JPH0453208A - 電磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は弁その他の装置を作動さ七る為に用いられる
電磁石に関する。

〔従来の技術〕

従来の電磁石は、可動鉄心案内用のパイプを有し、ト記
パイプの一端側には固定鉄心が配置され、上記パイプの
他端部の外周側にはヨークが配置され、−上記パイプの
周囲には環状のコイルが配され、上記パイプ内には可動
鉄心が進退自在に備えられており、上記パイプは、上記
ヨーク側が磁性部材、上記固定鉄心側が非磁性部材とな
る二つの異質部材で形成されていて、上記可動鉄心の移
動によって上記弁その他の装置の可動部を動かすように
している。

〔発明が解決しよ）とする課題〕

ところで、例えば精密機械に用いられる比例制御弁では
弁の開度を高精度に制御する必要がある。

この為、そのよ）な比例制御弁を作動させる為の電磁石
においては、可動鉄心を極めて位置精度高く移動させる
必要がある。しかし上記従来の電磁石ては、Ｌ記パイプ
の全体が可動鉄心の進退の案内をするようになっている
為、可動鉄心と磁性部材の部分との接触部分に大きな磁
気的吸着力が生してそこでの摺動抵抗が人となり、その
結果、可動鉄心のヒステリシスは第６．７図の如く大き
くなり、可動鉄心の移動の位置精度が低いという問題点
があった。

本発明は上記従来技術の問題点（技術的課題）を解決す
る為になされたもので、可動鉄心の進退の案内をパイプ
における非磁性部材の部分のみで行ない得るようにして
、可動鉄心の移動を位置精度が極めて高い状態で行なわ
ゼ得るようにした電磁石を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決する為の手段〕 上記目的を達成する為に、本願発明における電磁石は、
可動鉄心案内用のパイプを有し、上記パイプの一端側に
は固定鉄心が配置され、上記パイプの他端部の外周側に
はヨークが配置され、十記パイプの周囲には環状のコイ
ルが配され、−上記パイプ内には可動鉄心が進退ｌ！１
在に備えられており、上記パイプは、上記ヨーク側が磁
性部材、上記固定鉄心側が非磁性部材となる二つの異質
部材で形成されていると共に、上記非磁性部材の部分の
内径は、上記可動鉄心の進退を案内しマ；するようｉｉ
Ｊ動鉄心の外径に近似した内径に形成してある電磁石に
おいて、ト記可動鉄心と上記パイプにおける磁性部材の
部分との接触が防がれるよう、上記パイプにおける磁性
部材の部分の内周面とｌ記可動鉄心においてそこと対向
する部分の外周面との間のすき間を、上記パイプにおけ
る非磁性部材の部分の内周面と上記可動鉄心においてそ
こと対向する部分の外周面との間のすき間よりも大きく
した４）のである。

〔作用〕

コイルへの通電により可動鉄心に磁力が及ぶと、可動鉄
心は固定鉄心に向は移動する。この移動の場合、可動鉄
心はパイプにおける非磁性部材の部分のみによって案内
され、磁性部材の部分には接触しない。従ってパイプと
可動鉄心の摺動抵抗は小さい。この摺動抵抗の小ささは
、可動鉄心の移動の位置都度を高める。

〔実施例〕

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、本例の電磁弁用電磁石Ａは、周知の弁
本体に取（＝ＪｌＪることによって比例制御電磁弁が形
成されるよ・）になっている。電磁石Ａは鉄心アセンブ
リＢと、その周囲に抜差自在に配設された環状のコイル
アセンブリＣと、前者に後者を固定する為の固定具りと
から成る。

以下−上記鉄心アセンブリＢについて説明する。Ｊは可
動鉄心案内用のパイプ、２はパイプ１の一端に連結（例
えば溶接）した固定鉄心で、純鉄、低炭素鋼などの磁性
材料で形成してある。３は固定鉄心２に一月形成して具
備された取付部で、周囲には弁本体に対する螺着用の雄
ねじ４が形成してある。５は透孔を示し、バルブビン６
が進退自在に挿通してある。７ばパイプ１の他端に連結
（例えば溶接）した閉鎖体で、手動操作用のブソンスビ
ン８が進退自在に備わっており、外周面には固定具りを
螺着する為の雄ねじ９が形成してある。

