JPS5915051Y2 - 交直両用ソレノイド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油空圧用弁や機械装置などに使用される油浸型
ソレノイド装置の改良に関する。

従来の油空圧用など弁や機械装置などを機械的に切換え
る油浸型ソレノイド装置では、コイルに単相交流電流が
流れる場合には、ソレノイドの可動磁極と固定磁極間の
脈動的吸引力による騒音を減少させるためにくま（隅）
取りコイルが設けられる。

くま取りコイルは、通常固定磁極と可動磁極の対向面の
いづれかにろう付けなどで１着される。

この場合、くま取りコイルは可動磁極が固定磁極などに
衝突する衝撃やバルブの振動等により外れ易く、ソレノ
イドの故障を起すおそれがあり、また取りつけた工数や
コストがかかる欠点があった。

更に、交流用にくま取りコイルを取り付けたものは直流
に使用出来ないこともあり、交直両用に同一のソレノイ
ドを使用出来なかった。

本考案はかかる従来の不具合を解消しコイルおよび電磁
石継鉄を含むボビンのみを取替えることにまり交直両用
に使用できる交直両用ソレノイドを提供することを目的
とする。

このため本考案では一部または全部に非磁性チューブを
使用した耐圧管を有する油浸型ソレノイド装置において
、固定磁極の１部および固定磁極の吸着側端面付近に耐
圧管の一部を取巻く円筒状磁性リングを固定磁極とボビ
ンの間に、固定磁極に固着して装着し、かつ磁性リング
の可動磁極側端部には固定磁極の吸着側端面より可動磁
極側に突出せしめたことを特徴とする交直両用ソレノイ
ドとしたものである。

かかる構成によって、磁性リングは通電時に非磁性チュ
ーブの内面より可動鉄心に流れる磁束と非磁性チューブ
の外側の磁性すングより流れる磁束とを発生させ、両者
の磁束に位相差を設け、あたかもくま取りコイルの作用
をし、くま取りコイルを不要にし、またボビンを取替え
ることにより交直両用ソレノイドとすることか゛できる
。

以下この考案の実施例につき図面に基いて説明すると、
第１図乃至第３図において、弁本体８に固着された油浸
型ソレノイド装置は、周知の、非磁性チューブを全部ま
たは磁路を形成しない１部に使用した耐圧管４と、耐圧
管４内に接して移動する可動磁極３と、耐圧管４の端部
に固着され軸心付近に透孔２２を有する固定磁極２と、
耐圧管４を取巻きコイル５に電流が流れた時に可動磁極
３を吸引させるコイル５及び電磁石継鉄６とを有するボ
ビン２３とを備えている。

本考案では円筒状磁性リング１を固定磁極２の一部に取
巻くよう、かつボビン２３との間に固定磁極２に固着し
て装着している。

磁性リング１の可動磁極側端部は固定磁極２の吸着側端
面より第１図のＸで示すように幾分可動磁極側に突出せ
しめている。

なお第１図は交流電磁用ソレノイドを示し、この電磁石
継鉄６は、鉄損を少くして、コイルの温度上昇を低く押
えるために、硅素鋼板を積層したコイルヨークが用いら
れている。

一方第３図は直流用ソレノイドを示し、この電磁石継鉄
６は、単に鉄系の１体ものの磁性材で形成されており、
硅素鋼板を積層する必要はない。

また第１図と第３図とに示す各コイル５，５の電線およ
び絶縁等のコイル構成部材はコイルを流れる電流と電圧
に適合するようにされていることはいうまでもない。

そしてボビン２３の全体の寸法は、第１図と第３図で互
換可能にされている。

作動においては、コイル５に電流が流れると可動磁極３
が固定磁極２に衝突し、ピン２４を押して弁本体８内に
あるスプール２５を切換える。

電流がコイル５に流れないときは、スプリング２６によ
りもとの位置に、スプール２５、ピン２４、可動磁極３
が戻される。

上記した実施例の構造により、磁性リング１は非磁性チ
ューブと協働してくま取りコイルとして作用し、交流用
ソレノイドとして使用できるうえに、コイル５および継
鉄６を含むボビン２３を取り換えることによって、直流
ソレノイドとしても使用することができる。

即ち、くま取りコイルが設けられる理由は、くま取りコ
イルの内側を通る磁束と外側を通る磁束との位相差を作
ってコイルに流れる交流電流が零になった場合でも磁極
間に吸引力を働かすことにある。

（例えば昭和３２年オーム社書店発行交直マグネットの
設計と応用第１０２頁第１０３頁に示すように、一般に
電磁石を励磁すると、磁束が接触面にほぼ垂直に通過し
、くま取りコイルによって囲まれた部分の磁束は変圧器
作用によってくま取りコイルに電圧を誘起し、回路に電
流が流れ、これによってもとの磁束と位相の異なった磁
束を発生することが知られている。

）本考案では第９図に示すように、耐圧管４を構成する
非磁性チューブの内面より可動磁極３に流れる磁束φＢ
と非磁性チューブの外側の磁性リング１の部分より流れ
る磁束φＢとは位相の異った、磁束φＡとがあって、磁
性リング１は非磁性チューブと協働してあたかも前述の
くま取りコイルのごとき作用をして、両者の磁束に位相
差を設けることができる。

従って、従来のくま取りコイルが可動鉄心の衝撃やバル
ブの振動等によって外し易く、ソレノイドの故障を起す
という欠点を無くすることができ、また余分の工数やコ
ストを必要としなくなった。

一方、コイル５に直流電流を流して直流ソレノイドとし
て使用する場合は、固定磁極２の可動磁極３側端面の面
積が磁性リング端部の分Ｘだけ実質的に増加させるもの
であって、ソレノイドとしての磁路の磁気抵抗が減少す
ることにより、従って磁路の磁束が増加してその分級引
力が増加することになる。

