JPS6141122B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えば電磁弁を作動させる為に用い
られるソレノイド、詳しくはプランジヤが中空管
の内側に配設される一方、その中空管の外側にコ
イル及びヨークが配設された構造のソレノイド及
びそのソレノイドの製造方法に関するである。

この種のソレノイドにあつては、中空管におい
てコイルと対向する部分には非磁性が、ヨークと
対向する部分には磁性が夫々変求される関係上、
それらの部分を夫々に最も適した材料で別個に形
成し、その後両者を溶接によつてつなぎ合めせる
ことが行なわれている。しかしこのような方法で
製造されたものは、プランジヤが作動するときの
衝撃的な力がその溶接部分に引張り力として加わ
ることによつて、その部分が破壊され易い欠点が
ある。

そこでこの点を解決する為に、非磁性材料で形
成され中空管においてヨークと対向する部分を加
熱し、その部分を磁性化させる方法が提供されて
いる。しかしながらこのような方法によるもの
は、熱の影響が非磁性であるべき部分にも及ぶ
為、非磁性部分と磁性部分との境目における磁化
率の変化がゆるやかとなり、これを用いたソレノ
イドにおいてはそ磁気特性が悪くなる欠点があ
る。またこのような加工を行なうことのできる中
空管材料も特殊なものが必要となつて、その購入
費が高くなつたりあるいはその入手に長時間を要
する欠点もある。

そこで本発明は上述の欠点を除くようにしたも
ので、上述のようなプランジヤ作動時における中
空管の耐破壊力が大で、しかも磁気特性が良好な
ソレノイドを提供し、また良好な磁気特性のソレ
ノイドを容易に、安価に、しかも迅速に製造する
ことのできる製造方法を提供しようとするもので
ある。

以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。第１図において、１は一端を開口させて容器
状に成形されたハウジングで、アルミダイキヤス
トで形成されている。３は弁装置を示し、その内
部においては油路にスプール等周知の弁機構を設
けて構成されている。５は固定ねじを示し、ハウ
ジング１を弁装置３に対して結合固定するように
したものである。３はハウジング１の後端部に穿
設された透孔で、後述のチユーブアセンブリ２１
の後端部のボス描を嵌合装着するように形成して
ある。

次に９はハウジング１内に設けたヨークを示
し、一般に用いられると同様なコアー用鉄板（例
えば硅素鋼板）を積層させて形成してある。１１
はヨーク９の中央部に貫通状に帯設された透孔
で、後述するチユーブアセンブリ２１が嵌入され
るように形成したものである。１５はコイルを示
し、エポキシあるいはポリエステル等の樹脂を用
いてモールド成形されている。１６はコイル１５
の中心部にその軸線方向に向けて形成された透孔
で、後述するチユーブアセンブリ２１を嵌入し得
るよう形成してある。

次にヨーク９及びコイル１５の透孔１１，１６
内に抜差自在に備えさせたチユーブアセンブリ２
１において、２２は中空管を示し、コイル１５と
対向する非磁性部２３と、ヨーク９と対向する磁
性部２４は後述のようにして一材で形成されてい
る。２５は非磁性部２３に対し溶接固定した固定
鉄心、２６は磁性部２４に対し溶接固定した閉塞
体で、これらは共に軟鋼、硅素鋼あるいはマルテ
ンサイト、フエライト系のステンレスなどの磁性
材料を用いて形成される。２７はチユーブアセン
ブリ２１を弁装置３に取付けるように設けて取付
部で、弁装置３に設けられている雌ねじに螺合す
るように形成してある。３１は中空管２２内にそ
の軸線方向の進退を自在に内装されたプランジヤ
で、上記コイル１５への通電の有無により中空管
２２内を移動できるようになつている。３２は固
定鉄心２５の軸芯位置に帯設された透孔で、上記
プランジヤ３１の動きを弁装置３内のスプールに
伝達させるようにした連繁ピン３３を存置させる
よう設けたものである。３４は流通孔で、プラン
ジヤ作動時の中空管内部と弁装置３内の油の圧力
差を解消するように設けたものである。３７は閉
塞体２６に対しこれと一体でしかも突出状に形成
されたボス部で、上記ハウジング１に設けられた
透孔８に嵌合するように形成されている。

次に上記構成のものの組立手順について説明す
る。先ず中空管２２の中にプランジヤ３１を入
れ、その中空管２２の両端に夫々固定鉄心２５、
閉塞体２６を溶接することによつて組立てられた
チユーブアセンブリ２１を用意し、これの先端部
に設けられた取付部２７を弁装置３に螺合させ
る。

