JP2006097734A

JP2006097734A - Electromagnetic actuator device

Info

Publication number: JP2006097734A
Application number: JP2004282084A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Kamidate; 芳信上舘
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2006-04-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a hysteresis in a current-stroke characteristic capable of using an elastic force possessed by an external mechanism, and also incorporating an elastic member to obtain the elastic force. <P>SOLUTION: Since a plunger is divided into a front plunger 8 and a rear plunger 7, the front plunger 8 and the rear plunger 7 can be reduced in weight by an amount of the division. Even if magnetized, the whole of the plungers is attracted to a front yoke 4 or a rear yoke 5 without causing a couple to act on the center of the rear plunger 7 so that only the edge of the rear plunger 7 does not get to be in a state of colliding with the front yoke 4 or the rear yoke 5. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電磁アクチュエータ装置に関し、特に、その出力ロッドの往復動によって、弁等を開閉制御するスプール弁、ソレノイド弁等に使用される電磁アクチュエータ装置に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic actuator device, and more particularly to an electromagnetic actuator device used for a spool valve, a solenoid valve or the like that controls opening and closing of a valve or the like by reciprocation of an output rod.

従来の電磁アクチュエータ装置において、装置の組み付けの際に固定部分と可動部分との位置関係を高精度にするという技術思想は、特許文献１に記載されている。 In a conventional electromagnetic actuator device, Patent Literature 1 describes a technical idea that the positional relationship between a fixed portion and a movable portion is highly accurate when the device is assembled.

即ち、特許文献１に記載の従来のソレノイド弁等においては、調節栓をバルブ本体の取付孔に螺合して、その螺合深さにより弁ばねのセット荷重を調節し、その調節後、調節栓の螺合部をバルブ本体外側からカシメて固定されていた。 That is, in the conventional solenoid valve or the like described in Patent Document 1, the adjusting plug is screwed into the mounting hole of the valve body, and the set load of the valve spring is adjusted by the screwing depth. The screwed portion of the stopper was fixed by caulking from the outside of the valve body.

しかしながら、このようなソレノイド弁の構造では、カシメて固定する場合、ねじ部の変形により調節栓が軸方向に変位すると、調節済の弁ばねのセット荷重に狂いが生じる。 However, in such a solenoid valve structure, when the caulking and fixing are performed, if the adjusting plug is displaced in the axial direction due to deformation of the threaded portion, the set load of the adjusted valve spring is deviated.

そこで、特許文献１の技術は、一端にソレノイド部を付設したバルブ本体の弁孔に、ソレノイド部に発生する電磁力により一方向へ押圧されるスプール弁を嵌装し、バルブ本体の他端に形成した取付孔に固定される調節栓とスプール弁との間に、スプール弁を前記電磁力と反対方向へ付勢する弁ばねを縮設したソレノイド弁において、調節栓をバルブ本体の取付孔に圧入される円筒状の胴部と、この胴部の内端壁に形成されて周面で弁ばねを支承する円錐状の座部で構成し、その胴部の取付孔への圧入深さにより弁ばねのセット荷重を調節するようにしている。 Therefore, in the technology of Patent Document 1, a spool valve that is pressed in one direction by electromagnetic force generated in the solenoid part is fitted into the valve hole of the valve body provided with a solenoid part at one end, and the other end of the valve body is fitted. In a solenoid valve in which a valve spring for biasing the spool valve in the direction opposite to the electromagnetic force is provided between the adjustment plug fixed to the formed mounting hole and the spool valve, the adjustment plug is used as the mounting hole of the valve body. It consists of a cylindrical body to be press-fitted and a conical seat formed on the inner end wall of this body to support the valve spring on the peripheral surface, and depending on the depth of press-fitting into the mounting hole of that body The set load of the valve spring is adjusted.

このように、調節栓をバルブ本体の取付孔に圧入される円筒状の胴部と、この胴部の内端壁に形成されて周面で弁ばねを支承する円錐状の座部とから構成することによって、その胴部の取付孔への圧入深さにより弁ばねのセット荷重を調節するようにし、弁ばねのセット荷重調節後、カシメを行わずとも調節後の固定状態を保つことができ、しかも、円錐状座部は弁ばねに常に調心作用を与えて、その傾きや倒れによる弁特性の狂いを回避している。 In this way, the adjustment plug is composed of a cylindrical body portion that is press-fitted into the mounting hole of the valve body, and a conical seat portion that is formed on the inner end wall of the body portion and supports the valve spring on the peripheral surface. By doing so, the set load of the valve spring can be adjusted according to the depth of press fit into the mounting hole of the barrel, and after adjusting the set load of the valve spring, the fixed state after adjustment can be maintained without caulking. In addition, the conical seat portion always gives a centering action to the valve spring, thereby avoiding a deviation in valve characteristics due to its inclination or collapse.

