圧
又は低圧の流体との混合を許容する単一の装置で行われ
てきた。このような弁において、大きな質量の鉄のアー
マチュアが第１のシートに対してばねで偏倚されシート
を通る流体の流れを阻止するのに利用されている。この
位置にあるとき、大気圧の流体は第２のシートを通して
弁に入る。適当なときに、電気巻線に電流が流されかつ
アーマチュアに対するばねの力が磁束による磁力より小
さくなりかつアーマチュアは弁の反対側に配置された第
２のシートと接触するまで空隙を移動する。アーマチュ
アが第２のシートと接触すると大気圧の流体が第２のシ
ートを介して弁内に入るのを阻止される。高圧（大気圧
より高い圧力）源又は真空（大気圧より低い圧力）源の
流体が第１のシートを介して入れる。
サイクルの後において、電気巻線の電流が減少されソ
レノイドは除勢されてばねの力がアーマチュアへのヒス
テリシス効果に打ち勝ち、アーマチュアを第１のシート
の方に移動させる。これにより高圧流体源又は真空流体
源から第１のシートを通して流体が流れるのを阻止しか
つ大気圧の流体が第２のシートを介して弁内に入るのを
許容する。このオン−オフ形式において、アーマチュア
は流体が第１の又は第２のシートを介して弁内に入るの
を交互にかつ周期的に許容する。第１及び第２のシート
を通した入力を交互に開閉するように制御されたデュー
ティサイクル（duty cycle）を作用させることによっ
て、弁は所望の出力圧力の近似値を与えるようにする。
しかしながら、このような弁ではこのオン−オフの電気
的調整を介して適切な温度及び出力圧力の制御を行うこ
とができず、電気巻線への電流の入力と弁からの差圧出
力との間に直線関係を与えることができない、このよう
な装置はしばしばフィードバック又は閉ループ動作が必
要になる。
レノイドは除勢されてばねの力がアーマチュアへのヒス
テリシス効果に打ち勝ち、アーマチュアを第１のシート
の方に移動させる。これにより高圧流体源又は真空流体
源から第１のシートを通して流体が流れるのを阻止しか
つ大気圧の流体が第２のシートを介して弁内に入るのを
許容する。このオン−オフ形式において、アーマチュア
は流体が第１の又は第２のシートを介して弁内に入るの
を交互にかつ周期的に許容する。第１及び第２のシート
を通した入力を交互に開閉するように制御されたデュー
ティサイクル（duty cycle）を作用させることによっ
て、弁は所望の出力圧力の近似値を与えるようにする。
しかしながら、このような弁ではこのオン−オフの電気
的調整を介して適切な温度及び出力圧力の制御を行うこ
とができず、電気巻線への電流の入力と弁からの差圧出
力との間に直線関係を与えることができない、このよう
な装置はしばしばフィードバック又は閉ループ動作が必
要になる。
これらの従来の弁はボール弁に関連して動作する複雑
な組立体を使用している。これらの従来の弁の他の形式
は流体の流れに対して電磁力を釣り合わせるフラッパ型
の弁を利用している。
な組立体を使用している。これらの従来の弁の他の形式
は流体の流れに対して電磁力を釣り合わせるフラッパ型
の弁を利用している。
これらの従来のソレノイド弁の欠点及び複雑さの多く
は米国特許第4,534,375号及び第4,715,396号の比例ソレ
ノイド弁によって除去された。前述の比例ソレノイド弁
の開発により真空源と周囲との間で電磁組立体の電気巻
線への附勢レベルを変えることによってチャンバ内の差
圧を調節する機構が提供された。この弁は真空源と差圧
チャンバとの間の流体導管内に制限部を備えている。こ
のような制限部は動作に必要な流体流量を実質的に減少
する。従来技術の弁の大きな質量のアーマチュアは小さ
な質量のアーマチュアによって代えられ、その小さい質
量のアーマチュアは迅速な応答を与えて比例制御を行
い、電気巻線と出力差圧との間に近似の直線関係をもた
らす。
は米国特許第4,534,375号及び第4,715,396号の比例ソレ
ノイド弁によって除去された。前述の比例ソレノイド弁
の開発により真空源と周囲との間で電磁組立体の電気巻
線への附勢レベルを変えることによってチャンバ内の差
圧を調節する機構が提供された。この弁は真空源と差圧
チャンバとの間の流体導管内に制限部を備えている。こ
のような制限部は動作に必要な流体流量を実質的に減少
する。従来技術の弁の大きな質量のアーマチュアは小さ
な質量のアーマチュアによって代えられ、その小さい質
量のアーマチュアは迅速な応答を与えて比例制御を行
い、電気巻線と出力差圧との間に近似の直線関係をもた
らす。
比例ソレノイド弁の開発により、また、磁束回路中の
一連のセグメントのうち一つのセグメントの調整が可能
な弁が提供された。セグメントの調整により電流対差圧
曲線の設定点を変えることが許容される。その結果、電
流対差圧の関係に対する制御が大幅に改善された。これ
により測定に対するフィードバック又は閉ループ動作の
要求が排除された。
一連のセグメントのうち一つのセグメントの調整が可能
な弁が提供された。セグメントの調整により電流対差圧
曲線の設定点を変えることが許容される。その結果、電
流対差圧の関係に対する制御が大幅に改善された。これ
により測定に対するフィードバック又は閉ループ動作の
要求が排除された。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、磁束回路の最も高い磁束密度の領域
と関連して効率をより良く利用する比例ソレノイド弁を
提供することである。
と関連して効率をより良く利用する比例ソレノイド弁を
提供することである。
本発明の他の目的は、非磁性シートと磁束回路の最も
高い磁束密度の領域内の電気巻線の中央に配置されたシ
ートのあるアーマチュアの一部を有する比例ソレノイド
弁を提供することである。
高い磁束密度の領域内の電気巻線の中央に配置されたシ
ートのあるアーマチュアの一部を有する比例ソレノイド
弁を提供することである。
本発明の他の目的は、電流値ゼロに対してゼロ差圧を
与えるように形作られたアーマチュアを備えている比例
ソレノイド弁を提供することである。
与えるように形作られたアーマチュアを備えている比例
ソレノイド弁を提供することである。
本発明の他の目的は、上記目的に適いかつ製作費を最
小限にできる比例ソレノイド弁の製造方法を提供するこ
とである。
小限にできる比例ソレノイド弁の製造方法を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、上記目的に適いかつ低流量特性
を保ちながら最適の応答速度及び出力を与える比例ソレ
ノイド弁を提供することである。
を保ちながら最適の応答速度及び出力を与える比例ソレ
ノイド弁を提供することである。
（課題を解決するための手段） 本願発明は、軸方向区域を有する電気巻線と、複数の
隣接する磁気セグメントを含み、磁束通路を画成する前
記電気巻線用の磁束回路であって、前記軸方向区域の一
部に亙って伸びて流体通路を画成するほぼ円筒状の中央
セグメント、外側セグメント及び前記中央セグメントの
第１の端部に隣接して配置されかつ前記中央セグメント
及び前記外側セグメントを磁気的に接続する端部セグメ
ントを有する磁束回路と、前記軸方向区域内で前記中央
セグメントの他端に整合されかつその他端近くに配置さ
れた中央開口を有する環状の非磁性のシート手段と、前
記複数の隣接する磁気セグメントの一つを備えていて非
磁性のシート手段に隣接して位置決めされかつ前記軸方
向区域に沿って可動な磁気閉鎖手段であって、流体通路
及びシート手段の中央通路を通した所定の圧力差によっ
て生起された流体の流れが電気巻線の附勢レベルを変え
ることによって調整され得るようの磁束通路を作る磁気
閉鎖手段と、前記磁気閉鎖手段を囲みかつ前記磁気閉鎖
手段の運動を前記軸方向区域にほぼ平行に拘束するよう
に前記シート手段に隣接して円筒状部分を有するチャン
バを画成する手段とを備え、前記磁気閉鎖手段が少なく
とも部分的に前記軸方向区域内にありかつ前記シート手
段に対向する位置とそこから離れた位置との間で移動可
能であるように構成されている。
隣接する磁気セグメントを含み、磁束通路を画成する前
記電気巻線用の磁束回路であって、前記軸方向区域の一
部に亙って伸びて流体通路を画成するほぼ円筒状の中央
セグメント、外側セグメント及び前記中央セグメントの
第１の端部に隣接して配置されかつ前記中央セグメント
及び前記外側セグメントを磁気的に接続する端部セグメ
ントを有する磁束回路と、前記軸方向区域内で前記中央
セグメントの他端に整合されかつその他端近くに配置さ
れた中央開口を有する環状の非磁性のシート手段と、前
記複数の隣接する磁気セグメントの一つを備えていて非
磁性のシート手段に隣接して位置決めされかつ前記軸方
向区域に沿って可動な磁気閉鎖手段であって、流体通路
及びシート手段の中央通路を通した所定の圧力差によっ
て生起された流体の流れが電気巻線の附勢レベルを変え
ることによって調整され得るようの磁束通路を作る磁気
閉鎖手段と、前記磁気閉鎖手段を囲みかつ前記磁気閉鎖
手段の運動を前記軸方向区域にほぼ平行に拘束するよう
に前記シート手段に隣接して円筒状部分を有するチャン
バを画成する手段とを備え、前記磁気閉鎖手段が少なく
とも部分的に前記軸方向区域内にありかつ前記シート手
段に対向する位置とそこから離れた位置との間で移動可
能であるように構成されている。
上記構成を有する本願発明の「磁気閉鎖手段」は「発
明の詳細な説明」中の『アーマチュア部材82』に対応
し、「中央セグメント」は『中央部材』に対応し、「外
側セグメント」は『取付けブラケット』に対応し、「端
部セグメント」は『取付けブラケットの上部分』に対応
する。
明の詳細な説明」中の『アーマチュア部材82』に対応
し、「中央セグメント」は『中央部材』に対応し、「外
側セグメント」は『取付けブラケット』に対応し、「端
