JPS5965412A - 調整電磁石の特性曲線を調整するための方法と装置 - 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】 本発明は調節電磁石、特にアンチスキッド機構や伝動装
置制御機構及び類似のもののための油圧式の多位置制御
電磁弁における、可動子ストロークによる摺動運動を生
ぜしめるべきプランジャ形可動子型電磁石の特性曲線を
調整する１圃ｔ１８５９−６５４１２　（２） ための方法と装置に関する。

一般的に電気的な励磁巻線と該巻線の作用下で運動する
可動子とから成る電磁石装置を任意の種類の調整目的、
例えば油圧式多位置制御弁を切換えるために用いること
は公知である。この場合、弁の種々の弁開口を有する油
圧部分は電磁石を備えた当該構成ユニット内に適切に形
成配置され、それによって電磁界の作用下で運動する電
磁石可動子が油圧弁内に適切な運動経過を作用せしめ、
また場合によっては電磁石の励磁状態の大きさにそれぞ
れ応じてより多数の切換え段階を与えることも可能であ
る。これは所謂、所与の数の弁開口を所望の機能経過に
応じて各都度に相互に選択的に接続したり又は互いに遮
断したりすることのできる多位置制御弁の実施へとつな
がるものである。上記のような複数の切換え段階の実施
のための必要前提は、当該の使用される電磁石がその都
度の使用目的に応じた目標特性曲線を有していることで
ある。

しかしこの所望の電磁石特性の維持は、特性曲線制御さ
れる電磁石において確実には保証されず、何故なら材料
組立て、巻線の巻ぎ数及び厚さく焼結部材の）における
誤差に基づいて、また電磁石の幾何形状における誤差に
基づいて、更にプランジャ形可動子型電磁石では特にそ
の引込み量の製造誤差に基づいて、著［７い特性曲線制
御作用が生じるからである。

上記のような種々異なる各特性曲線への適合は公知方法
では、電磁石によって操作されるか切換えられろ機器の
側に調節機構を配設することによって行なわれ、即ち例
えば油ＩＥ電磁弁への調整電磁石の使用においては、対
応ばねのプレロードを適合させること即ち例えば電磁弁
のスライダに作用する単数又は複数のプレロードばねを
調節することによって行なわれる。しかしこのような調
節作業においてはいずれにせよ、人が油圧部分内の対応
ばねに手を延ばし調整のために該ばねを分解するか又は
部分分解することが必要である。接続された機器へのそ
のような作業は経費がかかりかつ最後には、ある振れ、
即ちその都度の電磁石の所期の目標特性曲線からのずれ
が、該電磁石に接続された機器の各部材に前記調節作業
によって与えられるずれによって補正されることになり
、これは最終的には両方の部分（電磁石及び機器）にお
ける所望の目標値からのずれを生せしめる。

゛　従って電磁石、特にプランジャ形可動子原理の上に
立つ電磁石の電磁力特性を目標特性曲線に適合させるた
めの調節可能性が必要とされており、しかもこの調節手
段は単純かつ容易で特に、電磁石又は該電磁石によって
制御される機器への分解介入の必要がなく当該構成全体
のフレーム範囲で配設及び操作可能でなければならない
。

本発明の出発点となった上記の先行技術に対画可動子部
分の相対摺動による極間ギャップ段の変更７可能とし、
延いては片方の可動子部分を他方の可動子部分に対して
摺動させることによって磁極特性曲線を変えて予め決め
られた所望の履歴に適合せしめ、続いて当該の両回動子
部分を互いに位置固定させることを！］を徴とする本発
明による調整電磁石の特性曲線を調整するための方法と
、この方法を実施するために、可動子が可動子外部と可
動子内部とに２分割形成されており、しかも両方の可動
子部分を鉄の磁気回路に関連して種々に位置調節するた
めの摺動手段が当該可動子に配設されていることを特徴
とする、本発明による装置の有する利点は、電磁弁の油
圧部分等への介入が不要となり、それにもかかわらず電
磁石部分内の磁力特性をその都度の機能条件及びその目
標、特注曲線に無段階に適合調整することが可能となっ
ていることである。更に有利には調整手段が構造体のフ
レーム内でローコストで実施可能であり、即ち該調整手
段は容易かつ単純でありしかも該手段の完全な又は部分
的な自動化も可能となっている。

