JP3185099B2 - 電磁石 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、固定鉄心と可動
鉄心とを内部に配設するチューブを有し、前記可動鉄心
がコイルに励磁されてチューブ内を摺動するように構成
される電磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁石は、中空状に形成されるボ
ビンと、ボビンに巻回される磁気コイルと、ボビン内に
配置される固定鉄心と、固定鉄心に対して接近離隔する
ように摺動される可動鉄心と、を備えている。そして、
一般的には、可動鉄心は磁気コイルの励磁により固定鉄
心に吸着されるように作動されている。

【０００３】図６に示す電磁石２０は、特に油浸型とし
て油圧電磁弁等に広く使用されている。この電磁石２０
は、コイルアッシー２１と、コイルアッシー２１内に嵌
合されるチューブアッシー２６と、コイルアッシー２１
とチューブアッシー２６とを固定するナット３１と、を
有して構成され、コイルアッシー２１は中空丸状の磁性
体の外ケース２２内に磁気コイル２３が巻回された中空
状のボビン２４とヨーク２５が樹脂により一体的に成型
され、チューブアッシー２６は、固定鉄心２７と可動鉄
心２８とを有し、さらに固定鉄心２７と可動鉄心２８を
嵌合するパイプ２９と、を有して構成されている。パイ
プ２９は、リング状の非磁性体で形成されボビン２４の
中空部内周面に挿入されるとともに、一端は固定鉄心２
７に係合し溶着され、内周面に固定鉄心２７に対して接
近離隔する可動鉄心２８が摺動可能に配置されている。
また、パイプ２９の他端はストッパ３０が溶着され、コ
イルアッシー２１とチューブアッシー２６を一体的に固
定するために、ナット３１がストッパ３０に螺合されて
取り付けられていた。

【０００４】固定鉄心２７には中心軸線に沿って図示し
ないピンが挿通される貫通孔２７ａが油通路を含めて形
成されるとともに、先端部外周に雄ねじ２７ｂが形成さ
れ雄ねじ２７ｂによって図示しない弁体に取り付けられ
る。可動鉄心２８には外周面の片面あるいは両面に、油
が循環されるための油溝２８ａが軸方向に形成され、固
定鉄心２７側から流入された油が可動鉄心２８を通りス
トッパ３０側まで循環されていた。そして、必要な箇所
には油の洩れ防止のためのシールが配設されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、価格競争が激
しくなってくると、従来の電磁石においても価格的な見
直しを図らなければならない。特に油浸型の電磁石２０
にあっては内部に油が循環するため非磁性体のパイプ２
９が配置されている。パイプ２９は一端が固定鉄心２７
に係合され他端が外ケース２２より後方に突出するよう
に配置されているので、パイプ２９の中空部を塞ぐため
のストッパ３０が必要になっていた。しかし、価格見直
しに当たっては部品点数を減少することがコスト低減に
繋がるため、特にストッパ３０及びナット３１を削除す
ることによる部品の見直しがなされてきた。

【０００６】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、従来のナット及びストッパ、さらにヨークをも除
き、そのためにコスト低減を図ることのできる電磁石を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわる電磁
石では、上記の課題を解決するために以下のように構成
するものである。即ち、一端が開口される外ケースと、
前記外ケース内に収納されるチューブアッシーとを含ん
で構成され、前記チューブアッシーが、固定鉄心と、前
記固定鉄心に対して接近離隔するように摺動する可動鉄
心と、を内部に配設するチューブを有して構成される電
磁石であって、前記チューブが、非磁性体で形成される
とともに、一端を開口し他端を後壁を有して閉口するよ
うに筒状に形成され、前記外ケースが、一端に取り付け
フランジ部を有し他端に開口部を有する磁性体の本体部
と、前記開口部周辺の内側面に配置されるフランジ面と
前記フランジ面から前記開口部を貫通して外方に突出し
内方を塞ぐように形成された突起部とを有する磁性体の
保護キャップ部と、を備えて構成されることを特徴とす
るものである。

