JP3423343B2 - 電気機械式の複動プランジャ形磁石 - Google Patents
電気機械式の複動プランジャ形磁石Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に弁スプールを操作
するための電気機械式の複動プランジャ形磁石であっ
て、互いに同心的に位置する２つの電磁コイルが設けら
れていて、該電磁コイルがケーシング内で管状体に沿っ
て相並んで配置されていて、磁束を案内する磁極板によ
って互いに隔離されており、前記管状体がその内部に可
動子を収容しており、該可動子が、対応するプランジャ
で前記可動子の両側でケーシング固定の磁極片に支承さ
れていて、長手方向運動可能に案内されており、該磁極
片が前記可動子と共に対応する作業エアギャップを形成
している形式のものに関する。
するための電気機械式の複動プランジャ形磁石であっ
て、互いに同心的に位置する２つの電磁コイルが設けら
れていて、該電磁コイルがケーシング内で管状体に沿っ
て相並んで配置されていて、磁束を案内する磁極板によ
って互いに隔離されており、前記管状体がその内部に可
動子を収容しており、該可動子が、対応するプランジャ
で前記可動子の両側でケーシング固定の磁極片に支承さ
れていて、長手方向運動可能に案内されており、該磁極
片が前記可動子と共に対応する作業エアギャップを形成
している形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式の電気機械式の複動プラ
ンジャ形磁石は、国際公開第９１／０５９５７号パンフ
レットに基づき公知である。この場合、湿式構造で構成
された複動プランジャ形磁石は多方向切換弁を制御する
目的で使用される。比例作動式の複動プランジャ形磁石
は２つの電磁コイルを有している。これらの電磁コイル
には、可動子の停止位置においてそれぞれ前電流が供給
され、この前電流は最大電流のほぼ半分である。したが
って、この公知の複動プランジャ形磁石は高い動力性を
得るので、僅かな制御電流で充分となる。この公知の複
動プランジャ形磁石は分極化された永久磁石を必要とせ
ず、しかも吸引／押圧力を形成することができる。この
公知の複動プランジャ形磁石の欠点は、湿式構造におい
て複数の構成部材のシールが引き受けられなければなら
ず、したがって構成が難しくなることである。この公知
の比例作動式の複動プランジャ形磁石は複雑な環状ジオ
メトリを有する比較的手間のかかる磁極片を有してお
り、このような磁極片はコストのかかる構造を生ぜしめ
てしまう。さらに、前記複動プランジャ形磁石には、移
動距離検出システムが設けられていないので、前記複動
プランジャ形磁石は位置制御回路の目的では直接に使用
可能でない。さらに、前記複動プランジャ形磁石は比較
的長尺に形成されており、この場合、前記複動プランジ
ャ形磁石の軸方向長さは電磁コイルの直径のほぼ２倍に
相当している。多くの使用事例において、このように長
尺に形成された磁石は使用不可能である。
ンジャ形磁石は、国際公開第９１／０５９５７号パンフ
レットに基づき公知である。この場合、湿式構造で構成
された複動プランジャ形磁石は多方向切換弁を制御する
目的で使用される。比例作動式の複動プランジャ形磁石
は２つの電磁コイルを有している。これらの電磁コイル
には、可動子の停止位置においてそれぞれ前電流が供給
され、この前電流は最大電流のほぼ半分である。したが
って、この公知の複動プランジャ形磁石は高い動力性を
得るので、僅かな制御電流で充分となる。この公知の複
動プランジャ形磁石は分極化された永久磁石を必要とせ
ず、しかも吸引／押圧力を形成することができる。この
公知の複動プランジャ形磁石の欠点は、湿式構造におい
て複数の構成部材のシールが引き受けられなければなら
ず、したがって構成が難しくなることである。この公知
の比例作動式の複動プランジャ形磁石は複雑な環状ジオ
メトリを有する比較的手間のかかる磁極片を有してお
り、このような磁極片はコストのかかる構造を生ぜしめ
てしまう。さらに、前記複動プランジャ形磁石には、移
動距離検出システムが設けられていないので、前記複動
プランジャ形磁石は位置制御回路の目的では直接に使用
可能でない。さらに、前記複動プランジャ形磁石は比較
的長尺に形成されており、この場合、前記複動プランジ
ャ形磁石の軸方向長さは電磁コイルの直径のほぼ２倍に
相当している。多くの使用事例において、このように長
尺に形成された磁石は使用不可能である。
【０００３】さらに、欧州特許出願公開第０２７８２２
７号明細書に基づき、ハイドロリック式の弁を電気的に
制御するための比例磁石が公知である。この比例磁石は
圧力管構造と共に、一体に組み込まれた移動距離測定シ
ステムを有している。この公知の比例磁石は唯一つのコ
イルを備えた単動式の構造である。このような構造で
は、吸引／押圧力も形成不可能である。したがって、こ
のような単動式の比例磁石の動力性は特定の使用事例に
おいては不十分となり、しかもこの構造は比較的高い制
御電流をも必要とする。それに加えて、この比例磁石の
構造は多くの使用事例にとって軸方向長さが長すぎてし
まう。それというのは、移動距離検出システムが電磁コ
イルから比較的遠くに配置されているからである。単動
式の磁石における非対称的な力特性に基づき、位置制御
の設定も難しくなる。
７号明細書に基づき、ハイドロリック式の弁を電気的に
制御するための比例磁石が公知である。この比例磁石は
圧力管構造と共に、一体に組み込まれた移動距離測定シ
ステムを有している。この公知の比例磁石は唯一つのコ
イルを備えた単動式の構造である。このような構造で
は、吸引／押圧力も形成不可能である。したがって、こ
のような単動式の比例磁石の動力性は特定の使用事例に
おいては不十分となり、しかもこの構造は比較的高い制
御電流をも必要とする。それに加えて、この比例磁石の
構造は多くの使用事例にとって軸方向長さが長すぎてし
まう。それというのは、移動距離検出システムが電磁コ
イルから比較的遠くに配置されているからである。単動
式の磁石における非対称的な力特性に基づき、位置制御