本発明は調整電磁石の多数の可能実施形に有利に使用可
能であり、例えば円形及び方形電磁石用に、また平形又
はノランジャ形町動子機構用に、また場合によっては押
し又は引張り又は回転電磁石用に使用可能であるが、特
に適しているのは油圧式の多位置制御弁、即ち該弁の駆
動電磁石が、その都度の電磁流に応じて当該の調整運動
を行なうべき可動子を２つ以上の所定の最終位置に摺動
可能なものへの使用である。

上記の本発明の特に有利な使用可能性はプランジャ形可
動子型電磁石又は２分割された可動子への接近が可能な
平形可動子型電磁石におけるものであり、即ち本発明に
よれば調整作用が平形可動子機構において重要である作
業縁に作用するので、例えば磁力レベル、特性曲線上昇
度、切刀、有効ストローク及び類似のものの制御のため
の幅広な適合帯域が得られる。更に平形可動子型電磁石
においては、通常は強力にべき増的である特性曲線履歴
をより平らなものＩＣし、それによってより有利な切換
え時間及びより少ない騒音発生及びより長い耐用年数が
得られる。

本発明の更に別の利点は、標準電磁石の使用スペクトル
が著しく広げられることであり、即ち一方では標準電磁
石が大量生産され、続いて本発明の適用によって、該電
磁石をその都度に変化する各作業条件に適切に適合させ
ることが可能である。そのような変化する各作業条件と
は例えば電磁石の所望の同じ引張り力における種々異な
る定格電圧や、また圧力の変化又はストロークの変化な
どである。

本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲第２項及び第
４項乃至第６項に記載した通りである。特に電磁石部分
内を可動子外部と可動子内部とに分割した場合、この両
部分をねじ出で結合すると、両回動子部分の適切な相対
運動を以って無段式の調整が難な（可能となり有利であ
る。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

本発明の基礎となった思想は、可動子を２分割しその両
回動子部分の間の相対摺動によって当該の使用電磁石機
構のために種々異なる引込み 均量（極間ギャップ段）を形成し、それによって電磁石
特性を適切に制御可能とすることである。この際に本発
明は、プランジャ形可動子型機構（鉢形電磁石）の電磁
石特性が引込み量、即ち可動子部分と磁極との間のギャ
ップ段に大いに依存するという事実から、可動子を２分
割形成しその両部分の分離面を適切に設計して、該部分
の相対運動を以って極間ギャップ段を可変とし、それに
よって磁力特性を制御することが可能となるという認識
の上に立っている。

この際に興味深いことは本発明によれば、その都度の電
磁石機構（鉢形電磁石）の定格変更も行なわれることで
あり、即ち本発明による制御範囲内では最大の極間ギャ
ップ段において、優性な平形可動子持性曲線からノラン
ジャ形可動子特注曲線への特性曲線移行が行なわれ、こ
れは当該の使用されている鉢形電磁石機構が平形可動子
型電磁石からプランジャ形可動子型電磁石へ構造的に変
化することに相応する。

第１ａ図、１ｂ図、２ａ図、２ｂ図に示された実施例に
よる電磁石はプランジャ形可動子型電磁石として又は鉢
形電磁石として示され、これは平形可動子型電磁石の概
念も含んでおり、また自明ながら本発明は、可動子の２
分割がその特性曲線経過の変更可能性を伴いながら適当
な方法で可能であるような地形式の電磁石へも使用可能
である。

第１ａ図及び第１ｂ図に示されたプランジャ形可動子型
電磁石においては、ケーシング４が巻線２と、可動子シ
ランジャ３ａを備えこの例では方形である可動子プレー
ト３とを受容しており、該ケーシング４が同時に、磁気
を透過させるための閉じた鉄の回路を形成している。即
ち巻線２は、ケーシング４の方形の切欠き６内に位置す
る巻線ホルダ５内に支承されており、また該ケーシング
４が切欠き６内の中央に磁極７を形成しており、それに
よって磁力線がケーシング４と可動子プレート３とを通
って延びている（鎖線で図示）。この磁気透過は、回路
内にまだ存在する空気ギャップを閉じ即ち可動子を内方
へ引き込もうとする傾向を有し、それによって可動子に
ストロークが与えられ、該ストロークが続いてプランジ
ャ自由端部から、当該可動子によって操作されるべき図
示されていない器械、即ち有利な使用例では油圧式の多
位置制御電磁弁に伝達されろ。ちなみに図示のプランジ
ャ形可動子型電磁弁はアンチスキッド機構のための６位
置制御電磁弁である。

