JP3185100B2 - 電磁石 - Google Patents

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５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、価格競争が激
しくなってくると、従来の電磁石においても価格的な見
直しを図らなければならない。特に油浸型の電磁石２０
にあっては内部に油が循環するため非磁性体のパイプ２
９が配置されている。パイプ２９は一端が固定鉄心２７
に係合され他端が外ケース２２より後方に突出するよう
に配置されているので、パイプ２９の中空部を塞ぐため
のストッパ３０が必要になっていた。しかし、価格見直
しに当たっては部品点数を減少することがコスト低減に
繋がるため、特にパイプ２９やストッパ３０及びナット
３１を削除することによる部品の見直しがなされてき
た。

【０００６】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、ボビンを改良することによって従来のパイプやナ
ット及びストッパを削除し、そのためにコスト低減を図
ることのできる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に、直接前記固定鉄心及び
前記可動鉄心が嵌合され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、軸方向に沿って複数個の凸部が形成され、前記凸
部の先端面に沿って前記可動鉄心が摺動可能に配置され
ることを特徴とするものである。

【００１０】また、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ることを特徴
とするものであってもよい。

【００１１】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。

【００１２】さらに望ましくは、前記ボビンの、前記磁
気コイル収納部と前記フランジ板との間に形成される隙
間部に、前記磁気コイルから接続されたリード線が収納
されることを特徴とするものであればよい。

【００１３】また、前記ボビンの第１嵌合面が、第２嵌
合面側に狭小になるようなテーパ面を有して形成され、
前記固定鉄心が前記テーパ面と略同形状なテーパ部を有
することを特徴とするものであればなお好ましい。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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凸状のスト
ッパ部５４が形成され、可動鉄心１１が後壁５ａに接触
したときに油で密着しないように、可動鉄心１１の接着
面積を少なくしている。

【００１８】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。

【００１９】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。な
お、油通路としては、図４に示すように、第２嵌合面５
６に軸方向に沿って、内方に突起するリブ５８を等間隔
に形成するようにしてもよい。そしてリブ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れば、それぞれのリ
ブ５８間が油通路として形成される。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】従って、この電磁石１は、ボビン５が後端
部の後壁５ａを有して筒状に一体的に形成されているの
で、従来のパイプやストッパ及びナットを削除すること
ができるとともに、電磁石１内に流入された油のシール
部材を、固定鉄心９とボビン５の先端部とに配設された
Ｏリング１５の１箇所だけですみ、この点においてもコ
ストの低減を図ることができる。

【００２６】本発明の電磁石においては、上記の形態に
限らず各種の形態が考えられる。例えば、図６〜７に示
すように、固定鉄心が嵌合されるボビンの第１嵌合面の
一部がテーパ状に形成されていてもよい。

【００２７】この場合、ボビン６０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６０ａを
有して閉口されている。また、ボビン６０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
６１・６２が外ケース７３内に収納されるように形成さ
れ、コイル収納壁６１・６２内にコイル６８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６２と間隔を有して円板状のフランジ板６３が外ケー
ス７３内に収納されるように形成され、コイル収納壁６
２とフランジ板６３と間に形成される隙間部６０ｂにコ
イル６８のリード線６８ａが収納され、フランジ板６３
と外ケース７３の本体部７３ｂの後端面との間には磁性
体のヨーク７４が配設される。ボビン６０の後壁６０ａ
内部には内方に向かってストッパ部６４が形成され、可
動鉄心７１がストッパ部６４に接触したときに油で密着
しないように、可動鉄心７１の接着面積を少なくしてい
る。

【００２８】さらに、ボビン６０の内周面には、図７に
示すように、前端部側に固定鉄心６９と嵌合する第１嵌
合面６５が形成され、第１嵌合面６５に連接されて後端
部側に可動鉄心７１が嵌合される第２嵌合面６６が形成
されている。そして第１嵌合面６５は、第２嵌合面６６
側に向かって狭小になるようなテーパ面６５ａとテーパ
面６５ａの先端側に配置される平行面６５ｂとを有して
形成されている。テーパ面６５ａの第２嵌合面６６と連
接する部分は第２嵌合面６６と同等か僅かに大きく形成
されている。