の設定も難しくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の複動プランジャ形磁石を改良して、高い
動力性と共に僅かな制御電流で充分となり、しかも構造
の小さな複動プランジャ形磁石を提供することである。
で述べた形式の複動プランジャ形磁石を改良して、高い
動力性と共に僅かな制御電流で充分となり、しかも構造
の小さな複動プランジャ形磁石を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、前記管状体がほぼスリーブ形の圧
力管として形成されており、該圧力管が、両電磁コイル
を支持する可動子管と、該可動子管内に密にかつ不動に
配置された検出器管とから成っており、該検出器管の開
いた端部が固定個所で前記可動子管と一体に結合されて
おり、前記検出器管の突出した自由端部に、可動子の行
程を測定するための移動距離測定システムが配置されて
おり、前記固定個所が軸方向で、内側に位置する電磁コ
イルの磁束によって貫通される前記可動子管の範囲に位
置しているようにした。
に本発明の構成では、前記管状体がほぼスリーブ形の圧
力管として形成されており、該圧力管が、両電磁コイル
を支持する可動子管と、該可動子管内に密にかつ不動に
配置された検出器管とから成っており、該検出器管の開
いた端部が固定個所で前記可動子管と一体に結合されて
おり、前記検出器管の突出した自由端部に、可動子の行
程を測定するための移動距離測定システムが配置されて
おり、前記固定個所が軸方向で、内側に位置する電磁コ
イルの磁束によって貫通される前記可動子管の範囲に位
置しているようにした。
【０００６】
【発明の効果】本発明による電気機械式の複動プランジ
ャ形磁石は、従来のものに比べて次のような利点を持っ
ている。すなわち、本発明による複動プランジャ形磁石
は、特別な特性、たとえば高い動力性や僅かな制御電流
や対称的な力特性を維持したまま、廉価でかつ軸方向に
おいて特にコンパクトな構成形状を可能にする。圧力管
の使用に基づき、シールや移動距離測定システムの組込
みに関する問題は比較的容易に克服され得る。さらに、
圧力管では比較的単純な磁極形状が使用され得る。この
場合、可動子と磁極リングとの種々の重なりと相まっ
て、力−移動距離特性線の好都合な経過が達成可能とな
る。この場合の利点は、磁束が主として半径方向のエア
ギャップを介して案内されることである。さらに、本発
明による複動プランジャ形磁石では、短い可動子構成形
状、つまり直径に比べて短い長さを実現することができ
る。これによって、不変の高さの力レベルにおいて可動
子質量を減少させることができる。さらに、本発明によ
る複動プランジャ形磁石の構成形状は特に移動距離測定
システムの範囲において散乱磁束の低減を可能にする。
可動子管に設けられた検出器管の固定個所が、内側に位
置する電磁コイルの磁束を案内するケーシング壁と同じ
半径方向平面に位置していると、本発明による複動プラ
ンジャ形磁石の軸方向における特に短い構成形状が得ら
れる。前記ケーシング壁はケーシング内で圧力管をも支
持している。測定コイルの周壁に対して付加的に前記測
定コイルと、磁束を案内するケーシング壁との間に付加
的な遮蔽板が配置されていることにより、短い構造と相
まった移動距離測定システムの正確な作業形式が助成さ
れる。さらに、コンパクトな構造を得るためには、位置
調整可能に配置された測定コイルが皿ばねを介して圧力
管に支持されていると有利である。
ャ形磁石は、従来のものに比べて次のような利点を持っ
ている。すなわち、本発明による複動プランジャ形磁石
は、特別な特性、たとえば高い動力性や僅かな制御電流
や対称的な力特性を維持したまま、廉価でかつ軸方向に
おいて特にコンパクトな構成形状を可能にする。圧力管
の使用に基づき、シールや移動距離測定システムの組込
みに関する問題は比較的容易に克服され得る。さらに、
圧力管では比較的単純な磁極形状が使用され得る。この
場合、可動子と磁極リングとの種々の重なりと相まっ
て、力−移動距離特性線の好都合な経過が達成可能とな
る。この場合の利点は、磁束が主として半径方向のエア
ギャップを介して案内されることである。さらに、本発
明による複動プランジャ形磁石では、短い可動子構成形
状、つまり直径に比べて短い長さを実現することができ
る。これによって、不変の高さの力レベルにおいて可動
子質量を減少させることができる。さらに、本発明によ
る複動プランジャ形磁石の構成形状は特に移動距離測定
システムの範囲において散乱磁束の低減を可能にする。
可動子管に設けられた検出器管の固定個所が、内側に位
置する電磁コイルの磁束を案内するケーシング壁と同じ
半径方向平面に位置していると、本発明による複動プラ
ンジャ形磁石の軸方向における特に短い構成形状が得ら
れる。前記ケーシング壁はケーシング内で圧力管をも支
持している。測定コイルの周壁に対して付加的に前記測
定コイルと、磁束を案内するケーシング壁との間に付加
的な遮蔽板が配置されていることにより、短い構造と相
まった移動距離測定システムの正確な作業形式が助成さ
れる。さらに、コンパクトな構造を得るためには、位置
調整可能に配置された測定コイルが皿ばねを介して圧力
管に支持されていると有利である。
【０００７】請求項２以下に記載の手段により、請求項
１に記載の複動プランジャ形磁石の有利な改良が可能に
なる。これらの有利な手段は特に単純でコンパクトな構
造を助成し、さらに複動プランジャ形磁石の簡単な組付
けをも促進する。
１に記載の複動プランジャ形磁石の有利な改良が可能に
なる。これらの有利な手段は特に単純でコンパクトな構
造を助成し、さらに複動プランジャ形磁石の簡単な組付
けをも促進する。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。
説明する。
【０００９】図１には、電気機械式の複動プランジャ形
磁石１０の縦断面図が示されている。この複式プランジ
ャ形磁石は主として複動式の比例磁石１１と移動距離測
定システム１２とから成っている。この比例磁石と移動
距離測定システムは導磁性材料から成る共通のケーシン
グ１３内に配置されている。ケーシング１３は弁側の第
