JPS5933805A - Proportional electromagnetic actuator - Google Patents

Proportional electromagnetic actuator

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Publication number
JPS5933805A
JPS5933805A JP14383382A JP14383382A JPS5933805A JP S5933805 A JPS5933805 A JP S5933805A JP 14383382 A JP14383382 A JP 14383382A JP 14383382 A JP14383382 A JP 14383382A JP S5933805 A JPS5933805 A JP S5933805A
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JP
Japan
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return spring
gap
force
spring
coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP14383382A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Wachi
和地 昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ohkura Electric Co Ltd
Original Assignee
Ohkura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ohkura Electric Co Ltd filed Critical Ohkura Electric Co Ltd
Priority to JP14383382A priority Critical patent/JPS5933805A/en
Publication of JPS5933805A publication Critical patent/JPS5933805A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding

Abstract

PURPOSE:To permit a variable-gap type elecromagnetic actuator to have a large stroke and reduce its power consumption, by allowing a return spring against an electromagnetic attraction force to have such a non-linear characteristic that its stiffness becomes larger as the gap decreases. CONSTITUTION:A fluid flows as shown by an arrow 13. In the state where no current flows through a coil 8, a poppet valve 11 is pressed on a nozzle 12 by the force F0 of a return spring 9. The magnitude of the force F0 is determined so that if a predetermined differential pressure is applied the fluid is not allowed to flow. When current flows through the coil 8, a plunger 4 is attracted by the force F of a core 3. As a result, the return spring 9 is slightly deflected to produce a gap between the nozzle 12 and the poppet valve 11, thereby allowing the fluid to flow. As the current increases, the gap increases correspondingly, so that the fluid flows at a higher flow rate. When deflected, the spring 9 is simultaneously brought into close contact with a pipe holder 7 by l1 and with a valve holder 10 by l2. In consequence, the effective span of the return spring 9 is reduced, and the spring 9 strongly resists, so that a non-linear characteristic can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (1)  発明の属する技術分野の説明本発明は電磁力
を利用した比例式電磁アクチュエータに関するものであ
る。電磁アクチュエータには可動鉄片型、可動コイル型
、回転磁界型等があるが、本発明は、可動鉄片型に属し
、さらに詳しくは、可変ギャップ型に属する。可動鉄片
の偏位を入力信号に比例させその偏位でパルプを制御し
、水、石油、ガス等の流体の流量を制御するのを主な目
的としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Description of the technical field to which the invention pertains The present invention relates to a proportional electromagnetic actuator that utilizes electromagnetic force. There are various types of electromagnetic actuators, such as a movable iron piece type, a moving coil type, and a rotating magnetic field type, and the present invention belongs to the movable iron piece type, and more specifically to the variable gap type. The main purpose is to control the pulp by making the deflection of the movable iron piece proportional to the input signal and controlling the flow rate of fluids such as water, oil, and gas.

(2)従来技術の説明 この種の電磁アクチュエータの代表的な例として、プラ
ンジャ型の比例式電磁アクチュエータがあシ、実用化も
されているが、大きなストロークが取れないという原理
上の欠点があった。無理にストロークを大きくしようと
すると、大きなパワーを消費するようになり、実用上の
障害があった。
(2) Description of the prior art A plunger-type proportional electromagnetic actuator is a typical example of this type of electromagnetic actuator, and has been put into practical use, but it has the disadvantage of not being able to take a large stroke. Ta. If you try to force the stroke to be larger, a large amount of power will be consumed, which poses a practical problem.

そのために、微小ストロークでもかまわない特殊用途に
制限されていた。どうしても比例制御したい場合には窒
気圧を利用したダイヤンラムバルブやモータを利用した
モータパルプ等を使用していた。プランジャ型の電磁弁
が利用されるのは比例性を必秩としない0N−OF”F
動作をする分野が大部分である。
For this reason, it has been limited to special applications where minute strokes are acceptable. If proportional control is absolutely desired, a diamond ram valve that uses nitrogen pressure or a motor pulp that uses a motor has been used. Plunger type solenoid valves are used because 0N-OF”F does not require proportionality.
Most of the areas involve movement.

