JPS60241585A - 電磁式回転バルブ装置 - Google Patents
電磁式回転バルブ装置Info
- Publication number
- JPS60241585A JPS60241585A JP9483584A JP9483584A JPS60241585A JP S60241585 A JPS60241585 A JP S60241585A JP 9483584 A JP9483584 A JP 9483584A JP 9483584 A JP9483584 A JP 9483584A JP S60241585 A JPS60241585 A JP S60241585A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- valve
- rotary valve
- magnet
- center
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/14—Pivoting armatures
- H01F7/145—Rotary electromagnets with variable gap
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の対象〕
本発明は、電磁式回転バルブ装置に関するもので、より
詳しくは電磁力を受けて回転運動する回転バルブにより
流体の流量を比例制御する電磁式回転バルブ装置に関す
るものである。
詳しくは電磁力を受けて回転運動する回転バルブにより
流体の流量を比例制御する電磁式回転バルブ装置に関す
るものである。
上記電磁式回転バルブ装置は、印加電流値に対して人出
力ボート間の流体の連通流量を比較的精度の高い比例関
係をもって制御することができるので、この発明は、自
動車エンジンの排気ガス浄化システム等、小流量から大
流量の全制御領域に於いて、極めて高精度の比例関係を
確保することが要求されるバルブ装置に利用される。
力ボート間の流体の連通流量を比較的精度の高い比例関
係をもって制御することができるので、この発明は、自
動車エンジンの排気ガス浄化システム等、小流量から大
流量の全制御領域に於いて、極めて高精度の比例関係を
確保することが要求されるバルブ装置に利用される。
従来、この種の回転バルブ装置は例えば特開昭５６−１
１３８７４号公報に開示の如く、電磁力を発生するモー
タ部と、流体の流量を制御するバルブ部とが一体構造、
つまり１つのハウジング内にモータ部とバルブ部との両
部が収納配設される構成のものであった。その為、コイ
ルから発生する約１８０℃前後の高熱の影響をバルブ部
が直接受けるので、コイル保持部材の材質が耐熱仕様の
樹脂材か金属材料を使用する必要がある。また、モータ
部に於いては、バルブロータと同心上のマグネット上に
平行磁界を発生する必要性から、コイル部の配置に自由
度がなく、コイルの巻効率が悪化すること、更には形状
が複雑で製造コストの上昇を招いている。
１３８７４号公報に開示の如く、電磁力を発生するモー
タ部と、流体の流量を制御するバルブ部とが一体構造、
つまり１つのハウジング内にモータ部とバルブ部との両
部が収納配設される構成のものであった。その為、コイ
ルから発生する約１８０℃前後の高熱の影響をバルブ部
が直接受けるので、コイル保持部材の材質が耐熱仕様の
樹脂材か金属材料を使用する必要がある。また、モータ
部に於いては、バルブロータと同心上のマグネット上に
平行磁界を発生する必要性から、コイル部の配置に自由
度がなく、コイルの巻効率が悪化すること、更には形状
が複雑で製造コストの上昇を招いている。
そこで、上記した従来の回転バルブ装置の有する問題点
に鑑みて、コイルから発生する高熱の影響がバルブ部へ
及ぶのを阻止することを目的として、本出願人の先願に
係る特願昭５８−１５０４１号に開示されるバルブ装置
が提案されている。
に鑑みて、コイルから発生する高熱の影響がバルブ部へ
及ぶのを阻止することを目的として、本出願人の先願に
係る特願昭５８−１５０４１号に開示されるバルブ装置
が提案されている。
このバルブ装置は、ボビン、コイルで構成されるソレノ
イドと、該ソレノイドのセンタに配置されるセンタコア
と、該センタコアと一端部で結合され他端部にマグネッ
ト配置用穴を有するマグネットヨークと、該マグネット
ヨークおよび前記インナコアと結合されるＬ字状ヨーク
と、該両ヨークにより固定され一対の入出力ポートを有
するバルブハウジングと、該バルブハウジングのセンタ
に圧入固定され入出力ボートと対応した位置に各々開口
部を有するバルブシリンダと、該バルブシリンダに回転
自在に配置される回転バルブと、該回転バルブの一端部
に固定され前記マグネット配置用穴に位置するマグネッ
トとを有する構成である〔従来技術の問題点及びその技
