JPS6085504A - 電磁石の固定鉄心及びその製造方法 - 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】 この発明は電磁弁その他の機械を作動させる為の電磁石
に関し、詳しくはその電磁石において用いられている固
定鉄心及びその製造方法に関する。

そして本発明の目的は渦流損失の少ない電磁石の固定鉄
心及びその製造方法を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、丈夫な構造の電磁石の固定
鉄心及びその製造方法を提供することである。

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、電磁弁装置は弁装置１と、その弁装置
を作動させる為の電磁石２とを有する。まず弁装置１に
ついて説明する。本体４の内部にはスプール進退用の空
間５や油路６が形成されている。又本体４には油圧源（
例えばポンプ）を接続する為のポート７、油タンクに対
する接続を行なう為のポート８、被駆動装置例えば油圧
シリンダに対する接続を行なう為のポー）９．１０を備
えておシ、それらのポートは前記スプール進退用の空間
５或いは油路６に連通している。スプール進退用の空間
５には周知のスゲ−μ■が第１図において左右方向への
移動を自由に備えである。スプー／ｌ／１１の左右両端
には夫々ばね座毘が取付けてあシ、それらのばね座ルと
後に述べる各電磁石の連結体との間にはスプール戻しば
ねＢが大々介在させである。これらのスプール戻しばね
じはスプール■を第１図に示す様な中立位置に位置させ
る為のものでち如、天４圧縮げねが用いてちる。上記弁
本体４の一部には四部１４が形成されておシ、そこには
接続端子箱Ｗ、１５が備えられている。各扱続端子箱迅
は、絶縁材料で形成されたケース１６の内部に、接続端
子１７及びそれに接続したソケッ）１８を備えて構成さ
れている。上記接続端子１７には上記電磁石を作動させ
る為の電源を供給する様にした電線が接続される。上記
端子箱■を納めた四部１４は蓋１９によって閉ざされる
。尚この蓋１９には周知の透孔が設けられて上記電線が
引出される様になっている。

次に電磁石２について説明する。この電磁石は前記弁装
置１に機械的な作動を行なわせる為の駆動体茄とその駆
動体Ｗに磁力を及ばず様にした励磁体ｔとを含む。駆動
体加は中空の容器汐を有する。

この容器ηは弁装置における本体４への連結を行なう為
の連結体おと、後に述べる可動鉄心を収納する為の収納
体冴とを有する。まず連結体器は連結部δを有してそれ
が前記本体４に螺着しである。

又連結体器は筒状部局を有して前記収納体Ｕとの連結を
図る様になっている。更に又連結体器は鍔部２３ａを有
しておシ、この鍔部２３ａが本体４の端面に尚接するこ
とによって本体４と連結体器との連結が確実に行なわれ
る様になっている。尚上記連結体おけ一般には鉄材等の
磁性材で形成されるが非磁性の金属を用いて形成しても
よい。次に収納体必は可動鉄心の進退のガイドをする様
にした筒部材Ｉとそれと一体に形成されている端部材路
々の一端がその全周にわたって残すところなく溶接手段
によって固定さｈている。この中間筒器は後述のコイル
の内側でしかも可動鉄心の進退する空間の外側に位置し
ている。従って後述の可動鉄心や固定鉄心を通るべき磁
束がこの中間筒器を通らぬよう非磁性材で形成しである
。中間筒器の他端は前記連結体器における筒状部あの先
端と全周にわたシ残すところなく溶接固定しである。そ
の結果、中空容器ηの内部が密閉されている。上記端部
材路には連結部（資）が雄ねじの形で形成されている。

又端部材あには透孔３１が形成され、そこには手動操作
用のブツシュピン＆が第１図において左方向への移動を
可能に備えさせである。尚透孔３１とブツシュビン澄と
の間からの油漏れはＯリングおによって防止されている
。次に上記中を容器ρの内部には、固定鉄心調が連結体
器に近い位置において固定的に備えられておシ、又可動
鉄心あが第１図において左右方向への進退を自在に備え
させである。これら固定鉄心調及び可動鉄心あの構造に
ついては後に述べる。

