JPS6233444B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速に動作する切換弁または高精度
応答のサーボ弁のような制御弁のスプールを駆動
するフオースモータ式制御弁に関する。

〔従来の技術〕

弁の駆動装置として働くフオースモータは、応
答性が高いことから、高速切換弁またはサーボ弁
等に利用されている。第１図は切換弁またはサー
ボ弁の構造を示し、これは圧力流体の流れ方向ま
たは流量を制御する切換弁部３と、この切換弁部
３を駆動するフオースモータ１とから構成されて
いる。フオースモータ１は、磁石１１、ポール１
３、ヨーク１５によつて形成される磁路中に設け
られた円環状の空隙部に配置されたコイル１９に
電流を流すと駆動力を発生する。このコイル１９
に発生した力を切換弁部に伝えるため及びコイル
１９の形状を維持するために、コイルサポート１
７Ａとコイルボビン１７Ｂとが一体化されたコイ
ル部（便宜上コイル部という）が設けられてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、コイル部は第２図に示すように軽合金材
を機械加工によつて製作されているため、コイル
サポート１７Ａの部分の肉厚を薄くするには限界
があつた。この結果、被駆動体であるスプール３
３の重量に比べ、フオースモータの可動部である
コイル部の重量が大きく、フオースモータの出力
に比べ、スプール３３を駆動する実効出力が小さ
い欠点があつた。この欠点はフオースモータの特
性を活かした高周波領域で顕著である。これは高
周波数領域ではスプール３３の位置決めのための
ばね力に比べ、可動部の慣性力が大きくなり、ス
プール３３の重量と、コイル部の重量との比によ
つてほぼフオースモータの効率が決定されるから
である。

本発明の目的は、フオースモータの実効出力を
増大させ、切換弁またはサーボ弁のような制御弁
の応答性を高めることができるフオースモータ式
制御弁を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、フオースモータのコイル部を、コイ
ルを直接巻着するコイルサポートと、コイルボビ
ンとを別体とし、コイルサポートを軽合金の箔ま
たは樹脂膜とし、これを軽合金または樹脂で形成
されたコイルボビンに固定するようにしたもので
ある。

〔作用〕

このようにすれば、コイル部の軽量化を図るこ
とができ、上述の目的を達成することができるよ
うになる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図面を基に説明
する。

第３図において、コイル１９は軽合金の箔また
は樹脂の膜で形成された円環状のコイルサポート
１７Ａに巻き付けられ接着固定されている。コイ
ルサポート１７Ａには折曲げ片１７Ｃが形成され
ている。このコイルサポート１７Ａは軽合金また
は樹脂で形成されたコイルボビン１７Ｂに押え具
１７Ｄとともにピン１７Ｅで強固に固定されてい
る。押え具１７Ｄはコイルサポート１７Ａに巻着
されたコイル１９の周縁側に当接する部分に折曲
げ片が形成されている。コイルサポート１７Ａと
コイルボビン１７Ｂとの接合面に接着剤を塗布
後、ピン１７Ｅで固定することができる。またピ
ン１７Ｅの代りにビスのような固定具を使用する
こともできる。コイルボビン１７Ｂはビス２９に
よりスプール３３に固定される。

本実施例によれば、軽量化と同時にコイルサポ
ート１７Ａに形成された折曲げ片１７Ｃと押え具
１７Ｄの折曲げ片とによつてコイル１９の形状を
維持することができる。

第４図において、円環状のコイルサポート１７
Ａの一周端部には折曲げ片１７Ｃが形成され、他
方の周縁部には所定の間隔において多数の孔１８
が設けられている。このコイルサポート１７Ａに
コイル１９が巻き付けられ接着固定されている。
このようにしてコイル１９を巻着したコイルサポ
ート１７Ａ（軽合金の箔または樹脂膜）は第５図
に示すように、樹脂でコイルボビン１７Ｂを形成
する際、樹脂が前記孔１８を通して流入固化した
樹脂によつてコイルボビン１７Ｂに固定される。

本実施例によれば、軽量化と同時にコイルサポ
ート１７Ａに形成される折曲げ片１７Ｃと孔１８
を通つて流入固定した樹脂に形成される突起縁部
１７Ｆによつて、コイル１９の形状を維持するこ
とができる。

