JP2698720B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用の機械設備に使
用される電磁弁に関し、さらに詳細には、補助コアによ
り仮組立されるソレノイドを有する電磁弁に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気枠を一対の「コ」の字状の２
つの部品に分割して、その磁気枠を組み合わた形式のソ
レノイドとしては、実公昭５９−３２０８７号公報に記
載されたものがある。しかし、２つの磁気枠が接触して
いるため、磁気枠内に渦電流が増大したり、補助コアの
外径と磁気枠の半円形の切り欠きとの間に隙間を生じ磁
気抵抗が大きくなる等の問題点があった。

【０００３】これらの問題点を解決するために、本出願
人は、２つの磁気枠の半円形の切り欠き部に補助コアを
挟み込んで、磁気枠同士互いに接触しない状態で補助コ
アと磁気枠とをスポット溶接してソレノイドを組み立て
る方法を、実願平２−６０５４６号により提案してい
る。そこでは、補助コアのスリーブ部と半径方向のフラ
ンジ部とのあいだにそれらに連続するスリットを形成す
ることも提案している。

【０００４】すなわち、図６に示すように補助コア１
は、スリーブ部６と半径方向のフランジ部２とより構成
されている。スリーブ部６は深絞りパイプ２１等が挿入
される中央孔５を形成している。スリーブ部６とフラン
ジ部２とのあいだにそれらに連続するスリット１０が形
成されている。フランジ部にはスポット溶接を行う部分
４が４カ所ある。コイルの外周を囲むように２つの磁気
枠を保持し、上下から２つの補助コア１を対向させて挿
入し、その後、一組の補助コア１に一組の磁気枠を左右
から押し当てて、スポット溶接部４において補助コア１
を磁気枠に対してスポット溶接している。それにより、
図４に示す形態のソレノイドが製造される。

【０００５】また、本出願人は、２つの磁気枠の半円形
の切り欠き部に補助コアを挟み込んで、磁気枠同士互い
に接触しない状態で補助コアと磁気枠とをスポット溶接
し、樹脂材で一体的にモールドしてソレノイドを組み立
てた後で、深絞りパイプに固定鉄心を嵌合固定したガイ
ドスリーブ組み立て体を補助コアに挿入する方法を、特
願平２−１９７０４７号により提案している。ここで、
特願平２−１９７０４７号において、ガイドスリーブと
呼称していたものを、本出願では呼称の統一を図るた
め、深絞りパイプと呼称している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実願平
２−６０５４６号に記載される技術にあっては、図６に
示す４カ所のスポット溶接部４を溶接すると、中央孔５
の真円が歪んでしまっていた。そのため、次工程におい
て、ソレノイドを一体的にモールドするときに、中央孔
５にモールドピンが挿入できない場合があった。また、
無理にモールドピンを中央孔５に挿入した場合、中央孔
５は、スリット１０を広げる方向で拡大し、中央孔５
は、歪んだ形状の楕円形となっていた。その状態でモー
ルドを行なうと、中央孔５は歪んだ楕円形のままでモー
ルドされてしまっていた。

【０００７】そして、補助コア１の中央孔５が歪んでい
ると、補助コアと固定鉄心との間に隙間を生じ磁気抵抗
が大きくなるという問題があった。また、補助コア１自
体も歪んでしまうため、補助コア１の外周と磁気枠７の
半月形の切り欠き２２との間に隙間を生じ、磁気抵抗が
大きくなる問題があった。この問題は、特願平２−１９
７０４７号に記載する技術においても同じであった。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、２分割式の磁気枠を補助コアを
用いて接合した後で、樹脂をモールドして製造するソレ
ノイドを有する電磁弁であって、磁気枠と補助コアとの
間の隙間および補助コアと固定鉄心との間の隙間等の少
ない、従って、磁気抵抗の少ない電磁弁を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の電磁弁は、コイルと、該コイルの外周を囲
んだ磁気枠と、該コイルのボビン孔の一端に補助コアを
介して嵌合固定される固定鉄心と、該ボビン孔の他端に
補助コアおよび深絞りパイプを介して嵌合され摺動可能
に保持される可動鉄心とを有するソレノイドと、該可動
鉄心の駆動により開閉されて、ポートの連通を切り換え
る弁座とを有する電磁弁であって、可動鉄心と磁気枠と
の間、または固定鉄心と磁気枠との間にあって、スリー
ブ部と半径方向のフランジ部とを有し、フランジ部の複
数カ所が磁気枠に対して、接合される補助コアが、スリ
ーブ部とフランジ部とに連なって形成されるスリットを
有すると共に、フランジ部の接合箇所の間に少なくとも
１つの切り欠きを有している。

