JP2017220605A

JP2017220605A - ソレノイド装置

Info

Publication number: JP2017220605A
Application number: JP2016115156A
Authority: JP
Inventors: 充宇於崎; Mitsuru Uosaki; 悠介白羽; Yusuke Shiraha
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2036-06-09
Also published as: JP6717672B2

Abstract

【課題】電磁コイル１を巻回したボビン２内に径方向の隙間を存して挿入されるガイド筒４と、ガイド筒内に摺動自在に挿入される可動鉄心５と、ガイド筒内の軸方向一端寄りの部分に可動鉄心に対向するように配置される固定鉄心６と、ボビンとガイド筒との間の径方向隙間の軸方向一端寄りの部分に挿入されるカラー７とを備えるソレノイド装置であって、ボビンの内周面に径方向内方に突出する突起２４が周方向の間隔を存して複数設けられ、カラーがこれら突起と第１フレームとの間で軸方向に狭圧されるようにしたものにおいて、ボビンに対しカラーが偏心することを防止できるようにする。【解決手段】各突起２４の軸方向一端に、径方向内方に向けて軸方向他端側に傾斜した傾斜面２４ａが形成される。カラー７の軸方向他端がこの傾斜面２４ａに当接して、カラー７が芯決めされる。【選択図】図３

Description

本発明は、電磁弁等に用いられるソレノイド装置に関する。

従来、この種のソレノイド装置として、電磁コイルと、電磁コイルを外周に巻回した筒状のボビンと、ボビンの軸方向一端に対向する第１フレームと、ボビンの軸方向他端に対向する第２フレームと、ボビン内に径方向の隙間を存して挿入されるガイド筒と、ガイド筒内に摺動自在に挿入される可動鉄心と、ガイド筒内の軸方向一端寄りの部分に可動鉄心に対向するように配置される固定鉄心と、ボビンとガイド筒との間の径方向隙間の軸方向一端寄りの部分に挿入されるカラーとを備えるものは知られている。

ここで、カラーは、可動鉄心に対する磁気吸引力を高めるために設けられているが、ボビンに対しカラーが軸方向に変位すると、可動鉄心に対する磁気吸引力がばらついてしまう。そこで、従来、特許文献１により、ボビンの内周面に径方向内方に突出する突起を設け、カラーがこの突起と第１フレームとの間で軸方向に狭圧されるようにしたものが知られている。これによれば、ボビンに対しカラーが軸方向に変位することを防止できる。尚、特許文献１に記載のものでは、突起の軸方向一端が軸方向に直交する平面に形成されている。

ところで、カラーの外周面とボビンの内周面との間には、カラーの挿入クリアランス分の隙間が確保されており、この隙間分だけボビンに対しカラーが偏心することがある。そして、カラーの偏心で可動鉄心に対する磁気吸引力がばらついてしまう。

特開２０００−２０５４３２号公報

本発明は、以上の点に鑑み、ボビンに対しカラーが偏心することを防止できるようにしたソレノイド装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、電磁コイルと、電磁コイルを外周に巻回した筒状のボビンと、ボビンの軸方向一端に対向する第１フレームと、ボビンの軸方向他端に対向する第２フレームと、ボビン内に径方向の隙間を存して挿入されるガイド筒と、ガイド筒内に摺動自在に挿入される可動鉄心と、ガイド筒内の軸方向一端寄りの部分に可動鉄心に対向するように配置される固定鉄心と、ボビンとガイド筒との間の径方向隙間の軸方向一端寄りの部分に挿入されるカラーとを備えるソレノイド装置であって、ボビンの内周面に径方向内方に突出する突起が周方向の間隔を存して複数設けられ、カラーがこれら突起と第１フレームとの間で軸方向に狭圧されるようにしたものにおいて、各突起の軸方向一端に、径方向内方に向けて軸方向他端側に傾斜した傾斜面が形成され、カラーの軸方向他端がこの傾斜面に当接することを特徴とする。

本発明によれば、第１フレームによりカラーが軸方向一端側から押されて、カラーの軸方向他端が各突起の傾斜面に当接したところで、傾斜面による調心作用が得られて、カラーが芯決めされ、ボビンに対しカラーが偏心することを防止できる。そのため、可動鉄心に対する磁気吸引力がカラーの偏心でばらつくことを防止できる。

