JPH0737286Y2

JPH0737286Y2 - ソレノイド

Info

Publication number: JPH0737286Y2
Application number: JP1986093409U
Authority: JP
Inventors: 猛美加藤; 康宏大澤
Original assignee: Koganei Corp
Current assignee: Koganei Corp
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1995-08-23
Anticipated expiration: 2001-06-20
Also published as: JPS631309U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、ソレノイドに適用して特に有効な技術に関す
るもので、たとえば、電磁弁における磁界発生源として
のソレノイドに利用して有効な技術に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

電磁弁等のようにコイルに流れる電流の磁界によってプ
ランジャに所定の推力を発生させる機構では、ステンレ
ス合金等からなるパイプの外側に、両端にフランジを有
するボビンを装着し、該ボビンにコイルを巻回したソレ
ノイドが使用される。

ところで、前記ボビンの内側にステンレス合金からなる
パイプを使用しているのは以下の理由に基づくものであ
る。

すなわち、ボビンの内部に挿通されるプランジャとの摺
動面の摩耗を抑制するためであり、またプランジャとの
間に所定のエアギャップ量を確保して、プランジャの円
滑な作動を実現するためである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、前記のソレノイド構造にあっては、パイプと
ボビン本体とを別部材で形成するため、コスト高とな
り、また組立や製造工程が複雑化する問題があった。さ
らに、ステンレスパイプを用いた場合には、プランジャ
の摺動性が不十分でプランジャの耐久性が悪く、ソレノ
イドの磁気特性も必ずしも良くないという問題点がある
ことを本考案者は見い出した。

また、他のソレノイドとしては、ボビン本体と、このボ
ビン本体の両端にそれぞれ形成されるフランジとを樹脂
で一体成形してなるボビンを備えた構造とし、コイルの
外周側にのみ磁気フレームを設け、プランジャの先端に
磁気回路形成用のフランジを設け、このフランジと前記
磁気フレームとで磁気回路を形成できるようにしたもの
（実開昭56−29917号）がある。

しかし、前記した他のソレノイドでは、平常状態では、
ばねの付勢力によりプランジャのフランジは磁気フレー
ムから離間した状態にあり、この状態においてソレノイ
ドをONにした場合、エアギャップによる磁気抵抗の増大
により、プランジャの磁気的吸引力が減少し、その摺動
性が低下するという問題があった。

また、他のソレノイドとしては、ボビンの中空部内にガ
イドパイプを設けてプランジャの摺動性を向上させる構
造としたもの（実開昭53−20452号）がある。

しかし、前記した他のソレノイドの構造では、ボビンの
中空部内にガイドパイプを設けた構造となっているの
で、ボビンの中空部内に前記ステンレス製のパイプを設
けた場合と同様の問題があった。

また、他のソレノイドとしては、ボビンのフランジの端
面にスリーブ状の突起部を形成した構造としたもの（実
公昭54−8352号）がある。

しかし、前記した他のソレノイドの構造では、前記スリ
ーブ状の突起部はボビンのフランジ端面上に樹脂モール
ドを行うためのものであり、このような突起部では、ボ
ビンのフランジ側に配置される磁気フレームの位置決め
は不可能であり、しかもプランジャとの摺動面の軸方向
長さが短く、プランジャの摺動性が悪いという問題があ
った。

さらに、他のソレノイドとしては、ボビンの中空部の内
周面に形成される小径の摺動部と、ボビンのフランジ側
に配置される磁気フレームの孔内に設けたガイドパイプ
とでプランジャを摺動させる構造としたもの（実公昭60
−35215号）がある。

しかし、前記した他のソレノイドの構造では、前記摺動
部とガイドパイプとでプランジャを摺動する構造である
ので、プランジャとの摺動面が少なく、その摺動性が悪
いという問題があった。

また、他のソレノイドとしては、パイプの下端部にボビ
ンの切欠部に対応した拡径部を形成し、この拡径部をロ
アフレームとボビンの切欠部との間にゴムワッシャを介
して介在させ、抱持形の磁気フレームおよびボビンを固
定したもの（実公昭53−3960号公報）がある。

しかし、前記した他のソレノイドでは、パイプの挿入を
不可欠とし、しかも、パイプの下端部にボビンの切欠部
に対応した拡径部を形成し、この拡径部をロアフレーム
とボビンの切欠部との間にゴムワッシャを介して介在さ
せなければならず、構造が複雑化し、部品点数が増大
し、組立や製造の工数が増大するという問題があった。

