JPH04311007A - 双安定性電磁弁により制御されて固有媒体で作動する液状および気体状の媒体用サーボ弁 - Google Patents
双安定性電磁弁により制御されて固有媒体で作動する液状および気体状の媒体用サーボ弁Info
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- JPH04311007A JPH04311007A JP4020223A JP2022392A JPH04311007A JP H04311007 A JPH04311007 A JP H04311007A JP 4020223 A JP4020223 A JP 4020223A JP 2022392 A JP2022392 A JP 2022392A JP H04311007 A JPH04311007 A JP H04311007A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
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- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特許請求の範囲の請求
項１の上位概念に記載の双安定性電磁弁により制御され
て固有媒体で作動する液状および気体状の媒体用サーボ
弁に関する。
項１の上位概念に記載の双安定性電磁弁により制御され
て固有媒体で作動する液状および気体状の媒体用サーボ
弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような弁は例えばドイツ連邦共和国
特許公告第３８ ２２ ８３０号公報から知られて
いる。サーボ制御のために双安定性の電磁弁を使用する
ことは色々な実施例で知られており、可能な限り僅かな
リネルギー使用で作動可能であり、かつ例えば信号発生
を準備することなく結合部からの直接的な制御が可能で
あり、かつ電磁石コイルと保磁子に熱が発生し加熱され
ることがないと言う利点を有している。大抵の場合、電
磁弁の双安定性の機能は、永久磁石によって左右される
ばねよって達せられる。また、永久磁石を組込むことな
く構成された電磁弁も知られている。これらの電磁弁の
双安定性の機能は磁石系内に比較的硬質の磁気材料を使
用することによって達せられる。この硬質の磁気材料の
保磁力（Ｋｏｅｒｚｉ−ｔｉｖｆｅｌｄｓｔａｅｒｋｅ
） は短時間に−電磁石コイルの極化に応じて−０の値
になるか或いは増幅され、従って電磁弁の保磁子は極面
に引付けられるか或いは引取付けられず復帰ばねの作用
により離れる。液力技術の分野にあっては、永久磁石の
省略をもって、このような弁が媒体内のフエライト性の
浮遊粒子のための磁化欠如と見做されない。
特許公告第３８ ２２ ８３０号公報から知られて
いる。サーボ制御のために双安定性の電磁弁を使用する
ことは色々な実施例で知られており、可能な限り僅かな
リネルギー使用で作動可能であり、かつ例えば信号発生
を準備することなく結合部からの直接的な制御が可能で
あり、かつ電磁石コイルと保磁子に熱が発生し加熱され
ることがないと言う利点を有している。大抵の場合、電
磁弁の双安定性の機能は、永久磁石によって左右される
ばねよって達せられる。また、永久磁石を組込むことな
く構成された電磁弁も知られている。これらの電磁弁の
双安定性の機能は磁石系内に比較的硬質の磁気材料を使
用することによって達せられる。この硬質の磁気材料の
保磁力（Ｋｏｅｒｚｉ−ｔｉｖｆｅｌｄｓｔａｅｒｋｅ
） は短時間に−電磁石コイルの極化に応じて−０の値
になるか或いは増幅され、従って電磁弁の保磁子は極面
に引付けられるか或いは引取付けられず復帰ばねの作用
により離れる。液力技術の分野にあっては、永久磁石の
省略をもって、このような弁が媒体内のフエライト性の
浮遊粒子のための磁化欠如と見做されない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、構造が極めて簡単であるにもかかわらず電気的な
制御効率を更に低下させることが可能であり、従って双
安定性の電磁弁を制御するためにバッテリーから給電さ
れる制御装置を使用することが可能であるように構成さ
れた、特許請求の範囲の請求項１の上位概念に記載した
構造様式のサーボ弁を提供することである。
題は、構造が極めて簡単であるにもかかわらず電気的な
制御効率を更に低下させることが可能であり、従って双
安定性の電磁弁を制御するためにバッテリーから給電さ
れる制御装置を使用することが可能であるように構成さ
れた、特許請求の範囲の請求項１の上位概念に記載した
構造様式のサーボ弁を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
り、案内管内を自由に摺動可能な保磁子並びに頭部とヨ
ークとが軟磁鉄材料から成り、保磁子の重量が軟磁鉄材
料の保磁力によって定まる磁石系の保持力に適合されて
いることにより解決される。
り、案内管内を自由に摺動可能な保磁子並びに頭部とヨ
