JPH0227703A - 電磁作動器の動作を不変にする方法と装置 - 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〕 本発明は一般的にいえば、電磁作動器に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

直流ソレノイド作動器すなわち電磁作動器は、スイッチ
、弁などの種々の装置を作動するのに用いられる。電磁
作動器の動作で遭遇する一つの問題が電磁作動器が事実
上同じ付勢応答時間の繰返し精度の問題である。従来、
電磁作動器のための付勢応答時間は、不変すなわち、一
つの回から次の回へ、高精度で繰返し可能にすることが
できなかった６例えば、電磁作動器の接極子の一つの作
動運動に対する付勢信号に応答するのに５ミリ秒かかっ
たとすると、次の付勢信号に応答するのに４または５ミ
リ秒かかるであろう。しかし、場合によっては、電磁作
動器に±α５ミリ秒の誤差範囲内で付勢信号に応答させ
るのが望ましく、また他の操作では、電磁作動器は、電
磁作動器が作動している装置を正しく動作させるために
α１ミリ秒以内の繰返し精度で応答する必要があるａ〔
発明が解決しようとする課即〕 本発明の一つの目的は、電磁作動器の動作における応答
繰返し精度の問題を、例えば、±α１ミリ秒の最小変動
の応答繰返し精度を与えるように解決することである。

本発明の主な目的は、電磁作動器の不変な応答繰返し精
度を保証する方法と装置を提供することである。

〔課萌を解決するための手段〕

電磁作動器を、装置または手段を繰返し可能な方法で働
かせることを必要とするすべての場合に使用できること
が分るであろう。電磁作動器には、とりわけ、電気エネ
ルギー源に接続されるように構成されたソレノイドコイ
ルをつけているケースおよび前記ソレノイドコイル内で
作用的に可動な接極子がある。電磁作動器が動作するの
に適する装置には、ソレノイドの接極子と係合できる可
動操作器があり、前記装置には常時は前記可動操作器を
所定の初期位置へ押しつけるために、接極子を所定の初
期位置すなわち除勢位置へ動かす手段がある。本発明に
よれば、手動ソレノイド操作器がソレノイドケース内の
調節自在な手動オーバライドプシユの中に摺動自在に取
付けられ、手動ソレノイド操作器は、接極子にごく接近
した位置へ調節される。手動オーバライドプシユは、ソ
レノイドケースにねじ結合式に取付けられ、それは、所
望の調節された位置に止めナツトなどの適当な固定手段
またはねじ付きオーバライドプシユのねじに塗られるね
じ固定コンパウンドによって保持されるように構成され
ているａ調節自在なオーバライドプシユの主な目的は、
接極子のうしろのすきまと公差を縮めることである。

オーバライドプシユは、手動ソレノイド操作器が接極子
に係合して装置操作器をわずかに動かすようになるまで
、手動ソレノイド操作器を内方に動かすようにソレノイ
ドケースの内方へ向って調節される構成になっている。

次に．オーバライドプシユは、後方または外向きに調節
され、その調節は、手動ソレノイド操作器が、装置内に
あって装置操作器と接極子とを動かす手段によって接極
子を初期の除勢された位置へ戻すことを許すまで、続け
られる。そのとき、装置操作器は、電磁作動器が繰返し
付勢されるとき、電磁作動器が接極子を作動させ、該接
極子が装置操作器を例えば±０．１ミリ秒以内という非
常に高精度で不変の繰返し動作で動作させるところの位
置にある。

このあと、本発明は、三方ポペット弁を操作するために
用いられている実施例で例示される。例示の実施例は、
ポペット弁を用いるが、本発明の電磁作動器はまた他の
型の弁および種々の装置を作動するのにも使用できるこ
とが分るであろう。

〔実施例〕

数字１０は、弁胴１１を有する三方弁を総括的に表して
いる。弁１０は、それだけで用いてもよいし、または、
例えば、四方弁、三方弁、二方弁などを制御するために
流体流量制御弁に動作可能に取付けられるように構成さ
れてもよい。弁胴１１は、電磁操作弁１０を動作位置に
取付けるための適当な取付はボルトを受は入れる１対の
取付は穴１２を備えている。

