JP2015170734A - 電磁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気特性が良好で，しかも小型化を可能にした電磁装置を提供する。【解決手段】側板４ｃ，この側板４ｃの一端より直角に屈曲して延びる第１端板４ａ，及び側板４ｃの他端より直角に屈曲して延びる第２端板４ｂよりなり，縦断面がコ字状をなすヨーク４と，第１及び第２端板４ａ，４ｂ間に配置されるボビン６にコイル７を巻装してなるコイル組立体５と，第１端板４ａにかしめ固定される固定コア８と，第２端板４ｂを貫通して固定コア８に対向する可動コア９と，ヨーク４及びコイル組立体５を被覆する合成樹脂製の被覆層１１と，この被覆層１１に一体に連設されるカプラ１３とを備える電磁装置において，ヨーク４は，１枚の磁性鋼板よりなるプレス成形品であって，側板４ｃがボビン６と同心の円弧状をなすと共に，第１及び第２端板４ａ，４ｂがボビン６と同軸の円板状をなすように形成される。【選択図】図２

Description

本発明は，側板，この側板の一端より直角に屈曲して延びる第１端板，及び前記側板の他端より直角に屈曲して延びる第２端板よりなり，縦断面がコ字状をなすヨークと，前記第１及び第２端板間に配置されるボビンにコイルを巻装してなるコイル組立体と，前記第１端板にかしめ固定されて前記ボビンの中空部に配置される固定コアと，前記第２端板を貫通して前記ボビンの中空部で前記固定コアに軸方向で対向するように配置される可動コアと，この可動コアを前記固定コアから離間する方向に付勢する戻しばねと，前記ヨーク及びコイル組立体を被覆する合成樹脂製の被覆層と，この被覆層に一体に連設されて前記コイルに連なる給電端子を保持するカプラとを備え，前記コイルへの通電時，前記可動コアが前記固定コアに吸引される電磁装置の改良に関する。

かゝる電磁装置は，特許文献１に開示されるように，既に知られている。

特開２０１２−２１５６２号公報

従来のかゝる電磁装置においては，ヨークを，１枚の磁性鋼板の両端を直角に折り曲げて縦断面コ字状に形成していたので，ヨークの側板は平板状になっている。このため，側板は，幅方向中心部から外側に向かってコイルから離れることにより，コイルへの通電時，ヨークに生じる磁束密度がヨークの中央部と外側部とで不均一になり，磁気特性に多少とも悪影響を及ぼす。またコイルから大きく離れた側板の両外側部が，電磁装置の外径を略決定するので，電磁装置が大型化する傾向となり，その小型化を困難にしている。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，磁気特性が良好で，しかも小型化を可能にした前記電磁装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，側板，この側板の一端より直角に屈曲して延びる第１端板，及び前記側板の他端より直角に屈曲して延びる第２端板よりなり，縦断面がコ字状をなすヨークと，前記第１及び第２端板間に配置されるボビンにコイルを巻装してなるコイル組立体と，前記第１端板にかしめ固定されて前記ボビンの中空部に配置される固定コアと，前記第２端板を貫通して前記ボビンの中空部で前記固定コアに軸方向で対向するように配置される可動コアと，この可動コアを前記固定コアから離間する方向に付勢する戻しばねと，前記ヨーク及びコイル組立体を被覆する合成樹脂製の被覆層と，この被覆層に一体に連設されて前記コイルに連なる給電端子を保持するカプラとを備え，前記コイルへの通電時，前記可動コアが前記固定コアに吸引される電磁装置において，前記ヨークは，１枚の磁性鋼板よりなるプレス成形品であって，前記側板が前記ボビンと同心の円弧状をなすと共に，前記第１及び第２端板が前記ボビンと同軸の円板状をなすように形成されることを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，円弧状の前記側板の周方向中央部に，その軸方向に延びる長孔を設けたことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記側板と，前記第１及び第２端板との各間に切欠きを設けたことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１〜第３の特徴の何れかに加えて，前記可動コアが貫通するように前記第２端板に穿設された透孔に，第２端板の板厚よりも軸方向長さが長く形成されて前記可動コアを囲繞する補助ヨークを圧入固定し，前記可動コアの前記ボビンから突出する部分を収容して可動コアの脱落を防ぐ非磁性のセットカラーの内端に，前記ボビンと前記補助ヨークの内端部との間で保持される支持フランジを設ける一方，前記補助ヨークの外端には，補助ヨークが前記支持フランジをボビンに押圧することを回避すべく，前記第２端板の外端面に当接して補助ヨークの前記透孔への圧入深さを規制するストッパフランジを設けたことを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，ヨークの側板が，ボビンと同心の円弧状をなしているので，側板の各部は，コイルまでの距離が一定となる。したがって，ヨークにおいて，磁束が第１端板，側板及び第２端板を流れる際，側板の各部における磁束密度が一様となることから，ヨークの固定コア及び可動コアに対する磁気特性が改善し，固定コアの可動コアに対する吸引力を増加させ，可動コアの吸引応答性の向上を図ることができる。