ークとが軟磁鉄材料から成り、保磁子の重量が軟磁鉄材
料の保磁力によって定まる磁石系の保持力に適合されて
いることにより解決される。
【０００５】本発明による他の有利な構成は、特許請求
の範囲の請求項２から９に記載した。
の範囲の請求項２から９に記載した。
【０００６】本発明の基本思想は、双安定性の電磁弁の
磁石系内に軟磁化材料を使用し、僅かな保磁力を得るた
めの軟磁化材料の磁気的な極変換を極めて僅かな電気的
な出力の制御パルスで十分に行い得るように構成するこ
とにでる。しかし、このように僅かな保磁力により、保
磁子は復帰ばねの力に抗して磁石極に保持されることは
不可能である。従って復帰ばねの使用は断念し、閉じパ
ルスにより保磁力が０の値になった際、この保磁子がそ
の自重により落下するように保磁子の重量が保持力に適
合されている。この構成の結果、電磁弁の組込み位置が
或る限界内で定まる。しかし、このような保持力への保
磁子重量の適合は、サーボ弁の内蔵方向が磁石系の縦軸
線と垂直線間の３０°までの角度でによって可能である
ことが分かった。
磁石系内に軟磁化材料を使用し、僅かな保磁力を得るた
めの軟磁化材料の磁気的な極変換を極めて僅かな電気的
な出力の制御パルスで十分に行い得るように構成するこ
とにでる。しかし、このように僅かな保磁力により、保
磁子は復帰ばねの力に抗して磁石極に保持されることは
不可能である。従って復帰ばねの使用は断念し、閉じパ
ルスにより保磁力が０の値になった際、この保磁子がそ
の自重により落下するように保磁子の重量が保持力に適
合されている。この構成の結果、電磁弁の組込み位置が
或る限界内で定まる。しかし、このような保持力への保
磁子重量の適合は、サーボ弁の内蔵方向が磁石系の縦軸
線と垂直線間の３０°までの角度でによって可能である
ことが分かった。
【０００７】本発明はまた、双安定性の電磁弁のための
開きパルスと閉じパルスによる本発明によるサーボ弁の
作動態様とこの開きパルスと閉じパルスを発生させるた
めの電磁弁が接続される電気的な制御装置をも包含する
。
開きパルスと閉じパルスによる本発明によるサーボ弁の
作動態様とこの開きパルスと閉じパルスを発生させるた
めの電磁弁が接続される電気的な制御装置をも包含する
。
【０００８】サーボ弁を始動および停止させるための開
きパルスと閉じパルスは、保磁子が閉じパルスにより離
された際磁石系の新たな磁化−これにより保磁子による
再引付けが誘起される−が行われないように、所定の比
率で異なっていなければならない。開きパルスの閉じパ
ルスに対する出力比率が本質的に３：１〜５：１である
のが有利であることが分かった。即ち、停止には保磁子
の引付けに使用されなければならない電気的な出力の１
／３〜１／５の出力を必要とするに過ぎない。作動態様
のこの様式は、たとえ開き作動相にあって電流が欠如し
ている場合でも弁が閉じることが可能でなければならな
いと言う付加的な要件を高める場合、安全性の観点から
も有利である。
きパルスと閉じパルスは、保磁子が閉じパルスにより離
された際磁石系の新たな磁化−これにより保磁子による
再引付けが誘起される−が行われないように、所定の比
率で異なっていなければならない。開きパルスの閉じパ
ルスに対する出力比率が本質的に３：１〜５：１である
のが有利であることが分かった。即ち、停止には保磁子
の引付けに使用されなければならない電気的な出力の１
／３〜１／５の出力を必要とするに過ぎない。作動態様
のこの様式は、たとえ開き作動相にあって電流が欠如し
ている場合でも弁が閉じることが可能でなければならな
いと言う付加的な要件を高める場合、安全性の観点から
も有利である。
【０００９】こう言ったことから本発明による他の構成
により、電磁弁を制御するための制御装置は、開きパル
スが与えられている際同時に閉じパルスを発生するため
に必要なエネルギーが電源から供給され、蓄えられるよ
うに構成されている。この構成は、電流が欠如している
場合或いはバッテリーが作動しなっかたような場合、閉
じパルスは発生されると言う利点を有している。開きパ
ルスと閉じパルス間のこの結合は、バッテリーが放電し
て万一閉じパルスがもはや発生されない場合でも電磁弁
の接続を妨げない。サーボ弁が開き相にある間バッテリ
ーから電流は取出されず、また遮断ハルスのためにも電
流は取出されない。
により、電磁弁を制御するための制御装置は、開きパル
スが与えられている際同時に閉じパルスを発生するため
に必要なエネルギーが電源から供給され、蓄えられるよ
うに構成されている。この構成は、電流が欠如している
場合或いはバッテリーが作動しなっかたような場合、閉
じパルスは発生されると言う利点を有している。開きパ
ルスと閉じパルス間のこの結合は、バッテリーが放電し
て万一閉じパルスがもはや発生されない場合でも電磁弁
の接続を妨げない。サーボ弁が開き相にある間バッテリ
ーから電流は取出されず、また遮断ハルスのためにも電
流は取出されない。
【００１０】本発明によるサーボ弁は、例えば６バール
の媒体圧力にあって１０ｍＷｓの制御サイクルのための