【００２９】ボビン６０の第２嵌合面６６には、軸方向
に沿って複数個の凹状の油溝６７が、前述と同様、形成
され、油通路を形成している。

【００３０】固定鉄心６９は、後部に、ボビン６０のテ
ーパ面６５ａと略同形状同寸法のテーパ部６９ａを有し
て第１嵌合面６５に嵌合され、その後端面が第２係合面
の先端面に当接する。また、固定鉄心６９のテーパ面６
５ａの前端部は、ボビン５の第１嵌合面６５の平行面６
５ｂ、及び図示しない弁体に嵌合するために、テーパ部
６９ａの先端縁から先端側に向かって平行部６９ｂが形
成される。平行部６９ｂの後端縁部はボビン６０のコイ
ル収納壁６１の先端面より僅かに後方（内方）に位置
し、固定鉄心６９のコイル収納壁６１前端面部に前述と
同様のＯリング１５が嵌入される。なお、その他の部位
は前述と同様である。

【００３１】従って、この形態においては固定鉄心６９
が弁体側から受ける負荷をボビン６０のテーパ面６５ａ
で受けるため、耐圧面積を大きくでき長寿命に繋げるこ
とができる。

【００３２】なお、固定鉄心６９のテーパ面部は上記に
限らず、固定鉄心６９の後部に平行面を形成し、その平
行面をボビン６０の第２嵌合面６６に嵌合させ、中間部
にテーパ面部を形成するようにしてもよい。

【００３３】

【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、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ものであり、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に、直接前
記固定鉄心及び前記可動鉄心が嵌合されている。そのた
め、従来構成されていたパイプやストッパ及びナットを
削除することができ、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。

【００３４】また、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
大径に形成されているので、前記固定鉄心を前記ボビン
内に位置決めできる。従って、この点においても、従来
固定鉄心の端部を位置決めしていたパイプを削除するこ
とが可能となる。

【００３５】また、前記ボビンの第２嵌合面に、軸方向
に沿って凹状の油溝や凸状のリブを複数個配設するよう
に形成すれば、可動鉄心に油溝を形成することがないた
め可動鉄心を廉価に製造できるとともに、可動鉄心の前
後に油が循環され、電磁石の寿命を長くすることができ
る。

【００３６】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、可動鉄心が前記壁部側に
摺動して前記凸部に接触したときに、油で密着しないよ
うに可動鉄心の接触面積を少なくすることができ、可動
鉄心を速やかに摺動移動させることができる。

【００３７】さらにこの電磁石は、前記ボビンの、前記
磁気コイル収納部と前記フランジ板との間に形成される
隙間部に、前記磁気コイルから接続されたリード線を収
納されることができ、コンパクトに形成される。

【００３８】前記ボビンの第１嵌合面が、第２嵌合面側
に狭小になるようなテーパ面を有して形成され、前記固
定鉄心が前記テーパ面と略同形状なテーパ部を有するよ
うに形成すれば、前記固定鉄心の弁体側からの負荷を前
記ボビンのテーパ面で受けることができ、耐圧面積を大
きくし寿命を長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嵌合面を示す断面図

【図４】図３の別の形態を示す断面図

【図５】従来の電磁石を示す正面断面図

【図６】ボビンと固定鉄心の別の形態による嵌合状態を
示す図

【図７】図６における拡大断面図

【符号の説明】

１…電磁石 ３、６３…外ケース ５、６０…ボビン ５ａ…後壁 ５ｂ…隙間 ７、７７…コイル ９、６９…固定鉄心 １１、７１…可動鉄心 １３…ヨーク ５１、５２…コイル収納壁 ５３…フランジ板 ５４…凸部 ５５、６５…第１嵌合面 ５６、６６…第２嵌合面 ５７、６７…油溝 ５８…リブ ６５ａ…テーパ面 ６５ｂ…平行面 ６９ａ…テーパ部 ６９ｂ…平行部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 7/16 H01F 7/127

Claims (7)

(57)【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に、直接前記固定鉄心及び前記可動
   鉄心が嵌合されることを特徴とする電磁石。
2. 【請求項２】 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
   って複数個の凸部が形成され、前記凸部の先端面に沿っ
   て前記可動鉄心が摺動可能に配置されることを特徴とす
   る請求項２記載の電磁石。
4. 【請求項４】 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ることを特徴とす
   る請求項２記載の電磁石。
5. 【請求項５】 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。
6. 【請求項６】 前記ボビンの、前記磁気コイル収納部と
   前記フランジ板との間に形成される隙間部に、前記磁気
   コイルから接続されたリード線が収納されることを特徴
   とする請求項１記載の電磁石。
7. 【請求項７】 前記ボビンの第１嵌合面が、第２嵌合面
   側に狭小になるようなテーパ面を有して形成され、前記
   固定鉄心が前記テーパ面と略同形状なテーパ部を有する
   ことを特徴とする請求項２，３，４，５または６記載の
   電磁石。