JPH0599362A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気枠に固定鉄心を嵌合した後に、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におい
て、磁気枠と固定鉄心との間の密着性が良く、かつ天板
部の断面積が大きく、従って、磁気抵抗の少ない電磁弁
を提供すること。 【構成】 磁気枠１の天板を磁気枠片４と磁気枠片１６
とを重ね合わせて構成し、かつ固定鉄心５によりかしめ
ているので、固定鉄心５と磁気枠１との密着性を良くで
きていると同時に、磁気枠片４と磁気枠片１６の天板部
の密着性もよい。それにより、ソレノイド３２全体の磁
気抵抗を少なくできている。従って、少ない電流量で可
動鉄心を強力に吸引でき、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。

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、天板部分に固
定鉄心用孔が穿設された磁気枠をもつソレノイド部を有
する電磁弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁弁においては、ソレノイド部
の磁気枠を長方形状をなす強磁性金属板の折曲という簡
単な板金加工で製造したものが広く使用されている。そ
して、磁気枠の天板部分に軸孔を穿設し、その孔に固定
鉄心を嵌合したものが多く使用されている。このとき、
固定鉄心における磁気吸引力を高めるために、磁気枠内
での磁束を流れやすくすること、すなわち、磁気枠の磁
気抵抗を小さくすることが望まれており、従来よりいろ
いろと考えられてきた。

【０００３】例えば、実公昭６１−１６６５３号公報に
おいては、図５に示すように、コの字形の一対の磁気枠
を天板部分と底板部分とにおいて共に重ね合わせてい
る。それにより、磁束が通過する断面積を増加させ、磁
気抵抗を減少させているのである。実公昭６４−５８５
１号公報においては、図６に示すように、一枚の長方形
状の板を順次折り曲げて、天板部分については、二重に
重ね合わせている。これも同様に、磁束が通過する断面
積を増加させ、磁気抵抗を減少させるためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５お
よび図６に示す従来技術においては、天板の軸孔に固定
鉄心が単に嵌合されているにすぎない状態で、樹脂によ
りモールドされているため、せっかく重ね合わされてい
る天板同士の接触が十分でなく、また、固定鉄心と天板
との密着性も悪く、接触の悪い部分で磁気抵抗が大きく
なっていた。また、底板にガイドスリーブを単純に嵌合
させているだけであり、製作精度によりはめ合にばらつ
きがあるため、接触の悪い部分で磁気抵抗が大きくなっ
ていた。

【０００５】また、図５に示す従来技術においては、底
板も二重になっているため、ソレノイド部を同じ高さで
維持しようとすると、コイルの巻線部の長さを短くせざ
るをえなかった。しかし、コイル巻線部の長さを短くす
ることにより、コイルで発生する磁束が減少するため、
全体として磁束が減少してしまっていた。

【０００６】また、図６に示す従来技術においては、一
枚の金属板をプレス加工して磁気枠を形成しているた
め、固定鉄心が嵌合される天板孔２２と、可動鉄心が嵌
合される底板孔２３との位置、平行度、直角度等の精度
を維持するのが困難であり、加工が難しいと同時に、固
定鉄心の吸引面と可動鉄心の軸心との直角性の悪さや固
定鉄心と可動鉄心との軸心のズレ等により固定鉄心の吸
引力が減少してしまっていた。

【０００７】また、図５や図６に示す従来技術において
は、図で示した磁気枠とコイル、固定鉄心等を組み立て
た後に、樹脂により全体をモールドしてソレノイド部を
形成し、そのソレノイド部をネジにより弁本体に固定し
ている。そのとき、ネジのネジ部が貫通する部分に関し
ては、当然逃げを取っている。

【０００８】しかし、ソレノイド部を弁本体にネジ止め
するときに、ネジを強く締めていくと、ネジの締め付け
力を受けて、一組の天板のうち内側にある天板が押し下
げられてしまうため、磁気枠に歪が発生し、磁気枠と固
定鉄心との密着性をさらに悪くし、磁気抵抗を大きくし
ていた。さらに、最悪の場合には、磁気枠の変形によ
り、モールドに亀裂が発生することもあった。外側の天
板は、ねじの締め付け力を内側の磁気枠の側板部で受け
られるのに対して、内側の天板はネジの締め付け力を天
板の張り出している端部で受け、変形しやすい構造とな
っているためである。

