JPS62278386A

JPS62278386A - ソレノイド

Info

Publication number: JPS62278386A
Application number: JP11839986A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Ichiki; 伸彦市来; Yusaku Nozawa; 勇作野沢
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1986-05-24
Filing date: 1986-05-24
Publication date: 1987-12-03

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば高速応答性が要求される高速電磁弁
に好適なソレノイドに関する。

〔従来の技術］電磁弁の一例として、例えば第２図に示すような電磁切
換弁がある。電磁切換弁は、油圧回路や空気圧回路等の
流体回路に介在し、電磁装置を適宜の駆動回路で駆動す
ることにより流体の導通および遮断をおこなうもので、
これを図に基づいて説明する。

第２図は従来の電磁切換弁の断面図である。図において
、１は弁筺、２は弁筺１に形成され流体が流入する人力
ポート、３は弁筺１に形成され流体を排出する出力ボー
ト、４は入力ポート２と出力ボート３との間の連通路、
５は連通路を開閉するスプール、６は弁筺１とスプール
５との間に装架されたばねである。７は弁筺１の他方側
に装置された電磁操作部であり、次の各部材により構成
されている。即ち、８は筐体１に挿入されるソケット、
９は本体１に配置されたコイル、９ａ、９ｂはコイル９
のリード端子、ｌＯは筒状のコア、ＩＩは筺体１とコア
１０との間を封じるローリングシール、１２はコア１０
の肩部ｔＯａに装着された固定子、１３はコア１０内に
挿入された可動子、１４は固定子１２の貫通孔を通りス
プール５と可動子１３に当接するブツシュロッドである
。そして、上記ソケット８、コア１０、固定子１２およ
び可動子１３により磁路が形成される。

上記のような電磁切換弁においては、コイル９に通電さ
れていない場合、可動子１３は図示の状態にあり、スプ
ール５はばね６のばね力により、連通路４を閉鎖して入
力ポート２と出力ポート３とを遮断する。コイル９に通
電すると、コイル９には磁力が発生し、この磁力により
可動子１３はばね６のばね力に抗して図において下方へ
移動する。可動子１３が移動すると、スプール５もブツ
シュロッド１４を介して同ストロークだけ下方へ移動す
る。この結果、連通路４が開放され、入力ポート２と出
力ポート３の間は導通状態に切換えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記のように構成された電磁切換弁にあって
は、スプール５の移動は可動子１３の移動と１対１に対
応しており、ポートの切換速度は可動子１３のソレノイ
ド７からの駆動力に依存している。そこで、以下、ソレ
ノイドの動作について検討する。

ソレノイドの原理的構成図を第３図および第４図に示す
。同図においてソレノイドは、固定子たる外側鉄心２１
と、可動子たる内側鉄心２２と、巻回された状態で外側
鉄心２１内に保持されるコイル２３とからなっている。

このような構成のツレ、ノイドのコイル２３に電流２５
を矢印Ａ方向に通電すると、磁束２４が矢印Ｂ方向に発
生する。ここで磁束２４が急激に変化すると、逆に磁束
をながさせまいとするうず電流２６が上記外側および内
側鉄心２１．２２に生じる。うず電流２６の流れる方向
Ｃは、コイル２３に流した電流２５の方向Ａとは逆にな
り、これにより磁束２７が磁束２４と逆向きの矢印り方
向に誘起されることとなる。そして、この磁束２７の発
生が電流２５によって生じた磁束２４に対する損失とな
り、電流２５が有効に活用されないこととなる。

一方、作動の高速性が要求される高速電磁弁１２おいて
は、励磁、消磁時の磁束の立上り立下り速度が重要にな
る。そのため、励磁時は印加電圧を上げ、電流の立上り
速度を極力速くし、消磁時はツェナダイオード等を用い
て電気回路的方法で立下り速度を速くする等の方策を講
している。しかし、磁束が急激に変化すると、上記鉄心
２１．２２中に磁束変化を防げる方向にうず電流２６が
誘起され、電気的手段を用いたとしても、変化速度が大
きいほど誘起されるうず電流２６も大きくなり、それだ
け砥抗堝失も大きくなる。いずれにしてもコイル２３に
流した電流によって生じる磁束をを効に活用てきないと
いう問題が残る。そのため、高速電磁弁にあっては、う
ず電流をなるべく減少させるべく、電気抵抗の大きい磁
性材料を選択するようにしているが、例えば焼結合金な
どを用いた場合には強度が低いので、内圧が加わる例え
ばコア１０などには使用できず、ソレノイドの各部にこ
れを用いることはできない。したがって、一部のみに上
記材料を用いても全体的な効果は余り期待できない。

この発明は、上記従来技術の問題的に鑑みてなされたも
ので、その目的は、うず電流の発生を抑制し、可動子の
応答速度の向上を図ることができるソレノイドを提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

従来技術の問題点を解決し、上記目的を達成するため、
この発明は、コイルと、固定子と、可動子とを備え、該
コイルに通電することによってコイルに生じた磁束の方
向と略平行な方向に可動子を駆動するソレノイドにおい
て、磁路を構成する部材の一部に該磁路と略平行な溝を
形成した構成にしである。