(3)  発明の詳細な説明 本発明は従来の上記実1°δに着目してなされたもので
あり、従って本発明の目的は、大きなストロークを持ち
、しかも消費パワーの小さい比例式電磁アクチュエータ
を得ることにある。
(3) Detailed Description of the Invention The present invention has been made by focusing on the above-mentioned conventional actuator 1°δ. Therefore, an object of the present invention is to provide a proportional electromagnetic actuator with a large stroke and low power consumption. It's about getting.

(4)  発明の構成 上記目的を達成する為に、本発明は、可変ギャップ式の
電磁式アクチュエータにおいて、電磁的吸引力に対抗す
るリターンスプリングにギャップが小さく々るほどスチ
フネスが大きくなるような非線形特性を持たせて構成さ
れる。
(4) Structure of the Invention In order to achieve the above object, the present invention provides a variable gap electromagnetic actuator in which a return spring that opposes electromagnetic attractive force has a nonlinear structure in which stiffness increases as the gap becomes smaller. Constructed with characteristics.

(5)  発明の詳細な説明 以下、本発明をその好ましい各実施例について図面を参
照しながら具体的に説明する。
(5) Detailed Description of the Invention Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第1図は本発明を比例式電磁弁として使用した場合の一
実施例を示す断面図である。このアクチュエータの用途
は′電磁弁だけで々いことはいうまでもない。第1図に
示すように、本発明による比例式電(IR弁はリターン
スプリング部を除き、従来のものとほとんど同じである
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention when used as a proportional electromagnetic valve. It goes without saying that the use of this actuator is limited to electromagnetic valves. As shown in FIG. 1, the proportional IR valve according to the present invention is almost the same as the conventional one except for the return spring section.

第1図において、参照番号1は電磁弁取付用ペースであ
り、該ベースには電磁弁のケースと磁路を兼ねたケース
ヨーク2がねじ込まれている。3はコア、4はプランジ
ャ、5はヨークである。ヨーク5とプランジャ4間は非
磁性のバイブロで隔離されている。バイブロの上端はコ
ア3に溶接され、下端はパイプホルダ7に溶接され、流
体がコイル8側に漏れシいようにしている。
In FIG. 1, reference number 1 is a base for mounting a solenoid valve, and a case yoke 2, which serves as a case and a magnetic path for the solenoid valve, is screwed into the base. 3 is a core, 4 is a plunger, and 5 is a yoke. The yoke 5 and the plunger 4 are separated by a non-magnetic vibro. The upper end of the vibro is welded to the core 3 and the lower end to the pipe holder 7 to prevent fluid from leaking to the coil 8 side.

9は本発明によるリターンスプリング、1oは弁ホルダ
、11はポペット弁、12はベースにねじ込まれたノズ
ルである。平板状の薄板リターンスプリング9は周辺が
ベース1とパイプホルダ7間にはさまれて固定されてい
る。リターンスプリング9の中心部はプランジャ4と弁
ホルダ1o間で固定され、プランジャ4の吸引力に対抗
する力を発生すると同時に、プランジャ4の偏心を防止
する。また、リターンスプリング9の上下の空間を均圧
にするために、リターンスプリング9には孔があけられ
ている。
9 is a return spring according to the present invention, 1o is a valve holder, 11 is a poppet valve, and 12 is a nozzle screwed into the base. The periphery of the flat thin plate return spring 9 is sandwiched and fixed between the base 1 and the pipe holder 7. The center portion of the return spring 9 is fixed between the plunger 4 and the valve holder 1o, and generates a force that counters the suction force of the plunger 4, while at the same time preventing eccentricity of the plunger 4. Further, in order to equalize the pressure in the space above and below the return spring 9, a hole is provided in the return spring 9.

流体は矢印13のように、左から右゛またはこの逆方向
に流れる。コイル8に電流が流れていない状態では、ポ
ペット弁11はノズル12にリターンスプリング9の力
FOで押付けられている。FOの力の大きさは規定の差
圧がかかつても流体が流れないように決められる。コイ
ル8に電流を流せばプランジャ4はコア3にFの力で吸
引される。その結果、リターンスプリング9がわずか撓
み、ノズル12とポペット弁11間に隙間ができて流体
が流れる。
The fluid flows from left to right or vice versa, as shown by arrow 13. When no current flows through the coil 8, the poppet valve 11 is pressed against the nozzle 12 by the force FO of the return spring 9. The magnitude of the FO force is determined so that the fluid will not flow even if a specified differential pressure is generated. When a current is applied to the coil 8, the plunger 4 is attracted to the core 3 with a force of F. As a result, the return spring 9 is slightly bent, creating a gap between the nozzle 12 and the poppet valve 11, allowing fluid to flow.

