JPH05126106A - 可変フオースモータを備えた電磁ソレノイド弁 - Google Patents

可変フオースモータを備えた電磁ソレノイド弁

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JPH05126106A
JPH05126106A JP3173813A JP17381391A JPH05126106A JP H05126106 A JPH05126106 A JP H05126106A JP 3173813 A JP3173813 A JP 3173813A JP 17381391 A JP17381391 A JP 17381391A JP H05126106 A JPH05126106 A JP H05126106A
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spool
pressure
armature
passage
valve
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JP3173813A
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David L Anderson
デイヴイツド・エル・アンダーソン
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SPX Corp
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    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
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    • F16K31/40—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor
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    • Y10T137/86622—Motor-operated

Abstract

(57)【要約】 【目的】 慣性とヒステリシスの影響が生じ難くい電磁
ソレノイド弁を提供する。 【構成】 ソレノイド弁はコイルと、コイルに連結され
た極片と、ボールアーマチュアを備えている。バネがボ
ールアーマチュアを第１のシートの方向に極片から離れ
るように付勢する。第１のチャンバが第１のシートに隣
接して設けられ、ボールアーマチュアと第１のシートが
ボールアーマチュアと第１のチャンバの間に伸びる第１
のオリフィスを画定する。第１の通路が第１のチャンバ
に供給圧力を供給する。流体圧力に応動する可動部材を
含む弁が第１のチャンバ内に設けられる。第２の通路が
弁に供給圧力を供給する。第３の通路が弁装置からの流
量を制御する。第４の通路が、コイルが励磁されて、ボ
ールアーマチュアが第１のシートから離れた場合に、ボ
ールアーマチュアが第１のオリフィスを介して第４の通
路に対する流量を制御するように、第１のチャンバから
の流量を排出する。弁は第２及び第３の通路内の流量を
可変的に制限するように動作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可変フォースモータを
備えた電磁ソレノイド弁に関し、さらに詳細には、流体
の圧力及び／又は流量を可変的に制御するためのモータ
を実装したソレノイド弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】上述のタイプの電磁可変フォースモータ
は、コイルが巻回された中央構造を備えた極片と、前記
極片に接近したり離れたりの運動が可能なように配置さ
れたアーマチュアと、前記極片から離れる方向に前記ア
ーマチュアを付勢するバネとを備えている。極片とアー
マチュアは強磁性構造であり、コイル内の電流が極片に
磁界を確立して、バネの力に抗してアーマチュアを極片
の方向に引きつけることが可能である。アーマチュアと
周囲の構造との間の摺動摩擦は、アーマチュア案内とブ
ッシング構造により部分的に減じられるのみであり、結
果的に、エネルギー損失及びアーマチュアと極片の間の
位置ヒステリシスが生じる。さらに、コイルに対して所
望の力特性を獲得できる輪郭を有するアーマチュアと極
片構造は、往々にして複雑であり、製造コストがかかる
ものである。上述の特性の線形モータを実装したソレノ
イド弁の例が、米国特許第４，５７９，１４５号に開示
されている。
【０００３】本件出願人にかかる米国特許第４，５７
０，９０４号及び同第４，５９５，０３５号は、強磁性
構造のボールがソレノイドアーマチュアとオン／オフ弁
要素の両方の機能を有するソレノイド動作変調弁を開示
している。コイルバネは極片内の中央空胴内に捕捉さ
れ、端歯部を備えており、端歯部は、極片の面内の通路
を伸びてボールに係合し、ボールを極片から離隔した流
体経路の弁座の反対側と通常は閉止状態に係合させる。
極片の面はボールの方向に向かって狭くなるテーパ形状
を有しており、極片とボールの間の磁性接続が強化され
る。弁を通る流量は、コイル駆動信号のパルス幅変調に
より制御される。上記の変調弁は概ね許容可能であり、
成功を収めているが、それらは、可変フォースモータタ
イプのソレノイド弁に替えることはできないし、また、
それらの要求に応えることもできない。
【０００４】本件出願人にかかる米国特許第４，８６
３，１４２号及び１９８９年３月１６日出願の米国特許
出願第３２４，３１２号には、フォースモータを備えた
ソレノイド弁が開示されて、特許請求がなされている。
電磁可変フォースモータは、強磁性構造の極片と、極片
に同軸上に巻回された電磁コイルを備えている。モータ
アーマチュアは、極片と同軸上に配置された強磁性構造
のボールを含んでいる。ボールアーマチュアと極片は、
その間に予め選択された（典型的には、経験的に予選択
された）磁性誘引力特性を有している。このアーマチュ
アと極片の間の磁性誘引力は、電流がコイルに供給され
た場合の、ボールアーマチュアの寸法とアーマチュアの
行程、又はボールアーマチュアと対向する極面との間の
間隔の関数である。ボールの寸法とアーマチュアの行程
は、磁性誘引力が流量及び圧力要求に関する所望の管理