部セグメント」は『取付けブラケットの上部分』に対応
する。
（作 用） 本発明のゼロバイアス比例ソレノイド弁は比例ソレノ
イド弁に新しいアプローチをもたらす。本発明の弁は、
非磁性シートを最も磁束密度の高い位置の近くであるが
その位置とアーマチュアとの間に配置することによっ
て、迅速な応答性と反復性を有する弁を提供する。更
に、基部に平らなディスク部材のある長いアーマチュア
を利用することにより、真空源への開口に接触する平ら
な部分により、ゼロバイアスのより有効な弁が提供され
る。すなわち、ソレノイドの電気巻線に電流が流れてい
ないとき真空源からの流体の漏れが実質的に除去され
る。
イド弁に新しいアプローチをもたらす。本発明の弁は、
非磁性シートを最も磁束密度の高い位置の近くであるが
その位置とアーマチュアとの間に配置することによっ
て、迅速な応答性と反復性を有する弁を提供する。更
に、基部に平らなディスク部材のある長いアーマチュア
を利用することにより、真空源への開口に接触する平ら
な部分により、ゼロバイアスのより有効な弁が提供され
る。すなわち、ソレノイドの電気巻線に電流が流れてい
ないとき真空源からの流体の漏れが実質的に除去され
る。
本発明の一つの実施例によれば、電気機械式弁装置は
電気巻線と磁束通路を限定する磁束回路とを有し、その
磁束回路は複数の隣接する磁気セグメントを有してい
る。セグメントは全体的に円筒状の中央セグメントと、
外側セグメントと、端部セグメントとを含んでいる。端
部セグメントは中央セグメントによって少なくとも部分
的に限定される流体通路の一端に隣接している。セグメ
ントの少なくとも一つは弁の穴内で磁束通路に関して物
理的に移動可能で、磁束通路内にある一つの磁気セグメ
ントの一部及び移動可能なセグメントに接触する空隙の
長さを調整する。物理的に可動可能とは本発明の目的を
達成するあらゆる調整、回転、移動、運動又は運動の変
更を意味する。「空隙」の語は、空気、非磁性の固体又
はその組み合わせから成る磁束通路を含む。
電気巻線と磁束通路を限定する磁束回路とを有し、その
磁束回路は複数の隣接する磁気セグメントを有してい
る。セグメントは全体的に円筒状の中央セグメントと、
外側セグメントと、端部セグメントとを含んでいる。端
部セグメントは中央セグメントによって少なくとも部分
的に限定される流体通路の一端に隣接している。セグメ
ントの少なくとも一つは弁の穴内で磁束通路に関して物
理的に移動可能で、磁束通路内にある一つの磁気セグメ
ントの一部及び移動可能なセグメントに接触する空隙の
長さを調整する。物理的に可動可能とは本発明の目的を
達成するあらゆる調整、回転、移動、運動又は運動の変
更を意味する。「空隙」の語は、空気、非磁性の固体又
はその組み合わせから成る磁束通路を含む。
装置は、流体通路の出口端と整合されかつその近くに
配置された中央開口を有する非磁性シート部材を備えて
いる。シート部材は、好ましくは、ボビン又は電気巻線
用のその他の支持体の中心を通る垂直軸線すなわち長手
方向軸線のほぼ中央近くに配置される。装置は、非磁性
シートに隣接して配置されかつ最大磁束の位置から有効
に融てられた磁気閉鎖部材を備えている。閉鎖部材は磁
気セグメントの一部を含み、磁束通路を形成する。シー
ト及び閉鎖部材によって限定される開口は、差圧チャン
バ内の所定の差圧が電気巻線への附勢レベルを変えるこ
とによって調整され得るように、差圧チャンバと連通す
る。磁束通路に沿っての調整可能なセグメントの移動は
磁気抵抗を変え、それに応じて電気巻線への与えられた
附勢レベルに対する弁装置の応答性を調整して要求され
た差圧を与えるのに効果がある。これは製造時に通常行
われる調整であり、その後の測定（calibration）又は
閉ループ動作の必要性を除去する。
配置された中央開口を有する非磁性シート部材を備えて
いる。シート部材は、好ましくは、ボビン又は電気巻線
用のその他の支持体の中心を通る垂直軸線すなわち長手
方向軸線のほぼ中央近くに配置される。装置は、非磁性
シートに隣接して配置されかつ最大磁束の位置から有効
に融てられた磁気閉鎖部材を備えている。閉鎖部材は磁
気セグメントの一部を含み、磁束通路を形成する。シー
ト及び閉鎖部材によって限定される開口は、差圧チャン
バ内の所定の差圧が電気巻線への附勢レベルを変えるこ
とによって調整され得るように、差圧チャンバと連通す
る。磁束通路に沿っての調整可能なセグメントの移動は
磁気抵抗を変え、それに応じて電気巻線への与えられた
附勢レベルに対する弁装置の応答性を調整して要求され
た差圧を与えるのに効果がある。これは製造時に通常行
われる調整であり、その後の測定（calibration）又は
閉ループ動作の必要性を除去する。
本発明の装置は、非磁性シート部材及び磁気閉鎖部材
の少なくとも一部を囲みかつそれらによって部分的に限
定されたチャンバを備えている。チャンバは少なくとも
部分的に壁によって限定され、その壁は円筒状でかつア
ーマチュアの運動を磁束源の長手方向軸線にほぼ平行に
束縛し、かつ好ましくは電気巻線を支持するボビンを備
えている。アーマチュアは小さい質量の長いカップ状部
材である。アーマチュアは平らな端部と基部で終わって
いる長い壁部分とを備えている。壁部材に基部近くに切
欠きが形成され、アーマチュアの基部を通る流体の流れ
を許容している。弁装置の他の実施例はアーマチュアの
基部に平らなディスク部材を備えている。平らなディス
ク部材は一連のぎざぎざによってアーマチュア内に保持
されている。電気巻線に電流が流れていないとき、平ら
なディスク部材はアーマチュアのシートに当接して止ま
り、差圧チャンバ内外への空気の漏れを阻止している。
他の実施例において、オリフィス制限部がアーマチュア
のシート内に配置されている。他の実施例において、ア
ーマチュアはその端部がアーマチュアのシートと接触し
て真空源と差圧チャンバとの間の流れを阻止するように
形作られている。
の少なくとも一部を囲みかつそれらによって部分的に限
定されたチャンバを備えている。チャンバは少なくとも
部分的に壁によって限定され、その壁は円筒状でかつア
ーマチュアの運動を磁束源の長手方向軸線にほぼ平行に
束縛し、かつ好ましくは電気巻線を支持するボビンを備
えている。アーマチュアは小さい質量の長いカップ状部
材である。アーマチュアは平らな端部と基部で終わって
いる長い壁部分とを備えている。壁部材に基部近くに切
欠きが形成され、アーマチュアの基部を通る流体の流れ
を許容している。弁装置の他の実施例はアーマチュアの
基部に平らなディスク部材を備えている。平らなディス
ク部材は一連のぎざぎざによってアーマチュア内に保持
されている。電気巻線に電流が流れていないとき、平ら
なディスク部材はアーマチュアのシートに当接して止ま
り、差圧チャンバ内外への空気の漏れを阻止している。
他の実施例において、オリフィス制限部がアーマチュア
のシート内に配置されている。他の実施例において、ア
ーマチュアはその端部がアーマチュアのシートと接触し
て真空源と差圧チャンバとの間の流れを阻止するように
形作られている。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図及び第２図において、電気機械式弁装置が全体
を10で示されている。示された好ましい実施例における
弁装置は大気圧の流体を弁を取り入れるための上ポート
12と、真空源（大気圧より低い圧力）から又はそこへ流
体を通すポート14とを備えている。出口ポート16は弁装
置内の差圧を取り出すための手段を提供する。圧力を取
り出すための手段は真空モータ、ダイアフラム作動組立
体又は他の形式の圧力応答装置を動作させるために利用
される。
を10で示されている。示された好ましい実施例における
弁装置は大気圧の流体を弁を取り入れるための上ポート
12と、真空源（大気圧より低い圧力）から又はそこへ流
体を通すポート14とを備えている。出口ポート16は弁装
置内の差圧を取り出すための手段を提供する。圧力を取
り出すための手段は真空モータ、ダイアフラム作動組立
体又は他の形式の圧力応答装置を動作させるために利用
される。
第３図により詳細に示されている電気機械式弁装置
は、磁束通路のある磁束回路を限定する作用をする複数
の隣接する磁気セグメントを備えている。セグメントは
鉄の外側部材すなわち取付けブラケット18を備え、その
ブラケットは好ましくは上部分20と底部分22である二つ
の部分を有している。磁束回路にはほぼ円筒上の中央部
材24がある。中央部材は入口ポート28及び出口ポート30
のある流体通路26を限定する中空の通路を有している。
中央部材は鉄又は強磁性の材料である。
は、磁束通路のある磁束回路を限定する作用をする複数
の隣接する磁気セグメントを備えている。セグメントは
鉄の外側部材すなわち取付けブラケット18を備え、その
ブラケットは好ましくは上部分20と底部分22である二つ
の部分を有している。磁束回路にはほぼ円筒上の中央部
材24がある。中央部材は入口ポート28及び出口ポート30
のある流体通路26を限定する中空の通路を有している。
中央部材は鉄又は強磁性の材料である。
中央部材は第４図に更に詳細に示されている。中央部
材は複数の円筒状の部分すなわちセクション31、31、3
3、34、35及び36で形成されている。内側部分32、33、3
4、35は好ましくは段状に又はテーパー状になって接続
されている。中央部材の上部分31の第１端部分は円筒状
でかつその中央区域を横切るスロット38を備えている。
スロット38は上部分31の上面40から内側セクション32の
上面42まで伸びている。スロットは弁の中央部材内に流
体が多量に流れるのを許容する。
材は複数の円筒状の部分すなわちセクション31、31、3
3、34、35及び36で形成されている。内側部分32、33、3