【０００９】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、磁気抵抗が小さくて、固定鉄心
の吸引力の大きなソレノイドを有する電磁弁を提供する
ことを目的とする。また、ソレノイド部を弁本体にねじ
止めするときに、ねじを締め付けすぎても磁気枠が変形
せず、磁気抵抗が変化しない電磁弁を供給することを目
的とする。

【００１０】

【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、コイルボビンの外周に導線が巻
かれてなるコイルと、コイルの外周を囲んだ磁気枠と、
コイルボビン孔の一端に嵌合される固定鉄心と、コイル
ボビン孔の他端にガイドスリーブを介して摺動可能に嵌
合され、コイル通電時に固定鉄心に吸引される可動鉄心
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、磁気枠がコ字状に折曲された一対の長方形
状をなす強磁性金属板であって、金属板の端板が軸孔の
位置を合わせた状態で互いに重合して天板を形成し、固
定鉄心の小径部が軸孔に嵌合し、天板から突き出した部
分をかしめることにより一組の天板を固着すると共に、
金属板の他端板が突き合わされた状態で互いに隙間をも
って底板を形成している。

【００１１】また、本発明の電磁弁は、コイルボビンの
外周に導線が巻かれてなるコイルと、コイルの外周を囲
んだ磁気枠と、コイルボビン孔の一端に嵌合される固定
鉄心と、コイルボビン孔の他端にガイドスリーブを介し
て摺動可能に嵌合され、コイル通電時に固定鉄心に吸引
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、磁気枠が長方形状をなす強
磁性金属板を順次内側に折曲して、コイルの上面を覆う
天板部分と、その両側に連設されてコイルの対向側面を
覆う第一および第二の側板部分と、側板部分に連設され
てコイルの底面において突き合わされた状態で互いに隙
間をもって底板を形成する第一および第二の底板部分と
を形成すると共に、天板部分に別の強磁性金属板を互い
の軸孔の位置を合わせた状態で、重合して天板を形成
し、固定鉄心の小径部が軸孔に嵌合し、天板から突き出
した部分をかしめることにより一組の天板を固着してい
る。

【００１２】さらに、上記の構成を有する電磁弁であっ
て、磁気枠の天板と側板とのなす角度が９０度よりもわ
ずかに小さくすると良い。

【００１３】さらに、本発明の電磁弁は、上記に記載す
るものにおいて、弁座を有する弁本体に対して、ソレノ
イド部をネジにより固定するものであって、一対の磁気
枠が重合してなる一組の天板のうち内側にある天板の端
部の一部が他の磁気枠の側板部の上端の一部に当接して
いると良い。

【００１４】

【作用】上記の構成よりなる本発明の電磁弁のソレノイ
ド部の磁気枠は、コ字状に折曲された一対の長方形状を
なす強磁性金属板であって、金属板の端板が軸孔の位置
を合わせた状態で互いに重合して天板を形成し、固定鉄
心の小径部が軸孔に嵌合し、天板から突き出した部分を
かしめることにより一組の天板を固着すると共に、金属
板の他端板が突き合わされた状態で互いに隙間をもって
底板を形成しているので、磁気枠の断面積が大きくなる
と共に、固定鉄心と磁気枠との密着性が良くなるため、
ソレノイド全体の磁気抵抗が減少できる。

【００１５】また、本発明の電磁弁のコイルの磁気枠
は、磁気枠が長方形状をなす強磁性金属板を順次内側に
折曲して、コイルの上面を覆う天板部分と、その両側に
連設されてコイルの対向側面を覆う第一および第二の側
板部分と、側板部分に連設されてコイルの底面において
突き合わされた状態で互いに隙間をもって底板を形成す
る第一および第二の底板部分とを形成すると共に、天板
部分に別の強磁性金属板を互いの軸孔の位置を合わせた
状態で、重合して天板を形成し、固定鉄心の小径部が軸
孔に嵌合し、天板から突き出した部分をかしめることに
より一組の天板を固着しているので、磁気枠の断面積が
大きくなると共に、固定鉄心と磁気枠との密着性が良く
なるため、ソレノイド全体の磁気抵抗が減少できる。

【００１６】さらに、本発明の電磁弁は、上記に記載す
るものにおいて、磁気枠を構成している天板と側板部と
のなす角度を９０どよりわずかに小さくしているので、
ガイドスリーブに対して、磁気枠がばね性をもってお
り、そのばね力によりガイドスリーブを挟み込んでい
る。従って、磁気枠とガイドスリーブとの密着性が良
く、従来技術と比べて磁気抵抗が小さくなっている。

