JPH04107803A

JPH04107803A - 直線運動比例ソレノイド装置

Info

Publication number: JPH04107803A
Application number: JP2227899A
Authority: JP
Inventors: S Kumar Biraraguhaavan; ヴィララグハーヴァン　エス　クマー
Original assignee: Puritan Bennett Corp
Current assignee: Puritan Bennett Corp
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1990-08-29
Publication date: 1992-04-09
Anticipated expiration: 2012-10-22
Also published as: JP2667046B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は概ね、ソレノイドで作動する流体制御バルブに
関し、詳細には、流体流れが直流の低入力電流の印加に
応答し＃ｆ密に比例した制御がなされるバルブ及びそれ
に関連した変位制御ソレノイド構造の形状に関する。

（従来の技術）宇宙航空機システム用の燃料供給ユニットや病院で使用
する酸素／空気測定ユニットのような精密流体流れ制御
装置は、典型的には、（入力制御電流に応答する）所望
の直線流体制御を行う、ある形式のソレノイド作動バル
ブを組み込んでいる。流体流れが印加電流にほぼ直線的
に比例しなければならないことに加えて、（バルブの作
動に望ましくないプツトバント（ｄｅａｄ　ｂａｎｄｌ
　を生スる）制御Ｉ電流特性に対する流量のヒステリシ
スがある最小値内に維持されなければならない。

この目的のため、一つの慣用手段は、ソレノイドの移動
自在電機子を、テフロンリングのような低摩擦ベアリン
グにより周囲の駆動コイル内に物理的に支持することで
あった。しかし、このような材料を使用してもプツトバ
ンドはなお無視できず（例えば約４５ｍＡ）　、バルブ
作動の正確さ及びそれによる通用の正確さの度合いが制
限される。

この物理的な接触で生ずるヒステリシス問題を取扱うた
めの一つの提案は、電機子支持機構を、（電機子支持ベ
アリングの望ましくない摩擦が遭遇する）励起コイル内
から、コイルの端部に移動しかつ電機子をコイルの外側
で支持されるばね機構に取り付けることである。このよ
うなバルブ形状の例は、１９８４年７月３１日に公告さ
れたエベレット（Ｅｖｅｒｅｔｔ）の米国特許筒４．４
６３．３３２号に見られる。この特許された設計によれ
ば、バルブは、円筒ハウジング内で軸線方向に移動でき
るように支持された電機子組立体の一端に取付けられ、
該電機子組立体は、電磁コイルと該コイルを取囲むリン
グ状永久磁石とを有している。ソレノイドの一端はリン
グとばねの電機子組立体を含み、該組立体は、励起コイ
ルの（高磁束密度）孔のほぼ外側に配置され、その位置
を変更して磁気回路の磁束空隙及びそれによってバルブ
に加わる力を調整することができる。しかし、摩擦によ
るヒステリシス問題を低減するため、移動自在電機子を
励起コイルの高磁束密度のほぼ外側位置に移動すると、
磁束を増加させる部品が必要になるという短所を生じ、
特許された設計では永久磁石の形式で提供されている。

従って、このような構造が意図する機能は透磁率を調整
することができ電機子を取付けたバルブの作動の線形性
を維持できるけれども、ソレノイド構造全体の設計やソ
レノイドを構成する各部品、特に（それ自身複雑なろう
付は部品である）リングばね電機子組立体の設計及び永
久磁石の使用は複雑であり低コストの加工及び組立技術
を用いて容易に製造することができず、１ユニツトあた
り高価格となる。

（課題を解決するための手段）本発明により、前述したような従来の比例ソレノイド機
構の設計及び構造上の短所が、新規でかつ改善された直
線運動比例ソレノイド組立体により克服される。その組
立体では、移動自在電機子が、ヒステリシスを生ずる従
来のベアリングを使用することなく、発生した電磁場内
で密接に連結され（かつそれによって永久磁石の必要性
をなくす）ように、周囲の励起コイル内にうまく支持さ
れ、移動自在電機子に与えられる力は、電機子と隣接す
る磁極部品との間の（所定範囲の）軸線方向空隙の大き
さにかかわらずほぼ一定である。

この目的のため、本発明のソレノイド組立体は、縦方向
の同軸孔を有する電磁コイルを収容したほぼ円筒形状の
ハウジングから成る。コイルを取囲むハウジングの部分
は、コイルによって生ずる磁場用の磁束経路を形成する
ため、磁性材料を含んでいる。ほぼ円筒形の磁極部品が
孔内に挿入され、磁性材料でできた移動自在な（円筒形
）ｉｆ電機子組立体、電磁コイル内でかつその軸線方向
に移動できるように、孔内に支持されている。孔の軸線
に対し横方向の第１の半径方向空隙が、電機子組立体の
第１の円筒部とハウジングの内部円筒壁部との間に形成
される。第２の軸線方向空隙が、電機子組立体の一端と
隣接する極部品との間に形成される。

電機子変位と印加コイル電流との線形比例特性は、軸線
方向空隙に隣接して配置された補助的円筒極部品領域に
よって得られる。補助的円筒極部品領域は軸線方向の厚
さを変化させるために先細であり、普通は電機子組立体
と極片部品との間の軸線方向空隙を横切って通る磁束の
一部を、磁気抵抗が低い経路に分流する役目をし、その
結果、（意図している電機子組立体の変位の作動範囲に
対応する）所定の軸線方向空隙の範囲における空隙対力
持性が直線化すなわち平坦化される。

コイル孔内の電機子組立体のための支持は、対の薄くて
高可撓性を有する環状の片持ち吊ばね部材によって行わ
れ、各ばね部材は、移動自在電機子組立体の軸線方向で
隔てられた位置に連結され、ハウジングの孔部内に保持
されている。容量ばね部材は、外方リング部と、該外方
リング部から隔てられかつ片持ち形式で外方リング部に
固定された複数の環状リング部とから成る。内部の（ス
ポーク状）部分が環状リング部に取り付けられている。

内部部分は電機子組立体に取り付けられ、外方リング部
はハウジングの孔の円筒壁に取り付けて固定されでいる
。

ハウジングは、電機子組立体が軸線方向に移動できるよ
うに支持された、第１のほぼ円筒形の空洞を有する基礎
部材を有し、該空洞は、ハウジングの第１の部分に対応
して磁性材料を含み、電機子組立体の第１の円筒壁部か
ら隔てられて半径方向空隙を形成する、第１の円筒側壁
部を有している。非磁性材料でできたほぼ円筒形の部材
が、第１の空洞の第１の円筒側壁から極部品に延びかつ
連結している６Ｍ１極部品内には、電機子組立体に制御
可能な軸力を与えるための調節可能なばね付勢組立体が
配置されている。ばね付勢組立体は、圧縮ばね部材と、
該圧縮ばねを圧縮して電機子組立体に調節可能な軸力を
連結する調節ねじとを有している。