術的分析〕上記特願昭５８−１５０４１号に開示のバル
ブ装置に於いては、回転バルブはスプリングにより常時
回転付勢されており、該スプリングは、その一端部が回
転バルブの溝に嵌合されその他端部がバネホルダの突起
に嵌合される円筒状のトーションバネであった。その為
、バルブの回動に伴い、バネのバルブとの嵌合部が溝方
向に移動するように力を受けて、バネホルダの内径部に
バネの外径部が接触する。一方、バネの先端が移動しな
いように回転バルブにカシメで固定される場合には、バ
ネのカシメ部がセンタからずれると、設計バネ定数と異
なる値で作用する。また、円筒状のトーションバネでは
バネの伸縮に伴い線間接触があり、いずれの場合も回転
バルブの作動ヒステリシスの原因となっており、入力電
流値に応答して精度よく確実に流体の流量制御を行うこ
とができなかった。
イドと、該ソレノイドのセンタに配置されるセンタコア
と、該センタコアと一端部で結合され他端部にマグネッ
ト配置用穴を有するマグネットヨークと、該マグネット
ヨークおよび前記インナコアと結合されるＬ字状ヨーク
と、該両ヨークにより固定され一対の入出力ポートを有
するバルブハウジングと、該バルブハウジングのセンタ
に圧入固定され入出力ボートと対応した位置に各々開口
部を有するバルブシリンダと、該バルブシリンダに回転
自在に配置される回転バルブと、該回転バルブの一端部
に固定され前記マグネット配置用穴に位置するマグネッ
トとを有する構成である〔従来技術の問題点及びその技
術的分析〕上記特願昭５８−１５０４１号に開示のバル
ブ装置に於いては、回転バルブはスプリングにより常時
回転付勢されており、該スプリングは、その一端部が回
転バルブの溝に嵌合されその他端部がバネホルダの突起
に嵌合される円筒状のトーションバネであった。その為
、バルブの回動に伴い、バネのバルブとの嵌合部が溝方
向に移動するように力を受けて、バネホルダの内径部に
バネの外径部が接触する。一方、バネの先端が移動しな
いように回転バルブにカシメで固定される場合には、バ
ネのカシメ部がセンタからずれると、設計バネ定数と異
なる値で作用する。また、円筒状のトーションバネでは
バネの伸縮に伴い線間接触があり、いずれの場合も回転
バルブの作動ヒステリシスの原因となっており、入力電
流値に応答して精度よく確実に流体の流量制御を行うこ
とができなかった。
そこで、本発明は回転バルブのヒステリシスを小さくす
ることを、その技術的課題とするものである。
ることを、その技術的課題とするものである。
上記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
円筒状のトーションバネの代わりにコニカル状のトーシ
ョンバネを採用するもので、即ち、回転バルブに形成さ
れるすり割り溝にコニカル状トーションバネの小径端部
を収納すると共に、バネホルダの外周溝にバネの大径端
部を収納し、更にバネホルダに形成される凹部に嵌合す
る突起をアジャスタに形成して、該アジャスタとバネホ
ルダとが一体に回転し軸方向に移動可能とすると共に、
バルブシリンダにトーションバネの小径端部先端のスト
ッパを形成する、ことである。
円筒状のトーションバネの代わりにコニカル状のトーシ
ョンバネを採用するもので、即ち、回転バルブに形成さ
れるすり割り溝にコニカル状トーションバネの小径端部
を収納すると共に、バネホルダの外周溝にバネの大径端
部を収納し、更にバネホルダに形成される凹部に嵌合す
る突起をアジャスタに形成して、該アジャスタとバネホ
ルダとが一体に回転し軸方向に移動可能とすると共に、
バルブシリンダにトーションバネの小径端部先端のスト
ッパを形成する、ことである。
バルブシリンダにトーションバネの小径端部先端のスト
ッパが形成されているので、バルブの回転に伴いバネの
小径端部は溝方向に移動するのが防止され、バネの外周
部がバネホルダに接触するのが防止され、またバネの伸
縮時に線間接触を阻止することができる。従って、トー
ションバネ外周部のバネホルダとの接触、およびバネの
線間接触を夫々防止するものであり、回転バルブの作動
ヒステリシスを小さくすることが可能となる。
ッパが形成されているので、バルブの回転に伴いバネの
小径端部は溝方向に移動するのが防止され、バネの外周
部がバネホルダに接触するのが防止され、またバネの伸
縮時に線間接触を阻止することができる。従って、トー
ションバネ外周部のバネホルダとの接触、およびバネの
線間接触を夫々防止するものであり、回転バルブの作動
ヒステリシスを小さくすることが可能となる。
円筒状トーションバネを線間非接触とすると、該バネの
取付スペースが大となるが、コニカル状トーションバネ
を採用することにより、取付スペースが大とはならず、
バネの取付スペースの面に於いて有利である。また、コ