１０はパイプの内部に進退自在に具備されている可動鉄
心で、純鉄、低炭素鋼等の磁性材料で丸棒状に形成され
、り（周の一部には軸線方向に長い液体流通溝１１が形
成されている。

次にコイルアセンブリＣについて説明する。１３はコイ
ルを示し、ボビン１４に巻線１５を施して構成してある
。１６はパイプ１の他端部の外周側に配置されたヨーク
で、純鉄、低炭素鋼等の磁性材＄４−ｃ形成されており
、図示外の別のヨークによって上記固定鉄心２と磁気的
に接続するようになっている。

１７！：ｉ：上記コイル１３、ヨーク］６を一体化さ七
ている成形体で、ケースをも兼ねるものであり、周知の
耐熱性の高い熱硬化又は熱可塑性の注形樹脂が利用して
ある。尚機械的強度を高める為、ガラス粉末が混入され
る場合もある。１日は元部を成形体１７中に埋め込んだ
プラグで、前記コイル１３のリード線が接続してある。

次に、固定具Ｉ〕は環状に形成されており、前記雄ねし
９と螺合する雌ねじ２１が形成し′Ｃあると共に、コイ
ル了セ゛／プリＣを押え付ける為の押え＃２２を有する
。

次に上記パイプ１に−）いて第２図に基づきｊ￥″細に
説明する。パイプ１はヨーク１６側が磁性部材、固定鉄
心２側か１１磁性部材となる二つの異質部材で形成して
ある。即ち、ヨーク１６の側の部分２４は磁性部材例え
ば９目？■ステンし・スで形成されて磁性部となってお
り、二１イル２側の部分２５は非磁性部４４例え番、１
゛非磁性ステンしスで形成さて非磁性部となっている。

両部２４．２５は各々の一端を接合部２６において接合
（例えば溶接）して一体化してあり、磁性部２４の（ｔ
ｈ端は閉鎖体７に接合（例えば溶接）さね、非磁性部２
５の他端は接合部２７において固定鉄心２に接合（例え
ば溶接）されている。尚−１１記磁性部と非０１７１部
とは元々−つの材料で一体に形成さねたものを、例えば
熱処理することによって性質を磁性と非磁性に分けるよ
うにしＣ形成しても良い。非（井１４部２５の内径は、
可動鉄心１０を安定に案内し得るようそのり１径に近似
した寸法、例えば非磁性部２５の内周面と可動鉄心１０
においてそこと対向する部分の外周面との間のすき間Ｇ
ｌｉ本件明Ｉａ書中において上記のすき間の寸法は直径
の差をもって示す）が１０〜２０１Ｊｍとなるように形
成される。該非磁性部２５において可動鉄心１０を案内
する部分の長さし２は、可動鉄心１０を安定に案内でき
るよう、可動鉄心１０の長さ１，１の約６０％以上にす
るのが良い。一方磁性部２４の内径は、可動鉄心１０の
進退の全過程で可動鉄心１０が磁性部２４の内周面に接
触することのないよう上記非磁性部２５の内径よりも大
きく形成して、その内周面と可動鉄心１０においてそこ
と対向する部分の外周面との間のすき間Ｇ２が上記磁性
部２４におけるすき間Ｇ１より大きく（例えば６０〜７
Ｑ、ｕｍ）なるようにしてある。尚非磁性部２５はその
上部に上記磁性部２４と同様の内径に形成した部分を備
えていても良い。又第２図において２９は固定鉄心２に
対する可動鉄心］Ｏの吸着防ｘＬ用のスペーサで、非磁
性材料製である。

次に１−記構成の電磁石の動作は次の通りである。

プラグＩ８を介してコイルの巻線１５に通電すると、そ
れによって発／トされる磁束は、コーク１６、可動鉄心
ＩＯ１固定鉄心２、図示夕ｌのヨークの経に名を通って
・巡する。その結果、可動鉄心１０Ｃ二番オ固定鉄心２
に向けての吸引力が及ぶ。この吸引力によって、固定鉄
心２の側に向けて移動する。この不多動の場合、可動鉄
心１０はパ・ｆプ１δこおける非磁（生前２５のみに、
ｌ−って案内され、ｔａ目！ｋ　？、Ｒ２４ｃこけ接触
しない。併っ°ζバイフ川用可動鉄心１０の摺動抵抗（
よ１１＼さい。その結果、可動鉄心１０はコイ／ｌ／の
巻線１５＋二流された電流値に高精度で対応する位置ま
で確実に移動する。−上記可動鉄心１０の移動はビン６
を介しζ例えば弁本体のスプールに伝えられ、それを移
動させる。一方上記′：１イルのＳ線１５への通電を断
つと上記磁束が消滅する為、可動鉄心１０１ま吸着力を
失う。この場合、例えば上記スプールが弁本体内に備え
らねでいる周知の戻しばねによって中立位置に戻される
ようにな、）”ζＬ）る場合番こ（よ、その戻りにより
、ビン６を介して可動鉄心１０も戻される。