ソレノイド機構は、電機子を、入口と出口に連通してい
るチャンバを有するような流体バルブ組立体に連結する
ことにより、流体流れを制御するのに用いることができ
る。バルブポペットを電機子組立体に取り付けて、チャ
ンバから出口に延びるチューブ部材の一端を、ソレノイ
ドコイルに電流を印加することによる１ｉＩｉ１子組立
体の軸線移動により、制御自在に開閉することができる
。

（ア施例）今度は図面を参照すると、第１図は本発明を実施する組
み立てられた比例電気−空気ソレノイドバルブ機構の縦
断面図であり、第２図乃至２１図はその各部品の断面図
である。（以下の説明では不要な混乱を避けるため、第
１区には、原則として第２図乃至第２１図に用いる参照
番号を全てつけることはせず、第１図の各部品は第２区
乃至第２１図で参照番号を詳細に付した。）好ましい実
施例によれば、この機構は円筒形のものであり、特記な
き限り各図面の断面図は円筒対称−軸線Ａを含む平面に
沿ったものとする。

第１図に示すように、比例ソレノイド制御バルブ機構は
、全体を１０で示すステンレス鋼のような非磁性材料で
できたバルブユニットと、全体を２０で示す主として磁
性鋼のようなＦｉＲ性材がら成るソレノイドユニットと
を備えており、ソレノイドユニットは、バルブソレノイ
ドユニット１ｏの作動を電気的に制御しそれによって−
又は二以上のバルブ人口１１とバルブ出口１２との間の
流体流れを制御するため、バルブソレノイドユニットｌ
Ｏに機械的に連結されている。バルブユニット１０は、
（底端部及び側面断面図を各々第２図及び第３図に示し
た）バルブシート１３と、軸１ａＡの回りに円形状に分
布している複数の入口１１を含む円筒下部３０と、軸線
Ａと同軸の円筒出口１２とを有している、比０１２は階
段状円筒孔２２の口部２１によって形成され、該円筒孔
２２は、内部チャンバ２５まで延びかつチューブ形イン
サート１４をぴったり受は入れるように寸法決めされて
いるので、孔２２の円筒内壁は、チューブ形インサート
１４の円筒内壁とほぼ同一の空間の広がりとなっている
。インサート１４と孔２２との間の流体シールが孔２２
の環状凹部２７に収容されるＯリング２６によって形成
される。第４図に示すように、チューブ形インサート１
４の挿入された端部２８は先細となっており、孔２２へ
の進入を容易にしている。インサート１４の反対側端部
２９はほぼ平坦なすなわち水平面を有しているので、（
第５図に単独で示す）ポペット１６のほぼ平らな下面３
１がしっがりと係合したときにチューブ形インサート１
４の上端が流れを止めそれによって密封される。

チューブ形インサート１４の円筒外面と孔２２との間の
シールを形成することに加えて、０リングは、インサー
トの位置の微調整、特にポペット１６の下面３１とのイ
ンサートの端面２９の整合を図ることができる。チュー
ブ形インサート１４をバルブシート１３の円筒下部３０
に挿入した後、ソレノイドユニット２０を作動して電機
子６０従ってポペット１６をチューブ形インサートＩ４
の端面２９に密着するように押圧し、内部チャンバ２５
を出口１２がら孤立させる。インサート１４の端面２９
とポペット１６の下面３１との間に最初に多少の不整合
があっても、この作用によって自動的に修正されるので
、インサート１４はポペット１６と適正に整合し、電機
子が軸線方向に変位してポペット１６をチューブ形イン
サート１４に接触させたときはいつでも、ポペット１６
の底面３１による端面２９の完全な閉鎖が行われる。

円形に分布する複数の流体入口孔１１は、上方円筒部４
０の下面３２から内部チャンバ２５まで延び、ソレノイ
ドバルブにより流れが制御される流体は、該入口孔を通
って入口１１と出口１２との間を流れる。内部チャンバ
２５はほぼ円筒形をしており、スペーサ１５（第６図に
単独で示す）のほぼ平坦な下端面３５がバルブシート１
３のほぼ平坦な上端面３６に接触して隣接したときに、
概ね、バルブシートの上方円筒部４０の内部円筒側壁３
３とバルブシートスペーサ１５の内部円筒壁３４とに形
成される。スペーサ１５とバルブシート１３との間の流
体シールを確保するため、〇−リング３７が、スペーサ
１５の下端面３５に設けた環状四部３８に形成される。

バルブシート１３の上方円筒部４０は更に、外方円筒側
壁ねじ切り部３９を有しており、該ねじ切り部の直径は
ソレノイドユニット２０（第７図に示す）の基部５０の
円筒孔４２のねじ切り部４１とねじ係合するように寸法
決めされ、該ソレノイドユニット２０は磁性鋼のような
磁性材でつ（られ（第１図に示すように）バルブシート
１３をぴったりと受は入れるように寸法決めされている
。基部５０の下方円筒部は雄ねじ付きリング部４３を有
しており、該リング部により、バルブ機構を、流れを制
御する酸素流れ装置（図示せず）のような流体伝達装置
の同様にねし切りされた円筒壁量は入れ部にねじ込むこ
とができる。典型的には、このような流体伝達構造は階
段状内部円筒孔を有しており、該孔の隔てられた円形か
つ環状の部分が流れを制御する流体連通口を形成する。

流体伝達ユニットの円筒通路との密封係合を確保するた
め、バルブシート１３の上方部分４０及び下方部分３０
は、各々０リング（図示せず）を収容する環状凹部４５
及び４４を備えるのがよい。

前に指摘したように、チャンバ２５及びインサー１−１
４を通る入口１１から出口１２への流体の流れは、ポペ
ット１６の下面３１がチューブ状インサート１４の端面
２９に押圧されたときに遮断される。第５図に示すよう
に、ポペット１６は板状のＴ形部４６及び該Ｔ形部と連
続する円筒基部４７を有するほぼ中実のＴ形断面をして
いる６基部４７の端面５４から雄ねじ付きのナブ４８が
延び、該ナブ４８は、ほぼ中実のＴ形ボベットホルダ１
７（第８図に単独で示す）の雌ねじ付き円筒軸線方向孔
４９とねじ係合し、ポペットホルダ１７の下端部５１は
ダイヤフラム１８の頂面５２に隣接し、ダイヤフラム１
８は、バルブユニット１０の内部チャンバ２５とソレノ
イドユニット２０（の移動自在な電機子）との可撓性シ
ールを形成する。ダイヤフラム１８の底面５３は、ポペ
ットのナブをポペットホルダ１７の軸線方向孔４９にね
じ込むと、ダイヤフラム１８の中央領域がポペットホル
ダ１７とポペット１６の間に捕えられすなわちはさまれ
るように、ポペット１６の端面５４に隣接して配置され
る。

