[发明专利]长比例行程执行电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种比例螺线管，其充当用于执行伺服阀等的精确控制的驱动源，尤其涉及一种长比例行程执行电动机(force motor)，其被构造成延长比例行程，在该比例行程中，可执行控制以根据施加到线圈的电流准确地将电枢移动到所需位置并使电枢抵抗负载变化保持在所需位置。

背景技术

比例螺线管的行程包括比例行程部分和非比例行程部分。在比例行程部分中，螺线管可产生大致与施加到线圈的电流成比例的磁力，且电枢的位置可通过磁力控制。在非比例行程部分中，不可执行这种控制。通常，仅使用比例行程部分。

传统比例螺线管通常具有大约2或3mm的上述比例行程长度、且具有大的体积。从而，比例螺线管具有比例范围(上述比例行程)的10倍以上的长度，使得制造成本增加。

专利文献1示出了用于延长行程的比例范围的传统方法的示例。

图11是公开于专利文献1中的比例螺线管的说明图。

图11(a)是剖视图，示出了除缠绕在筒管上的线圈、和形成磁路径的轭铁以外的比例螺线管的基本部分。

静止磁芯101在其朝向电枢102侧的端部处具有环状凸出部103。环状凸出部103具有向着中心轴线延伸的截头锥形表面103a、和形成在环状凸出部103中的中心凹部108。

电枢102在其朝向静止磁芯101侧的端部处具有环状凸出部104，环状凸出部104被接收在凹部108中。环状凸出部104具有锥形凹部104b，该锥形凹部104b具有从中心轴线向外延伸的锥形表面104a。

如图11(b)所示，静止磁芯101的具有向内延伸的截头锥形表面103a的环状凸出部103、和电枢102的具有向外延伸的锥形表面104a的环状凸出部104以相互交叠的方式移动的这种锥形部分具有包括线性段的力-行程特性曲线。

在图11(b)中，线B和线C之间的特性曲线111是大致恒定的力-行程特性曲线，线C与线E之间的特性曲线112示出了超行程。当需要超过特性曲线111的另外行程间隔时，使用超行程。线A和线B之间的虚线特性曲线110通常是不良的力升高特性曲线。

为了消除力升高特性曲线110，厚度等于线A和线B之间的长度的非磁性黄铜垫片105作为止挡件设置在线B和线A之间的一部分行程处。具体地讲，垫片105被固定到推杆106，使得设置在静止磁芯101的凹部108的表面与电枢102的凸出部104的端面之间。

专利文献1：日本特开平S61-287108。

在专利文献1所描述的示例中，大致恒定的磁力-行程特性曲线111具有大约3.3mm的长度，这不是非常长的行程。大致恒定的磁力-行程特性曲线111在图中表现为直线。然而，图仅仅示出了粗略的特性曲线，且恒定的磁力-行程特性曲线的获得并没有得到本领域普通技术人员的认可。使用了其中静止磁芯101的具有向内延伸的截头锥形表面103a的环状凸出部103、和电枢102的具有向外延伸的锥形表面104a的环状凸出部104以相互交叠的方式移动的锥形部分的技术可以被理解为用于窄的行程范围的技术。而且，锥形凹部104b长，因此难以加工。

发明内容

本发明的目的是提供一种行程与总尺寸的比值高的长比例行程执行电动机。

本发明的另一目的是提供这样一种长比例行程执行电动机，与传统情况相比，该长比例行程执行电动机能够相对于其总尺寸提供较长的比例行程。

本发明的长比例行程执行电动机可特别地应用于需要4mm或更大的比例行程的应用场合。

为了实现上述目的，本发明在主要考虑对行程的比例范围有影响的因素例如引导部件的结构、电枢的结构和执行电动机的总结构的情况下采用以下方案。

(1)长比例行程执行电动机包括：磁回路，所述磁回路构造成使由非磁性材料制成的间隔件置于由磁性材料制成的引导部件与由磁性材料制成的套筒之间；以及由磁性材料制成的、且可移动地安装在所述磁回路的内部中的电枢。所述引导部件靠近于所述间隔件的端部截面轮廓的与所述电枢相反的一侧包括位于满足以下表达式1中的两个公式的曲线上的多个点。

[表达式1]

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