【００１０】

【作用】上記の構成よりなる本発明の電磁弁のコイル
は、通電されると磁界を発生させ、固定鉄心に可動鉄心
を吸引する。そのとき、磁気枠と補助コア、および補助
コアと固定鉄心とを確実に接触させているので、磁気効
率が良くなる。可動鉄心は固定鉄心に吸引されることに
より、弁座と引き離され、２つのポートが連通する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例である電
磁弁について図面を参照しながら説明する。図１に本発
明の一実施例である電磁弁の断面図を示す。電磁弁は、
上半分のソレノイド部２３と下半分の弁部２４とより構
成されている。ソレノイド部２３の中心には、両端部に
フランジを有する中空円筒状のコイルボビン８の胴部に
銅線が巻かれたコイル９がある。コイル９の外周を囲ん
で磁気枠７がある。磁気枠７は、図５に示すように２つ
の「コ」の字形の部材に分割されており、その両端部に
は半月状の切り欠き２２が形成されている。

【００１２】その半月状の切り欠き２２およびコイルボ
ビン８の円筒内に、上下からスリーブ部６を挿入した２
つの補助コア１がある。下にある補助コア１には、深絞
りパイプ２１が挿入固定されている。上にある補助コア
１には、固定鉄心１３がコイル９のほぼ中央付近まで挿
入され固定されている。深絞りパイプ２１の内側には、
可動鉄心１１が上下方向に衝動可能に嵌合され保持され
ている。ソレノイド部の外面は樹脂２０により全体が一
体化するようにモールド固定されている。

【００１３】次に、製造方法を含めて、ソレノイド部２
３について詳細に説明する。図５にソレノイドの分解構
成図を示す。コイル９を取り囲むように左右から一組の
磁気枠７を組み合わせる。その状態で上下から２つの補
助コア１を、磁気枠７の半月状の切り欠き２２およびコ
イル９の円筒内に挿入する。そして、磁気枠７を両側か
ら押し付けた状態を保持する。このとき、一組の磁気枠
７は互いに接触しないように保持する。磁気枠７が接触
した状態でソレノイドを組み立てると、電磁弁として使
用したときに、磁気枠７に渦電流が発生して、固定鉄心
の磁気吸引力が弱くなるからである。

【００１４】この様に保持した状態で、補助コア１と磁
気枠７とをスポット溶接で仮止めする。仮止めされた状
態を図４に示す。この時、補助コア１と磁気枠７とをバ
ランス良く仮止めするために、補助コア１のフランジ部
２の９０度分割した４カ所をスポット溶接部４してい
る。本実施例では、補助コア１のフランジ部２と磁気枠
７とをスポット溶接により仮止めしているが、本発明は
スポット溶接に限定されるものではなく、他の溶接手段
のみならず、例えば強力接着剤により仮止めするような
場合を含み、いかなる接合手段を用いた場合にも適用可
能である。図３に示すように、補助コアは円筒形のスリ
ーブ部６と半径方向に広がっている四角形のフランジ部
２とより構成されており、スリーブ部６とフランジ部２
との間にそれらに連続するスリット１０が形成されてい
る。

【００１５】スリット１０は、フランジ部２の一辺の中
央付近に形成されている。補助コア１にスリット１０を
形成するのは、補助コア１において、渦電流が発生する
のを防止するためである。フランジ部２の各角付近に４
カ所のスポット溶接部４が印を付けられている。フラン
ジ部２のスリット１０のない残り３辺の中央付近に３カ
所の切り欠き３が形成されている。これにより、スリッ
ト１０で形成されている切り欠きも含めて、スポット溶
接部４の両側に切り欠き３が形成されている。

【００１６】次に、スポット溶接を行ったときの補助コ
ア１等の作用について説明する。スポット溶接を行うと
きは、機械設備により磁気枠７，コイル９，補助コア１
の各々の位置決めを行っている。しかし、磁気枠７の補
助コア１に当接する面等の高さや傾きや平面度等は、個
々の部品により異なるものであり、フランジ部２に複数
カ所のスポット溶接を行えば、必ず中心孔５には歪が発
生する。図３に示す補助コア１を使用した場合でも歪が
発生することには変わりがない。

【００１７】しかしながら、図３に示す補助コアを使用
すれば、次のモールド工程において、モールドピンを挿
入した場合に、例えモールドピンにより中心孔５が拡大
されたとしても、中心孔５が切り欠き３の作用により円
形状を保ちながらそのまま拡大できる。そして、その状
態で樹脂がモールドされ、ソレノイド全体が固定される
ので、補助コア１の中心孔５が歪むことがない。