〔作用〕

上記手段によれば、ソレノイドの固定子および／または
可動子などの磁路を構成する部材に、コイルへの通電時
に生しる磁束の方向と平行な方向、すなわち磁路と平行
な方向に溝を形成したので、コイルの励磁時および消磁
時に固定子および可動子等に生じるうず電流の流れる方
向と直角に電流の流れることのできない溝を形成したこ
とになり、これによってうず電流の流れが阻害され、う
ず電流に関してのみ電気的抵抗が増大する。このため、
励磁時および消磁時における電流の発生が抑制され、う
ず電流によって生じる磁束の発生も抑えられる。そして
、このうず電流による磁束の発生を抑制できることから
、励磁時、消磁時の磁束の立上り・立下り速度の低下を
抑えることが可能になる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例に係る電磁切換弁のソレノイ
ド部分の要部を示す一部断面要部分解斜視図である。以
下、従来例と同一もしくは同一とみなせる構成要素には
同一の符号を付して説明し、重複する各部の説明は割愛
する。

第１図は、一部断面したコア１０の要部と、コア１０の
内部を摺動して第２図におけるブツシュロッド１４を介
してスプール５を駆動する可動子１３の分解斜視図で、
可動子１３が摺動するコア１０の内面の軸方向には溝１
６が形成されるとともに、可動子１３の外周面の軸方向
にも溝１７が形成されている。その他は全て第２図に示
した従来例と同一に構成されている。

上記溝１６．１７はコア１０および可動子１３の半径方
向であって、しかもコイル９通電時に生じる磁束２４の
方向Ｂ、すなわち、コア１０および可動子１３に関する
磁路の方向と平行に形成され、この方向がコア１０およ
び可動子１３の軸方向と−敗し、また、可動子１３の駆
動方向と一致する。これら１ｆ１１６．１７の本数や半
径方向の深さは、コア１０および可動子１３の強度や、
発生するうず電流の強さ等に応じて適宜選択される。

上記構成のソレノイド７のコイル９に通電がおこなわれ
ると、例えば第１図に示すような磁束２４が生じる。磁
束２４が生じると、第４図で説明したように磁路を構成
する部材、すなわち本実施例ではコア１０、ソケット８
、固定子１２、可動子１３にうず電流２６が発生する。

しかし、コア１０および可動子１３の双方に、その半径
方向であってかつ磁路と平行な軸方向に２１１６．１７
が形成されているため、液溝１６，１７が空隙となって
うず電流２６を該溝部分で一部遮断するように作用し、
発生したうず電流２６はそのままコア１０および可動子
１３内を流れることができない。換言すれば、液溝１６
，１７がうず電流２６に関しては抵抗として作用するこ
とになる。これにより、うず電ｍ２６の強さが弱められ
、うず電流２６によって生じる磁束２７も、液溝１６．
１７が形成されていない従来例に比較して大幅に弱めら
れることになり、励磁時および消磁時における磁束２４
の立上り・立下り速度の低下を抑えることが可能になる
。

なお、上記実施例においては、コア１０の内面と可動子
１３の外周面にａ１６．１７を形成した例について説明
しているが、液溝は磁路を形成する部材に、磁路と平行
に形成すればよく、上記コア１０や可動子１３の他に、
内部鉄心を構成する固定子１２や外部鉄心を構成するソ
ケット８等にも設けてよいことはいうまでもない。また
、磁路を構成する部材の一部に電気抵抗の大きな材料を
用い、他の部材、特に内圧が加わる部材には上記溝を形
成して、強度と電気抵抗を調整し、うず電流２６に対す
る電気抵抗の増大と、電磁弁自体の強度の保持を図るこ
とも可能である。さらに、本実施例では、電磁弁を例に
とっているが、作動速度が速く、迅速な応答側を要する
ソレノイド全てに適用可能であることはいうまでもない
。

以上のように、上記実施例によれば、うず電流２６の発
生を抑制し、励磁時および消磁時における磁束２４の立
上り・立下り速度の低下を抑えることができるので、切
換応答速度の速い電磁切換弁を電気回路的手段を伴なわ
ずに実現できる。また、該電気回路的手段を併用するこ
とにより、さらに高速な応答速度を備えた電磁弁とする
ことができる。

〔発明の効果〕

これまでの説明で明らかなように、ソレノイドのけ路を
構成する部材に、磁路と平行な溝を形成したこの発明に
よれば、励磁時および消磁時に該部材に生じるうず電流
の発生を抑制することができるので、ソレノイドの可動
子の応答速度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る電磁切換弁のソレノイ
ドの一部断面要部分解斜視図、第２図は従来例に係る電
磁切換弁の縦断面図、第３図はソレノイドの原理説明図
、第４図はうず電流の発生原理説明図である。７・・・・・・ソレノイド、８・・・・・・ソケット、
９・・・・・・コイル、１０・・・・・・コア、１２・
・・・・・固定子、１３・・・・・・可動子、１６．１
７・・・・・・溝。第１１第２図１３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

コイルと、固定子と、可動子とを備え、コイルに通電す
ることにより可動子をコイル巻回方向と略直角な方向に
駆動するソレノイドにおいて、磁路を構成する部材の一
部に、磁路と平行な溝を形成したことを特徴とするソレ
ノイド。