特性と互換性を有するように、選択される。バネは、ボ
ールアーマチュアに係合し、該アーマチュアを対向する
極面から離れる方向に付勢する。このバネは、極片とボ
ールアーマチュアの間に発生する磁性力にほぼ等しいバ
ネ係数を有している。すなわち、コイル内のある電流に
より起こされ、アーマチュア／極片の空隙により対応し
て減じられる磁性誘引力は、圧力の変化と対応するバネ
の力によりほぼ等しくバランスされる。最も好ましく
は、このようなアーマチュア／極片の力特性とバネ係数
は、共にほぼ線形特性を示し、バネの力に対向する極片
に関するボールアーマチュアの移動は、コイルに加えら
れる電流と共にほぼ線形に変化する。
【０００５】前述の特許及び出願においては、ハウジン
グが極片とアーマチュアを収納し、ボールアーマチュア
を囲む面を軸支し、極片軸の横方向の動きを制限して事
項方向の動きを案内する。バネ力をボールアーマチュア
に伝える構造は、周りの極片とハウジングとの接触を制
限するようにする。こうして、フォースモータの可動部
分、すなわち、ボールアーマチュアとバネ力伝動要素
と、周りのハウジングとの接触が制限される。結果とし
て、ボールアーマチュアの位置と電流とのヒステリシス
が概ね減じられる。
【０００６】これらのソレノイド弁は、中心軸を有する
ボアを備えた弁本体とそこから半径方向、すなわち横方
向に伸びる流体通路を備えている。弁要素は、ボア内に
軸方向に摺動可能に捕捉されており、弁本体通路と共に
作用して、そこを貫通する流体の流量を変化させる。強
磁性材料のハウジングが弁本体に取り付けられており、
ボアと同軸上の強磁性極片と、極片の周囲を囲む電磁コ
イルとを含んでいる。ボールアーマチュアは、極片とは
反対側に同軸上に配置されて、弁要素と係合し、バネ
は、ボールアーマチュアと係合して、該アーマチュアを
極片の対向面から離れた方向に付勢する。弁要素は、好
ましくは、ボールアーマチュアとは別個に構成され、本
発明の好適な実施例においては、弁スプールからなり、
弁スプールは軸方向に隔置された複数のランドを備え、
これらのランドは中央ボアから伸びる弁本体通路と一緒
に作用する。ソレノイド弁は、空隙が予め調整され、校
正を予め行えるように構成され配置される。
【０００７】これらの装置は動作は満足のいくものであ
るが、これらの装置は、フォースモータはスプールと接
触するボールアーマチュアを有し、スプール位置がボー
ル位置に依存しているので、フォースモータでは異なっ
て機能する。かかる制御は効果的であるが、許容誤差の
スタックアップ、すなわち集積を引き起こすような寸法
の変化において限界を有し、したがって製造をより厳密
に行う必要がある。加えて、対向するスプールに反作用
するようにスプール上に作用するバネを設けたため、バ
ネの運動時に摩擦が生じ、これが結果的にヒステリシス
を引き起こす。こうして、バネが、ボール及びスプール
を所定の位置に付勢するために用いられる場合には、バ
ネの圧力の程度がボールに加わる力を変化させる。この
ような従来の装置に伴う別の潜在的な問題は、ボールの
周辺に最小の流量が存在する限り、液圧流体内、例えば
自動車のトランスミッション内に生じるような、動作及
び耐久性に不利な影響を与えるおそれのある汚染物質の
リスクがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、慣性
及びヒステリシスが生じにくい可変フォース油圧モータ
を備えた電磁ソレノイド弁を提供することであり；弁か
らの吐出量をメータリングして、弁のスプールが動作す
る空胴内の圧力を下げることにより、弁の応答性をよく
し、慣性の影響を受けにくする電磁ソレノイド弁を提供
することであり；動作がボールに加わるバネの力により
不利な影響を受けないような電磁ソレノイド弁を提供す
ることであり；より高い油圧力を加えても摩擦により生
じるヒステリシスを最小にすることが可能な電磁ソレノ
イド弁を提供することであり；さらに、動作が油圧流体
内の汚染物質により不利な影響を受けないような電磁ソ
レノイド弁を提供することである。
【０００９】本発明によれば、可変フォースモータを備
えた電磁ソレノイド弁において、スプール位置が、スプ
ールに作用するバネを設けずに、可変ブリードフォース
ソレノイド弁上のボール位置とは独立に、油圧により制
御可能である。
【００１０】さらに、本発明によれば、ボールアーマチ
ュアがオリフィスシートに対向して弾性付勢され、バネ
の力に対向してアーマチュアをオリフィスシートから離
れる方向に移動するように調整される。弁スプールはボ
ールにより制御されるオリフィスと関連されて、ボール
アーマチュアがソレノイドの励起により排出シートから
離れる方向に移動された場合の圧力降下により引き起こ
された差圧により移動するように調整される。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明よれば、電磁可変フォースモータ回路であっ
て：ソレノイドが、コイルと、前記コイルに連結された
極片と、ボールアーマチュアと、第１のシートを画定す
る手段と、前記ボールアーマチュアを前記第１のシート
の方向に付勢して前記極片から離すためのバネ手段と、
前記第１のシートを調整する流体チャンバを画定する手
段と、前記ボールアーマチュアと前記第１のシートが前
記ボールアーマチュアと前記流体チャンバの間を伸びる
第１のオリフィスを画定することと、前記流体チャンバ
に圧力を供給するための第１の通路手段と、前記第１の
通路手段に連通する固定された第２のオリフィスを画定
する手段と、常に前記ボールアーマチュアから隔置され
て接触しないようにされ、流体チャンバに隣接して配置
され、前記流体チャンバ内の流体圧力に応答するように
構成された可動部材を含む弁装置と、前記可動部材を前
記流体チャンバ方向付勢するべく前記弁装置に圧力を供
給するための第２の圧力手段と、前記弁装置からの流量
を制御するための第３の通路手段と、前記流体チャンバ
から流量を排出するための第４の通路手段であって、前
記コイルが励磁され、前記ボールアーマチュアが前記第
１のシートから離れるように動かされた場合に、前記ボ
ールアーマチュアが前記第１のオリフィスを通る前記第
４の通路手段への流れを制御するように構成された第４
の通路手段と、前記装置が前記第２及び第３の通路手段
内の流量を可変的に制限するように動作されること、か
ら成ることを特徴とする装置が提供される。
【００１２】