電流が大きくなれば隙間も大きくなり、流体はより多量
に流れる。プランジャ4とコア3間のギャップをgとす
ると、吸引力Fは次式で表される。
The larger the current, the larger the gap, allowing more fluid to flow. When the gap between the plunger 4 and the core 3 is g, the suction force F is expressed by the following formula.

ここで、F;吸引力(N) 11o;真空導磁率=4πX 10  (Wb /Am
 )d;プランジャ直径tn) NI;コイルアンペアターン(A) 上式はコア、ヨーク等の磁気抵抗を無視し、芒らにヨー
ク5とプランジャ4間の磁気抵抗も無視した近似式であ
る。(NI)”はコイル8の消費パワーWに比例するか
ら、プランジャ4の直径dを一定とすれば 消費パワーW’<一定に保持し、ギャップgを小さくす
ると吸引力Fは急増する。g=oではFは無限大になっ
てしまうが、夾際には無視した磁気抵抗や磁性材料の飽
和のために無限大にはならないが、極めて大きな力にな
ることは日頃経験する事実である。
Here, F; Attraction force (N) 11o; Vacuum permeability = 4πX 10 (Wb /Am
) d; plunger diameter tn) NI; coil ampere turns (A) The above equation is an approximate equation that ignores the magnetic resistance of the core, yoke, etc., and also ignores the magnetic resistance between the yoke 5 and the plunger 4. (NI)'' is proportional to the power consumption W of the coil 8, so if the diameter d of the plunger 4 is constant, the power consumption W' is kept constant, and if the gap g is decreased, the suction force F increases rapidly.g= At o, F becomes infinite, but in other cases it does not become infinite due to ignored magnetic resistance and saturation of the magnetic material, but it is a fact that we often experience that it becomes an extremely large force.

第2図はパワーWをパラメータとして、ギャップgと吸
引力Wの関係を図示している。コイルパワーWをゼロか
らWI XWg 、W3 、W4のように増加すると吸
引力Fも増加する。g=oの近傍では吸引力11Mは急
増している。W4は′電蝕の出せる最大パワーである1
g−0の近傍ではいったんプランジャが吸着さノ′シる
ど、残留磁気の関係もおり、離れなくなり比例動作機能
がなくなってし甘うので、厚さg8の非磁性材をスペー
サとして入れて、ギャップがgs以下になるのを防止す
る。
FIG. 2 illustrates the relationship between the gap g and the suction force W using the power W as a parameter. When the coil power W is increased from zero to WIXWg, W3, and W4, the attraction force F also increases. In the vicinity of g=o, the suction force 11M rapidly increases. W4 is the maximum power that can be produced by electrolytic erosion1
Once the plunger is attracted in the vicinity of g-0, it cannot be separated due to residual magnetism and loses its proportional operation function, so a non-magnetic material with a thickness of g8 is inserted as a spacer. Prevent the gap from becoming less than gs.

ば線Pgoは従来の線形リターンスプリングの特性を表
す負荷線でわる。リターンスプリングの荷重と撓みの関
係は[線状なので線形と呼ばれる。
The spring line Pgo crosses a load line representing the characteristics of a conventional linear return spring. The relationship between the return spring's load and deflection is called linear because it is linear.

ポペット弁11の押付力FO=0の場合には、コイルの
電源OFF状態でコア3とプランジャ4間のギャップは
第2図のg。になっている。最大パワーW感をかけられ
るとW4曲線と負荷線の交点I〕に移り、ギャップはg
lに減少し、最大流楚が流れる。プランジャ4のストロ
ークすなわちポペット弁11とノズル12間の隙間は(
go−g4)になる。これが最大ストロークである。最
大ストロークを増加させるために、負荷線の傾斜をゆる
やかにすれば良さそうに思われるが、下記の(3)式に
よる安定度の関係でこれが出来ない。
When the pressing force FO of the poppet valve 11 is 0, the gap between the core 3 and the plunger 4 is g in FIG. 2 when the coil is powered off. It has become. When the feeling of maximum power W is applied, it moves to the intersection point I of the W4 curve and the load line, and the gap becomes g
The maximum flow is reduced to l. The stroke of the plunger 4, that is, the gap between the poppet valve 11 and the nozzle 12 is (
go-g4). This is the maximum stroke. In order to increase the maximum stroke, it would seem that it would be better to make the slope of the load line gentler, but this is not possible due to the stability according to equation (3) below.