次に上記駆動体加の周囲に備えきせた励磁体２１につい
て説明する。この励磁体２１は前記中空容器ρの周囲を
包囲する筒状のコイ／Ｉ／４１と、そのコイルｄで発生
された磁束を前記固定鉄心調及び可動鉄心あに及ぼす為
のヨーク稔とを有する。これらコイＩｖ４１、ヨークＣ
はケースむ内に固定的に納められている。尚第１図に示
されるケース４はコイル祖、ヨーク心を埋め込んだ状態
で合成樹脂材料を型成形して形成されたモールドケース
の例を示す。

然しそのケースは従来よシよく知られているように金属
或いは合成樹脂材料で中空に形成しておき、その内部に
コイル或いはヨークを後工程で挿入する様にしてもよい
。上記ケース心の一部にはプラグホルダー躬が固定的に
設けられておシ、そのプラグホルダー利によって１ラグ
荀が固定的に保持されている。このプラグ荀には前記コ
イルｄのリード線４１ａが接続されている。父上記プラ
グ砺は前記ソケット迅に対して抜差し自在に挿入しであ
る。更に上記ケース心の一部には凹部菊が形成されてお
シ、そこには弁装置における本体４から突設させたビン
４７が嵌合されている。これら凹部荀、ピン４７は励磁
体ｍが駆動体ｍの周囲で回動することを防止する為のも
のである。

次に上記励磁体４を固定する為の固定具ωについて説明
する。この固定兵団は合成樹脂材料を型成形して環状に
形成されている。この固定具Ｗは前記連結部（資）に螺
合するようにした螺合部５１と前記励磁体２１における
ケース招の端面を押す様にした環状の押圧部認とを有し
ている。

次に前記固定鉄心滉について第２図乃至第９図を参照し
て詳しく説明する。この固定鉄心調は中央部の結束体間
とその周囲に配設した鉄心主体部間とから成る。結束体
間は二つの要素５７．５８を結合させて構成しである。

尚上記結束体間は８１０Ｃ或いは８４５０等の高力材を
例えばその材料として用いて形成される。〜上記各要素
５７　、５８はその周囲に結合部（支）を有している。

これらの結合部印は断面がアリ溝状に形成されており、
その先端は環状の引止爪ωとなっている。上記要素泣は
又その中心部に透孔団を備えておシ、そこには可動鉄心
あの動きをスフ”−ルＨに伝える為のフ”ツシュロッド
軸が第１図において左右方向への移動を自在に挿通しで
ある。次に鉄心主体部間は第８図、第９図に大々示され
る様な鉄心素片例、６５を複数材ずつ用いて構成されて
いる。そわらの鉄心素片例。

田は第８図に明示される様に交互に並べてあり、また各
々は結束体間を中心とする放射状となる様に配列されて
いる。上記鉄心素片例は例えば珪素鋼板で形成され、又
鉄心素片６は磁性鋼板で形成してあって、主体部団に渦
電流が生じ難いようになっている。鉄心素片固は外周側
の部分に至る程厚く、内周側の部分に至る程薄く形成さ
れている。

その結果、上記各素片例、６５を順次重ねていくことに
よシ、それら全体が前記結束体間の周囲に環状に並ぶ様
になっている。尚上記素片例、田は両方共に珪素鋼板で
形成してもよい。また両方共に磁性鋼板で形成してもよ
いが、その場合には任意の表面処理によって表面の電気
抵抗が高くなるようにして用いるとよい。このように素
片を一種類の材料で作る場合には、第８図及び第９図に
示されるよう耳形状の相互に異なるものを作る必要はな
く、複数枚を密に並べたときにそれらが放射状となシ得
るような厚みをもった単種類の素片にすればよい。上記
各鉄心素片例、６５の外周部分には固定用の凹部絽が大
磯形成されている。これら各鉄心素片例、６５の各凹部
固は、相互に連続して第２図に示される様な凹溝刀を形
成している。上記素片例、６５は又、クマトリコイルを
存置させる為の凹部ωを備えている。これらの凹部ωも
又第８図に示される様に凹溝ｎを形成する。その凹溝ｎ
には第５図に明示される様にクマトリコイｉｖｎが埋め
込まれる。尚このクマトリコイル７３は例えば銅等の導
電性の良好な材料で形成される。その形成手段としては
切削加工或いはフ”レス打抜加工等任意の手段が用いら
れる。