弁１０は、弁胴１１内に形成された軸方向穴１５の壁に
形成された環状みぞ１１Ｉと連通ずる空気吸込みボート
１５を備え、弁胴１１は、空気吸込みボート１３の長手
軸に垂直である。数字１６は、空気吸込みボート１３の
中に動作可能に取付けられた空気ろ過スクリーンを表し
ている。

第１図に示されているように、数字１つによって総括的
に表されている弁保持器が弁胴１１の中の拡大された軸
方向穴２０の中に据えられている＾穴２０の上端は、柳
の屑２１で終り、その点で拡大穴２０の内側端は、軸方
向穴１５の下端と通じ、円形のとがったへりの付いた弁
座２２を形成する。

弁保持器１つは、それの上端に形成され、弁胴１１にあ
る軸方向の穴１５の下端と通ずる内方に伸びた軸方向穴
２３を備えている。環状みぞ２５が弁保持器１つの外周
辺の回りに形成されて℃゛る◎複数の整列した半径方向
の通路２１１が弁保持器１９の上端の側壁を貫通して形
成され、それらの通路は、環状みそ２５を介して移送ボ
ート２６の内端と通じている。

軸方向穴２つが弁保持器１つに形成され、それは弁保持
器の下端から上方に伸びて、穴の上端または内端で直径
の大きい穴２３と通じている。複数の横穴または通路３
０が弁保持器１つの下端壁を貫通して形成され、それら
の通路は、それらの内側端で軸方向穴２つと通じ、それ
らの外側端で、弁胴１１の下端に形成された拡大穴２０
の壁に形成された環状みぞ３１と通じている。環状みぞ
３１は、第１図で破線の円５２によって示されているよ
うに、弁胴１１の遠い側に位置決めされている移送ボー
トと通じている。１対のＯリング５５が弁保持器１つの
下外側周辺の回りに形成された１対のみそに動作可能に
取付けらｒｒ、それらのリングは、環状みぞ５１の上方
と下方の位置で穴２０に係合して封止を行う・ 数字３６によって総括的に示されているポペット弁スプ
ールが弁胴１１の中に可動に取付けられ、そのスプール
の下側部分が弁保持器の穴２５および２９の中に配設さ
れ、スプールの上側部分が弁胴の軸方向穴１５内に配設
されている。ポペット弁スプール３６は、弁保持器穴２
つの下端に摺動可能に取付けられた下端５７を有する細
長い事実上円筒形の本体を備えている。ポペット弁スプ
ールの下端は、弁スプール戻しはね３８に押しつけて据
えられ、ばね５８の上端は、ポペット弁スプールの下端
５７にある軸方向穴５５の中に据えられている。戻しば
ね５８の下端は、弁胴１１の下端に形成された拡大した
ねじ付き穴４０の中にねじこみ可能に取付けられている
保持器枠５９に据えられている。保持器枠５つは、戻し
ばね５８のばね座として働く。ポペット弁スプール５６
の下端５７は、その回りに弁保持器１つの下端にある穴
２つに係合して封止をする０リングシールＬＩＬＩが動
作可能に取付けられている。

ポペット弁スプール５６の下端５７は、その上端で縮小
径部分４５と一体である。ポペット弁スプールの部分１
１５は、その上端で、環状拡大径フランジＩＩ６と一体
であり、フランジ１１６は、ポペット弁スプールの部分
１ｉ５の直径に等しい直径を有する上側縮小径部分ｌＩ
７と一体である。ポペット弁スプールの部分４５および
４７は、外向きテーバ付き部分によって環状フランジＩ
Ｉ６に接続され、テーバ付き部分は、７ランジ１１６の
外周辺に向かって外方に集中して上側および下側の離間
した周辺円錐形表面を形成する。ポペット弁スプールの
上端部分４７は、拡大径部分Ｉ１８に一体に接続され、
部分４８の回りには、弁胴１１にある軸方向穴１５の上
端に係合して封止するＯリングシール１１９が動作可能
に取付けられている。

