JPH0225072B2

JPH0225072B2 -

Info

Publication number: JPH0225072B2
Application number: JP59234100A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Ito
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-08
Filing date: 1984-11-08
Publication date: 1990-05-31
Also published as: JPS61112875A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電磁気力により流量または圧力を制
御する電磁弁に関する。

〔発明の背景〕

本発明者は、先に、第１６図に示されるような
電磁弁１を提案した（特開昭61−112875号）。

次に、これを説明すると、ケース材２ａおよび
２ｂを組み合わせてなるケース２には、入口部材
３が取り付けられており、この入口部材３には、
入口通路４が軸方向に貫通されている。前記入口
部材３の一端部はケース２外に突出し、他端部は
ケース２内に侵入している。そして、前記入口通
路４のケース２外側の端部は、ケース２の外部に
開口する弁入口５とされている。また、前記入口
通路４のケース２内側の端部は、テーパ孔状の弁
座６とされている。

前記ケース２内には、磁性体からなる大略二重
円筒状のステータ・コア７が、入口部材３を取り
囲むようにして取り付けられており、ステータ・
コア７の内筒部７ｂと入口部材３の外周部との間
には、空気通路８が形成されている。そして、前
記ステータ・コア７の内筒部７ｂと外筒部７ａと
の間には、コイル９が収容されている。

前記ケース２には、磁性体からなる円板状のア
ーマチユア１０が、弁座６およびステータ・コア
７との間において遊嵌されており、さらにこのア
ーマチユア１０と弁座６との間には、硬質材料か
らなる球状の弁体１１が遊挿されている。なお、
前記弁体１１はアーマチユア１０から分離されて
いる（アーマチユア１０に結合されていない）。
前記ケース２の側壁には、弁出口１２が設けられ
ている。

この電磁弁においては、コイル９に電流を流す
と、電磁気力によりステータ・コア７にアーマチ
ユア１０が吸引され、該アーマチユア１０が弁体
１１を弁座６に向つて押し、弁座６を閉じようと
する。他方、コイル９に電流を流さなければ、前
記電磁引力は生じないので、弁座６は開かれる。

そして、このような電磁弁１を２つ用意し、第
１７図のように、その一方の電磁弁１ａの弁出口
１２と他方の電磁弁１ｂの弁入口５とを共通の出
力圧口１３に接続することにより、圧力制御弁を
構成できる。

すなわち、電磁弁１ａの弁入口５に供給される
入力空気圧をP_c（一定）、出力圧口１３に得られる
出力空気圧をP_p、電磁弁１ａの弁座６の有効開口
断面積をＡ、電磁弁１ａのステータ・コア７とア
ーマチユア１０との間に電磁引力をf₁とすると、
電磁弁１ａの弁１１に作用する力のバランスによ
り、次式が成立する。

P_cＡ≦f₁＋P_pＡ ………(1) ただしP_c≧P_p≧０である。

ここで注意すべきは、(1)式が必ず成立するの
は、出力圧P_pを上昇させる過程においてのみであ
ることである。これは、電磁弁１ａのみでは、空
気を抜くことはできないので、出力圧P_pを下げる
ことができないからである。

他方、電磁弁１ｂのステータ・コア７とアーマ
チユア１０との間に作用する電磁引力をf₂、電磁
弁１ｂの弁座６の有効開口断面積をＡ（電磁弁１
ａの場合と同一）とすると、電磁弁１ｂの弁体１
１に作用する力のバランスにより、次式が成立す
る。

P_pＡ≦f₂ ………(2) ここで、注意すべきは、(2)式が必ず成立するの
は、出力圧P_pを下降させる過程においてのみであ
ることである。これは、電磁弁１ｂは空気を放出
するのみで、出力圧P_pを上昇させることができな
いからである。

いま、電磁弁１ａコイル９に流す電流（以下、
単にコイル電流という）を減少する一方、電磁弁
１ｂのコイル電流を増大すれば、電磁引力f₁は減
少する一方、電磁引力f₂は増大する。したがつ
て、出力圧P_pは、(1)式によつて定まるある値にま
で上昇する。