第2図から明らかなように、特性曲線上でdF/dgは
、どこでも負であるので、負のスチフネスを持つといわ
れる。このようになるのは(1)、(2)式でギャップ
gが分母に人っているためである。(3)式の安定度は
1以上でなければならない。ゆとりを見て安定度は普通
3以上に選ばれる。安定度を1以下にすると、吸着現象
が起シ、それ以降の比例動作をしなくなる。電磁力によ
る負のスチフネスをリターンスプリングの正のスチフネ
スで打消して、全体として正のスチフネスにしなければ
安定に動作しない。
As is clear from FIG. 2, dF/dg is negative everywhere on the characteristic curve, so it is said to have negative stiffness. This is because the gap g is in the denominator in equations (1) and (2). The stability of equation (3) must be 1 or more. The stability level is usually selected to be 3 or above based on the comfort. If the stability is set to 1 or less, an adsorption phenomenon will occur and subsequent proportional operation will not occur. It will not operate stably unless the negative stiffness caused by the electromagnetic force is canceled out by the positive stiffness of the return spring, resulting in a positive stiffness as a whole.

第2図でdF/dgの絶対値が最大になるのはW4曲線
上でギャップがg8の場合である。安定度を3にするに
は負荷線の傾斜すなわちリターンスプリングのスチフネ
スはこの3倍でなければならない。
In FIG. 2, the absolute value of dF/dg is maximum when the gap is g8 on the W4 curve. In order to achieve a stability level of 3, the slope of the load line, that is, the stiffness of the return spring, must be three times this value.

第2図では大体そのように書いている。結局、強力なリ
ターンスプリングが必要になる。そのために、ストロー
クが減少してしまうので、大きなストロークを必要とす
る用途には原理的に不適当になる。無理に使用すると大
きなパワーを消費する。
In Figure 2, it is written roughly like that. In the end, a strong return spring is needed. As a result, the stroke is reduced, making it fundamentally unsuitable for applications requiring a large stroke. If you use it forcibly, it will consume a lot of power.

第2図の点線で示す曲線Pg’oは本発明によるリター
ンスプリングの負荷線である。撓みとカ間には比例関係
がなく、ギャップが小さくなるほど強力な反撥力を示す
ような非線形のリターンスプリングである。この場合に
はパワーがゼロでギャップはg′o1パワーW直でg4
になり、最大ストロークは(glo−g4)となり、従
来の(go−g、)より大きく増大している。
The dotted curve Pg'o in FIG. 2 is the load line of the return spring according to the present invention. It is a nonlinear return spring in which there is no proportional relationship between deflection and force, and the smaller the gap, the stronger the repulsive force. In this case, the power is zero and the gap is g′o1 power W direct and g4
, and the maximum stroke is (glo-g4), which is much larger than the conventional (go-g,).

第2図は押付力Fo=0の場合であるが、Foが有限の
場合でも、本発明の非線形リターンスプリングを使用す
れば最大ストロークが大きく取れることは明らかである
。逆にいうと、与えられたストロークを出すのに必要な
最大パワーが減少する。
Although FIG. 2 shows the case where the pressing force Fo=0, it is clear that even when Fo is finite, a large maximum stroke can be obtained by using the nonlinear return spring of the present invention. Conversely, the maximum power required to produce a given stroke decreases.

第3図はリターンスプリング部の拡大図を示している。FIG. 3 shows an enlarged view of the return spring section.