また、特許文献２には、弁特性の狂いを回避する電磁弁の組み付け方法について開示している。
特開平７−３０１３４６号公報特開平６−７４３５６号公報 Further, Patent Document 2 discloses a method for assembling a solenoid valve that avoids a deviation in valve characteristics.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-301346 JP-A-6-74356

しかしながら、特許文献１の発明は、弁ばねのセット荷重の調節後、カシメを行わずとも調節栓の固定が可能となり、また、調節栓の固定をより確実にすべくカシメを行っても調節栓に無用な変位を生じさせることがなく、しかも、同一の調節栓で直径の異なる弁ばねにも対応可能としたものである。ここでは、スプール弁を前記電磁力と反対方向へ付勢する弁ばねが必須要件となるから、スプール弁側のスプリングの弾性力を共用したり、外部の弾性力を使用できないものである。即ち、前記電磁力と反対方向へ付勢する弁ばねによって、芯出しを行っているために、外部機構の有する弾性力を使用できず、その用途が限定されるという問題点を有していた。 However, in the invention of Patent Document 1, the adjustment plug can be fixed without adjusting the set load of the valve spring, and the adjustment plug can be fixed even if the adjustment plug is fixed in order to secure the adjustment plug. In addition, it is possible to cope with valve springs having different diameters with the same adjusting plug. Here, since a valve spring that urges the spool valve in the direction opposite to the electromagnetic force is an essential requirement, the elastic force of the spring on the spool valve side cannot be shared, or an external elastic force cannot be used. That is, since the centering is performed by the valve spring that is biased in the opposite direction to the electromagnetic force, the elastic force of the external mechanism cannot be used, and the application is limited. .

また、特許文献２の発明のように、特に、ヨークとプランジャーの間隙が大きいと、図５及び図６に示すような現象が生ずる。 As in the invention of Patent Document 2, particularly when the gap between the yoke and the plunger is large, the phenomenon shown in FIGS. 5 and 6 occurs.

図５はヨークとプランジャーの間隙とプランジャーの位置の関係を示す説明図であり、（ａ）はプランジャーが中立位置にある状態、（ｂ）はプランジャー全体がヨークに吸引されている状態、（ｃ）はプランジャーのコーナーがヨークに吸引されている状態を示すものである。図６は従来の電磁アクチュエータ装置の電流−ストローク特性図である。 FIGS. 5A and 5B are explanatory views showing the relationship between the gap between the yoke and the plunger and the position of the plunger. FIG. 5A shows a state where the plunger is in a neutral position, and FIG. 5B shows the whole plunger being sucked by the yoke. State (c) shows a state in which the corner of the plunger is sucked by the yoke. FIG. 6 is a current-stroke characteristic diagram of a conventional electromagnetic actuator device.

図５（ａ）に示すように、ヨーク１００とプランジャー２００との間に間隙があると、設計上またはセンター位置にある出力ロッドにプランジャー２００が接続された状態では、プランジャー２００の周囲に間隙があることになる。しかし、ヨーク１００が磁気を帯びると、図５（ｂ）に示すように、プランジャー２００の端部の磁界が強くなり、両端の磁極の作用により、プランジャー２００全体がヨーク１００側に吸引される。 As shown in FIG. 5 (a), if there is a gap between the yoke 100 and the plunger 200, the plunger 200 is connected to the output rod in the design or center position around the plunger 200. There will be a gap. However, when the yoke 100 is magnetized, the magnetic field at the end of the plunger 200 becomes stronger as shown in FIG. 5B, and the entire plunger 200 is attracted to the yoke 100 side by the action of the magnetic poles at both ends. The

ところが、現実に、プランジャー２００を付勢するスプリング３００が接続されると、ヨーク１００が磁気を帯びたとき、図５（ｃ）に示すように、プランジャー２００の端部の磁界が最も強くなり、それに外力が加わると、両端の磁極の作用により、プランジャー２００の特定の角がヨーク１００の壁面に吸引されるという減少が生じる。このような現象が生じると、プランジャー２００の端部がヨーク１００の壁面を強く摩擦し、その条件に応じて摩擦力が大きくなる。 However, when the spring 300 that biases the plunger 200 is actually connected, when the yoke 100 is magnetized, the magnetic field at the end of the plunger 200 is the strongest, as shown in FIG. When an external force is applied thereto, a decrease in that a specific corner of the plunger 200 is attracted to the wall surface of the yoke 100 due to the action of the magnetic poles at both ends occurs. When such a phenomenon occurs, the end of the plunger 200 rubs strongly against the wall surface of the yoke 100, and the frictional force increases according to the conditions.