ニカル状のバネであるので、バルブ回転時のネジレ時も
バネのセンタリングが安定する。更に、バネの大径端部
をバネホルダの外周溝に挿着するので、バネの取付に工
具類を必要とせず手作業で容易に実施でき、バネの組付
作業性が大幅に向上する。
取付スペースが大となるが、コニカル状トーションバネ
を採用することにより、取付スペースが大とはならず、
バネの取付スペースの面に於いて有利である。また、コ
ニカル状のバネであるので、バルブ回転時のネジレ時も
バネのセンタリングが安定する。更に、バネの大径端部
をバネホルダの外周溝に挿着するので、バネの取付に工
具類を必要とせず手作業で容易に実施でき、バネの組付
作業性が大幅に向上する。
以下、本発明の技術的手段を具体化した一実施例につい
て、添付図面に従って詳細に説明する。
て、添付図面に従って詳細に説明する。
第１図に示される電磁式回転バルブ装置１０に於いて、
非磁性体から成るボビン１１と該ボビン１１に巻かれた
コイル１２によりソレノイド１３が構成され、該ソレノ
イド１３のセンタに磁性体から成るセンタコア１４が配
設される。センタコア１４の一端１４ａにマグネットヨ
ーク１５の他端部にはマグ配置用穴１５ａが形成される
。マグネットヨーク１５とセンタコア１４の他端１４ｂ
とにＬ字状ヨーク１６が結合され、該り字状ヨーク１６
．マグネットヨーク１５．センタコア１４５ ソレノイ
ド１３により磁気回路が形成される。
非磁性体から成るボビン１１と該ボビン１１に巻かれた
コイル１２によりソレノイド１３が構成され、該ソレノ
イド１３のセンタに磁性体から成るセンタコア１４が配
設される。センタコア１４の一端１４ａにマグネットヨ
ーク１５の他端部にはマグ配置用穴１５ａが形成される
。マグネットヨーク１５とセンタコア１４の他端１４ｂ
とにＬ字状ヨーク１６が結合され、該り字状ヨーク１６
．マグネットヨーク１５．センタコア１４５ ソレノイ
ド１３により磁気回路が形成される。
第２図に示される１対の入力ボート１７と出力ボート１
８を有するバルブハウジング１９は、前記両ヨーク１５
．１６により固定される。該バルブハウジング１９のセ
ンタに圧入されカシメにて固定される樹脂性バルブシリ
ンダ２０は、前記入出力ボート１７．１８と対応した位
置に各開口部２１．２２を有する。バルブシリンダ２０
に回転自在に配置される回転バルブ２３は、中央部に楕
円状の貫通穴２４を有し、一端部にはスラストストッパ
２５及びマグネット取付用フランジ２６を、他端部には
バネ収納用すり割り溝２７を夫々有する。回転バルブ２
３の図示方法端には、つまり前記ストッパ２５とフラン
ジ２６との間にはドーナツ状マグネット２８が径方向に
着磁され、同時に前記マグネットヨーク１５のマグネッ
ト配置用穴１５ａにマグネット２８は位置する。マグネ
ットヨーク１５に固定される非磁性体キャップ２９は、
その図示右方開口端部がバルブシリンダ１９によりガイ
ドされ、マグネット配置用穴１５ａのセンタリングと外
部シールを兼ねるものである。
８を有するバルブハウジング１９は、前記両ヨーク１５
．１６により固定される。該バルブハウジング１９のセ
ンタに圧入されカシメにて固定される樹脂性バルブシリ
ンダ２０は、前記入出力ボート１７．１８と対応した位
置に各開口部２１．２２を有する。バルブシリンダ２０
に回転自在に配置される回転バルブ２３は、中央部に楕
円状の貫通穴２４を有し、一端部にはスラストストッパ
２５及びマグネット取付用フランジ２６を、他端部には
バネ収納用すり割り溝２７を夫々有する。回転バルブ２
３の図示方法端には、つまり前記ストッパ２５とフラン
ジ２６との間にはドーナツ状マグネット２８が径方向に
着磁され、同時に前記マグネットヨーク１５のマグネッ
ト配置用穴１５ａにマグネット２８は位置する。マグネ
ットヨーク１５に固定される非磁性体キャップ２９は、
その図示右方開口端部がバルブシリンダ１９によりガイ
ドされ、マグネット配置用穴１５ａのセンタリングと外
部シールを兼ねるものである。
回転バルブ２３を回転付勢するトーションバネ２９は、
両端部に座巻きに相当する無効部を有したコニカル状の
コイルバネである。即ち、バネ２９の小径端２９ａが前
記バルブ２３のすり割り溝２７に収納され、その直線の
座巻き部２９ｂもバルブ２３上に配置され、その先端は
バルブシリンダ２０に形成されるストッパ２０ａに係止
される。一方バネ２９の大径端２９Ｃはその先端に大径
座巻き部２９ｄを有する。該大径座巻き部２９ｄ樹脂製
バネホルダ３０に形成される外周溝３０ａに収容され、
該ホルダ３０に形成される回転用凹部３０ｂ（第６図に
示される）に、樹脂製アジャスタ３１の突起部３１ａ
（第８図に示される）に嵌合され、従ってアジャスタ３
１とホルダ３０は一体に回転し軸方向に変移可能となり
、バネ２９の取付荷重が所定範囲内で任意に設定できる
。アジャスタ３１の外周溝３１ｂにはＯ−リング３２が