１の端面１４を有しており、この端面には、公知の形式
で比例弁（図示しない）が取り付けられ得る。
磁石１０の縦断面図が示されている。この複式プランジ
ャ形磁石は主として複動式の比例磁石１１と移動距離測
定システム１２とから成っている。この比例磁石と移動
距離測定システムは導磁性材料から成る共通のケーシン
グ１３内に配置されている。ケーシング１３は弁側の第
１の端面１４を有しており、この端面には、公知の形式
で比例弁（図示しない）が取り付けられ得る。
【００１０】ケーシング１３では、弁側の端面１４から
出発して長手方向において、弁とは反対の側に位置する
第２の端面１６にまで、一貫して延びる中空孔１５が延
びている。この中空孔１５は数回段付けされていて、弁
側の端面１４に向かって開いた、比較的大きな直径を有
する第１の区分１７を形成している。この第１の区分は
特に比例磁石１１の２つの電磁コイル１８；１９を収容
している。第１の区分に続いて、中空孔１５には比較的
小さな直径を有する第２の区分２０が設けられており、
この第２の区分には、複動プランジャ形磁石１０の圧力
管２１が案内されて、支承されている。中空孔１５の第
２の区分２０は比較的大きな直径を有する第３の区分２
２に移行しており、この第３の区分は第２の端面１６に
向かって開いている。
出発して長手方向において、弁とは反対の側に位置する
第２の端面１６にまで、一貫して延びる中空孔１５が延
びている。この中空孔１５は数回段付けされていて、弁
側の端面１４に向かって開いた、比較的大きな直径を有
する第１の区分１７を形成している。この第１の区分は
特に比例磁石１１の２つの電磁コイル１８；１９を収容
している。第１の区分に続いて、中空孔１５には比較的
小さな直径を有する第２の区分２０が設けられており、
この第２の区分には、複動プランジャ形磁石１０の圧力
管２１が案内されて、支承されている。中空孔１５の第
２の区分２０は比較的大きな直径を有する第３の区分２
２に移行しており、この第３の区分は第２の端面１６に
向かって開いている。
【００１１】段付けされた中空孔１５に導入された圧力
管２１は複数の個別部分から成っている。これらの個別
部分は、圧力管２１がその加工後に一体の構成部材を生
ぜしめるように嵌め合わされて、互いにろう接され、引
き続き加工されている。一体の圧力管２１は主として、
複数の部分から成る可動子管２３と、この可動子管に固
く結合された、小さな直径を有する単一部分から成る検
出器管２４とから成っている。検出器管２４に比べて大
きな直径を有する可動子管２３では、外側に位置する圧
力管部分２５と、内側に位置する圧力管区分２６との間
にスリーブ形の２つの中間部分２７，２８が配置されて
いる。これらの中間部分の間には、中空円筒状の中心部
分２９が位置している。両中間部分２７，２８は非導磁
性材料から成っているのに対して、圧力管部分２５と圧
力管区分２６と中心部分２９とは導磁性材料から製造さ
れている。したがって、圧力管部分２５はその中空円筒
状の範囲で磁極片３１として作動することができ、圧力
管区分２６は対応する磁極片３２を形成している。これ
らの磁極片はそれぞれ可動子管２３に配置された可動子
３３と協働する。圧力管部分２５は外方に突出した環状
フランジ３４を有しており、この環状フランジで圧力管
２１は中空孔１５の第１の区分１７に案内されている。
それに対して圧力管区分２６はその外周面で中空孔１５
の第２の区分２０に案内されている。中間部分２７，２
８と中心部分２９とは半径方向に延びる平らな端面を備
えた単純な中空円筒状の形状を有しており、複雑な環状
ジオメトリは不要になっている。
管２１は複数の個別部分から成っている。これらの個別
部分は、圧力管２１がその加工後に一体の構成部材を生
ぜしめるように嵌め合わされて、互いにろう接され、引
き続き加工されている。一体の圧力管２１は主として、
複数の部分から成る可動子管２３と、この可動子管に固
く結合された、小さな直径を有する単一部分から成る検
出器管２４とから成っている。検出器管２４に比べて大
きな直径を有する可動子管２３では、外側に位置する圧
力管部分２５と、内側に位置する圧力管区分２６との間
にスリーブ形の２つの中間部分２７，２８が配置されて
いる。これらの中間部分の間には、中空円筒状の中心部
分２９が位置している。両中間部分２７，２８は非導磁
性材料から成っているのに対して、圧力管部分２５と圧
力管区分２６と中心部分２９とは導磁性材料から製造さ
れている。したがって、圧力管部分２５はその中空円筒
状の範囲で磁極片３１として作動することができ、圧力
管区分２６は対応する磁極片３２を形成している。これ
らの磁極片はそれぞれ可動子管２３に配置された可動子
３３と協働する。圧力管部分２５は外方に突出した環状
フランジ３４を有しており、この環状フランジで圧力管
２１は中空孔１５の第１の区分１７に案内されている。
それに対して圧力管区分２６はその外周面で中空孔１５
の第２の区分２０に案内されている。中間部分２７，２
８と中心部分２９とは半径方向に延びる平らな端面を備
えた単純な中空円筒状の形状を有しており、複雑な環状
ジオメトリは不要になっている。
【００１２】圧力管２１の外周面では、中空孔１５の第
１の区分１７と可動子管２３との間に位置する環状の室
に、両電磁コイル１８，１９が配置されている。電磁コ
イル１８，１９は互いに等しく構成されていて、互いに
同心的に位置しており、かつ相前後して可動子管２３に
配置されており、この場合、前記両電磁コイルは、磁束
を案内する材料から成る磁極板３５によって互いに隔離
されている。この磁極片は半径方向においてケーシング
１３の内壁と中心部分２９の外径との間に延びている。
互いに等しい電磁コイル１８，１９は軸方向において特
に短い構成長さを有しているので、両電磁コイルの軸方
向長さの合計は同電磁コイル１８，１９の外径にほぼ相
当している。
１の区分１７と可動子管２３との間に位置する環状の室
に、両電磁コイル１８，１９が配置されている。電磁コ
イル１８，１９は互いに等しく構成されていて、互いに
同心的に位置しており、かつ相前後して可動子管２３に
配置されており、この場合、前記両電磁コイルは、磁束