特に、当該摩擦力は、プランジャー２００の特定の角の移動方向によって大きく変化するものであるから、図６のように、従来の電磁アクチュエータ装置の電流−ストローク特性は、電流を大きく増加させる領域Ａで、プランジャー２００は電流に追随して右に移動したとする。次に、電流を減少させる領域Ｂでは、プランジャー２００は摩擦力のために移動しない。しかし、更に、電流を減少させると領域Ｃでは、プランジャー２００は電流に追随して左に移動する。ここで、再び、電流を増加させても、領域Ｄでは、プランジャー２００は摩擦力のために移動しない。 In particular, since the frictional force changes greatly depending on the movement direction of a specific angle of the plunger 200, the current-stroke characteristic of the conventional electromagnetic actuator device is a region where the current is greatly increased as shown in FIG. In A, it is assumed that the plunger 200 moves to the right following the current. Next, in the region B where the current is decreased, the plunger 200 does not move due to the frictional force. However, if the current is further decreased, in the region C, the plunger 200 moves to the left following the current. Here, even if the current is increased again, in the region D, the plunger 200 does not move due to the frictional force.

即ち、特許文献２のような従来の電磁アクチュエータ装置の電流−ストローク特性では、プランジャー２００とヨーク１００との間に間隙があると、プランジャー２００とヨーク１００との摩擦抵抗によって、ヒステリシスが大きくなるという問題点があった。 That is, in the current-stroke characteristic of the conventional electromagnetic actuator device as in Patent Document 2, if there is a gap between the plunger 200 and the yoke 100, the hysteresis is increased due to the frictional resistance between the plunger 200 and the yoke 100. There was a problem of becoming.

そこで、本発明は、これらの問題点を解消すべく、外部機構の有する弾性力を使用でき、かつ、当該弾性力を得る弾性部材を内蔵することも可能であると共に、電流−ストローク特性におけるヒステリシスを小さくした電磁アクチュエータ装置の提供を課題とするものである。 Therefore, in order to solve these problems, the present invention can use the elastic force of the external mechanism and can incorporate an elastic member that obtains the elastic force, and has hysteresis in the current-stroke characteristics. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic actuator device with a reduced size.

請求項１にかかる電磁アクチュエータ装置において、２分割してなる磁性体からなるフロントヨークとリアヨークは、その２分割する長さを厳格に特定するものではないが、通常、フロントヨークとリアヨークが略５０％程度に２分割される。 In the electromagnetic actuator device according to claim 1, the front yoke and the rear yoke made of a magnetic material divided into two do not strictly specify the length of the two divided portions. Divided into 2 parts.

また、フロントヨークとリアヨークとの間を一体に接続するスペーサ部材は、フロントヨークとリアヨークとの芯出しが容易な非磁性体で、特に、フロントプランジャー及びリアプランジャーの移動の障害にならない構造であればよい。 In addition, the spacer member that connects the front yoke and the rear yoke in one piece is a non-magnetic material that can easily center the front yoke and the rear yoke, and in particular, it does not obstruct the movement of the front plunger and rear plunger. If it is.

そして、出力ロッドは、前記フロントヨークの中心軸方向の往復移動が自在となるように挿通されておればよく、特に、その機械的精度は、高いのが望ましいが、フロントヨーク及びリアヨークとフロントプランジャー及びリアプランジャーとの間の機械的精度以上のものを必要とするものではない。 The output rod only needs to be inserted so as to be freely reciprocated in the central axis direction of the front yoke. In particular, the mechanical accuracy of the output rod is preferably high. No more than mechanical accuracy between the jar and rear plunger is required.

更に、２分割してなる磁性体からなるフロントプランジャーとリアプランジャーは、その２分割する長さを特定するものではないが、通常、フロントプランジャーが略１０〜５０％程度以下に２分割される。 Furthermore, the front plunger and the rear plunger made of a magnetic material divided into two do not specify the length to be divided into two, but usually the front plunger is divided into about 10 to 50% or less. Is done.

請求項２にかかる電磁アクチュエータ装置の前記フロントヨークとリアヨークとスペーサ部材で形成された空間内には、フロントプランジャーの往復移動にかかわらず、フロントプランジャーの周面が前記フロントヨークまたはリアヨークのエッジを越えて移動することがないから、フロントプランジャーの移動時にフロントヨークまたはリアヨークのエッジに引っ掛かることがない。したがって、フロントプランジャーの周面が前記フロントヨークまたはリアヨークのエッジを越えて移動することがない程度にスペーサ部材の幅を狭くするか、或いは、広くする必要がある。 In the space formed by the front yoke, the rear yoke, and the spacer member of the electromagnetic actuator device according to claim 2, the circumferential surface of the front plunger is the edge of the front yoke or the rear yoke regardless of the reciprocating movement of the front plunger. Therefore, when the front plunger is moved, it is not caught on the edge of the front yoke or the rear yoke. Therefore, the width of the spacer member needs to be narrowed or widened so that the peripheral surface of the front plunger does not move beyond the edge of the front yoke or the rear yoke.