本考案は、上記問題点に着目してなされたものであり、
その目的は低コストで製造および組立効率の良好なソレ
ノイドを提供することにある。

また、本考案の他の目的は、ボビンのフランジ側に配置
される磁気フレームの位置決めを可能にし、しかもプラ
ンジャとの摺動面の軸方向長さを可能な限り増大させて
プランジャの摺動性を向上させることのできるソレノイ
ドを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案のソレノイドの構造は、内部にプランジャを摺動
させる中空部を有し、外周面にコイルを巻回するボビン
本体と、このボビン本体の両端にそれぞれ形成される両
フランジとを樹脂で一体成形してなるボビンを備え、前
記両フランジ側の両磁気フレームと、前記コイルの外周
面側の磁気フレームとで磁気回路を形成したソレノイド
であって、前記ボビンの両フランジの端面に、前記中空
部の内周面に連なり、かつ前記両フランジ側の両磁気フ
レームを嵌合状態で貫通させるスリーブ状の両突起部を
樹脂でそれぞれ一体成形した構造としたものである。

〔作用〕

前記したソレノイドの構造によれば、ボビンの両フラン
ジの端面に、その中空部の内周面に連なり、かつ前記両
フランジ側の両磁気フレームを嵌合状態で貫通させるス
リーブ状の両突起部を樹脂でそれぞれ一体成形した構造
としたので、ボビンの両フランジ側に配置される両磁気
フレームを位置決めすることができる。

したがって、構造を簡易にし、部品点数および組立工数
を減少させ、組立性を向上させることができる。

また、ボビンの両フランジの端面に、その中空部の内周
面に連なり、かつ前記両フランジ側の両磁気フレームを
嵌合状態で貫通させるスリーブ状の両突起部を樹脂でそ
れぞれ一体成形した構造としたので、プランジャとの摺
動面の軸方向長さを増大させ、プランジャの摺動性を向
上させることができる。

したがって、プランジャの耐久性および耐摩耗性を向上
させることができる。

また、ボビンの両フランジの端面に、その中空部の内周
面に連なり、かつ前記両フランジ側の両磁気フレームを
嵌合状態で貫通させるスリーブ状の両突起部を樹脂でそ
れぞれ一体成形した構造としたので、エアギャップをな
くし、磁気抵抗を減少させ、磁気特性を向上させること
ができる。

〔実施例１〕第１図は本考案の一実施例であるソレノイドを示す概略
断面図、第２図はこのソレノイドを電磁弁に適用した状
態を示す概略断面図である。

本実施例１のソレノイド１は、コイル３が巻回される中
空状のボビン本体2aおよび該ボビン本体の両端に形成さ
れるフランジ2bが合成樹脂材料で一体成形されたボビン
２を有している。このボビン２のボビン本体2aおよびフ
ランジ2bはたとえばポリブチレンテレフタレート樹脂に
ガラス繊維を混入して金型等により所定形状に一体成形
されたものである。

ボビン２の両フランジ2bの軸方向外方には、それぞれ前
記ボビン本体2aと連設されるスリーブ状の突起部4a,4b
が前記ボビン本体2aおよびフランジ2bと同様に樹脂で一
体成形されている。該突起部4a,4bは、ボビン２の内部
を摺動されるプランジャ５をガイドし、プランジャ５の
周囲に所定間隔のエアギャップを形成するために機能す
る。

また、前記突起部4a,4bでボビン２の両フランジ2b,2b側
の両磁気フレーム25,25を位置決めし、キャップ11から
の加圧により固定する構造としたものである。

また、ボビン２の両フランジ2b,2bの端面に当接するフ
ランジ側の磁気フレーム25,25と、前記コイル３の外周
面側の筒状の磁気フレーム25aとで磁気回路が形成され
ている。

なお、前記コイル３は両フランジ2b間において前記ボビ
ン本体2aの周囲に導線などを所要回数だけ巻回された状
態でその全体がエポキシ樹脂によりモールドされ封止さ
れている。

前記構造のソレノイド１は、たとえば第２図に示すよう
に電磁弁７のソレノイド部7aとして用いられる。すなわ
ち、電磁弁７は電磁力発生部であるソレノイド部7aと、
流体の切り換えを行う切換弁部7bとからなっている。前
述のソレノイド１は、ボビン本体2aの中空部にプランジ
ャ（可動鉄心）５および固定鉄心８が内設された状態で
取付けられており、プランジャ５はボビン本体2aの中空
部を軸方向に摺動可能な状態となっている。また、固定
鉄心８はボビン本体2aに対して固定状態となっている。