次に可動鉄心あについて第１１図乃至第１８図を参照し
て説明する。この可動鉄心あけ前記固定鉄心調と均等に
構成されている。即ち結束体７５は二つの要素ｎ、７８
から成り、それらの要素は引止爪（資）を持った結合部
四を有している。一方結束体πの周囲の鉄心主体部７６
は、大々珪素鋼板で形成された複数枚の鉄心素片８１と
、大々磁性鋼板で形成された複数枚の鉄心素片８２とを
、それらが結束体７５の軸心を中心に放射状に並ぶ様に
重ねて形成されている。更に各鉄心素片８１．８２は係
合爪刺を持った結合部部を有しておシ、この結合部部が
前記結束体７５の結合部７９と結合させである。次に、
上記可動鉄心語の主体部７６はその周側面に油流通溝部
を有する。この溝部は可動鉄心の長手方向即ち進退方向
に長く形成しである。その形成は半径方向の寸法が小さ
い素片８１’、８２’を用いることによって形成しであ
る。上記主体部７６においては又固定鉄心調と対向する
側の面に油流通溝部が形成しである。この溝８６は一部
の素片８１　’の長手方向の寸法即ち可動鉄心あの軸線
方向の寸法を小さくすることによって第１８図に明示さ
れる様に形成しである。更に又、上記可動鉄心あにおい
て結束体ｍの要素Ｈには上記溝８６に接続する油流通溝
８７が形成しである。尚相互に対向する位置にある溝８
７　、８７相互の間の寸法りは、前記ブツシュロッド位
の直径よルも小さく形成しである。従って可動鉄心あが
固定鉄心調に吸着された状態においても溝８７の一部が
透孔６１と繋がル、そこを油が流通することができる。

上記構成のものにあっては、外部から引込まれた電線を
介して接続端子１７に電源が供給されるとその電源はソ
ケット凪、プラグ荀を介してコイルｄに送られる。この
様に電源が供給されてコイル社に電流が流れると、ヨー
クＣ１可動鉄心部、部内に移動する。この可動鉄心部の
移動はブツシュロッド位を介してストＩｖｌｌに伝えら
れ、そのスプール■が第１図において左方に移動する。

その結果ポート７とポート９が連通し、ポート１０とポ
ート８とが連通ずる。尚上記電磁弁装置にあっては、中
空容器ρ内は油路６から透孔ｄを通して流入した油で届
だされている。しかし可動鉄心部には油流通溝８５が形
成されている為、そこを通って可動鉄心あの右側と左側
との間での油の流通が行なわれることができる。従って
容器ρ内の油の存在が可ｌ鉄心あの移動に支障をきだす
ことはない。

次に上記の様な通電が断たれるとコイルｄによる磁束の
発生がなくなる。その為可動鉄心あは固定鉄心調に吸引
されなくなる。すると第１図においてスプ゛−／Ｌ’　
１１の左側に備えられたスブ−μ戻しばねＢの付勢力に
よシ、スフ゛−ル■は第１図に示される様な中立位置に
戻る。又そのスラブ−／ｌ／　１１の動きによってブツ
シュロッド圏を介して可動鉄心あけ第１図に示される様
々位置に戻される。この場合、可動鉄心部が固定鉄心３
４にびったシと吸着していても、可動鉄心あの端面には
油流通溝槌、８７が形成されておシ、それらを介して透
孔但と油流通溝８５とが連通している為、油の移動はヌ
ムーメに行なわれる。従って固定鉄心別からの可動鉄心
あの離反は円滑に行なわハる。