【実施例】図１〜図６は、電磁可変フォースモータ１２
及び弁装置１４からなる、本発明の好適な実施例に基づ
く、電磁可変フォースモータシステム１０を示してい
る。フォースモータ１２は、強磁性材料製のベース１８
を備えた極片アセンブリ１６を含んでいる。強磁性材料
製の略円筒状極片２０は極片アセンブリ１６のベース１
８内に調整可能に螺合され、ベース１８から張り出し
て、電磁コイルアセンブリ２２によりその周囲が巻回さ
れている。電磁コイルアセンブリ２２は好適なボビン２
４に巻回された電子ワイヤを含んでいる。強磁性材料製
のハウジング２６は周囲壁２８を備え、周囲壁２８はコ
イルアセンブリ２２を取り囲んでいる。周囲壁２８はハ
ウジング２６上のショルダ２９に係合し、ハウジング２
６の自由端はベース１８の周囲に対して折れひだなどが
形成されている。ハウジング２６の他方端にはショルダ
が形成されている。極片２０の軸方向長さは、コイルア
センブリ２２及び側壁２８の軸方向長さよりも短く、極
片２０は空隙により対向するベース３０から分離かつ隔
置されている。ベース壁３０は周囲壁２８と一体的に形
成されて、周囲壁２８の端部にあって半径方向に張り出
している。ベース壁３０は中央開口３１と開口３１から
伸びる半径方向スロット３２を備えている。（図４）。
【００１３】アーマチュア３４は、好ましくは強磁性構
造の剛性ボールから構成されて、軸方向に極片２０を備
えたベース壁３０内の中央開口３１内に摺動自在に捕捉
されている。このように、コイル２２により発生される
磁束が、極片２０、極片ベース１８、周囲壁２８、ベー
ス壁３０、ボールアーマチュア３４及びボールアーマチ
ュア３４と極片２０の間の空隙を通る狭い磁気経路内に
形成される。極片２０の軸方向に向く円錐面３６はボー
ル３４に向かって狭くなるテーパ面をしており、磁束を
極面３７で焦点が結ぶようにしている。外面３６のテー
パ面の好適な角度は、極軸に中心をおく回転円錐に関し
て約４５゜である。ボールアーマチュア３４に近接して
対向する内側の極面３７は、極面３７に接近する。ボー
ルアーマチュア３４は、ボール容積の少なくとも半分が
開口３２内に収まるような寸法とされる。このようにし
て、ボールアーマチュア３４とハウジングベース３０の
間の磁気の不連続性が、ボールアーマチュアの運動を通
して、ほぼ一定に保たれて、磁力とステータ電流の関数
としてかかる運動の線形性に影響を与えない。
【００１４】コイルバネ３８は、極片２０に螺合された
部材４２とピントル４６の間にあって極片２０内を軸方
向に伸びる空胴４０内に圧縮されて収納されて、バネ３
８からボールアーマチュア３４に力を伝達する。中央ボ
ス４８はピントル本体のベースからバネ３８のコイルに
伸び、密接に係合して、ピントル４８の位置をバネ３８
の中央に維持する。フィンガ又はピン５０はピントル４
６の対向端から極片２０の端部の中央経路５２を介して
極片２０及びボールアーマチュア３４と同軸上に伸び対
向するボールアーマチュア３４に当接する。ピントル４
６の外径は空胴４０の内径よりも小さく、ピントルのピ
ン５０は経路５２内に摺動自在に配置される。ピントル
４６は、好ましくは、非磁性構造であるが、非磁性構造
に限定されるものではない。調整用螺子４３はピントル
４６の軸方向外側の動きを制限する。
【００１５】極片アセンブリは、ベース１８と調整可能
な極片２０とから構成されているように示されている
が、極片を１つの部品から構成することも可能である。
【００１６】弁本体１４は好ましくは非磁性構造である
が非磁性構造に限定されず、さらに、ハウジング２６の
他方端のショルダ２９に係合する外側端部フランジ５６
を備えている。本体１４は、非磁性材料の一体型の横方
向オリフィス壁６０を指示しており、オリフィス壁６０
は開口３１と整合する中央開口６２を備え、周囲には、
開口６２とは隔置された軸方向開口６４を備え、さら
に、開口６４と連通する環状溝６６（図５）及び壁３０
内の対面スロット３２を備えている。壁６０は、通常は
ボールアーマチュア３４と係合する円錐状シート６８を
含んでいる。
【００１７】弁本体１４は、壁６０から軸方向外側に伸
び、ボア７２を備えた、全体を構成する軸方向部分７０
を含んでいる。軸方向部分７０は、軸方向開口６４と連
通する周囲環状溝７４を規定する中間半径方向壁７３を
含んでいる。周囲に隔置された通路７６（図６）はボア
７２から溝７４へと伸びている。さらに本体１４内の周
囲に隔置された半径方向通路７８がボア７２から中間環
状周囲溝８０に伸び、周囲に隔置された通路８２がボア
７２から環状溝８４に伸びている。ボア７２の端部はオ
リフィス８８を備えたプレート８６により閉止される。
【００１８】スプール９０がボア７２に内に配置され、
スプール９０はスプール９０内の環状周囲溝９６を規定
する隔置されたランド９２、９４を含んでいる。スプー
ル９０は、また、通路６２に隣接して端部９２において
オリフィス１００に連通する軸方向通路９８を含んでい
る。通路９８の他方端はプレート８６に隣接するプレス
嵌めされたボール１０２により閉止されている。通路６
２により規定される空間とスプール９０の端部９２に隣
接する空間がチャンバＣを形成する。
【００１９】図１において、弁は、通路７６が排水路又
はタンクに伸びており、通路８２から供給が行われ、通
路７８及び８８が連通されてフィードバックループを制
御する、マニホルドなどのハウジング構成内に配置可能
である。
【００２０】電磁ソレノイド装置はこのようにボールア
ーマチュア３４を備えており、ボールアーマチュアは供
給電流に比例してボールアーマチュアとシート６８の間
で排水オリフィスの周りの位置を変化させる。コイルに
対する電流が増加すると、ボールアーマチュア３４はシ
ート６８から引かれ、開口６２とスロット３２の間の環
状オリフィスを増加させ、有効流量面積を増加する。結
果として、チャンバＣ内の下方のチャンバ圧力がスプー
ル９０に対して作用する。チャンバの圧力は、供給され
る電流に反比例する。電流が増加し、チャンバＣ内のチ
ャンバ圧力が減少すると、スプール９０はある方向にシ
フトし、通路７６とオリフィス８８からの制御フィード
バック圧力がチャンバ圧力と平衡するまで、ランド９４
に供給ポート８２のメータリング端を閉止させる。この
ように、スプール弁９０からの制御圧力は供給された電
流に反比例する。
【００２１】供給圧力が変化するにつれて、制御フィー
ドバック圧力が変化して、所望の制御圧力に関して力バ
