JPH0710912U - 電磁アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁アクチュエータの固定コアと可動コア間
の摩擦力を減少させて応答性を向上させる。 【構成】 コイル７の内部に固定コア８及びヨーク９を
固定し、ヨーク９のガイド孔９₁ に嵌合する可動コア１
１と一体のロッド１２を、一対の軸受け１７，１８で軸
方向に摺動自在に支持する。可動コア１１の端面１１₁
に対向する固定コア８の端面８₂ に、固定コア８に吸引
された可動コア１１が嵌合する凹部８₃ を形成する。可
動コア１１が図示した不作動位置にあるとき、可動コア
１１の端面１１₁ と固定コア８の端面８₂ 間にギャップ
δを形成しておき、コイル７を励磁した際に可動コア１
１が半径方向外側に吸引されて固定コア８に接触するの
を防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、スプール弁のアクチュエータ等に使用される電磁アクチュエータに 関し、特に、通電により励磁されるコイルと、コイルに固定された固定コアと、 コイルの励磁によって固定コアに吸引される可動コアと、可動コアを固定コアか ら離間した不作動位置に向けて付勢する付勢手段と、コイルの非励磁時に可動コ アを前記不作動位置に位置決めする位置決め手段とを備え、可動コアの端面に対 向する固定コアの端面に、吸引された可動コアが嵌合可能な凹部を形成してなる 電磁アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

かかる電磁アクチュエータは、例えば実公平４−１２６４７号公報により公知 である。

【０００３】 図５に示すように、前記従来の電磁アクチュエータは、コイル０１に固定した 固定コア０２の端面０２₁ に凹部０２₂ を形成し、この凹部０２₂ に可動コア０ ３の端面０３₁ を嵌合可能としたことにより、両コア０２，０３を相互に接近さ せて可動コア０３に充分な電磁吸引力Ｆａを作用させながら、該可動コア０３の 軸方向のストロークを大きく確保している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の電磁アクチュエータは、コイル０１の非励磁時に可 動コア０３が図５に示した不作動位置にあるとき、可動コア０３の端面０３₁ が 固定コア０２の凹部０２₂ に嵌入して可動コア０３の外側面と固定コア０２の凹 部０２₂ 内側面とがオーバーラップαしているため、次のような不具合が発生す る。

【０００５】 すなわち、固定コア０２に対して可動コア０３が半径方向に僅かに位置ずれし ていると、半径方向の隙間が小さい部分で可動コア０３に半径方向外側に向かう 電磁吸引力Ｆｒが作用してしまい、その結果、両コア０２，０３又は可動コア０ ３を支持するロッドと軸受とが接触して摩擦力が発生する。

【０００６】 一方、可動コア０３には軸方向の電磁吸引力Ｆａが作用するが、両コア０２， ０３又はロッドと軸受との接触による前記摩擦力によって可動コア０３の軸方向 の移動が阻害され、応答性が低下する問題がある。

【０００７】 本考案は、かゝる点に鑑みてなされたもので、固定コアと可動コア間又はロッ ドと軸受間に作用する摩擦力に起因する電磁アクチュエータの応答性低下を防止 することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、通電により励磁されるコイルと、コイ ルに固定された固定コアと、コイルの励磁によって固定コアに吸引される可動コ アと、可動コアを固定コアから離間した不作動位置に向けて付勢する付勢手段と 、コイルの非励磁時に可動コアを前記不作動位置に位置決めする位置決め手段と を備えてなり、可動コアの端面に対向する固定コアの端面に、吸引された可動コ アが嵌合可能な凹部を形成してなる電磁アクチュエータにおいて、不作動位置に ある可動コアの端面と固定コアの端面との間にギャップを形成したことを特徴と する。

