JPS58214082A - ソレノイド - Google Patents

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】 本発明は一般的にはソレノイドおよびソレノイド作動弁
に関し、さらに詳細には、従来技術のソレノイド構造に
比較してけん引定数の大きいソレノイド構造に関するも
のである。

ソレノイドおよびソレノイド作動弁は技術的に公知であ
り、ソレノイドは通常、通電された場合に方向性を有す
る磁界を生ずることのできる絶縁されたワイヤで形成さ
れた螺旋状のコイルを具備している。また、そのソレノ
イドはコイルに対して軸線方向の運動をなしうるように
なされた鉄のロッドまたはバーの形態をなした可動プラ
ンジャを具備しうる。

ソレノイドによって加えられうる力または引張り力は、
コアがいったん飽和されると、電流の関数となる。飽和
していない状態では、その力または引張り力は励磁電流
の二乗に比例する。一般に、ソレノイドの力または引張
り力は鉄クラツド・ソレノイドを用いて磁束に対する鉄
復帰通路を設けてやることによつで増大されうる。磁気
回路内における空隙が減少するにともなって、ソレノイ
ドの力または引張り力は増大することが知られている。

従って、従来のプランジャ型ソレノイドでは、プランジ
ャまたは接極子が軸線方向に移動してコイル内に入り込
むにつれて、磁気回路内の空隙が減少しかつソレノイド
の力または引張り力が増大する。

典型的には、ソレノイドおよび接極子は一次空隙と二次
空隙との双方を有しているであろう。こ。

れらの空隙は接極子の両端にみられるものであり、かつ
ソレノイドは完全に付勢された状態では本質的に空隙を
与えないように設計されているのが普通であるから、そ
れらの空隙は同じ大きさを有しているであろう。従って
、接極子の有効走行距離は全初期空隙のほぼ半分に等し
い。

上述のプランジャ型の接極子の場合には、その接極子は
、米国特許第２７６５８０８および３２５０２９３号に
示されているようにソレノイドコイル内で往復運動をな
しうるように承支されたロッドまたはバー上に取付けら
れうる。その運動ハ、磁界によってソレノイドコイルの
内側面に対接して引張られる接極子またはプランジャの
側方向推力によって生ぜしめられる摩擦力による抵抗を
受けることがありうる。

プランジャ型接極子の変形例が米国特許第１３３３６８
１号に開示されており、塔の変形例では、軸線方向にの
み移動するように拘束されたカップ状の接極子がソレノ
イドコイルを貫通したロッドに作用するようになされて
いる。プランジャ型接極子の他の変形例が米国特許第３
３２５１３９号に開示されており、そこでは、接極子が
テーパ状のあるいは円錐状の形状を有しており、軸線方
向に移動してコア片の対応する部分に入り込むようにな
されている。米国特許第３４２２８５０号および第３５
２３５５６号には軸線方向に移動するように拘束された
摺動可能な環状の接極子が開示されている。米国特許第
３７５１００１号には弁円板として機能する枢動自在に
取付けられかっばね装荷された接極子が開示されている
。接極子または弁円板は、枢動取付けによって、それを
中心として振動または振動性の運動をなしうるように拘
束されている。

上述の従来技術によるソレノイド構造の主たる問題は、
ソレノイドの動作時に磁気回路が、ツレメイドの引張り
力に対してのみならずそれの応答時間にも悪影響を及ぼ
す２つの空隙を有している点である。本発明では、後述
するように、ソレノイドが付勢されると直ちに空隙の１
つを除去し、残りの１つの空隙すなわち接極子とソレノ
イドのスリーブとの間の空隙を通じてのみ爾後の接極子
運動がなされるようにすることによって上述の問題を解
決する。さらに詳細に述べると、本発明のソレノイドで
は、一方の空隙を効果的に除去するために接極子の初期
横方向摺動運動が行なわれ、それに続いて、非常に小さ
い力しか必要としない枢動作用が生ぜしめられるように
なされている。

従って、本発明のソレノイドは上述した従来のソレノイ
ドよりも引張り力が大きくかつそれよりも迅速に動作す
るのである。

本発明によれば、ソレノイド本体内に配置されたソレノ
イドコイルを具備したソレノイドであって、少なくとも
部分的に貫通しておりかつ該コイルの内部に少なくとも
部分的に入れ込まれて前記本体に配置されている磁性材
料よりなるスリーブと、そのスリーブの一端近傍に形成
された接極子室内に自由に配置されかつその接極子室を
画成している環状壁から通常は離間されている磁性材料
よりなる接極子と、前記ソレノイド本体、前記スリーブ
および前記接極子の磁気回路相互接続を与え、接極子が
前記接極子室画成壁に初期的に係合していない場合に接
極子をまず横方向に移動させて接極子室画成壁に係合せ
しめ、しかるのちに前記スリーブの方向へと移動せしめ
る手段とを具備しているソレノイドが提供される。