請求項１にかかる電磁アクチュエータ装置は、フロントプランジャーとリアプランジャーが２分割されているから、それだけフロントプランジャーとリアプランジャーが軽量化され、着磁されたときでも、リアプランジャーの中心に偶力が作用することなく、全体がフロントヨークまたはリアヨークに引き寄せられ、リアプランジャーのエッジのみがフロントヨークまたはリアヨークに衝突した状態にならない。 In the electromagnetic actuator device according to claim 1, since the front plunger and the rear plunger are divided into two parts, even when the front plunger and the rear plunger are reduced in weight and magnetized, the center of the rear plunger is obtained. As a result, the whole is attracted to the front yoke or the rear yoke, and only the edge of the rear plunger does not collide with the front yoke or the rear yoke.

また、フロントヨークの中心軸方向の往復移動を自在に挿通された出力ロッドの端部に配設されたフロントプランジャーは、出力ロッドの移動に拘束されるから、大きく位置を変化することができない。ところが、フロントプランジャーが着磁されたときには、同時にリアプランジャーも着磁され、両者は互いに吸引し、吸着される。このとき、フロントヨークの中心軸方向に挿通された出力ロッドに配設されたフロントプランジャーは、少なくとも出力ロッドに支持されているから、フロントプランジャーとリアプランジャーの磁路が最も磁気抵抗の低い位置になって安定する。したがって、摩擦力は低くなる。また、コイルの励磁を解くと軽量化されたリアプランジャーは、出力ロッドの移動によって特定方向のみ往復移動可能なものであるから、摩擦力を大きくすることがない。このとき、出力ロッドに加える外力は、外部機構の有する弾性力を使用でき、また、当該弾性力を得る弾性部材を装置内に内蔵することも可能である。 Further, the position of the front plunger disposed at the end of the output rod that is freely inserted in the reciprocating movement of the front yoke in the central axis direction is restricted by the movement of the output rod, and therefore cannot change its position greatly. . However, when the front plunger is magnetized, the rear plunger is magnetized at the same time, and both are attracted and attracted to each other. At this time, since the front plunger disposed on the output rod inserted in the central axis direction of the front yoke is supported at least by the output rod, the magnetic path of the front plunger and the rear plunger has the most magnetoresistance. Stable at low position. Therefore, the frictional force is low. Moreover, since the rear plunger, which has been reduced in weight when the coil is de-energized, can reciprocate only in a specific direction by the movement of the output rod, the frictional force is not increased. At this time, as the external force applied to the output rod, the elastic force of the external mechanism can be used, and an elastic member for obtaining the elastic force can be incorporated in the apparatus.

よって、電流−ストローク特性におけるヒステリシスを小さくした電磁アクチュエータ装置とすることができる。 Therefore, it can be set as the electromagnetic actuator apparatus which made the hysteresis in an electric current-stroke characteristic small.

請求項２にかかる電磁アクチュエータ装置は、フロントプランジャーの周面がフロントヨークまたはリアヨークのエッジを越えて移動することがないから、フロントプランジャーまたはリアプランジャーの移動時にフロントヨークまたはリアヨークのエッジに引っ掛かることがない。また、当該エッジとの摩擦により、接触抵抗が急変することがない。したがって、フロントプランジャーまたはリアプランジャーの周面が前記フロントヨークまたはリアヨークのエッジを越えて移動しないから、摩擦力が低く、ヒステリシスも小さくできる。 In the electromagnetic actuator device according to the second aspect, since the peripheral surface of the front plunger does not move beyond the edge of the front yoke or the rear yoke, the edge of the front yoke or the rear yoke is moved when the front plunger or the rear plunger is moved. It won't get caught. Further, the contact resistance does not change suddenly due to friction with the edge. Therefore, since the peripheral surface of the front plunger or the rear plunger does not move beyond the edge of the front yoke or the rear yoke, the frictional force is low and the hysteresis can be reduced.

次に、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、本実施の形態において、共通する実施の形態の同一または相当する構成部分については、同一記号または同一符号を付して、その重複する説明を省略する。 Note that in this embodiment, the same or corresponding components in the common embodiments are denoted by the same symbols or the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.

［実施の形態１]
図１は本発明の実施の形態１の電磁アクチュエータ装置の構成を示す断面図、図２は本発明の実施の形態１の電磁アクチュエータ装置をバルブ本体に取り付けた構成を示す断面図で、図はコイルが励磁されている状態を示すものである。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the electromagnetic actuator device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration in which the electromagnetic actuator device according to the first embodiment of the present invention is attached to the valve body. This shows a state where the coil is excited.