ランスを維持するスプール９０の単体端のチャンバ圧力
を平衡させる。この構成により、制御圧力と制御フィー
ドバック圧力は常にチャンバＣ内のチャンバ圧力と等し
い。
【００２２】〔圧力平衡関係〕チャンバ圧力が、供給圧
力の減少又はボールアーマチュア３４が排出シートから
引かれるためにフィードバック圧力（制御圧力）以下に
落ちた場合に、スプール９０が低い圧力方向にシフト
し、ランド９４に制御通路８０に供給を行う環状供給開
口８２を閉止させる。スプール９０は、制御フィードバ
ック圧力が再びチャンバ圧力に等しくなるまで、遮断を
継続する。
【００２３】チャンバ圧力が、供給圧力の増加のため
に、校正フィードバック圧力（制御圧力）を超過した場
合には、ボールアーマチュア３４はさらに排出シート６
８から離れて超過圧力を減じ、校正制御圧力を維持す
る。
【００２４】トランスミッションクラッチ充填指令など
のように、一定の供給での大きな流量要求が生じた場合
には、要求次第では制御圧力が減少する。同じ圧力減少
が、設計との関係で、制御フィードバック圧力管路内に
感知される。この圧力減少がスプール９０のチャンバ端
部とフィードバックとの間のアンバランスを生じさせ
る。スプール９０はスプールのフィードバック端部に向
かう低圧方向に移動する。スプールがシフトすると、供
給が開放されて、フィードバック圧力がチャンバ圧力と
の平衡点に戻される。
【００２５】スプール９０は、こうして、スプールのチ
ャンバ端部とフィードバック端部との間の圧力平衡の位
置を常に捜し求め、規定の制御圧力を維持する。
【００２６】〔初期校正〕特定の制御圧力に関する初期
校正は、バネ３８の初期のバネ予荷重を調整することに
より獲得される。例えば、９０psiの制御圧力に校正さ
れた装置においては、１２０psiの供給があると、制御
圧力は１２０psiを越える供給圧力の増加に対して９０p
siに規制される。換言すれば、２５０psiまでの供給圧
力の増加は相対的に９０psiの制御圧力に何の影響も与
えないことになる。この供給圧力の変化に対する感度は
全動作電流レベルによる。
【００２７】〔動作〕コイルに電流が供給されず、装置
が、例えば、９０psi制御圧力及び１２０psi供給圧力と
して初期校正されると、チャンバＣへの流量は増加し、
スプールのチャンバ端における圧力増加を生じる。この
圧力増加はボールアーマチュアに強い力を加え、ボール
アーマチュアをさらに排出シートオリフィスから離す。
アーマチュアがシートから離れると、アーマチュアは、
スプール９０の小さなオリフィス１００を介して供給さ
れた余分な流量を排出する。こうして、チャンバＣ内の
相対的に一定な圧力が保持される。一定のチャンバ圧力
を維持するためのスプール９０の応答性は短い有効ボー
ルアーマチュア３４行程及び低いバネ係数に関連してい
る。
【００２８】供給の増加は瞬間的な制御圧力及び制御フ
ィードバック圧力の増加を生じる。制御フィードバック
圧力の増加により、スプール９０はシフトして、制御圧
力及びフィードバック圧力がチャンバ圧力と平衡するま
で、供給ポート８２のランドのメータリング端を閉鎖す
る。最終的に小さい供給開口が供給圧力の増加に反作用
する。
【００２９】コイルに対する電流が変化し、装置が、例
えば、９０psi制御圧力及び１２０psi供給圧力として初
期校正され、初期校正の完了後に、コイルに対する電流
が増加すると、ボールアーマチュア３４がさらに排出シ
ート６８から離れる。これにより、有効流量面積が増加
し、スプール９０内の小さな空胴供給オリフィス１００
は固定されているので、結果的に、チャンバ圧力が減少
する。この低下したチャンバ圧力がスプール９０に力の
アンバランスを生じさせ、スプールを低い圧力方向にシ
フトさせる。こうして、供給ポート８２のランド９４の
メータリング端が、制御圧力とフィードバック圧力が空
胴圧力とバランスするまで、閉じられる。
【００３０】図７〜図９には、別の電磁油圧ソレノイド
弁が示されている。このソレノイド弁は、上述の弁１４
と同様に機能する弁（図示せず）と共に用いられるよう
に調整される。この実施例では、対応する部品には添え
字「ａ」が付されている。電磁油圧式ソレノイドは、軸
方向に伸びる部材７０ａと連結されており、部材７０ａ
は、ボールアーマチュア３４ａに隣接するオリフィス６
２ａに終端を有する中央通路１１０を備えている。部材
７０ａは円錐状シート１１２を備えており、シート１１
２は、排出路に連通する半径方向通路１１６に軸方向に
伸びる通路１１４を介して連通しているチャンバＣ１を
規定する。通路１１０は、前述のＢＮＮ１４のスプール
と同様に制御されて機能するスプール弁のスプールの一
方端にまで伸びるように調整される。この実施例では、
オリフィス１００ａはスプール内に存在せずに、弁装置
の外部に設けられている。
【００３１】このように、図１のシステムを簡略化して
示す図１０に示されたブロック図に示されるように、オ
リフィス１００はスプール９０の内部に設けられてい
る。また、図７のシステムを簡略化して示す図１１に示
されたブロック図に示されるように、オリフィス１００
ａはスプール９０ａの外部に設けられている。
【００３２】いくつかのシステムにおいては、ボールア
ーマチュア３４、３４ａの運動に対向するバネ３８、３
８ａのバネ力は、ボールがシートから持ち上げられる場
合に適当な圧力を補償するには十分でない場合があり、
その場合には、運動中の流体圧力の適当な動作曲線を得
ることができず、動作曲線は高いヒステリシスを示し、
又はボールアーマチュアは不安定な振動をしたりガタつ
いたりすることがある。ボールがシートから離れるにつ
れて、バネ力が増加すると、適当な動作性能を得ること
が可能である。図７に示すように、これは、３８ａより
も強い第２のバネ３８ｂを設け、ボールアーマチュア３
４ａが所定の距離だけシートから離れた後に作用するこ
とにより、達成可能である。同様のバネが図１の実施例
においても用いられている。
【００３３】図１２に示す実施例は、通路７８を除いて
図１に示すものと同様であり、オリフィス８８とフィー
ドバックループは省略され、溝９６とスプール９０の外
側端の間のスプール９０のランド９４内の内側通路８８
ａにより代替される。
【００３４】
【発明の効果】このように、本発明によれば、慣性とヒ
ステリシスの影響が生じ難くい電磁ソレノイド弁が提供
される。さらに、本発明によれば、弁のスプールが動作