【０００８】また好ましくは、前記チューブが、コイル
を巻回するボビンであって、前記ボビンが、一方の端部
を塞ぐように形成される壁部と、外周面から外方に向か
って形成される一対のコイル収納壁部と、前記コイル収
納壁の一方の壁部から隙間部を介して、外方に向かって
形成されるフランジ板と、を有して一体的に形成されて
いることを特徴とするものであればよい。

【０００９】さらに好ましくは、前記チューブが、コイ
ルを巻回するボビン内に収納されるパイプであることを
特徴とするものであってもよい。

【００１０】また、前記外ケースの開口部と前記保護キ
ャップ部との間に、前記保護キャップ部の外周面を圧着
する弾性部材が配設されていることを特徴とするもので
あればなおよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００１２】本形態の電磁石１は、図１に示すように、
丸状の外ケース２と、外ケース２内に配置されるチュー
ブアッシー５とから構成され、チューブアッシー５は、
ボビン６と、ボビン６を巻回するように配置されるコイ
ル７と、ボビン６内に配置される固定鉄心９・可動鉄心
１１と、を有している。

【００１３】外ケース２は磁性体で形成され、図２に示
すように、前端部（図２中、下方）にフランジ部３ａを
有しチューブアッシー５を収納するとともに後端部（図
２中、上方）に開口部３ｂを形成する本体部３と、開口
部３ｂを貫通するように取り付けられる保護キャップ部
４及び開口部３ｂと保護キャップ４との間に配設される
パッキン１３と、から構成されている。保護キャップ部
４はフランジ面４ａを有して断面略コ字形に形成され、
フランジ面４ａが本体部３の開口部３ｂ周辺の内側面に
配置され、フランジ面４ａから開口部３ｂを貫通して本
体部３の外方に突出する突起部４ｂが、後壁４ｃを有し
て閉口されている。本体部３と、保護キャップ部４は前
述のように共に磁性体で形成され、主にプレス加工によ
ってそれぞれ成型される。

【００１４】さらに、本体部３の開口部３ｂと保護キャ
ップ部４との間には、開口部３ｂから外ケース２内に水
やゴミ等が侵入しないように弾性状のゴム製パッキン１
３が配設されている。このパッキン１３は、図２に示す
ように、中央部に保護キャップ部４を挿通する孔１３ａ
を有して円筒状に形成され、上下両端面部にフランジ部
１３ｂを有して開口部３ｂに嵌着されている。従って、
開口部３ｂに嵌着されたゴムパッキン１２は保護キャッ
プ部４を挿通した後、保護キャップ部４の外周面を圧着
することによって、外部からの防水・防塵が可能とな
る。

【００１５】なお、外ケース２が本体部と保護キャップ
部を一体的にプレス加工で成型することもできるが、そ
の場合、深絞り加工をすることになり、特に、大型の外
ケースが必要な場合には深絞り加工では加工時間がかか
ることから、本体部と保護キャップ部とを別体にしてそ
れぞれプレス加工することになる。この場合、保護キャ
ップ４は従来のヨークの役目をするため、ヨークを省略
でき、しかも磁気回路も向上する。

【００１６】チューブアッシー５は、固定鉄心９と可動
鉄心１１とを内部に配設するチューブを有し、本形態に
おいてチューブは、コイル７が巻回されるボビン６を示
している。

【００１７】ボビン６は、非磁性体で円筒状に形成さ
れ、前端部が開口され後端部が後壁６ａを有して閉口さ
れている。また、ボビン６の前端部と中間部の外周面に
は、外方に向かって一対のコイル収納壁６１・６２が外
ケース２内に収納されるように形成され、コイル収納壁
６１・６２内にコイル７が巻回されて収納される。ま
た、後端部側には、後側のコイル収納壁６２と間隔を有
して円板状のフランジ板６３が外ケース２内に収納され
るように形成され、コイル収納壁６２とフランジ板６３
と間に形成される隙間部６ｂにコイル７のリード線７ａ
が収納され、フランジ板６３と外ケース２の本体部３の
後端面との間には外ケース２の保護キャップ部４のフラ
ンジ面４ａが配置される。