以上の説明から明らかなように、従来の往復運動可能な
接極子は、相対的に拘束されておらず、磁気的に透過性
で好ましくは一般的に平坦な円板状でありうる接極子部
材によって置換される。さらにその接極子は弁の一部分
を構成していてもよくあるいは弁部材を直接または間接
的に作動せしめうる。接極子部材が弁部材を間接的に作
動せしめる場合には、それは非磁性材料または比較的透
磁率の低い材料で形成されることの好ましいピンを介し
てなされうる。本発明のソレノイドは一体的な本体と弁
部分とを具備していてもよくあるいは外部の弁機構と協
働してもよい。さらに、磁気回路の一部分がソレノイド
が用いられる装置によって与えられるようにしてもよく
、そのようにすればソレノイド装置の寸法と価格の双方
が軽減されうろことになる。

以下図面を参照して本発明の実施例につき説明しよう。

まず第１図および第２図を参照すると、ソレノイド弁本
体が全体として数字１０で示されており、この弁本体は
上方ソレノイド部分１２と下方ソレノイド部分１４とよ
りなる。弁本体１０はそれの軸線に関して対称でありか
つ磁気回路の一部分として機能しうるように磁性材料で
形成されている。

好ましくは、弁本体には５個の同心状連通穴が形成され
ている。頂部における最も大きい穴が、ソレノイドコイ
ル１８を受入れるようになされたソレノイド穴１６であ
る。それよりも小さい第２のソレノイド穴２０はそのソ
レノイド穴１６と球弁穴２２との間に同心状に位置づけ
られている。さらに小さｖ−・第４のばね穴２４は球弁
穴２２と加減孔２６との間に連通している。

弁本体１０の弁部分１４は、弁が用いられうる機械また
は他の装置（図示せず）にンレノイド弁を装着しやすい
ようにするためのねじ山２８を外部に形成されている。

適当なガスケット、ワッシャまたは０リングシールな用
いてもよいことが理解されるであろう。弁部分１４の外
表面には環状溝２９が形成されており、かつ・その環状
溝２９と球弁穴２２との間には直径方向の通路６０が連
通している。ソレノイド本体１０の弁部分１４には第２
の環状溝３２が形成されており、その環状溝は第２の直
径方向通路３４を通じてスリーブ穴２０に連通している
。環状溝６２はたとえば油のような圧力流体源に連通し
ており、他方、環状溝２９は圧力流体の供給を必要とす
る装置に連通している。

磁性材料で形成されたスリーブ３６はスリーブ穴２０内
に圧入されているかあるいは他の方法でそのスリーブ穴
２０に親密に嵌着され、かつツレメイド本体１０の頂部
近傍の位置まで上方に延長している。スリーブ３乙には
軸線方向の穴３８が設けられており、その穴はそれの下
端に拡大された領域４０を有している。スリーブ！＋６
の外表面には、直径方向の通路５４に合致するようにし
て環状溝゛４２が形成されており、かつその環状溝４２
と軸線方向の穴５８の拡大された領域４０との間に直径
方向の通路４４が連通している。

球弁穴２２内には球弁４６が配置てれ、その球弁は軸線
方向の穴３８の拡大された領域４０によってスリーブ３
６の下端に形成された弁座５０に対接せしめられてばね
４８により偏倚せしめられている。ばね４８はばね穴２
４内に着座せしめられている。

ソレノイドコイル１Ｂは適当なポット材料５２によって
ソレノイド本体１０のソレノイド部分１２内にシールさ
れうろ。ソレノイドコイル１８の１つの端子５４は、適
当に接地されているソレノイド本体１０のソレノイド部
分１２に電気的に接続され、ソレノイドコイル１８の他
方の端子５６はそのソレノイドコイル１８を適当な電気
回路（図示せず）に接続するためのねじ５８を担持して
いる。勿論、ソレノイドコイルの両端に対する外部端子
を設けてもよい。