また第１及び第２端板は，ボビンと同軸の円板状をなしているので，側板が円弧状をなすことゝ相まって，ヨークの周囲には側板の外径よりも大きな突起部が存在せず，したがってヨーク及びコイル組立体の周囲を被覆する被覆層の各部の肉厚に大きな差が生じることがなく，これにより電磁装置の小型化，特に小径化を図ることができる。

本発明の第２の特徴によれば，ヨークのプレス成形時，側板のスプリングバックを緩和し，側板に所望の円弧形状を精度よく付与することができる。また長孔は，被覆層の樹脂が充填されることになるから，アンカ効果を発揮して被覆層とヨークとの結合を強化する役割をも果たすことができる。

本発明の第３の特徴によれば，ヨークのプレス成形時，第１及び第２端板に発生する皺を吸収して，平坦な第１及び第２端板を得ることができる。

本発明の第４の特徴によれば，ヨークの第２端板の透孔に，第２端板の板厚よりも軸方向長さが長く形成されて可動コアを囲繞する補助ヨークを圧入固定するので，第２端板から可動コアへ向かう磁束は，補助ヨークの軸方向及び周方向に分散され，これより可動コアがヨーク側に引き寄せられるサイドフォースが減少し，可動コアの吸引応答性の更なる向上を図ることができる。

また可動コアの前記ボビンから突出する部分を収容して可動コアの脱落を防ぐ非磁性のセットカラーの内端に，ボビンと補助ヨークの内端部との間で保持される支持フランジを設ける一方，補助ヨークの外端には，補助ヨークが前記支持フランジをボビンに押圧することを回避すべく，第２端板の外端面に当接して補助ヨークの透孔への圧入深さを規制するストッパフランジを設けたので，補助ヨークを透孔に圧入した際，その圧入荷重が補助ヨークから，支持フランジを介してボビンに伝達することを回避でき，合成樹脂製のボビンの破損を防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る電磁装置の平面図。 図１の２−２線拡大断面図。 電磁装置のヨークの斜視図及び断面図。 電磁装置の被覆層の射出成形時におけるヨークの支持要領説明図。

本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず図１及び図２において，油路１を有する制御基体Ｂに，その油路１を開閉する電磁装置Ｓの一対のブラケット２がボルト３により締結される。

電磁装置Ｓは，側板４ｃ，この側板４ｃの一端より直角に屈曲して延びる第１端板４ａ，及び前記側板４ｃの他端より直角に屈曲して延びる第２端板４ｂよりなり，縦断面がコ字状をなすヨーク４と，第１及び第２端板４ａ，４ｂ間に配置されるボビン６にコイル７を巻装してなるコイル組立体５と，第１端板４ａにかしめ固定されてボビン６の中空部６ａに配置される固定コア８と，第２端板４ｂを貫通してボビン６の中空部６ａで固定コア８に軸方向で対向するように配置される可動コア９と，この可動コア９を固定コア８から離間する方向に付勢する戻しばね１０と，ヨーク４及びコイル組立体５を被覆する合成樹脂製の被覆層１１と，この被覆層１１に一体に連設されてコイル７に連なる給電端子１２を保持するカプラ１３と，同じく被覆層１１に一体に連設される一対の前記ブラケット２を備える。前記戻しばね１０はコイルばねよりなっていて，その大部分は，固定コア８の中心部に設けられる凹部１４に収容される。