プランジャ５の内部にはプランジャ本体5aとプランジャ
ヘッド5bとで形成される中空部を有しており、該中空部
には軸方向に付勢されるスプリング９が内設されてい
る。プランジャ本体5aのプランジャヘッド5bとは反対側
の一端にはプランジャピン10が取付けられている。この
プランジャピン10はその一端に形成されたピンヘッド10
aが前記中空部に収容され、該ピンヘッド10aが前記スプ
リング９により固定鉄心８の方向に付勢された状態とな
っている。

プランジャピン10は、前記固定鉄心８に貫通開設された
摺動孔8a内を軸方向に摺動可能な状態で延設されてお
り、さらに該プランジャピン10のピンヘッド10aとは反
対側の一端は切換弁部7b内の図示しないスプール等に接
続されている。すなわち、プランジャピン10の軸方向へ
の変位動作により、切換弁部7b内において流体の切り換
えが行われるようになっている。

一方、ソレノイド部7aの切換弁部7bとは反対方向の端部
には、前記プランジャヘッド5bの外端を覆うようにして
キャップ11が装着されている。このキャップ11は、図示
しない組立ねじ等の手段によりソレノイド部7aおよび切
換弁部7bに固締されており、このキャップ11の上端中央
部分には合成ゴム等の弾性体からなる手動操作ボタン12
が取付けられている。この手動操作ボタン12は、該電磁
弁７により制御される図示しない流体圧作動機器たとえ
ばエアシリンダの作動状態を調整確認する場合、および
手動操作により調整制御を行う場合に用いるものであ
る。すなわち、該手動操作ボタン12を押圧することによ
りプランジャ５およびプランジャピン10が切換弁部7bの
方向に押圧作動され、通電時と同様に切換弁部7b内で流
体の切り換えを行うことができるようになっている。

ソレノイド部7aの一側部はハウジング22によって覆われ
ており、このハウジング22によって形成されるハウジン
グ空間にはサージ電圧吸収用のダイオード13および抵抗
14等の素子を有する表示灯制御回路アセンブリ15がハウ
ジング12内への封入や樹脂成形等により組み込まれてお
り、この表示灯制御回路アセンブリ15によってキャップ
11の一側部に埋設された発光ダイオード等の表示灯16が
点灯する構造となっている。

次に、本実施例１のソレノイドを組み込んだ電磁弁の作
用について説明する。

まず、ソレノイド１に所定の信号電流が外部から印加さ
れると、該信号電流の電圧に対応した磁界がコイル３に
より発生されて、この磁界の強さが所定の推力となり、
プランジャ５が磁気吸着作用で固定鉄心８の方向に移動
される。このとき、本実施例１によれば、ボビン２はガ
ラス繊維を混入したポリブチレンテレフタレート樹脂に
よって一体成形されている。このため、ボビン本体2aと
してステンレスパイプ等の金属部材を用いた場合に比べ
て高い加工精度が得られている。したがって、ボビン本
体2aとプランジャ５との間のエアギャップを一定に保つ
ことができ、プランジャ５の円滑な移動を実現できる。

このプランジャ５の移動と連動して、プランジャ５に接
続されるプランジャピン10も切換弁部7bの方向に移動し
て、切換弁部7b内において所定の流体の切り換えが行わ
れる。

このように、本実施例１によれば以下の効果を得ること
ができる。

（１）．ボビン本体2aとフランジ2bとを合成樹脂で一体
成形することにより、ステンレス合金によるパイプを使
用することなく、樹脂材料のみでボビン２を一体に形成
することができるため、低コストで製造および組立効率
の良好なソレノイド１を得ることができる。

（２）．前記（１）により、ボビン２の耐久性、磁気特
性および加工精度を高めることができる。

（３）．樹脂にガラス繊維を混入することにより、強度
の高いボビン２を得ることができる。

（４）．フランジ2bの軸方向外方にスリーブ状の突起部
4a,4bを設けることにより、エアギャップの寸法精度を
向上させ、プランジャ５の動作を安定させることが可能
となる。