図１及び図２において、略筒状のケース１は、金属等の磁性材料から形成されたものである。ボビン２は非磁性体の合成樹脂等の絶縁物等で形成され、そこにコイル３が巻回されている。２分割してなる磁性体からなるフロントヨーク４とリアヨーク５は、コイル３が発生する磁界の磁路となるもので、両者間には、アルミニウム、銅、真鍮等の非磁性体からなるスペーサ部材６が配設されている。このスペーサ部材６は、フロントヨーク４とリアヨーク５との間に配設され、両者間を一体に連続接続する形態となっている。 1 and 2, the substantially cylindrical case 1 is formed of a magnetic material such as metal. The bobbin 2 is formed of an insulator such as a non-magnetic synthetic resin, and the coil 3 is wound around the insulator. A front yoke 4 and a rear yoke 5 made of a magnetic material divided into two parts serve as magnetic paths of a magnetic field generated by the coil 3, and a spacer member made of a non-magnetic material such as aluminum, copper, or brass is interposed between the two. 6 is disposed. The spacer member 6 is disposed between the front yoke 4 and the rear yoke 5 and integrally and continuously connects between the two.

フロントプランジャー８とリアプランジャー７は、フロントヨーク４とリアヨーク５とスペーサ部材６で形成された空間内に位置し、フロントプランジャー８には出力ロッド９が配設されている。出力ロッド９はその中心部が中空になっていて、液体通路９ａが形成されている。出力ロッド９の外周とフロントヨーク４及びバルブ本体２０のハウジング２１との間には、出力ロッド９とフロントヨーク４との間からの液体流を遮断すると共に出力ロッド９の往復動を自在とするダイヤフラム１２が配設されている。 The front plunger 8 and the rear plunger 7 are located in a space formed by the front yoke 4, the rear yoke 5 and the spacer member 6, and an output rod 9 is disposed on the front plunger 8. The center portion of the output rod 9 is hollow, and a liquid passage 9a is formed. Between the outer periphery of the output rod 9 and the front yoke 4 and the housing 21 of the valve body 20, the liquid flow from between the output rod 9 and the front yoke 4 is blocked and the output rod 9 can freely reciprocate. A diaphragm 12 is provided.

封止板１０は非磁性体からなり、リアヨーク５をカシメて密封状態に固着し、フロントヨーク４とリアヨーク５とスペーサ部材６で形成された閉じられた空間を形成している。フロントヨーク４とリアヨーク５とスペーサ部材６で形成された閉じられた空間の、フロントヨーク４側の内部には、緩衝材１１が固着されている。この緩衝材１１は、フロントヨーク４との衝突を緩和するものである。 The sealing plate 10 is made of a non-magnetic material, and the rear yoke 5 is caulked and fixed in a sealed state to form a closed space formed by the front yoke 4, the rear yoke 5, and the spacer member 6. A buffer material 11 is fixed inside the closed space formed by the front yoke 4, the rear yoke 5, and the spacer member 6 on the front yoke 4 side. The cushioning material 11 reduces the collision with the front yoke 4.

リアプランジャー７には、その周囲に細溝７ａが螺旋状に形成されている。この細溝７ａは、フロントヨーク４とリアヨーク５とスペーサ部材６で形成された閉じられた空間に、液体を封入し、その液体移動速度によってソレノイドに電圧を加えてからの応答速度を設定するものである。 In the rear plunger 7, a narrow groove 7a is formed in a spiral around the periphery. The narrow groove 7a sets a response speed after enclosing a liquid in a closed space formed by the front yoke 4, the rear yoke 5, and the spacer member 6, and applying a voltage to the solenoid according to the liquid moving speed. It is.

また、フロントプランジャー８は、緩衝材１１側が若干小径となった円錐台状に形成され、液体移動速度によってソレノイドの応答速度が調整されている。 Further, the front plunger 8 is formed in a truncated cone shape having a slightly smaller diameter on the buffer material 11 side, and the response speed of the solenoid is adjusted by the liquid moving speed.

なお、コイル３が巻回されたボビン２は、磁界を効率よくリアプランジャー７に導くように端部を段差形状としている。 The bobbin 2 around which the coil 3 is wound has a stepped shape at the end so that the magnetic field is efficiently guided to the rear plunger 7.

また、出力ロッド９には、本発明の実施の形態１の電磁アクチュエータ装置と一体に取付けたバルブ本体２０のスプリング２３の弾性力が、スプール弁２２を介して右方向に付与されている。 Further, the elastic force of the spring 23 of the valve body 20 attached integrally with the electromagnetic actuator device according to the first embodiment of the present invention is applied to the output rod 9 in the right direction via the spool valve 22.

次に、本実施の形態にかかる電磁アクチュエータ装置の動作を説明する。 Next, the operation of the electromagnetic actuator device according to this embodiment will be described.