して、弁からの排出を低い空胴圧力にメータリングし、
それにより、弁の応答性を工場させ、慣性の影響を少な
くすることが可能な電磁ソレノイド弁が提供される。さ
らに、本発明に基づくソレノイド弁の動作はボールに加
わるバネの力により悪い影響を受けない。高い油圧力に
より、摩擦によりヒステリシスを最小にすることが可能
である。また本発明の動作は流体内の異物により影響を
受けにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に基づき、圧力制御弁と
して構成されたソレノイド弁を直径方向に二分した縦方
向部分概略断面図である。
【図２】図１の線２−２から見た、図１のソレノイド弁
の端面図である。
【図３】図１の線３−３から見た、図１のソレノイド弁
の端面図である。
【図４】図１の線４−４で切断した断面図である。
【図５】図１の線５−５で切断した断面図である。
【図６】図１の線６−６で切断した断面図である。
【図７】ソレノイド弁の変更例の縦方向部分概略断面図
である。
【図８】図７の線８−８で切断した断面図である。
【図９】図７の線９−９で切断した断面図である。
【図１０】電磁可変フォースモータ及び油圧弁システム
の概念図である。
【図１１】図７に示すシステムの概念図である。
【図１２】本発明のさらに別の変更例の縦方向部分概略
断面図である。
【符号の説明】
１０ 電磁可変フォースモータシステム １２ フォースモータ １４ 弁装置 １６ 極片アセンブリ １８ ベース ２０ 極片 ２２ 電磁コイルアセンブリ ２４ ボビン ２６ ハウジング ２８ 周辺壁 ３０ ベース壁 ３１ 中央開口 ３２ 半径方向スロット ３４ アーマチュア ３６ 円錐面 ３７ 極面 ３８ バネ ４０ 空胴 ４６ ピントル ５０ ピン ５２ 中央通路 ５６、５７ フランジ ６０ オリフィス壁 ６２ 中央開口 ６４ 周囲開口 ６６ 環状溝 ６８ 円錐状シート ７０ 軸部分 ７２ ボア ７３ 半径方向壁 ７４ 周囲溝 ７６ 周囲通路 ７８ 半径方向通路 ８０ 周囲溝 ８２ 周囲通路 ８４ 環状溝 ８６ プレート ８８ オリフィス ９０ スプール ９２、９４ ランド ９６ 周囲溝 ９８ 軸方向通路 １００ オリフィス １０２ ボール

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電磁可変フォースモータ回路であって：ソ
    レノイドが、 コイルと、 前記コイルに連結された極片と、 ボールアーマチュアと、 第１のシートを画定する手段と、 前記ボールアーマチュアを前記第１のシートの方向に付
    勢して、前記極片から離すためのバネ手段と、 前記第１のシートを調整する流体チャンバを画定する手
    段と、 前記ボールアーマチュアと前記第１のシートが、前記ボ
    ールアーマチュアと前記流体チャンバの間を伸びる第１
    のオリフィスを画定することと、 前記流体チャンバに圧力を供給するための第１の通路手
    段と、 前記第１の通路手段に連通する固定された第２のオリフ
    ィスを画定する手段と、 常に前記ボールアーマチュアから隔置されて接触しない
    ようにされ、流体チャンバに隣接して配置され、前記流
    体チャンバ内の流体圧力に応答するように構成された可
    動部材を含む弁装置と、 前記可動部材を前記流体チャンバ方向付勢するべく前記
    弁装置に圧力を供給するための第２の圧力手段と、 前記弁装置からの流量を制御するための第３の通路手段
    と、 前記流体チャンバから流量を排出するための第４の通路
    手段であって、前記コイルが励磁され、前記ボールアー
    マチュアが前記第１のシートから離れるように動かされ
    た場合に、前記ボールアーマチュアが前記第１のオリフ
    ィスを通る前記第４の通路手段への流れを制御するよう
    に構成された第４の通路手段と、 前記装置が前記第２及び第３の通路手段内の流量を可変
    的に制限するように動作されること、 から成ることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】前記弁装置がスプールを備えたスプール弁
    であり、前記第１の通路手段が前記スプール内に設けら
    れて、一方端に軸方向に伸び、前記第２のオリフィス手
    段が前記スプールの前記一方端に配置されることを特徴
    とする、請求項１に記載の電磁可変フォースモータ回
    路。
  3. 【請求項３】前記スプールが前記弁に供給圧力を供給す
    る前記第２の通路に選択的に連通する半径方向通路を含
    むことを特徴とする、請求項２に記載の電磁可変フォー
    スモータ回路。
  4. 【請求項４】前記第２の通路手段、前記第３の通路手段
    及び前記第４の通路手段が前記弁の全本体内に設けられ
    て、前記第４の通路手段が前記ボールアーマチュアを囲
    む領域に連通していることを特徴とする、請求項３に記
    載の電磁可変フォースモータ回路。
  5. 【請求項５】前記ソレノイドが、前記ボールアーマチュ
    アの外側から伸びる半径方向通路を含み、前記弁本体が
    前記半径方向通路に連通して前記第４の通路手段を画定
    する軸方向通路を含むことを特徴とする、請求項４に記
    載の電磁可変フォースモータ回路。
  6. 【請求項６】環状通路が前記軸方向通路の間を連通する
    ように配置されていることを特徴とする、請求項５に記
    載の電磁可変フォースモータ回路。
  7. 【請求項７】前記弁装置がスプールを備えたスプール弁
    であり、前記第２のオリフィス手段に流体を供給するた
    めの手段が前記スプールの外部に設けられていることを
    特徴とする、請求項１に記載の電磁可変モータ。
  8. 【請求項８】前記弁装置がスプールを備えたスプール弁
    であり、前記第２のオリフィス手段に流体を供給するた
    めの手段が前記スプールの内部に設けられていることを
    特徴とする、請求項１に記載の電磁可変モータ。
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ES (1) ES2071170T3 (ja)
MX (1) MX174639B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004270940A (ja) * 2003-03-04 2004-09-30 Robert Bosch Gmbh 圧力調整ユニット