前記可動コア９は，その内端面より突出した短軸９ａを一体に有しており，この短軸９ａによって戻しばね１０の可動端が位置決めされる。また短軸９ａには，可動コア９の内端面，即ち固定コア８との対向面を覆う非磁性のワッシャ１５が嵌装され，そして戻しばね１０により保持される。

可動コア９の先端には円錐状の弁体１７が一体に連設される。一方，制御基体Ｂの油路１には，弁体１７と協働して油路１を開閉する弁座部材１８が介装される。

可動コア９が貫通するように第２端板４ｂに穿設された透孔１９には，第２端板４ｂの板厚よりも軸方向長さが長く形成されて可動コア９を囲繞する補助ヨーク２０が圧入固定される。また可動コア９のボビン６から突出する部分を，可動コア９の脱落を防ぐ非磁性のセットカラー２１が収容する。このセットカラー２１の内端には，ボビン６と上記補助ヨーク２０の内端部との間で保持される支持フランジ２１ａが設けられると共に，セットカラー２１の外端には，可動コア９の脱落を阻止する内向き鍔２１ｂが設けられ，こうしてセットカラー２１及び可動コア９はセットされる。上記内向き鍔２１ｂは，弁体１７の弁座部材１８への着座を阻害しないように配置される。

一方，補助ヨーク２０の外端には，第２端板４ｂの外端面に当接して補助ヨーク２０の前記透孔１９への圧入深さを規制するストッパフランジ２０ａが設けられ，これによって補助ヨーク２０が前記支持フランジ２１ａをボビン６に押圧することを回避する。したがって，補助ヨーク２０を前記透孔１９に圧入した際，その圧入荷重が補助ヨーク２０から支持フランジ２１ａを介してボビン６に伝達することを回避して，合成樹脂製のボビン６の破損を防ぐことができる。

また第１端板４ａの外面には，被覆層１１の射出成形時に使用する位置決め突起２３が形成される。即ち，図４に示すように，被覆層１１の射出成形時には，成形金型２４の上面の複数の支持突起２５上に第１端板４ａを載置するのであるが，１個の支持突起２５には位置決め孔２６が設けられており，この位置決め孔２６に上記位置決め突起２３を嵌合することにより，ヨーク４のセット位置を決めると共に，溶融樹脂の流れによるヨーク４の移動を防ぐようになっている。被覆層１１の成形後，被覆層１１にできた支持突起２５の跡の凹部３３はポッティング剤３４により埋められる。尚，前記複数の支持突起２５のうち，位置決め孔２６を持たない支持突起２５は，位置決め孔２６を持つ支持突起２５よりも小径に形成することができ，そうすると，被覆層１１にできる凹部３３も小径となり，それを埋めるポッティング剤３４の使用量を少なくすることができる。

図１及び図２より明らかなように，コイル７の外周面から被覆層１１の外周面までの被覆層１１の肉厚は，ヨーク４の側板４ｃが存在しない部分では，側板４ｃが存在する部分よりも薄く設定され，その薄く設定された箇所において，軸方向をボビン６と平行にした前記カプラ１３が被覆層１１に一体に連設される。その際，カプラ１３と，被覆層１１の肉厚が薄い部分との間には，カプラ１３の外周に嵌合接続される雌カプラ（図示せず）を受容し得る最小限の間隙２７が設けられる。こうすることにより，電磁装置Ｓの中心からカプラ１３までの距離を極力狭めて，電磁装置Ｓの小型化を図ることができる。