ダイヤフラム１８は、スペーサ１５の頂面５６と基部５
０の孔４２のへこんだ表面部５７との間に捕えられてい
る外方環状部５５を有している。

一対のリング５８及び５９はスペーサ１５の（ダイヤフ
ラム１８の近傍の）表面５６及び表面６１の上に各々配
置され、バルブユニット１０とソレノイドユニット２０
との間の確実なシール係合を形成し、それによって、ソ
レノイドユニット２０とバルブユニット１０の内部チャ
ンバ２５との流体連通を阻止し、その結果、ソレノイド
ユニット２０の内部からバルブユニット１０により制御
して測定される流体に（例えば微少な鉄くずのような）
異物が侵入することはない。

ソレノイドユニット２０内では、バルブユニット１０の
ポペットホルダ１７は、ヘッド６２とシャフト６３とね
じ付き端部６４とを有する磁性材料でできた位置決めね
じ７０（第１１図に示す）により、ほぼ中実の円筒磁性
鋼電機子６０（第９図に断面を示し第１０図に斜視図と
して示す）と係合して固定されている。位置決めねじ７
０は、シャフト６３が電機子６０の内部円筒孔６５を貫
通できるように寸法決めされており、ねじ付き端部６４
により、ポペットホルダ１７の内部にねじ付き孔４９と
ねじ係合し、その結果、ポペットホルダ１７の上面６６
は電機子６０の底部円筒平坦領域６８の下面６７に引き
寄せられる。

第１０図及び第１１図に示すように、電機子６０の底部
円筒平坦領域６８及び同様の頂部円筒平坦領域６９には
、孔６５から各々環状表面領域７３及び７４に向かって
半径方向に延びるスロット７１及び７２が設けられてい
る。スロット７１及び７２は、一対の薄くて可撓性を有
する非磁性（例えばベリリウム銅）吊ばね８０Ｂ及び８
０Ｔ（単独のものは後で説明する第２１図に詳細に示す
）でできた、半径方向に延びるスポーク部７５及び７６
（第９図に破線で示す）をぴったりと受は入れるように
寸法決めされている。下方ばね８０Ｂのスポーク部７５
は、電機子６０のスロット７１とポペットホルダ１７の
面６６との間に抽えらえ、上方ばね８０Ｔのスポーク部
７６は、スロット７２と磁性電機子キャップ１８０（後
で説明する第１３図に示す）との間に捕えられている。

電機子６０はソレノイド２０の内部で吊ばね８０Ｂ及び
８０Ｔにより支持され、制御された磁場の発生に応答し
て（軸線Ａに沿った）軸線方向に変位するようになって
いる。電機子６０が軸線方向に変位すると、電機子６０
の底部平坦部６８の面６７と連続しているポペットホル
ダ１７及びポペットホルダ１７にねじ込まれているポペ
ット１６も又、軸線方向に変位する。ポペット１６の軸
線方向変位はポベ・ント１６の面３１とチューブ状イン
サート１４の上面２９との間の分離を制御し、従って、
バルブユニット１０のチャンバ２５へのチューブ状イン
サート１４の開口の度合いを制御する。その結果、電機
子６０の軸線方向変位は、入口１１及び出口１２の間の
加圧流体の流れを制御する。

電機子６０を軸線方向に移動自在に支持するため、基部
５０は、磁性材でできたインサート９０（第１４図に示
す）を受は入れるように寸法決めされている階段状頂部
孔７７を有している。　インサート９０は、ほぼ逆り形
の外方に段がつけられた円筒壁部７８を有しており、該
壁部７８は、磁性インサート９０の外方環状面領＠７９
が基部５０の環状平坦部８工の上に載るように、基部５
０の段付円筒孔７７と係合する。インサート９０の底面
部８２は、基部５０の段付円筒孔部７７のへこんだ面部
８３により支持されかつ隣接している。底面部８２に隣
接するインサート９０の内部環状凹部８４は吊ばね８０
Ｂの円周環状領域を受は入れるように寸法決めされ、そ
の結果、ばね８０Ｂを基部５０のへこんだ面部８３と磁
性インサート９０との間に捕えることができる。

基部５０の段付頂部孔部は更に、直径がポペットホルダ
１７の直径よりも大きな段付内部円筒側壁８５及び８６
と、側壁８５と８６をつなぐ環状表面領域８７とを有し
ており、その結果、中空の円筒領域８８を形成して電機
子６０の移動の間ポペットホルダ１７の軸線方向変位が
妨げられることはない。

インサート９０の頂部９１は、しんちゅうやステンレス
鋼のような非磁性材でできた円筒スリーブ又はチューブ
１００（第１５図に示す）の拡がった部分９３を受は入
れるように寸法決めされた環状凹部９２を有している。

チューブ１００は、直径がインサート９０の内部円筒側
壁部９５の直径とほぼ連続している第１の内部円筒側壁
部９４を有しており、中実円筒を種子６０がソレノイド
ユニット２０の内部に軸線方向移動自在に挿入すること
ができる連続円筒通路すなわち孔を形成する。電機子６
０の円筒側壁９６と磁性インサート９０の内部円筒側壁
９５との間のわずかな隙間（約１０ｍｍ）は、軸線Ａに
対して横方向すなわちソレノイドユニット２０の半径方
向に延びる空隙９７を形成する。チューブ１００は非磁
性材料から成るため、基部５０と磁性インサート９０を
通る磁束は、チューブ１００の非磁性材に入る経路より
も、空隙９７と電機子６０を横切る経路の方が磁気抵抗
は低くなることがわかる。