まず、コイル３に通電されていない通常状態では、スプール弁２２を付勢するスプリング２３によって、出力ロッド９が図１の右方向に移動させられている。即ち、図１の位置関係にフロントプランジャー８及びリアプランジャー７が位置する。 First, in a normal state where the coil 3 is not energized, the output rod 9 is moved rightward in FIG. 1 by the spring 23 that urges the spool valve 22. That is, the front plunger 8 and the rear plunger 7 are positioned in the positional relationship of FIG.

コイル３に通電されると、フロントヨーク４及びリアヨーク５が着磁し、フロントヨーク４及びリアヨーク５とフロントプランジャー８及びリアプランジャー７との吸引力が、スプール弁２２を付勢するスプリング２３の弾性力に打ち勝って、出力ロッド９を図１の左方向に吸引移動する。 When the coil 3 is energized, the front yoke 4 and the rear yoke 5 are magnetized, and the attraction force between the front yoke 4 and the rear yoke 5 and the front plunger 8 and the rear plunger 7 is a spring 23 that biases the spool valve 22. The output rod 9 is suctioned and moved in the left direction in FIG.

このとき、フロントプランジャー８とリアプランジャー７が２分割されているから、着磁されたときでも、リアプランジャー７の中心に偶力が作用することなく、リアプランジャー７の全体が軽量になり、リアヨーク５に引き寄せられ、リアプランジャー７のエッジがフロントヨーク４またはリアヨーク５に強く吸引され、高い摩擦力になる可能性がなくなる。 At this time, since the front plunger 8 and the rear plunger 7 are divided into two parts, even when magnetized, no couple acts on the center of the rear plunger 7 and the entire rear plunger 7 is light. Therefore, the edge of the rear plunger 7 is attracted strongly to the front yoke 4 or the rear yoke 5 and the possibility of high frictional force is eliminated.

そして、フロントヨーク４の中心軸方向の往復移動を自在に挿通された出力ロッド９の端部に配設されたフロントプランジャー８は、出力ロッド９の移動に拘束されるから、大きく往復動以外の動きをすることができない。加えて、フロントプランジャー８が着磁されたときには、同時にリアプランジャー７も着磁され、両者は互いに吸引し、吸着される。このとき、フロントヨーク４の中心軸方向に挿通された出力ロッド９に配設されたフロントプランジャー８は、少なくとも出力ロッド９に支持されているから、フロントプランジャー８とリアプランジャー７の磁路が最も磁気抵抗の低い位置になって安定する。したがって、フロントプランジャー８とリアプランジャー７の端面が略一致し、摩擦力は低くなる。また、コイル３の励磁を解くとスプリング２３の弾性力を受けている出力ロッド９の移動によって、フロントプランジャー８は右方向のみ移動するものであるから、摩擦力を大きくすることがない。即ち、リアプランジャー７のエッジがフロントヨーク４またはリアヨーク５に吸引されないから、高い摩擦力が発生する可能性がない。このとき、出力ロッド９に加わる外力は、バルブ本体２０のスプリング２３等の外部機構の有する弾性力を使用でき、また、当該弾性力を得る弾性部材を装置内に内蔵することも可能である。 The front plunger 8 disposed at the end of the output rod 9 that is freely inserted into the central axis direction of the front yoke 4 is restrained by the movement of the output rod 9. Can't move. In addition, when the front plunger 8 is magnetized, the rear plunger 7 is magnetized at the same time, and both are attracted and adsorbed. At this time, since the front plunger 8 disposed on the output rod 9 inserted in the central axis direction of the front yoke 4 is supported by at least the output rod 9, the magnetic force of the front plunger 8 and the rear plunger 7 is determined. The road becomes stable with the lowest magnetic resistance. Therefore, the end surfaces of the front plunger 8 and the rear plunger 7 substantially coincide with each other, and the frictional force becomes low. Further, when the excitation of the coil 3 is released, the front plunger 8 moves only in the right direction by the movement of the output rod 9 receiving the elastic force of the spring 23, so that the frictional force is not increased. That is, since the edge of the rear plunger 7 is not attracted to the front yoke 4 or the rear yoke 5, there is no possibility that a high frictional force is generated. At this time, as an external force applied to the output rod 9, an elastic force possessed by an external mechanism such as the spring 23 of the valve body 20 can be used, and an elastic member for obtaining the elastic force can be incorporated in the apparatus.

［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２の電磁アクチュエータ装置の構成を示す断面図である。 [Embodiment 2]
FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of the electromagnetic actuator device according to the second embodiment of the present invention.