磁性材料で形成された環状のキャップ６０は、例えばソ
レノイド本体１０の薄壁部分６２をキャップ６０の縁上
に捲縮せしめることによってそのソレノイド本体１０の
ソレノイド部分１２に固定されている。かくしてその薄
壁部分６２は環状キャップと、スリーブ３６に磁気的に
接続されるソレノイド本体１０のソレノイド部分とを相
互に接続するための磁気回路手段を与えている。キャッ
プ６０の上方部分は星形をなしていることが好ましくか
つソレノイド本体１０をねじ付き座（図示せず）に容易
に締めつけうるようにするために標準２０ポインレソケ
ノトレンチによって係合されるようになされている。勿
論、キャンプ６０は他の形式のスパナレンチによって係
合せしめられてもよくあるいはソレノイド本体１０のソ
レノイド部分１２の外表面上に締付手段が形成されても
よい。非磁性材料で形成された挿入体６４が環状キャッ
プ６０に嵌入されるのが好ましい。挿入体６４は大きい
中央オリフィスを有するものとして第２図に示されて℃
・るが、通気が望まれない場合には、接極子室内への異
物の導入を禁止すためにオリフィスの寸法を減少せしめ
ることあるいはオリフィスを除去することが望ましい場
合がありうる。好ましくは非磁性材料で形成された駆動
ビン６６がスリーブ３乙の軸心穴３８内で往復運動をな
しうるように取付けられており、その駆動ビンは丁端に
おいて球弁４６に接触しかつ上端において接極子部材６
８に接触するような長さを有しても・る。球弁４６がそ
れの座５０に接触している場合には、駆動ビン６６が接
極子部材６８を挿入体６４の下表面近傍まで上方に押し
」−げる。駆動ビン６６は球弁４６および接極子部材６
８のいずれにも固定されていないことが理解されるであ
ろう。

接極子部材６８は磁性材料で形成されており、かつそれ
は接極子室を画成する環袂キャップ６０の内側寸法より
も若干小さい。第１図および第２図に示されているよう
に、接極子部材６８は円板状であってかつ環状キャンプ
６０の接極子室内にゆるく配置されていることが好まし
い。従って、接極子部材６Ｂは自由に移動できすなわち
比較的非拘束状態にあり、往復運動または回転運動ある
いはその両方を構成する運動成分を駆動ビン６６に関し
て有しうる。この運動を実現するために、接極子の最大
寸法は接極子室の内側寸法よりも小さくなければならな
いが、横方向間隙の厳密な大きさは重要ではない。

特に第２図を参照すると、磁気回路は、本体１０のソレ
ノイド部分１２、その本体１０の薄壁部分６２、スリー
ブ３６、接極子部材６８および環状キャップ６０を含ん
でいる。この回路には、接極子部材と環状キャップ６０
の内側壁との間の横方向空隙および接極子とスリーブの
−に端との間の軸心方向空隙との２つの空隙が最初に存
在している。

接極子の横方向運動に対する抵抗は比較的小さいから、
コイル１Ｂに通電されると、その結果生じた磁界が接極
子部材６８に力を加え、その力により、接極子部材６８
はそれとキャップ６０の内壁上の点との間に接触が生ず
るまで駆動ビン６６に関して摺動せしめられることにな
る。勿論、接極子部材６Ｂがキャップ６０の内周壁とす
でに接触していることもありうる。いずれにしても、磁
気回路は空隙の一方を実効的に除去し、１個の空隙すな
わち接極子部材６日とスリーブろ６との間の空隙だけを
残すこととなる。

次に第３図Ａ乃至第３図りを参照すると、そこには、コ
イル１８に通電された場合における接極子部材６８と駆
動ビン６６の運動が概略的に示されている。第６図Ａは
コイル１日に電流が流れていないときの接極子部材６８
の一般的な状態を示している。この状態においては、ば
ね４８が球弁４６をそれの座５０に対抗して上方に押し
やるとともに駆動ビン６６を上方に押しやる。数字３２
゜３４．４０．４２および４４（第２図における）によ
って示された領域におけろ球弁４６の上方に圧力流体が
存在すると、その流体の圧力が駆動ビン６６の端に作用
してその駆動ビンを、第６図Ａにお（・て矢印７０で示
されているようにその駆動ビンが接極子部材６８を挿入
体６４に対接した状態に保持するまで上方に押し上げる
。コイル１８に電流が流れはじめるや否や、磁界が生じ
、それが軽量の接極子部材６Ｂに力を加える。接極子部
材６８とキャンプ６０との間の環状の空隙は一般に均一
でないから、接極子部材は空隙が最も小さく従ってその
空隙を横切る方向の力が最大となる方向にまず移動する
。この初期運動が第３図Ｂにおいて矢印７２で示されて
おり、残りの空隙が第６図１３において寸法７４で示さ
れている。

