JP5957193B2

JP5957193B2 - 電磁コイル及び電磁弁

Info

Publication number: JP5957193B2
Application number: JP2011196872A
Authority: JP
Inventors: 入子　隆之; 隆之入子; 大一郎剱持
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2031-09-09
Also published as: CN203205173U; JP2013058667A

Description

本発明は、円筒状のコイルを樹脂で封止するなどで構成したコイル部材の外周にヨーク部材を装着した電磁コイル、及びこの電磁コイルを備えた電磁弁に関する。

従来、電磁コイル及び電磁弁として、例えば特開２００５−１１３９９１号公報（特許文献１）に開示されたものがある。この電磁弁はパイロット弁として使用されるもので、弁体に連結されたプランジャ（可動鉄心）を内挿する円筒状のソレノイドチューブの回りに電磁コイルを備える。この電磁コイルは、中空ボビンの外周に巻線を巻回して形成されたコイル部材（ソレノイドコイル１６）と、その外周に装着されたヨーク部材（フレーム４０）とで構成されている。

図８は従来の電磁コイルの一例を示す図であり、特許文献１の電磁コイルと同様な構成となっている。コイル部材１０は、巻線を巻回したコイルを樹脂で封止したものである。このコイル部材１０の外周にはヨーク部材２０が装着されている。ヨーク部材２０は、単一部品として形成されており、コイル部材１０の中心軸線Ｌの両側において互いに対面するように配置された一対の側板部２０ａ，２０ａと、一対の側板部２０ａ，２０ａの一端部を一体的に結合させる端板部２０ｂと、各側板部２０ａ，２０ａの他端部からそれぞれ中心軸線Ｌに向けて延びる一対の延長部２０ｃ，２０ｃとを有している。

一対の延長部２０ｃ，２０ｃの各先端面は間隙２０ｄを隔てて互いに対面するようになっている。延長部２０ｃ，２０ｃは、端板部２０ｂに向かって傾斜して延びており、その弾性力によりコイル部材１０を押圧するようになっている。

特開２００５−１１３９９１号公報

前記図８の従来の電磁コイルでは、その構造上、コイル部材１０とヨーク部材２０（一対の延長部２０ｃ，２０ｃ）との間に隙間Ｄが生じてしまう。この状態でコイル部材１０を保持するため、ヨーク部材２０（一対の延長部２０ｃ，２０ｃ）とコイル部材１０との接触面積が小さくなり、コイル部材１０に損傷を与える恐れがある。また、電磁コイル自体の体格が大きくなるという問題がある。さらには、この隙間Ｄが生じることで磁気回路効率が悪くなる分、コイル部材の駆動電力が増加し、電磁弁に適用した場合、電磁弁自体の大型化、重量増をまねくという問題がある。このことは特許文献１の電磁コイル及び電磁弁においても同様である。

本発明は、円筒状のコイルを樹脂で封止するなどで構成したコイル部材の外周にヨーク部材を装着した電磁コイル及び電磁弁において、ヨーク部材を改良し、コイル部材の損傷を防止するとともに、小型化、軽量化を図ることを課題とする。

請求項１の電磁コイルは、コイル部材と、前記コイル部材の外周に装着されたガイカンと、を備えた電磁コイルであって、前記ガイカンは、前記コイル部材のコイルの中心軸と交差する両端面のうち、一方の端面に面接触する矩形の第１分割ガイカンと、前記コイル部材の他方の端面に面接触する矩形の端板部と該端板部の対向辺から前記中心軸と平行に同方向にそれぞれ延設された一対の側板部とを一体に形成した第２分割ガイカンと、から構成され、前記第２分割ガイカンの前記端板部に前記コイル部材の前記他方の端面が面接触しているとともに該コイル部材の前記一方の端面に前記第１分割ガイカンが面接触していて、前記ガイカン内に前記コイル部材が配置され、前記第１分割ガイカンが前記第２分割ガイカンの前記一対の側板部の端部の間に嵌合されているとともに、前記第１分割ガイカンの平行な一対の端部付近が前記第２分割ガイカンの前記側板部に面接触していて、該第１分割ガイカンの四隅と前記一対の側板部の四つの角部においてかしめ部が形成され、該かしめ部にて、前記第２分割ガイカンの前記側板部の四つの隅部付近に形成された爪部が、前記第１分割ガイカンの四隅の面内になるように前記中心軸回りの内側に屈曲させられた状態で、該爪部が前記四隅を加圧するように形成され、該爪部の加圧により、前記第２分割ガイカンの前記端板部と前記第１分割ガイカンとが前記コイル部材を圧着する方向に加圧した状態で、該ガイカンに前記コイル部材が固定されていることを特徴とする。