を案内する材料から成る磁極板３５によって互いに隔離
されている。この磁極片は半径方向においてケーシング
１３の内壁と中心部分２９の外径との間に延びている。
互いに等しい電磁コイル１８，１９は軸方向において特
に短い構成長さを有しているので、両電磁コイルの軸方
向長さの合計は同電磁コイル１８，１９の外径にほぼ相
当している。
【００１３】可動子３３はプランジャ３６によって２個
所で支承されている。プランジャ３６の、圧力管部分２
５を通って外方に突出した部分は、磁石コア３８に第１
の支承個所３７を形成している。この磁石コアは第１の
端面１４から圧力管部分２５に挿入されている。反対の
側に位置する前記プランジャ３６の端部３９は第２の支
承個所４１に案内されており、この第２の支承個所は圧
力管区分２６に形成されている。第２の支承個所４１に
直接に隣接して、圧力管区分２６には固定個所４２が設
けられている。この固定個所では、カップ形の検出器管
２４がその開いた端部で、つまり肉厚にされた外側つば
を有する端部で、可動子管２３に密に固定されている。
非導磁性材料から成る検出器管２４は固定個所４２に一
般に硬ろう接されている。このようにして、固定個所４
２は中空孔１５の第２の区分２０と同じ半径方向平面に
位置しており、したがって磁極片３２として働く圧力管
区分２６の範囲にも位置している。内側に位置する電磁
コイル１９の磁束によって通流される、中空孔１５の第
２の区分２０に対応するケーシング壁４３は、比較的薄
く形成されている。こうして、中空孔１５の第３の区分
２２に配置された移動距離測定システム１２は内側に位
置する電磁コイル１９の比較的近くに取り付けられ得る
ので、軸方向において特に短い構造が得られる。
所で支承されている。プランジャ３６の、圧力管部分２
５を通って外方に突出した部分は、磁石コア３８に第１
の支承個所３７を形成している。この磁石コアは第１の
端面１４から圧力管部分２５に挿入されている。反対の
側に位置する前記プランジャ３６の端部３９は第２の支
承個所４１に案内されており、この第２の支承個所は圧
力管区分２６に形成されている。第２の支承個所４１に
直接に隣接して、圧力管区分２６には固定個所４２が設
けられている。この固定個所では、カップ形の検出器管
２４がその開いた端部で、つまり肉厚にされた外側つば
を有する端部で、可動子管２３に密に固定されている。
非導磁性材料から成る検出器管２４は固定個所４２に一
般に硬ろう接されている。このようにして、固定個所４
２は中空孔１５の第２の区分２０と同じ半径方向平面に
位置しており、したがって磁極片３２として働く圧力管
区分２６の範囲にも位置している。内側に位置する電磁
コイル１９の磁束によって通流される、中空孔１５の第
２の区分２０に対応するケーシング壁４３は、比較的薄
く形成されている。こうして、中空孔１５の第３の区分
２２に配置された移動距離測定システム１２は内側に位
置する電磁コイル１９の比較的近くに取り付けられ得る
ので、軸方向において特に短い構造が得られる。
【００１４】移動距離測定システム１２は測定コイル４
４を支持するコイル枠体４５を有しており、このコイル
枠体は軸方向摺動可能に検出器管２４に配置されてい
る。コイル枠体４５は全ての側を鉄金属性の周壁４６に
よって取り囲まれている。この周壁からは、上方に向か
って開口を通じて、対応する接続ケーブルが導出される
だけである（図示しない）。周壁４６は可動子管２３に
面した側において、非導磁性のスペーサ板４７と、灼熱
された軟磁性材料から成る遮蔽板４８と、皿ばね４９と
を介して可動子管２３に支持されているので、コイル枠
体４５は周壁４６と共に、セルフロック式のナット５１
によって軸方向において位置調整可能となる。相対回動
を防止するためには、周壁４６の外側に回動防止体５２
が配置されている。遮蔽板４８の外径はできるだけ大き
く設定されて、第３の区分２２の直径を充分に利用して
いる。こうして、遮蔽板４８の外径は周壁４６の直径よ
りも著しく大きく形成され、また電磁コイルの内径より
も大きく形成される。中空孔１５の第３の区分２２は閉
鎖キャップ５３によって外部に対して閉鎖されている。
４を支持するコイル枠体４５を有しており、このコイル
枠体は軸方向摺動可能に検出器管２４に配置されてい
る。コイル枠体４５は全ての側を鉄金属性の周壁４６に
よって取り囲まれている。この周壁からは、上方に向か
って開口を通じて、対応する接続ケーブルが導出される
だけである（図示しない）。周壁４６は可動子管２３に
面した側において、非導磁性のスペーサ板４７と、灼熱
された軟磁性材料から成る遮蔽板４８と、皿ばね４９と
を介して可動子管２３に支持されているので、コイル枠
体４５は周壁４６と共に、セルフロック式のナット５１
によって軸方向において位置調整可能となる。相対回動
を防止するためには、周壁４６の外側に回動防止体５２
が配置されている。遮蔽板４８の外径はできるだけ大き
く設定されて、第３の区分２２の直径を充分に利用して
いる。こうして、遮蔽板４８の外径は周壁４６の直径よ
りも著しく大きく形成され、また電磁コイルの内径より
も大きく形成される。中空孔１５の第３の区分２２は閉
鎖キャップ５３によって外部に対して閉鎖されている。
【００１５】検出器管２４の内部には、移動距離測定シ
ステム１２の一部としてフェライトコア５４が配置され
ている。このフェライトコアは圧縮ばね５５によってコ
ア支持体５６に摩擦接続的に固定されている。コア支持
体５６はプランジャ３６の端部３９に固定されており、
この場合、コア支持体の軸方向位置固定は、かしめ締結
部５７によって容易に実施可能である。かしめ締結部５
７は固定個所４２と第２の支承個所４１との間の範囲に
位置していると有利である。
ステム１２の一部としてフェライトコア５４が配置され
ている。このフェライトコアは圧縮ばね５５によってコ
ア支持体５６に摩擦接続的に固定されている。コア支持
体５６はプランジャ３６の端部３９に固定されており、
この場合、コア支持体の軸方向位置固定は、かしめ締結
部５７によって容易に実施可能である。かしめ締結部５
７は固定個所４２と第２の支承個所４１との間の範囲に
位置していると有利である。