図３に明示するように，前記ヨーク４は，１枚の磁性鋼板よりなるプレス成形品，具体的には深絞り成形品であって，側板４ｃがボビン６と同心の円弧状をなすと共に，第１及び第２端板４ａ，４ｂがボビン６と同軸の円板状をなすように形成されている。また円弧状の側板４ｃの周方向中央部には，この側板４ｃの軸方向に延びる長孔３０が穿設される。この長孔３０によれば，ヨーク４のプレス成形時，側板４ｃのスプリングバックを緩和し，側板４ｃに所望の円弧形状を精度よく付与することができる。また長孔３０には，被覆層１１の樹脂が充填されることになるから，アンカ効果を発揮して被覆層１１とヨーク４との結合を強化する機能をも有する。さらに側板４ｃと，前記第１及び第２端板４ａ，４ｂとの各間には切欠き３１が設けられる。この切欠き３１によれば，ヨーク４のプレス成形時，第１及び第２端板４ａ，４ｂに発生する皺を吸収して，平坦な第１及び第２端板４ａ，４ｂを得ることができる。

次に，この実施形態の作用について説明する。

コイル７の非通電時には，戻しばね１０の付勢力により可動コア９が固定コア８から離間して弁体１７を弁座部材１８に着座させ，油路１を閉じている。コイル７に通電すると，それによって発生する磁束ｆが，固定コア８，ヨーク４，補助ヨーク２０，可動コア９及び固定コア８へと順次流れ，固定コア８及び可動コア９間に発生する磁力により，可動コア９が戻しばね１０の付勢力に抗して固定コア８に吸引され，そして非磁性のワッシャ１５を介して吸着され，弁体１７が開弁，即ち弁座部材１８から離座することにより，油路１が開放される。

その際，ヨーク４では，磁束ｆが第１端板４ａ，側板４ｃ及び第２端板４ｂを流れるのであるが，側板４ｃが，ボビン６と同心の円弧状をなしているので，側板４ｃの各部は，コイル７までの距離が一定となり，これにより側板４ｃの各部における磁束密度が一様となることから，ヨーク４の両コア８，９に対する磁気特性が改善し，固定コア８の可動コア９に対する吸引力を増加させ，可動コア９の吸引応答性，延いては弁体１７の開弁応答性の向上を図ることができる。

また第２端板４ｂの透孔１９には，第２端板４ｂの板厚よりも軸方向長さが長く形成されて可動コア９を囲繞する補助ヨーク２０が圧入固定されるので，第２端板４ｂから可動コア９へ向かう磁束ｆは，補助ヨーク２０の軸方向及び周方向に分散し，これより可動コア９がヨーク４側に引き寄せられるサイドフォースが減少し，可動コア９の吸引応答性の更なる向上を図ることができる。尚，補助ヨーク２０は，ヨーク４よりも硬質であることが望ましい。補助ヨーク２０が硬質であると，これをヨーク４の透孔１９に圧入したとき，透孔１９の粗い内周面が補助ヨーク２０の外周面により調整されて両者４，２０が良好に密着し，両者４，２０間の磁気抵抗を減少させることができる。

また第１及び第２端板４ａ，４ｂは，ボビン６と同軸の円板状をなしているので，側板４ｃが円弧状をなすことゝ相まって，ヨーク４の周囲には側板４ｃの外径よりも大きな突起部が存在せず，したがってヨーク及びコイル組立体５の周囲を被覆する被覆層１１の各部の肉厚に大きな差が生じることがなく，これにより電磁装置Ｓの小型化，特に小径化を図ることができる。

またヨーク４の周囲には側板４ｃの外径よりも大きな突起部が存在しないことから，その周囲の被覆層１１からブラケット２を延出する場合でも，ブラケット２の延出位置の自由度が増し，しかもブラケット２を特に大きく延出させずに済む。