JP2013215881A (ja) * 2012-04-10 2013-10-24 Bordignon Simone Srl 自動ねじ切り装置
KR20180069571A (ko) * 2016-12-15 2018-06-25 한국기계연구원 파이로트 구동방식의 유압밸브

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3938417C1 (ja) * 1989-11-18 1991-03-21 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
US5217047A (en) * 1991-05-30 1993-06-08 Coltec Industries Inc. Solenoid operated pressure regulating valve
US5836335A (en) * 1991-08-19 1998-11-17 Fluid Power Industries, Inc. Proportional pressure control valve
US5306076A (en) * 1992-05-20 1994-04-26 G. W. Lisk Company, Inc. Proportional control valve with pressure compensation
US5757259A (en) * 1994-07-28 1998-05-26 Caterpillar Inc. Anti-rotation device for joining a shell and encapsulated terminal/coil subassembly
US5647318A (en) 1994-07-29 1997-07-15 Caterpillar Inc. Engine compression braking apparatus and method
US5540201A (en) 1994-07-29 1996-07-30 Caterpillar Inc. Engine compression braking apparatus and method
US5526784A (en) 1994-08-04 1996-06-18 Caterpillar Inc. Simultaneous exhaust valve opening braking system
US5611370A (en) * 1994-11-10 1997-03-18 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Proportional variable force solenoid control valve and transmission fluid control device
US5720318A (en) * 1995-05-26 1998-02-24 Caterpillar Inc. Solenoid actuated miniservo spool valve
US5722459A (en) * 1995-05-31 1998-03-03 Hyundai Motor Company Pressure control valve of a hydraulic control system of an automatic transmission
US5562125A (en) * 1995-09-26 1996-10-08 Caterpillar Inc. Two stage electrohydraulic pressure control valve
DE19535945A1 (de) * 1995-09-27 1997-04-03 Hydraulik Ring Gmbh Magnetventil sowie Verfahren zu dessen Herstellung
US5996628A (en) * 1996-01-16 1999-12-07 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Proportional variable force solenoid control valve
DE19615789A1 (de) * 1996-04-20 1997-10-23 Rexroth Mannesmann Gmbh Vorgesteuertes 3-Wege-Druckregelventil
US5876185A (en) * 1996-11-20 1999-03-02 Caterpillar Inc. Load sensing pump control for a variable displacement pump
US5913577A (en) * 1996-12-09 1999-06-22 Caterpillar Inc. Pilot stage of an electrohydraulic control valve
US5845667A (en) * 1996-12-19 1998-12-08 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Single stage variable force solenoid pressure regulating valve
US6019120A (en) * 1996-12-19 2000-02-01 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Single stage variable force solenoid pressure regulating valve
US6068237A (en) * 1997-10-31 2000-05-30 Borg-Warner Automotive, Inc. Proportional variable bleed solenoid valve with single adjustment pressure calibration
US6305664B1 (en) 1997-10-31 2001-10-23 Borgwarner Inc. Proportional variable bleed solenoid valve with single adjustment pressure calibration and including poppet valve seal ball