【００１６】磁石コア３８に配置された貫通孔５８と、
可動子３３に配置された長手方向孔５９と、圧力管区分
２６に延びる盲孔６１とにより、複動プランジャ形磁石
１０が弁に取り付けられた状態において、圧力媒体は圧
力管２１の内部で検出器管２４の内室にまで流入して、
個々の室の間の圧力補償が行なわれるようになる。長手
方向孔５９は、磁気回路に生じる渦電流を減少させるた
めに、半径方向においてできるだけ外方に設置されてい
る。
可動子３３に配置された長手方向孔５９と、圧力管区分
２６に延びる盲孔６１とにより、複動プランジャ形磁石
１０が弁に取り付けられた状態において、圧力媒体は圧
力管２１の内部で検出器管２４の内室にまで流入して、
個々の室の間の圧力補償が行なわれるようになる。長手
方向孔５９は、磁気回路に生じる渦電流を減少させるた
めに、半径方向においてできるだけ外方に設置されてい
る。
【００１７】複動プランジャ形磁石１０の可動子３３
は、この可動子の直径に比べて軸方向長さが短い構造を
有しており、これによって、不変の高さの力レベルにお
いて可動子質量を低減させることができる。この場合
に、ジオメトリ的な重なりによって、つまり可動子端面
を対応する中間部分２７；２８から越えて突出させて、
この場合に磁極片３１；３２の範囲に半径方向に延びる
作業エアギャップ６２；６３を形成するような重なりに
よって、磁力特性線に影響を与えることができる。
は、この可動子の直径に比べて軸方向長さが短い構造を
有しており、これによって、不変の高さの力レベルにお
いて可動子質量を低減させることができる。この場合
に、ジオメトリ的な重なりによって、つまり可動子端面
を対応する中間部分２７；２８から越えて突出させて、
この場合に磁極片３１；３２の範囲に半径方向に延びる
作業エアギャップ６２；６３を形成するような重なりに
よって、磁力特性線に影響を与えることができる。
【００１８】複動プランジャ形磁石１０の作用形式は原
則的に公知の複動プランジャ形磁石の機能に相当してい
るので、これに関しては簡単にしか説明しない。複動プ
ランジャ形磁石１０では、可動子３３が、両電磁コイル
１８，１９によって互いに分離された２つの磁気回路を
負荷される。これらの磁気回路はそれぞれ作業エアギャ
ップ６２；６３に所定の力を形成する。これら両力は互
いに逆方向に向けられているので、複動プランジャ形磁
石１０は単動式の比例磁石とは異なり吸引／押圧力を形
成することができる。両電磁コイル１８，１９は可動子
３３の停止位置においてそれぞれ前電流を供給され、こ
の前電流は最大電流の約半分である。この場合に互いに
逆方向で可動子３３に作用する力はこの可動子を停止位
置に保持する。一方または両方の電磁コイル１８，１９
における通電を変化させることによって、可動子３３に
おける力平衡が妨げられ、この可動子は一方の方向また
は他方の方向において合成力を形成することができる。
このような前磁化によって、複動プランジャ形磁石１０
の動力性は改善される。なぜならば、提供される力が完
全に動力性に変換され得るからである。さらに、電気式
の制御によって提供される最大電流は２つの電磁コイル
１８，１９に基づき、同じ最大力差において、汎用の比
例磁石の場合の約半分で済むので、複動プランジャ形磁
石１０は小さな制御電流で充分となる。力特性の対称的
な形成に基づき、移動距離測定システム１２を用いた位
置制御の設定は著しく簡単になる。
則的に公知の複動プランジャ形磁石の機能に相当してい
るので、これに関しては簡単にしか説明しない。複動プ
ランジャ形磁石１０では、可動子３３が、両電磁コイル
１８，１９によって互いに分離された２つの磁気回路を
負荷される。これらの磁気回路はそれぞれ作業エアギャ
ップ６２；６３に所定の力を形成する。これら両力は互
いに逆方向に向けられているので、複動プランジャ形磁
石１０は単動式の比例磁石とは異なり吸引／押圧力を形
成することができる。両電磁コイル１８，１９は可動子
３３の停止位置においてそれぞれ前電流を供給され、こ
の前電流は最大電流の約半分である。この場合に互いに
逆方向で可動子３３に作用する力はこの可動子を停止位
置に保持する。一方または両方の電磁コイル１８，１９
における通電を変化させることによって、可動子３３に
おける力平衡が妨げられ、この可動子は一方の方向また
は他方の方向において合成力を形成することができる。
このような前磁化によって、複動プランジャ形磁石１０
の動力性は改善される。なぜならば、提供される力が完
全に動力性に変換され得るからである。さらに、電気式
の制御によって提供される最大電流は２つの電磁コイル
１８，１９に基づき、同じ最大力差において、汎用の比
例磁石の場合の約半分で済むので、複動プランジャ形磁
石１０は小さな制御電流で充分となる。力特性の対称的
な形成に基づき、移動距離測定システム１２を用いた位
置制御の設定は著しく簡単になる。
【００１９】内側に位置する電磁コイル１９の磁束は作
動時にケーシング壁４３を通って流れて、圧力管区分２
６で固定個所４２の傍らを通って磁極片３２に流れる。
ケーシング壁４３に対する測定コイル４４の比較的近い
軸方向位置にもかかわらず、周壁４６と付加的な遮蔽板
４８とはケーシング１３から測定コイル４４への不都合
な散乱磁束を阻止するので、移動距離測定システム１２
は複動プランジャ形磁石１０のコンパクトな構造にもか
かわらず、正確にかつ申し分なく作動することができ
る。
動時にケーシング壁４３を通って流れて、圧力管区分２
６で固定個所４２の傍らを通って磁極片３２に流れる。
ケーシング壁４３に対する測定コイル４４の比較的近い
軸方向位置にもかかわらず、周壁４６と付加的な遮蔽板
４８とはケーシング１３から測定コイル４４への不都合
な散乱磁束を阻止するので、移動距離測定システム１２
は複動プランジャ形磁石１０のコンパクトな構造にもか
かわらず、正確にかつ申し分なく作動することができ
る。
【００２０】当然ながら、図示の実施例においては、本
発明の思想から逸脱することなく変化形が可能である。
すなわち、変圧器構造のための３つの測定コイルを備え
た図示の移動距離測定システムの代わりに、２つのチョ
ークコイルを備えたコイル枠体を使用することもでき
