JPH05332470A - 電磁弁 - Google Patents
電磁弁Info
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- JPH05332470A JPH05332470A JP4140386A JP14038692A JPH05332470A JP H05332470 A JPH05332470 A JP H05332470A JP 4140386 A JP4140386 A JP 4140386A JP 14038692 A JP14038692 A JP 14038692A JP H05332470 A JPH05332470 A JP H05332470A
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- JP
- Japan
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- coil
- flange
- plunger
- magnetic flux
- center hole
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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
- H01F2007/1676—Means for avoiding or reducing eddy currents in the magnetic circuit, e.g. radial slots
Landscapes
- Electromagnets (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 応答性の向上を図った電磁弁を提供するこ
と。 【構成】 コイルの軸線方向に隣接する導電性材料から
成るフランジを配置し、このフランジにはプランジャが
挿通する中央孔と、その中央孔に連なり半径方向に延び
るスリットとが形成され、コイルを励磁することによっ
てフランジの周縁部に発生する渦電流は、スリット付近
および中央孔に流れ、中央孔付近では、磁束の発生が助
長され、こうしてプランジャ、したがって弁手段の応答
性を向上することができる。
と。 【構成】 コイルの軸線方向に隣接する導電性材料から
成るフランジを配置し、このフランジにはプランジャが
挿通する中央孔と、その中央孔に連なり半径方向に延び
るスリットとが形成され、コイルを励磁することによっ
てフランジの周縁部に発生する渦電流は、スリット付近
および中央孔に流れ、中央孔付近では、磁束の発生が助
長され、こうしてプランジャ、したがって弁手段の応答
性を向上することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁弁に関し、もっと
詳しくは、スプールなどの弁体を駆動する電磁石手段の
構造に関する。
詳しくは、スプールなどの弁体を駆動する電磁石手段の
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】典型的な従来からの電磁弁は、特開平２
−２４０４７７に開示されている。この先行技術では、
コイルの磁束を導く磁路の一部を構成するマグネット可
動子に球状の弁体が固定されており、コイルによってマ
グネット可動子が移動する。このマグネット可動子は円
柱状である。コイルの励磁によるマグネット可動子に生
じる渦電流によって、磁束の発生が減少する。電磁力Ｆ
は磁束の２乗に比例し、したがって磁束が渦電流によっ
て減少すると、電磁力Ｆが減少することになる。そのた
め電磁力によって移動するマグネット可動子および弁体
などの質量をｍとするとき、その加速度ａ（＝Ｆ／ｍ）
が小さくなり、高速度作動に障害となる。そこで、この
先行技術では、マグネット可動子に、軸線方向に沿うス
リットが形成され、これによって渦電流を減少させ、し
たがって電磁吸引力の急速な立上がりを向上するように
している。
−２４０４７７に開示されている。この先行技術では、
コイルの磁束を導く磁路の一部を構成するマグネット可
動子に球状の弁体が固定されており、コイルによってマ
グネット可動子が移動する。このマグネット可動子は円
柱状である。コイルの励磁によるマグネット可動子に生
じる渦電流によって、磁束の発生が減少する。電磁力Ｆ
は磁束の２乗に比例し、したがって磁束が渦電流によっ
て減少すると、電磁力Ｆが減少することになる。そのた
め電磁力によって移動するマグネット可動子および弁体
などの質量をｍとするとき、その加速度ａ（＝Ｆ／ｍ）
が小さくなり、高速度作動に障害となる。そこで、この
先行技術では、マグネット可動子に、軸線方向に沿うス
リットが形成され、これによって渦電流を減少させ、し
たがって電磁吸引力の急速な立上がりを向上するように
している。
【０００３】他の先行技術は、たとえば実開昭６０−１
８７５０６に開示されている電磁石であり、この電磁石
では、円筒状の可動子内に、励磁コイルを有する固定子
が挿入され、可動子と固定子には、互いに向合う多数の
リブを、対応するリブが径方向でオーバーラップするよ
うに突出形成され、リブ間で多数の磁極を構成し、可動