可動子プレート３は、例えば座金１０を有するねじ９を
用いての適切な方法でケーシング４に固定された平形ば
ね８によって支承されている。この可動子のばね弾性的
な懸吊によって該可動子の押入れ運動が可能となってい
る。

可動子プレート３は２分割されて可動子外部１１と可動
子内部１２とを形成し、この両部分１１．１２は極間ギ
ャップ段の変更のために相対運動を行なうようになって
いる。この極間ギャップ段は可動子部分の引込み量とし
て定義され、即ち可動子のストローク及びその磁力履歴
を規定する（第６ａ図にはその都度に可動子から伝達さ
れた磁力な可動子ストロークに亘って示した平形可動子
特性曲線Ｉが示されている）。

この場合の平形可動子の構造は第６ａ図の下方に示され
たように、可動子外部１１′の下縁が可動子内部１２′
の下縁と整合して閉じられており、即ちこの場合可動子
全体は作業縁１３（第１ａ図参照）を形成して磁極１を
取り囲みながら引き込まれるのではなく、平らに磁極１
上に接触するに至る。この場合、極間ギャップ段はゼロ
であると定義される。

これと異なり第６ｂ図の特性曲線履歴及びその下方に示
された構造略図においては最大の極間ギャップ段が形成
されており、ｆｆ１Ｊち可動子内部１２′／が可動子外
部１１“に対して両部分の上面が整合するまで上方へず
れ動かされ”こおり、そグ れによって可動子プレート全体がケーソン＜４′によっ
て形成された磁極７′を覆うように引き込まれるように
なっている。

第１ａ図及び第１ｂ図の実施例の使用においては、所望
の極間ギャップ段又は必要な電磁石特性が、可動子プレ
ート３の両方の可動子部分（可動子外部１１ど可動子内
部１２）の相互内への摺動によって実現され、それによ
って作業縁１３が形成され、しかもこの調整摺動は極間
ギヤツブ段ゼロから最大極間ギャップ段まで行なわれ得
る（第６ａ図及び第６ｂ図参照）。両方の可動子部分１
１．１２が所望の目標特性曲線履歴又は所望の電磁石特
性の達成のために位置調節された後に、その相対位置の
固定が、例えば接着、レーザー溶接、かしめ固定又は第
１ｂ図に符号１４で示された係止ねじ又は類似の手段等
によって行なわれる。この際に鉄の回路を弱化させてし
まう付加的な空気ギャップの発生を回避するためには、
両方の可動子部分が互いに正確にはめ合わされていると
有利であり、このために例えば適当な移行はめ合い部又
は鳩尾案内部を用いることが可能である。

そして特性曲線への効果は、極間ギャップ段を大きくす
るに従って磁力が減少することになリ（半径方向の損失
力が増大する）、特性曲線はストロークに亘って全体と
してより平らに延びること知なる。また極間ギャップ段
を大ぎくするに従って有効ストロークは著しく増大し、
何故なら可動子から伝達される磁力は極間ギャップ段が
磁極から完全に引き出されて初めて強力に減少するから
である。

第２ａ図及び第２ｂ図に示された第２実施例が第１ａ図
及び第１ｂ図の例と異なる点は、可動子プレート３′が
円形可動子として形成され可動子外部１５と該外部１５
に同心的な可動子内部１６とを有し、しかもこの場合町
Ｉ＋ｒｈ子プレート３′を完全に取囲むケーシング１γ
も該可動子プで レートの範囲は相応した円形状を有し７ていることであ
る。磁極７の上縁と可動子内部１２の下縁′との間の距
離によってその都度に形成される極間ギャップ段は第１
ａ図及び第２ａ図には符号へを以って示されており、ま
た第６ａ図及び第６ｂ図に示された可動子調節に関′ｒ
る両方の極端位置（極間ギヤツブ段ゼロ及び最大極間ギ
・ヤツプ段）が、両方の特性曲線履歴１．Ｉ［の間の特
性曲線トリミング（調整）のための帯域幅を規定してお
り、□また当然ながらこの各特性曲線履歴は図示の線図
上では定性的にのみ示されている。