4、35は好ましくは段状に又はテーパー状になって接続
されている。中央部材の上部分31の第１端部分は円筒状
でかつその中央区域を横切るスロット38を備えている。
スロット38は上部分31の上面40から内側セクション32の
上面42まで伸びている。スロットは弁の中央部材内に流
体が多量に流れるのを許容する。
中央部分の第２の端部すなわち底部分36は円筒上の構
造でありかつ好ましい丸い非磁性のシート部材44の内側
内の垂直軸線に沿って滑動できるような十分な直径であ
る。中央部材はリブ47、48を含みかつ非磁性のシート部
材は弁組立体内に締まり嵌めするリブ49を含んでいる。
非磁性のシート部材（以下単にシート）44は下面50と下
面51とを備えている。シート44は中央を通る通路すなわ
ち穴52を備えている。中央部材の底部分36は非磁性のシ
ート44のこの通路52内で垂直軸線に沿って滑動する。
造でありかつ好ましい丸い非磁性のシート部材44の内側
内の垂直軸線に沿って滑動できるような十分な直径であ
る。中央部材はリブ47、48を含みかつ非磁性のシート部
材は弁組立体内に締まり嵌めするリブ49を含んでいる。
非磁性のシート部材（以下単にシート）44は下面50と下
面51とを備えている。シート44は中央を通る通路すなわ
ち穴52を備えている。中央部材の底部分36は非磁性のシ
ート44のこの通路52内で垂直軸線に沿って滑動する。
第６図に最も良く示されている電気巻線54は中央部材
及び非磁性のシート44の回りに取り付けられている。シ
ートは好ましくは巻線の垂直軸線の中央の近くに配置さ
れる。巻線54は上面、下面及び内周面がボビン56内で囲
まれていて、そのボビンは通常プラスチック又は非磁性
の材料である。ボビンは円筒状のチャンバ58を形成し、
そのチャンバ中央部材及び非磁性のシートを収容するの
に使用される。中央部材24は非磁性のシートの上面に接
するように又は非磁性のシート44の上に位置決めするよ
うに巻線の垂直軸線に沿って調整又は移動可能である。
及び非磁性のシート44の回りに取り付けられている。シ
ートは好ましくは巻線の垂直軸線の中央の近くに配置さ
れる。巻線54は上面、下面及び内周面がボビン56内で囲
まれていて、そのボビンは通常プラスチック又は非磁性
の材料である。ボビンは円筒状のチャンバ58を形成し、
そのチャンバ中央部材及び非磁性のシートを収容するの
に使用される。中央部材24は非磁性のシートの上面に接
するように又は非磁性のシート44の上に位置決めするよ
うに巻線の垂直軸線に沿って調整又は移動可能である。
巻線は第７図に示される一対の端子60及び62に接続さ
れている。端子は巻線54に電流を供給できる適当な電源
に接続される。電源は直流電源、方形波発生器、可変抵
抗器、パルス幅変調回路又は信号源として機能する自動
車搭載コンピュータであり得る。
れている。端子は巻線54に電流を供給できる適当な電源
に接続される。電源は直流電源、方形波発生器、可変抵
抗器、パルス幅変調回路又は信号源として機能する自動
車搭載コンピュータであり得る。
端子60及び62はハウジング64に動作するように取り付
けられている。ハウジング64は、好ましくはプラスチッ
クで作られ、ボビン及びそのボビン上の中央部材用の構
造支持体を提供する。ハウジングは外側部材18の回りで
伸びかつ外側部材の支持体及び被いを形成する横方向部
分66を有している。ハウジングはまた中に二つの導管が
形成された基部68を有している。第１の流体導管70はポ
ート16で終わっている。第２の導管72はポート14で終わ
っている。二つの導管70及び72は流体チャンバ74と交差
している。
けられている。ハウジング64は、好ましくはプラスチッ
クで作られ、ボビン及びそのボビン上の中央部材用の構
造支持体を提供する。ハウジングは外側部材18の回りで
伸びかつ外側部材の支持体及び被いを形成する横方向部
分66を有している。ハウジングはまた中に二つの導管が
形成された基部68を有している。第１の流体導管70はポ
ート16で終わっている。第２の導管72はポート14で終わ
っている。二つの導管70及び72は流体チャンバ74と交差
している。
制限部すなわちオリフィス75が第２の導管72内に形成
されている。制限部75はポート14の近くに配置されかつ
弁組立体内の流体の流れを制限する。制限部は中央部材
を通る流体通路26の横断面積より実質的に小さな断面積
を有する。
されている。制限部75はポート14の近くに配置されかつ
弁組立体内の流体の流れを制限する。制限部は中央部材
を通る流体通路26の横断面積より実質的に小さな断面積
を有する。
中央部材24の上にフィルタ76があり、そのフィルタは
中央部材の上部の回りに嵌まっている。フィルタは好ま
しくない物体が弁装置内に入るのを防止する。フィルタ
の上には弁装置の内側部品の調整を可能にするようにハ
ウジング64から取り外し可能なキャップ78がある。クリ
ップ80がハウジング64に形成されて弁装置の取り付けを
可能にしている。
中央部材の上部の回りに嵌まっている。フィルタは好ま
しくない物体が弁装置内に入るのを防止する。フィルタ
の上には弁装置の内側部品の調整を可能にするようにハ
ウジング64から取り外し可能なキャップ78がある。クリ
ップ80がハウジング64に形成されて弁装置の取り付けを
可能にしている。
非磁性のシートの下には磁気閉鎖部材すなわちアーマ
チュア部材82（以下アーマチュア）がある。第４図及び
第５図に示されるように、アーマチュアは好ましくは平
らな上部すなわち端部84及び壁部材86を有する長いカッ
プ状部材である。壁部材は端部84から基部88に垂れ下が
っている。切欠き90が基部88の近くで壁部材に形成され
複数の脚部92を形成している。好ましい実施例におい
て、アーマチュアは４込の脚部を有している。壁部材は
アーマチュアの中空の内側部分を限定している。この中
空の内側部分は第８図に示される流体チャンバすなわち
差圧チャンバ74を与える。差圧チャンバは流体が流れる
ように第１及び第２の導管70及び72に接続されている。
アーマチュアはアーマチュアシート部材96に対して着座
する。アーマチュアシート部材（以下アーマチュアシー
ト）96はハウジングの基部68に一体的に形成されてい
る。長いアーマチュアシートを使用することにより。従
来技術のソレノイド弁において要求されていたようなア
ーマチュアを動作位置に保つためのばねは必要ない。
チュア部材82（以下アーマチュア）がある。第４図及び
第５図に示されるように、アーマチュアは好ましくは平
らな上部すなわち端部84及び壁部材86を有する長いカッ
プ状部材である。壁部材は端部84から基部88に垂れ下が
っている。切欠き90が基部88の近くで壁部材に形成され
複数の脚部92を形成している。好ましい実施例におい
て、アーマチュアは４込の脚部を有している。壁部材は
アーマチュアの中空の内側部分を限定している。この中
空の内側部分は第８図に示される流体チャンバすなわち
差圧チャンバ74を与える。差圧チャンバは流体が流れる
ように第１及び第２の導管70及び72に接続されている。
アーマチュアはアーマチュアシート部材96に対して着座
する。アーマチュアシート部材（以下アーマチュアシー
ト）96はハウジングの基部68に一体的に形成されてい
る。長いアーマチュアシートを使用することにより。従
来技術のソレノイド弁において要求されていたようなア
ーマチュアを動作位置に保つためのばねは必要ない。
一般に、シート44は真ちゅうのような軟らかい材料で
ありかつアーマチュアは鉄又は鋼のような堅い材料で、
軟らかい材料が堅い材料に接触することにより優れたシ
ールを形成する。シート44は非磁性のステンレススチー
ルのような堅い材料又はプラスチックでよい。
ありかつアーマチュアは鉄又は鋼のような堅い材料で、
軟らかい材料が堅い材料に接触することにより優れたシ
ールを形成する。シート44は非磁性のステンレススチー
ルのような堅い材料又はプラスチックでよい。
アーマチュアの別の実施例が第８図、第９図及び第10
図に示されている。この実施例において、アーマチュア
部材（以下アーマチュア）82aは平らなディスク部材98
を備えている。平らなディスク部材はアーマチュアの基
部に沿って複数の切込み100、102によってアーマチュア
82aの基部88a内に保持されている。平らのディスク部材
は形が環状でかつその切込み内に締まり嵌めでなく保持
されている。
図に示されている。この実施例において、アーマチュア
部材（以下アーマチュア）82aは平らなディスク部材98
を備えている。平らなディスク部材はアーマチュアの基
部に沿って複数の切込み100、102によってアーマチュア
82aの基部88a内に保持されている。平らのディスク部材
は形が環状でかつその切込み内に締まり嵌めでなく保持
されている。
第９図の代りの実施例において、第２の導管の制限部
すなわちオリフィス75aはアーマチュア82aの基部のすぐ
下に置かれている。この位置においてオリフィス75aは
アーマチュアシート部材（以下アーマチュアシート）96
aとして作用する。平らなシート部材すなわちディスク
部材98とオリフィス75aとの間のシールは、アーマチュ
アがアーマチュアシート96aに対して着座位置にあると
き流体が第２の導管から流体チャンバ94内に漏れるのを
十分に阻止する。
すなわちオリフィス75aはアーマチュア82aの基部のすぐ
下に置かれている。この位置においてオリフィス75aは
アーマチュアシート部材（以下アーマチュアシート）96
aとして作用する。平らなシート部材すなわちディスク
部材98とオリフィス75aとの間のシールは、アーマチュ
アがアーマチュアシート96aに対して着座位置にあると
き流体が第２の導管から流体チャンバ94内に漏れるのを
十分に阻止する。