非磁性チューブ１００の上方内部側壁部９８は磁性材で
できたほぼ円筒状のスリーブ１１０（第１６図）によっ
て係合され、その外方円筒側壁部９９はチューブ１００
の直径と同一であり、励起巻線すなわちコイル１３０が
回りに形成される円筒支持体１２０を形成する。コイル
１３０は、下方部１０１が基部５０の環状平坦領域１０
２に支持され上方環状凹部１０３が磁性材でできたほぼ
円板状のコイルカバーキャップ１５０を受は入れるよう
に寸法決めされている、磁性材でできた円筒カバー１４
０（第１７図に示す）によって取り囲まれている。コイ
ルカバーキャップ１５０は軸線方向円筒開口部又は通路
１０４を有しており、該通路を通って円筒ｆＢ性鋼極部
品ｌ６０（第１８図に示す）と該極部品にねし込まれた
中実磁性材（磁性鋼）調整ねじ１７０（第１９図に示す
）とが磁性スリーブ１１０の雌ねじ付き円筒壁１０５に
挿入され係合する。詳細には、中空円筒極部品１６０の
外方円筒壁１１１は磁性スリーブ１１０の雌ねじ付き部
分１０５とねじ係合し、極部品１６０と磁性スリーブ１
１０との相対的な軸線方向変位の調整が可能となる。一
方、この調整は、電機子キャップ１８０の頂面１２１に
対する極部品端部領域１１３の底面１１２の軸線方向空
隙の分離を制御する。

磁性スリーブ１１０は更に、電機子キャップ１８０の面
１２１に直接に隣接する分流磁性領域を形成するため、
端部領域１２５で先細になっている先細端部領域１２５
は、吊ばね８０Ｔの頂面の外方環状部分に当接しその底
面がチューブ１００の内部環状口部１２７に截るように
非磁性チューブ１００に挿入された非磁性材（例えばス
テンレスりでできた環状スリーブ又はリング１９０で終
っている。

電機子６０の平坦部６９の頂面１３１に対してほぼ円板
状の電機子キャップ１８０（第１３図に示す）が隣接し
、該キャップは、位置決めねじ７０が電機子キャップ１
８０と電機子６ｏに完全に挿入されたときに吊ばね８０
Ｔがそれらの間に捕えられるように位置決めねじ７０の
頭部６２を収容するための中央円筒段付孔部１３３を有
し、ねじ頭部の頂部は面１３１と同一平面である。電機
子キャップ１８０と１ｔｔａ子６０は、各々、第２１図
を１４して後で説明するように、ばね８０Ｔを撓ませる
ことができる環状空隙すなわち変位領域１３８を形成す
るため、互いに向い合う環状凹部１４１及び１４３を有
している。この環状撓み領＠１３８は、ばｂ８０Ｂｈｓ
４ンサ−）９０と基部５０の表面領域８３との間に捕え
られている、ポペットホルダ１７に隣接した基部５ｏ内
の領域８８と同様である。前に簡単に説明したように、
一対の薄（て可撓性を有する支持ば７″１８０Ｂと８０
Ｔを使用することにより、電機子６ｏは、従来の摩擦ベ
アリングを用いる必要なしに周囲の励起コイル内にうま
く支持され、それによって、ヒステリシス問題も、移動
自在電機子が概ねコイル孔の高磁束密度領域の外方で支
持されている上述の特許の設計に用いたような磁場励起
回路を高める永久磁石の必要性も実質的に取り除かれる
。

中空円筒極部品１６０の端部領域１１３は、Ｔ形非磁性
ばね保持器２００（第１２図に示す）の中央脚１５１が
貫通するための円筒開口部１４５を有している。ばね保
持器２００の上部板状部１５３は、螺線圧縮ばね２１０
の内部円筒領域１６１内に嵌まるように寸法決めされた
円形平坦部１５５を有している。ばね保持器２００の中
央脚部１５１の長さは、極部品１６０の領域１１３とば
ね保持器２００のＴ形部１５３どの分離１６５を形成す
る１脚部１５１は、位置決めねじ７０の頭部６２の凹部
１６３との機械的係合を容易にするため、曲がった底部
すなわち端部１５７を有している。

中実調整ねじ１７０は、極部品１６０の内部円筒ねじ切
り部１７３とねじ係合する、雄ねじ付き円筒壁部１７１
を有している。調整ねじ１７０の下面１７５は、ほぼ円
板状の上部ばね保持器２２０（第２０図に示す）の上面
１８１に隣接し、該保持器の直径の小さい下部円形平坦
部１８３は圧縮ばね２１０の中空円筒内部内に嵌まるよ
うに寸法決めされているので、上部ばね保持器２２０は
ばね２１０と機械的に係合し、下部ばね保持器２００と
ともに圧縮ばね２１０を両者の間に捕える。

極部品１６０及びそれに関連して機械的に連結されたソ
レノイドユニット２０の部品は、極部品１６０の雄ねじ
付き円筒壁１１１と係合しかつコイルカバーキャップ１
５０と摩擦係合するロックナツト２３０によって固定さ
れる。

各スプリング８０Ｔ及び８０Ｂが電機子６ｏの端面に係
合し電機子６０をソレノイドユニット２０内に軸線移動
自在に支持する方法を、ばね８０Ｔ及び８０Ｂの一方の
形状の頂部すなわち平面図を示しかつ電機子６０の端部
位置での各スロットとばねとの係合を示した第２１図を
参照して説明する。第２１図に示すように、各ばねは、
電機子６０の孔６５と一致する内部開口部３３５を有す
る中央環状ハブ３０４がら延びる３つのスポーク３０１
．３０２及び３０３から成る。スポーク３０１．３０２
及び３０３は電機子円筒６０の端部平坦部６８及び６９
のスロット３３１．３３２及び３３３内に各々補えられ
かつ固定されている。各スポークの外方位置から環状セ
グメント３４１．３４２及び３４３が各々延びている。

環状セグメント３４１はタブ３６１により外方連続リン
グ３６５に接続されている。同様に、環状セグメント３
４２はタブ３６２により、環状セグメント３４３はタブ
３６３により連続リング３６５に接続されている。環状
開口部すなわち可撓性領域３５１．３５２及び３５３は
各々、弧状セグメント３４１．３４２及び３４３の各々
を外方リング３６５から分離する。環状セグメント３４
１はタブ３７１によりスポーク３０１に連結されている
。同様に環状セグメント３４２はタブ３７２によりスポ
ーク３０２に、環状セグメント３４３はタブ３７３によ
りスポーク３０３に連結されている。電機子６０の端部
平坦位置６８及び６９の各直径は環状セグメント３４１
．３４２及び３４３の直径よりも小さいので、電機子６
０と支持ばねの環状セグメント３４１．３４２及び３４
３との間に環状分離領域３８１．３８２及び３８３が各
々存在する。