逆に、電磁弁１ａのコイル電流を増大させる一
方、電磁弁１ｂのコイル電流を減少すると、電磁
引力f₁は増大する一方、電磁引力f₂が減少する。
したがつて、出力圧P_pは、(2)式によつて定まるあ
る値にまで下降する。

このため、各電磁弁１ａ，１ｂのコイル電流を
適当に制御することにより、出力圧P_pを制御する
ことができる。そして、この圧力の制御は、自動
制御系を構成すれば、極めて高精度に行うことが
でき、0.01％以下の誤差で圧力を制御できること
が確認されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記電磁弁１においては、流量
の制御範囲が非常に狭く、流量の制御が非常に困
難であるという問題点があつた。

すなわち、前記電磁弁１において、入力空気圧
P_cを確実にホールドするだけの電流をコイル９に
流した場合、理想的には、第２０図のようにアー
マチユア１０がステータ・コア７に接触しない状
態で弁体１１を弁座６に押圧して、弁体１１に弁
座６を閉じさせ、入力空気按P_cが弁出口１２側に
漏れないようにさせることが望ましい。

しかし、実際には、第１８図のようにアーマチ
ユア１０の一部がステータ・コア７に接触してし
まう。そして、このようにアーマチユア１０の一
部がステータ・コア７に接触された状態となる
と、アーマチユア１０とステータ・コア７との間
に作用する電磁引力ｆは非常に大きくなつてしま
う。この結果、次に説明するように、コイル電流
と電磁弁１を通過する流量（以下、単に流量とい
う）との関係は第２１図のようになつてしまう。

すなわち、第１８図のようにアーマチユア１０
の一部がステータ・コア７に接触した状態からコ
イル電流を減少させて行くと、最初はアーマチユ
ア１０の一部ステータ・コア７に接触したまま、
弁座６と弁体１１との間に若干〓間ができ、空気
が漏れ出す（第２１図のＡ点）。

そして、コイル電流がある限界（第２１図のＢ
点に対応する値）より小さくなると、アーマチユ
ア１０がステータ・コア７から離れる。すると、
電磁引力ｆは急激に減少するので、アーマチユア
１０は空気圧により急激にステータ・コア７から
遠ざけられ、電磁弁１は第１９図のような状態と
なり、弁座６は最大限に開放される。したがつ
て、流量は直ちに第２１図の点Ｃで示されるよい
うに最大となつてしまう。

また、点Ｃからコイル電流を再び増加して行く
と、第１９図の点Ｄにおいて電磁弁１は、前記場
合とは逆に第１９図の状態から第２０図の状態に
急激に復帰するため、流量は点Ｅへ急激に減少す
る。

そして、さらにコイル電流を増大して行くと、
点Ｅから徐々に流量が減少する。

以上述べたことから明らかなように前記電磁弁
１では、第２１図の点Ａと点Ｂとの間の非常に狭
い範囲内においてのみアナログ的に動作し、その
範囲を超えると、弁体１１が第１８図の状態と第
１９図の状態との間をパタパタと動いてオン・オ
フ的に動作するようになるので、点Ａと点Ｂとの
間の非常に狭い範囲内においてしか流量を制御で
きず、実質的に流量の制御が非常に困難であつ
た。

また、前記電磁弁１は、フエイルセイフでない
という欠点もあつた。すなわち、フエイルセイフ
であるためには、停電やコイル９の断線があつた
とき、電磁弁１は自動的に閉じた状態とならなけ
ればならない。しかるに、前記電磁弁１において
は、停電やコイル９の断線があり、ステータ・コ
ア７とアーマチユア１０との間の電磁引力ｆがな
くなつたとき、弁座６が開かれるので、空気は最
大流量で流れ出してしまう。このため、前記電磁
弁１においては、ノルマルクローズのシヤツト弁
を併用する必要があつた。