次にコイル１５とヨーク９とがが周知の如く組
込まれたハウジング１を、弁装置３に付着されて
いるチユーブアセンブリ２１の後端側（閉塞体２
６の側）から、アセンブリ２１が透孔１１，１６
に挿通されるようにかぶせつけ、コイル１５を非
磁性部２３の外周側に、またヨーク９におけるプ
ランジヤ対向部９′を磁性部２４の外周側に位置
させる。（この場合当然のことながら非磁性部２
３と磁性部２４との境界位置２８に対してコイル
１５とヨーク９におけるプランジヤ対向部９′と
の境界位置２９が一致対向するようにされる。）
次にこの状態において固定ねじ５を用いてハウジ
ング１が弁装置３に固定される。

上述のようにして組立てられたゾレノイドは、
コイル１５の通電の有無によつてプランジヤ３１
が固定鉄心２５に向け吸引あるいはこれから解放
される。この場合、吸引時において中空管２２が
上記のように非磁性部２３と磁性部２４とから成
つている為、コイル１５への通電によつて発生さ
れる磁束は、そのほとんどがヨーク９におけるプ
ランジヤ対向部９′から磁性部２４を介してプラ
ンジヤ３１に入り込み、非磁性部２３を通るもの
は極めて少ない。これは両部分の境界位置２８に
極めて近い部分においても同様である。従つてプ
ランジヤ３１は充分な吸引力を受け、その作動は
良好なものとなる。

またこのようにプランジヤが作動する場合にお
いて、例えばプランジヤ３１が解放されてこれが
第１図において上方に復帰し、その復帰によりプ
ランジヤ３１が閉塞体２６に当接した時に、中空
管２２に対しこれを引張る力が衝撃的に働いて
も、中空管２２は一材で形成されている為、これ
に充分に耐える。

次に図面第２図に基づき中空管２２の製造方法
について説明する。先ず機械的加工を施すことに
よつて磁性化するような非磁性金属材料、例えば
18―８ステンレス鋼（オーステナイトステンレ
ス）を用いて、Ａに示されるような断面形状の筒
体が形成される。この場合、非磁性部２３になる
ことが予定されている部分２３ａは非磁性部２３
と同一寸法（例えば0.7mm厚）に形成され、一方
磁性部２４になることが予定されている部分２３
ａは後述の機械的加工による変形を見込んでやや
厚め（例えば１mm厚）に形成される。

次に任意周知の手段により、部分２４ａにのみ
機械的加工例えば引張り加工あるいは押出し加工
を加えて、Ｂに示されるようにこれを所定の形状
（厚さ）にまで変形させる。次の余分に押びた部
分２４ｂを切捨てて、所定の形状の磁性部２４に
仕上げる。

このようにして形成された中空管２２は、磁性
部２４のみが機械的加工を受けてマルテンサイト
変態を起こし磁性化されている為、その磁化率の
状態はＣに示されるように、非磁性部２３の磁化
率は極めて低く（非磁性のまま）、磁性部２４の
磁化率は極めて高く（磁性）、しかも両部分の境
界位置２８における磁化率の変化状態は極めてシ
ヤープとなつている。即ち境界位置２３からわず
かでも非磁性部２３に寄つた位置は非磁性で、反
対にわずかでも磁性部２４に寄つた位置は磁性を
示すようになつている。尚このような加工によつ
て、磁性部２４はその機械的強度も上昇してい
る。

尚上記機械的加工を施す場合の加工率は例えば
30％にされるが、これは材料の種類あるいは加工
を行なう場合の温度によつても異なり、例えば加
工率が低くても充分な磁性化がなされる低温では
15％程度の加工がなされ、また常温では40％程度
の加工がなされる。

次に第３図及び第４図は夫々中空管の製造方法
の異なる例を示すもので、先ず第３図は、磁性部
になることが予定されている部分２４aeの肉厚
を、外側に余分に形成しておく例を示すのであ
り、また第４図は予め両部分２３af，２４af共に
同じ厚み（例えば１mm）に形成しておき、次に部
分２４afのみに前述のように加工を施してこれを
薄くし（例えばば0.7mm）、磁性化させる例を示す
ものである。

なおこれらの図において、機能上前図のものと
同一又は均等構成と考えられる部分には、前図と
同一の符号にアルフアベツトのｅ或はｆを付して
重複する説明を省略した。

以上のようにこの発明のソレノイドにあつて
は、中空管２２を非磁性部２３と磁性部２４とに
より構成すると共に、非磁性部２３をコイル１５
と対向させかつ磁性部２４をヨーク９におけるプ
ランジヤ対向部９′と対向させているから、コイ
ル１５への通電によりプランジヤ３１を吸引する
ときには、プランジヤ３１を通る磁束を多くする
ことができて、プランジヤ３１の作動を良好なも
のにし得る効果がある。