各ばね８０Ｔ及び８０Ｂによって生ずる可撓性支持機能
を示すため、軸線Ａに沿って電機子６゜に力を加えｔ種
子を第２１図の図心のＸ軸方向に示すように同図の方向
に移動させることを考える。電機子を図の方向に移動さ
せる力はスポーク３０１．３０２及び３０３（７）各端
部のタブ３７１．３７２．３７３を軸線方向変位に平行
にかつ同図の紙面方向に移動させるであろう。この力は
、各弧状セグメント３４１．３４２及び３４３を、弧状
又は円周セグメントに沿って片方で支持されたタブ３６
１．３６２及び３６３がら、電機子６０の円筒側壁を囲
む可撓性領域内で撓ませる。支持ばね部材８０Ｔ及び８
０Ｂの可撓性と円周上に片方支持された形状のため、ヒ
ステリシスを発生させるベアリングを使用することなく
、Ｗ種子６０の可撓性支持をソレノイドユニット２０の
円筒中空内に挿入することができ、その結果、電機子は
コイル２ｏによって生ずる磁場と磁気的に密接な連結を
する。前述したように、本発明のこの特徴は、前に参照
した特許の形状を上回る顕著な利点を提供し、該特許で
は、磁場発生回路の一部として永久磁石を必要とし、円
板状電機子部材を使用する必要性のために使用すべきば
ね支持機構をコイル内に挿入することができないがコイ
ルの端部の外方及び端部で保持しなければならず、ソレ
ノイドの磁束との磁気相互作用が実質的に減少し、永久
磁石の使用が必要になる。

ソレノイドユニットの各部品の組立は、第２２図乃至２
８図を参照して以下に概略を示す順序で行うのが好まし
い。

第２２図に示すように、電機子６０用の支持部品は、支
持ばね８０Ｔ及び８０Ｂの各々の３つのスポークアーム
を、電機子６ｏの底部及び頂部平坦位置のスロット内に
ろう付けすることにより組み立てることから始める。ｔ
ｅｌ子６０の両側のスロットに支持ばね８０Ｔ及び８０
Ｂが接着されると、ばね８０Ｔの頂面は電機子の頂面１
３１と同一平面になり、ばね８０Ｂの頂面ば’Ｔ４ｔｌ
ｌｔ子の底面６７と同一平面になる６次に、電機子キャ
ップ１８０をｔｔａ子６０の頂面に配雪しねじ７ｏを電
機子キャップの中央開口部１３３と電機子６ｏの孔６５
に貫通させて挿入し、ねじ７０の頭部６２の頂面を電機
子キャップ１８０の頂面１２１と同一の平面にする。こ
の同一平面形状では、位置決めねじ７０のねじ付き端部
６４が電機子６０の底面６７を越えて突き出る。ここで
、位置決めねじ７０の頭部６２を、電機子キャップ１８
０と同一平面に取り付けた所定の位置にろう付けするの
が好ましい。

次に第２３図に示すように、第２２図で組み立てた部品
を非磁性チューブ１００の中に挿入して、ばね８０Ｔの
外方環状リング部３６５を、チューブ１００の内部環状
口部１２７と同一の平面にする。次に、ステンレス鋼リ
ング１９０をチューブ１００の中に挿入して、内部円筒
壁９゜内でかっばね８０Ｔの外方環状リング部３６５の
上にきちんと捕える０次いで、ばね８０Ｔの外方環状部
３６５とリング１９０をチューブ１００に接着する。こ
の取付は形状では、電機子６ｏはばね８０Ｔによりチュ
ーブ１００内に吊り下げられ、ばね８０Ｔは、第２１図
に示すように、弧状セグメント３４１．３４２及び３４
３による前述の分割された円周片持ち可撓性部材を形成
する。

次いで、第２３図に示す組立体電磁性鋼インサー）−９
０の凹部９２の中に挿入し、チューブ１００とインサー
ト９０をろう付けする。

次に、第２５図に示すように、下方吊ばね８０Ｂを電機
子６０に連結してばねのスポークをスロット７１に収容
し、スポークをスロットにろう付けしてばねの外方環状
リング部３６５をインサート９０の凹部８４に接着する
。この形状では、電機子６０はばね８０Ｔ及び８０Ｂに
より両端で支持され、第２１図を参照して前述したよう
に、各ばねの片持ち環状セグメント３４１．３４２及び
３４３により、軸線方向に撓むことができる。ここでポ
ペットホルダ１７は位置決めねじ７０にねじ込まれ、電
機子６０の底面に接着される。

次に、第２６図に示すように、第２５図で組み立てられ
た部品を基部５０の内部段付円筒孔の中に挿入し、イン
サート９０の外方環状面７９を基部５０の頂部ステップ
８１に載せ、その位置で２つのユニットを相互に接着す
る。インサート９゜の底面８２と基部５ｏの孔の段付部
分とを釘に接着してもよい。

電機子を基部５０に取り付けたので、今度は、極部品を
第２７図に示すように組み立てる。詳細には、下方ばね
保持器２００を極部品１６０の開口部１４５に通して挿
入し、圧縮ばね２１０を下方ばね保持器２．００の上面
の所定位置に落し込み、上方ばね保持器２２０をばねの
頂部の中に挿入する。次いで、極部品１６０を、極部品
領域１１３がスリーブ１１０の分流領域１２３の先細部
１２５から所定の（変位測定）距離にくるまで、磁性ス
リーブ１１０の内部ねじ切り孔の中にねじ込む。

次に、極部品１６０を非磁性チューブ１００に挿入して
先細部１２５の終端をリング１９０に接触させる。磁性
スリーブ１１０の先細端部１２５の長さはリング１９０
の頂部とチューブ１ｏｏの頂部との距離よりもわずかに
長いので、チューブ１００に挿入したときに、磁性スリ
ーブ１１０は常に先細領域１２５をリング１９０で終ら
せ、それによって電機子キャップ１８０の直近で終らせ
るであろう、スリーブ１１０はチューブ１００にろう付
けされるのが好ましく、それによって、２つの円筒部品
が互いに固定され電磁コイル１３０の取付用支持シリン
ダを形成する。

次いで、コイル１３０電磁性スリーブ１１０とステンレ
ス鋼チューブ１００とから成る内部チューブユニットの
周囲に配置し、コイルカバー１４０及びコイルカバーキ
ャップ１５０を基部５０に取り付ける（接着する）。次
に、調整ねじ１７０が上方ばね保持器２２０に接触する
まで該ねじを極部品１６０の内部孔部の中にねじ込む。

この形状において、第２８図に示すように、ソレノイド
ユニットの全ての部品を軸線Ａに整合させ下方ばね保持
器２００を位置決めねじ７０の頂部の凹部に押圧する。

ロックナツト２３０を極部品１６０の外方円筒部の上に
ねじ込みユニットを互いに固定する。調整ねじ１７０を
極部品１６０のねじ付き孔内で（時計回り又は反時計回
りに）回転することにより、所定のばねの付勢力を電機
子６０にかける。