【０００９】

【実施例】

以下、図面により本考案の一実施例について説明する。

【００１０】 図１及び図２に示すように、電磁スプール弁１は、電磁アクチュエータ２とス プール弁３とから構成される。電磁アクチュエータ２は、有底円筒状に形成され た磁性体のケーシング４と、ボビン５の外周に巻装されてポッティング６により ケーシング４の内部に固定されたコイル７と、ケーシング４の開口端側において コイル７の内部に固定された固定コア８と、ケーシング４の底壁中央を貫通して 固定コア８と同軸で且つ相互に非接触の状態で固定された磁性体のヨーク９と、 ボビン５の内周面と固定コア８及びヨーク９の外周面との間の嵌装された非磁性 体のスリーブ１０と、ヨーク９に形成したガイド孔９₁ に摺動自在に嵌合する磁 性体の可動コア１１と、可動コア１１を軸方向に貫通してカシメにより固定され たロッド１２とを備える。

【００１１】 固定コア８は、ケーシング４のフランジ４₁ をボルト１３でスプール弁３のハ ウジング１４に固定する際に、そのフランジ８₁ を前記ケーシング４のフランジ ４₁ とハウジング１４との間に挟持されて固定される。またヨーク９は、そのフ ランジ９₁ をケーシング４の端壁に当接させてポッティング６により固定される 。固定コア８及びヨーク９の外周には、スリーブ１０との接触面をシールするＯ リング１５，１６がそれぞれ支持される。可動コア１１を貫通するロッド１２は 、固定コア８に設けた軸受け１７とヨーク９に設けた軸受け１８とに摺動自在に 支持されており、可動コア１１はヨーク９側の軸受け１８との間に縮設したスプ リング１９によって固定コア８に向けて付勢される。可動コア１１の端面１１₁ に対向する固定コア８の端面８₂ には、可動コア１１の端面１１₁ が嵌合可能な 凹部８₃ が形成される。この凹部８₃ の底壁には、可動コア１１と固定コア８と の直接の接触を防止する非磁性体のスペーサ２０が配設される。

【００１２】 スプール弁３は、外周に複数の接続ポートＰ₁ 〜Ｐ₅ を有して固定コア８のフ ランジ８₁ の下面にＯリング２１を介して結合される有底円筒状の前記ハウジン グ１４と、このハウジング１４のハウジング孔１４₁ に複数のＯリング２２を介 して嵌合し、ハウジング孔１４₁ の底部との間に縮設したスプリング２３で固定 コア８の下面に圧接される弁筒２４と、この弁筒２４内に嵌装されるスプール弁 体２５とを備える。スプール弁体２５はハウジング孔１４₁ の底部との間に縮設 したスプリング２６で固定コア８に向けて付勢されており、その上端はロッド１ ２の下端に当接する。スプール弁体２５を上方に付勢するスプリング２６の弾発 力は可動コア１１を下方に付勢するスプリング１９の弾発力よりも強く設定され ており、コイル７の非励磁時にスプール弁体２５の下部に設けたサークリップ２ ７が弁筒２４の段部に当接する。このとき、可動コア１１は前記サークリップ２ ７及びスプリング１９よりなる位置決め手段によって図示した不作動位置に位置 決めされており、可動コア１１の端面１１₁ と固定コア８の端面８₂ との間に僅 かなギャップδが形成される（図２参照）。

【００１３】 スプール弁体２５に油圧による不要な推力が作用するのを防止すべく、スプー ル弁体２５にそれを軸方向に貫通する油路２５₁ が形成される。同様に、可動コ ア１１に油圧による不要な推力が作用するのを防止すべく、固定コア８及び可動 コア１１の各々にそれらを軸方向に貫通する油路８₄ ，１１₂ が形成される。

【００１４】 次に、この実施例の作用について説明する。

【００１５】 コイル７に通電すると、その励磁により生じた磁束が図１に矢印で示したよう にケーシング４、ヨーク９、可動コア１１、固定コア８、ケーシング４へと順次 走り、それに伴い生じた吸引力で可動コア１１が固定コア８に吸引される。これ により、可動コア１１と一体のロッド１２がスプール弁体２５をスプリング２６ に抗して押し下げ、接続ポートＰ₁ 〜Ｐ₅ の連通、遮断状態を切換える。