上記実施の形態１において、フロントヨーク４とリアヨーク５との間のスペーサ部材６は、フロントプランジャー８の厚みＬよりも、フロントヨーク４とリアヨーク５との間の間隔Ｌ1が狭く設定している。また、フロントプランジャー８がストローク距離Ｌsだけ移動しても、フロントプランジャー８のエッジがフロントヨーク４及びリアヨーク５のエッジに衝突しないようにその寸法を、フロントプランジャー８の厚みＬがスペーサ部材６の間隔Ｌ1よりも大きくなるように決定している。即ち、常に、フロントヨーク４とリアヨーク５との間のスペーサ部材６の両端を、フロントプランジャー８が跨ぐように設定している。 In the first embodiment, the spacer member 6 between the front yoke 4 and the rear yoke 5 is set such that the distance L1 between the front yoke 4 and the rear yoke 5 is narrower than the thickness L of the front plunger 8. . Further, even if the front plunger 8 is moved by the stroke distance Ls, the dimensions thereof are set so that the edge of the front plunger 8 does not collide with the edges of the front yoke 4 and the rear yoke 5, and the thickness L of the front plunger 8 is the spacer member. 6 is determined to be larger than the interval L1. That is, it is always set so that the front plunger 8 straddles both ends of the spacer member 6 between the front yoke 4 and the rear yoke 5.

しかし、本実施の形態２では、フロントヨーク４とリアヨーク５との間のスペーサ部材６は、フロントプランジャー８の厚みＬよりも、フロントヨーク４とリアヨーク５との間の間隔Ｌ2が広く、かつ、フロントプランジャー８がストローク距離Ｌsだけ移動しても、フロントプランジャー８のエッジがフロントヨーク４及びリアヨーク５のエッジに衝突しないようにその寸法を、フロントプランジャー８の厚みＬがスペーサ部材６の間隔Ｌ2よりも狭くなるように決定している。 However, in the second embodiment, the spacer member 6 between the front yoke 4 and the rear yoke 5 has a larger distance L2 between the front yoke 4 and the rear yoke 5 than the thickness L of the front plunger 8, and Even if the front plunger 8 is moved by the stroke distance Ls, the dimensions of the front plunger 8 do not collide with the edges of the front yoke 4 and the rear yoke 5, and the thickness L of the front plunger 8 is the spacer member 6. It is determined to be narrower than the interval L2.

即ち、本実施の形態２のフロントプランジャー８の周面が、フロントヨーク４またはリアヨーク５のエッジを越えて移動することがないから、フロントプランジャー８、リアプランジャー７の移動時にフロントヨーク４またはリアヨーク５のエッジに引っ掛かることがなくなり、フロントプランジャー８またはリアプランジャー７の周面がフロントヨーク４またはリアヨーク５のエッジを越えて移動することがないから、摩擦力が小さく、かつ、摩擦力の急変がなくヒステリシスも小さくすることができる。 That is, since the peripheral surface of the front plunger 8 of the second embodiment does not move beyond the edge of the front yoke 4 or the rear yoke 5, the front yoke 4 is moved when the front plunger 8 and the rear plunger 7 are moved. Alternatively, the edge of the rear yoke 5 is not caught and the peripheral surface of the front plunger 8 or the rear plunger 7 does not move beyond the edge of the front yoke 4 or the rear yoke 5, so that the frictional force is small and the friction is reduced. There is no sudden change in force and hysteresis can be reduced.

［実施の形態３］
図４は本発明の実施の形態３の電磁アクチュエータ装置の構成を示す断面図である。 [Embodiment 3]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the electromagnetic actuator device according to the third embodiment of the present invention.

上記実施の形態１の出力ロッド９は、バルブ本体２０のスプリング２３の弾性力がスプール弁２２を介して右方向に付与されており、実施の形態１の電磁アクチュエータ装置の外部から弾性力を付勢するものであった。 In the output rod 9 of the first embodiment, the elastic force of the spring 23 of the valve body 20 is applied in the right direction via the spool valve 22, and the elastic force is applied from the outside of the electromagnetic actuator device of the first embodiment. It was a force.

しかし、本実施の形態３では、電磁アクチュエータ装置の装置内で弾性力を得ることもできる。 However, in the third embodiment, an elastic force can be obtained in the electromagnetic actuator device.

実施の形態１の電磁アクチュエータ装置との相違点は、フロントヨーク４のフロントプランジャー８側に収容孔１５を穿設し、その収容孔１５にコイルスプリング１６を収容し、フロントプランジャー８とフロントヨーク４との間に拡張弾性を付与したものである。 The difference from the electromagnetic actuator device of the first embodiment is that an accommodation hole 15 is formed on the front plunger 8 side of the front yoke 4 and a coil spring 16 is accommodated in the accommodation hole 15. An expansion elasticity is given between the yoke 4 and the yoke 4.