バルブユニット１０を第２９図に示すように組み立てる
。詳細には、０−リング２６を所定位置に配置して、チ
ューブ状インサート１４を、バルブシート１３の上方円
筒部４０の内部チャンバ２５に貫通させ、下方円筒部３
０の内孔２２にきちんと嵌まってそこに保持されるまで
、該内孔２２に挿入する。ダイヤフラム１８をポペット
ホルダ１７と基部５０に固定し、その内部で、ポペット
ホルダ１７の内孔４９にねじ込まれるポペット１６によ
り捕える。次に、スペーサ１５を基部５０内の所定位置
にろう付けする。０−リング３７を所定位置に配置して
、バルブシート１３の上方円筒部４０を、スペーサ１５
とバルブシート１３の上方円筒部４０が互いに同一平面
となって密封されるように、基部５０の雄ねじ付き壁内
にねじ込む。ユニットの組立はこれで完了する。

前に指摘したように、本発明のソレノイド組立体の形状
の特徴の一つは、ｉｆ機種子極部品組立体の形状により
達成される、厳密な作動比例特性（印加されたコイルの
励起に対する電機子の変位／応力）である。この特徴は
第３０図及び第３１図に示す特徴で比較され、各々、先
細分流設計でない場合の、軸線方向空隙に対する印加電
磁力及び印加コイル電流に対する電機子変位の関係を示
している。

どんなソレノイドでも磁束が通過しなければならない２
つの空隙が存在する。これらの空隙の一つは、半径方向
空隙であり、電機子の軸線方向位置にかかわらず一定で
ある。前述のエベレットの特許筒°３３２号で説明され
た形状では、半径方向空隙は、励起巻線の近傍外方のス
ロットすなわち空隙により、ソレノイドの端部に形成さ
れる。

本発明では、半径方向空隙９７は、電機子６０の円筒側
壁９６と磁性インサート９０の内部円筒側壁９５との間
に形成される。ｉｉ機壬子６０軸線Ａに沿って配置され
ているので電機子６０の位置にかかわらず、半径方向空
隙の寸法は変化しない。

前述のエベレットの形状では、制御する空隙は、ソレノ
イドの外側にある一対のばねにより支持されるＴ上円板
状電機子と、ソレノイドの中央円筒孔を貫通する内部電
機子との間に形成されている。ソレノイド内の形状と磁
場の関係のため、空隙に対する力の関係及び電流変化に
対する電機子変位は、典型的には第３０図及び第３１図
に示す非線形特性に従う。前述のエベレット特許で説明
されているソレノイド構造では、非線形に対する補償は
、ソレノイドの端部の外方に位置する補完的に作動する
ばね機構によって達成される０円板状の電機子と支持ば
ね機構という特殊形状の結果として、エベレットのソレ
ノイドは十分な線形作動を達成することができる。しか
しながら、これを達成するには、エベレットのソレノイ
ドは、ｉｉ磯子がソレノイドの遠方端部に取り付けられ
ほとんどの場合ソレノイドにより発生する磁場が最大磁
束密度となる領域（コイル巻線内部）から実質的に隔て
られているため、コイルで発生する磁場の補助手段とし
ての永久磁石が必要になる。

一方、本発明によれば、薄くて可撓性を有する片持ち吊
ばねの形状により、電機子を、発生磁束密度が最大とな
るコイル巻線のコア部分内にほぼ支持することが可能と
なり、これにより、永久磁石が不要になる。更に、極部
品を、軸線方向空隙９７に隣接する付加的な半径方向空
隙連結領域として先細分流部１２３を有するように形成
することにより、第３０図に示した従来の空隙に対する
力の非線形特性が改善され、空隙に対する力特性がほぼ
平らになる比例範囲ＰＺを含む、第３２図に示した関係
となる。圧縮ばね２１０の線形ばね特性が空隙対力特性
の比例範囲ＰＺに（電気回路負荷ラインと同様に）重ね
られると、電流の漸次変化（ｉ、、１２、ｉｌ、・・・
・）に対し、電機子の力と変位はこれに対応して変化し
、電機子の変位は、第３３図の特性に示すように、印加
電流に正比例する。

第３２図に示す空隙対力持性の比例範囲Ｐｚ内の平坦特
性は単純な数学的表現から説明するには複雑であるが、
比例領域の大きさは、極部品の磁性材料の透磁率及び、
第３４図に概略を示したように、電機子組立体と極部品
との間の軸線方向空隙１６５に隣接する先細部１２３の
角度Ｂを含む多くの要因に依存することがわかっている
。実際は、先細部１２３により、普通ならば軸線方向空
隙１６５を横切って完全に軸線方向に向かう磁束の一部
を、電機子と極部品との間の補助的な半径方向空隙を結
ぶ磁束経路を横切って半径方向に差し向けるすなわち分
流させる。先細部１２３の厚さの変化（分流領域１２３
の断面とテーパの変化）により、磁性スリーブは調節可
能なバイパス領域すなわち磁束分流領域を形成し、該領
域は、第３０図の空隙対力持性を、第３２図に示す平坦
な比例範囲が含まれるように改善する。

第３２図に示した関係を正確な表現で解析的に導くのは
複雑であるが、加λた力と軸線方向空隙の関係について
第３０図に示した特性曲線を、分流領域が補助的な半径
方向磁束経路の形成を行う、軸線方向空隙の位置で分離
したものと考えることができる。空隙対力特性曲線の分
離（１１区間Ｓ１及びＳ２の部分でほぼ平坦な領域を占
める中間比例範囲ＰＺを形成するが、分流領域について
は、互いに結合したときに第３０図に示す特性になるで
あろう。

前述の説明から理解できるように、前述したような従来
のソレノイドバルブ制御機構のヒステリシスもハードウ
ェア組立と製造の複雑さも、新規でかつ改善された直線
運動比例ソレノイド組立体により克服され、該組立体で
は、移動自在な電機子が、ヒステリシスを発生するベア
リングを用しすることなく、発生した電磁場内で密接に
連結され（それによって永久磁石が不要となるように）
、周囲の励起コイル内でうまく支持され、移動自在電機
子により与えられる力は、電機子と隣接する磁極部品と
の間の（所定範囲の）軸線方向空隙の大きさにかかわら
ずほぼ一定である。更に、軸線方向空隙に隣接する補助
的な半径方同極部品領域により、電機子に与えられる力
は、電機子と隣接する磁極部品との間の（所定範囲の）
軸線方向空隙の大きさにかかわらずほぼ一定である。