極めて僅かなエネルギー消費量で作動可能である。この
エネルギー消費量は上記のドイツ連邦共和国特許公告第
３８ ２２ ８３０号公報に記載されている公知の
双安定性の電磁弁のエネルギー消費量より約７０％下回
っている。
の媒体圧力にあって１０ｍＷｓの制御サイクルのための
極めて僅かなエネルギー消費量で作動可能である。この
エネルギー消費量は上記のドイツ連邦共和国特許公告第
３８ ２２ ８３０号公報に記載されている公知の
双安定性の電磁弁のエネルギー消費量より約７０％下回
っている。
【００１１】以下に添付した図面に図示した実施例につ
き本発明を詳しく説明する。
き本発明を詳しく説明する。
【００１２】
【実施例】図１に図示した弁は篩１３を備えた供給接続
部Ｚと流出接続部Ａとを備えた弁ケーシング１を備えて
いる。弁ケーシング１内において、差動ピストン２が軸
方向で摺動可能に設けられており、この差動ピストンは
その縁部において膜巻体２．２を介して弁ケーシング１
と結合されている。差動ピストン２は一方の側において
、弁座３に相対している弁頭２．１を担持している。 供給接続部Ｚ、即ち圧力接続部は環状の加圧室４に開口
している。この加圧室は弁座３を介して流出接続部Ａと
結合されている。
部Ｚと流出接続部Ａとを備えた弁ケーシング１を備えて
いる。弁ケーシング１内において、差動ピストン２が軸
方向で摺動可能に設けられており、この差動ピストンは
その縁部において膜巻体２．２を介して弁ケーシング１
と結合されている。差動ピストン２は一方の側において
、弁座３に相対している弁頭２．１を担持している。 供給接続部Ｚ、即ち圧力接続部は環状の加圧室４に開口
している。この加圧室は弁座３を介して流出接続部Ａと
結合されている。
【００１３】差動ピストン２の弁座３とは反対側には制
御室５が設けられており、この制御室は加圧室４から差
動ピストン２と膜巻体２．２とにより区画されている。 制御室５は差動ピストン２内で中心から外れて設けられ
ている制御孔１０を介して加圧室４は接合されている。 更に制御室５内には差動ピストン２の運動のための復帰
ばね１２と弾性要素１１とが設けられており、この弾性
要素は一端が制御孔１０を経て加圧室４内に案内されて
いる。この弾性要素１１は自体公知の様式で、制御孔１
０に異物が入込むのを阻止する。
御室５が設けられており、この制御室は加圧室４から差
動ピストン２と膜巻体２．２とにより区画されている。 制御室５は差動ピストン２内で中心から外れて設けられ
ている制御孔１０を介して加圧室４は接合されている。 更に制御室５内には差動ピストン２の運動のための復帰
ばね１２と弾性要素１１とが設けられており、この弾性
要素は一端が制御孔１０を経て加圧室４内に案内されて
いる。この弾性要素１１は自体公知の様式で、制御孔１
０に異物が入込むのを阻止する。
【００１４】制御室５は部分６．１，６．２と６．３か
ら成る流出管路を介して流出接続部Ａと結合されている
。この場合、部分６．１は制御室５を電磁弁室７と結合
しており、この電磁弁室は電磁弁座９と放圧管路の部分
６．２と６．３とを介して流出接続部Ａと結合されてい
る。電磁弁座９を備えた弁ケーシング１内に設けられて
いる電磁弁室７は双安定性の電磁弁に所属しており、図
１において全体を参照符号Ｍで示し、かつ弁ケーシング
１内において本質的に差動ピストン２と同軸状態で設け
られている。
ら成る流出管路を介して流出接続部Ａと結合されている
。この場合、部分６．１は制御室５を電磁弁室７と結合
しており、この電磁弁室は電磁弁座９と放圧管路の部分
６．２と６．３とを介して流出接続部Ａと結合されてい
る。電磁弁座９を備えた弁ケーシング１内に設けられて
いる電磁弁室７は双安定性の電磁弁に所属しており、図
１において全体を参照符号Ｍで示し、かつ弁ケーシング
１内において本質的に差動ピストン２と同軸状態で設け
られている。
【００１５】電磁弁Ｍは電磁石コイル１６を備えており
、この電磁石コイルにより案内管１５が案内されており
、この案内管内には保磁子１４が摺動可能に案内されて
いる。この保磁子はその弁ケーシング１に面した端部に
おいて保磁子パッキン８を担持しており、この保磁子パ
ッキンは電磁弁座９に相対している。保磁子１４の他方
の端部は案内管１５内に固定して設けられている頭部１
７に相対している。電磁石コイル１６はヨーク１８によ
って囲繞されている。図１において電磁石コイル１６の
下端面を取囲んでいるこのヨークの一方の脚部１８．１
は電磁石コイル１６と弁ケーシング１の間を貫通して案
内されており、一方他方の脚部１８．２はその上側で電
磁石コイル１６を取囲んでいる。
、この電磁石コイルにより案内管１５が案内されており
、この案内管内には保磁子１４が摺動可能に案内されて
いる。この保磁子はその弁ケーシング１に面した端部に
おいて保磁子パッキン８を担持しており、この保磁子パ
ッキンは電磁弁座９に相対している。保磁子１４の他方
の端部は案内管１５内に固定して設けられている頭部１
７に相対している。電磁石コイル１６はヨーク１８によ
って囲繞されている。図１において電磁石コイル１６の