第６図Ｃに示されているように、スリーブ３６と接極子
部材６８との間の空隙を横切る方向の力が接極子部材を
点Ｎのまわりで枢動せｌ−めてレノく一作用を生ぜしめ
、そのレバー作用によって駆動ビン６６が矢印７６、寸
法７８で示されているように下方に移動せしめられはじ
めろ。接極子部材６８とスリーブとの間の空隙７４は、
接極子部材な枢動せしめる力が増大している状態で不均
一となるであろう。上述のレバー作用は駆動ピン６６に
対する力を増大せしめ、それによって球弁４６を開こう
とするばね４８の力が克服されることになることが理解
されるであろう。

最終的には、駆動ビン６６がそれの走行の局限に到達し
た時点で、空隙７４は第３図１）に示されているように
実質的に閉塞されることになる。その時点では、この空
隙は約０．０２５センチメートル（０，０１０インチ）
のオーダーである。

接極子部材とギャップ６ｏとの間の空隙を除去する接極
子部材６８の初期運動はほとんど摩擦のない状態で生じ
、従って非常に迅速に行なわれることが理解されるであ
ろう。従って、この最初の空隙の実際の大きさまたは寸
法は重要ではない。

空隙７４だけが残存している場合、接極子部材の枢動運
動が続いて直ちに開始する。機械的系統における間隙が
まず除去されるから、それに続く枢動運動はまず衝突効
果を生じ、次にビン６６を下方に駆動するという機械的
な利点を与えるレバー作用を生ずる。その機械的利点は
、その結果中ずる力が駆動ピン６６の軸線よりも枢点Ａ
から離れていることに一部基因して生ぜしめられるもの
である。その力の位置は空隙７４の狭い部分に関連した
高い磁束密度によって指定される。

本発明によるソレノイドの動作が従来のソレノイドと比
較して第４図に示されている。第４図に示されたテスト
では、同一のソレノイドコイルが用いられた。コイルデ
ータが下記の第１表に示されている。

第１表 温度　　　７５′Ｆ 巻数　　　７９３ 抵抗　　　　１１．１５オーム ワイヤ　　＃２８（銅） 電力　　　１２，９ワツト 電圧　　　１２ボルト（直流） 第４図の曲線は各ソレノイドによって発生された力を空
隙７４の関数として示している。このテストで用いられ
たソレノイドコイルは同じものであったから、例えば垂
直距離Ｃ，ＣＩで測定された改善された性質は本質的に
、ソレノイドを新規にして改良された態様で機能せしめ
うる本発明の接極子の新規な設計に基因するものである
。

接極子部材の初期摺動運動は実質的に摩擦のない状態で
生じかつ初期枢動作用は、系統内の間隙が除去されつつ
あるあいだにこの運動が生ずるから、極めて小さい力し
か必要としないことについては上述したとおりである。

かくして、空隙が最大であるあいだは、所要の動作力は
最小であるから、本発明によるソレノイドは連動型の装
置となる。これらの特徴は特に重要である。まず第一に
、初期運動はほとんど力を要しないから、接極子部材と
ピンの寸法上の裕度およびその接極子部材の自由走行が
重要ではなく、従ってソレノイドの価格を最小限におさ
えることができる。第二に、本発明によるソレノイドは
高速性を有するので、迅速でかつ信頼性のあるソレノイ
ド動作が必要とされる圧縮加減エンジンブレーキのよう
な装置に好適である。

本発明の範囲内で多数の変形変更が可能であることを理
解すべきである。従って、軸心方向に対称なソレノイド
を、円板状の丸い接極子および軸心方向のビンとともに
用いることが好都合であるが、接極子またはコイルある
いはそれらの両方をだ円形または矩形状にすることが可
能であり、駆動ビンはソレノイドの軸心から偏位されう
る。実際に、短縮された走行をぎせいにしてソレノイド
力を増大せしめたい場合には、ビン６６は第８図に示さ
れているように軸心から偏位されうる。第２図および第
８図において共通の部分は同じ符号で示されているが、
修正された部分は同一符号にダソシをつけて示されてい
る。この場合には、スリーブ部材３６′だけが、それの
軸心から所望の程度だけ偏位された穴３８′を設けるこ
とによって修正される必要がある。この変更例では、接
極子部材６８の長い張り出した部分すなわち第８図でみ
てピ／６６の左側の部分がまずコイル１Ｂに向って引張
られ、接極子部材６８の短い部分は枢点Ａに隣接してい
る。ピン６６が枢点Ａにより接近して位置づけられるか
ら、接極子とピンとのリンクの機械的利点が増大する。