第１図に示されているように、縦方向に離間した１対の
テーバ付き環状ポペット弁部材５２および５５がそれぞ
れポペット弁スプールフランジ４６の上と下の上側円錐
周辺表面および下側円錐表面に適当なエラストマ材料で
一体に成形されている。

ポペット弁部材５２および５５の外面は、円錐形に形作
られ、それらの外面は、互いに近づく方へ先すぼまりに
なっている。ポペット弁部材５２および５３の隣接端は
、一体に接続されている。ポペット弁部材５５の下端は
、ポペット弁部材５３を作るのと同じ材料で一体成形さ
れた円筒形延長部に接続され、前記下端はポペット弁ス
プールの部分１１５の内端とフランジＩＩ６をつけてい
る部分との間に形成された肩まで下方に伸びている。ポ
ペット弁部材５２の上端は、ポペット弁部材−５２を作
るのと同じ材料の一体成形された円筒形延長部に接続さ
れ、前記上端は、フランジ４６を含むポペット弁スプー
ル部分の上端とポペット弁の部分１４７の下端との間に
形成された屑まで上方に伸びている。

第１図に示されているように、戻しばね３８は、常時は
、ポペット弁スプール５６を第１図に示した位置に上方
へかたよせて、円錐形の上側ポペット弁部材５２を円形
でとがったへりの上側弁座２２に押しつけて封止係合さ
せている。ポペット弁スプール５６は、円錐形の下側ポ
ペット弁部材５５を円形でとがったヘシの下側弁座５４
に押しつけて封止係合状態になるように下方に動かすよ
うにあとで説明するソレノイド構造によって下方に移さ
れ、下側弁座５１１は、弁保持器の穴２つの上端の接合
部と大径弁保持器の穴２３の下端にある肩とによって形
成されている。

第１図に示されているように、細長い円筒形軸５５を備
えたポペット弁スプール操作器が円筒形磁極片５８にあ
る軸方向穴５６および連通ずる拡大径穴５７を通って作
動可能に取付けられている。

拡大径穴５了の直径は、弁胴１１にある軸方向穴１５と
同じである。磁極片５８４″１′、数字６１＋によって
総括的に表されているソレノイド組立体にある穴６うの
中に軸方向に取付けられた磁心案内６２の穴６１の中に
取付けられている。数字６５は、ソレノイド組立体６４
のための導線を表している。

磁極片５８の下端は、楡の下側環状磁束板６６の中に作
動可能に取付けられているブシュ６０の中に摺動自在に
支えられている。磁極片５８の下端は、弁胴１１の上端
に形成されている凹所すなわち室６了の中に据えられる
。磁極片５８は、磁束板６６の下端に当接する上端と磁
極片５８の下端の回りに形成された環状みぞ６９の中に
作動可能に取付けられた下端とを有する接極子戻しばね
６８によって室６７の内端壁と座着係合する状態にかた
よせられている。

ソレノイド接極子７２が磁心案内６２の上端の中に摺動
自在に取付けられ、その上端は、上側環状磁束板７１１
の中に中央に取付けられているブシュ７５を通して摺動
自在に取付けられている。前述のソレノイド構造は、ソ
レノイド管７５および弁胴１１の上端と一体の下端をも
っている外側円筒形ケース７６によって囲われている。

数字７７によって飴括的に表されたソレノイドカバーが
ソレノイドケース７６の上端に取付けられ、弁胴１１に
適当な小ねじ（図示なし）で固定されている。

負荷ばね８０がソレノイドカバー７７の中に据えられて
、その上端は、ソレノイドカバー７７の端壁ｇ２の内側
に一体に形成さｎｆｃボスε１に形成されたみぞ７９の
中に据えられている。負荷ばね８０の下端は、上側環状
磁束板７１ｉの外側に当接する。

