JPH1140420A - 電磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動鉄心の復帰移動における、可動鉄心の衝
突の衝撃を緩和するとともに、可動鉄心の固定鉄心との
吸着移動における、移動始めの衝撃を緩和できる電磁石
を提供すること。 【解決手段】 電磁石１のボビン５は後壁５ａを有し
て、先端部側が開口する筒状に形成され、ボビン５の内
周面は固定鉄心９が嵌入される第１嵌合面５５と、可動
鉄心１１が摺動可能に嵌入される第２嵌合面５６と、を
有している。第２嵌合面５５には、軸方向に凹状の油溝
５７が、第２嵌合面５６の先端面から、可動鉄心１１の
ストローク端位置より手前にその油溝端５７ａが位置さ
れるように形成されている。従って、可動鉄心１１が固
定鉄心９との吸着を解除して復帰移動する際、可動鉄心
１１の後端面が油溝端５７ａを越えると可動鉄心１１の
後端面とボビン５の後壁５ａとの油がダンパー効果を発
揮し、可動鉄心１１を緩速させ、後壁５ａのストッパ５
４に衝突する衝撃力を弱めることになる。

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、磁気コイルが巻
回されるボビンを有し、前記ボビン内で可動鉄心が摺動
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７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、可動鉄心２８
は磁気コイル２３の励磁により固定鉄心２７に吸着さ
れ、磁気コイルの励磁を解除することによって図示しな
いばねにより復帰するように作動されていた。この復帰
作動の際、一般的には可動鉄心２８を速やかに移動する
ためその復帰速度は比較的速い。従って、可動鉄心の後
端面がストッパに当たるときにはその衝撃力も大きくな
る。長期間使用している電磁石はその耐久性も弱まり、
場合によっては可動鉄心２８の衝撃力で傷損することも
ある。

【０００６】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、可動鉄心の復帰移動端における衝突する際の衝撃
力及び固定鉄心への吸着移動始めの際のショックを弱く
することにより耐久性のよい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、中空状のボビン内に配置される
固定鉄心と、前記固定鉄心に接近離隔するように摺動さ
れる可動鉄心と、を備え、前記可動鉄心が前記ボビンに
巻回される磁気コイルの励磁によって作動されるように
構成された電磁石であって、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磁気コイル収納壁部と、前記磁気
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、前記ボビンの内周面が、前記固定鉄心を嵌合す
る第１嵌合面と前記可動鉄心を嵌合する第２嵌合面とを
有し、前記第１嵌合面が前記第２嵌合面より大径に形成
され、前記第２嵌合面に、前記第２嵌合面の先端面から
前記可動鉄心のストローク端手前の位置まで、軸方向に
沿って油通路が、形成されていることを特徴とするもの
である。

【０００８】また好ましくは、前記ボビンの第２嵌合面
に、軸方向に沿って複数個の凸部が形成され、前記油通
路が前記凸部間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、前記ボビンの第２嵌合
面に、軸方向に沿って少なくとも１個の凹部が形成さ
れ、前記油通路が前記凹部に形成されていることを特徴
とするものである。

【００１０】また、前記ボビンの壁部に、内方に向かっ
て凸部が形成されることを特徴とするものであってもよ
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３と、外ケース３内に配置されるボビン
５と、ボビン５を巻回するように配置されるコイル７
と、ボビン５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３は磁性体で形成され、前端部
（図１中、下方）がフランジ部３ａを有して開口され、
後部（図１中、上部）が本体部３ｂに対して小径に形成
されるとともに後端部は後壁３ｃを有して閉口され全体
に円筒状に形成されている。

【００１４】ボビン５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５ａを有して閉口さ
れている。また、ボビン５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５１・５２が外
ケース３内に収納されるように形成され、コイル収納壁
５１・５２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５２と間隔を有
して円板状のフランジ板５３が外ケース３内に収納され
るように形成され、コイル収納壁５２とフランジ板５３
と間に形成される隙間部５ｂにコイル７のリード線７ａ
が収納され、フランジ板５３と外ケース３の本体部３ｂ
の後端面との間には磁性体のヨーク１３が配設される。
ボビン５の後壁５ａ内部には内方に向かって突起する凸
状のストッパ部５４が形成され、可動鉄心１１が後壁５
ａに接触したときに油で密着しないように、可動鉄心１
１の接着面積を少なくしている。