接極子部材とソレノイドの形状を修正することに加えて
、接極子部材を例えば対称軸に沿って分割することが可
能である。この変更例が第９図に示されており、第８図
の場合と同様に、第２図に共通な部分は同じ符号で示さ
れ、修正された部分は同一符号にダソシをつけて示され
ている。この変形例では、接極子部材６８′だけがそれ
を例えば対称軸に沿って分割することによって修正され
る必要がある。本発明のこの形態では、分割された接極
子６Ｂ’の初期運動は枢点ＡｌおよびＡｌ１を確立する
ように環状キャンプ６０の内側周辺に向ってなされる。

しかるのち、分割された接極子６８′はピン６６の上端
に作用してそのピンを下方に駆動する。系統の幾何学的
形状と裕度とに依存して、この形式の修正では初期空隙
がさらに減少され、その結果、ソレノイドが作用しはじ
める時間が短縮される。

本発明の改良されたコンパクトなソレノイドは様々の関
連機構を動作するようにさらに修正されうる。第２図に
おいては球升に関連せしめて示されたが、本発明のソレ
ノイドは他の型式の液圧または空気圧装置に対しである
いは電気的切換機構あるいはマイクロスイッチを動作せ
しめるために用いられうる。このような修正の例が第５
図乃至第７図に示されている。

次に第５図および第６図を参照すると、ソレノイドと弁
が用いられる装置と一体化されているそれらソレノイド
および弁の組合せを与えるようになされた本発明の変形
例が示されている。

磁性材料で形成された機械本体８０にはンレノイド弁組
立体８４を収容するための穴８２が設けられている。ま
た、その機械本体８０には、好ましくは非磁性材料より
なるパッドまたは円板を受入れるための幾分小さい同心
状の穴８６も形成されている。六８乙の残部は接極子室
として機能しかつ相対的に拘束されていない接極子部材
９０を受入れる。非磁性パッドまたは円板８８はもし所
望されれば接極子部材９０に固定されてもよい。

非磁性材料よりなる円板８８を設けることが好ましいが
、そのような円板は空隙で置換されてもよくあるいは完
全に省略されてもよい。第６図では、接極子部材９０は
付勢されていない状態を実線で示されており、仮想線は
完全に付勢された状態を示している。第６図に示されて
いるように、接極子部材９０は穴８６内に緩くまたは自
由に嵌入してその接極子部材９０と穴８６との間に小さ
い環状の空隙が形成されるようになされている。機械本
体８０はソレノイド組立体８６の動作に必要とされる磁
気回路の一部分を形成している。それがために、機械本
体８０は磁性材料で形成される必要がある。機械本体８
０が例えばアルミニウムのような非磁性材料で形成され
ている場合には、磁気回路の要件を満足するために機械
本体８０にはソレノイド組立体の領域に鉄のような磁性
材料で形成された挿入体を配置すればよい。

ソレノイド組立体８４は、ソレノイド本体９２と六８２
との間にシールを与えるＯリングシール９６を収容する
ための周辺肩部９４を有する円筒状ソレノイド本体部分
９２を具備している。そのソレノイド本体部分９２には
プレス嵌めまたは他の方法でスリーブ９８が接合される
。そのスＩＪ　−プ９８には軸心方向の穴１００が設け
られ、その穴の上端は流体管（図示せず）に対する連結
部分を形成するためにタッピングされうる。またそのス
リーブ９Ｂの反対端すなわち内側端には弁座１０２が形
成されうる。ソレノイド本体９２には、スリーブ９Ｂに
対して磁気的に接触せしめて板１０４が装着され、その
板はスリーブ部材９８と機械本体８０との間に磁気回路
を完成し磁気回路手段として機能するように複数のファ
スナによって機械本体８０に固着されている。

ソレノイド本体９２にはソレノイドコイル１０８が配置
され、適当なポット材料１１０によって所定の場所にシ
ールされる。ソレノイドコイル１０８の１つの端子１１
２はポット材料１１０を通じて上方に延長しており、他
の端子１１４は板１０４に接地されうる。機械本体８０
内の通路１１６は流体の間欠的供給を必要とする機械の
一部分と穴８２との間に連通ずる。