数字８５によって総括的に示されている調節可能な手動
オーバライドプシユがボス８１の中に調節自在に取付け
られている。手動オーバライドプシユ８５は、ボス８１
を貫通して形成された軸方向ねじ付き穴８８の中にねじ
結合式に取付けられているねじ付き外周辺ｇＴをもって
いる円筒形ブシュ本体ｇ６を備えている。手動オーバラ
イドプシユｇ５ば、それの外側端に、あとでもつと完全
に説明するように、前記ブシュを軸方向に調節するため
に手動オーバライドプシユｇ５をつかむ横の外方に伸び
たフランジｇ５２備えている。手動オーバライドプシユ
の周辺８７についているねじとボスｇ１にあるねじ付き
穴εｇは．オーバライドプシユ８５の軸方向の精密調節
を可能にするために、例えば、十−２０ねじのような細
目ねじである。適当なねじ固定コンパウンドがブシュ周
辺１１！７にあるねじとねじ付きボスの穴８．８にある
ねじにつけられる。ねじ固定コンパウンドは、手動オー
バライドプシユク５を所望の調節した位置に保持する働
きをする。ブンユｇ５を調節した位置に保持する他の固
定手段、例えば止めナツト手段を用いることもできるこ
とが分るであろう。

数字９２によって示された手動ソレノイド操作器がオー
バライドプシユ８５を通して形成された軸方向の段付き
穴の中に摺動自在に取付けられている。段付き穴は、外
側部分９５、拡大径部分９４およびさらに拡大した直径
部分９５からなっている。手動ソレノイド操作器９２は
．オーバライドプシユ８５の中の段付き大部分の中に摺
動自在に取付けられる外側部分９６．オーバライドプシ
ユの段付き中間大部分９１ｉに摺動自在に取付けられる
中間部分９７およびオーバライドプシユ８５にある内側
端段付き大部分９５の中に摺動自在に取付けられる内側
端部分９Ｂからなる段付き円筒形体を備えている。手動
ソレノイド操作器の中間部分９７と内側端部分９ｇは．
オーバライドプシユｇ５の段付き大部分つヰと９５を接
続する相補的円錐形大部分１０２に据えられるように構
成された円錐形傾斜部分１０１によって接続されている
。

適当な環状コツプ形シール１０３が手動ソレノイド操作
器の外側端部分９６の回りに作動可能に取付けられ、シ
ール１０３はオーバライドプシユ８５０段付き大部分９
１Ｊに係合して封止全行う。手動ソレノイド操作器９２
は、例えば適当な金属または成形プラスチック材料のよ
うな任意の適当な材料で作ってもよい。

使用時には、空気吸込みボート１５は、加圧空気を供給
される。加圧空気はポペット弁スプール３６が第１図に
示された位置にあるとき、ソレノイドコイル６１Ｉが除
勢されて、上側環状ポペット弁部材５２が上側の円形の
とがったへり付き弁座２２に押しつけて座着させられ、
空気吸込みボート１３からの空気の流れを止めるので、
移送ボート２６に入らなくされる。移送ボート２６は、
移送ボート３２に通じている。ソレノイドコイル６１＋
が付勢されると、接極子７２が弁操作器または軸５５を
押し下げて、ポペット弁スプール３６を下方に移動させ
、移送ボート２６と５２の間の連絡を阻止し、下側ポペ
ット弁部材５３を下側弁座５１１にのせ、それによって
空気吸込みボート１３が移送ボート２６に通じて、環状
みぞｌｌｉ、穴１５、半径方向通路２１Ｉ、環状みぞ２
５を通り、次に移送ボート２６に入る空気の流Ａ’ｉ可
能にする。ソレノイドが除勢されると、ポペット弁スプ
ール３６は戻しばね３８によって上方に動かされ、ポペ
ット弁スプール５６を第１図に示された初期位置に戻す
。ポペット弁スプール５６の最後に述べた上方への運動
は、移送ボート２６を保持器の穴２つを通して移送ボー
ト３２に接続する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、弁１０の動作における応答繰返し精度
を不変にするために、弁を組立てた後、オーバライドプ
シユｇ５１ケースまたはソレノイドカバー７７の前方ま
たは内方に回し、手動ソレノイド操作器９２を内方に動
かし、操作器の内端を接極子７２の外側端１０５に係合
させるようにする。オーバライドプシユ８５の回転内方
運動は、接極子７２がポペット弁スブールラらを弁座２
２にのっている初期位置から離して、吸気をポペット弁
スプール５６を経て漏れることができるようにするまで
続けられる。次にオーバライドプシユ８５は、戻しばね
５８がポペット弁スプール５６を弁座２２にのる座着位
置へ上方に動かし、ポペット弁スプール５６を通シ越す
漏れを止めるまで後方または外方に注意深く回される。