挿着され、平面部にはドライバ溝３１Ｃが形成される。
両端部に座巻きに相当する無効部を有したコニカル状の
コイルバネである。即ち、バネ２９の小径端２９ａが前
記バルブ２３のすり割り溝２７に収納され、その直線の
座巻き部２９ｂもバルブ２３上に配置され、その先端は
バルブシリンダ２０に形成されるストッパ２０ａに係止
される。一方バネ２９の大径端２９Ｃはその先端に大径
座巻き部２９ｄを有する。該大径座巻き部２９ｄ樹脂製
バネホルダ３０に形成される外周溝３０ａに収容され、
該ホルダ３０に形成される回転用凹部３０ｂ（第６図に
示される）に、樹脂製アジャスタ３１の突起部３１ａ
（第８図に示される）に嵌合され、従ってアジャスタ３
１とホルダ３０は一体に回転し軸方向に変移可能となり
、バネ２９の取付荷重が所定範囲内で任意に設定できる
。アジャスタ３１の外周溝３１ｂにはＯ−リング３２が
挿着され、平面部にはドライバ溝３１Ｃが形成される。
さて、上記構成のバルブ装置について、次にその作用に
ついて説明する。
ついて説明する。
ソレノイド１３のコイル１２に電気信号が送られ電気の
供給を受けると、該コイル１２とセンタコア１４とマグ
ネットヨーク１５と１、字状ヨーク１６とにより磁気回
路が形成され、この磁気回路中に位置するマグネット２
日に回動力が加わる。
供給を受けると、該コイル１２とセンタコア１４とマグ
ネットヨーク１５と１、字状ヨーク１６とにより磁気回
路が形成され、この磁気回路中に位置するマグネット２
日に回動力が加わる。
マグネット２８の回転と共に回転バルブ２３がバネ２９
の付勢力に抗して回動する。第２図の位置に回転バルブ
２３が保持される場合には、貫通孔２４の両端はバルブ
シリンダ２０の開口部２１゜２２に夫々連通し、従って
入力ボート１７と出力ボート１８間が連通ずる。この時
、回転バルブ２３がバネ２９の付勢力に抗して回転する
回転力はコイル１２の受ける入力電流値に比例するので
、貫通孔２４と両開口部２１．２２との連通面積は入力
電流値に比例制御される。即ち、入力ボートｌ７と出力
ボート１８間の流体の連通流量は、コイル１２の印加電
流値に応じて比例制御される。
の付勢力に抗して回動する。第２図の位置に回転バルブ
２３が保持される場合には、貫通孔２４の両端はバルブ
シリンダ２０の開口部２１゜２２に夫々連通し、従って
入力ボート１７と出力ボート１８間が連通ずる。この時
、回転バルブ２３がバネ２９の付勢力に抗して回転する
回転力はコイル１２の受ける入力電流値に比例するので
、貫通孔２４と両開口部２１．２２との連通面積は入力
電流値に比例制御される。即ち、入力ボートｌ７と出力
ボート１８間の流体の連通流量は、コイル１２の印加電
流値に応じて比例制御される。
第１図は本発明に従った装置の一実施例を示す断面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図におけ
るコニカル状トーションバネの平面図、第４図は第３図
のＢ−Ｂ断面図、第５図は第１図におけるバネホルダの
平面図、第６図は第５図のＣ−Ｃ断面図、第７図は第１
図におけるアジャスタの平面図、第８図は第７図のＤ−
Ｄ断面図である。 １０・・・電磁式回転バルブ装置、１１・・・ボビン、
１２・・・コイル、１３・・・ソレノイド、１４・・・
センタコア、１５・・・マグネットヨーク、１５ａ・・
・マグネット配置用穴、１６・・・Ｌ字状ヨーク、１７
・・・入力ボート、１８・・・出力ポート、１９・・・
バルブハウジング、２０・・・バルブシリンダ、２０ａ
・・・ストッパ、２１．２２・・・開口部、２３・・・
回転バルブ、２４・・・貫通穴、２７・・・すり割り溝
、２８・・・マグネット、２９・・・コニカル状トーシ
ョンバネ、２９ａ・・・バネの小径端部、２９ｂ・・・
バネの座巻き部、２９ｃ・・・バネの大径端部、２９ｄ
・・・バネの大径座巻き部、３０・・・バネホルダ、３
０ａ・・・外周溝、３０ｂ・・・凹部、３１・・・アジ
ャスタ、３１ａ・・・突起部 特許出願人 １イシシ稍檀緯式書社 代表者中井令夫 第１ 図 ｔ＆２悶 第３図 第５図 第７崗 第４図 第６は１ 第８閃
第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図におけ
るコニカル状トーションバネの平面図、第４図は第３図
のＢ−Ｂ断面図、第５図は第１図におけるバネホルダの
平面図、第６図は第５図のＣ−Ｃ断面図、第７図は第１
図におけるアジャスタの平面図、第８図は第７図のＤ−
Ｄ断面図である。 １０・・・電磁式回転バルブ装置、１１・・・ボビン、
１２・・・コイル、１３・・・ソレノイド、１４・・・
センタコア、１５・・・マグネットヨーク、１５ａ・・
・マグネット配置用穴、１６・・・Ｌ字状ヨーク、１７
・・・入力ボート、１８・・・出力ポート、１９・・・