第５図および第６図に示されているように、本発明のソ
レノイド弁は付勢されていない状態では通常開放してお
り、穴１００に入る流体はその穴１００を通り、穴８２
を通りそして通路１１６を通って自由に流動しうる。ソ
レノイド１０８に電流が流れると、スリーブ９８、板１
０４、機械本体８０および接極子９０よりなる磁気回路
に磁界が発生する。最初は、第６図に示されているよう
に、その磁気回路は、（１１接極子部材９０および穴８
６間の環状空隙と（２）接極子部材“９０およびスリー
ブ９８上の座１０２間の空隙との２つの空隙を有してい
る。しかしながら、第１の空隙は、接極子部材９０が例
えば点Ｌ（において穴８６に接触するまでパッド８８上
で摺動すると速やかに閉塞される。しかるのち、接極子
部材９０は弁座１０２に衝突するまで点Ｂを中心として
枢動する。最後に、接極子部材９０は弁座１０２と面接
触して停止し、穴１００を閉じてその穴１００を通る流
れを阻止する。少なくとも接極子部材９０の、ト面の中
央部分と弁座１０２よりなるスリーブ９日の底部分は流
体密封閉塞を力えるように研磨されなければならない。

もし所望されれば、弁座１０２はスリーブ９日とは独別
に形成してプレスまたは他の方法でそのスリーブ９８に
装着されうる。

通常は、穴１００内における流体の圧力と接極子部材９
０の重量は、ソレノイドコイルにおけろ電流が遮断され
たときにソレノイド弁を確実に開放せしめるのに十分で
あろう。しかしながら、接極子部材９０を弁座１０２か
ら離ずために、好ましくは非（み性材料で形成された軽
いばねが装着されうろ。逆転された位置でソレノイド弁
を動作せしめたい場合にもそのような構成が用いられう
る。

他の変形例が第７図に示されており、そこでは、本発明
のソレノイドは複数の弁を動作させるために用いられる
。この変形例では、数字１１８は鉄またはスチールのよ
うな磁性材料で形成され、ソレノイド組立体１，２２を
収容する穴１２０を設けられた機械本体を示している。

通路１２４は流体供給源（図示せず）と穴１２０との間
に連通している。機械本体１１８には穴１２６および１
２８が形成されており、こハらの穴も穴１２０に連通１
７ている。穴１５０１′ｉ流体の間欠的な供給を必要と
する機械本体１１８の第１の部分と穴１２６との間に連
通し、穴１３２は流体の間欠的な供給を必要とする機械
本体の第２の部分と穴１２８との間に連通している。

球弁１６４は穴１２６内に位置づけられており、かつそ
の穴１２６内に螺入されたプラグ１４０に着座せしめら
れた軽いばね１３８によって座１３６に対接するように
偏倚されている。球弁１３４の閉塞位置が実線で示され
ており、開放位置は仮想線で示されている。

第２の球弁１４２が穴１２８内に配置きれており、かつ
それは穴１２８に螺入されたプラグ１４８に着座せしめ
られた軽いぼね１４６により座１４４に対接するように
偏倚されている。この場合にも、球弁１４２の閉塞位置
が実線で示され、開放位置は仮想線で示されている。ビ
ン１５０は、穴１２０内に緩くまたは自由に位置づけら
れた接極子１５４上のパッド１５２と球弁１４２との間
において穴１２８内に配置されている。第２のパッド１
５６は球弁１６４に接触するように接極子部材１５４上
に形成されうる。パッド１５２および１５６はそれぞれ
非磁性材料で形成される。接極子部拐１５４は付勢され
た状態を実線で示され、付勢されていない状態を仮想線
で示されている。

ソレノイド組立体１２２は周囲肩部１６０を有する筒状
の本体部分１５８よりなり、その周囲肩部１６０は、磁
性材料で形成された板１６４に固定されているソレノイ
ド本体１５８をシールする０リングンールを担持するよ
うになされており、板１６４は複数のねじ１６６によっ
て機械本体１１Ｂに固定されている。磁性材料で形成て
れたコアまたはスリーブがソレノイド本体１５８と板１
６４にプレス嵌めまたは他の方法によって固着され、そ
の板１６４に対して良好な磁気的接触をなすようになさ
れている。スリーブ１６８には比、　較的重い圧縮ばね
１７２を位置づけるための軸心方向の穴１７０が形成さ
れている。圧縮ばね１７２はばね１６８および１４６の
ばね力よりも大きいばね力を有するように設計されてい
るので、ソレノイドが伺勢されていない状態では、接極
子部材１５４は通常仮想線で示されているように位置づ
けられており、球弁１３４および１４２は開放している
。

ソレノイドコイル１７４はソレノイド本体１５８内に位
置づけられ、適当なスポット材料によってそこにシール
されている。ソレノイドコイル１７４の一方の端子１７
８は都合よく板１６４に接地され、他方の端子１８０は
ポット材料１７６を通って上方に延長している。