請求項２の電磁コイルは、コイル部材と、前記コイル部材の外周に装着されたガイカンと、を備えた電磁コイルであって、前記ガイカンは、前記コイル部材のコイルの中心軸と交差する両端面のうち、一方の端面に面接触する矩形の第１分割ガイカンと、前記コイル部材の他方の端面に面接触する矩形の端板部と該端板部の対向辺から前記中心軸と平行に同方向にそれぞれ延設された一対の側板部とを一体に形成した第２分割ガイカンと、から構成され、前記第２分割ガイカンの前記端板部に前記コイル部材の前記他方の端面が面接触しているとともに該コイル部材の前記一方の端面に前記第１分割ガイカンが面接触していて、前記ガイカン内に前記コイル部材が配置され、前記第１分割ガイカンが前記第２分割ガイカンの前記一対の側板部の端部の間に嵌合されているとともに、前記第１分割ガイカンの平行な一対の端部付近が前記第２分割ガイカンの前記側板部に面接触していて、該第１分割ガイカンの四隅と前記一対の側板部の四つの角部においてかしめ部が形成され、該かしめ部にて、前記第２分割ガイカンの前記側板部の四つの隅部付近に形成された爪部が、前記第１分割ガイカンの四隅の面内になるように前記中心軸回りの内側に屈曲させられた状態で、該爪部が前記四隅を加圧するように形成され、該爪部の加圧により、前記第２分割ガイカンの前記端板部と前記第１分割ガイカンとが前記コイル部材を圧着する方向に加圧した状態で、該ガイカンに弾性を持ちながら前記コイル部材が固定されていることを特徴とする。

請求項３の電磁弁は、請求項１または２に記載の電磁コイルを電磁駆動部として備えたことを特徴とする。

本発明の実施形態の電磁コイルの六面図である。本発明の実施形態の電磁コイルのかしめ部の拡大斜視図である。本発明の実施形態の電磁コイルのかしめ部の作用を説明する図である。本発明の実施形態の電磁コイルの分解正面図である。本発明の参考例の電磁コイルの四面図である。本発明の参考例の電磁コイルのかしめ部の拡大斜視図である。本発明の実施形態の電磁弁の正面図である。従来の電磁コイルの一例を示す図である。

次に、本発明の電磁コイル及び電磁弁の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の電磁コイルの六面図、図２は同電磁コイルのかしめ部の拡大斜視図、図３は同電磁コイルのかしめ部の作用を説明する図、図４は同電磁コイルの分解正面図である。

この実施形態の電磁コイルは、円筒状のコイル１１（図４参照）を樹脂で封止したコイル部材１と、コイル部材１の下部に装着される「第１分割ガイカン」としてのガイカン下２と、コイル部材１の外周に装着される「第２分割ガイカン」としてのガイカン上３とを備えている。図４において符号Ｌはコイル１１の円柱の中心軸であり、コイル１１への通電により中心に生じる磁界の方向は中心軸Ｌの方向となる。また、コイル部材１は中心軸Ｌと交差する平面状の両端面１ａ，１ｂを有している。また、コイル部材１は、その中央に電磁弁のプランジャケースを挿入する中心孔１２を有している。

ガイカン下２とガイカン上３は鉄板製であり、ガイカン下２は略矩形のフランジ部２１と円筒状の開口部２２とを有している。このガイカン下２のフランジ部２１はコイル部材の両端面１ａ，１ｂのうち一方の端面１ａに面接触する。

ガイカン上３は、コイル部材１の他方の端面１ｂに面接触する矩形の端板部３１と、この端板部３１の対向辺３１ａ，３１ａから中心軸Ｌと平行に同方向にそれぞれ延設された一対の側板部３２，３２とを一体に形成したものである。端板部３１には電磁弁のプランジャケースをネジ止めするためのネジ穴３１ｂが形成されている。