ところで、各突起の傾斜面にカラーの軸方向他端が当接した後の更なるカラーの押し込みに伴い各突起の傾斜面が軸方向一端側から次第に押し潰され、カラーに傾斜面の押し潰し反力が作用する。そして、押し潰し反力が大きくなると、押し潰し反力の突起毎のばらつきも大きくなり勝ちで、カラーの傾きを生じやすくなる。

そのため、本発明において、各突起の傾斜面は、軸方向他端側に向けて次第に周方向幅が減少することが望ましい。これによれば、カラーの押し込みに伴う傾斜面の押し潰し量の増加割合が小さくなり、カラーに作用する傾斜面の押し潰し反力は然程大きくならない。そのため、押し潰し反力の突起毎のばらつきも然程大きくならず、カラーの傾きを抑制できる。

本発明の実施形態のソレノイド装置の斜視図。実施形態のソレノイド装置の側面図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図。（ａ）実施形態のソレノイド装置で用いるボビンの平面図、（ｂ）ボビンの断面図。

図１乃至図３に示す本発明の実施形態のソレノイド装置は、電磁弁用のものである。このソレノイド装置は、電磁コイル１と、電磁コイル１を外周に巻回した合成樹脂製のボビン２と、ボビン２の軸方向一端（上端）のフランジ部２１に対向する磁性金属製の第１フレーム３_１と、ボビン２の軸方向他端（下端）のフランジ部２２に対向する磁性金属製の第２フレーム３_２とを備えている。第１と第２の両フレーム３_１，３_２の一方、例えば、第１フレーム３_１には、第２フレーム３_２側にのびる側板部３１が形成されている。そして、側板部３１の先端に、第２フレーム３_２に貫通してかしめられたかしめ部３１ａを設けることにより、第１と第２の両フレーム３_１，３_２を連結している。尚、第２フレーム３_２には、ボビン２の内周に軸方向他端側から挿入される筒部３２が形成されている。更に、ボビン２の軸方向他端のフランジ部２２と第２フレーム３_２との間には、ゴム製のスペーサ３３が介設されている。また、ボビン２の軸方向一端のフランジ部２１には、電磁コイル１に接続される端子２３が取付けられている。

ソレノイド装置は、更に、ボビン２内に径方向の隙間を存して挿入される非磁性金属製のガイド筒４と、ガイド筒４内に摺動自在に挿入される磁性金属製の可動鉄心５と、ガイド筒４内の軸方向一端寄りの部分に可動鉄心５に対向するように配置される磁性金属製の固定鉄心６と、ボビン２とガイド筒４との間の径方向隙間の軸方向一端寄りの部分に挿入される磁性金属製のカラー７とを備えている。ガイド筒４から突出する可動鉄心５の軸方向他端部には、電磁弁の弁体８が取付けられている。尚、ガイド筒４の軸方向一端には、固定鉄心６の外周面に形成した肩部との間にシールリング６１を挟み込む内曲げフランジ部４１が形成され、ガイド筒４の軸方向他端には、第２フレーム３_２の外面に重なる外曲げフランジ部４２が形成され、この外曲げフランジ部４２と弁体８との間に弁バネ８１が介設されている。また、可動鉄心５の固定鉄心６に対向する部分には、固定鉄心６に可動鉄心５が吸着されたときのショックを緩和する緩衝部材５１が設けられている。

ソレノイド装置の組立に際しては、ボビン２の内周に軸方向一端側からカラー７を挿入した後に、ボビン２の軸方向一端側と他端側に第１と第２の両フレーム３_１，３_２を配置して、かしめ部３１ａのかしめを行うことにより両フレーム３_１，３_２を連結する。その後、ガイド筒４をボビン２内に軸方向他端側から挿入して、ガイド筒４の軸方向一端寄りの部分がカラー７の内周に挿入されるようにし、次に、ガイド筒４内に軸方向他端側から固定鉄心６を挿入した後、固定鉄心６の軸方向一端の突起部６２を第１フレーム３_１に貫通させてかしめることにより固定鉄心６を固定する。

ここで、ボビン２の内周面には、図４に示す如く、径方向内方に突出する突起２４が周方向の間隔を存して４個形成されており、カラー７がこれら突起２４と第１フレーム３_１との間で軸方向に狭圧されるようにしている。そのため、ボビン２に対しカラー７は軸方向に変位せず、軸方向変位に起因して可動鉄心５に対する磁気吸引力がばらつくことを防止できる。但し、ボビン２に対しカラー７は挿入クリアランス分だけ偏心可能であり、カラー７の偏心を生ずると、これに起因して可動鉄心５に対する磁気吸引力がばらついてしまう。