US5950984A (en) * 1997-11-03 1999-09-14 Spx Corporation Solenoid valve
JP4359395B2 (ja) * 1998-10-08 2009-11-04 カムコン・リミテッド 磁気駆動装置
US6198369B1 (en) 1998-12-04 2001-03-06 Tlx Technologies Proportional actuator for proportional control devices
US6392516B1 (en) 1998-12-04 2002-05-21 Tlx Technologies Latching solenoid with improved pull force
US6175168B1 (en) * 1999-04-19 2001-01-16 Pontiac Coil, Inc. Overmolded stator for fuel metering solenoid and method of manufacturing same
EP1054152A3 (en) * 1999-05-19 2002-08-14 HydraForce, Inc. Electrically controlled valve having mechanism for controlling a nonlinear force
JP2001208234A (ja) 2000-01-26 2001-08-03 Denso Corp 電磁弁
US6404314B1 (en) * 2000-02-29 2002-06-11 General Electric Company Adjustable trip solenoid
US6276663B1 (en) 2000-04-25 2001-08-21 Acutex, Inc. Normally rising variable force solenoid
US6644350B1 (en) * 2000-05-26 2003-11-11 Acutex, Inc. Variable pressure solenoid control valve
US6688334B2 (en) * 2001-03-29 2004-02-10 Denso Corporation Solenoid valve with improved magnetic attractive force
US6692396B1 (en) * 2002-02-27 2004-02-17 Torque-Traction Technologies, Inc. Solenoid actuated variable pressure relief valve assembly for limited slip differential assembly
US6848475B2 (en) * 2002-11-20 2005-02-01 Caterpillar Inc. Electro-hydraulic valve and system
JP2004324740A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Mitsubishi Electric Corp 比例電磁弁及びその制御方法
DE10323595A1 (de) 2003-05-16 2004-12-09 Hydac Fluidtechnik Gmbh Ventil
EP1719032A1 (en) * 2004-02-24 2006-11-08 Parker-Hannifin Corporation Proportional pressure control valve
US7051857B2 (en) * 2004-03-08 2006-05-30 Eaton Corporation Coupling device and improved method of controlling torque transmission
JP4456906B2 (ja) * 2004-03-25 2010-04-28 株式会社不二工機 可変容量型圧縮機用の制御弁
US7775052B2 (en) 2004-05-07 2010-08-17 Delavan Inc Active combustion control system for gas turbine engines
US7823602B2 (en) * 2004-12-18 2010-11-02 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Hydraulic system having at least one hydraulic valve for actuating a component
US20070056644A1 (en) * 2005-09-13 2007-03-15 Boddy Douglas E Damper spool
US7665305B2 (en) * 2005-12-29 2010-02-23 Delavan Inc Valve assembly for modulating fuel flow to a gas turbine engine
US8162287B2 (en) * 2005-12-29 2012-04-24 Delavan Inc Valve assembly for modulating fuel flow to a gas turbine engine
US8387644B2 (en) * 2007-02-09 2013-03-05 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Solenoid operated fluid control valve
US20090077945A1 (en) * 2007-08-24 2009-03-26 Delavan Inc Variable amplitude double binary valve system for active fuel control
US8239114B2 (en) * 2008-02-12 2012-08-07 Delavan Inc Methods and systems for modulating fuel flow for gas turbine engines