下端面を取囲んでいるこのヨークの一方の脚部１８．１
は電磁石コイル１６と弁ケーシング１の間を貫通して案
内されており、一方他方の脚部１８．２はその上側で電
磁石コイル１６を取囲んでいる。
【００１６】保磁子１４、頭部１７およびヨーク１８は
４００Ａ／ｍより僅かな保磁力を有している軟磁化材料
から成り、この場合ヨーク１８の保磁力は保磁子１４と
頭部１７の保磁力よりも幾分高い。図１から認められる
ように、保磁子１４はその寸法が通常の電磁弁に比して
極めて短く、従って保磁子１４と頭部１７間の、通常ほ
ぼ電磁石コイルの断面中心面の高さに設けられている作
動空気間隙はこの場合電磁石コイル１６の断面中心面Ｑ
１のかなり下側に存在している。この場合、保磁子１４
の断面中心面Ｑ２がほぼヨーク１８の下方の脚部１８．
１の高さに存在するように構成されている。保磁子１４
の重量は、電磁石コイル１６を磁化する開きパルスがコ
イルのパルス供給部１６．１を介して与えられた後極め
て軽い保磁子１４が保磁力により頭部１７に固持される
ように、磁石系の保持力に適合されている。電磁弁Ｍは
この位置で開き、電磁弁内において保磁子パッキン８が
電磁弁座９から持上がる。サーボ弁の公知の作動態様は
以下のようにして、即ち放圧管路６．１−６．２−６．
３が開いた際制御室５と流出部Ａ間の圧力均衡が行われ
、差動ピストン２が加圧室４内において生じる圧力によ
り弁座３から持上がり、従って弁が開くように行われる
。
４００Ａ／ｍより僅かな保磁力を有している軟磁化材料
から成り、この場合ヨーク１８の保磁力は保磁子１４と
頭部１７の保磁力よりも幾分高い。図１から認められる
ように、保磁子１４はその寸法が通常の電磁弁に比して
極めて短く、従って保磁子１４と頭部１７間の、通常ほ
ぼ電磁石コイルの断面中心面の高さに設けられている作
動空気間隙はこの場合電磁石コイル１６の断面中心面Ｑ
１のかなり下側に存在している。この場合、保磁子１４
の断面中心面Ｑ２がほぼヨーク１８の下方の脚部１８．
１の高さに存在するように構成されている。保磁子１４
の重量は、電磁石コイル１６を磁化する開きパルスがコ
イルのパルス供給部１６．１を介して与えられた後極め
て軽い保磁子１４が保磁力により頭部１７に固持される
ように、磁石系の保持力に適合されている。電磁弁Ｍは
この位置で開き、電磁弁内において保磁子パッキン８が
電磁弁座９から持上がる。サーボ弁の公知の作動態様は
以下のようにして、即ち放圧管路６．１−６．２−６．
３が開いた際制御室５と流出部Ａ間の圧力均衡が行われ
、差動ピストン２が加圧室４内において生じる圧力によ
り弁座３から持上がり、従って弁が開くように行われる
。
【００１７】ここで反対の極性の磁場を形成され、保磁
力が中断され、保持力の値が０になるように電磁石コイ
ル１６に閉じパルスが与えられると、保磁子１４はその
自重により頭部１７から降下し、保磁子パッキン８が電
磁弁座９を閉じ、従って放圧管路６．１−６．２−６．
３が閉じられる。供給接続部Ｚを介して加圧下に流入す
る媒体は加圧室４と制御孔１０とを経て制御室５に到達
する。差動ピストン２の面積比は、放圧管路が閉じた際
この差動ピストン２が媒体の圧力の下で弁座３方向に運
動し、弁が弁頭２．１が弁座３に載ることにより閉じる
ように、設定されている。 磁石系の再磁化を行う制
御パルスの発生は色々な方法で行うことが可能である。 例えば電気的なパルスを発生させるための図示していな
い制御装置によりそれぞれ同じ振幅と同じ極性のパルス
を発生させることが可能であり、電磁石コイル１６は反
対巻方向と電気抵抗の異なる二つの巻を備えており、従
ってそれぞれ開きパルスと閉じパルスのための制御パル
スが与えられた際異なる電流が流れ、この電流が反対の
極性の異なる磁化を行う。
力が中断され、保持力の値が０になるように電磁石コイ
ル１６に閉じパルスが与えられると、保磁子１４はその
自重により頭部１７から降下し、保磁子パッキン８が電
磁弁座９を閉じ、従って放圧管路６．１−６．２−６．
３が閉じられる。供給接続部Ｚを介して加圧下に流入す
る媒体は加圧室４と制御孔１０とを経て制御室５に到達
する。差動ピストン２の面積比は、放圧管路が閉じた際
この差動ピストン２が媒体の圧力の下で弁座３方向に運
動し、弁が弁頭２．１が弁座３に載ることにより閉じる
ように、設定されている。 磁石系の再磁化を行う制
御パルスの発生は色々な方法で行うことが可能である。 例えば電気的なパルスを発生させるための図示していな
い制御装置によりそれぞれ同じ振幅と同じ極性のパルス
を発生させることが可能であり、電磁石コイル１６は反
対巻方向と電気抵抗の異なる二つの巻を備えており、従
ってそれぞれ開きパルスと閉じパルスのための制御パル
スが与えられた際異なる電流が流れ、この電流が反対の
極性の異なる磁化を行う。
【００１８】しかし、元々から異なる振幅と極性の制御
パルスを発生させ、一つの巻のみを備えた電磁石コイル
１６を使用することも可能である。
パルスを発生させ、一つの巻のみを備えた電磁石コイル
１６を使用することも可能である。
【００１９】図２にはパルスＩを時間ｔと出力比３：１