第1図に電源OFFの状態を示しているが、第3図はコ
イル8に電流を流し、プランジャ4が持上りポペット弁
11とノズル12間に隙間が出来て流体が流れている状
態を示す。リターンスプリング9は撓むと同時に、ll
だけパイプホルダ7に密着し、弁ホルダ10にも12だ
け密着する。そのためにリターンスプリング9の有効ス
パンが減少(7、強力に抵抗するようになり、結果とし
て第2図の非線形曲線Pg′oが得られる。
Figure 1 shows a state in which the power is OFF, but Figure 3 shows a state in which current is applied to the coil 8, the plunger 4 is lifted, a gap is created between the poppet valve 11 and the nozzle 12, and fluid is flowing. . At the same time as the return spring 9 is bent,
The pipe holder 7 is in close contact with the pipe holder 7, and the valve holder 10 is also in close contact with the valve holder 10 by a distance of 12. As a result, the effective span of the return spring 9 decreases (7) and becomes strongly resistant, resulting in the nonlinear curve Pg'o shown in FIG.

第4図には非線形リターンスプリング9の別の実施例が
示されている。リターンスプリング9′はあらかじめ皿
状に製作されている。プランジャ4の吸引力が増すと、
密着長11.111が増加し、非線形特性が得られる。
Another embodiment of the nonlinear return spring 9 is shown in FIG. The return spring 9' is manufactured in advance into a dish shape. When the suction force of plunger 4 increases,
The adhesion length 11.111 increases and nonlinear characteristics are obtained.

第5図、第6図、第7図はリターンスプリングの史に別
の実施例を示し、非線形リターンスプリングのみを抜出
して示している。
FIGS. 5, 6, and 7 show other embodiments of the history of return springs, and show only a nonlinear return spring.

第5図に示すリターンスプリングを構成するヘリカルコ
イル190巻線ピッチは下部はど小さくなっている。プ
ランジャ40力で圧線されると、下部から密着を開始し
、非線形特性が得られる。
The winding pitch of the helical coil 190 constituting the return spring shown in FIG. 5 is narrower at the bottom. When the plunger 40 force is applied to the wire, close contact starts from the bottom and nonlinear characteristics are obtained.

第6図に示すリターンスプリングは等ピンチのコイル2
9により構成されるものであるが、圧縮力を肌えられる
と、下部より密着を開始して非線形特性が得られる。下
部はどピンチを小さくしておけば、さらに良い効果が得
られる。
The return spring shown in Fig. 6 has an equal pinch coil 2.
9, but when compressive force is applied, it starts to adhere from the lower part and non-linear characteristics are obtained. Even better effects can be obtained by reducing the pinch at the bottom.

第7図に示すリターンスプリングは、板厚の厚い皿ばね
20と板厚の薄い皿ばね21とを重ねたものである。圧
縮荷重をかけられると、まず皿ばね21が撓み、これが
ほぼ平になると、皿ばね20が撓み始める。総合的な荷
重と撓みの関係はほぼ2折線で近似できる。3種の皿ば
ねを重ねれば3折線特性になる。板厚の異なるウェーブ
ワッシャを重ねても同様な特性が得られる。
The return spring shown in FIG. 7 is a combination of a thick disc spring 20 and a thin disc spring 21. When a compressive load is applied, the disc spring 21 first bends, and when it becomes almost flat, the disc spring 20 begins to bend. The overall relationship between load and deflection can be approximately approximated by a bifold line. If three types of disc springs are stacked together, a three-fold line characteristic will be obtained. Similar characteristics can be obtained by stacking wave washers with different thicknesses.

一般的にいうと、第3図、第4図、第7図は比較的短ス
トロークの用途に適し、第5図、第6図は長ストローク
のものに適する。第5図、第6図のリターンスプリング
はコア3の位置決め能力が劣るので、コア3の偏心防止
の要素が必要である。
Generally speaking, Figures 3, 4 and 7 are suitable for relatively short stroke applications, while Figures 5 and 6 are suitable for long stroke applications. Since the return springs shown in FIGS. 5 and 6 have poor positioning ability for the core 3, an element for preventing eccentricity of the core 3 is required.