る。また、コンパクトな構造の利点を失うことなく、圧
力管区分２６に設けられた固定個所４２を可動子３３に
向かってずらすことも可能である。さらに、構造長さを
一層減少させるためにかしめ締結部５７を第２の支承個
所４１の他方の側にずらすことも可能であり、この場
合、前記かしめ締結部を可動子３３の内部に配置するこ
ともできる。また、図示の検出器管２４の代わりに、こ
の検出器管の開いた端部に半径方向のフランジを設け、
これによって前記検出器管を圧力管区分２６の半径方向
端面に固定することも考えられる。この場合、軸方向の
構造スペースはほとんど失われない。複動プランジャ形
磁石１０の図示の構造は特に有利であるが、しかし必要
に応じて遮蔽部材の１つ、特に遮蔽板４８を不要にする
こともできる。
発明の思想から逸脱することなく変化形が可能である。
すなわち、変圧器構造のための３つの測定コイルを備え
た図示の移動距離測定システムの代わりに、２つのチョ
ークコイルを備えたコイル枠体を使用することもでき
る。また、コンパクトな構造の利点を失うことなく、圧
力管区分２６に設けられた固定個所４２を可動子３３に
向かってずらすことも可能である。さらに、構造長さを
一層減少させるためにかしめ締結部５７を第２の支承個
所４１の他方の側にずらすことも可能であり、この場
合、前記かしめ締結部を可動子３３の内部に配置するこ
ともできる。また、図示の検出器管２４の代わりに、こ
の検出器管の開いた端部に半径方向のフランジを設け、
これによって前記検出器管を圧力管区分２６の半径方向
端面に固定することも考えられる。この場合、軸方向の
構造スペースはほとんど失われない。複動プランジャ形
磁石１０の図示の構造は特に有利であるが、しかし必要
に応じて遮蔽部材の１つ、特に遮蔽板４８を不要にする
こともできる。
【図１】本発明による複動プランジャ形磁石の縦断面図
である。
である。
１０ 複動プランジャ形磁石、 １１ 比例磁石、 １
２ 移動距離測定システム、 １３ ケーシング、 １
４ 端面、 １５ 中空孔、 １６ 端面、１７ 区
分、 １８，１９ 電磁コイル、 ２０ 区分、 ２１
圧力管、 ２２ 区分、 ２３ 可動子管、 ２４
検出器管、 ２５ 圧力管部分、 ２６圧力管区分、
２７，２８ 中間部分、 ２９ 中心部分、 ３１，３
２ 磁極片、 ３３ 可動子、 ３４ 環状フランジ、
３５ 磁極板、 ３６ プランジャ、 ３７ 支承個
所、 ３８ 磁石コア、 ３９ 端部、 ４１ 支承個
所、 ４２ 固定個所、 ４３ ケーシング壁、 ４４
測定コイル、 ４５コイル枠体、 ４６ 周壁、 ４
７ スペーサ板、 ４８ 遮蔽板、 ４９ 皿ばね、
５１ ナット、 ５２ 回動防止体、 ５３ 閉鎖キャ
ップ、 ５４フェライトコア、 ５５ 圧縮ばね、 ５
６ コア支持体、 ５７ かしめ締結部、 ５８ 貫通
孔、 ５９ 長手方向孔、 ６１ 盲孔、 ６２，６３
作業エアギャップ
２ 移動距離測定システム、 １３ ケーシング、 １
４ 端面、 １５ 中空孔、 １６ 端面、１７ 区
分、 １８，１９ 電磁コイル、 ２０ 区分、 ２１
圧力管、 ２２ 区分、 ２３ 可動子管、 ２４
検出器管、 ２５ 圧力管部分、 ２６圧力管区分、
２７，２８ 中間部分、 ２９ 中心部分、 ３１，３
２ 磁極片、 ３３ 可動子、 ３４ 環状フランジ、
３５ 磁極板、 ３６ プランジャ、 ３７ 支承個
所、 ３８ 磁石コア、 ３９ 端部、 ４１ 支承個
所、 ４２ 固定個所、 ４３ ケーシング壁、 ４４
測定コイル、 ４５コイル枠体、 ４６ 周壁、 ４
７ スペーサ板、 ４８ 遮蔽板、 ４９ 皿ばね、
５１ ナット、 ５２ 回動防止体、 ５３ 閉鎖キャ
ップ、 ５４フェライトコア、 ５５ 圧縮ばね、 ５
６ コア支持体、 ５７ かしめ締結部、 ５８ 貫通
孔、 ５９ 長手方向孔、 ６１ 盲孔、 ６２，６３
作業エアギャップ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ベルトホルト プフール
ドイツ連邦共和国 マルクグレーニンゲ
ン グラーフ−ハルトマン−シュトラー
セ 59−１
(72)発明者 ヘルマン ザンツェンバッハー
ドイツ連邦共和国 シュヴィーバーディ
ンゲン リヒアルト ヴァーグナー シ
ュトラーセ ３
(72)発明者 ローラント シェンプ
ドイツ連邦共和国 ファイヒンゲン エ
ンツ ザルツエッカーシュトラーセ 28
(72)発明者 フランク ジーモン
ドイツ連邦共和国 フライベルク ネッ
カー キルヒシュトラーセ ７
(72)発明者 ヨアヒム ツムブレーゲル
ドイツ連邦共和国 ヌスドルフ ファイ
ヒンガー シュトラーセ 16
(72)発明者 フリートヘルム ツェーナー
ドイツ連邦共和国 ルートヴィヒスブル
ク ファイヒンガー シュトラーセ 35
(56)参考文献 特開 昭60−66401（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−241587（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−163782（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01F 7/16
Claims (14)
- 【請求項１】 電気機械式の複動プランジャ形磁石であ
って、互いに同心的に位置する２つの電磁コイルが設け
られていて、該電磁コイルがケーシング内で管状体に沿
って相並んで配置されていて、磁束を案内する磁極板に
よって互いに隔離されており、前記管状体がその内部に
可動子を収容しており、該可動子が、対応するプランジ
ャで前記可動子の両側でケーシング固定の磁極片に支承
されていて、長手方向運動可能に案内されており、該磁
極片が前記可動子と共に対応する作業エアギャップを形
成している形式のものにおいて、前記管状体がほぼスリ
ーブ形の圧力管（２１）として形成されており、該圧力
管が、両電磁コイル（１８，１９）を支持する可動子管
（２３）と、該可動子管内に密にかつ不動に配置された
検出器管（２４）とから成っており、該検出器管の開い
た端部が固定個所（４２）で前記可動子管（２３）と一