〜５：１の開きパルスＩ１と閉じパルス−Ｉ２を対比し
て示した。この出力比により、閉じパルス−Ｉ２が再び
頭部１７の磁化を行わず、従って保磁子１４が再び引付
けられ、弁が再び開くことがないことが保証される。図
２において、開きパルスの際は領域Ｉが斜線で示されて
おり、この領域は開きパルスが以下に記載する制御回路
内において設けられている記憶コンデンサＣ１を電荷す
る働きを行い、この記憶コンデンサは電源電圧がない場
合でも閉じパルスの発生を保証することを示している。
〜５：１の開きパルスＩ１と閉じパルス−Ｉ２を対比し
て示した。この出力比により、閉じパルス−Ｉ２が再び
頭部１７の磁化を行わず、従って保磁子１４が再び引付
けられ、弁が再び開くことがないことが保証される。図
２において、開きパルスの際は領域Ｉが斜線で示されて
おり、この領域は開きパルスが以下に記載する制御回路
内において設けられている記憶コンデンサＣ１を電荷す
る働きを行い、この記憶コンデンサは電源電圧がない場
合でも閉じパルスの発生を保証することを示している。
【００２０】図３は、開きパルスと閉じパルスを発生さ
せるための、スイッチ機構Ｓを介して例えばバッテリー
として形成された電源Ｖに接続されている制御装置ＳＴ
Ｖを示している。スイッチ機構Ｓは近接電子機器として
形成されており、その際例えば赤外線、超音波、レーダ
等をベースとして作動する。電源から、それぞれ供給入
力ＶＥ１＋、ＶＥ１−とＶＥ２＋、ＶＥ２−を介して、
第一の制御装置ＳＴ１のための供給電圧が電圧監視部に
、第二の制御装置ＳＴ２のための供給電圧がパルス発生
部に与えられる。スイッチ機構Ｓが閉じられた際第一の
制御装置ＳＴ１の信号入力ＳＥ１に信号が与えられ、同
時に記憶コンデンサＣ２がスイッチ機構Ｓが開いた際供
給電圧を維持するために電荷され、その際ダイオードＤ
１により記憶コンデンサＣ２の逆方向の放電が阻止され
る。
せるための、スイッチ機構Ｓを介して例えばバッテリー
として形成された電源Ｖに接続されている制御装置ＳＴ
Ｖを示している。スイッチ機構Ｓは近接電子機器として
形成されており、その際例えば赤外線、超音波、レーダ
等をベースとして作動する。電源から、それぞれ供給入
力ＶＥ１＋、ＶＥ１−とＶＥ２＋、ＶＥ２−を介して、
第一の制御装置ＳＴ１のための供給電圧が電圧監視部に
、第二の制御装置ＳＴ２のための供給電圧がパルス発生
部に与えられる。スイッチ機構Ｓが閉じられた際第一の
制御装置ＳＴ１の信号入力ＳＥ１に信号が与えられ、同
時に記憶コンデンサＣ２がスイッチ機構Ｓが開いた際供
給電圧を維持するために電荷され、その際ダイオードＤ
１により記憶コンデンサＣ２の逆方向の放電が阻止され
る。
【００２１】更に、電源Ｖ１はスイッチ機構Ｓを介して
ブリッジ回路に接続されており、このブリッジ回路は全
体を参照符号Ｂで示されており、四つの制御可能なスイ
ッチ要素Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３およびＳ４を備えている。こ
れらの四つのスイッチ要素の制御入力はそれぞれパルス
発生のための第二の制御装置ＳＴ２の信号出力ＳＡ１，
ＳＡ２，ＳＡ３およびＳＡ４に接続されている。スイッ
チ要素Ｓ１〜Ｓ４は図３においてはスイッチ機構として
示されている。もちろんこれらの代わりに電気的なスイ
ッチ要素、即ちトランジスタスイッチ或いはＩＣ−スイ
ッチ回路を使用することも可能である。ブリッジ回路Ｂ
のブリッジ回路分岐内において両入力端子１６．１と１
６．２を備えた電磁石コイル１６が存在している。この
電磁石コイル１６に対して並列して閉じパルスの高さを
制限するための電圧制限回路Ｚが設けられている。全電
気ブリッジ回路Ｂに並列して電圧が消失した際に閉じパ
ルスを発生させるための第二の記憶コンデンサＣ１が接
続されており、この場合ダイオードＤ２を介して記憶コ
ンデンサＣ１の逆方向の放電が阻止される。
ブリッジ回路に接続されており、このブリッジ回路は全
体を参照符号Ｂで示されており、四つの制御可能なスイ
ッチ要素Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３およびＳ４を備えている。こ
れらの四つのスイッチ要素の制御入力はそれぞれパルス
発生のための第二の制御装置ＳＴ２の信号出力ＳＡ１，
ＳＡ２，ＳＡ３およびＳＡ４に接続されている。スイッ
チ要素Ｓ１〜Ｓ４は図３においてはスイッチ機構として
示されている。もちろんこれらの代わりに電気的なスイ
ッチ要素、即ちトランジスタスイッチ或いはＩＣ−スイ
ッチ回路を使用することも可能である。ブリッジ回路Ｂ
のブリッジ回路分岐内において両入力端子１６．１と１
６．２を備えた電磁石コイル１６が存在している。この
電磁石コイル１６に対して並列して閉じパルスの高さを
制限するための電圧制限回路Ｚが設けられている。全電
気ブリッジ回路Ｂに並列して電圧が消失した際に閉じパ
ルスを発生させるための第二の記憶コンデンサＣ１が接
続されており、この場合ダイオードＤ２を介して記憶コ
ンデンサＣ１の逆方向の放電が阻止される。