本発明による実施例を示しかつ説明してきたが、本発明
はそれに限定されるものではな（、当業者に知られてい
る多くの変更や改良が可能であることを理解すべきであ
り、それゆえ、ここに示しかつ説明した詳細に限定する
ことを望んではおらず、当業者に明らかな全ての変更や
改良を包含することを意図している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施した、組み立てられた比例電気
−空気ソレノイドバルブ機構の縦断面図である。第２図及び第３図は、各々、バルブシートの底面図及び
縦断面図である。第４図は、チューブ状インサートの断面図である。第５図は、ポペットの形状の断面図である。第６図は、バルブシートスペーサの形状の断面図である
。第７図は、ソレノイド基部の形状の断面図である。第８図は、Ｔ形ポペットホルダ１７の断面図である。第９図及び第１０図は、各々、電機子の断面図及び斜視
図である。第１１図は、位置決めねじの断面図である。第１２図は、Ｔ形ばね保持器の断面図である。第１３図は、円板状電機子キャップの断面図である。第１４図は、磁性インサートの断面図である。第１５図は、非磁性インサートの断面図である。第１６図は、円筒スリーブの断面図である。第１７図は、円筒コイルカバーの断面図である。第１８図は、円筒極部品の断面図である。第１９図は、中実磁性調節ねじの断面図である。第２０図は、上方ばね保持器の断面図である。第２１図は、吊ばねの形状の平面図である。第２２図乃至第２８図は、第１図のソレノイドユニット
の各部品の組立順序を示した略図である。第２９図は、バルブユニットの組立図である。第３０図及び第３１図は、各々、従来技術における軸線
方向空隙に対する電機子に加えられた力の関係と、印加
コイル電流に対するｔｍ子変位の関係を示す図である。第３２図は、本発明の比例ソレノイド組立体によって得
られかつほぼ平坦な比例範興を有する空隙対力持性を示
す図である。第３３図は、本発明のソレノイド組立体で生ずる電機子
変位と印加電流との間の線形性を示す特性図である。第３４図は、極部品の先細分流領域が、軸線方向空隙磁
束の一部を、補助的半径方向空隙を渡る磁束経路を半径
方向に横切るように変更させる様子を示した略図である
。１０　・　・　・　・　・１１　・　・　・　・　・１２　・　・　・　・　・１３　・　・　・　・　・１４　・　・　・　・　・１６　・　・　・　・　・ｌ　７　・　・　・　・　・２０　・　・　・　・　・２５　・　・　・　・　・バルブユニット、バルブ入口、バルブ出口、バルブシート、チューブ形インサートポペット、ポペットホルダ、ソレノイドユニット、内部チャンバ、６０・・・・・・電機子、７０・・・−・・位置決めねし、８０Ｂ、８０Ｔ・吊ばね、９０・・　・・・磁性インサート。１００・・・・・非磁性チューブ、１１０・・・・・磁性スリーブ、１２３・・・・・分流領域、１３０・・・・・コイル、１６０・・・・・極部品、１７０・・・・・調整ねじ。Ｒ廼　□ 瞑