上記の様にコイル社に通電して可動鉄心部を作動させる
場合、コイ／ｌ／４１に流される電流が交流であっても
固定鉄心調及び可動鉄心あての渦流損失を小さくするこ
とができ、上記電流のエネルギーを可動鉄心あの作動の
為に効率よく用いることができる。即ち上記のようなコ
イ／Ｌ／４１への通電によって磁束が固定鉄心調及び可
動鉄心部を通る場合、ヨーク４２がそれら固定鉄心讃及
び可動鉄心部の外周側に備えられている為、上記固定鉄
心努及び可動鉄心あを通る磁束は、それらの中心部でａ
ｉ＜主としてそれらの外周側の部分即ち主体部団、７６
を通る。然し上記主体部団、７６は多数の鉄心素片を放
射状に並べて構成してあって、そこには渦電流が流れに
くい構造となっている。従って上記の様にコイ／ｌ／４
１への通電によって可動鉄心あを作動させる場合、鉄心
３４．３５での渦流損失が小さくなる。

父上記のような作動の場合、可動鉄心あの負荷当シ面即
ちロッド位に当接する面がロッド圏に衝突するとその衝
撃の反力がロッド６２から結束体７５に対しその軸線方
向（第１図左右方向）に加わる。

この反力は結合部四及びそれに結合している結合部８３
を介して全ての素片に同様に加わる。従って上記のよう
な衝突が繰シ返し行なわれても多数の素片相互にずれが
生じるようなことは翫めて少ない。

次に上記電磁石における駆動体美の製造手順について説
明する。まず駆動体かにおける固定鉄心讃の製造は次の
ようにして行なう。即ち、先ず第６図に示されるような
結束体要素５７、第７図に示されるような結束体要素田
を各々１個と第８図の索片刺、第９図の素片６を大々多
数枚準備する。

次に第１０図（４）に示されるように予め準仙された治
具９０に要素５７を任意の手段で固定する。例えば治具
９Ｇにおける位置決棒９１が透孔６１に挿通されるよう
Ｋする。然る後、多数の素片倶、６５を第８図に示すよ
うな配列順序となるように、１枚ずつ乃至は数枚ずつ順
々に要素ａの周囲に放射状に配設する。この場合各素片
の結合部圀を要素ａの結合部ωに仙台させた状態にする
。次に、所定枚数の素片を並べ終えたならば、要素団を
結合部ωが結合部団に船台するように要素５７に対し圧
入手段で嵌め付ける。以上のような操作が済めば、各素
片における結合部ωが結束体部の結合部団に結合してい
ることによシ、各素片の係合爪Ｃが引止爪ωに引止めら
れて、各素片が結束体部から離反することが阻止される
。次に符号９２で示される箇所をかしめて要素団を要素
５７に確実に固定し、また符号９３で示される箇所を溶
接して、要素テ、５８及びこれらと各素片とを確実に一
体化固定す１多。、然る後、主体部団の外周面を研磨処
理（例えばセンターレス研磨）して、その直径を中空容
器ｎにおける筒状部あ及び中間箇々の内側にびったシと
入る大きさにする。又固定鉄心調における両端面（第４
図における左右の端面）を大々切削して平坦面に仕上げ
る。尚上記研磨処理及び切削処理の後或いはそれに先だ
って、クマトリコイ／Ｉ／７３を凹溝ｎに組込む。この
作業はコイルｎを凹溝ｎ内に嵌め込むと共に、第８図に
おいて符号１０１で示される箇所を第５図に示される様
に変形させ、コイ／Ｌ／７３が凹溝ｎの側壁に当接して
そこに固定される様にする。これによシ固定鉄心讃が完
成する。

次に上記可動鉄心蕊の組立ては前記固定鉄心調の場合と
均等に行なわれる。即ち結束体πに主体部７６を組付け
た後、符号９４で示される箇所をかしめて要素ｎ、７８
を相互に固定し、然る後、符号９５゜９６で示される箇
所を大々溶接して要素ｎ、７８及びそれらと各素片８１
　、８２．８１’、８２’を確実に一体化固定する。然
る後主体部πの外周面を研磨処理する。これによシ可動
鉄心部が完成する。

一方、上記作業とは別に中空容器２２における連結体幻
及び収納体必を形成する。収納体澗を形成する場合、筒
部材Ｉと中間箇々とを予め溶接し、その内周面を研磨処
理して可動鉄心語の進退作動に支障を来たさない様にし
ておく。