【００１８】次に、電磁弁の構成要素である弁部につい
て図１により説明する。弁部２４には、弁本体に穿設さ
れた２つのポート１５，１６と、可動鉄心１１の下端部
を収納する弁室１７、弁室１７内にあって両ポート１
５，１６とを連通させる弁座１８とが設けられている。
可動鉄心１１の弁座１８に当接する部分に、弾性体で作
られた弁体１４が埋め込まれている。可動鉄心１１の下
端部は外側にフランジを有しており、そのフランジの上
面に当接して、可動鉄心１１を下向きに付勢するための
弁体ばね１２がある。弁体ばね１２の他端は深絞りパイ
プ２１のフランジ部の下面に当接している。

【００１９】次に、上記構成を有する電磁弁の動作につ
いて説明する。図１は、コイル９に電流が流されていな
い状態を示している。可動鉄心１１は、弁体ばね１２に
より下向きに付勢され、弁体１４が弁座１８に当接して
いる。これにより、２つのポート１５，１６とは連通し
ていない。図２は、コイル９に電流が流されている状態
を示している。コイル９に電流が流されると、固定鉄心
１３の上下方向に磁界が発生し、固定鉄心１３は電磁石
となって可動鉄心１１を吸引する。この吸引力は、弁体
ばね１２のばね力よりも強いので、可動鉄心１１は、固
定鉄心１３に当接する位置まで移動する。これにより、
弁体１４が弁座１８から離れ、弁室１７を介して２つの
ポート１５，１６が連通する。

【００２０】コイル９が励磁されたとき、流される電流
で固定鉄心１３を効率よく強力な電磁石とするために
は、磁気の流れが良くすることが必要である。そのため
には、固定鉄心１３と補助コア１との間、および補助コ
ア１と磁気枠７との間の磁気抵抗を小さくする必要があ
る。本実施例の電磁弁によれば、補助コア１の中心孔５
の歪が少なく、補助コア１のスリーブ部６の外形の歪み
も少ないので、固定鉄心１３と補助コア１との間、およ
び補助コア１と磁気枠７との間の磁気抵抗を少なくでき
ている。従って、少ない電流量で強い電磁石を作ること
ができ、ポートの開閉による流体の切り替えを確実にか
つ効率よく行うことができる。

【００２１】本実施例では、補助コア１のフランジ部２
を磁気枠７に対して、４カ所のスポット溶接で仮止めし
ているために、切り欠き３を３カ所設けたが、切り欠き
３の数はこれに限ることはない。例えば、２カ所のスポ
ット溶接で仮止めする場合は、スリット１０を含めて２
カ所に切り欠き３を設ければよい。また、本実施例では
スリット１０を設けているが、スリット１０を設けずに
切り欠き３のみを設けてもよい。また、切り欠き３の形
状は、矩形に限るものでなく、三角形、円形、楕円形、
くさび状等でもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の電磁弁によれば、補助コアを磁気枠に接合で仮止
めするときに、フランジ部の接合部の近傍に切り欠きが
あるので、補助コアを磁気枠に溶接した後で樹脂でモー
ルドするときに、補助コアの中心孔等が歪むことがない
ため、電磁弁において、補助コアと固定鉄心および補助
コアと磁気枠とを確実に接触させることができ、磁気効
率を高め、無駄な電流等を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電磁弁の構成を示す断
面図である。

【図２】電磁弁のコイルが励磁された状態での構成を示
す断面図である。

【図３】本発明に係る補助コアの形状を示す斜視図であ
る。

【図４】ソレノイドの仮止め状態の構成を示す断面図で
ある。

【図５】本発明に係るソレノイドの構成を示す分解斜視
図である。

【図６】従来の電磁弁で使用されている補助コアの形状
を示す斜視図である。

【符号の説明】 １ 補助コア ２ フランジ部 ３ 切り欠き ４ スポット溶接部 ５ 中央孔 ６ スリーブ部 ７ 磁気枠 ８ コイルボビン ９ コイル １０ スリット １１ 可動鉄心 １２ 弁体ばね １３ 固定鉄心 １４ 弁体 １５ ポート １６ ポート

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルと、該コイルの外周を囲んだ磁気
   枠と、該コイルのボビン孔の一端に補助コアを介して嵌
   合固定される固定鉄心と、該ボビン孔の他端に補助コア
   および深絞りパイプを介して嵌合され摺動可能に保持さ
   れる可動鉄心とを有するソレノイドと、 該可動鉄心の駆動により開閉されて、ポートの連通を切
   り換える弁座とを有する電磁弁おいて、 前記可動鉄心と前記磁気枠との間、または前記固定鉄心
   と前記磁気枠との間にあって、スリーブ部と半径方向の
   フランジ部とを有し、前記フランジ部の複数カ所が前記
   磁気枠に対して、接合される補助コアが、前記スリーブ
   部とフランジ部とに連なって形成されるスリットを有す
   ると共に、前記フランジ部の前記接合箇所の間に少なく
   とも１つの切り欠きを有することを特徴とする電磁弁。