JPS603427Y2 - 電動式流量制御バルブ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電磁的に作用するりニアモータにより、スラ
イドバルブを開閉作動させ流体の連通流量を比例的に制
御する電動式流量制御バルブ装置に関するものである。

一般に、この種の電動式流量制御バルブ装置は、中空鉄
心と、該鉄心上に摺動可能に配設されたボビンと、該ボ
ビン上に巻かれた電磁コイルの巻線に対し直角に磁束が
通るように配列された永久磁石と、該永久磁石の磁気回
路を前記鉄心と共に形成する磁性体ヨーク或いは磁性体
ボディとにより可動コイル型リニアモータを構成腰更に
前記ボビンの作動に応動して前記中空鉄心上に形成され
た連通穴上を摺動し数式の開口面積を制御するスライド
バルブと、該スライドバルブを連通穴を全閉する方向に
付勢するスプリングとを備えている。

しかしながら、この様な従来の電動式流量制御バルブ装
置に於ては、例えば中空鉄心の外部をインレットポート
を介して大気源に連通させ、中空鉄心の内部中空部をア
ウトレットポートを介して負圧源に連通させ、スライド
バルブにより大気源と負圧源との連通を開閉制御する場
合には、鉄心の中空部に生じる負圧力により、バルブの
閉弁時にスライドバルブと鉄心との狭い隙間を介して流
体が鉄心の外部から内部中空部に流れる。

この隙間は円周上均一とはならないので、隙間を流れる
流体の速度の違いにより、隙間の小さい部分（この部分
は流体速度が大きい）でスライドバルブが鉄心上に引き
込まれ吸着される現象、即ちハイドロリックロック現象
が生じる。

従って、この現象がバルブの鉄心上のスライド作動に対
して摩擦力となるので、バルブをスライド作動させるた
めには大きな駆動力が必要となる。

この様に鉄心の中空部に生じる負圧力の影響をバルブが
そのスライド作動時に受けるので、バルブの開閉制御を
確実に行うのが困難となっている。

そこで本考案は、鉄心の中空部に生じる負圧の力により
スライドバルブのスライドに対して作用する摩擦力を減
少させることを、目的とする。

上記目的を遠戚するためには本考案は、スライドバルブ
の前後端に低摩擦材より成る案内部を固着させて鉄心上
の摺動ガイド部を構成し、前記案内部の一方が鉄心上を
連通穴上を摺動すると共に、鉄心の外周面とスライドバ
ルブの内周面との間に空隙を形成するようにした構成を
有する。

上記構成を採用することにより、スライドバルブの閉弁
時、スライドバルブの前後端に設けられる案内部と鉄心
の外周面との小隙間を介して流体が流れ、この隙間が円
周上不均一となった場合にハイドロリックロック現象が
発生し、前後端の案内部が鉄心上に吸着されるが、案内
部の軸方向寸法がスライドバルブの軸方向寸法より小さ
いので、スライドバルブの鉄心上への吸着力が低減する
。

且つ、鉄心の外周面とスライドバルブの内周面との間に
形成される空隙の径方向寸法が、案内部と鉄心の外周面
との隙間寸法より大きいので、空隙を流れる流体の速度
が小さくなる。

従って、空隙部分に於いては、ハイドロリックロック現
象の発生が阻止されスライドバルブの鉄心上への吸着力
が減少し、確実なスライドバルブの摺動作動を行うこと
が出来る。

以下、本考案の一実施例について、添付図面に従って説
明する。

図面に示される電動式流量制御バルブ装置１０に於て、
インレットポート１１とアウトレットポート１２を有す
るボディ１３の図示右方端には、カバー１４が気密的且
つ一体的に結合されている。

ボディ１３内の軸上には磁性体から威る中空鉄心１６が
配設され、該鉄心１６上には非磁性体から成るボビン１
７が摺動可能に配設されている。

該ボビン１７には電磁コイル１８が巻かれ、該電磁コイ
ル１８の巻線方向に対し直角に磁束が通るように一対の
永久磁石１９．２０が配設されている。

ボディ１３は永久磁石１９゜２０の発生する磁束の磁気
回路を前記鉄心１６と共に形成する磁性体としてげ機能
し、それによって可動コイル型リニアモータを構成して
いる。

中空鉄心１６上には、その内部の中空部１６ａとその外
部空間部１６ｂとを連通ずる複数の長大形状の連通穴２
２が形成され、該連通穴２２の開口部をボビンに固着さ
れたスライドバルブ２３が・摺動可能となっている。

ここで、鉄心１６の中空部１６ａは鉄心１６の図示左方
開口端１６ｃ及びボディ１３に形成された通路１３ａを
介してアウトレットポート１２に連通し、一方外部の空
間部１６ｂはボディ１３に形成された通路１３ｂを介し
てインレットポート１１に連通し、更にインレットホー
ド１１は大気源（図示せず）にアウトレットポート１２
は負圧源（図示せず）に通達するものである。

従って、電磁コイル１８に印加される入力電流値に応答
してボビン１７と一体のスライドバルブ２３が作動変位
し連通穴２２の開口面積を制御することにより、その結
果両ポート１１．１２間の連通が、っまり負圧源に流入
する大；気圧流量が比例的に制御される。

スライドバルブ２３の前後端には、鉄心１６上の摺動ガ
イド部としても機能する弁部２３ａ及び案内部２３ｂが
コーティング等により固定され、スライドバルブ２３の
内径は連通穴２２上を摺動”すると共に鉄心１６の外周
面との間に環状空隙２４を形成している。