しかもそのように中空管２２が非磁性部２３と
磁性部２４とに分かれているものであつても、こ
れらは一体物で形成してあるから、プランジヤ３
１の復帰時にプランジヤの衝撃力による引張力が
非磁性部２３と磁性部２４との境界位置２８に加
わつても大きな耐破壊力が得られ、その破損を少
なくして長寿命が得られる効果がある。

更にそのように非磁性部２３と磁性部２４とが
一体のものであつても、磁性部２４は原形に対し
て機械的加工が施された結果により磁性化された
磁性体で構成されたもので、両者の境界位置２８
における磁化率の変化は極めてシヤープになつて
いるからその境目近くにおいても磁性部２４の磁
気抵抗は小さくて磁束が良く通り、かつ非磁性部
２３への磁束のもれは極めて少なく、即ち磁気特
性が極めて良好で、上記のようなプランジヤの吸
引特性がより一層良好となるという特長を有す
る。

更に本発明の製造方法にあつては、中空管２２
を製造する場合、まずこれを一材の非磁性材料で
もつて形成し、その形成されたものにおいて後に
磁性部となる予定の部分に機械的加工を施してこ
れを磁性化させるものであるから、出来上がつた
中空管の非磁性部２３と磁性部２４との境目にお
ける磁化率の変化を、第２図Ｃに示されられよう
に極めてシヤープにすることができる特長があ
り、これにより、上記のように磁気特性が極めて
良好なソレノイドを製造することができる有用性
がある。

しかも上記のように機械的加工を加えて磁性部
２４を形成するものであるから、その製造に当つ
ての上記のような加工はこれを容易に行なうこと
ができ、製造コストを低く押えて製品を安価に提
供できる効果がある。

更に製造に当つて中空管２２の材料を購入する
場合にあつも、市場に出回つている凡用性の高い
材料を利用することがができ、材料費が安くなつ
て製品を安価にすることができると共にその材料
の迅速な入手も可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図はソ
レノイドの縦断面図、第２図は中空管の製造過程
及び中空管の磁化率を示す図、第３図及び第４図
は夫々中空管の異なる製造過程を示す図。 ２２…中空管、２３…非磁性部、２４…磁性
部、２８…境界位置、１５…コイル、９…ヨー
ク、９′…プランジヤ対向部、３１…プランジ
ヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中空筒状の中空間を有し、上記中空間の内側
   には中空管の軸線方向に向けて進退動するように
   したプランジヤが配設してあり、一方、上記中空
   間の外周側にはコイルが周設してあり、更に上記
   プランジヤの外周側において上記コイルに隣接す
   る位置には、上記中空管の外周に沿わせてヨーク
   におけるプランジヤ対向部が配設してあるソレノ
   イドにおいて、上記中空管は中空管の軸線方向に
   相互に隣接する非磁性部と磁性部とにより構成し
   てあり、しかも上記中空管において、上記非磁性
   部は上記コイルと対向させてあり、かつ磁性部は
   上記におけるプランジヤ対向部と対向させてあ
   り、かつ非磁性部と磁性部との境界位置は上記コ
   イルとヨークにおけるプランジヤ対向部との境界
   位置に一致させてあり、更に上記中空管は機械的
   加工を施すことによつて磁性化する非磁性金属材
   料でもつて上記非磁性部と磁性部とが一体に構成
   してあると共に、上記中空管における磁性部は、
   上記非磁性金属材料に対し機械的加工が施された
   結果により磁性化されていることを特徴とするソ
   レノイド。 ２ 中空管の外周側にコイル及びヨークにおける
   プランジヤ対向部を、中空管の軸線方向に並べて
   配設する工程と、上記中空管の内側にプランジヤ
   を、中空管の軸線方向に向け進退自在に配設する
   工程を含み、しかも上記中空管は、予め、コイル
   と対向する非磁性部とヨークにおけるプランジヤ
   対向部と対向する磁性部とを区分して仮想的に形
   成しておき、この中空管を製作する過程において
   は、これらの非磁性部と磁性部を機械的加工を施
   すことによつて磁性化する非磁性金属材料でもつ
   て一材に、しかも、上記の磁性部となる予定の部
   分は後述の機械的加工による変形を考慮した形状
   に形成し、然る後上記の磁性部となる予定の部分
   に機械的加工を施してこれを上記の仮想的な中空
   管における磁性部の形状にまで変形させ、その変
   形によりこの磁性部を磁性化させることを特徴と
   するソレノイドの製造方法。