体に結合されており、前記検出器管の突出した自由端部
に、可動子（３３）の行程を測定するための移動距離測
定システム（１２）が配置されており、前記固定個所
（４２）が軸方向で、内側に位置する電磁コイル（１
９）の磁束によって貫通される前記可動子管（２３）の
範囲に位置していることを特徴とする、電気機械式の複
動プランジャ形磁石。 - 【請求項２】 前記可動子管(２３)が、磁極片（３１，
３２）として働く、外側に位置する２つの区分を有して
おり、該区分が、圧力管部分（２５）ならびに前記固定
個所(４２)を収容する圧力管区分(２６)として構成され
ており、前記圧力管部分と前記圧力管区分との間に２つ
の非磁性的な中間部分（２７，２８）が位置しており、
該中間部分が、磁束を案内する中心部分（２９）によっ
て互いに隔離されており、前記固定個所（４２）が、磁
束によって貫流される前記圧力管区分（２６）に位置し
ている、請求項１記載の複動プランジャ形磁石。 - 【請求項３】 内側に位置する電磁コイル（１９）の磁
束を案内するケーシング壁（４３）がケーシング（１
３）内で前記可動子管（２３）を支持している半径方向
の平面に、前記固定個所（４２）がほぼ位置している、
請求項１または２記載の複動プランジャ形磁石。 - 【請求項４】 前記両中間部分（２７，２８）と前記中
心部分（２９）とが、それぞれ平らな端面を備えた中空
円筒体として構成されている、請求項１から３までのい
ずれか１項記載の複動プランジャ形磁石。 - 【請求項５】 可動子（３３）が、前記圧力管部分（２
５）と前記圧力管区分（２６）とに設けられた磁極片
（３１，３２）と共に、作業エアギャップ（６２，６
３）を形成しており、該作業エアギャップ内で磁束がほ
ぼ半径方向で案内されるようになっている、請求項１か
ら４までのいずれか１項記載の複動プランジャ形磁石。 - 【請求項６】 可動子（３３）の軸方向長さが、電磁コ
イル（１８，１９）１つの長さにほぼ相当しており、両
電磁コイル（１８，１９）が互いに等しい大きさを有し
ている、請求項４または５記載の複動プランジャ形磁
石。 - 【請求項７】 前記検出器管（２４）に外側で配置され
た前記移動距離測定システム（１２）の測定コイル（４
４）が、磁気遮蔽性の周壁（４６）によって取り囲まれ
ている、請求項１から６までのいずれか１項記載の複動
プランジャ形磁石。 - 【請求項８】 前記周壁（４６）と、内側に位置する電
磁コイル（１９）の磁束によって貫流される構成部分、
つまりケーシング壁（４３）および前記圧力管区分（２
６）との間に、付加的な遮蔽体（４８）が配置されてい
る、請求項７記載の複動プランジャ形磁石。 - 【請求項９】 前記遮蔽体が軟磁性材料から成る遮蔽板
（４８）として形成されており、該遮蔽板の外径が、前
記周壁（４６）の外径よりも大きく、さらに前記電磁コ
イル（１９）の内径よりも大きく形成されている、請求
項８記載の複動プランジャ形磁石。 - 【請求項１０】 前記測定コイル（４４）が前記周壁
（４６）および前記遮蔽体（４８）と共に軸方向で位置
調整可能に前記検出器管（２４）に配置されていて、皿
ばね（４９）を介して前記圧力管（２１）に支持されて
いる、請求項７から９までのいずれか１項記載の複動プ
ランジャ形磁石。 - 【請求項１１】 可動子（３３）のプランジャ（３６）
に、前記検出器管（２４）に突入した非磁性材料から成
るコア支持体（５６）が固定されており、該コア支持体
に、移動距離測定システム（１２）のフェライトコア
（５４）がスライド式に案内されていて、ばね（５５）
によって終端位置に保持されている、請求項１から１０
までのいずれか１項記載の複動プランジャ形磁石。 - 【請求項１２】 前記固定個所（４２）と前記可動子
（３３）との間で前記圧力管区分（２６）に、前記プラ
ンジャ（３６）のための支承個所（４１）が配置されて
おり、前記コア支持体（５６）が、前記固定個所（４
２）と前記支承個所（４１）との間の範囲で前記プラン
ジャ（３６）と形状接続的に結合されている、請求項１
１記載の複動プランジャ形磁石。 - 【請求項１３】 両電磁コイル（１８，１９）の軸方向
長さが合計して両電磁コイルの外径にほぼ相当してい
る、請求項１から１２までのいずれか１項記載の複動プ
ランジャ形磁石。 - 【請求項１４】 ケーシング（１３）がスリーブ状の圧
力管（２１）を、複数の段部を備えた一貫して延びる中
空孔（１５）に収容しており、該中空孔の、小さな直径
を有する区分（２０）が、大きな直径を有する２つの区
分（１７，２２）を互いに分離しており、前記圧力管
（２１）に設けられた環状フランジ（３４）が、両電磁
コイル（１８，１９）を収容する方の、大きな直径を有
する前記区分（１７）に支承されていて、前記圧力管の
可動子管（２３）が、小さな直径を有する前記区分（２
０）に支承されており、大きな直径を有する他方の区分
（２２）に、前記周壁（４６）と前記遮蔽板（４８）と
を備えた前記測定コイル（４４）が配置されている、請
求項１から１３までのいずれか１項記載の複動プランジ
ャ形磁石。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4208367A DE4208367A1 (de) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Elektromechanischer doppelhubmagnet |
| DE4208367.2 | 1992-03-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613229A JPH0613229A (ja) | 1994-01-21 |
| JP3423343B2 true JP3423343B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=6454179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05330393A Expired - Lifetime JP3423343B2 (ja) | 1992-03-16 | 1993-03-15 | 電気機械式の複動プランジャ形磁石 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0564794B1 (ja) |