弁装置の他の別の実施例が第11図に示されている。こ
の実施例において、アーマチュア82bは長さが短くなっ
ている。アーマチュアは、磁束回路を作るように、好ま
しくは外側部材の端部を少なくとも超えて伸びる。アー
マチュアの基部の切欠きはこの実施例では必要でない。
の実施例において、アーマチュア82bは長さが短くなっ
ている。アーマチュアは、磁束回路を作るように、好ま
しくは外側部材の端部を少なくとも超えて伸びる。アー
マチュアの基部の切欠きはこの実施例では必要でない。
この実施例において、平らなディスク部材は除去され
ている。その場所では制限部すなわちオリフィス75bは
アーマチュア82b内に伸ばされている。これはアーマチ
ュアシート96bをアーマアチュア82bの内側内に置く。ア
ーマチュア82bの端部84とオリフィス75bとの間のシール
は、アーマチュアがアーマチュアシート96bに対して着
座位置にあるとき流体が第２の導管部材からチャンバ内
に漏れるのを十分阻止する。漏れの阻止により本発明の
ゼロバイアス特性が得られる。アーマチュア内へのアー
マチュアシートの延長部はオリフィスを有する必要はな
い。すなわち、アーマチュアシートは伸長され、オリフ
ィスはポート14の近くの位置に保持される。
ている。その場所では制限部すなわちオリフィス75bは
アーマチュア82b内に伸ばされている。これはアーマチ
ュアシート96bをアーマアチュア82bの内側内に置く。ア
ーマチュア82bの端部84とオリフィス75bとの間のシール
は、アーマチュアがアーマチュアシート96bに対して着
座位置にあるとき流体が第２の導管部材からチャンバ内
に漏れるのを十分阻止する。漏れの阻止により本発明の
ゼロバイアス特性が得られる。アーマチュア内へのアー
マチュアシートの延長部はオリフィスを有する必要はな
い。すなわち、アーマチュアシートは伸長され、オリフ
ィスはポート14の近くの位置に保持される。
三つの総ての実施例において、アーマチュア82の平ら
な上部84は非磁性のシート44の下面50の開口に対して作
用する。アーマアチュアは間の種々の位置で作用しかつ
完全に閉じた位置と完全に開いた位置を有し、その完全
に閉じた位置でアーマチュアは非磁性のシート44に対し
て着座し、完全に開いた位置でアーマチュア82は円筒状
のチャンバ58内で可能な最下端の位置にありかつアーマ
チュアシート96に着座している。アーマチュアが垂直方
向下方に移動することによって開くと、流体は流体通路
26及び非磁性のシート44を通りかつ円筒状のチャンバを
介してアーマチュアの壁部材86の外側を回って流体チャ
ンバ74内に流れる。アーマチュアが下方に移動すると非
磁性のシートの下面84とアーマチュアの平らな上部74と
の間に限定される流体開口が形成される。流体チャンバ
74内の流体は第１及び第１のポート70及び72を介して取
り出される。
な上部84は非磁性のシート44の下面50の開口に対して作
用する。アーマアチュアは間の種々の位置で作用しかつ
完全に閉じた位置と完全に開いた位置を有し、その完全
に閉じた位置でアーマチュアは非磁性のシート44に対し
て着座し、完全に開いた位置でアーマチュア82は円筒状
のチャンバ58内で可能な最下端の位置にありかつアーマ
チュアシート96に着座している。アーマチュアが垂直方
向下方に移動することによって開くと、流体は流体通路
26及び非磁性のシート44を通りかつ円筒状のチャンバを
介してアーマチュアの壁部材86の外側を回って流体チャ
ンバ74内に流れる。アーマチュアが下方に移動すると非
磁性のシートの下面84とアーマチュアの平らな上部74と
の間に限定される流体開口が形成される。流体チャンバ
74内の流体は第１及び第１のポート70及び72を介して取
り出される。
流体通路の横断面直径は、好ましくは約2.54mm（0.10
0インチ）のオーダである。非磁性のシート44の横断面
内径は、好ましくは約5.08mm（0.200インチ）のオーダ
である。これらの直径は、好ましくは約0.508mm（0.20
インチ）のオーダのオリフィス75の横断面直径よりも実
質的に大きくなっている。
0インチ）のオーダである。非磁性のシート44の横断面
内径は、好ましくは約5.08mm（0.200インチ）のオーダ
である。これらの直径は、好ましくは約0.508mm（0.20
インチ）のオーダのオリフィス75の横断面直径よりも実
質的に大きくなっている。
上述のように、非磁性のシート44は好ましくは電気巻
線54の垂直軸線の中央近くに配置され、その位置は電気
巻線の磁束密度の最も高い位置に近い。アーマチュアは
この磁束密度の高い同じ位置近くに配置される。アーマ
チュアの壁部分は磁束回路を完成させるために好ましく
はこの中心位置から下方に伸びている。長さは少なくと
も外側部材18の底22の位置までである。
線54の垂直軸線の中央近くに配置され、その位置は電気
巻線の磁束密度の最も高い位置に近い。アーマチュアは
この磁束密度の高い同じ位置近くに配置される。アーマ
チュアの壁部分は磁束回路を完成させるために好ましく
はこの中心位置から下方に伸びている。長さは少なくと
も外側部材18の底22の位置までである。
中央部材24は円筒状のチャンバ58内で滑動可能であ
る。中央部材の垂直方向への移動は中央部材の底部36の
下側とアーマチュアの上平坦部との間の空隙の距離を変
更するのに有効である。この空隙の距離の変更により中
央部材、アーマチュア及び外側部材の磁性の磁束回路の
磁気抵抗が変化する。中央部材はボビン56の内側に締ま
り嵌めされているリブ47及び48によってその移動位置に
保持され得る。中央部材への接近は取外し可能なキャッ
プ78を介して可能である。中央部材の適切な位置が得ら
れると、中央部材は溶接又はカプセルで包む等の公知の
手段により適所に固定される。
る。中央部材の垂直方向への移動は中央部材の底部36の
下側とアーマチュアの上平坦部との間の空隙の距離を変
更するのに有効である。この空隙の距離の変更により中
央部材、アーマチュア及び外側部材の磁性の磁束回路の
磁気抵抗が変化する。中央部材はボビン56の内側に締ま
り嵌めされているリブ47及び48によってその移動位置に
保持され得る。中央部材への接近は取外し可能なキャッ
プ78を介して可能である。中央部材の適切な位置が得ら
れると、中央部材は溶接又はカプセルで包む等の公知の
手段により適所に固定される。
動作において、磁気閉鎖部材すなわちアーマチュア82
は電気巻線を通過する電流によって誘導される磁束に急
速に応答する。磁束は中央部材、アーマチュア、外側部
材及びアーマチュアと中央部材との間の空隙の磁束回路
内で巻線によって発生される。電流が電気巻線を流れる
とアーマチュア82はシート44に向かって引っ張られる。
電流が止められると、アーマチュアは重力及び中央部材
を通る流体の力によってアーマチュアシート96に向かっ
て降下する。
は電気巻線を通過する電流によって誘導される磁束に急
速に応答する。磁束は中央部材、アーマチュア、外側部
材及びアーマチュアと中央部材との間の空隙の磁束回路
内で巻線によって発生される。電流が電気巻線を流れる
とアーマチュア82はシート44に向かって引っ張られる。
電流が止められると、アーマチュアは重力及び中央部材
を通る流体の力によってアーマチュアシート96に向かっ
て降下する。
大気圧より低い圧力（例えば真空）がポート14に加え
られると、真空状態がオリフィスすなわち制限部75及び
流体導管72を介して流体チャンバ74内に通される。中央
部材の入口ポート28、流体通路26を通して中にかつ中央
部材の出口ポート30を通して外に流れる大気圧の流体の
流れにより差圧が流体チャンバ74内に生起される。流体
は非磁性のシート44の通路52、シート44とアーマチュア
82との間につくられた開口を通しかつ円筒状のチャンバ
58内のアーマチュアの壁部材に沿ってアーマチュアの切
欠き90と通し、流体チャンバ74内に流れる。流体チャン
バ内の差圧は流体導管70及びポート16を介して取り出さ
れる。
られると、真空状態がオリフィスすなわち制限部75及び
流体導管72を介して流体チャンバ74内に通される。中央
部材の入口ポート28、流体通路26を通して中にかつ中央
部材の出口ポート30を通して外に流れる大気圧の流体の
流れにより差圧が流体チャンバ74内に生起される。流体
は非磁性のシート44の通路52、シート44とアーマチュア
82との間につくられた開口を通しかつ円筒状のチャンバ
58内のアーマチュアの壁部材に沿ってアーマチュアの切
欠き90と通し、流体チャンバ74内に流れる。流体チャン
バ内の差圧は流体導管70及びポート16を介して取り出さ
れる。
流体チャンバ74内の差圧は電気巻線の電流の附勢レベ
ルを変えるのに応答してアーマチュアの移動により変え
られる。このアーマチュアの移動は大気圧の流体の流体
チャンバとの連通の度合いを変える。電気巻線を附勢す
るとアーマチュアは中央部材に向かって引っ張られ、重
力及びシートの流体開口を通る流体の流れに打ち勝つ。
アーマチュアの上方向への移動は非磁性のシートによっ
て制限される。
ルを変えるのに応答してアーマチュアの移動により変え
られる。このアーマチュアの移動は大気圧の流体の流体
チャンバとの連通の度合いを変える。電気巻線を附勢す
るとアーマチュアは中央部材に向かって引っ張られ、重
力及びシートの流体開口を通る流体の流れに打ち勝つ。
アーマチュアの上方向への移動は非磁性のシートによっ
て制限される。
本発明に対するミリアンペアの電流の関数としての差
圧（水銀柱で計った真空）の変化についての実験による
説明は第12図に示される。このデータは本発明のソレノ
イド弁すなわち電気機械式弁装置の一つの実施例で実施
例をプロットしたものであり、本発明の弁装置の一般に
予期された性質以外の特定の結果を示すものではない。