スライドバルブ２３の閉弁時、弁部２３ａ及び案内部２
３ｂと鉄心１６の外周面との極めて小さい隙間を介して
流体が鉄心１６の中空部１６ａに流れ、この隙間が円周
上不均一となった場合に、ハイドロリックロック現象が
発生し、弁部２３ａ及び案内部２３ｂが鉄心１６に吸着
される。

しかしながら、この弁部２３ａ及び案内部２３ｂの軸方
向寸法がスライドバルブ２３の軸方向寸法に比して非常
に小さいので、スライドバルブ２３が鉄心１６上へ吸い
込まれるその吸着力を大幅に低減することができる。

また、環状空隙２４の径方向寸法が、弁部２３ａ及び案
内部２３ｂと鉄心１６の外周面との隙間寸法に比して極
めて大きいので、空隙２４を流れる流体の速度は極めて
小さいものである。

従って、空隙２４の部分に於いては、ハイドロリックロ
ック現象が発生せずスライドバルブ２３が鉄心１６上へ
引き込まれるその吸着力が大幅に減少する。

その結果、スライドバルブ２３の摺動に対しての摩擦力
が減少し、確実なスライドバルブ２３の摺動作動を膏行
うことが出来る。

さらに、スライドバルブ２３にコーティングされ鉄心１
６上を摺動する弁部２３ａ１案内部２３ｂをテフロン等
により形成することによって、弁部及び案内部は潤滑皮
膜として機能し、耐摩耗性の向上を計るものである。

ボビン１７は電導体から互いに中心径の異なる２個のコ
イルスプリング２５．２６により常時図示左方に付勢さ
れ、通常はスライドバルブ２３の弁部２３ａは連通穴２
２を閉じその閉位置に保持される。

コイルスプリング２５．２６の各一端はボビン１７に固
定されたターミナルプレート２７．２８を介して電磁コ
イル１８の両端１８ａ。

１８ｂに夫々接続されている。

一方、コイルスプリング２５．２６の各他端はカバー１
４に固定されたターミナル端子２９．３０及びリード線
３１．３２を介して、適宜電源に接続されている。

従ッて両コイルスプリング２５．２６はＷコイル１８へ
の電気信号伝達手段を構成し、リード線３１．３２の可
動部が無くなるのでリード線３１．３２自体の耐久性が
著しく向上することになる。

尚、３３はボディ１３と鉄心１６間に配置されるボビン
１７のストッパーである。

上記構成に於て、次にその作動について説明する。

通常時、永久磁石１９．２０から発生する磁束により、
鉄心１６及びヨーク１３を介する閉ループの磁気回路が
形成され、その一部は電磁コイル１８に通じている。

この状態に於て、電磁コイル１８に電流が印加されると
、周知のフレミング左手の法則に従い、図示右方に印加
電流値に比例した力が発生する。

従って、ボビン１７の作動変位と共に弁部２３ａを有す
るスライドバルブ２３が、コイルスプリング２５．２６
の付勢力に抗して図示右方に作動変位し連通穴２２を開
口する。

連通穴２２は十分な軸方向の長さを有する長穴形状を威
し、スライドバルブ２３の右方変位量に応答比例して連
通穴２２の開口面積が制御される。

従って、両ポートｌｌ、１２間の連通つまり負圧源に流
入する大気流量が、印加電流値の大きさに直接比例制御
されることになる。

以上、詳述した様に、本考案に従った電動式流量制御バ
ルブ装置に於ては、スライドバルブ２３の前後端に鉄心
１６上の潤滑皮膜として機能する摺動ガイド部を構成し
て連通穴２２上を摺動すると共に、鉄心１６の外周面と
スライドバルブの内径との間に空隙２４を形成するよう
にしである。

従って、スライドバルブ２３が鉄心１６上に引き込まれ
るその吸着力が減少され、その結果スライドバルブ２３
の摺動に対して作用する摩擦力が減少するので、スライ
ドバルブ２３の開閉作動を確実に且つ高精度に行うこと
が出来るとともに、特に摺動ガイド部は低摩耗材より成
る案内部から構成されるので、摺動部の摩耗がより確実
に防止されるという勝れた効果を有する。

尚、磁性体ヨークはボディと別体形成されてもよいこと
は明らかである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に従った電動式流量制御バルブ装置の一実
施例を示す断面図である。 １０：電動式流量制御バルブ装置、１１：インレットポ
ート、１２ニアウドレツトポート、１３：磁性体ボディ
、１６：中空鉄心、１７：ボビン、１８：電磁コイル、
１９．２０：永久磁石、２２：連通穴、２３ニスライド
バルブ、２３ａ：案内弁部、２３ｂ二案内部、２４：空
隙、２５゜２６：コイルスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. インレットポートとアウトレットポートを有するボディ
   、該ボテイ内の軸上に配設された中空鉄心、該鉄心の外
   周上に摺動可能に配設されたボビン、該ボビン上に巻か
   れた電磁コイルの巻線に対し直角に磁束が通るように配
   列された永久磁石、該永久磁石の発生する磁束の磁気回
   路を前記鉄心と共に形成する磁性体、前記磁性体、前記
   ボビンの作動変位に応動して前記中空鉄心上に形成され
   た連通穴上を摺動し数式の開口面積を制御するスライド
   バルブ、及び該スライドバルブを前記連通穴の全閉する
   方向に付勢するスプリング手段を具備し、且つ前記スラ
   イドバルブの前後端に低摩耗材より成る案内部を固着さ
   せて鉄心上の摺動ガイド部を構威し、前記案内部の一方
   が前記連通穴上を摺動すると共に前記鉄心の外周面と前
   記スライドバルブの内周面との間に空隙を形成するよう
   にしたことを特徴とする電動式流量制御バルブ装置。