子には、径方向で弾性変形させるスリットを、その可動
子の軸線方向に沿って形成してある。このような構成に
よってもまた可動子における渦電流を減少させ、電磁吸
引力の急速な立上がりを向上しようとしている。
８７５０６に開示されている電磁石であり、この電磁石
では、円筒状の可動子内に、励磁コイルを有する固定子
が挿入され、可動子と固定子には、互いに向合う多数の
リブを、対応するリブが径方向でオーバーラップするよ
うに突出形成され、リブ間で多数の磁極を構成し、可動
子には、径方向で弾性変形させるスリットを、その可動
子の軸線方向に沿って形成してある。このような構成に
よってもまた可動子における渦電流を減少させ、電磁吸
引力の急速な立上がりを向上しようとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような各先行技術
において、その渦電流による悪影響を防ぐだけでなく、
さらに応答性を良好にする電磁弁が望まれている。たと
えば舶用ディーゼル・エンジンの電子制御の研究開発が
進められており、そのような電子制御エンジンにおい
て、給気弁、排気弁および燃料弁は、電磁弁によって制
御され、また始動用の空気を始動時に供給する始動弁は
電磁弁によって構成される。このような電子制御エンジ
ンでは、電磁弁の応答性が、エンジンの微細な制御を行
う上で重要であり、その電磁弁の応答性は、エンジンの
性能を左右する重要なパラメータであり、したがって電
磁弁の応答性をもっと向上することが要求されている。
において、その渦電流による悪影響を防ぐだけでなく、
さらに応答性を良好にする電磁弁が望まれている。たと
えば舶用ディーゼル・エンジンの電子制御の研究開発が
進められており、そのような電子制御エンジンにおい
て、給気弁、排気弁および燃料弁は、電磁弁によって制
御され、また始動用の空気を始動時に供給する始動弁は
電磁弁によって構成される。このような電子制御エンジ
ンでは、電磁弁の応答性が、エンジンの微細な制御を行
う上で重要であり、その電磁弁の応答性は、エンジンの
性能を左右する重要なパラメータであり、したがって電
磁弁の応答性をもっと向上することが要求されている。
【０００５】本発明の目的は、応答性を向上した電磁弁
を提供することである。
を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、コイルと、コ
イルの軸線方向に隣接し、中央孔を有し、半径方向に延
びるスリットを有する導電性材料から成るフランジと、
コイル内とフランジの中央孔を挿通するプランジャと、
プランジャとともにコイルの磁束を導く磁路を形成する
ヨークと、プランジャによって駆動される弁手段とを含
むことを特徴とする電磁弁である。
イルの軸線方向に隣接し、中央孔を有し、半径方向に延
びるスリットを有する導電性材料から成るフランジと、
コイル内とフランジの中央孔を挿通するプランジャと、
プランジャとともにコイルの磁束を導く磁路を形成する
ヨークと、プランジャによって駆動される弁手段とを含
むことを特徴とする電磁弁である。
【０００７】また本発明は、ヨークは半径方向に延びる
スリットを有することを特徴とする。
スリットを有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明に従えば、コイルの軸線方向に隣接して
導電性材料、たとえば銅などの材料から成るフランジが
設けられ、このフランジには、プランジャが挿通する中
央孔と、半径方向に延びるスリットとが形成され、コイ
ルに直流または交流の励磁電流を流すことによって磁束
が発生し、このコイルの磁束によってその磁束を妨げる
方向にフランジの周縁部付近に渦電流が流れ、この渦電
流はスリット付近と中央孔の付近を流れ、したがって中
央孔付近では、コイルの磁束の発生を助長する方向に作
用する。こうして中央孔付近では、フランジの周縁部に
発生した渦電流がその中央孔付近で流れることによって
その中央孔付近での磁束が増強されることになり、これ
によってプランジャの応答速度を向上し、弁手段を高速
度で移動することが可能になる。したがってこのような
弁手段をたとえば舶用ディーゼル・エンジンなどに関連
して用いるとき、そのエンジンの性能を向上することが
可能になる。
導電性材料、たとえば銅などの材料から成るフランジが
設けられ、このフランジには、プランジャが挿通する中
央孔と、半径方向に延びるスリットとが形成され、コイ
ルに直流または交流の励磁電流を流すことによって磁束
が発生し、このコイルの磁束によってその磁束を妨げる
方向にフランジの周縁部付近に渦電流が流れ、この渦電
流はスリット付近と中央孔の付近を流れ、したがって中
央孔付近では、コイルの磁束の発生を助長する方向に作
用する。こうして中央孔付近では、フランジの周縁部に
発生した渦電流がその中央孔付近で流れることによって
その中央孔付近での磁束が増強されることになり、これ
によってプランジャの応答速度を向上し、弁手段を高速
度で移動することが可能になる。したがってこのような
弁手段をたとえば舶用ディーゼル・エンジンなどに関連
して用いるとき、そのエンジンの性能を向上することが
可能になる。
【０００９】ヨークには、半径方向に延びるスリットを