この実施の形態３における出力ロッド９は、フロントヨーク４とリアヨーク５の軸方向の往復移動を自在とするようにフロントヨーク４に挿通されている。また、出力ロッド９は、フロントヨーク４に挿通されコイルスプリング１６の弾性を付与することにより、特定された一方向の往復移動に付勢されている。 The output rod 9 in the third embodiment is inserted through the front yoke 4 so that the front yoke 4 and the rear yoke 5 can reciprocate in the axial direction. Moreover, the output rod 9 is urged | biased by the reciprocating motion of the specified one direction by inserting in the front yoke 4 and providing the elasticity of the coil spring 16. FIG.

したがって、出力ロッド９に加える外力は、実施の形態１のように、外部機構の有する弾性力を使用でき、また、実施の形態３のように弾性力を得る弾性部材を装置内に内蔵することも可能である。 Therefore, as the external force applied to the output rod 9, the elastic force of the external mechanism can be used as in the first embodiment, and the elastic member for obtaining the elastic force as in the third embodiment is built in the apparatus. Is also possible.

図１は本発明の実施の形態１の電磁アクチュエータ装置の構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the electromagnetic actuator device according to the first embodiment of the present invention. 図２は本発明の実施の形態１の電磁アクチュエータ装置をバルブ本体に取り付けた構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration in which the electromagnetic actuator device according to Embodiment 1 of the present invention is attached to a valve body. 図３は本発明の実施の形態２の電磁アクチュエータ装置の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of the electromagnetic actuator device according to the second embodiment of the present invention. 図４は本発明の実施の形態３の電磁アクチュエータ装置の構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the electromagnetic actuator device according to the third embodiment of the present invention. 図５は従来のヨークとプランジャーの間隙とプランジャーの位置の関係を示す説明図であり、（ａ）はプランジャーが中立位置にある状態、（ｂ）はプランジャー全体がヨークに吸引されている状態、（ｃ）はプランジャーのコーナーがヨークに吸引されている状態を示すものである。5A and 5B are explanatory views showing the relationship between the conventional gap between the yoke and the plunger and the position of the plunger. FIG. 5A is a state where the plunger is in a neutral position, and FIG. 5B is a state where the whole plunger is attracted by the yoke. (C) shows a state in which the corner of the plunger is sucked by the yoke. 図６は従来の電磁アクチュエータ装置の電流−ストローク特性図である。FIG. 6 is a current-stroke characteristic diagram of a conventional electromagnetic actuator device.

符号の説明Explanation of symbols

２ボビン
３コイル
４フロントヨーク
５リアヨーク
６スペーサ部材
７リアプランジャー
８フロントプランジャー
９出力ロッド
2 Bobbin 3 Coil 4 Front yoke 5 Rear yoke 6 Spacer member 7 Rear plunger 8 Front plunger 9 Output rod

Claims

コイルが巻回されているボビンと、
前記ボビン内径側に組み込まれ、２分割してなる磁性体からなるフロントヨーク及びリアヨークと、
前記フロントヨークとリアヨークとの間に配設され、両者間を一体に接続する非磁性体からなるスペーサ部材と、
前記フロントヨークとリアヨークの軸方向の往復移動を自在とするように前記フロントヨークに挿通され、前記往復移動の特定された一方向に付勢されている出力ロッドと、
前記フロントヨーク及びリアヨーク及びスペーサ部材で形成された空間内に位置し、前記出力ロッドの端部に配設された磁性体からなるフロントプランジャー及び前記フロントプランジャーと独立に形成され、前記フロントプランジャーの反出力ロッド側に位置する磁性体からなるリアプランジャーと
を具備することを特徴とする電磁アクチュエータ装置。 A bobbin around which a coil is wound;
A front yoke and a rear yoke made of a magnetic material incorporated into the bobbin inner diameter side and divided into two parts;
A spacer member disposed between the front yoke and the rear yoke and made of a non-magnetic material that integrally connects the two;
An output rod that is inserted into the front yoke so as to freely reciprocate in the axial direction of the front yoke and the rear yoke, and is biased in a specified direction of the reciprocating movement;
A front plunger made of a magnetic material disposed in an end portion of the output rod, which is located in a space formed by the front yoke, the rear yoke, and a spacer member, and formed independently of the front plunger, and the front plan An electromagnetic actuator device comprising: a rear plunger made of a magnetic material positioned on the side opposite to the output rod of the jar.

前記フロントヨークとリアヨークとスペーサ部材で形成された空間内には、フロントプランジャーの往復移動にかかわらず、フロントプランジャーの周面が前記フロントヨークまたはリアヨークのエッジを越えて移動することがないことを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ装置。

In the space formed by the front yoke, the rear yoke, and the spacer member, the peripheral surface of the front plunger does not move beyond the edge of the front yoke or the rear yoke regardless of the reciprocating movement of the front plunger. The electromagnetic actuator device according to claim 1.