【００１６】 ところで、コイル７が非励磁状態にあって可動コア１１が図２に示す不作動位 置に停止しているとき、可動コア１１の端面１１₁ と固定コア８の端面８₂ との 間には前記ギャップδが形成されている。したがって、この状態でコイル７を励 磁しても可動コア１１には半径方向の吸引力が殆ど作用せず、可動コア１１は軸 方向に吸引されて固定コア８の凹部８₃ に嵌合するように速やかに摺動を開始す る。可動コア１１が一旦軸方向に摺動を開始すると、可動コア１１の端面１１₁ と固定コア８の端面８₂ とがオーバーラップして可動コア１１に半径方向の吸引 力が作用し、可動コア１１と固定コア８との間に摩擦力が発生しても、その摩擦 力は動摩擦力であって比較的に小さいため、可動コア１１はスムーズに軸方向に 摺動して電磁アクチュエータ２の応答性が高められる。

【００１７】 図４のグラフは、図５で説明した従来の電磁アクチュエータの特性であって、 コイルに印加する電流値を次第に増加させた場合に可動コアに作用する吸引力の 大きさが、電流値を次第に減少させた場合のそれに比べて大幅に低下しているこ とが示されている。これは、可動コアの端面と固定コアの端面とのオーバーラッ プにより可動コアに大きな摩擦力が作用しているためである。一方、本考案の電 磁アクチュエータの特性を示す図３のグラフから明らかなように、電流値の増加 時と減少時との間のヒステリシスが少なくなっており、可動コアの端面と固定コ アの端面との間にギャップを形成したことにより、可動コアに作用する摩擦力が 減少したことが理解される。

【００１８】 上記実施例においては、本考案の要旨を逸脱することなく、種々の設計変更が 可能である。

【００１９】 例えば、本考案の電磁アクチュエータは電磁スプール弁以外の任意の用途に適 用することが可能である。

【００２０】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、可動コアの端面に対向する固定コアの端面に凹 部を形成してなる電磁アクチュエータにおいて、不作動位置にある可動コアの端 面と固定コアの端面との間にギャップを形成したことにより、コイルの励磁時に 可動コアが半径方向外側に吸引されて摩擦力が増大することにより該可動コアの 軸方向の移動が阻害される不具合がなくなり、可動コアを固定コアの凹部に向け て速やかに吸引させて電磁アクチュエータの応答性を向上させることが可能とな る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による電磁スプール弁の縦断面図

【図２】図１の要部拡大図

【図３】本考案による電磁アクチュエータの特性を示す
グラフ

【図４】従来の電磁アクチュエータの特性を示すグラフ

【図５】従来の電磁アクチュエータの要部拡大図

【符号の説明】

７ コイル ８ 固定コア ８₂ 端面 ８₃ 凹部 １１ 可動コア １１₁ 端面 １９ スプリング（位置決め手段） ２６ スプリング（付勢手段） ２７ サークリップ（位置決め手段） δ ギャップ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電により励磁されるコイル（７）と、
   コイル（７）に固定された固定コア（８）と、コイル
   （７）の励磁によって固定コア（８）に吸引される可動
   コア（１１）と、可動コア（１１）を固定コア（８）か
   ら離間した不作動位置に向けて付勢する付勢手段（２
   ６）と、コイル（７）の非励磁時に可動コア（１１）を
   前記不作動位置に位置決めする位置決め手段（１９，２
   ７）とを備えてなり、可動コア（１１）の端面（１
   １₁ ）に対向する固定コア（８）の端面（８₂ ）に、吸
   引された可動コア（１１）が嵌合可能な凹部（８₃ ）を
   形成した電磁アクチュエータにおいて、 不作動位置にある可動コア（１１）の端面（１１₁ ）と
   固定コア（８）の端面（８₂ ）との間にギャップ（δ）
   を形成したことを特徴とする電磁アクチュエータ。