（５）．前記（１）〜（４）により、低コストで作動信
頼性の高い電磁弁７を提供することができる。

（６）．ボビン２の突起部4a,4bをボビン２のフランジ2
b側に配置される磁気フレーム25を貫通させた構造とし
たので、ボビン２のフランジ2b側に配置される磁気フレ
ーム25の位置決めを可能にし、しかもプランジャ５との
摺動面の軸方向長さを可能な限り増大させてプランジャ
５の摺動性を向上させることができる。

〔実施例２〕第３図は本考案の他の実施例であるソレノイドを示す概
略断面図である。

本実施例２のソレノイド21は、実施例１で説明したソレ
ノイド１とほぼ同様の構造を有しているが、軸方向の一
端側のスリーブ状の突起部24aがたとえばステンレス合
金からなる短い長さのパイプをボビン本体2aに圧入接着
することにより形成されている点が異なる。

すなわち、このように一方の突起部24aのみを金属で形
成することにより、ボビン本体2a内に、その軸方向全長
よりも長いステンレスパイプを用いる場合の比べて大幅
にコスト低減を図ることができる。

以上本考案を実施例に基づき具体的に説明したが、本考
案は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能である。

たとえば、ボビン２を構成する樹脂としてはポリブチレ
ンテレフタレート樹脂を使用し、その中にガラス繊維を
混入した場合について説明したが、加工精度および所定
強度等について所要の条件に適合するものであれば如何
なる樹脂であってもよい。

以上の説明では本考案をその利用分野である、いわゆる
電磁弁に適用した場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、他のソレノイドを用いる電磁力作
動機器に適用できる。

〔考案の効果〕本願において開示される考案のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

（１）．ボビンの両フランジの端面に、その中空部の内
周面に連なり、かつ前記両フランジ側の両磁気フレーム
を嵌合状態で貫通させるスリーブ状の両突起部を樹脂で
それぞれ一体成形した構造としたので、ボビンの両フラ
ンジ側に配置される両磁気フレームを位置決めすること
ができる。

（２）．前記（１）の効果により、部品点数および組立
工数を減少させ、組立性を向上させることができる。

（３）．ボビンの両フランジの端面に、その中空部の内
周面に連なり、かつ前記両フランジ側の両磁気フレーム
を嵌合状態で貫通させるスリーブ状の両突起部を樹脂で
それぞれ一体成形した構造としたので、プランジャとの
摺動面の軸方向長さを増大させ、プランジャの摺動性を
向上させることができる。

（４）．前記（３）の効果により、プランジャの耐久性
および耐摩耗性を向上させることができる。

（５）．ボビンの両フランジの端面に、その中空部の内
周面に連なり、かつ前記両フランジ側の両磁気フレーム
を嵌合状態で貫通させるスリーブ状の両突起部を樹脂で
それぞれ一体成形した構造としたので、エアギャップを
なくし、磁気抵抗を減少させ、磁気特性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であるソレノイドを示す概略
断面図、第２図は実施例１のソレノイドを電磁弁に適用
した状態を示す概略断面図、第３図は本考案の他の実施
例であるソレノイドを示す概略断面図である。１……ソレノイド、２……ボビン、2a……ボビン本体、
2b……フランジ、３……コイル、4a,4b……突起部、５
……プランジャ、5a……プランジャ本体、5b……プラン
ジャヘッド、７……電磁弁、7a……ソレノイド部、7b…
…切換弁部、８……固定鉄心、8a……摺動孔、９……ス
プリング、10……プランジャピン、10a……ピンヘッ
ド、11……キャップ、12……手動操作ボタン、13……ダ
イオード、14……抵抗、15……表示灯制御回路アセンブ
リ、16……表示灯、21……ソレノイド、22……ハウジン
グ、24a……突起部、25……磁気フレーム、25a……磁気
フレーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭56−29917（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−20452（ＪＰ，Ｕ) 実公昭54−8352（ＪＰ，Ｙ２) 実公昭60−35215（ＪＰ，Ｙ２) 実公昭53−3960（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】内部にプランジャを摺動させる中空部を有
し、外周面にコイルを巻回するボビン本体と、このボビ
ン本体の両端にそれぞれ形成される両フランジとを樹脂
で一体成形してなるボビンを備え、前記両フランジ側の
両磁気フレームと、前記コイルの外周面側の磁気フレー
ムとで磁気回路を形成するソレノイドであって、前記ボ
ビンの両フランジの端面に、前記中空部の内周面に連な
り、かつ前記両フランジ側の両磁気フレームを嵌合状態
で貫通させるスリーブ状の両突起部を樹脂でそれぞれ一
体成形したことを特徴とするソレノイド。