US8200410B2 (en) * 2008-03-12 2012-06-12 Delavan Inc Active pattern factor control for gas turbine engines
US8434310B2 (en) * 2009-12-03 2013-05-07 Delavan Inc Trim valves for modulating fluid flow
WO2012118698A2 (en) 2011-02-28 2012-09-07 Borgwarner Inc. Two-stage variable force solenoid
US9097362B2 (en) * 2012-02-27 2015-08-04 Parker-Hannifin Corporation Fast switching hydraulic pilot valve with hydraulic feedback
CN104471505B (zh) 2012-07-11 2018-06-29 伟创力有限责任公司 直动式螺线管致动器
US20140096839A1 (en) 2012-10-08 2014-04-10 Automatic Switch Company Method and apparatus for bias member adjustment without disassembly
US10437269B1 (en) * 2017-10-06 2019-10-08 Sun Hydraulics, Llc Electrohydraulic counterbalance and pressure relief valve
US10794510B1 (en) 2017-12-20 2020-10-06 Sun Hydraulics, Llc Electrohydraulic counterbalance and pressure relief valve
US10495117B1 (en) 2018-04-17 2019-12-03 Sun Hydraulics, Llc Electrohydraulic counterbalance and pressure relief valve
US11885430B2 (en) * 2018-11-13 2024-01-30 Walbro Llc Electromechanical valve and method of assembly
US10683879B1 (en) 2019-01-22 2020-06-16 Sun Hydraulics, Llc Two-port electrohydraulic counterbalance valve
WO2021149018A1 (en) * 2020-01-24 2021-07-29 Padmini Vna Mechatronics Pvt. Ltd. An improved idle air control valve

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2178464A5 (ja) * 1972-03-31 1973-11-09 Peugeot & Renault
DE8322570U1 (de) * 1983-08-05 1985-01-17 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Druckregler
US4595035A (en) * 1984-02-07 1986-06-17 Sealed Power Corporation Solenoid valve
US4570904A (en) * 1984-07-11 1986-02-18 Sealed Power Corporation Solenoid valve
DE3505377C2 (de) * 1985-02-16 1994-07-07 Bosch Gmbh Robert Druckregler
US4674536A (en) * 1986-04-25 1987-06-23 Sealed Power Corporation Electrohydraulic valves for use in a system
US4753263A (en) * 1987-08-31 1988-06-28 Sealed Power Corporation Electrohydraulic regulating valves
US4863142A (en) * 1988-04-29 1989-09-05 Sealed Power Corporation Electromagnetic solenoid valve with variable force motor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004270940A (ja) * 2003-03-04 2004-09-30 Robert Bosch Gmbh 圧力調整ユニット
JP2013215881A (ja) * 2012-04-10 2013-10-24 Bordignon Simone Srl 自動ねじ切り装置
KR20180069571A (ko) * 2016-12-15 2018-06-25 한국기계연구원 파이로트 구동방식의 유압밸브

Also Published As

Publication number Publication date
EP0467128A3 (en) 1992-02-26
US5051631A (en) 1991-09-24
CA2046001C (en) 2001-04-24
KR920002948A (ko) 1992-02-28
ES2071170T3 (es) 1995-06-16
MX174639B (es) 1994-05-30
EP0467128A2 (en) 1992-01-22
EP0467128B1 (en) 1995-04-12
KR0177518B1 (ko) 1999-04-15
DE69108805T2 (de) 1995-12-21
BR9102925A (pt) 1992-02-11
CA2046001A1 (en) 1992-01-17
DE69108805D1 (de) 1995-05-18

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