【００１７】さらに、本発明の電磁弁は、上記に記載す
るものにおいて、弁座を有する弁本体に対して、ソレノ
イド部をネジにより固定するものであって、一対の磁気
枠が重合してなる一組の天板のうち内側にある天板の端
部の一部が他の磁気枠の側板部の上端の一部に当接して
いるので、ソレノイドを弁部に取り付けるときにネジを
締めすぎたとしても、磁気枠に歪が発生することないた
め、固定鉄心の磁気枠との密着性や２枚重ねの磁気枠の
密着性等が変化することがなく、磁気抵抗が増加するこ
ともない。

【００１８】

【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３２と下半分の弁本体１０とより
構成されている。ソレノイド部３２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２の胴部
に導線が巻かれたコイル３がある。コイル３の外周を囲
んで、コの字の形状をした磁気枠片４，１６が天板同士
を重ね合わせた状態で固定されている。ソレノイド部の
外面は樹脂９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。

【００１９】次に、製造方法を含めて、ソレノイド部３
２について図１、図２、図３を用いて詳細に説明する。
図２にソレノイド部３２の構成を説明するための断面図
を示す。コイル３を取り囲むように左右から一組の磁気
枠片４，１６が組み合わされている。磁気枠の形状を図
３の斜視図に示す。磁気枠片４および磁気枠片１６は、
共に長方形状の強磁性金属板を「コ」の字状に折り曲げ
て形成されている。天板部２５と天板部２６とは、天板
部２５が内側になるように重ね合わされている。また、
底板部２７と底板部２８とは、共にその板端部に半月状
の底板孔２３が削設されており、互いの底板孔２３が円
を形成する位置で互いに隙間をもって保持される。

【００２０】本発明において、磁気枠片４，１６は図７
に示すように、天板部２６，２５と側板部２９，３０と
のなす角度が９０度よりＡ度だけ小さくすると良い。本
実施例ではＡを１度としている。こうすることにより、
後述するように天板同士がかしめられたときに、磁気枠
がばね性をもってガイドスリーブ６を挟み込むからであ
る。

【００２１】天板部２５，２６と底板部２７，２８とに
おいて、ソレノイド部３２を弁本体１０に取り付けると
きにネジを貫通される部分に対応して、対角上にネジ頭
の大きさよりも大きな切り欠き部２４が形成されてい
る。そして、磁気枠片４の側板部２９の上端の一部に切
り欠き部２９ａが形成されている。一方、他の磁気枠片
１６の天板２５の先端部の一部には受け部３５が形成さ
れ、切り欠き部２９ａにおいて、側板部２９の上端に当
接している。それにより、ソレノイド全体が樹脂により
モールドされた後で、ソレノイド部３２を弁本体１０に
ネジ止めするときに、ネジを強く締めすぎたとしても、
側板部２９が締め付け力を受けるため、磁気枠１が歪む
ことがない。従って、固定鉄心５と磁気枠１との密着性
等を維持することができ、磁気抵抗等も変化しないで電
磁弁の動作が安定している。また、磁気枠１の歪による
固定鉄心５と可動鉄心７との位置ズレ等を防止し、位置
ズレ等により発生する騒音等の発生を防止できる。

【００２２】固定鉄心５を嵌合させる天板孔２２は、天
板部２５と天板部２６の両方に穿設されており、重ね合
わせたときに、互いの天板孔２２が一致するようにして
いる。一方、コイル３のコイルボビン２のボビン孔３４
に固定鉄心５を、小径部２０が隠れる位置まで挿入した
状態で、コイル３を磁気枠１内に入れる。そして、コイ
ルボビン２から固定鉄心５の小径部２０を２枚の天板２
２に挿入する。次に、磁気枠１の底板孔２３を通って、
ボビン孔３４の固定鉄心の小径部２０があるのと反対の
方から、磁性材料からなるガイドスリーブ６の筒部に弾
性部材８を取り付けて、ガイドスリーブ６の筒部を挿入
する。