【００２２】上記の回路の作動態様は以下の通りである
。
。
【００２３】スイッチ機構Ｓが閉じた際、第二の制御装
置ＳＴ２により信号出力ＳＡ１とＳＡ２とを介して制御
信号が与えられ、この制御信号はスイッチ要素Ｓ１とＳ
２とを短時間閉じる。従って電磁石コイル１６の入力端
子１６．１は短時間電源の負の極に、入力端子１６．２
は短時間電源の正の極に付加され、相応する電流パルス
は電磁石コイル１６を経て流れる。スイッチ機構Ｓが更
に閉じられている間、すべてのスイッチ要素Ｓ１〜Ｓ４
は再び開き、従って電流は電磁石コイル１６を経て更に
流れない。
置ＳＴ２により信号出力ＳＡ１とＳＡ２とを介して制御
信号が与えられ、この制御信号はスイッチ要素Ｓ１とＳ
２とを短時間閉じる。従って電磁石コイル１６の入力端
子１６．１は短時間電源の負の極に、入力端子１６．２
は短時間電源の正の極に付加され、相応する電流パルス
は電磁石コイル１６を経て流れる。スイッチ機構Ｓが更
に閉じられている間、すべてのスイッチ要素Ｓ１〜Ｓ４
は再び開き、従って電流は電磁石コイル１６を経て更に
流れない。
【００２４】ここでスイッチ機構Ｓが開いた際、第二の
制御装置ＳＴ２は信号出力ＳＡ３とＳＡ４に制御信号が
発生し、これらの制御信号はスイッチ要素Ｓ３とＳ４と
を短時間閉じる。この結果、電磁石コイル１６の入力端
子１６．１は電源の正の極に、入力端子１６．２は電源
の負の極に接続され、従って反対方向の電流パルスが電
磁石コイル１６を経て流れる。この際電流制限スイッチ
機構Ｚは入力端子１６．１と入力端子１６．２に付加さ
れる電圧が一定の値以上に上昇するのを阻止し、これに
より電磁石コイルを経て流れる閉じパルスの振幅も制限
される。このようにして、開きパルスの閉じパルスに対
する出力比率が調節される。
制御装置ＳＴ２は信号出力ＳＡ３とＳＡ４に制御信号が
発生し、これらの制御信号はスイッチ要素Ｓ３とＳ４と
を短時間閉じる。この結果、電磁石コイル１６の入力端
子１６．１は電源の正の極に、入力端子１６．２は電源
の負の極に接続され、従って反対方向の電流パルスが電
磁石コイル１６を経て流れる。この際電流制限スイッチ
機構Ｚは入力端子１６．１と入力端子１６．２に付加さ
れる電圧が一定の値以上に上昇するのを阻止し、これに
より電磁石コイルを経て流れる閉じパルスの振幅も制限
される。このようにして、開きパルスの閉じパルスに対
する出力比率が調節される。
【００２５】記憶コンデンサＣ１とＣ２は、スイッチ機
構Ｓが開いていて供給電圧がもはや付加されていなくと
も、制御装置の機能を保証する。この装置により、上記
より明らかであるように、電源Ｖが完全に省略された場
合でも、閉じパルスが与えられることにより弁の再閉鎖
が保証される。
構Ｓが開いていて供給電圧がもはや付加されていなくと
も、制御装置の機能を保証する。この装置により、上記
より明らかであるように、電源Ｖが完全に省略された場
合でも、閉じパルスが与えられることにより弁の再閉鎖
が保証される。
【００２６】電圧を監視するための第一の制御装置ＳＴ
１並びにパルスを発生させるための第二の制御装置ＳＴ
２は自体公知の様式で構成されている。従って詳しい説
明は省略した。もちろん、電源電圧が供給されなかった
り或いは電圧が所定の値以下に降下したりした場合のた
めに、電圧監視装置にアラーム信号を与えることが可能
である。
１並びにパルスを発生させるための第二の制御装置ＳＴ
２は自体公知の様式で構成されている。従って詳しい説
明は省略した。もちろん、電源電圧が供給されなかった
り或いは電圧が所定の値以下に降下したりした場合のた
めに、電圧監視装置にアラーム信号を与えることが可能
である。
【００２７】
【発明の効果】上記のような本発明によるサーボ弁の構
成により、サーボ弁にあって復帰ばねを設けることなく
とも差動ピストンの確実な作動が保証され、従って弁体
の重量が軽減され、またたとえ電流が遮断された場合で
も或いは電圧が降下した場合でも、備えられた電圧監視
のための制御装置とパルス発生のための制御装置とによ
り、中断されることのない的確なサーボ弁の作動が保証
される。
成により、サーボ弁にあって復帰ばねを設けることなく
とも差動ピストンの確実な作動が保証され、従って弁体
の重量が軽減され、またたとえ電流が遮断された場合で
も或いは電圧が降下した場合でも、備えられた電圧監視
のための制御装置とパルス発生のための制御装置とによ
り、中断されることのない的確なサーボ弁の作動が保証
される。
【図１】液体媒体のための、双安定性電磁弁によりサー
ボ制御されて固有媒体で作動する弁の横断面図である。
ボ制御されて固有媒体で作動する弁の横断面図である。
【図２】図１による弁のための開きパルスと閉じパルス
の電流／時間との相関関係で示したダイヤグラムである
。
の電流／時間との相関関係で示したダイヤグラムである
。
【図３】図１によるサーボ弁のための電磁弁を制御する
ための制御装置の原理回路図である。
ための制御装置の原理回路図である。
１ 弁ケーシング
２ 作動ピストン
２．１ 弁頭
２．２ 膜巻体
３ 弁座
４ 加圧室
５ 制御室