一般に、平板ダイヤフラムを小さな撓みで使用する場合
には面内応力は曲げモーメント分だけであるが、撓みを
大きくして使用するとダイヤフラムは伸び引張応力(バ
ルーン応力)も発生し、荷重と撓みの関係がわずか非直
線になる。もつと大きな非直線効果を得ようとしても、
ダイヤフラムの応力が弾性限界を越えてし甘う。これに
反して、第3図の場合にはパイプホルダ7の曲面の曲率
以上の曲げが加わらないので、ダイヤフラムの応力は弾
性限界内に自動的に納められる。普通の平板ダイヤスラ
ムが大きな撓みのときに示す程度の非線形効果は本発明
には含まれない。
Generally, when a flat diaphragm is used with a small deflection, the in-plane stress is only the bending moment, but when the diaphragm is used with a large deflection, the diaphragm also stretches and generates tensile stress (balloon stress), and the relationship between load and deflection is becomes slightly non-linear. Even if we try to obtain a large nonlinear effect,
The stress in the diaphragm exceeds its elastic limit. On the other hand, in the case of FIG. 3, since no bending greater than the curvature of the curved surface of the pipe holder 7 is applied, the stress in the diaphragm is automatically kept within the elastic limit. The present invention does not include non-linear effects such as those exhibited by ordinary flat diamond slams at large deflections.

第1図でコア3とプランジャ4は平面対平面で対面して
いるが、プランジャ4の上端を円すい状に突出させ、コ
ア3を円すい状にへこませる形式のものも公知であり、
比較的長いストロークを要する場合に使用される。この
場合の吸引力は@記(1)式とは少し変るが、ギャップ
gが(1)式の分母に入り、第2図のような特性曲線に
なる点は変らない。このようにストロークによりギャッ
プが変る形式は可変ギャップ型の電磁アクチヱエータと
分類されている。可変ギャップ型の他の形式として、円
板状のアーマチュアをコア3とケースヨーク2の端面と
対面させたものもある。この場合には、アーマチュアと
コア間のギャップとアーマチュアとケースヨーク間のギ
τツゾが同時に変る。
In FIG. 1, the core 3 and the plunger 4 face each other on a plane-to-plane plane, but there is also a known type in which the upper end of the plunger 4 protrudes in a conical shape and the core 3 is recessed in a conical shape.
Used when a relatively long stroke is required. The suction force in this case is slightly different from the formula (1), but the fact remains that the gap g is in the denominator of the formula (1), resulting in a characteristic curve as shown in Figure 2. A type in which the gap changes with the stroke in this manner is classified as a variable gap type electromagnetic actuator. Another type of variable gap type is one in which a disc-shaped armature faces the end surfaces of the core 3 and the case yoke 2. In this case, the gap between the armature and the core and the pitch between the armature and the case yoke change simultaneously.

説明の都合上、第1図、第3図、第4図のリターンスプ
リングはダイヤフラムとしたが、短冊状のものであって
もかまわない。t′だ、リターンスプリングの応力を下
げるために、薄板を重ねて使用するのは有効である。重
ねる板数でリターンスプリングのスチフネスを調整して
機種の変化に対応するのは生産上便利である。リターン
スプリング9は周辺と中央部がクランプされていると説
明したが、クランプしなくてもコアの位置出し機能や非
線形特性は持たせられる。
For convenience of explanation, the return spring in FIGS. 1, 3, and 4 is a diaphragm, but it may be in the form of a strip. t', it is effective to stack thin plates to reduce the stress on the return spring. It is convenient for production to adjust the stiffness of the return spring by the number of stacked plates to accommodate changes in the model. Although it has been explained that the return spring 9 is clamped at the periphery and the center, the core positioning function and nonlinear characteristics can be provided even if the return spring 9 is not clamped.

(6)  発明の詳細な説明 上記説明で明らかなように、ストロークが大きく取れな
いという可変ギャップ型電磁アクチュエータの宿命が本
発明によシ大きく改善された。また同じストロークの場
合には約%以下の消費パワーで同一ストロークが得られ
るようになり、可変ギャップ型アクチュエータの用途が
広がり、実用上の効果が大きい。改善のだめの部品点数
も従来のものとほとんど変らず、コストアップの原因に
 13− ならない点も有利である。
(6) Detailed Description of the Invention As is clear from the above description, the present invention has greatly improved the disadvantage of variable gap electromagnetic actuators, which is the inability to obtain a large stroke. Furthermore, in the case of the same stroke, the same stroke can be obtained with approximately % less power consumption, which expands the applications of variable gap type actuators and has great practical effects. The number of parts that need to be improved is almost the same as the conventional one, and it is also advantageous that it does not cause an increase in costs.

