JPH0138892Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、比例ソレノイドの改良に関するもの
である。

例えば、実開昭57−20109号公報に、可動鉄心
に作用する電磁吸引力が可動鉄心と固定鉄心の離
間距離に拘わらず励磁コイルへの通電量に比例し
たものとなる比例ストローク範囲をもつた比例ソ
レノイドが記載されている。上記比例ソレノイド
は、第１図に示すように、電磁吸引力により可動
鉄心１を吸着する下部固定鉄心２における吸着面
３のまわりに、可動鉄心１が挿嵌される環状壁４
を設け、該可動鉄心１と固定鉄心２との間及び可
動鉄心１と環状壁４との間に作用する電磁吸引力
の合成力によつて可動鉄心１に励磁コイル５への
通電量に比例した電磁吸引力が作用する比例スト
ローク範囲、即ち第２図の吸引力特性図における
有効ストロークL₁をもたせたもので、可動鉄心
１の端面にはストロークL₂に等しい厚さの非磁
性体金属からなるストツパ６を設け、それによつ
て可動鉄心がストロークL₂の部分に入るのを阻
止し、ストロークL₁の範囲のみで可動鉄心１に
通電量に比例した吸引力が作用するようにしてい
る。

而して、上記比例ソレノイドにおいては、可動
鉄心１が完全に静止した状態から動き出そうとす
ると、可動鉄心１と静止したままの上部固定鉄心
７との間に比較的大きな静止摩擦抵抗が作用し、
そのため可動鉄心１はコイル５への通電量の変化
がある程度以上にならないと動き出すことができ
ずに静止したままの状態を保ち、これによりコイ
ル５への通電量と可動鉄心１のストロークとの間
に適正な比例関係が得られない。これを避けるた
め、通常、上記比例ソレノイドにおいては、デイ
ザーによつて可動鉄心１の摩擦抵抗を低減させ、
即ち励磁コイル５にパルス状の駆動電流を流して
可動鉄心１を強制的に振動させ、可動鉄心１を小
さな動摩擦抵抗だけが作用する浮遊状態となし、
それにより可動鉄心１が応答良くスムーズに動く
ようにして、コイル５への通電量の変化が僅かで
あつてもその変化に対応するようにしている。

しかるに、上記比例ソレノイドにおいては次の
ような問題がある。

即ち、上記比例ソレノイドにおいて、可動鉄心
１がストロークL₁の範囲内にある場合には、吸
引力Ｆと平衝させるためにプツシユロツド８を介
して伝えられる力ｆ（復帰ばねの反力やバランス
用流体圧の作用力等）についてのばね定数K₁が、
第３図に示すように、比較的小さな値を採り、そ
のため上記デイザー効果が有効に作用し、吸引力
Ｆの変化ΔFに対してストロークΔL₁の範囲にお
いて微振動することになる。しかしながら、電磁
吸引力の増大あるいは上記力ｆの低下に伴つて可
動鉄心１がストツパ６に当接したストロークエン
ドにおいては、ストツパ６のばね定数K₂がそれ
までのばね定数K₁より著しく大きいため、両者
は剛接的に当接することになり、上記デイザー効
果がほとんど期待できない状態になる。

本考案の技術的課題は、可動鉄心が比例ストロ
ーク範囲における可動鉄心側のストロークエンド
に位置する場合においてもデイザー効果の低減を
防止することにある。

上記課題を解決するため、本考案の比例ソレノ
イドは、上記従来の比例ソレノイド、即ち、可動
鉄心に作用する電磁吸引力が可動鉄心と固定鉄心
の離間距離に拘わらず励磁コイルへの通電量に比
例したものとなる比例ストローク範囲を有し、デ
イザーによつて上記可動鉄心の摩擦抵抗を低減さ
せたソレノイドにおいて、可動鉄心が上記比例ス
トローク範囲を越えて固定鉄心に吸引されるのを
阻止するストツパを、デイザー効果の低下を抑制
する弾性体によつて形成することにより構成され
る。

上記本考案の比例ソレノイドにおいては、可動
鉄心が固定鉄心側のストロークエンドにおいても
固定鉄心に対して剛接的に当接することなく、弾
性体からなるストツパにより弾性的な変位が可能
な状態に当接しており、そのためストロークエン
ドにおいても可動鉄心はデイザー効果が有効に発
揮され、これにより固定鉄心は励磁コイルへの通
電量の僅かな変化によつても応答良く比例制御さ
れる。

このような本考案の比例ソレノイドによれば、
ストツパによつて可動鉄心と固定鉄心とが剛接的
に当接するのが回避され、それにより当接時の騒
音の発生を防止できるだけでなく、両者の損傷を
防止して長寿命化を図ることができ、且つそれに
より長期にわたつて吸引力特性を良好な状態に維
持することができるという本考案に特有の効果が
得られる。