そこで、本実施形態では、各突起２４の軸方向一端に、径方向内方に向けて軸方向他端側に傾斜した傾斜面２４ａを形成している。また、軸方向から見た各突起２４の形状は三角形である。そのため、各突起２４の傾斜面２４ａは、軸方向他端側に向けて次第に周方向幅が減少する。

これによれば、第１フレーム３_１によりカラー７が軸方向一端側から押されて、カラー７の軸方向他端が各突起２４の傾斜面２４ａに当接したところで、傾斜面２４ａによる調心作用が得られて、カラー７が芯決めされ、ボビン２に対しカラー７が偏心することを防止できる。そのため、可動鉄心５に対する磁気吸引力がカラー７の偏心でばらつくことを防止できる。

また、カラー７の軸方向他端が各突起２４の傾斜面２４ａに当接した後に、かしめ部３１ａのかしめによりカラー７が更に軸方向他端側に押し込まれるのに伴い各突起２４の傾斜面２４ａが軸方向一端側から次第に押し潰され、カラー７に傾斜面２４ａの押し潰し反力が作用する。そして、押し潰し反力が大きくなると、押し潰し反力の突起２４毎のばらつきも大きくなり勝ちで、カラー７の傾きを生じやすくなる。これに対し、本実施形態では、各突起２４の傾斜面２４ａの周方向幅が軸方向他端側に向けて次第に減少するため、カラー７の押し込みに伴う傾斜面２４ａの押し潰し量の増加割合が小さくなり、カラー７に作用する傾斜面２４ａの押し潰し反力は然程大きくならない。そのため、押し潰し反力の突起２４毎のばらつきも然程大きくならず、カラー７の傾きを抑制できる。

ところで、突起２４の軸方向一端が従来の如く軸方向に直交する平面に形成されていると、かしめ部３１ａをかしめて第１と第２の両フレーム３_１，３_２を連結した後に、カラー７の内周にガイド筒４を挿入する場合、以下の不具合を生ずる。即ち、カラー７の押し込みによる突起２４の押し潰しで突起２４の軸方向一端部が径方向内方に盛り上り、この盛り上り部がガイド筒４を挿入する際にガイド筒４によりこじられて剥離し、異物が発生してしまう。これに対し、突起２４の軸方向一端が本実施形態の如く傾斜面２４ａに形成されていれば、突起２４が押し潰されても、ガイド筒４でこじられるような径方向内方への盛り上り部は発生せず、上記の不具合は生じない。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、ボビン２の内周面に突起２４を４個設けているが、突起２４の数は３個以上であれば任意である。また、上記実施形態は電磁弁用のソレノイド装置に本発明を適用したものであるが、電磁弁以外の用途のソレノイド装置にも同様に本発明を適用できる。

１…電磁コイル、２…ボビン、２４…突起、２４ａ…傾斜面、３_１…第１フレーム、３_２…第２フレーム、４…ガイド筒、５…可動鉄心、６…固定鉄心、７…カラー。

Claims

電磁コイルと、電磁コイルを外周に巻回した筒状のボビンと、ボビンの軸方向一端に対向する第１フレームと、ボビンの軸方向他端に対向する第２フレームと、ボビン内に径方向の隙間を存して挿入されるガイド筒と、ガイド筒内に摺動自在に挿入される可動鉄心と、ガイド筒内の軸方向一端寄りの部分に可動鉄心に対向するように配置される固定鉄心と、ボビンとガイド筒との間の径方向隙間の軸方向一端寄りの部分に挿入されるカラーとを備えるソレノイド装置であって、ボビンの内周面に径方向内方に突出する突起が周方向の間隔を存して複数設けられ、カラーがこれら突起と第１フレームとの間で軸方向に狭圧されるようにしたものにおいて、
各突起の軸方向一端に、径方向内方に向けて軸方向他端側に傾斜した傾斜面が形成され、カラーの軸方向他端がこの傾斜面に当接することを特徴とするソレノイド装置。
前記各突起の前記傾斜面は、軸方向他端側に向けて次第に周方向幅が減少することを特徴とする請求項１記載のソレノイド装置。