上記の本発明の有利な実施態様では、第２ａ図、第２ｂ
図の円形可動子機構における可動子外部１５と可動子内
部１６との間の位置調節は以下のようにして行なわれる
、即ち両方の可動子部分の間に結合ねじ山１８が設けら
れ、それによって所望の電磁石特性の達成のための各可
動子部分の相対位置の調節が、例えば可動子外部を可動
子内部に対して相対的に回動させることによって可能と
なっている。この場合にも極間ギャップ段を大きくする
に従って磁力は減少し特性曲線はより平らになる。結合
ねじ山を用いての両方の可動子部分の係止は例えば、ね
じ又はナツトのねじ山内にプラスチック挿入体を装入す
ることによって一層良好に行なわれ得る（所謂ロングロ
ック式ねじ緩み防止手段）。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示−すものであって、第
１ａ図は方形可動子を有する本発明による電磁石の部分
縦断面図、第１ｂ図稈第１ａ図の１ｂ−Ｉｂ線に沿った
断面図、第２ａ図は円形可動子を有する本発明による電
磁石の部分縦断面図、第２ｂ図は第２ａ図の■ｂ−１ｂ
線に沿った断面図、第６ａ図及び第６ｂ図はそれぞれ極
間ギヤツブ段ゼロの場合と最大極間ギャップ段の場合と
における特性曲線履歴を示す線図と各図の下に当該の相
異なる極間ギャップ段におけるそれぞれの可動子構造と
を示したものである。 １・・・プランジャ形可動子型電磁石、２・・・巻線、
３．３′・・・可動子プレート、３ａ・・・可動子プラ
ン゛ジャ、４．４’、１７・・・ケーシング、５・・・
巻線ホルダ、６・・・切欠き、１，１′・・・磁極、８
・・・平行ばね、９・・・ねじ、１０・・・座金、１１
．．１１’、１１“。 １５・・・可動子外部、１２．１２’、１７′、１６・
・・可動子内部、１３・・・作業縁、１４・・・係止ね
じ、１８・・・結合ねじ山

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　調整電磁石の特性曲線を調整するための方法にお
   いて、可動子（３，３’）を２分割し、その両回動子部
   分（１１，１２；１５，１６）の分離部を適切に形成す
   ることによって、当該の両回動子部分（１１，１２；１
   ５，１６）の相対摺動による極間ギャップ段の変更を可
   能とし、延いては片方の可動子部分を他方の可動子部分
   に対して摺動させることによって磁極特性曲線を変えて
   予め決められた所望の履歴に適合せしめ、続いて当該の
   両回動子部分を互いに位置固定させることを特徴とする
   、調整電磁石の特性曲線馨調整するための方法。 ２、　両方の可動子部分の間に結合ねじ山を設け、一方
   の可動子部分を他方に対して回動させることによって当
   該の両回動子部分の相互摺動を行なう、特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ６、調整電磁石の特性曲線を調整するために、可動子な
   ２分割し、その両町動子部分の分離部を適切に形成する
   ことによって、両回動子部分の相対摺動による極間ギャ
   ップ段の変更を可能とし、延いては片方の可動子部分を
   他方の可動子部分に対して摺動させることによって磁極
   特性曲線を変えて予め決められた所望の履歴に適合せし
   め、続いて当該の両回動子部分を互いに位置固定させる
   方法を実施するための装置において、可動子（３，３’
   ）が可動子外部（１１，１５）と可動子内部（１２，１
   ６）とに２分割形成されており、しかも両方の可動子部
   分を鉄の磁気回路に関連して種々に位置調節するための
   摺動手段が当該可動子に配設されていることを特徴とす
   る、調整電磁石の特性曲線を調整するための装置。 ４、　プランシャ形可動子機構においてケーシング（４
   ）によって中央の磁極（１）が形成されており、該磁極
   （１）から可動子内部（１２）によつ 装置。 ５．５Ｔ動子が該可動子に相応した適合形状のケーシン
   グ（４）を有する方形可動子（３）として形成され、両
   方の可動子部分がその調節された相対位置において互い
   に、接着、溶接、圧着又は機構的係止部材によって保持
   されている、特許請求の範囲第６項又は第４項記載の装
   置。 ６、　可動子が円形可動子（３′）とし゛〔形成され、
   可動子外部（１５）と可動子内部（１６）との間に結合
   ねじ山（１８）を有し゛〔いる、特許請求の範囲第６項
   又は第４項記載の装置。