以下に本考案の実施例を図面を参照しながら詳
細に説明する。

本考案をスプール弁のソレノイドに適用した第
４図において、１１は比例ソレノイド、１２はそ
れによつて駆動される弁部であり、比例ソレノイ
ド１１におけ下部固定鉄心１３の吸着面１４に先
端をエツジ状とした環状壁１５を形設し、励磁コ
イル１６への通電に伴つて可動鉄心１７と固定鉄
心１３との間及び可動鉄心１７と環状壁１５との
間に発生する電磁吸引力の合成力により、その通
電量が一定である場合には、第２図に示すよう
に、ストロークL₁の範囲（比例ストローク範囲）
内において可動鉄心１７に作用する吸引力が一定
となり、且つ可動鉄心１７にコイル１６への通電
量に比例した吸引力が作用するようにしている。
さらに、上記固定鉄心１３における吸着面１４に
弾性体によつて環状に形成したストツパ１９を接
着固定し、上記ストツパ１９の厚さを第２図に示
したストロークL₂＋βに設定すると共に、該ス
トツパ１９のばね定数K₃（第３図参照）を、励磁
コイル１６への通電量を最大とした場合に両鉄心
１３，１７間に挟まれたストツパ１９が上記スト
ロークβ分だけ圧縮されるように設定している。

なお、可動鉄心１７がストツパに当接しない比
例ストローク範囲にある場合には、第３図に示す
ように、可動鉄心１７に前記と同様のばね定数
K₁が作用することになる。

また、上記弁部１２は、ボデイ２１におけるス
リーブ２２内に軸方向に摺動可能に嵌挿したスプ
ール２３を備え、該スプール２３を軸方向に変位
させることにより、供給ポート２４に通じる供給
路２５、出力ポート２６に通じる出力路２７、及
び排出ポート２８に通じる排出路２９間の流体流
路を切換えるように構成している。即ち、スプー
ル２３が第４図に示した左行ストローク端に位置
する場合には、供給路２５が閉鎖されると共に出
力路２７と排出路２９が連通し、またスプール２
３が上記位置から一定距離だけ右行すると、供給
路２５と出力路２７が連通すると共に排出路２９
が閉鎖され、而して上記供給路２５と出力路２７
の連通量はスプール２３の右行ストローク量に対
応したものとなる。

上記スプール２３の駆動はその両端に作用する
力の平衝によつて行われる。即ち、上記駆動を行
うため、スプール２３の一端にはプツシユロツド
３１を介して可動鉄心１７を連結し、また該スプ
ールの他端にスプリング３２を縮設すると共に、
該スプール２３の端部に形設したフイードバツク
圧力室３３をフイードバツク路３４によつて出力
路２７と連通させ、これにより、可動鉄心１７に
作用する電磁吸引力と、スプリング３２の付勢力
及びフイードバツク圧力室３３内の流体による付
勢力との合力を平衝させている。

なお、図中、３７は上部固定鉄心、３８は磁路
を形成するフレーム、３９はモールド樹脂カバー
を示している。

上記構成の弁においては、第４図の非通電状態
から励磁コイル１６へ通電すると、その通電量に
応じたストロークだけ可動鉄心１７がスプール２
３と一体的に右行する。ここで、通電量を最大と
すれば、可動鉄心１７はその端面でストツパ１９
を圧縮して右行ストロークエンドに至る。

而して、可動鉄心１７が弾性体からなるストツ
パ１９に当接した右行ストローク端にあつては、
そのストツパ１９のばね定数K₃が、第３図に示
すように、従来のストツパ６のばね定数K₂に比
して著しく小さく、そのため可動鉄心１７には右
行ストローク端においてもデイザー効果が有効に
作用し、通電量の変化が僅かであつても可動鉄心
が応答良く変位する。

上記ストツパとしては各種の構成のものを用い
ることができ、例えば第５図あるいは第６図に示
すように、上記ストロークβに相当する圧縮しろ
を備えた板ばねからなるストツパ５１、あるいは
一巻き程度のコイルばねからなるストツパ５２を
用いることができる。また、上記ストツパは可動
鉄心に固定することもできる。

さらに、第７図に示すように、ストツパとして
コイルばねを用い、そのストツパ５３をスプール
２３とボデイ２１との間に設けることもでき、こ
の場合には、スプール２３のばね座面３０と圧縮
前のストツパ５３との間の距離を上記ストローク
L₁−βに設定すると共に、そのストツパ５３の
ばね定数を復帰用のスプリング３２のそれよりも
比較的大きなものとして、最大通電量における該
ストツパ５３の圧縮しろを上記βに設定すればよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の部分断面図、第２図は吸引力
特性図、第３図はばね定数特性図、第４図は本考
案の実施例の断面図、第５図〜第７図は本考案の
それぞれ異なる実施例の部分断面図である。 １３……固定鉄心、１６……励磁コイル、１７
……可動鉄心、１９，５１，５２，５３……スト
ツパ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可動鉄心に作用する電磁吸引力が可動鉄心と固
   定鉄心の離間距離に拘わらず励磁コイルへの通電
   量に比例したものとなる比例ストローク範囲を有
   し、デイザーによつて上記可動鉄心の摩擦抵抗を
   低減させたソレノイドにおいて、可動鉄心が上記
   比例ストローク範囲を越えて固定鉄心に吸引され
   るのを阻止するストツパを、デイザー効果の低下
   を抑制する弾性体によつて形成したことを特徴と
   する比例ソレノイド。