コイル部材１は、ガイカン上３の側板部３２，３２の内側に配置され、ガイカン下２が側板部３２，３２の端部に固定されている。なお、側板部３２，３２は、図２の状態ではガイカン下２の幅がガイカン上３の幅より大きくなるように設定しており、ガイカン下２は側板部３２，３２の端部の間に嵌合され、この端部の内面３２ａ（図４参照）にフランジ部２１の端部の外面２１ａ（図４参照）が当接される。また、この状態で、コイル部材１の端面１ｂが端板部３１の内面に面接触されるとともに、端面１ａにガイカン下２のフランジ部２１の内面に面接触される。

ガイカン下２の四隅と一対の側板部３２，３２の四つの角部において、かしめ部Ａが形成されている。そして、このかしめ部Ａにて、ガイカン上３の端板部３１とガイカン下２とが、コイル部材１を圧着する方向に加圧されている。

図２は一箇所のかしめ部Ａを示しているが、その他のかしめ部Ａも図２と同じ構成あるいは鏡映対象な同様な構成となっている。かしめ部Ａにおいて、ガイカン下２のフランジ部２１の四隅にそれぞれ、外側から窪んだ段部２１１が形成されている。また、ガイカン上３の側板部３２，３２の四つの隅部付近に爪部３２１がそれぞれ形成されている。爪部３２１は、ガイカン下２の段部２１１の内面２１１ａに架かるように、中心軸Ｌ回りの内側に屈曲されている。これにより、爪部３２１が段部２１１（すなわち、ガイカン下２の四隅）を加圧している。この加圧力は、中心軸Ｌと平行な方向であり、ガイカン上３の端板部３１とガイカン下２とがコイル部材１を圧着する方向である。

図３は図２の矢印Ｘ方向から見た図であり、図３により上記作用を詳細に説明する。爪部３２１は、側板部３２に楔状の溝３２２を切り欠くことにより形成したものであり、図に一点鎖線の円で示した部分で、爪部３２１の溝３２２側の縁３２１ａが段部２１１の面２１１ａと交差するようになっている。これにより、爪部３２１を内側に屈曲させることで爪部３２１の縁３２１ａが段部２１１を前記圧着方向に加圧する。

以上のように、かしめ部Ａによりガイカン下２とガイカン上３とがコイル部材１を圧着するように固定されているので、前記図８で説明した従来の電磁コイルにおける隙間Ｄなどが生じず、この実施形態の電磁コイルは最小限の大きさとすることができる。また、ガイカン全体がコイル部材１の端面１ａ，１ｂに密着しているので磁気回路効率が高くなる。さらに、かしめ部Ａは中心軸Ｌ方向から見て、コイル部材１の無い位置にあり、かしめは中心軸に対し垂直方向に曲げるので、このかしめ部Ａの応力がコイル部材１に直接加わることなく、ガイカン下２の弾性を持ちながらコイル部材１を保持できる。

図５は本発明の参考例の電磁コイルの四面図、図６は同電磁コイルのかしめ部の拡大斜視図である。実施形態と参考例の違いは、実施形態におけるかしめ部Ａと参考例におけるかしめ部Ｂの部分であり、参考例において実施形態と同じ要素には同符号を付記してその詳細な説明は省略する。なお、図６は一箇所のかしめ部Ｂを示しているが、その他のかしめ部Ｂも図６同じ構成あるいは鏡映対象な同様な構成となっている。

この参考例におけるかしめ部Ｂにおいて、ガイカン上３の側板部３２，３２の四つの隅部付近にそれぞれ、外側から窪んだ凹部３２３が形成されている。また、ガイカン下２のフランジ部２１の四隅に爪部２１２がそれぞれ形成されている。爪部２１２は、ガイカン上３の凹部３２３の内側に架かるように、中心軸Ｌ回りの内側に曲げられている。これにより、凹部３２３の内側面３２３ａが爪部２１２（すなわち、ガイカン下２の四隅）を加圧している。この加圧力は、中心軸Ｌと平行な方向であり、ガイカン上３の端板部３１とガイカン下２とがコイル部材１を圧着する方向である。なお、図５(A) 、図５(C) においては、爪部２１２を折り曲げていない状態をしめしている。

この参考例でも、かしめ部Ｂによりガイカン下２とガイカン上３とがコイル部材１を圧着するように固定されているので、前記隙間Ｄなどが生じず、電磁コイルは最小限の大きさとすることができ、かつ、磁気回路効率の高くなる。また、かしめ部Ｂは前記同様にコイル部材１の無い位置にあるので、かしめ部Ｂの応力がコイル部材１に直接加わることなく、ガイカン下２の弾性を持ちながらコイル部材１を保持できる。