【００１８】ボビン６の後壁６ａ内部には内方に向かっ
て突起するストッパ部６４が形成され、可動鉄心１１が
後壁６ａに接触したときに油で密着しないように、可動
鉄心１１の接着面積を少なくしている。

【００１９】さらに、ボビン６の内周面には、前端部側
に固定鉄心９と嵌合する第１嵌合面６５が形成され、第
１嵌合面６５に連接されて後端部側に可動鉄心１１が嵌
合される第２嵌合面６６が形成されている。そして第１
嵌合面６５は第２嵌合面６６より大径に形成され、固定
鉄心９の後端面が第２嵌合面６６の前端面に当接するこ
とによって、固定鉄心９が位置決めされる。

【００２０】ボビン６の第２嵌合面６６には、図３に示
すように、軸方向に沿って複数個の凹状の油溝６７が形
成され、油通路を形成している。また、この油溝６７は
１個だけでもよく、また等間隔に複数個形成されてもよ
い。

【００２１】なお、油通路としては、図４に示すよう
に、第２嵌合面６６に軸方向に沿って、内方に突起する
リブ６８を等間隔に形成することによって形成してもよ
い。この場合、リブ６８先端部を円弧面に形成し、円弧
面の先端面６８ａに可動鉄心１１が摺動可能に嵌合する
ように構成すると、それぞれのリブ６８間に油通路が形
成される。

【００２２】固定鉄心９は、前述のようにボビン６の第
１嵌合面６５に嵌合され、その後端面が凹部を有すると
ともに、第２嵌合面６６の前端面に当接し、固定鉄心９
の前端面はボビン６の前端面のコイル収納壁６１より前
方に突出している。そして、固定鉄心９とボビン６内部
前端部との間にＯリング１５が取り付けられている。ま
た、固定鉄心９の軸心部には貫通孔９ａが形成され、図
示しないピンが挿入されるとともに外部から流入される
油の通路としての役割を果たしている。

【００２３】なお、固定鉄心９の後端面には可動鉄心１
１との吸着解除の際に残留磁気を少なくするためのリブ
が形成されている。

【００２４】可動鉄心１１は、前述のようにボビン６の
第２嵌合面６６に摺動可能に嵌合されるように丸状に形
成され、前端面に固定鉄心９の凹部に係合する凸部が形
成されている。そして、コイル７の励磁によって固定鉄
心９に吸着され、コイル７の励磁を解除することによっ
て、図示しないばねの付勢力でボビン６の後壁６ａに向
かって摺動する。

【００２５】上記のように構成される電磁石１は、外ケ
ース２のフランジ部３ａを、例えば油圧弁体に取り付け
ることによって油圧電磁弁を構成する。この場合、可動
鉄心９と弁体との間には弁体のスプールを移動させるた
めのピン（図示せず）が固定鉄心９の貫通孔９ａに挿通
されながら配設されている。該ピンは丸状で両面に切欠
面が形成されているため、貫通孔９ａとピンの切欠面と
の間から油が電磁石１側に流入される。そして、コイル
７を励磁すると、固定鉄心９・可動鉄心１１・・外ケー
ス２の本体部３及び保護キャップ部４に磁界が発生し、
可動鉄心１１は固定鉄心９に吸着する方向に移動して、
固定鉄心９の凹部に可動鉄心１１の凸部を係合させる。

【００２６】コイル７の励磁が解除されると、固定鉄心
９と可動鉄心１１との間には磁界が消磁するため、図示
しないばねにより前記ピンを介して可動鉄心１１が固定
鉄心９から離隔する方向に移動することになる。可動鉄
心１１は、固定鉄心９に吸着する位置からボビン６の後
壁６ａのストッパ部６４に当接する位置まで復帰移動さ
れる。

【００２７】上記のように、この電磁石１は、チューブ
としてのボビン６が後端部の後壁６ａを有して筒状に形
成され、外ケース２が磁性体の本体部３と保護キャップ
４とから構成されるため、非磁性体のボビン６を保護す
るとともに、磁路を形成するため、従来のヨークを省略
することが可能となる。そのため、部品を大幅に削減で
きしかも外ケース２の本体部３と保護キャップ部４をプ
レス加工で短時間に加工できるためコストが低減され
る。