かくしてボビン２３を取替えることにより、その他のソ
レノイド部分は交直両用ソレノイドとして使用出来るも
のとなった。

固定磁極２と耐圧管４を構成する非磁性チューブの接合
方法はろう付けでもその他の溶接あるいは接着であって
もいずれでもよいが、ろう付けの場合はろう材の電気抵
抗が一般にＳＵＳ ３Ｑ４等の非磁性チューブよりも小
さいために、固定磁極端面の磁束の変化に対してろう付
は部及び非磁性チューブ部分に電流が流れるので単なる
溶接の場合よりも多くの電流が流れるために非磁性チュ
ーブのくま取りコイルとしての効果が大きい。

第８図に示すように耐圧管４の非磁性チューブとして黄
銅や銅などの電気抵抗の比較的低い材料で構成した場合
や、ろう付けの際に固定磁極２の吸着側端面の外周部分
即ち非磁性チューブと接する隅部に導電性のくま取りコ
イル２１を同時にろう付けすることもできる。

コイルに交流電流を流して交流ソレノイドとして使用す
る場合でも、直流ソレノイドとして使用する場合と同様
に、固定磁極の吸着面の面積がリング端部の分だけ実質
的に大きくなるため同一のアンペアターン（＝電流×巻
数）に対して、より多くの磁束が流れる様になり、リン
グが無い場合に比して、可動鉄心の固定磁極端面よりの
ストロークが同一の点におけるコイル電流が小さくなる
効果がある。

なお、本考案は固定磁極２を硅素鋼による一体構造とし
たもの、または硅素鋼板で積層構造としたものや、可動
磁極３を硅素鋼による一体構造または一部もしくは全体
を積層構造としたものなどのいづれの場合でも適用でき
る。

磁性リング１の材質形状寸法は使用するソレノイドの磁
力に応じて適宜選択されるが、材質として硅素鋼板のう
ち飽和磁束密度や透磁率の良い材料で構成すればさらに
よい効果が得られる。

また磁性リング１をより交流ソレノイドに適するよう複
数枚の積層鋼板としてもよい。

第２図に示すように磁性リング１は交流ソレノイドとし
て使用する場合に磁性リング１内に生ずる円周方向の電
流をより少くするため、軸方向の一個の切通した切り割
９をつけるとよい。

かかる切り割は第４図のように２個１７．１８または第
５図のように複数個の切り通した切り割１９とし溶接な
どの連接部材２０で、接続してもよい。

車た切り割として第６図のように磁性リング１１の円周
方向のつなぎ部分７を残した軸方向の１個の切り割１０
としたり、第７図のように複数個の切り割１５゜１６を
交互に対向させてもよい。

本考案におけるソレノイド装置はくま取りコイルを省略
すべく構成したものであるが、交流のみに使用するため
に、本考案の装置と従来から広く用いられている固定磁
極あるいは可動磁極の吸着両端面にくま取りコイルを入
れて（省略しないで）用いることによって使用した場合
に於ても、磁性リングが固定磁極の端面より可動磁極側
に伸びていることから生ずる効果が十分にあることに変
わりはない。

また、交流ソレノイドに使用した場合本考案の磁性リン
グの内側に銅リングを嵌着するとより有効である。

上記したように、本考案は磁性リングを用いることによ
って、くま取りコイルを省略したので、従来品のような
くま取りコイルを備えることによる余分の工数やコスト
をなくシ、更に衝撃等によるくま取りコイルが外れ易く
なる欠点をなくシ、かつ交直両用に使用できるソレノイ
ド装置を提供することになり、極めて有用なものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を主として交流電流に適するようにした
実施例の断面図、第２図は第１図の磁性リングの軸方向
と円周方向の断面図、第３図は本考案を主として直流電
流に適するようにした実施例の断面図、第４図乃至第７
図は第２図と異なる各種の磁性リングの実施例の斜視図
、第８図は更に異る実施例の要部断面図、第９図は第１
図の部分拡大図である。 １．１１．１２，１３．１４・・・・・・磁性リング、
２・・・・・・固定磁極、３・・・・・・可動磁極、４
・・・・・・耐圧管、５・・・・・・コイル、６・・・
・・・電磁石継鉄、７・・・・・・つなぎ部分、９，１
０，１５，１６，１７，１８゜１９・・・・・・切り割
、２１・・・・・・くま取りコイル、２２・・・・・・
透孔、２３・・・・・・ボビン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．非磁性チューブを使用した耐圧管と、耐圧管内に接
   して移動する可動磁極と、耐圧管の端部に固着され軸心
   付近に透孔を有する固定磁極と、耐圧管を取巻き、コイ
   ルに電流が流れた時に可動磁極を吸引させるコイル及び
   電磁石継鉄とを有するボビンとを備えた油浸型ソレノイ
   ド装置において、固定磁極の一部および固定磁極の吸着
   側端面付近に耐圧管の一部を取巻く円筒状磁性リングを
   固定磁極とボビンの間に、固定磁極に固着して装着し、
   かつ磁性リングの可動磁極側端部は固定磁極の吸着側端
   面より可動磁極側に突出せしめたことを特徴とする交直
   両用ソレノイド。 ２、耐圧管は固定磁極にろう付けされていることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の交直両用ソ
   レノイド。 ３、円筒状磁性リングは軸方向の１ないし複数の切通し
   た切り割を有することを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の交直両用ソレノイド。 ４、円筒状磁性リングは円周方向のつなぎ部分を残した
   軸方向の１ないし複数個の切り割りを有することを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の交直両用ソ
   レノイド。 ５、円筒状磁性リングは複数枚の積層板からなることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の交直両
   用ソレノイド。