従って．オーバライドプシユ８５および手動ソレノイド
操作器９２は、ソレノイドコイル６４が付勢されるとき
、応答繰返し精度を不変にできる位置にある。

数字１０６は、手動ソレノイド操作器９２と接極子７２
の間の最終調節すきまを示す。すきま１０６は、弁１０
が取付けられる位置に関係なく一定であシ、弁の応答繰
返し精度は不変である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を実施する電磁作動機によって
操作される三方弁の立断面図である・１０−一弁、３６
−−ポペット弁スプール、５８−一戻しばね、６１＋−
−ソレノイドコイル、７２−一接極子、８５−−オーバ
ライドブ７ユ、９２−一手動ソレノイド操作器。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．可動操作器を有する装置を作動する接極子付きケー
   スおよび除勢されているとき、常時は、可動操作器を一
   つの方向に予め定めた初期位置へ押しつけて、接極子の
   一端と係合させる手段を有する電磁作動器で、前記電磁
   作動器が付勢されているとき、接極子が可動操作器を前
   記初期位置から装置動作位置へ動かす電磁作動器の応答
   繰返し精度を不変にする方法であつて、 （ａ）接極子の他方の端に係合する調節可能な手動ソレ
   ノイド操作器を電磁作動器に設ける工程と、 （ｂ）接極子の他方の端に係合し、接極子と装置の可動
   操作器を初期位置から動かして装置の作動が始まるよう
   に手動ソレノイド操作器を一方向に調節する工程と、 （ｃ）次に装置の作動が止まるまで手動ソレノイド操作
   器を反対方向に調節する工程と、を含む電磁作動器の応
   答繰返し精度を不変にする方法。
2. ２．（ａ）ソレノイドケースの中にねじ結合式に取付け
   られたオーバライドプシユに調節可能な手動ソレノイド
   操作器を取付ける工程と、（ｂ）前記一つの方向と前記
   反対方向に手動ソレノイド操作器を調節するためにオー
   バライドプシユの位置を回転させて調節する工程と、 を含む請求項１に記載の電磁作動器の応答繰返し精度を
   不変にする方法。
3. ３．オーバライドプシユを調節された位置に固定する工
   程を含む請求項２に記載の電磁作動器の応答繰返し精度
   を不変にする方法。
4. ４．可動操作器を有する装置を作動する接極子付きケー
   スおよび除勢されているとき、常時は可動操作器を一つ
   の方向に予め定めた初期位置へ押しつけて接極子の一端
   と係合させる手段を有する電磁作動器であり、前記電磁
   作動器が付勢されているとき、接極子が可動操作器を前
   記初期位置から装置動作位置へ動かす電磁作動器におい
   て、 （イ）ソレノイドケース内にねじ結合式に取付けられ、
   前後に回転移動させることによつて位置を調節されるオ
   ーバライドプシユと、（ロ）オーバライドプシユに担持
   され、オーバライドプシユを前方向に進むように回転す
   ると、接極子に接合し、接極子が前記装置の可動操作器
   を前記初期位置から動かして前記装置の作動が始まるよ
   うになるまで接極子を一つの方向に動かし、またオーバ
   ライドプシユを後方向に進むように回転すると、前記装
   置の作動が止まるまで接極子が反対方向に移動できるよ
   うにする手動ソレノイド操作器と、を備えた前記電磁作
   動器の動作の応答繰返し精度を不変にする手段を備えて
   いることを特徴とする電磁作動器。
5. ５．オーバライドプシユを、調節された位置に保持する
   固定手段を備えている請求項４に記載の電磁作動器。