図７は実施形態の電磁コイルを用いた電磁弁の正面図である。この電磁弁は、実施形態の電磁コイルに、ガイカン下２の前記開口部２２にプランジャケース４を挿入し、ガイカン上３のネジ穴３１ｂで、ボルトネジ５によりネジ止めされている。プランジャケース４の内部には図示しない弁室を構成するハウジングがあり、継手管６，７が接続されている。また、プランジャケース４内には、図示しない吸引子、プランジャ、弁体、弁座部材等が収容されており、電磁コイルを駆動部として動作する。なお、ボルト５は吸引子にねじ込まれる。

１コイル部材
２ガイカン下（第１分割ガイカン）
２１フランジ部
２１１段部
２１１ａ段部の面
３ガイカン上（第２分割ガイカン）
３１端板部
３２側板部
３２１爪部
Ａかしめ部

Claims

コイル部材と、
前記コイル部材の外周に装着されたガイカンと、
を備えた電磁コイルであって、
前記ガイカンは、前記コイル部材のコイルの中心軸と交差する両端面のうち、一方の端面に面接触する矩形の第１分割ガイカンと、前記コイル部材の他方の端面に面接触する矩形の端板部と該端板部の対向辺から前記中心軸と平行に同方向にそれぞれ延設された一対の側板部とを一体に形成した第２分割ガイカンと、から構成され、
前記第２分割ガイカンの前記端板部に前記コイル部材の前記他方の端面が面接触しているとともに該コイル部材の前記一方の端面に前記第１分割ガイカンが面接触していて、前記ガイカン内に前記コイル部材が配置され、
前記第１分割ガイカンが前記第２分割ガイカンの前記一対の側板部の端部の間に嵌合されているとともに、前記第１分割ガイカンの平行な一対の端部付近が前記第２分割ガイカンの前記側板部に面接触していて、該第１分割ガイカンの四隅と前記一対の側板部の四つの角部においてかしめ部が形成され、該かしめ部にて、前記第２分割ガイカンの前記側板部の四つの隅部付近に形成された爪部が、前記第１分割ガイカンの四隅の面内になるように前記中心軸回りの内側に屈曲させられた状態で、該爪部が前記四隅を加圧するように形成され、該爪部の加圧により、前記第２分割ガイカンの前記端板部と前記第１分割ガイカンとが前記コイル部材を圧着する方向に加圧した状態で、該ガイカンに前記コイル部材が固定されていることを特徴とする電磁コイル。
コイル部材と、
前記コイル部材の外周に装着されたガイカンと、
を備えた電磁コイルであって、
前記ガイカンは、前記コイル部材のコイルの中心軸と交差する両端面のうち、一方の端面に面接触する矩形の第１分割ガイカンと、前記コイル部材の他方の端面に面接触する矩形の端板部と該端板部の対向辺から前記中心軸と平行に同方向にそれぞれ延設された一対の側板部とを一体に形成した第２分割ガイカンと、から構成され、
前記第２分割ガイカンの前記端板部に前記コイル部材の前記他方の端面が面接触しているとともに該コイル部材の前記一方の端面に前記第１分割ガイカンが面接触していて、前記ガイカン内に前記コイル部材が配置され、
前記第１分割ガイカンが前記第２分割ガイカンの前記一対の側板部の端部の間に嵌合されているとともに、前記第１分割ガイカンの平行な一対の端部付近が前記第２分割ガイカンの前記側板部に面接触していて、該第１分割ガイカンの四隅と前記一対の側板部の四つの角部においてかしめ部が形成され、該かしめ部にて、前記第２分割ガイカンの前記側板部の四つの隅部付近に形成された爪部が、前記第１分割ガイカンの四隅の面内になるように前記中心軸回りの内側に屈曲させられた状態で、該爪部が前記四隅を加圧するように形成され、該爪部の加圧により、前記第２分割ガイカンの前記端板部と前記第１分割ガイカンとが前記コイル部材を圧着する方向に加圧した状態で、該ガイカンに弾性を持ちながら前記コイル部材が固定されていることを特徴とする電磁コイル。
請求項１または２に記載の電磁コイルを電磁駆動部として備えたことを特徴とする電磁弁。