非線形リターンスプリングの特性を変えることにより、
コイル電流とストロークまたは流体流址を比例させるこ
とができる。自動制御弁として非常に有利である。従来
の線形リターンスプリングでは原理的に比例制が出せず
、制御性が悪い。
By changing the characteristics of the nonlinear return spring,
Coil current and stroke or fluid flow rate can be made proportional. Very advantageous as an automatic control valve. Conventional linear return springs cannot provide proportional control in principle and have poor controllability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による比例式電磁アクチュエータを比例
制御弁として使用した場合の一実施例を示す断面図、第
2図は動作説明図、第3図は第1図に示した本発明の一
実施例の要部拡大断面図、第4図は本発明の他の実施例
の要部拡大断面図、第5図、第6図、第7図は本発明に
使用する非線形リターンスプリングの別の実施例を示す
図である。 1・拳−電磁弁取付用ペース、2II・・ケースヨーク
、3・−Φコア、4・・・プランジャ、5−・・ヨーク
、6・・・非11゛a性パイプ、7−・・パイプホルダ
、8・・−コイル、9.9′・・・リターンスプリング
、10魯・・弁ホルダ、11・・・ボベン1−f−P、
12・俸・ノズル、19・・・−・・リカンコイル、2
0.21−−−皿ばね29 g m mコイル特許出願
人   大倉電気株式会社 代 理 人   弁理士 熊谷雄太部  15 − 第1図 第2図 第4図
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the proportional electromagnetic actuator according to the present invention used as a proportional control valve, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation, and FIG. FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part of another embodiment of the present invention, and FIGS. 5, 6, and 7 are views of other nonlinear return springs used in the present invention. It is a figure showing an example. 1. Fist - solenoid valve mounting pace, 2II.. case yoke, 3.-Φ core, 4.. plunger, 5.. yoke, 6.. non-11゛a pipe, 7.. pipe Holder, 8...-Coil, 9.9'...Return spring, 10...Valve holder, 11...Boven 1-f-P,
12・Balance・Nozzle, 19・・・−・Lican coil, 2
0.21---Disc spring 29 g m m Coil Patent applicant Okura Electric Co., Ltd. Representative Patent attorney Yutabe Kumagai 15 - Figure 1 Figure 2 Figure 4

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、可変ギャップ式の電磁式アクチュエータにおい
て、電磁的吸引力に対抗するリターンスプリングにギャ
ップが小さくなるほどスチフネスが大きくなるような非
線形特性を持たせたことを特徴とする比例式電磁アクチ
ュエータ。
(1) A variable gap electromagnetic actuator characterized in that a return spring that opposes electromagnetic attractive force has a nonlinear characteristic such that stiffness increases as the gap becomes smaller.
(2)、前記リターンスプリングとして平板またはあら
かじめ成形されたばね材を使用し、ストロークが大きく
なるほど密着長を増加するようにしたことを更に特徴と
する特許請求の範囲第(1)項記載の比例式電磁アクチ
ュエータ。
(2) The proportional type according to claim (1), further characterized in that a flat plate or a pre-formed spring material is used as the return spring, and the contact length increases as the stroke increases. electromagnetic actuator.
(3)、前記リターンスプリングとして荷重と撓みの関
係が折線特性を持つ皿ばねを使用したことを更に特徴と
する特許請求の範囲第(1)項記載の比例式電磁アクチ
ュエータ。
(3) The proportional electromagnetic actuator according to claim (1), further characterized in that the return spring is a disc spring having a polygonal relationship between load and deflection.
(4)、前記リターンスプリングとして非線形特性を持
ったコイルばねを使用したことを更に特徴とする特許請
求の範囲第(1)項記載の比例式電磁アクチュエータ。
(4) The proportional electromagnetic actuator according to claim (1), further characterized in that a coil spring having nonlinear characteristics is used as the return spring.
JP14383382A 1982-08-18 1982-08-18 Proportional electromagnetic actuator Pending JPS5933805A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255151A (en) * 1990-10-22 1993-10-19 Lijun Cai Electromagnet with momentary demagnetization
EP0763452A1 (en) * 1995-09-15 1997-03-19 Morton International, Inc. Pintle controlled orifice inflator

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS578964B2 (en) * 1972-07-12 1982-02-19

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