【００２８】なお、本発明の電磁石は特許請求の範囲を
逸脱しない範囲において、上記形態に限ることなく変更
できるものである。

【００２９】図５に示す電磁石１Ａは、チューブアッシ
ーを構成するチューブがボビン内に収納される筒状のパ
イプの場合を示すものである。従って外ケース２の構成
は、図２に示される前述の形態と同様のため符号はその
まま使用する。

【００３０】チューブアッシー５Ａは、外ケース２内に
配置されるボビン７１と、ボビン７１を巻回するように
配置されるコイル７２と、ボビン７１内に配置されるパ
イプ７３と、パイプ７３内に配置される固定鉄心７５・
可動鉄心７７と、を有して構成されている。

【００３１】ボビン７１は、樹脂等の非磁性体で中空状
に形成され、外ケース２内に配置されている。また、ボ
ビン７１の外周面にコイル７２を収納するための一対の
壁部７１ａを有し、内周面にパイプ７３を嵌着してい
る。ボビン７１と外ケース本体部３の後端部との間に
は、外ケース２の保護キャップ４のフランジ面４ａが配
置され、固定鉄心７５・可動鉄心７７・外ケース２の本
体部３及び保護キャップ４との間で磁界を発生できるよ
うに構成している。

【００３２】パイプ７３は、非磁性体で円筒状に形成さ
れるとともに、パイプ７３の前端部が開口され後端部が
後壁７３ａを有してプレス深絞り加工あるいは樹脂成型
で一体的に形成される。パイプ７３の後壁７３ａ内部に
は内方に向かってストッパ部７３ｂが形成され、可動鉄
心７７が後壁７３ａに接触したときに油で密着しないよ
うに可動鉄心７７の接触面積を少なくしている。また、
パイプ７３の後壁７３ａと外ケース２の後壁４ｃとの間
に、波状の座金１７が配設され、パイプ７３を押圧する
ことによって固定鉄心７５と弁体とのがたを無くすよう
にしている。

【００３３】固定鉄心７５は外周面が２段に形成され、
大径部７５ａが前述のようにボビン７１の前端部に挿入
され、小径部７５ｂがパイプ７３に嵌着されている。そ
して小径部７５ｂの外周面とパイプ７３の内周面との間
に、固定鉄心７５側に嵌着されたＯリング７９が配設さ
れ、パイプ７３内に流入された油を密閉するように構成
している。固定鉄心７５の前端面はボビン７１の前端面
より前方に突出するとともに後端面には凹部が形成され
ている。また、固定鉄心７５の軸心部には貫通孔７５ｃ
が形成され、図示しないピンが挿入されるとともに外部
から流入される油の通路としての役割を果たしている。
なお、図５中に、固定鉄心７５の先端部側に別のＯリン
グ８０が示されている。これは、電磁石１Ａを図示しな
い弁体に取り付けたときに弁体との間でシール作用を行
なうために配されている。また、固定鉄心７５の後端面
には、可動鉄心７７との吸着解除の際に残留磁気を少な
くするためのリブが形成されている。

【００３４】可動鉄心７７は、前述のようにパイプ７３
の内周面に摺動可能に嵌合されるように丸状に形成さ
れ、一部に軸方向に沿って油溝７７ａが形成されてい
る。従って、固定鉄心７５側から流入された油は可動鉄
心７７の油溝７７ａを通ってパイプ７３内に循環される
ことになる。また、可動鉄心７７の前端面には、固定鉄
心７５の凹部に係合する凸部が形成されている。そし
て、コイル７２の励磁によって固定鉄心７５に吸着さ
れ、コイル７２の励磁を解除することによって、図示し
ないばねの付勢力でパイプ７３の後壁７３ａに向かって
摺動する。

【００３５】従って、この電磁石１は、パイプ７３が後
端部の後壁７ａを有して筒状に一体的に形成されている
ので、従来のストッパやナットを削除することができる
とともに、外ケース２の保護キャップ４が従来のヨーク
を代用するのでヨークをも削除できる。さらに、電磁石
１内に流入された油のシール箇所を、固定鉄心７５とパ
イプ７３とに配設されたＯリング７９の１箇所だけです
み、この点においてもコストの低減を図ることができ
る。