さらに、前記電磁弁１においては、圧力制御を
行う場合において、前記第１７図の系のように、
必ず２個の電磁弁１を要し、１個の電磁弁１のみ
では圧力制御を行うことができないという欠点も
あつた。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の問題点を解決するために
なされたもので、流量を広い範囲において、容易
に、極めて高精度に制御することができ、かつフ
エイルセイフであつて、しかも１個のみで圧力制
御を行うこともできる電磁弁を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による電磁弁は、ケースと、このケース
の内部に臨まされた弁座と、前記弁座に連通され
るとともに、前記ケース外部の流量供給源側に接
続される弁入口と、前記ケースの内外を連通する
弁出口と、前記ケース内において前記弁座より下
流側から該弁座に対向されたステータ・コアと、
このステータ・コアに巻回されたコイルと、前記
弁座と前記ステータ・コアとの間に遊挿された板
状のアーマチユアと、このアーマチユアと前記弁
座との間に遊挿された球状の弁体と、前記アーマ
チユアを介して前記弁体を前記弁座側に付勢する
弾発体とを有してなり、前記弾発体が前記アーマ
チユアを介して前記弁体を前記弁座側に付勢する
力は、前記アーマチユアの前記ステータ・コア側
への変位が大きくなる程増大し、かつその増大率
は前記変位が大きくなる程増大する特性を有して
いることを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明においては、入力空気圧は弁体を介して
アーマチユアをステータ・コアに向かつて押す。
また、ステータ・コアとアーマチユアとの間に作
用する電磁引力も、アーマチユアにステータ・コ
アに向かう方向の力を作用する。他方、アーマチ
ユアがステータ・コア側に移動されると、弾発体
が変形され、該弾発体の弾発力がアーマチユアを
弁座側に押し戻そうとする。

したがつて、コイルに電流を流すと、アーマチ
ユアをステータ・コア側に移動させようとする空
気圧および前記電磁引力と、これらと逆方向に作
用する弾発体の弾発力とが釣り合うまで、アーマ
チユアおよび弁体がステータ・コア側に移動し、
弁座と弁体との間に、前記電磁引力ひいてはコイ
ル電流の大きさに対応する大きさの〓間が生じ、
前記電磁引力ひいてはコイル電流の大きさに対応
する流量が電磁弁を通過するようになる。

また、ステータ・コアとアーマチユアとの距離
が近付く程急激に大きくなつて行く電磁引力の特
性が、変形が大きくなる程弾発力が急激に大きく
なる（すなわち、アーマチユアのステータ・コア
側への変位が大きくなる程弾発力の増大率が大き
くなる）弾発体の弾発特性で相殺されるので、コ
イル電流とアーマチユアの変位、ひいてはコイル
電流と流量との関係をほぼ比例関係とすることが
でき、これにより、流量の制御範囲を非常に広く
することができる。

さらに、停電やコイルの断線等があつて、ステ
ータ・コアとアーマチユアとの間に作用する電磁
力が失われれば、弾発体の復元力によりアーマチ
ユアが弁座側に押し戻されて、弁体が弁座を自動
的に閉じるので、フエイルセイフである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図から３図までは、本発明の一実施例の
電磁弁２１を示す。この実施例において、ケース
材２２ａ，２２ｂはそれぞれ大略円筒状をなして
おり、かつ一端側の開口部にそれぞれフランジ部
２３，２４を一体的に設けられている。そして、
これらのケース材２２ａ，２２ｂのフランジ部２
３，２４が互いにネジ２５で結合されることによ
り、ケース２２が構成されている。なお、前記フ
ランジ部２３，２４間には、Ｏリング２６が介装
されて、両者間をシールしている。

前記ケース材２２ａのフランジ部２３と反対側
の端部には、ネジ孔２７が設けられており、この
ネジ孔２７には、管状の入口部材２８の外周部に
設けられた雄ネジ部２８ａが螺合されている。こ
れにより、入口部材２８は、回転されると、ケー
ス２２に対して軸方向に移動する。

前記入口部材２８の一端部はケース２２外に突
出し、他端部はケース２２内に侵入している。そ
して、前記入口部材２８には、入口通路２９が軸
方向に貫通されており、この入口通路２９のケー
ス２２外側の端部は、ケース２２の外部に開口す
る弁入口３０とされる一方、該入口通路２９のケ
ース２２内側の端部は、テーパ孔状の弁座３１と
されている。ここで、前記弁座３１のテーパー角
度θ（第３図ａ参照）は約90度とされている。

前記ケース材２２ｂのフランジ部２４と反対側
の端部には、弁出口３２が設けられている。ま
た、前記ケース材２２ｂ内には、磁性体からなる
二重円筒状のステータ・コア３３が弁座３１に対
向して取り付けられており、このステータ・コア
３３の内筒部３３ａと外筒部３３ｂとの間には、
コイル３４が収容されている。前記ステータ・コ
ア３３の内筒部３３ａと、外筒部３３ｂと、コイ
ル３４の弁座３１側の端部との間には、凹部３５
が形成されており、この凹部３５には、ゴムリン
グ３６が取り付けられている。そして、このゴム
リング３６の一部は、その横断面において、凹部
３５から突出している。

前記ケース材２２ａおよび２２ｂからなるケー
ス２２には、磁性体からなる円板上のアーマチユ
ア３が、弁座３１とゴムリング３６との間におい
て遊嵌されており、さらにこのアーマチユア３７
と弁座３１との間には、硬質材料からなる球状の
弁体３８が遊挿されている。ここで、前記弁体３
８はアーマチユア３７から分離されている（アー
マチユア３７に結合されていない）。また、前記
アーマチユア３７には、通気孔３９が設けられて
おり、これらの通気孔３９は、ステータ・コア３
３の中心部を介して弁出口３２に連通されてい
る。

次に、本実施例の作動を説明する。

まず、この電磁弁２１の初期調整について説明
すると、最初に、コイル３４を通電することな
く、入口部材２８を緩み方向に回転して、該入口
部材２８をステータ・コア３３と反対側（第１図
において左方）に移動しておく。この状態におい
て、弁入口３０に入力空気圧P_iが供給されている
とすると、空気が弁入口３０、弁座３１と弁体３
８との間、および通気孔３９を径て弁出口３２か
ら大気に漏れる。

次に、入口部材２８を締付方向に回転して、弁
座３１をステータ・コア３３側（第１図において
右方に）移動させると、弁座３１と弁体３８との
〓間が小さくなつて行き、空気漏れ量が減少して
行き、やがて空気漏れがなくなる（空気の流量が
０になる）。

この状態は、空気圧が弁体３８を押す力P_iＡ
（ただし、弁座の有効開口断面積をＡとする）と
ゴムリング３６の圧縮応力とが丁度釣り合つた状
態であり、これにより、電磁弁２１の初期調整が
完了する。第３図ａはこのような初期調整終了時
の電磁弁２１の状態を示す。

次に、このような初期調整終了後、コイル３４
に電流を流すと、ステータ・コア３３とアーマチ
ユア３７との間に電磁引力f₃が生じるため、空気
圧が弁体３８を介してアーマチユア３７をステー
タ・コア３３側（図上右方）に押す力およびやは
りアーマチユア３７をステータ・コア３３側に移
動させようとする電磁引力f₃と、これらの力と反
対方向に作用するゴムリング３６の圧縮応力とが
釣り合うまで、アーマチユア３７および弁体３８
は第３図ｂのようにステータ・コア３３側に移動
し、弁座３１と弁体３８との間に、電磁引力f₃ひ
いてはコイル電流の大きさに対応する大きさの〓
間が生じる。したがつて、電磁引力f₃ひいてはコ
イル電流の大きさに対応する流量が電磁弁２１を
通過するようになる。

そして、コイル電流をさらに増大すると、第３
図ｃのように弁座３１と弁体３８との〓間はさら
に大きくなり、流量が増加する。また、コイル電
流を減少すれば、前記電磁引力f₃は小さくなるの
で、アーマチユア３７および弁体３８は弁座３１
側（図上左方）に移動し、弁座３１と弁体３８と
の間の〓間は狭まるので、流量は小さくなる。

以上の結果、コイル電流の値により、流量を制
御できる。そして、この電磁弁２１は、可動部
（アーマチユア３７および弁体３８）の質量を小
さくできるので、応答性を極めて速くすることが
できる。

また、本電磁弁２１では、次に説明するよう
に、前記第１６図の電磁弁１の場合と異なり、流
量の制御範囲が広く、かつフエイルセーフであ
る。

本電磁弁２１においても、前記第１６図の電磁
弁１の場合と同様に、ステータ・コア３３とアー
マチユア３７との間に働く電磁引力f₃は、ステー
タ・コア３３とアーマチユア３７との距離が近付
く程急激に大きくなつて行く。第４図の曲線G₁，
G₂，G₃，G₄はこのような関係を示したものであ
り、それぞれコイル３４に印加する電圧（コイル
電流に比例する）を20V、15V、10V、5Vとした
場合のアーマチユア３７の変位（ステータ・コア
３３とアーマチユア３７との距離に対応する）と
電磁引力f₃との関係を示す。

一方、ゴムリング３６に引張および圧縮を作用
させた場合のゴムリング３６の応力と変位との関
係は第４図の曲線Ｈのようになる。すなわち、ゴ
ムリング３６を引つ張つた場合には、そのとき発
生する引張応力と引張変位とはほぼ比例関係にな
るが、ゴムリング３６を圧縮した場合には、その
とき発生する圧縮応力は、圧緒変位が大きくなる
程急激に大きくなる（言い換えれば、圧縮変位が
大きくなる程圧縮応力の増大率は大きくなる）。

したがつて、本電磁弁２１では、ゴムリング３
６の材質、太さ、径等を適当に選択することによ
り、アーマチユア３７がステータ・コア３３に近
付き、電磁引力f₃急激に大きくなつても、これに
対応する大きさだけゴムリング３６の圧縮応力も
急激に大きくなり、アーマチユア３７がステー
タ・コア３３に接触することがないようにするこ
とができる。

そして、このようにステータ・コア３３とアー
マチユア３７との距離が近付く程急激に大きくな
つて行く電磁引力f₃の特性を、圧縮変位が大きく
なる程急激に圧縮応力が大きくなるゴムリングの
応力一変位特性で相殺することにより、コイル電
流とゴムリング３６の変位（すなわち、アーマチ
ユア３７の変位）との関係をほぼ比例関係とする
ことができ、ひいては第５図に示されるようにコ
イル電流と流量との関係をほぼ比例関係とするこ
とができる（電磁弁２１の弁入口３０に供給され
る入力空気圧P_iが一定なとき、流量は弁座３１と
弁体３８との間の〓間の断面積に比例するから、
前記のように電流とアーマチユア３７の変位とが
ほぼ比例関係となつた場合、コイル電流にほぼ比
例した安定した流量が得られる）。

これにより、本電磁弁１では、アーマチユア３
７および弁体３８が前記第１図の電磁弁１の場合
のようにオン・オフ的にパタパタと動くことがな
く、流量の制御範囲を広範囲とすることができ
る。

また、本電磁弁２１では、停電やコイル３４の
断線等があつて、ステータ・コア３３とアーマチ
ユア３７との間に作用する電磁力f₃が失われれ
ば、ゴムリング３６の復元力によりアーマチユア
３７が弁座３１側に押されて弁体３８が弁座３１
を自動的に閉じるので、フエイルセイフである。

なお、本電磁弁２１において、第６図および７
図に示されるように、ゴムリング３６の代りに、
アーマチユア３７とコイル３４またはステータ・
コア３３との間に単純な１個の圧縮コイルバネ３
９を介装したとすると、コイルバネ３９は圧縮側
においても変位と応力とが比例関係となつてしま
うため、ステータ・コア３３とアーマチユア３７
との距離が近付くにつれ急激に大きくなる電磁引
力f₃の特性を相殺することができない上、バネ３
９はその先端部におけるモーメントに対して抵抗
力が小さいので、第７図のようにアーマチユア３
７にモーメントが作用すると、簡単にアーマチユ
ア３７の一部がコイル３４に接触し、流量を制御
できなくなつてしまう虞があり、本電磁弁１のよ
うな優れた効果を得ることができない。

さて、ステータ・コア３３およびアーマチユア
３７の磁化曲線のヒステリシス特性のため、本電
磁弁２１の電流−流量特性も、裸特性では、第８
図のようにヒステリシス特性がある。したがつ
て、高精度の制御を行うには、自動制御系を構成
する必要がある。第９図はこのような自動制御系
の一例のシステム図、第１０図は該自動制御系の
ブロツク線図を示す。

第９図において、電磁弁２１の弁出口３２は、
絞り４０を介して負荷４１に接続されている。４
２は絞り４０の前後の差圧（この差圧は流量に対
応する）フイードバツク信号Ｊに変換する差圧変
換器（流量計）である。４３は比較器であり、流
量の目標値を示す入力信号Ｘとフイードバツク信
号Ｊとを比較して、その制御偏差信号Ｌを出力す
る。４４は増幅器であり、制御偏差信号Ｌに対応
する電圧を電磁弁２１のコイル３４に印加する。

このような自動制御系を構成することにより、
第１１図に示されるように、電磁弁２１の電圧
（電流）−流量特性からヒステリシス特性を除去す
ることができる。

ここで、電磁弁２１は一次遅れ系に近似できる
ので、第１０図のようにその伝達関数はｋ／（１
＋Ts）と表すことができる。そして、本電磁弁
２１は前記のように非常に応答性が良いので、補
償要素Ｇ（増幅器４４）に1500倍という大きなゲ
インを与えても、安定して制御でき、このような
自動制御系により、制御誤差を0.01％以下とする
ことができることが確認されている。応答性は負
荷に依在するが、10Hz以上とすることができる。

本電磁弁２１は、圧力制御弁として用いること
もできる。第１２図は本電磁弁２１を圧力制御弁
として用いる場合の自動制御系を示すシステム図
である。この場合、電磁弁２１の弁入口３０は可
変絞り４５およびフイルタ４６を介して空気圧源
４７に接続されている。また、電磁弁２１の弁出
口３２は固定絞り４９を介して大気に開放されて
いる。５０は弁出口３２との固定絞り４９との間
の圧力P_pを検出してフイードバツク信号Ｍに変換
する圧力検出器である。５１は比較器であり、圧
力P_pの目標値を示す入力信号Ｏとフイードバツク
信号Ｍとを比較して、その制御偏差信号Ｑを出力
する。５２は増幅器であり、制御偏差信号Ｑに対
応する電圧を電磁弁２１のコイル３４に印加す
る。６０は可変絞り４５の前の圧力を指示する圧
力計である。

この自動制御系においては、弁出口３２と固定
絞り４９との間の圧力P_pが目標値より低いとき
は、コイル電流を増大させて流量を増加すること
により、前記圧力P_pを上昇させる一方、前記圧力
P_pが目標値より高いときは、コイル電流を減少さ
せて流量を低下させることにより、前記圧力P_pを
低下させる。この自動制御系では、以上のように
して流量を通じて圧力を高精度に制御でき（この
ことは、空気を流したまま圧力制御を行うことが
できることを意味する）、かつこれに伴い１個の
電磁弁２１のみで圧力制御を行うことができる。
第１３図はこの自動制御系による圧力制御特性を
示す。

いま説明した第１２図の制御系は、流量を通じ
て圧力を制御する系であつたが、第１４図のよう
に電磁弁２１を２つ用意し、その一方の電磁弁２
１ａの弁出口３２と他方の電磁弁２１ｂの弁入口
３０とを共通の出力圧口５３に接続すれば、本電
磁弁２１によつても、前記第１７図のシステムと
同様にして、流量を通じずに圧力を制御すること
もできる。

なお、前記実施例では、電磁引力に対抗する弾
発力を発生する弾発体として、ゴム（ゴムリン
グ）を用いているが、本発明においては、ゴムの
代りに、同様の機能を果す他の種の弾発体を用い
てもよい。また、本発明における弾発体の形状
は、必ずしもリング状でなくてもよい。

また、前記実施例では、アーマチユア３７に通
気孔３９を設けているが、アーマチユア３７に通
気孔３９を設ける代りに、第１５図のようにケー
ス２のうちの、アーマチユア３７より弁座３１側
の部分に弁出口３２を設け、空気がアーマチユア
３７を経ることはなく、弁出口３２に向かうよに
してもよい。

さらに、これまで、本発明を、空気の流量また
は圧力を制御する弁に適用した場合について説明
してきたが、本発明は空気以外の気体や液体の流
量または圧力を制御する弁にも適用できるもので
ある。

〔発明の効果〕

以上のように本発明による電磁弁は、流量を広
い範囲において、容易に、極めて高精度に制御す
ることができ、かつフエイルセイフであつて、し
かも１個のみで圧力制御を行うこともできるとい
う優れた効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電磁弁の一実施例を示す
断面図、第２図は同実施例におけるアーマチユア
を示す正面図、第３図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ前記
実施例の動作状態を示す断面図、第４図は前記実
施例におけるアーマチユアの変位（ステータ・コ
アとアーマチユア７との間の距離）と電磁引力と
の関係、およびゴムリングを変位させた場合のそ
の変位の大きさと応力との関係を示す特性図、第
５図は前記実施例におけるコイル電流とアーマチ
ユアの変位（ゴムリングの変位）との関係を示す
特性図、第６図および７図は前記実施例における
ゴムリングの代りに圧縮コイルばねをステータ・
コアとアーマチユアとの間に介装した状態を示す
断面図、第８図は前記実施例の電流−流量特性の
裸特性図、第９図は前記実施例を用いて構成し
た、流量制御を行う自動制御系の一例を示すシス
テム図、第１０図は該自動制御系を示すブロツク
線図、第１１図は該自動制御系の制御特性図、第
１２図は前記実施例を用いて構成した、圧力制御
を行う自動制御系の一例を示すシステム図、第１
３図は該自動制御系の制御特性図、第１４図は前
記実施例を用いて構成した、他の圧力制御系を示
すシステム図、第１５図は本発明による電磁弁の
他の実施例を示す断面図、第１６図は本発明者が
先に提案した電磁弁を示す断面図、第１７図は該
電磁弁を用いて構成した圧力制御系を示すシステ
ム図、第１８図および第１９図は該電磁弁の実際
の作動状態を示す断面図、第２０図は該電磁弁の
理想的な閉状態を示す断面図、第２１図は該電磁
弁の電流−流量特性図である。２１……電磁弁、２２……ケース、３０……弁
入口、３１……弁座、３２……弁出口、３３……
ステータ・コア、３４……コイル、３６……ゴム
リング、３７……アーマチユア、３８……弁体。

Claims

【特許請求の範囲】

１ケースと、このケースの内部に臨まされた弁
座と、前記弁座に連通されるとともに、前記ケー
ス外部の流体供給源側に接続される弁入口と、前
記ケースの内外を連通する弁出口と、前記ケース
内において前記弁座より下流側から該弁座に対向
されたステータ・コアと、このステータ・コアに
巻回されたコイルと、前記弁座と前記ステータ・
コアとの間に遊挿された板状のアーマチユアと、
このアーマチユアと前記弁座との間に遊挿された
球状の弁体と、前記アーマチユアを介して前記弁
体を前記弁座側に付勢する弾発体とを有してな
り、前記弾発体が前記アーマチユアを介して前記
弁体を前記弁座側に付勢する力は、前記アーマチ
ユアの前記ステータ・コア側への変位が大きくな
る程増大し、かつその増大率は前記変位が大きく
なる程増大する特性を有していることを特徴とす
る電磁弁。