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁場を発生させるための、縦軸線及び該縦軸線と
同軸の孔をもつ電磁コイルを有し、かつ、前記磁場の磁
束経路を形成するため、磁性材料を含むハウジングと、前記電磁コイルの前記孔内に配置された磁極部品と、磁性材料でできた移動自在電機子組立体と、軸線方向空隙が前記電機子組立体の第１の部分と前記磁
極部品との間に形成されかつ半径方向空隙が前記電機子
組立体の第２の部分と前記ハウジングの第１の部分との
間に形成されるように、前記移動自在電機子を、前記電
磁コイル内で軸線移動可能に前記磁極部品の一端の近傍
の前記孔内に支持するための前記孔内の吊ばね手段と、前記電磁コイルへの電流の印加により前記移動自在電機
子に与えられる力を、前記軸線方向空隙の所定範囲内の
変動における前記軸線方向空隙の大きさにかかわらず、
ほぼ一定にするための手段とから成る直線運動比例ソレノイド装置。
（２）前記吊ばね手段は、外方リング部と、前記外方リ
ング部から隔てられかつ片持ち形式で前記外方リング部
に取付けられている複数の環状リング部と、前記環状リ
ング部に取付けられている内部部分とから成るばね部材
を有し、前記内部部分は前記電機子組立体に取付けられ
、前記外方リング部は前記孔内に固定して配置されてい
ることを特徴とする請求項（１）に記載のソレノイド装
置。
（３）前記力をほぼ一定にする手段は、前記電機子と前
記極部品を通って前記軸線方向に流れる磁束の一部を、
前記軸線方向空隙を実質的に迂回する磁気抵抗の低い磁
束経路に差し向けるための手段から成ることを特徴とす
る請求項（１）に記載のソレノイド装置。
（４）前記磁極部品は、前記軸線方向空隙により前記電
機子組立体から隔てられている第１の極部品領域を有し
、前記力をほぼ一定にする手段は前記軸線方向空隙の近
傍の第２の極部品領域から成ることを特徴とする請求項
（３）に記載のソレノイド装置。
（５）前記吊ばね手段は、外方リング部と、前記外方リ
ング部から隔てられかつ片持ち形式で前記外方リング部
に取付けられている複数の環状リング部と、前記環状リ
ング部に取付けられている内部部分とから成るばね部材
を有し、前記内部部分は前記電機子組立体に取付けられ
、前記外方リング部は前記孔内に固定して配置されてい
ることを特徴とする請求項（４）に記載のソレノイド装
置。
（６）前記第２の極部品領域は前記縦軸線方向に変化す
る厚さを有することを特徴とする請求項（５）に記載の
ソレノイド装置。
（７）前記第２の極部品領域は、前記電機子組立体の移
動方向に対して横方向の第３の空隙により、前記第１の
極部品領域から隔てられていることを特徴とする請求項
（６）に記載のソレノイド装置。
（８）前記電機子組立体はほぼ円筒形をなし、前記ハウ
ジングは、前記電機子組立体が軸線移動できるように支
持される第１のほぼ円筒形の空洞を有する基部を有し、
前記空洞は、前記ハウジングの前記第１の部分に対応し
て磁性材料を含みかつ前記半径方向空隙を形成するため
前記電機子組立体の第１の円筒部から隔てられている第
１の円筒側壁部を有することを特徴とする請求項（３）
に記載のソレノイド装置。
（９）更に、前記第１の空洞の前記第１の円筒側壁から
前記磁性極部品に延びかつ前記磁性極部品に連結されて
いる非磁性材料でできたほぼ円筒形の部材を有し、前記
吊ばね手段は、各々前記非磁性材料でできた部材及び前
記基礎部材により支持されそれによって前記電機子部材
を前記非磁性材料部材及び前記第１の空洞内で軸線移動
可能に支持する一対の吊ばねから成ることを特徴とする
請求項（８）に記載のソレノイド装置。
（１０）前記磁極部品は、前記軸線方向空隙により前記
電機子組立体の端部領域から隔てられている第１のほぼ
円筒形の極部品領域と、前記軸線方向空隙の近傍の前記
磁束分流領域に対応する第２のほぼ円筒形の極部品領域
とを有することを特徴とする請求項（９）に記載のソレ
ノイド装置。
（１１）前記電機子組立体は磁性材料でできたほぼ中実
のシリンダを有し、前記吊ばね手段は、各々前記中実シ
リンダの軸線方向で隔てられた別々の部分に連結されか
つ前記非磁性部材及び前記ハウジングにより保持されて
いることを特徴とする請求項（８）に記載のソレノイド
装置。
（１２）前記吊ばね手段は、外方リング部と、前記外方
リング部から隔てられかつ片持ち形式で前記外方リング
部に取付けられている複数の環状リング部と、前記環状
リング部に取付けられている内部部分とから成り、前記
内部部分は磁性材料でできた前記ほぼ中実のシリンダに
取付けられ、前記外方リング部は非磁性材料でできた前
記部材の一つ及び前記ハウジングに連結されていること
を特徴とする請求項（１１）に記載のソレノイド装置。
（１３）前記磁性極部品に連結されていて、制御可能な
軸力を前記電機子組立体に与えるための調節自在ばね付
勢手段をさらに有することを特徴とする請求項（１１）
に記載のソレノイド装置。
（１４）前記調節自在ばね付勢手段は、圧縮ばね部材と
、前記圧縮ばね部材を前記電機子組立体に機械的に連結
するための手段と、前記圧縮ばね部材と前記磁極部品と
の間に連結されていて、前記圧縮ばね部材を調節自在に
圧縮し前記圧縮ばね部材に前記電機子組立体へ前記調節
自在軸力を連結させるための手段とから成ることを特徴
とする請求項（１３）に記載のソレノイド装置。
（１５）更に、入口と、出口と、前記入口及び出口の間
を連結しかつ前記入口と前記出口の間の流体連続性を前
記電磁コイルへの電流の印加に応答した前記電機子組立
体の移動により制御するため、前記電機子組立体に連結
されているバルブ手段とを有する流体バルブ組立体を有
することを特徴とする請求項（１）に記載のソレノイド
装置。
（１６）前記バルブ手段は、前記入口及び出口が連結さ
れているチャンバと、前記電機子組立体に取付けられた
ポペットと、第１の端部が前記チャンバから前記出口に
向かって延び第２の端部が第１の軸線方向の前記電機子
組立体の移動により接近する前記ポペットに応答して前
記ポペットにより閉じられかつ第２の軸線方向の前記電
機子の移動により遠ざかる前記ポペットに応答して前記
ポペットにより開かれるように、前記ポペットの近傍に
配置されているチューブ部材とから成ることを特徴とす
る請求項（１５）に記載のソレノイド装置。
（１７）前記バルブ手段は更に、前記ポペットが前記チ
ューブの前記第２の端部に接近したとき、前記チューブ
の第２の端部が前記ポペットにより密封係合されるよう
に、前記チューブを前記ポペットに整合させるための手
段を有することを特徴とする請求項（１６）に記載のソ
レノイド装置。
（１８）前記チューブ整合手段は、前記チューブの前記
第２の端部への前記ポペットの初期接近に応答して、前
記ポペットに対する前記チューブの整合状況を形成して
固定するための手段から成ることを特徴とする請求項（
１７）に記載のソレノイド装置。
（１９）磁場を発生させるための、縦軸線をもつ電磁コ
イルを有し、かつ、前記磁場の磁束経路を形成するため
、磁性材料を含むハウジングと、前記電磁コイルの軸線
に沿って配置された磁極部品と、前記電機子組立体の移動方向に対して横方向の第１の空
隙が前記電機子組立体の第１の部分と前記ハウジングの
第１の部分との間に形成され、前記電機子組立体の移動
方向に平行な第２の空隙が前記電機子組立体の第２の部
分と前記磁極部品の第１の部分との間に形成されるよう
に、前記電磁コイル内でかつ前記電磁コイルの軸線の方
向に移動できるように支持された磁性材料でできた移動
自在電機子組立体と、前記移動自在電機子組立体の軸線方向に隔てられた別々
の部分に連結され前記ハウジングに保持されていて、前
記電機子組立体を前記電磁コイル内で軸線方向移動がで
きるように支持するための一対の吊ばね部材とを含み、
該吊ばね手段は、外方リング部と、前記外方リング部か
ら隔てられかつ片持ち形式で前記外方リング部に取付け
られている複数の環状リング部と、前記環状リング部に
取付けられている内部部分とから成り、前記内部部分は
前記電機子組立体に取付けられ、前記外方リング部は前
記ハウジングに連結されている、直線運動比例ソレノイド装置。
（２０）前記磁極部品は、前記第２の空隙により前記電
機子組立体から隔てられている第１の極部品領域と、前
記電機子と前記極部品の間の磁束を分流させるべく、磁
束分流経路を形成するための、前記第２の空隙の近傍の
第２の極部品領域とを有することを特徴とする請求項（
１９）に記載のソレノイド装置。
（２１）縦孔を有する電磁コイルを収容し該コイルによ
り生ずる磁場のための磁束経路を形成するため磁性材料
を含む円筒ハウジングと、前記孔内に配置されたほぼ円
筒形の磁極部品と、一対の吊ばねによりコイルの縦軸線
に沿って移動できるように前記孔内に支持された、磁性
材料でできた移動自在電機子組立体とから成り、前記ば
ねの一方は、軸線方向空隙が前記極部品と前記電機子と
の間に形成される前記磁極部品の一方の端部の近傍の孔
内に配置され、前記ばねの他方は、前記電機子と前記ハ
ウジングとの間に形成される半径方向空隙の近傍の前記
ハウジング内に配置され、前記極部品は、前記孔に沿っ
て通る磁束の一部を分流させ、それによって電磁コイル
への電流印加により前記移動自在電機子に与えられる力
を、所定範囲の前記軸線方向空隙の変動における前記軸
線方向空隙の大きさにかかわらずほぼ一定にさせるため
、前記軸線方向空隙の近傍の磁束分流領域を有する直線
運動比例ソレノイド組立体。
（２２）前記吊ばね手段は、外方リング部と、前記外方
リング部から隔てられかつ片持ち形式で前記外方リング
部に取付けられている複数の環状リング部と、前記環状
リング部に取付けられている内部部分とから成り、前記
内部部分は前記電機子組立体に取付けられ、前記外方リ
ング部は前記孔内に固定して配置されているばね部材を
有することを特徴とする請求項（２１）に記載のソレノ
イド装置。