本発明において、軽合金にはアルミニウム合
金、マグネシウム合金が有効であり、アルミニウ
ム合金としてはジユラルミンが好適である。樹脂
としては、軽量、強度、耐熱性などの特性を考慮
すると、熱硬化性樹脂がよく、これらの中で特に
FRPまたはカーボンフアイバーを内蔵する硬化
樹脂が好適である。

切換弁部３は、圧力流体の流れ方向または流量
を制御するためのスリーブ３１とスプール３３、
それらを保持し、圧力流体の流路３９〜４３を設
けた弁ボデイ３５とカバー３７によつて構成され
る。スプール３３はスリーブ３１内を摺動自在に
設けられ、フオースモータ１のコイルボビン１７
Ｂに固定されている。スプール３３とスリーブ３
１の相対的中立位置決めのためにばね２１Ａ，２
１Ｂが用いられている。

ここで、フオースモータ１によつてスプール３
３を図中で左方向へ駆動すれば、流路４０と４
１、流路４２と４３とが連通し、スプール３３を
図中右方向へ駆動すれば、流路３９と４０、流路
４１と４２とが連通する。そしてスプール３３の
変位量に比例して流路面積が決り、そこを流れる
流体の流量を制御できる。

スプール３３を駆動する力はコイル１９で発生
し、その大きさはBli（Ｂ：空隙部磁束密度、
ｌ：コイル素線長、ｉ：電流）であり、負荷とし
てはスプール３３、コイルボビン１７Ｂを支持し
ている弾性体ばね２１のばね力Fk及びスプール
３３、コイルサポート１７Ａ、コイルボビン１７
Ｂ及びコイル１９の重量で決る慣性力Fiがあ
る。周波数が低い範囲ではばね力Fkの占める割
合が大きいが、周波数の高い範囲では慣性力Fi
の占める割合が大きくなる。スプール３３の慣性
力をFi₁、コイルサポート１７Ａ、コイルボビン
１７Ｂ及びコイル１９の慣性力をFi₂とすれば、
周波数の高い範囲におけるフオースモータ１の実
効効率は、（Fk＋Fi₁）／Bliで表わされFi₁／Fi₂が
大きい程効率がよい。

本発明において、フオースモータ１のコイル部
（コイルサポート１７Ａおよびコイルボビン１７
Ｂ）が軽量化されるため、Fi₂が小さくなる結
果、フオースモータの実効効率が大きくなる。困
みに軽合金材を機械加工によつて、コイル部を製
作した場合に比べ、本発明はコイル部の重量を30
〜50軽減でき、これによつて可動部分（スプー
ル、コイル部）の固有振動数を約20％以上高くす
ることができる。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、フオースモータのコイ
ル部の軽量化を図ることによつて、高速切換弁ま
たは高応答のサーボ弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、切換弁またはサーボ弁の構造を示す
断面図、第２図は、従来のフオースモータのコイ
ル部を示す一部断面図、第３図は発明におけるフ
オースモータのコイル部の一例を示す一部断面
図、第４図は本発明におけるコイルサポートの形
状を示す斜視図、第５図は第４図に示すコイルサ
ポートを使用したコイル部の一例を示す一部断面
図である。 １……フオースモータ、３……切換弁部、１７
Ａ……コイルサポート、１７Ｂ……コイルボビ
ン、１７Ｃ……折曲げ片、１７Ｄ……押え具、１
７Ｅ……ピン、１７Ｆ……突起部、１８……孔、
１９……コイル、２１Ａ，２１Ｂ……ばね、３１
……スリーブ、３３……スプール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁石によつて形成される磁路中に置かれたコ
   イル部で駆動されるスプールにより圧力流体の流
   れ方向または流量を制御し、前記コイル部をコイ
   ルを巻着させるコイルサポートと、このコイルサ
   ポートを前記スプールに連結するコイルボビンと
   から形成させるフオースモータ式制御弁におい
   て、前記コイルサポートを軽合金の箔または樹脂
   膜で形成し、前記コイルボビンを軽合金または樹
   脂で形成するとともに、両者を固着させたことを
   特徴とするフオースモータ式制御弁。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記コイル
   サポートと前記コイルボビンは固定具によつて固
   着されていることを特徴とするフオースモータ式
   制御弁。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記コイル
   サポートの一端に折曲げ片が形成されていること
   を特徴とするフオースモータ式制御弁。 ４ 特許請求の範囲第２項において、前記コイル
   サポートの折曲げ片が形成された側と反対側のコ
   イルサポート外周縁部に押え具を介設したことを
   特徴とするフオースモータ式制御弁。