形成し、これによって渦電流を遮断して、応答性の向上
を図ることができる。
形成し、これによって渦電流を遮断して、応答性の向上
を図ることができる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例の一部の電磁石手段
１の断面図であり、図２はこの電磁石手段１を備える電
磁弁２の全体の構成を示す断面図である。電磁弁２の弁
本体３にはポンプポート４、タンクポート５および２つ
のポート６，７が設けられ、弁体であるスプール８がそ
の軸線方向に図２の左右方向に電磁石手段１およびもう
１つの電磁石手段１ａによって変位駆動されて弁位置が
変化し、また一対のばね９，１０によってスプール８は
図２の左右の中央位置にばね力が与えられ、こうしてセ
ンタオフセット式３位置切換え電磁弁２が構成される。
弁本体３とスプール８とばね９，１０とは、弁手段を構
成する。
１の断面図であり、図２はこの電磁石手段１を備える電
磁弁２の全体の構成を示す断面図である。電磁弁２の弁
本体３にはポンプポート４、タンクポート５および２つ
のポート６，７が設けられ、弁体であるスプール８がそ
の軸線方向に図２の左右方向に電磁石手段１およびもう
１つの電磁石手段１ａによって変位駆動されて弁位置が
変化し、また一対のばね９，１０によってスプール８は
図２の左右の中央位置にばね力が与えられ、こうしてセ
ンタオフセット式３位置切換え電磁弁２が構成される。
弁本体３とスプール８とばね９，１０とは、弁手段を構
成する。
【００１１】図１を参照して、電磁石手段１において、
複数（この実施例ではたとえば４）のコイル１１には、
そのコイル１１の軸線方向（図１の左右方向）に隣接し
て導電性材料、たとえば銅、アルミニウムなどの材料か
ら成るフランジが配置され、これらのフランジ１２は、
フランジ１２と同一材料から成る円筒体１３によって一
体的に構成される。フランジ１２および円筒体１３はボ
ビン１５を構成し、このフランジ１２と円筒体１３とを
囲んで合成樹脂製のボビン本体１４が設けられる。
複数（この実施例ではたとえば４）のコイル１１には、
そのコイル１１の軸線方向（図１の左右方向）に隣接し
て導電性材料、たとえば銅、アルミニウムなどの材料か
ら成るフランジが配置され、これらのフランジ１２は、
フランジ１２と同一材料から成る円筒体１３によって一
体的に構成される。フランジ１２および円筒体１３はボ
ビン１５を構成し、このフランジ１２と円筒体１３とを
囲んで合成樹脂製のボビン本体１４が設けられる。
【００１２】図３は、図１の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩか
ら見たボビン１５の簡略化した断面図である。フランジ
１２は円板状に形成されており、円筒体１３によって中
央孔１６が形成され、さらにこのフランジ１２にはその
中央孔１６に連なって半径方向に延びるスリット１７が
形成される。
ら見たボビン１５の簡略化した断面図である。フランジ
１２は円板状に形成されており、円筒体１３によって中
央孔１６が形成され、さらにこのフランジ１２にはその
中央孔１６に連なって半径方向に延びるスリット１７が
形成される。
【００１３】強磁性材料から成るヨーク１８は、ボビン
本体１４の軸線方向途中位置まで延びる第１内筒１９
と、この第１内筒１９の軸線方向外方端（図１の左方
端）に連なる端板２０と、この端板２０に連なる外筒２
１と、さらにこの外筒２１の図１における右方端に連な
る端板２２と、端板２２から第１内筒１９に向けて部分
的に延びる第２内筒２３とによって実現される。
本体１４の軸線方向途中位置まで延びる第１内筒１９
と、この第１内筒１９の軸線方向外方端（図１の左方
端）に連なる端板２０と、この端板２０に連なる外筒２
１と、さらにこの外筒２１の図１における右方端に連な
る端板２２と、端板２２から第１内筒１９に向けて部分
的に延びる第２内筒２３とによって実現される。
【００１４】図４は、図１における切断面線ＩＩＩ−Ｉ
ＩＩから見た主としてヨーク１８の構成を示す断面図で
ある。第１内筒１９にはその軸線方向（図１の左右方
向）に延びて半径方向に延びるスリット２４が形成さ
れ、また外筒２１にもまた、その軸線方向に延び、かつ
半径方向に延びるスリット２５が形成され、また端板２
０では、これらのスリット２４，２５に連なる半径方向
に延びるスリットが形成される。これによって渦電流が
分断され、コイル１１の励磁時における渦電流の発生が
低減され、したがってそのコイル１１による磁束の発生
が抑制されることはない。同様にして端板２２および第
２内筒２３にもまた、第１内筒１９および端板２０と同
様にしてスリットが形成される。
ＩＩから見た主としてヨーク１８の構成を示す断面図で
ある。第１内筒１９にはその軸線方向（図１の左右方
向）に延びて半径方向に延びるスリット２４が形成さ
れ、また外筒２１にもまた、その軸線方向に延び、かつ
半径方向に延びるスリット２５が形成され、また端板２
０では、これらのスリット２４，２５に連なる半径方向
に延びるスリットが形成される。これによって渦電流が
分断され、コイル１１の励磁時における渦電流の発生が
低減され、したがってそのコイル１１による磁束の発生