コイル７への通電を絶つと，可動コア９は，戻しばね１０の反発力により固定コア８から離間して，弁体１７を閉弁状態に戻す。その際，可動コア９の，固定コア８との対向面に設けた非磁性のワッシャ１５が両コア８，９間の残留磁気を解消して，可動コア９の戻り応答性の向上を図ることができる。しかも上記ワッシャ１５は，戻しばね１０を利用して可動コア９に保持されるので，その保持構造が簡単である。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，電磁装置Ｓは，弁以外の作動部材の駆動にも使用することができる。

Ｓ・・・・電磁装置
４・・・・ヨーク
４ａ・・・第１端板
４ｂ・・・第２端板
４ｃ・・・側板
５・・・・コイル組立体
６・・・・ボビン
６ａ・・・中空部
７・・・・コイル
８・・・・固定コア
９・・・・可動コア
１０・・・戻しばね
１１・・・被覆層
１２・・・給電端子
１３・・・カプラ
１９・・・透孔
２０・・・補助ヨーク
２０ａ・・ストッパフランジ
２１・・・セットカラー
２１ａ・・支持フランジ
３０・・・長孔
３１・・・切欠き

Claims (4)

1. 側板（４ｃ），この側板（４ｃ）の一端より直角に屈曲して延びる第１端板（４ａ），及び前記側板（４ｃ）の他端より直角に屈曲して延びる第２端板（４ｂ）よりなり，縦断面がコ字状をなすヨーク（４）と，前記第１及び第２端板（４ａ，４ｂ）間に配置されるボビン（６）にコイル（７）を巻装してなるコイル組立体（５）と，前記第１端板（４ａ）にかしめ固定されて前記ボビン（６）の中空部（６ａ）に配置される固定コア（８）と，前記第２端板（４ｂ）を貫通して前記ボビン（６）の中空部（６ａ）で前記固定コア（８）に軸方向で対向するように配置される可動コア（９）と，この可動コア（９）を前記固定コア（８）から離間する方向に付勢する戻しばね（１０）と，前記ヨーク（４）及びコイル組立体（５）を被覆する合成樹脂製の被覆層（１１）と，この被覆層（１１）に一体に連設されて前記コイル（７）に連なる給電端子（１２）を保持するカプラ（１３）とを備え，前記コイル（７）への通電時，前記可動コア（９）が前記固定コア（８）に吸引される電磁装置において，
   前記ヨーク（４）は，１枚の磁性鋼板よりなるプレス成形品であって，前記側板（４ｃ）が前記ボビン（６）と同心の円弧状をなすと共に，前記第１及び第２端板（４ａ，４ｂ）が前記ボビン（６）と同軸の円板状をなすように形成されることを特徴とする，電磁装置。
2. 請求項１に記載の電磁装置において，
   円弧状の前記側板（４ｃ）の周方向中央部に，その軸方向に延びる長孔（３０）を設けたことを特徴とする電磁装置。
3. 請求項１又は２に記載の電磁装置において，
   前記側板（４ｃ）と，前記第１及び第２端板（４ａ，４ｂ）との各間に切欠き（３１）を設けたことを特徴とする電磁装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の電磁装置において，
   前記可動コア（９）が貫通するように前記第２端板（４ｂ）に穿設された透孔（１９）に，第２端板（４ｂ）の板厚よりも軸方向長さが長く形成されて前記可動コア（９）を囲繞する補助ヨーク（２０）を圧入固定し，前記可動コア（９）の前記ボビン（６）から突出する部分を収容して可動コア（９）の脱落を防ぐ非磁性のセットカラー（２１）の内端に，前記ボビン（６）と前記補助ヨーク（２０）の内端部との間で保持される支持フランジ（２１ａ）を設ける一方，前記補助ヨーク（２０）の外端には，補助ヨーク（２０）が前記支持フランジ（２１ａ）をボビン（６）に押圧することを回避すべく，前記第２端板（４ｂ）の外端面に当接して補助ヨーク（２０）の前記透孔（１９）への圧入深さを規制するストッパフランジ（２０ａ）を設けたことを特徴とする電磁装置。

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