次に第３図は上記電磁石Ａ（可動鉄心１０の外径が１２
．４７ｍｍ　、　長さが２２ｍｍ、すき間Ｇ１が１．０
．＋Ｊｍ、すき間Ｇ２が６０μｍの例）のストローク：
水平吸引力の特性の一例を示すものであり、第４図は同
電磁石への電流：水平吸引力の特性の一例を示すもので
ある。これらの図と、上記のようなすき間ＧＩＧ２の差
を有しない従来の構成の電磁石におｔ」る同様の特性を
示す第６．７図とをり１　）ニジするとり１らかなよう
に、上記ずき間Ｇｌ、　Ｇ２に差を持だゼである本例の
電磁石Ａは、ヒステリシス旧〜Ｈ４が何れも従来のもの
のヒステリシスＨ１’〜１１４”　に比べて格段に小さ
くなっている。向上記の特性図においてストロークのＯ
Ｉ田は可動鉄心】０が固定鉄心２に最も接近した位置を
示すものである。

次に第５図は本願の異なる実施例を示すもので、可動鉄
心１．Ｏｅにおいてパイプｌｅにおける磁性部２４ｅと
対向する部分３２の外径を、非磁性部２５ｅと対向する
部分３１の外径よりも小さく形成することによって、磁
性部２４ｅの内周面と可動鉄心１０ｅにおいてそこと対
向する部分３２の乞周面との間のすき間を、非磁性部２
５ｅの内周面と可動鉄心１０ｅにおいてそこと対間する
部分３１の外周面との間のすき間よりも大きくした例を
示すものである。

なお、機能上前図のものと同−又は均等構成と考えられ
る部分には、前回と同一の符号にアルファベットのｅを
付して重複する説明を省略した。

〔発明の効果〕

以上のように本発明にあっては、コイル１３への通電に
より、可動鉄心１０に磁力を及ぼしてそれを移動さゼる
ことができ、その移動を例えば弁の操作に利用できるは
勿論のこと、 上記のように可動鉄心１０を移動さセる場合、可動鉄心
１０ばパイプ１における非磁性部材の部分２５のみによ
って案内されるから、可動鉄心１０のヒステリシスは例
えば第３．４図に示される如く、第６．７図の従来例に
比べて小さく、可動鉄心１０の移動を位置の精度が極め
て高い状態で行なわせることができる効果がある。

【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図は電磁石の縦
断面図、第２図は第１図の要部拡大図、第３．４図は第
１図の電磁石の特性を示すグラフ、第５図は異なる実施
例を示す要部拡大図、第６．７図は従来の電磁石の特性
を示すグラフ。 １・・・パイプ、２・・・固定鉄心、１０・可動鉄心、
１６・・・ヨーク、２４・・・磁性部、２５・非磁性部
。 】　２ Ｐ４−ぎＥ く

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　可動鉄心案内用のパイプを有し、上記パイプの一端側
   には固定鉄心が配置され、上記パイプの他端部の外周側
   にはヨークが配置され、上記パイプの周囲には環状のコ
   イルが配され、上記パイプ内には可動鉄心が進退自在に
   備えられており、上記パイプは、上記ヨーク側が磁性部
   材、上記固定鉄心側が非磁性部材となる二つの異質部材
   で形成されていると共に、上記非磁性部材の部分の内径
   は、上記可動鉄心の進退を案内し得るよう可動鉄心の外
   径に近似した内径に形成してある電磁石において、上記
   可動鉄心と上記パイプにおける磁性部材の部分との接触
   が防がれるよう、上記パイプにおける磁性部材の部分の
   内周面と上記可動鉄心においてそこと対向する部分の外
   周面との間のすき間を、上記パイプにおける非磁性部材
   の部分の内周面と上記可動鉄心においてそこと対向する
   部分の外周面との間のすき間よりも大きくしたことを特
   徴とする電磁石。