圧（水銀柱で計った真空）の変化についての実験による
説明は第12図に示される。このデータは本発明のソレノ
イド弁すなわち電気機械式弁装置の一つの実施例で実施
例をプロットしたものであり、本発明の弁装置の一般に
予期された性質以外の特定の結果を示すものではない。
弁装置の中央部材の磁束通路に沿った移動により磁束
通路内にある中央セグメントの部分を変更する。このよ
うな移動はアーマチュアと中央部材との間の空隙の距離
を変え、それによって磁束回路の磁気抵抗を変える。中
央部材は垂直軸線に沿って移動されて弁の動作に対する
適当な設定点を見付ける。設定点が見付かると、中央部
材はその位置に固定されかつ弁はその設定点に対する電
流対差圧曲線に沿って動作される。
通路内にある中央セグメントの部分を変更する。このよ
うな移動はアーマチュアと中央部材との間の空隙の距離
を変え、それによって磁束回路の磁気抵抗を変える。中
央部材は垂直軸線に沿って移動されて弁の動作に対する
適当な設定点を見付ける。設定点が見付かると、中央部
材はその位置に固定されかつ弁はその設定点に対する電
流対差圧曲線に沿って動作される。
動作において、アーマチュアはボビンによって形成さ
れたチャンバ内で垂直に動く。アーマチュアの壁部材の
外側の回りでの流体の流れはアーマチュアが移動するた
めのスリーブとして作用する。流量制限部すなわちオリ
フィス75を使用すると弁は低流量特性を発揮し、アーマ
チュアの移動を制限すると流体チャンバ内の差圧が変化
する。
れたチャンバ内で垂直に動く。アーマチュアの壁部材の
外側の回りでの流体の流れはアーマチュアが移動するた
めのスリーブとして作用する。流量制限部すなわちオリ
フィス75を使用すると弁は低流量特性を発揮し、アーマ
チュアの移動を制限すると流体チャンバ内の差圧が変化
する。
アーマチュアシート96に対してアーマチュアの基部に
平らなディスク部材98を使用することにより、電流が断
たれかつアーマチュアがアーマチュアシートに着座して
いるとき真空源からチャンバへの流体の漏れが阻止され
る。これにより本発明の弁装置のゼロバイアス特性すな
わち電流ゼロの状態で出力差圧がゼロの特性が得られ
る。この関係は第12図のグラフに示されている。更に、
平らなディスク部材98の下のアーマチュアシート96の位
置におけるオリフィスの配置によりヒステリシス効果が
減少される。これはその位置における小さな流体導管の
効果による。
平らなディスク部材98を使用することにより、電流が断
たれかつアーマチュアがアーマチュアシートに着座して
いるとき真空源からチャンバへの流体の漏れが阻止され
る。これにより本発明の弁装置のゼロバイアス特性すな
わち電流ゼロの状態で出力差圧がゼロの特性が得られ
る。この関係は第12図のグラフに示されている。更に、
平らなディスク部材98の下のアーマチュアシート96の位
置におけるオリフィスの配置によりヒステリシス効果が
減少される。これはその位置における小さな流体導管の
効果による。
電気巻線内の磁束密度が最も高い位置での又はその近
くでのシート44の配置により本発明の弁装置の差圧対電
流特性をより良く制御できかつ再現できる。この磁束密
度が最も高い位置での又はその近くでアーマチュアと中
央部材との間に空隙を設けることによってより効率が良
く応答性の良い弁が得られる。これにより小さな質量の
アーマチュアを使用できる。しかしながら、アーマチュ
アの壁部分は、アーマチュアの全動作位置に対してアー
マチュアが磁束通路内にあるようにするために、適当な
長さでなければならない。すなわち、アーマチュアの壁
部分はアーマチュアの全動作位置に対して少なくとも外
側部材の底まで伸長しなければならない。
くでのシート44の配置により本発明の弁装置の差圧対電
流特性をより良く制御できかつ再現できる。この磁束密
度が最も高い位置での又はその近くでアーマチュアと中
央部材との間に空隙を設けることによってより効率が良
く応答性の良い弁が得られる。これにより小さな質量の
アーマチュアを使用できる。しかしながら、アーマチュ
アの壁部分は、アーマチュアの全動作位置に対してアー
マチュアが磁束通路内にあるようにするために、適当な
長さでなければならない。すなわち、アーマチュアの壁
部分はアーマチュアの全動作位置に対して少なくとも外
側部材の底まで伸長しなければならない。
弁装置は磁気セグメントを磁束回路を形成するように
組み立てることによって作られる。アーマチュアはまず
上から弁内に挿入され、かつハウジングの基部のアーマ
チュアシートに対して乗るようにされる。非磁性のシー
ト44がボビンによって限定されるチャンバの中央に押し
込められる。非磁性のシート44は、好ましくは、電気巻
線の中央を通る長手方向軸線の中間点すなわち磁束密度
が最も高い点域は位置に可能な限り近く配置される。シ
ート44に沿ったリブはシートを所定の位置に保つ締まり
嵌めを提供する。
組み立てることによって作られる。アーマチュアはまず
上から弁内に挿入され、かつハウジングの基部のアーマ
チュアシートに対して乗るようにされる。非磁性のシー
ト44がボビンによって限定されるチャンバの中央に押し
込められる。非磁性のシート44は、好ましくは、電気巻
線の中央を通る長手方向軸線の中間点すなわち磁束密度
が最も高い点域は位置に可能な限り近く配置される。シ
ート44に沿ったリブはシートを所定の位置に保つ締まり
嵌めを提供する。
中央部材がそれから弁の中央でシート44の上に押し込
められる。電流が電気巻線に流され真空源が真空源ポー
ト14に接続される。流体チャンバ内の差圧がポート16を
介して取り出され測定される。中央部材は更に弁の中央
に押し込められ、与えられた真空圧力に対する圧力差圧
の適切な設定点に達するまで測定が行われる。その点に
おいて中央部材の位置は溶接その他の適切な手段によっ
て更に固定され、弁の残りの部分は、フィルタ及びキャ
ップが中央部材の上に置かれて組み立てられる。
められる。電流が電気巻線に流され真空源が真空源ポー
ト14に接続される。流体チャンバ内の差圧がポート16を
介して取り出され測定される。中央部材は更に弁の中央
に押し込められ、与えられた真空圧力に対する圧力差圧
の適切な設定点に達するまで測定が行われる。その点に
おいて中央部材の位置は溶接その他の適切な手段によっ
て更に固定され、弁の残りの部分は、フィルタ及びキャ
ップが中央部材の上に置かれて組み立てられる。
上記では幾つかの実施例を示したが、本発明をこれら
の実施例に限定するものではない。
の実施例に限定するものではない。
第１図は本発明の電気機械式弁装置すなわち比例ソレノ
イド弁の側立面図、第２図は本発明の比例ソレノイド弁
の上平面図、第３図は磁束回路を示す第２図の線３−３
に沿って切断した断面図、第４図は磁束回路の幾つかの
要素をしめす展開図、第５図は第４図の線５−５に沿っ
て切断した断面図、第６図は本発明の弁の内側部分の側
立面図、第７図は第６図に示された弁部分の上平面図、
第８図はアーマチュアの基部に平らなディスク部材を有
する本発明の別の実施例の側立面図、第９図は第８図の
実施例の磁束回路の幾つかの要素を示す展開図、第10図
は第９図の線10−10に沿って切断した断面図、第11図は
アーマチュアシートに接触するように固定されたアーマ
チュアの端部を有する本発明の他の実施例の側立面図、
第12図は電流を関数としての差圧の実験データをプロッ
トしたグラフである。 10:電気機械式弁装置 12、14:ポート、18:ブラケット 24:中央部材、26:流体通路 28:入口ポート、30:出口ポート 38:スロット、44:シート 54:巻線、56:ボビン 58:チャンバ、64:ハウジング 74:流体チャンバ 75、75a、75b:制限部すなわちオリフィス 82、82a、82b:アーマチュア 96、96a、96b:アーマチュアシート
イド弁の側立面図、第２図は本発明の比例ソレノイド弁
の上平面図、第３図は磁束回路を示す第２図の線３−３
に沿って切断した断面図、第４図は磁束回路の幾つかの
要素をしめす展開図、第５図は第４図の線５−５に沿っ
て切断した断面図、第６図は本発明の弁の内側部分の側
立面図、第７図は第６図に示された弁部分の上平面図、
第８図はアーマチュアの基部に平らなディスク部材を有
する本発明の別の実施例の側立面図、第９図は第８図の
実施例の磁束回路の幾つかの要素を示す展開図、第10図
は第９図の線10−10に沿って切断した断面図、第11図は
アーマチュアシートに接触するように固定されたアーマ
チュアの端部を有する本発明の他の実施例の側立面図、
第12図は電流を関数としての差圧の実験データをプロッ
トしたグラフである。 10:電気機械式弁装置 12、14:ポート、18:ブラケット 24:中央部材、26:流体通路 28:入口ポート、30:出口ポート 38:スロット、44:シート 54:巻線、56:ボビン 58:チャンバ、64:ハウジング 74:流体チャンバ 75、75a、75b:制限部すなわちオリフィス 82、82a、82b:アーマチュア 96、96a、96b:アーマチュアシート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16K 31/06
Claims (10)
- 【請求項１】軸方向区域を有する電気巻線（54）と、 複数の隣接する磁気セグメントを含み、磁束通路を画成
する前記電気巻線用の磁束回路であって、前記軸方向区
域の一部に亙って伸びて流体通路（26）を画成するほぼ
円筒状の中央セグメント（24）、外側セグメント（18）
及び前記中央セグメントの第１の端部に隣接して配置さ
れかつ前記中央セグメント及び前記外側セグメントを磁
気的に接続する端部セグメント（20）を有する磁束回路
と、 前記軸方向区域内で前記中央セグメントの他端に整合さ
れかつその他端近くに配置された中央開口（25）を有す