| JP (1) | JP3423343B2 (ja) |
| DE (2) | DE4208367A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19524755A1 (de) * | 1995-07-07 | 1997-01-09 | Horst Bendrich | Einrichtung zur Hubüberwachung von Schaltmagneten |
| DE19624801A1 (de) * | 1996-06-21 | 1998-01-02 | Wabco Gmbh | Induktiver Wegsensor |
| DE19630779B4 (de) * | 1996-07-31 | 2005-02-17 | Kendrion Binder Magnete Gmbh | Hubmagnet |
| DE19705598A1 (de) * | 1997-02-14 | 1998-08-20 | Bosch Gmbh Robert | Elektromechanischer Doppelhubmagnet |
| DE19724076B4 (de) * | 1997-06-07 | 2005-05-04 | Robert Bosch Gmbh | Elektromagnetische Stelleinrichtung |
| DE19801529C2 (de) * | 1998-01-16 | 2001-02-08 | Hans Ulrich Bus | Elektromagnetischer Antrieb |
| DE19918993A1 (de) * | 1999-03-23 | 2000-09-28 | Daimler Chrysler Ag | Vorrichtung mit einem elektromagnetischen Aktuator |
| DE10003989C2 (de) * | 2000-01-29 | 2003-11-06 | Hydac Electronic Gmbh | Wegaufnehmersystem zum Ermitteln der Position eines Ventilkolbens |
| EP1390959B1 (de) | 2001-05-17 | 2011-12-14 | Bosch Rexroth AG | Magnetanordnung |
| DE10320729A1 (de) | 2003-05-08 | 2004-11-18 | Bosch Rexroth Ag | Hubmagnetanordnung |
| DE10328220B4 (de) * | 2003-06-24 | 2008-11-13 | Sauer-Danfoss Aps | Positionssensor für ein hydraulisches Ventil |
| DE102004017089B4 (de) * | 2004-04-07 | 2006-02-23 | Hydac Electronic Gmbh | Betätigungsvorrichtung, insbesondere Proportional-Doppelhubmagnet |
| DE102008008761A1 (de) * | 2008-02-12 | 2009-08-13 | Robert Bosch Gmbh | Betätigungsmagnet |
| DE102009041159B4 (de) | 2009-09-14 | 2022-12-08 | Magnet-Schultz Gmbh & Co. Kg | Wegsensoreinheit und Anordnung mit der Wegsensoreinheit |
| CN204704456U (zh) * | 2014-11-24 | 2015-10-14 | 现代摩比斯株式会社 | 降噪型电磁阀 |
| DE102015003672A1 (de) * | 2015-03-20 | 2016-09-22 | Hydac Electronic Gmbh | Betätigungsvorrichtung |
| DE102015213206A1 (de) | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ermitteln einer Position eines beweglichen Ankers eines elektromagnetischen Aktors |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3235777A (en) * | 1963-08-23 | 1966-02-15 | Rocker Solenoid Company | Solenoid mechanism having two position latching means |
| US3870931A (en) * | 1974-02-04 | 1975-03-11 | Sun Chemical Corp | Solenoid servomechanism |
| US3970981A (en) * | 1975-05-08 | 1976-07-20 | Ledex, Inc. | Electric solenoid structure |
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| DE2930995C3 (de) * | 1979-07-31 | 1982-02-04 | Binder Magnete GmbH, 7730 Villingen-Schwenningen | Elektromagnetischer Hubmagnet mit Hublagenerkennung |
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