６．１，６．２，６．３ 制御室の部分７ 電磁弁
室 ９ 電磁弁座 １０ 制御孔 １４ 保磁子 １５ 案内管 １６ 電磁石コイル １６．１ パルス供給部 １６．２ 入力端子 １７ 頭部 １８ ヨーク Ａ 流出接続部 Ｂ ブリッジ回路 Ｃ１，Ｃ２ 記憶コンデンサ Ｄ１，Ｄ２ ダイオード Ｉ１ 開きパルス Ｉ２ 閉じパルス Ｍ 電磁弁 Ｓ スイッチ機構 ＳＴＶ 制御装置 ＳＴ１ 第一の制御装置 ＳＴ２ 第二の制御装置 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ スイッチ要素Ｖ 電源 Ｚ 供給接続部
室 ９ 電磁弁座 １０ 制御孔 １４ 保磁子 １５ 案内管 １６ 電磁石コイル １６．１ パルス供給部 １６．２ 入力端子 １７ 頭部 １８ ヨーク Ａ 流出接続部 Ｂ ブリッジ回路 Ｃ１，Ｃ２ 記憶コンデンサ Ｄ１，Ｄ２ ダイオード Ｉ１ 開きパルス Ｉ２ 閉じパルス Ｍ 電磁弁 Ｓ スイッチ機構 ＳＴＶ 制御装置 ＳＴ１ 第一の制御装置 ＳＴ２ 第二の制御装置 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ スイッチ要素Ｖ 電源 Ｚ 供給接続部
Claims (11)
- 【請求項０１】 弁頭を担持しかつ弁ケーシング内に
運動可能に設けられている差動ピストンを備えており、
この差動ピストンの一方の側に弁流入口と結合されてい
る加圧室が設けられており、この加圧室が弁頭に相対し
て存在している弁座を介して弁流出口と結合されており
、上記差動ピストンの他方の側には制御室が設けられて
おり、この制御室が電磁弁室と電磁弁座とを経て案内さ
れていてかつ保磁子パッキンにより閉鎖可能な吐出し管
路を介して弁流出口と、差動ピストン内で中心を外れて
設けられている制御孔を介して加圧室と結合されており
、この場合電磁弁の磁石系が保磁子を備えており、この
保磁子が弁ケーシング上に設けられている電磁石コイル
を経て案内されている案内管内を滑動可能に案内されて
おり、かつ上記保磁子の電磁弁座に面した一端に保磁子
パッキンが設けられており、他方その他端は上記案内管
内に設けられている頭部に相対して設けられており、こ
の場合電磁石コイルがそれらの両端を囲繞するヨークを
備えている様式の、双安定性電磁弁により制御されて固
有媒体で作動する液状および気体状の媒体用サーボ弁に
おいて、案内管（１５）内を自由に摺動可能な保磁子（
１４）並びに頭部（１７）とヨーク（１８）とが軟磁鉄
材料から成り、保磁子（１４）の重量が軟磁鉄材料の保
磁力によって定まる磁石系の保持力に適合されているこ
とを特徴とする双安定性電磁弁により制御されて固有媒
体で作動する液状および気体状の媒体用サーボ弁。 - 【請求項０２】 磁性材料の保磁力が４００Ａ／ｍよ
り小さいことを特徴とする請求項１に記載のサーボ弁。 - 【請求項０３】 保磁子（１４）と頭部（１７）のた
めの材料の保磁力がヨーク（１８）のための材料の保磁
力よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のサー
ボ弁。 - 【請求項０４】 保磁子の重量の磁石系の保持力への
適合が、サーボ弁の内蔵方向が磁石系の縦軸線と垂直線
間において３０°までの角度で可能であるように、行わ
れていることを特徴とする請求項１から３までのいずれ
か一つに記載のサーボ弁。 - 【請求項０５】 頭部（１７）と保磁子（１４）との
間の作動空気間隙が電磁石コイル（１６）の断面中心面
（Ｑ１）の下方に存在していることを特徴とする請求項
１から４までのいずれか一つに記載のサーボ弁。 - 【請求項０６】 保磁子（１４）の断面中心面（Ｑ２
）が本質的に電磁石コイル（１６）と弁ケーシング（１
）の間に存在しているヨーク（１８）の脚部（１８．１
）の高さに存在していることを特徴とする請求項５に記
載のサーボ弁。 - 【請求項０７】 電磁弁（Ｍ，１６）が電気的な制御
装置（ＳＴＶ）に接続されており、この制御装置により
磁石系の電磁場に開きパルスと閉じパルスとを順次交互
に与える電気的な制御パルス（Ｉ１，−Ｉ２）が磁石系
に与えられるように構成されており、この場合閉じパル
スが開きパルスと同様に反対の極性を有することができ
、かつ開きパルスより小さい振幅を有していることを特
徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載のサ
ーボ弁。 - 【請求項０８】 開きパルスの閉じパルスに対する出
力比率が少なくとも３：１〜５：１であることを特徴と
する請求項７に記載のサーボ弁。 - 【請求項９】 電磁石コイルが反対の巻方向と異なる
インピーダンスを有する二つの巻を備えていることを特
徴とする請求項７或いは８項に記載のサーボ弁。 - 【請求項１０】 電気的制御装置が異なる極性と異な
る振幅の電気パルスを与えるように構成されていること
を特徴とする請求項７或いは８項に記載のサーボ弁。 - 【請求項１１】 制御装置（ＳＴＶ）が入り／切りス
イッチ機構（Ｓ）を介して電源（１）に接続可能であり