る環状の非磁性のシート手段（44）と、 前記複数の隣接する磁気セグメントの一つを備えていて
非磁性のシート手段（44）に隣接して位置決めされかつ
前記軸方向区域に沿って可動な磁気閉鎖手段（82）であ
って、流体通路及びシート手段の中央通路を通した所定
の圧力差によって生起された流体の流れが電気巻線の附
勢レベルを変えることによって調整され得るようの磁束
通路を作る磁気閉鎖手段（82）と、 前記磁気閉鎖手段（82）を囲みかつ前記磁気閉鎖手段の
運動を前記軸方向区域にほぼ平行に拘束するように前記
シート手段に隣接して円筒状部分を有するチャンバを画
成する手段とを備え、前記磁気閉鎖手段が少なくとも部
分的に前記軸方向区域内にありかつ前記シート手段に対
向する位置とそこから離れた位置との間で移動可能であ
る電気機械式弁装置。 - 【請求項２】前記磁気閉鎖手段が前記軸方向区域にほぼ
平行な壁部分を有し、前記チャンバが前記磁気閉鎖手段
を束縛するように対応する壁を有する請求項１に記載の
電気機械式弁装置。 - 【請求項３】前記中央セグメント及び非磁性のシート手
段がボビン内で相対的に移動可能であり、それによって
前記中央セグメントと前記磁気閉鎖手段との間の空隙が
有効に調節され得る請求項２に記載の電気機械式弁装
置。 - 【請求項４】前記ボビンが前記チャンバ用の出口ポート
及び前記チャンバ内の圧力を検知するためのアクセスポ
ートを備える弁ハウジングの一部であり、前記出口ポー
トが流れ制限手段を備えている請求項３に記載の電気機
械式弁装置。 - 【請求項５】前記磁気閉鎖手段の軸方向部分だけが前記
磁束回路内にある請求項４に記載の電気機械式弁装置。 - 【請求項６】前記磁束回路内にある前記磁気閉鎖手段の
軸方向部分が前記電気巻線の附勢並びに前記中央セグメ
ント及び前記非磁性のシート手段の相対的位置によって
可変である請求項５に記載の電気機械式弁装置。 - 【請求項７】前記セグメントの少なくとも一つが前記弁
装置内で前記磁束通路に沿って物理的に移動可能で前記
磁束通路内にある前記一つのセグメントの部分及び移動
可能なセグメントの空隙の長さを調整するようになって
いる請求項１に記載の電気機械式弁装置。 - 【請求項８】前記非磁性のシート手段が前記軸方向区域
の中央領域に配置されている請求項７に記載の電気機械
式弁装置。 - 【請求項９】前記磁気閉鎖手段は端部が前記非磁性のシ
ート手段に隣接している全体的に長いカップ手段である
請求項７に記載の電気機械式弁装置。 - 【請求項１０】前記磁気閉鎖手段が全体的に長いカップ
部材と、前記カップ部材ひほぼ直角に配置された実質的
に平らなディスク部材とを有する請求項９に記載の電気
機械式弁装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/333,995 US4967781A (en) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | Proportional solenoid valve |
| US333995 | 1989-04-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02292586A JPH02292586A (ja) | 1990-12-04 |
| JP2930361B2 true JP2930361B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=23305102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9135090A Expired - Fee Related JP2930361B2 (ja) | 1989-04-05 | 1990-04-05 | 電気機械式弁装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4967781A (ja) |
| JP (1) | JP2930361B2 (ja) |
| KR (1) | KR0159280B1 (ja) |
| CA (1) | CA2011368C (ja) |
| DE (1) | DE4009535C2 (ja) |
| FR (1) | FR2645612B1 (ja) |
| GB (1) | GB2231641B (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5027846A (en) * | 1989-04-05 | 1991-07-02 | Borg-Warner Automotive Electronic & Mechanical | Proportional solenoid valve |
| US5110087A (en) * | 1990-06-25 | 1992-05-05 | Borg-Warner Automotive Electronic & Mechanical Systems Corporation | Variable force solenoid hydraulic control valve |
| DE4026531A1 (de) * | 1990-08-22 | 1992-02-27 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur einstellung eines ventils und ventil |
| US5074326A (en) * | 1990-11-20 | 1991-12-24 | National Irrigation Specialists | Adjustable plunger system for a universal solenoid for fluid control valves |
| GB9121824D0 (en) * | 1991-10-15 | 1991-11-27 | Willett Int Ltd | Device and method for assembling solenoid valve |
| DE19521510C2 (de) * | 1995-06-13 | 1998-10-08 | Bosch Gmbh Robert | Hydraulikeinheit |
| DE69725462T2 (de) * | 1996-11-14 | 2004-08-19 | Foxboro Eckardt Gmbh | Vorrichtung zur umwandlung von strom in druck |
| US6152135A (en) * | 1998-10-23 | 2000-11-28 | Pulmonetic Systems, Inc. | Ventilator system |
| US6615831B1 (en) | 1999-07-02 | 2003-09-09 | Respironics, Inc. | Pressure support system and method and a pressure control valve for use in such system and method |
| WO2001006160A1 (en) * | 1999-07-14 | 2001-01-25 | Parker Hannifin Corporation | Three-way solenoid valve |
| US6523570B2 (en) | 2000-05-04 | 2003-02-25 | Parker-Hannifin Corp. | Manifold for valve assembly |
| US7178556B2 (en) * | 2003-08-07 | 2007-02-20 | Parker-Hannifin Corporation | Modular component connector substrate assembly system |
| JP3814277B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2006-08-23 | 株式会社コガネイ | 比例電磁弁の制御装置 |
| US20060045751A1 (en) * | 2004-08-30 | 2006-03-02 | Powermate Corporation | Air compressor with variable speed motor |
| US7481627B2 (en) * | 2004-08-30 | 2009-01-27 | Mat Industries Llc | Air compressor tools that communicate with an air compressor |
| US20060045749A1 (en) * | 2004-08-30 | 2006-03-02 | Powermate Corporation | Air compressor utilizing an electronic control system |
| WO2008084112A1 (de) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Hydraulik-Ring Gmbh | Hochdruckdieselventil und geeigneter magnet |
| CN114536149B (zh) * | 2022-03-05 | 2023-03-03 | 江苏中瑞铁路器材有限公司 | 一种橡胶止水带成型处理设备 |