【００１５】さらに、ボビン５の内周面には、図２に示
すように、前端部側に固定鉄心９と嵌合する第１嵌合面
５５が形成され、第１嵌合面５５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５６が形成され
ている。そして第１嵌合面５５は第２嵌合面５６より大
径に形成され、固定鉄心９の後端面が第２嵌合面５６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。

【００１６】ボビン５の第２嵌合面５６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５７が形
成され、油通路を形成している。この油溝５７は、図４
に示すように、第２嵌合面５６の先端面から可動鉄心１
１のストローク端の手前の位置に油溝端５７ａが位置さ
れるように形成され、油溝端５７ａからボビン５の後壁
５ａまでは形成されていない。従って、油溝５７が形成
されていないボビン５の後端部には、復帰する際の可動
鉄心１１に押圧された油が移動され、油の圧力により可
動鉄心１１を押圧するように作動する。そのため、油に
よりダンパー作用が生じるので可動鉄心１１の復帰速度
を緩め、可動鉄心１１のボビン５の後壁５ａに衝突する
際の衝撃を弱めることができるとともに、可動鉄心１１
が固定鉄心９への吸着移動し始めの際には、油により可
動鉄心１１をバキュームする作用が働き、可動鉄心１１
がボビン５の後壁５ａから離れた後の、可動鉄心１１の
急激な移動を緩めることによって、ボビン５に発生する
ショックを緩和することができる。また、この油溝５７
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。

【００１７】なお、油通路としては、図５に示すよう
に、第２嵌合面５６に軸方向に沿って、内方に突起する
リブ５８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５８先端部を円弧面に形成し、円弧
面の先端面５８ａ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５８間に油通路が形
成される。リブ５８は、図６に示すように、ボビン５の
第２嵌合面の先端面から可動鉄心１１のストローク端の
手前の位置にリブ端５８ｂが位置されるように形成さ
れ、リブ端５８ｂからボビン５の後壁５ａまでの内径
は、複数個のリブ５８の円弧状先端面５８ａに接する円
の径で形成される。

【００１８】固定鉄心９は、前述のようにボビン５の第
１嵌合面５５に嵌合され、その後端面が凹部９ａを有す
るとともに、第２嵌合面５６の前端面に当接し、固定鉄
心９の前端面はボビン５の前端面のコイル収納壁５１よ
り前方に突出している。そして、固定鉄心９とボビン５
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９ｂ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。

【００１９】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
９ｃが形成されている。

【００２０】可動鉄心１１は、前述のようにボビン５の
第２嵌合面５６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９ａに係合する凸部
１１ａ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５の後
壁５ａに向かって摺動する。

【００２１】上記のように構成される電磁石１は、外ケ
ース３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９ｂ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９ｂ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・ヨーク１
３・外ケース３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９ａ
に可動鉄心１１の凸部１１ａを係合させる。

【００２２】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５の後
壁５ａのストッパ部５４に当接する位置まで復帰移動さ
れ、可動鉄心１１が復帰移動する際に、可動鉄心１１の
油通路（油溝５７またはリブ５８間）を通った油が、可
動鉄心１１とボビン５の後壁５ａとの間に移動し、可動
鉄心１１が油通路端（油溝端５７ａまたはリブ端５８
ｂ）を越えると、可動鉄心１１によって押圧された油の
逃げ道がなくなるため、可動鉄心１１の後端面を押圧す
るようになる。そのためダンパー効果が生じ、可動鉄心
１１の復帰移動速度が緩やかになり、緩やかな速度のま
ま可動鉄心１１が後壁５ｂに当接する。

【００２３】その後、可動鉄心１１が固定鉄心９に吸着
移動する際には、可動鉄心１１がボビン５の後壁５ａの
ストッパ部５４から離れた後、可動鉄心１１は逆に油の
バキューム作用によりその移動が緩和される。従って可
動鉄心１１の移動時による衝撃が緩和されることにより
電磁石の耐久性を向上させることができる。