動作時には、ソレノイドコイル１７４に通電されろと、
機械本体１１８、板１６４、スリーブ１６８および接極
子１５４よりなる磁気回路に磁界が生ぜしめられる。接
極子部材１５４はまず横方向に摺動してそれと穴１２０
の内側周縁との間の環状空隙を閉塞する。しかるのち、
接極子部材１５４は前述のように接触点を中心として枢
動し、最後にソレノイド本体１５８の下側に対接して休
止する。ソレノイド１７４が付勢された場合、接極−ｒ
１５４は第７図において実線で示された位置をとり、球
弁１ろ４および１４２は、導管１２４内の流体圧力がば
ね１６８および１４６の力に打ち勝つのに十分なだけ大
きい場合を除いて閉塞状態にあり、逆止弁として機能す
ることが理Ｍｌれるであろう。しかしながら、ソレノイ
ド１７４が消勢されると、系統内の圧力が実質的に等化
されるまで、高圧流体が導体ｉｓｏ、１３２がら球弁１
５４．１４２を通りそして導管１２４を通って逆方向に
流動しうる。

上述の説明では独別のパッド１５２．１５６が設けられ
るものとしたが、接極子部材１５４の下面上に非磁性材
料よりなる薄い層を設けてもよい。

接極子部材１５４が円板状である場合には、パッド１５
２．１５６を組合せて単一の環状または円形のパッドと
することが望ましい場合がありうる。

第７図においては、球弁１４２はピン１５０によって接
極子部材１５４から分離されているが、球弁１３４に関
しては同様のピンは用いられていない。両方の弁とも必
要に応じていずれかの構造を利用しうろことが理解され
るであろう。ざらに、ばね１７２のばね力が球弁ばねの
合成ばね力よりも太きければ、ソレノイド組立体１２２
によって２個以上の弁を制御することができる。最後に
、以上においては球弁について説明したが、ポペット弁
、板弁、摺動またはスプール弁等のような他の形式の弁
を球弁に代えてもよい。

第７図に示された本発明の実施例は、ソレノイドと制御
弁との双方が必要とされかつ高速であるがコンパクトで
信頼性のある系統が所望されろ例えば米国特許第３２２
０３９２号に開示されている型式の圧縮加減エンジンブ
レーキの動作時に用いられるのが特に望ましい。