Family Cites Families (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US850738A (en) * | 1901-06-13 | 1907-04-16 | Gen Electric | Electrically-operated valve. |
| US1053340A (en) * | 1912-06-06 | 1913-02-18 | Alfred A Ziegler | Electromagnet. |
| US2169683A (en) * | 1938-01-03 | 1939-08-15 | Ex Lab Inc | Generating mixed fluid heating medium |
| US2267515A (en) * | 1940-01-19 | 1941-12-23 | California Cedar Prod | Fluid control valve |
| CH264710A (de) * | 1948-05-12 | 1949-10-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Elektropneumatisches Ventil für grosse Schalthäufigkeit. |
| US2840769A (en) * | 1951-10-03 | 1958-06-24 | Westinghouse Electric Corp | Electromagnetic operator |
| US2860850A (en) * | 1953-05-25 | 1958-11-18 | Garrett Corp | Solenoid valve |
| GB864454A (en) * | 1956-08-08 | 1961-04-06 | I V Pressure Controllers Ltd | An improved solenoid-operated fluid control valve mechanism |
| US2947284A (en) * | 1958-07-08 | 1960-08-02 | John P Nicholson | Cone valve |
| US3136220A (en) * | 1961-04-12 | 1964-06-09 | Gen Dynamics Corp | Controlled high energy actuator |
| US3219095A (en) * | 1961-06-22 | 1965-11-23 | Hoganasmetoder Ab | Pulsed oil feeding system for industrial furnaces |
| US3185779A (en) * | 1962-01-23 | 1965-05-25 | Tibbetts Industries | Magnetic adjusting means for magnetic translating device |
| DE1273945B (de) * | 1965-03-11 | 1968-07-25 | Buehler Ag Geb | Hydralischer Druckregler mit elektromagnetischem Stellglied |
| CH445225A (de) * | 1966-10-24 | 1967-10-15 | Balzers Patent Beteilig Ag | Vorrichtung zum dosierten Einlass eines Gases in einen unter Unterdruck stehenden Rezipienten |
| DE1941553U (de) * | 1966-05-07 | 1966-06-30 | Westinghouse Bremsen Apparate | Hilfsbetaetigungseinrichtung fuer im normalbetrieb elektromagnetisch betaetigte wegeventile. |
| US3529620A (en) * | 1966-11-04 | 1970-09-22 | Teldix Gmbh | Electromagnetically actuated stroke adjustable valve |
| DE1272666B (de) * | 1966-11-08 | 1968-07-11 | Teldix Luftfahrt Ausruestung | Elektromagnetisch betaetigbares Ventil mit Tauchankermagnetsystem |
| US3386626A (en) * | 1967-02-09 | 1968-06-04 | Kearney Patrick | Non-refillable bottle and pourer |
| US3498330A (en) * | 1967-03-27 | 1970-03-03 | Burroughs Corp | High-speed pneumatic valve |
| US3545472A (en) * | 1967-05-24 | 1970-12-08 | Eaton Yale & Towne | Transducer |
| CH494934A (fr) * | 1968-08-13 | 1970-08-15 | Termomeccanica Italiana | Installation frigorifique comprenant un dispositif de lubrification du compresseur |
| GB1277066A (en) * | 1968-10-11 | 1972-06-07 | Renault | Improvements in ball-type electromagnetic valves |
| DE1806040A1 (de) * | 1968-10-30 | 1970-05-21 | Concordia Maschinen U Elek Zit | Magnetventil |
| US3586287A (en) * | 1969-04-11 | 1971-06-22 | Max Knobel | Electropneumatic valve |
| US3688495A (en) * | 1970-04-17 | 1972-09-05 | Adolf Fehler | Control system for metering the fuel flow in gas turbine engines |
| DE2126045A1 (de) * | 1971-05-26 | 1972-12-07 | Bosch Gmbh Robert | Elektromagnetischer Druckregler |
| US3817488A (en) * | 1971-10-04 | 1974-06-18 | Northeast Fluidics Inc | Electro-pneumatic device |
| DE2227166A1 (de) * | 1972-06-03 | 1973-12-06 | Beukert Elektro Christian | Magnetventil mit magnetspule und kunststoff-fuehrungsrohr |
| DE2246477A1 (de) * | 1972-09-22 | 1974-04-04 | Bosch Gmbh Robert | Flachsitzventil, insbesondere fuer die steuerung von kraftstoffzumessanlagen |
| US3861643A (en) * | 1973-10-05 | 1975-01-21 | United Aircraft Corp | Saturating magnetic control valve |
| US3861644A (en) * | 1973-10-09 | 1975-01-21 | Gen Motors Corp | Solenoid valve |
| JPS5351997Y2 (ja) * | 1974-04-25 | 1978-12-12 | ||
| US4005733A (en) * | 1975-11-17 | 1977-02-01 | General Motors Corporation | Pressure control valve |
| JPS5276528A (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-28 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust gas recirculation control device end reflux control device |
| JPS5278119A (en) * | 1975-12-24 | 1977-07-01 | Nissan Motor | Electromagnetic valve |
| US4196751A (en) * | 1976-01-15 | 1980-04-08 | Johnson Controls, Inc. | Electric to fluid signal valve unit |
| IT1108443B (it) * | 1978-04-19 | 1985-12-09 | Olivetti E C Ing C Spa | Dispositivo di stampa a fili |
| JPS5815730Y2 (ja) * | 1978-06-14 | 1983-03-30 | 株式会社デンソー | 電磁弁 |
| JPS5534044U (ja) * | 1978-08-25 | 1980-03-05 | ||