が抑制されることはない。同様にして端板２２および第
２内筒２３にもまた、第１内筒１９および端板２０と同
様にしてスリットが形成される。
【００１５】プランジャ２６は、第２内筒２３内で、そ
の第２内筒２３内から軸線方向に第１内筒１９に突出し
て延びる。プランジャ２６には、スプール８に接してこ
れを軸方向に駆動する非磁性材料、たとえばしんちゅ
う、アルミニウム、ステンレス鋼ＳＵＳ３１６などの材
料から成る支持棒２７が固定される。
の第２内筒２３内から軸線方向に第１内筒１９に突出し
て延びる。プランジャ２６には、スプール８に接してこ
れを軸方向に駆動する非磁性材料、たとえばしんちゅ
う、アルミニウム、ステンレス鋼ＳＵＳ３１６などの材
料から成る支持棒２７が固定される。
【００１６】コイル１１が直流または交流の電力によっ
て励磁されることによって、図１の破線矢符２８で示さ
れるように第１内筒１９、端板２０、外筒２１、端板２
２、第２内筒２３およびプランジャ２６を経て磁路が形
成され、その磁気抵抗が小さくなるように、したがって
プランジャ２６が第１内筒１９に向けて図１の矢符２９
で示される方向に左方にばね１０のばね力に抗して移動
する。図１では、コイルが励磁され、プランジャが移動
を始める前の状態が表される。
て励磁されることによって、図１の破線矢符２８で示さ
れるように第１内筒１９、端板２０、外筒２１、端板２
２、第２内筒２３およびプランジャ２６を経て磁路が形
成され、その磁気抵抗が小さくなるように、したがって
プランジャ２６が第１内筒１９に向けて図１の矢符２９
で示される方向に左方にばね１０のばね力に抗して移動
する。図１では、コイルが励磁され、プランジャが移動
を始める前の状態が表される。
【００１７】図５は、複数のコイル１１のうちの１つと
フランジ１２とコイル１１とを部分的に分解して示す斜
視図である。コイル１１が励磁され矢符の方向に電流が
流れることによって導電性フランジ１２の周縁部には参
照符３０で示される方向つまり反時計回りに渦電流が流
れ、この渦電流は、スリット１７付近で参照符３１で示
されるように中央孔１６に向けて半径方向内方に流れ、
中央孔１６付近では参照符３２で示されるように周縁部
とは逆に時計方向にその中央孔１６の周囲を流れ、さら
にスリット１７付近で参照符３３で示されるように半径
方向外方に向かって流れ、こうして渦電流の閉ループが
形成される。このようにしてフランジ１２に電流が流れ
る。フレミングの右手の法則により中央孔１６の周囲に
流れる渦電流は、コイル１１による磁束Φの発生が助長
される方向に作用し、よって大きな磁束が中央孔１６内
で得られる。このことによって、プランジャ２６の応答
性、したがって電磁弁の応答性が向上されることにな
る。複数に分割された各コイル１１は、中央孔１６内で
同一方向に磁束を発生するようにその巻き方向および供
給される励磁電流の方向が設定される。
フランジ１２とコイル１１とを部分的に分解して示す斜
視図である。コイル１１が励磁され矢符の方向に電流が
流れることによって導電性フランジ１２の周縁部には参
照符３０で示される方向つまり反時計回りに渦電流が流
れ、この渦電流は、スリット１７付近で参照符３１で示
されるように中央孔１６に向けて半径方向内方に流れ、
中央孔１６付近では参照符３２で示されるように周縁部
とは逆に時計方向にその中央孔１６の周囲を流れ、さら
にスリット１７付近で参照符３３で示されるように半径
方向外方に向かって流れ、こうして渦電流の閉ループが
形成される。このようにしてフランジ１２に電流が流れ
る。フレミングの右手の法則により中央孔１６の周囲に
流れる渦電流は、コイル１１による磁束Φの発生が助長
される方向に作用し、よって大きな磁束が中央孔１６内
で得られる。このことによって、プランジャ２６の応答
性、したがって電磁弁の応答性が向上されることにな
る。複数に分割された各コイル１１は、中央孔１６内で
同一方向に磁束を発生するようにその巻き方向および供
給される励磁電流の方向が設定される。
【００１８】各フランジ１２は、円筒体１３によって共
通に接続されており、これによって中央孔１６付近にお
ける図５の参照符３２で示される電流の電気抵抗が小さ
くなり、このことは中央孔１６内における磁束の増強の
ために好都合なことである。
通に接続されており、これによって中央孔１６付近にお
ける図５の参照符３２で示される電流の電気抵抗が小さ
くなり、このことは中央孔１６内における磁束の増強の
ために好都合なことである。
【００１９】もう１つの電磁石手段１ａ（図２参照）も
また、電磁石手段１と左右対称な構成で実現される。
また、電磁石手段１と左右対称な構成で実現される。
【００２０】本発明は、舶用ディーゼル・エンジンの給
気弁、排気弁および燃料弁を駆動する電磁弁として実施
することができ、あるいはまた始動弁を実現するように
してもよく、その他の用途においてもまた本発明はまた
広範囲に実施されることができる。
気弁、排気弁および燃料弁を駆動する電磁弁として実施
することができ、あるいはまた始動弁を実現するように
してもよく、その他の用途においてもまた本発明はまた
広範囲に実施されることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、コイルに