【００３６】上述のように、本発明の電磁石はチューブ
が各種の形態であっても対応できるものであり、その他
の構成も上記に限るものではない。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、電磁石は、一端が開口
される外ケースと、前記外ケース内に収納されるチュー
ブアッシーと、を含み、前記チューブアッシーが、固定
鉄心と、前記固定鉄心に対して接近離隔するように摺動
する可動鉄心と、を内部に配設するチューブを有して構
成されている。そして、前記チューブが、非磁性体で形
成されるとともに、一端を開口し他端を後壁を有して閉
口するように筒状に形成され、前記外ケースが、一端に
取り付けフランジ部を有し他端に開口部を有する磁性体
の本体部と、前記開口部周辺の内側面に配置されるフラ
ンジ面と前記フランジ面から前記開口部を貫通して外方
に突出するように断面略コ字形に形成された突起部とを
有する磁性体の保護キャップ部と、を備えて構成され
る。そのため、この電磁石は、従来のナットやストッパ
を削除できるとともに、従来のヨークをも削除でき、コ
スト低減を図ることができる。しかも非磁性体で形成さ
れたチューブを保護するとともに、磁気回路も向上でき
る。

【００３８】また、この電磁石はチューブアッシーを構
成するチューブが、一端を閉口するボビンであったり、
前記ボビンに収納されるパイプであっても適応できるも
のである。

【００３９】さらに、前記外ケースの開口部と保護キャ
ップ部との間に、弾性部材を介在することによって、外
部からの防水・防塵対策を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態による電磁石を示す正面断面図

【図２】図１における外ケースの一部を示す部分断面図

【図３】図１におけるボビンの油溝（油溝部）を示す断
面図

【図４】図３の別の形態を示す側面断面図

【図５】本発明の別の形態の電磁石を示す断面図

【図６】従来の電磁石を示す正面断面図

【符号の説明】

１…電磁石 ２…外ケース ３…本体部 ４…保護キャップ部 ４ａ…フランジ面 ４ｂ…後壁 ５、５０…チューブアッシー ６、７１…ボビン（チューブ） ６ａ、７３ａ…後壁 ６ｂ、７３ｂ…ストッパ部 ７、７２…コイル ９、７５…固定鉄心 １１、７７…可動鉄心 １３…パッキン ７３…パイプ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が開口される外ケースと、前記外ケ
   ース内に収納されるチューブアッシーとを含んで構成さ
   れ、前記チューブアッシーが、固定鉄心と、前記固定鉄
   心に対して接近離隔するように摺動する可動鉄心と、を
   内部に配設するチューブを有して構成される電磁石であ
   って、 前記チューブが、非磁性体で形成されるとともに、一端
   を開口し他端を後壁を有して閉口するように筒状に形成
   され、 前記外ケースが、一端に取り付けフランジ部を有し他端
   に開口部を有する磁性体の本体部と、前記開口部周辺の
   内側面に配置されるフランジ面と前記フランジ面から前
   記開口部を貫通して外方に突出し内方を塞ぐように形成
   された突起部と、を有する磁性体の保護キャップ部と、
   を備えて構成されることを特徴とする電磁石。
2. 【請求項２】 前記チューブが、コイルを巻回するボビ
   ンであって、 前記ボビンが、一方の端部を塞ぐように形成される壁部
   と、外周面から外方に向かって形成される一対のコイル
   収納壁部と、前記コイル収納壁の一方の壁部から隙間部
   を介して、外方に向かって形成されるフランジ板と、を
   有して一体的に形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の電磁石。
3. 【請求項３】 前記チューブが、コイルを巻回するボビ
   ン内に収納されるパイプであることを特徴とする請求項
   １記載の電磁石。
4. 【請求項４】 前記外ケースの開口部と前記保護キャッ
   プ部との間に、前記保護キャップ部の外周面を圧着する
   弾性部材が配設されていることを特徴とする請求項１，
   ２または３記載の電磁石。