【００２４】上記のように、この電磁石１は、ボビン５
が後端部の後壁５ａを有して筒状に形成され、油通路を
可動鉄心１１のストローク内に形成することにより、油
のダンパー作用やバキューム作用により緩和した移動を
行なうことができる。しかも部品を大幅に削減できるの
でコストも廉価にできる。

【００２５】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
はできるものである。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、電磁石は、中空状のボ
ビン内に配置される固定鉄心と可動鉄心と、を備え、前
記可動鉄心が前記ボビンに巻回される磁気コイルの励磁
によって作動されるように構成されている。そして、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磁気コ
イル収納壁部と、前記磁気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、前記ボビンの内周面
が、前記固定鉄心を嵌合する第１嵌合面と前記可動鉄心
を嵌合する第２嵌合面とを有し、前記第１嵌合面が前記
第２嵌合面より大径に形成され、前記第２嵌合面に、前
記第２嵌合面の先端面から前記可動鉄心のストローク端
手前の位置まで、軸方向に沿って油通路が、形成されて
いる。そして、前記可動鉄心が前記固定鉄心との吸着を
解除して復帰する際、前記可動鉄心の後端面が、前記ボ
ビンに形成された油通路端を越えると、可動鉄心により
押圧された油にダンパー作用が働き、前記可動鉄心の復
帰移動速度を緩和して、可動鉄心ボビン後壁との衝撃を
和らげたり、前記可動鉄心の前記固定鉄心との吸着移動
の際、油のバキューム作用により移動瞬間後の衝撃を和
らげることができる。そのため、電磁石の耐久性を向上
させることができる。しかも、この電磁石は、部品点数
を少なくすることでコスト低減を図ることができる。

【００２７】また、前記ボビンの第２嵌合面に、軸方向
に沿って複数個の凸部が形成され、前記油通路が前記凸
部間に形成されていたり、前記ボビンの第２嵌合面に、
軸方向に沿って少なくとも１個の凹部が形成され、前記
油通路が前記凹部に形成されていれば、可動鉄心に油通
路の加工を新たにすることなく製作できるのでコストも
廉価にできる。

【００２８】さらに、前記ボビンの壁部に、内方に向か
って凸部が形成されていれば、可動鉄心との接触時に接
触面積を小さくすることができる。

【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におけるボビンの内部を示す部分拡大図

【図３】図１におけるボビンの第２嵌合面を示す側面断
面図

【図４】図１におけるボビンの後端部を示す部分拡大図

【図５】図３の別の形態を示す側面断面図

【図６】図５の形態におけるボビンとの後端部を示す部
分拡大図

【図７】従来の電磁石を示す正面断面図

【符号の説明】

１…電磁石 ３…外ケース ５…ボビン ５ａ…後壁 ７…コイル ９…固定鉄心 １１…可動鉄心 １３…ヨーク ５４…ストッパ部（凸部） ５５…第１嵌合面 ５６…第２嵌合面 ５７…油溝 ５７ａ…油溝端 ５８…リブ ５８ａ…リブ端

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空状のボビン内に配置される固定鉄心
   と、前記固定鉄心に接近離隔するように摺動される可動
   鉄心と、を備え、前記可動鉄心が前記ボビンに巻回され
   る磁気コイルの励磁によって作動されるように構成され
   た電磁石であって、 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磁気コ
   イル収納壁部と、前記磁気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、 前記ボビンの内周面が、前記固定鉄心を嵌合する第１嵌
   合面と前記可動鉄心を嵌合する第２嵌合面とを有し、前
   記第１嵌合面が前記第２嵌合面より大径に形成され、 前記第２嵌合面に、前記第２嵌合面の先端面から前記可
   動鉄心のストローク端手前の位置まで、軸方向に沿って
   油通路が、形成されていることを特徴とする電磁石。
2. 【請求項２】 前記ボビンの第２嵌合面に、軸方向に沿
   って複数個の凸部が形成され、前記油通路が前記凸部間
   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】 前記ボビンの第２嵌合面に、軸方向に沿
   って少なくとも１個の凹部が形成され、前記油通路が前
   記凹部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。
4. 【請求項４】 前記ボビンの壁部に、内方に向かって凸
   部が形成されることを特徴とする請求項１，２または３
   記載の電磁石。