隣接する導電性材料から成るフランジには、中央孔と半
径方向に延びるスリットとを形成し、これによってフラ
ンジの周縁部に発生する渦電流がスリットと中央孔付近
を流れてその中央孔付近では、磁束の発生が助長される
ことになり、これによってプランジャ、したがって弁手
段の応答性の向上を図ることができるようになる。さら
にヨークに半径方向に延びるスリットを形成して渦電流
を遮断し、応答性のもっと向上を図るようにすることも
可能である。
隣接する導電性材料から成るフランジには、中央孔と半
径方向に延びるスリットとを形成し、これによってフラ
ンジの周縁部に発生する渦電流がスリットと中央孔付近
を流れてその中央孔付近では、磁束の発生が助長される
ことになり、これによってプランジャ、したがって弁手
段の応答性の向上を図ることができるようになる。さら
にヨークに半径方向に延びるスリットを形成して渦電流
を遮断し、応答性のもっと向上を図るようにすることも
可能である。
【図１】本発明の一実施例の電磁石手段１の断面図であ
る。
る。
【図２】図１に示される電磁石手段１と、それと同様な
電磁石手段１ａとを備える電磁弁２の全体の構成を示す
断面図である。
電磁石手段１ａとを備える電磁弁２の全体の構成を示す
断面図である。
【図３】図１における切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た
ボビン１５の簡略化した断面図である。
ボビン１５の簡略化した断面図である。
【図４】図１における切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た
ヨーク１８の構成を主として示す断面図である。
ヨーク１８の構成を主として示す断面図である。
【図５】コイル１１とフランジ１２とを簡略化して示す
分解斜視図である。
分解斜視図である。
１，１ａ 電磁石手段 ２ 電磁弁 ３ 弁本体 ８ スプール ９，１０ ばね １１ コイル １２ フランジ １３ 円筒体 １４ ボビン本体 １５ ボビン １６ 中央孔 １８ ヨーク ２６ プランジャ ２７ 支持棒 ３０ コイル１１の励磁時に生じる渦電流 ３１，３３ スリット１７付近を流れる電流 ３２ 中央孔１６付近を流れる電流
Claims (2)
- 【請求項１】 コイルと、 コイルの軸線方向に隣接し、中央孔を有し、半径方向に
延びるスリットを有する導電性材料から成るフランジ
と、 コイル内とフランジの中央孔を挿通するプランジャと、 プランジャとともにコイルの磁束を導く磁路を形成する
ヨークと、 プランジャによって駆動される弁手段とを含むことを特
徴とする電磁弁。 - 【請求項２】 ヨークは半径方向に延びるスリットを有
することを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4140386A JPH05332470A (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | 電磁弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4140386A JPH05332470A (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | 電磁弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05332470A true JPH05332470A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15267611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4140386A Pending JPH05332470A (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | 電磁弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05332470A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007290172A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 型締力制御方法及び型締装置 |
| JP2017108023A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 国立大学法人秋田大学 | 交流電磁石 |
| WO2018220397A1 (en) * | 2017-06-01 | 2018-12-06 | Elaut Nv | Quick release actuator |
-
1992
- 1992-06-01 JP JP4140386A patent/JPH05332470A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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