| US4258749A (en) * | 1978-09-28 | 1981-03-31 | The Bendix Corporation | Dual solenoid vacuum modulator |
| DE2847748A1 (de) * | 1978-11-03 | 1980-05-22 | Bosch Gmbh Robert | Wassersteuerventil fuer eine kraftfahrzeug-klimaanlage, insbesondere heizungsanlage, sowie verfahren zu dessen herstellung, insbesondere justierung |
| JPS565872U (ja) * | 1979-06-26 | 1981-01-19 | ||
| GB2064720B (en) * | 1979-12-07 | 1983-06-02 | Lucas Industries Ltd | Solenoid operated fluid pressure control valve |
| US4534375A (en) * | 1982-02-17 | 1985-08-13 | Borg-Warner Corporation | Proportional solenoid valve |
| US4715396A (en) * | 1981-10-16 | 1987-12-29 | Borg-Warner Corporation | Proportional solenoid valve |
| US4419642A (en) * | 1982-01-28 | 1983-12-06 | Deere & Company | Solenoid with saturable element |
| US4501299A (en) * | 1982-05-21 | 1985-02-26 | Humphrey Products Company | Plunger-type valve |
| US4522371A (en) * | 1983-06-20 | 1985-06-11 | Borg-Warner Corporation | Proportional solenoid valve |
| US4534770A (en) * | 1983-06-24 | 1985-08-13 | American Hoechst Corporation | Multi-ring fluorinated carbamates with textiles soil repellent activity |
| US4524948A (en) * | 1983-09-09 | 1985-06-25 | Ranco Incorporated | Electrically controlled pressure transducer valve |
| US4601277A (en) * | 1984-06-25 | 1986-07-22 | Canadian Fram Limited | System for combined EGR and idle speed control |
| US4567910A (en) * | 1984-11-26 | 1986-02-04 | Lectron Products, Inc. | Vacuum regulator |
| JPS61136071A (ja) * | 1984-12-01 | 1986-06-23 | Aisin Seiki Co Ltd | 電磁弁 |
| DE3544527C1 (de) * | 1985-12-17 | 1987-07-16 | Pierburg Gmbh & Co Kg | Elektromagnetisches Steuerventil |
| JPH0450102Y2 (ja) * | 1986-02-25 | 1992-11-26 | ||
| US4728916A (en) * | 1986-06-05 | 1988-03-01 | Lectron Products, Inc. | Solenoid operated fluid control valve |
| JP2564817B2 (ja) * | 1987-03-21 | 1996-12-18 | アイシン精機株式会社 | 電磁弁装置 |
-
1989
- 1989-04-05 US US07/333,995 patent/US4967781A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-02 CA CA 2011368 patent/CA2011368C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-08 GB GB9005208A patent/GB2231641B/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-24 DE DE19904009535 patent/DE4009535C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-04 KR KR1019900004643A patent/KR0159280B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-04-05 FR FR9004369A patent/FR2645612B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-05 JP JP9135090A patent/JP2930361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2231641B (en) | 1993-02-24 |
| KR900016662A (ko) | 1990-11-14 |
| KR0159280B1 (ko) | 1998-12-01 |
| CA2011368A1 (en) | 1990-10-05 |
| US4967781A (en) | 1990-11-06 |
| CA2011368C (en) | 1993-11-09 |
| GB9005208D0 (en) | 1990-05-02 |
| FR2645612A1 (fr) | 1990-10-12 |
| GB2231641A (en) | 1990-11-21 |
| DE4009535A1 (de) | 1990-10-11 |
| FR2645612B1 (fr) | 1992-04-17 |
| JPH02292586A (ja) | 1990-12-04 |
| DE4009535C2 (de) | 1998-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2930361B2 (ja) | 電気機械式弁装置 | |
| CA1232592A (en) | Proportional solenoid valve | |
| US4569504A (en) | Solenoid | |
| US5020771A (en) | Proportional control valve | |
| JP2972398B2 (ja) | 比例ソレノイド弁 | |
| US4875499A (en) | Proportional solenoid valve | |
| US5294089A (en) | Proportional flow valve | |
| US5544856A (en) | Remotely controlling modulated flow to a fuel gas burner and valve therefor | |
| US4715396A (en) | Proportional solenoid valve | |
| US5791531A (en) | High speed fluid dispenser having electromechanical valve | |
| US4534375A (en) | Proportional solenoid valve | |
| JPH0215098Y2 (ja) | ||
| US4501298A (en) | Solenoid actuated valve device | |
| JPH0219845Y2 (ja) | ||
| EP0077599B1 (en) | Proportional solenoid valve | |
| EP0379759B1 (en) | Proportional control valve | |
| US4947887A (en) | Proportional solenoid valve | |
| JP2674732B2 (ja) | ガス用の流量制御装置 | |
| GB2189010A (en) | Apparatus for controlling the flow of gas | |
| US4850384A (en) | Electric vacuum regulator | |
| JP3599374B2 (ja) | 弁頭変位量の精度を向上させた電磁弁 | |
| JPH06137455A (ja) | 流量比例制御弁 | |
| JPS5874979A (ja) | 電気的機械的弁装置 | |
| JP2002257609A (ja) | マスフローコントローラ | |
| JPS60140802A (ja) | 低ワツト数ソレノイド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |