JPH02277202A - プランジャー型電機子を備えた電磁石 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、詳細には特許請求の範囲（１）の前文に記載
の特徴を有する、プランジャー型電機子を備えた電磁石
に関する。

〔従来の技術〕

この種の電磁石は西独特許明細書第２７２０８７７号（
＝英国特許第１５７１７６９号）から公知であり、特に
油圧式圧力調整弁の制御に役立つ。

公知の電磁石の調整装置も、本発明による電磁石の調整
装置同様、磁力を目標値に自動的に補整するのに役立つ
。これは行程、即ちプランジャー型電機子の電機子行程
における位置に左右されずに行わねばならない。このた
めに調整手段に瞬間的な磁気誘導の測定値が供給される
が、測定は特許請求の範囲の前文に記載のピックアップ
素子によって行なわれる。調整装置において測定値と目
標値とが相互に比較され、測定値と目標値の間にずれが
あれば、調整装置が自動的に、測定値が目標値に近づく
ように励磁電流の変化を生起せしめる。

公知の電磁石ではピックアップ素子は作動空気ギャップ
に、即ち、可動のプランジャー型電機子と固定の磁極片
の間に配設されている。この配設による利点は（特にホ
ール発電機として構成されている）ピックアップ素子の
作用面を磁束が■に貫くことにある（ピックアップ素子
の作用面とは電荷担体が動く面であり、この面は作動空
気ギャップに平行である。作動空気ギャップで測定され
る磁気誘導はこの条件の下で、磁力に対する最適の相関
関係を持つ）。従って、ピックアップ素子のこの公知の
配設は、いわゆる調整装置が前記の目的を果たし得るた
めの最適の前提を提供する。

しかしながらピックアップ素子の公知の配設の欠点は、
ピックアップ素子が備えられている場所が、機械的に比
較的容易に傷つけられやすい場所であり、且つ、一定の
事情の下では、圧力調整弁から進入してくる攻撃的な液
体に曝された場所であることである。

この問題の解決の試みは西独公開明細書第３６０３２１
６号から公知である。ここではピックアップ素子は、ソ
レノイドで取り巻かれた内部空間の外の側方に、しかも
プランジャー型電機子がソレノイドの内部に向って延び
ている側のソレノイドの端面の領域に配設されている。

ピックアップ素子はここでは液体の進入に対して密封さ
れた領域にある。しかしながらピックアップ素子のこの
配設には、磁力の調整にとって重要な実効磁束のみなら
ず、大きさが作動空気ギャップの瞬間的な幅に依存する
いわゆる漂遊磁束も測定されてしまうという欠点がある
。いわゆる漂遊磁束は作動空気ギャップが小さくなるに
つれ減少する。従って調整装置が作動し始めると、プラ
ンジャー型電機子と磁極片の間の作動空気ギャップの幅
に対する磁束（従って磁力）の望ましからぬ依存性が生
じてしまう。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って本発明の基礎になっている課題は、西独特許明細
書第２７２０８７７号から公知の電磁石を、ピックアッ
プ素子を従来よりも安全な場所に、しかも従来の利点を
失わずに、納めることができ、磁束（及び磁束を通じて
磁力）を高い精度で測定できるように、改良することで
ある。特にいわゆる漂遊磁束によって、正しくない測定
結果が形成されることが回避されねばならない。

〔課題を解決するための手段及び作用〕この課題は特許
請求の範囲（１）の特徴部分に記載の特徴によって解決
される。

特許請求の範囲（１）は換言すれば、環状ギャップが磁
極片を、一方が他方の中にほぼ同軸に入っていて磁気的
に相互に絶縁されている二つの磁極片部分に分けること
を述べている。これにより、ここでピックアップ素子を
納めている環状ギャップには、かなりの精度で半径方向
を向いた磁束が生じている。ピックアップ素子は作用面
が環状ギャップに平行になるように環状ギャップ中に挿
入されている。この結果ここてもピックアップ素子の作
用面を磁束が垂直に貫くことになる。

更にピックアップ素子は（西独公開明細書第３６０５２
１６号と比較して）もはや、プランジャー型電機子がソ
レノイドの内部に向かって延びている側のソレノイドの
端部領域にあるのではない。

代わってピックアップ素子はソレノイドの相対する端部
領域に、即ち、固定の磁極片がソレノイドの内部空間中
へ延びている所にある。これらの処置すべてによって、
（特にホール発電機として構成される）ピックアップ素
子を貫くのは、専ら（又はほぼ専ら）実効磁束、即ち、
プランジャー型電機子を通過する磁束であることになる
。ここではピックアップ素子は少なくとも広い範囲で妨
げとなる漂遊磁束を免れている。同時にピックアップ素
子は西独特許明細書第２７２０８７７号とは異なり、極
めて良好に保護された場所に配設されている。ピックア
ップ素子が傷つけられる危険は今やほぼ零に等しい。更
に本発明による配設によれば、（ピックアップ素子を納
める）環状ギャップの磁気抵抗が、環状ギャップの円筒
面がかなり大きいために比較的小さいままであるという
利点もある。

更にピックアップ素子を液体、特に攻撃的な液体に対し
保護することも可能である。このためにはプランジャー
型電機子の方を向いた磁極片の端面で、環状ギャップを
非磁性材料で塞ぐことになろう（特許請求の範囲（２）
）。本発明による電磁石が油圧式圧力調整弁の制御に使
用され、従って油圧式圧力調整弁に直に構成されている
場合、このことは特に重要である。

環状ギャップは様々に、例えば円錐状に、且つ／又は段
を有するように形成することが可能である。しかしなが
ら、製造を単純にするためには円筒面形（特許請求の範
囲（３））が好ましい。環状ギャップの内のり幅を電磁
石の長さに渡って変化させることも可能だが、とりわけ
一定にされる。

上述の作用、即ちピックアップ素子で、プランジャー型
電機子を通過する磁束が測定されるという作用は、作動
空気ギャップ（即ちプランジャー型電機子と磁極片の間
の間隔）が最小値をとる限りで、固定の磁極片の磁気抵
抗を、環状ギャップの両側で少なくともほぼ等しくする
ことにより、更に改善される。磁極片の両領域の磁気抵
抗のこの補整は、プランジャー型電機子の、固定の磁極
片の方を向いた端面に環状の切欠きを備える（特許請求
の範囲（４））ことによって特に容易に実現可能である
。切欠きの深さは実験又は計算によってつきとめること
ができる。この場合、磁力は完全に行程に依存しないも
のになる。又は所望の場合には磁力の行程に対する特定
の依存性を達成することも可能である。

前記の調整装置及びこれに属する電子工学部品は特に、
西独特許明細書第２７２０８７７号から公知の如く、磁
極片の外側の端面と制御されるべき装置（例えば圧力調
整弁）の間のいわゆる電子工学空間に配設される。ここ
で環状ギャップが、少なくともピックアップ素子が配設
されるところで、電子工学空間の方に開口している（特
許請求の範囲（５））ならば好適である。これによって
ピックアップ素子及びこれに付属する電気導線の取り付
けが著しく容易になる。

〔実施例〕

以下で図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

図示されている電気制御式圧力調整弁は、基準変量であ
る電気的な量を相当する油圧量に変換するのに用いられ
る。即ち電気−油圧信号変換器である。

本装置は、中央に弁ピストン（１２）用の穿孔（ｌ　ｌ
）を備え、更に入口（１３）、出口（１４）、排出口（
１５）及び漏洩油排出口（１６）を備えた弁ハウジング
（ｌＯ）を含んでいる。

記号的に示されているように入口（１３）にはポンプ（
７）の圧力導管（８）を、出口（１４）には、調整され
た圧力即ち油圧出力盪を消費部（５）へ給送する導管（
６）を接続することができる。出口（１４）は穿孔（１
７）を介して、弁ピストン（１２）の一方の端面に接続
されている。

相対する端面（１９）には、全体に（９）を付した電磁
石の調整部材を成す調整棒（２０）が当接している。

電磁石は主として磁石ハウジング（２１）　、ソレノイ
ド（２２）　、可動のプランジャー型電機子（２６）及
び二つの部分からなる固定の磁極片（２３，４３）を含
んでいる。磁極片は外側磁極片部分（２３）と内側磁極
片部分（４３）とから成る。両方の磁極片部分（２３及
び４３）は、回転対称に形成されていて、相互に、また
プランジャー型電機子（２６）及びソレノイド（２２）
に対して同軸に配設されている。両方の磁極片部分（２
３及び４３）の間には、磁気絶縁のために特に円筒面形
の環状ギャップ（４４）があり、この環状ギャップ中に
はホール発電機として構成されたピックアップ素子が備
えられている。環状ギャップの広い範囲には磁気伝導性
のない材料（４５）が詰められている。このためには例
えば黄銅。

銀ろう等が用いられる。これにより両方の磁極片部分（
２３，４３）は機械的には単一体をなす。

ホール発電機（ピックアップ素子（３１）　）の領域で
のみ環状ギャップ（４４）は（図の）右端で開口してい
る。

更に、電気的な基準変量の供給及びエネルギー供給に役
立つ電気差込み接続部材（２５）用の接続部（２４）が
設けられている。可動のプランジャー型電機子（２６）
にはいわゆる調整棒（２０）がねじ込まれている。磁石
ハウジング（２１）の（図の左）端でプランジャー型電
機子（２６）はブシュ（２８）中を滑動する。

磁極片（２３，４３）と弁ハウジング（Ｉ　Ｏ）の間に
ある中間空間（「電子工学空間」３９）で、調整装置用
のプリント回路基板（３０）が磁極片（２３，４３）に
取付けられている。調整装置は磁力を、基準変量（目標
値）によって予め与えられ得る値に常に保つのに役立ち
、磁力（又は「電機子の牽引力」）はプランジャー型電
機子（２６）の電機子行程における位置に左右されない
。

ここで調整量（測定量）としては、いわゆるホール発電
機（ピックアップ素子（３１）　）によって測定される
磁気誘導が用いられる。環状ギャップ（４４）に配設さ
れているホール発電機（ピックアップ素子（３１）　”
）は四本の導線、即ち二本の測定導線と二本のゲート電
流導線を介してプリント回路基板（３０）と結ばれてい
る。これら四本の導線のうち一本だけが（３２）で示さ
れている。

電機子牽引力の調整は、導線（３３）を経てソレノイド
（２２）を流れる励磁電流を変化させることによって行
われる。

プリント回路基板（３０）に配設されている調整装置の
電子工学部品は図中例えば３４．３５及び３６で示され
ている。差込み接続部材（２５）からプリント回路基板
（３０）へ通じている接続導線には（３７）が付されて
いる。ソレノイド（２２）　、磁極片（２３，４３）及
びプリント回路基板（３０）は軸方向に安全リング（３
８）で固定されている。プリント回路基板（３０）は円
環状の円板である。その中心を通って調整棒（２０）と
スリーブ（２７）が延びており、スリーブは内側磁極片
部分（４３）中に密封状態で突き出ている。スリーブ（
２７）は、弁ハウジング（１０）と磁石ハウジング（２
１）の間に静止した中間円板（２７ａ）と結合されてい
る。これにより環状ギャップ（４４）と電子工学空間（
３９）は弁の内部空間に対し密封されている。更に電子
工学空間（３９）に溶融プラスチックを注ぎ込んでもよ
い。

プランジャー型電機子（２６）は磁極片（２３゜４３）
の方を向いた端面に深さ（１）の段を有している。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば、ピックアップ素子は損傷さ
れることがないばかりか調整弁から進入して来る液体に
曝されることもないから、長期間に亘り所期の性能を発
揮し得るこの種電磁石を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は圧力調整弁を制御する電磁石の縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）プランジャー型電機子（２６）及びほぼ環状の固
   定のソレノイド（２２）を備えていて、ａ）固定の磁極
   片（２３）がソレノイド（２２）の一方の端面からその
   内部空間中に延びていて、 ｂ）軸方向に可動なプランジャー型電機子 （２６）がソレノイド（２２）の他方の端面からその内
   部空間中に延びていて、 ｃ）電機子の牽引力の調整に役立つ調整装置が、磁束（
   及びこれによって磁気誘導）を測定するピックアップ素
   子（３１）を含んでいる、という特徴を有する電磁石（
   ９）において、更に、ｄ）電磁石（９）とほぼ同軸に配
   設された環状ギャップ（４４）が磁極片（２３，４３）
   全体を通って延び、磁極片が互いに磁気的に絶縁された
   二つの磁極片部分に分けられていて、 ｅ）ピックアップ素子（３１）が両磁極片部分（２３，
   ４３）の間の環状ギャップ（４４）中に配設されている
   、 ことを特徴とする、電磁石。 （２）環状ギャップ（４４）がプランジャー型電機子（
   ２６）の方を向いた端部で、磁気伝導性のない材料（４
   ５）によってふさがれていることを特徴とする、特許請
   求の範囲（１）に記載の電磁石。 （３）環状ギャップ（４４）が円筒面形であることを特
   徴とする、特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の電
   磁石。 （４）プランジャー型電機子（２６）が、固定の磁極片
   （２３／４３）の方を向いた端面に（段（４６）の形の
   ）環状の切欠きを有していて、該切欠きの深さ（ｔ）は
   、作動空気ギャップ（即ちプランジャー型電機子と磁極
   片の間の間隔）が最小値をとる限り、固定の磁極片（２
   ３／４３）の磁気抵抗が環状ギャップ（４４）の両側で
   少なくとも等しくなるように、定められていることを特
   徴とする、特許請求の範囲（１）乃至（３）の何れかに
   記載の電磁石。 （５）前記の調整装置が、磁極片（２３，４３）の外側
   の端面と制御されるべき装置（１０乃至１６）との間の
   電子工学空間（３９）に配設されている、特許請求の範
   囲（１）乃至（４）の何れかに記載の電磁石において、
   環状ギャップ（４４）が少なくともピックアップ素子（
   ３１）の領域で電子工学空間（３９）の方に開口してい
   ることを特徴とする電磁石。