【００２３】次に、ガイドスリーブ６の内側に図示しな
いかしめ受け部材を挿入して、固定鉄心５を磁気枠の天
板部２５の下面に押しつける。この状態で固定鉄心５の
小径部２０の先端が天板孔２２からかしめ代の分だけ、
天板部２６の上面より上に突き出している。これを押圧
することによりかしめを行う。かしめが終了した状態を
図２に示す。かしめ部分２１は天板孔２２の周辺部に広
がっている。かしめにより固定鉄心５と磁気枠片４，１
６とを固着することにより、天板部２５と天板部２６と
が強く密着されると共に、固定鉄心５と磁気枠片４，１
６との間の密着も良くなる。そのため、磁気抵抗が小さ
くなり、磁束が流れやすくなって固定鉄心５の磁気吸引
力が増大する。

【００２４】ここで、磁気枠片４の天板部２５と側板部
２９とのなす角度および磁気枠片１６の天板部２６と側
板部３０とのなす角度を９０度よりも少し小さくしてあ
る。かしめを行ったときに、底板２７，２８の底板孔２
３がガイドスリーブ６を両側から挟み込むのであるが、
磁気枠片４，１６の天板部２６，２５と側板部２９，３
０とのなす角度等を小さくしておくと、磁気枠全体がば
ね性をもってガイドスリーブ６を挟み込むため、磁気枠
片４，１６とガイドスリーブ６との接触がより密着し
て、磁気抵抗が小さくなるからである。本実施例では、
その角度を８９度にしている。

【００２５】本発明の別の実施例を図４および図８に示
す。従来技術と同様に、磁気枠片３３は、１枚の長方形
状をなす強磁性金属板を順次内側に折曲して形成さ
れ、、コイルの上面を覆う天板部分３６と、その両側に
連設されてコイルの対向側面を覆う第一側板部２９と第
二側板部３０と、側板部に連設されてコイルの底面にお
いて突き合わされた状態で互いに隙間をもって底板を形
成する第一底板部２８と第二底板部２７とにより構成さ
れている。この場合も、図８に示すように天板部３６と
側板部２９，３０とのなす角度を８９度としている。

【００２６】そして、天板部３６に別の強磁性金属板３
５を互いの軸孔２２の位置が合わさった状態で、重合し
て天板を形成している。さらに、固定鉄心５の小径部２
０が軸孔２２に嵌合し、天板部３６から突き出した部分
をかしめて、磁気枠１を形成しているのは、上述したも
のと同様なので説明を省略する。図２に示すソレノイド
の中間部品を、ガイドスリーブ６にモールドピンを挿入
して位置決めを行っている状態で、一体的にモールド全
体を固定しソレノイド部３３を完成させる。

【００２７】次に、電磁弁の構成要素である弁本体１０
について図１により説明する。弁本体１０には、入力ポ
ート１２，出力ポート１３とが穿設され、また両ポート
を連通させる弁座１４が設けられている。可動鉄心７の
弁座１４に当接する部分に、弾性体で作られた弁体１１
が埋め込まれている。可動鉄心７の下端部は外側にフラ
ンジ部を有しており、そのフランジ部の上面に当接し
て、可動鉄心７を下向きに付勢するための復帰ばね１５
がある。復帰ばね１５の他端はガイドスリーブ６のフラ
ンジ部の下面に当接している。

【００２８】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３に電流が流されていな
い状態を示している。可動鉄心７は、復帰ばね１５によ
り下向きに付勢され、弁体１１が弁座１４に当接してい
る。これにより、入力ポート１２と出力ポート１３とは
連通していない。一方、コイル３に電流が流されると、
固定鉄心５の上下方向に磁界が発生し、固定鉄心１１が
可動鉄心７を吸引する。この吸引力は、復帰ばね１５の
ばね力よりも強いので、可動鉄心７は、固定鉄心５に当
接する位置まで移動する。これにより、弁体１１が弁座
１４から離れ、入力ポート１２と出力ポート１３とが連
通する。

【００２９】コイル３が励磁されたとき、流される電流
で固定鉄心５が可動鉄心を効率よく吸引するためには、
磁気の流れを良くすることが必要である。そのために
は、固定鉄心５と磁気枠１との間の密着性を良くした
り、磁気枠１の断面積を大きくする等して磁気抵抗を小
さくする必要がある。本実施例の電磁弁によれば、磁気
枠１の天板を磁気枠片４と磁気枠片１６とを重ね合わせ
て構成し、かつ固定鉄心５によりかしめているので、固
定鉄心５と磁気枠１との密着性を良くできていると同時
に、磁気枠片４と磁気枠片１６の天板部の密着性もよ
い。それにより、ソレノイド３２全体の磁気抵抗を少な
くできている。従って、少ない電流量で強い吸引力を得
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。