、かつこの入り／切りスイッチ機構（Ｓ）が閉じ状態の
際開きパルスが発生され、同時にこの開きパルスにより
記憶コンデンサ（Ｃ１）が電荷され、入り／切りスイッ
チ機構（Ｓ）が開き状態の際は上記記憶コンデンサ（Ｃ
１）の放電により閉じパルスが発生されるように構成さ
れていることを特徴とする請求項７から１０までのいず
れか一つに記載のサーボ弁。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4103777A DE4103777A1 (de) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Eigenmediumbetaetigtes, durch ein bistabiles magnetventil gesteuertes servoventil fuer fluessige und gasfoermige medien |
| DE41037774 | 1991-02-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311007A true JPH04311007A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=6424609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4020223A Withdrawn JPH04311007A (ja) | 1991-02-08 | 1992-02-05 | 双安定性電磁弁により制御されて固有媒体で作動する液状および気体状の媒体用サーボ弁 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5180138A (ja) |
| EP (1) | EP0498173B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04311007A (ja) |
| AT (1) | ATE119310T1 (ja) |
| DE (2) | DE4103777A1 (ja) |
| DK (1) | DK0498173T3 (ja) |
| ES (1) | ES2069321T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5687693A (en) * | 1994-07-29 | 1997-11-18 | Caterpillar Inc. | Hydraulically-actuated fuel injector with direct control needle valve |
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| US7370651B2 (en) * | 2005-04-01 | 2008-05-13 | Ric Investments, Llc | Gas conserving device |
| JP4487845B2 (ja) * | 2005-05-02 | 2010-06-23 | 株式会社デンソー | 電磁弁 |
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| CN206656002U (zh) * | 2017-03-27 | 2017-11-21 | 上海荣威塑胶工业有限公司 | 节水阀及喷水玩具 |
| CN206617634U (zh) * | 2017-03-27 | 2017-11-07 | 上海荣威塑胶工业有限公司 | 节水阀及喷水玩具 |
| DE202017103194U1 (de) | 2017-05-26 | 2018-08-28 | Neoperl Gmbh | Sanitärventil |
| EP3409989B1 (en) * | 2017-05-31 | 2021-09-15 | Hamilton Sundstrand Corporation | Pneumatic servo valve with adjustable drive unit |
| WO2019004000A1 (ja) | 2017-06-26 | 2019-01-03 | 株式会社Ｌｉｘｉｌ | パイロット式電磁弁 |
| CN113069654A (zh) * | 2020-01-03 | 2021-07-06 | 通用电气精准医疗有限责任公司 | 磁阻尼器及包括磁阻尼器的单向阀和麻醉呼吸机 |
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| SU1188382A1 (ru) * | 1983-06-15 | 1985-10-30 | Предприятие П/Я В-8670 | Электрогидравлическое устройство переключени |
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