バルブハウジング、２０・・・バルブシリンダ、２０ａ
・・・ストッパ、２１．２２・・・開口部、２３・・・
回転バルブ、２４・・・貫通穴、２７・・・すり割り溝
、２８・・・マグネット、２９・・・コニカル状トーシ
ョンバネ、２９ａ・・・バネの小径端部、２９ｂ・・・
バネの座巻き部、２９ｃ・・・バネの大径端部、２９ｄ
・・・バネの大径座巻き部、３０・・・バネホルダ、３
０ａ・・・外周溝、３０ｂ・・・凹部、３１・・・アジ
ャスタ、３１ａ・・・突起部 特許出願人 １イシシ稍檀緯式書社 代表者中井令夫 第１ 図 ｔ＆２悶 第３図 第５図 第７崗 第４図 第６は１ 第８閃
Claims (1)
- ボビン、コイルで構成されるソレノイド、該ソレノイド
のセンタに配置されるセンタコア、該センタコアと一端
部で結合され他端部にマグネット配置用穴を有するマグ
ネットヨーク、該マグネットヨークおよび前記インナコ
アと結合されるＬ字状ヨーク、該両ヨークにより固定さ
れ一対の入出力ボートとを有するバルブハウジング、該
バルブバウシング・のセンタに圧入固定され該バルブハ
ウジングの入出力ボートと対応した位置に各々開口部を
有するバルブシリンダ、該バルブシリンダに回転自在に
配置され中央部に貫通穴を有する回転バルブ、及び該回
転バルブの一端部に固定され前記マグネット配置用穴に
位置するマグネットを備える電磁式回転バルブ装置に於
いて、前記回転パルの他端部に形成されるすり割り溝に
小径端部が収納され前記回転バルブを回転付勢するコニ
カル状のトーションバネと、該トーションバネの大径端
部を収納する外周溝を有するバネホルダと、該バネボル
ダに形成される凹部に嵌合する突起部を有し該バネホル
ダーと一体に回転し軸方向に移動可能なアジャスタとを
有し、前記バルブシリンダに前記トーションバネの小径
端部先端のストッパを形成した、電磁式回転バルブ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9483584A JPS60241585A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 電磁式回転バルブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9483584A JPS60241585A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 電磁式回転バルブ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60241585A true JPS60241585A (ja) | 1985-11-30 |
| JPH0559308B2 JPH0559308B2 (ja) | 1993-08-30 |
Family
ID=14121096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9483584A Granted JPS60241585A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 電磁式回転バルブ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60241585A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016205499A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | アイシン精機株式会社 | 流体制御弁 |
| JP2019165107A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 新電元メカトロニクス株式会社 | ソレノイド |
-
1984
- 1984-05-11 JP JP9483584A patent/JPS60241585A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016205499A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | アイシン精機株式会社 | 流体制御弁 |
| JP2019165107A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 新電元メカトロニクス株式会社 | ソレノイド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0559308B2 (ja) | 1993-08-30 |
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