【００３０】

【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、磁気枠の天板を２枚の板を重ね
合わせて構成し、かつ固定鉄心によりかしめているの
で、ソレノイド３２全体の磁気抵抗を少なくでき、少な
い電力で可動鉄心を強力に吸引でき、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。

【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】かしめられた状態でのソレノイドの構成を示す
断面図である。

【図３】本発明に係る磁気枠の形状を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明に係る別の磁気枠の形状を示す斜視図で
ある。

【図５】従来の電磁弁で使用されている磁気枠の形状を
示す斜視図である。

【図６】従来の電磁弁で使用されている別の磁気枠の形
状を示す斜視図である。

【図７】本発明に係る磁気枠の形状を示す断面図であ
る。

【図８】本発明に係る別の磁気枠の形状を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 磁気枠 ３ コイル ４ 磁気枠片 ５ 固定鉄心 ６ ガイドスリーブ ７ 可動鉄心 ９ 樹脂部 １０ 弁本体 １１ 弁体 １２ 入力ポート １３ 出力ポート １４ 弁座 １５ 復帰ばね １６ 磁気枠片 ２４ 切り欠き部 ２５ 天板部 ２６ 天板部 ３２ ソレノイド部

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【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、コイルボビンの外周に導線
が巻かれてなるコイルと、コイルの外周を囲んだ磁気枠
と、コイルボビン孔の一端に嵌合される固定鉄心と、コ
イルボビン孔の他端に摺動可能に嵌合され、コイル通電
時に固定鉄心に吸引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、磁気枠
がコ字状に折曲された一対の長方形状をなす強磁性金属
板であって、金属板の端板が軸孔の位置を合わせた状態
で互いに重合して天板を形成し、固定鉄心の小径部が軸
孔に嵌合し、天板から突き出した部分をかしめることに
より一組の天板を固着すると共に、金属板の他端板が突
き合わされた状態で互いに隙間をもって底板を形成して
いる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルボビンの外周に導線が巻かれてな
   るコイルと、コイルの外周を囲んだ磁気枠と、コイルボ
   ビン孔の一端に嵌合される固定鉄心と、コイルボビン孔
   の他端にガイドスリーブを介して摺動可能に嵌合され、
   コイル通電時に固定鉄心に吸引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において、 前記磁気枠がコ字状に折曲された一対の長方形状をなす
   強磁性金属板であって、前記金属板の端板が貫通孔であ
   る軸孔の位置を合わせた状態で互いに重合して天板を形
   成し、前記固定鉄心の小径部が前記軸孔に嵌合し、前記
   天板から突き出した部分をかしめることにより一組の天
   板を固着すると共に、前記金属板の他端板が突き合わさ
   れた状態で互いに隙間をもって底板を形成することを特
   徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 コイルボビンの外周に導線が巻かれてな
   るコイルと、コイルの外周を囲んだ磁気枠と、コイルボ
   ビン孔の一端に嵌合される固定鉄心と、コイルボビン孔
   の他端にガイドスリーブを介して摺動可能に嵌合され、
   コイル通電時に固定鉄心に吸引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において、 前記磁気枠が長方形状をなす強磁性金属板を順次内側に
   折曲して、コイルの上面を覆う天板部分と、その両側に
   連設されてコイルの対向側面を覆う第一および第二の側
   板部分と、側板部分に連設されてコイルの底面において
   突き合わされた状態で互いに隙間をもって底板を形成す
   る第一および第二の底板部分とを形成すると共に、 前記天板部分に別の強磁性金属板を互いの軸孔の位置を
   合わせた状態で、重合して天板を形成し、前記固定鉄心
   の小径部が前記軸孔に嵌合し、前記天板から突き出した
   部分をかしめることにより一組の天板を固着することを
   特徴とする電磁弁。
3. 【請求項３】 請求項１に記載するものにおいて、 前記弁座を有する弁本体に対して、前記ソレノイド部を
   ネジにより固定するものであって、前記一対の磁気枠が
   重合してなる一組の天板のうち内側にある天板の端部の
   一部が他の磁気枠の側板部の上端の一部に当接している
   ことを特徴とする電磁弁。