以上本発明の特定の実施例につき説明したが、本発明は
それに限定されるものではなく、特許請求の範囲内で可
能なあらゆる変形変更をも包含するものであること勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による改良されたソレノイドの）二面図
、第２図は第１図の線２−２に沿ってみたソレノイドの
横断面図、第６図Ａ〜１）はそれぞれ本発明によるソレ
ノイドの接極子の初期位置、２つの中間位置および最終
位置を示す断片的な横断面図、第４図は本発明によるソ
レノイドの改良された性能を従来のソレノイドと比較し
て示すグラフ、第５図は本発明によるソレノイド弁の修
正された形式を示す上面図、第６図は第５図の線６−６
に沿ってみた修正されたソレノイドの横断面図、第７図
は本発明によるソレノイド弁の他の修正された形式を示
す横断面図、第８図は作動ビ／がソレノイドの軸心から
偏位されている第２図に示されたソレノイド弁の修正さ
れた形式を示す図、第９図は接極子部材が分割されてい
る第２図に示されたソレノイド弁の他の修正された形式
を示す図である。 図１面において、３８．１００．１７０は穴、６０はキ
ャンプ、３６．９Ｂ、１６８はスリーブ、６６はピン、
６８．９０，１５４は接極子、６２．１０４．１６４は
磁気回路相互接続を１うえろ手段、５２．５６．６４．
８８は非磁性利料層、８０、１１８は磁性材料よりなり
接極子室を与える手段、１０４．１６４は板子段、９２
．１０８はソレノイド本体、１１６．１２４は通路、１
００．１７０はスリーブに形成された穴、１０２は弁座
、１７２は偏倚手段、１６６は弁手段をそれぞれ示す。 特許出願人　ザ　ジェイコブズ　マニュファクチュアリ
ングカンパニ代理人　　　弁理士　　山　元　俊　仁Ｆ
／θ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ソレノイド本体内に配置されたソレノイドコイル
   を有するソレノイドにおいて、少なくとも部分的に貫通
   した穴（３Ｂ、１００または１７０）を有しかつ前記コ
   イルの内部に少なくとも部分的に前記ソレノイド本体内
   に配置された磁性材料よ　−りなるスリーブ（６６，９
   ８または１６８）と、該スリーブの一端近傍に形成され
   た接極子室内に自由に配置されかつ該接極子室を画成し
   ている環状壁から通常離間された磁性材料よりなる接極
   子（６８，９０または１５４）と、前記ソレノイド本体
   、前記スリーブおよび前記接極子の磁気回路相互接続を
   与える手段（６２，１０４または１６４）とを具備する
   ことを特徴とするソレノイド。 ２、特許請求の範囲第１項記載のソレノイドにおいて、
   前記接極子は前記接極子室の前記壁とともに第１の空隙
   を形成し前記スリーブとともに第２の空隙を形成してい
   ることを特徴とする前記ソレノイド。 ６　特許請求の範囲第１項または第２項記載のソレノイ
   ドにおいて、前記スリーブから最も離れた前記接極子の
   一側に非磁性材料よりなる層（５２，５６，６４，８８
   ）を具備していることを特徴とする前記ソレノイド。 ４、特許請求の範囲第１項乃至第３項のうちの１つに記
   載されたソレノイドにおいて、前記接極子室が筒状であ
   り、かつ接極子部材（６８，９０，１５４）が円板状で
   あることを特徴とする前記ソレノイド。 ５　特許請求の範囲第１項乃至第４項のうちの１つに記
   載されたソレノイドにおいて、前記磁気回路手段が前記
   ス、リーブ（９８，１６８）と曹記接極子室を与える磁
   性材料よりなる手段（８′０．１１８）とに固着された
   板子段（１０４，１６４）よりなることを特徴とする前
   記ソレノイド。 ６、特許請求の範囲第５項記載のソレノイドにおいて、
   前記ソレノイド本体（９２，１０８）と前記接極子部材
   が形成され（いる前記手段（８０，１１８）との間にシ
   ール手段（９６，１０２）が配置されており、前記手段
   （８０，１１８）は前記接極子室に連通した通路（１１
   ６，１２４）を有していることを特徴とする前記ソレノ
   イド。 ２、特許請求の範囲第１項乃至第６項のうちの１つに記
   載されたソレノイドにおいて、前記スリーブ（９Ｂ）は
   それを完全に貫通して形成された穴（１００）と、前記
   接極子に隣接した前記スリーブの端において前記穴を周
   囲方向に取り囲んで延長している弁座（１０２）とを有
   していることを特徴とする前記ソレノイド。 ８、％許請求の範囲第１項乃至第６項のうちの１つに記
   載されたソレノイドにおいて、前記スリーブ（１６８）
   における穴（１７０）Ｆｉそれを部分的にのみ貫通して
   延長しており、かつ該穴には前記接極子（１５４）を前
   記スリーブから離れる方向に偏倚せしめる偏倚手段（１
   ７２）が設けられていることを特徴とする前記ソレノイ
   ド。 ９　特許請求の範囲第８項記載のソレノイドにおいて、
   前記接極子によって作動されかつ前記接極子室に連通し
   ている少なくとも１つの弁手段（１５６）を具備してい
   ることを特徴とする前記ソレノイド。 １０、特許請求の範囲第１項乃至第４項のうちの１つに
   記載されたソレノイドにおいて、前記スリーブ（３６）
   の穴（３８）内に往復運動をなしうるようにピン（６６
   ）が取付けられており、前記接極子室は、前記ソレノイ
   ド本体（１２）にそれと磁気的接触をなして固着された
   キャップ（６０）内にあり、前記接極子は前記スリーブ
   の上端から離間されて前記ピンの上端に係合せしめられ
   て前記キャップ内に配置されていることを特徴とする前
   記ソレノイド。 １１、Ｉ％許請求の範囲第１０項記載のソレノイドにお
   いて、前記ピンは非磁性材料よりなり、前記キャップ内
   に非磁性材料（６４）の層が配置されていることを特徴
   とする前記ソレノイド。 １２、特許請求の範囲第１１項記載のソレノイドにおい
   て、前記キャップは環状の形状をなしており、かつ前記
   非磁性材料層は前記キャップの頂部の内表面に配置され
   た挿入体よりなることを特徴とする前記ソレノイド。 １６、特許請求の範囲第１０項乃至第１１項のうちの１
   つに記載されたソレノイドにおいて、前記スリーブは前
   記コイルの軸線に関して対称であり、かつ前記スリーブ
   の穴はそのスリーブの軸心上かあるいはその軸心から偏
   心した位置にあることを特徴とする前記ソレノイド。 １４、特許請求の範囲′８１項乃至第４項のうちの１つ
   に記載されたソレノイドにおいて、前記接極子がそれの
   対称軸に実質的に沿って２つの部分に分割されているこ
   とを特徴とする前記ソレノイド。