次に中空容器ｎの内部に固定鉄心あ、可動鉄心あ、フ”
フシュビン＆等を組付けて駆動体加を完成させる。この
作業はまず連結体ｎにおける筒状部墓の内部に固定鉄心
調を嵌め込む。一方収納体別における透孔狙にブツシェ
ピン澄を挿通し、また収納体Ｕの内部に可動鉄心あを収
納する。然る後収納体冴における中間箇々の先端を上記
固定鉄心調に被せ付ける。そして筒状部あの先端と中間
箇々の先端とを相互に突き合わせ、そこを全周にわたっ
て溶接する。この溶接の場合、筒状部あの先端と中間箇
々の先端とが突き合わされた部分においてはその背後に
固定鉄心調の凹溝πが存在している。

従って上記突き合わせ部分を加熱してそこを溶接する場
合、その部分から溶接用の熱が周囲に逸散し難く（突き
合わせ部分が低温化し難く）、その結果、上記突き合わ
せ部分の溶接を容易に然も作業性良く行なうことができ
る。又この溶接の場合上記突き合わされた端部と凹溝７
０との間において膨張するガスは複数の素片６４．６５
の間に残されている僅かな隙間を通して流出する。上記
溶接によシ上記突き合わせ部分においては、第４図に示
される如く凹溝７０の内部に向けて突出する凸部１００
（裏波と称されているもの）が形成される。この凸部１
０Ｇは当然のことなから凹溝τの周囲全周に渡って生じ
ておシ、中空容器ｎに対する固定鉄心あの移動が阻止さ
れる状態となっている。以上の様な作業によって筒状部
かと中間箇々とが相互に連結されて内部の密封された中
空容器区が完成すると共に、その容器４に対して固定鉄
心調が固定され、駆動体加が完成する。

次に上記弁装置１及びソレノイド２から成る電磁弁装置
の組立手順について説明する。先ず駆動体加の連結部部
を弁本体４のねじ孔に螺着することによって駆動体部を
弁装置１に結合させる。次に励磁体２１をその駆動体加
の外周側に被せつける。

次に固定兵団の螺合部６１を連結部部に螺合させる。

そして抑圧部５２がケース心を押圧する状愈までこの固
定具ωを締める。これによシミ磁弁装置の組立作業は完
了する。尚第１図においてはその一部のみを図示するが
、弁装置１の左側にも右側と同様の電磁石が連結される
。

次に、上記可動鉄心は、前述の様な構造のもＯＫ艮らず
、従来よ）よく知られている無垢材で形成されたものあ
るいは通常の積層構造のものを用いてもよい。

次に第１４図は固定鉄心における一部の構造の異なる例
を示すものである。図において、鉄心主体部５６ｅの外
周面において鉄心素片６４ｅ、６５ｅ相互の間には微細
な溝１０２が形成されている。この溝１０２は、素片６
４　ｅ　、　６５６を大々フ”レス打抜によって製造す
る場合にそれらの素片６４ｅ　、６５ｅの端部が変形さ
れ、そのような変形部を有する素片６４ｅ、６５ｅを重
合させることによって形成されたものであシ、固定鉄心
の軸線方向に長く形成されている。この様な溝１０２が
形成されていると、前記連結体くおける筒状部と収納体
における中間筒とを溶接する場合に、それらの突き合わ
せ部分と前記凹溝との間からガスが生じたシあるいはそ
れが膨張したシしても、そのガスは上記の廣１０２を通
って抜は出ることができる。尚この様な溝１０２け、複
数の素片６４　ｅ　、　６５　ｅが極めて密接して重ね
合わされて、それらの間に上記溶接時のガスが逃げ出る
隙間が殆どない場合に大きい効果を有する。

尚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。又次回のものにおいても同
様の考えでｆを付して重複する説明を省略する。

次に第１５図は溝１０２　ｆの形成方法の異なる例を示
すもので、素片６４ｆの半径方向の寸法を素片６５ｆの
半径方向の寸法よシも僅かに小さく形成して、そこに溝
１０２ｆが形成される様にした例を示すものである。尚
これは素片６５ｆの寸法を小さくすることによって形成
してもよい。

以上のように本発明にあっては前記目的を達成できる効
果がおる。

【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図は電磁弁装置
の縦断面図、第２図は固定鉄心の拡大側面図、第８図は
固定鉄心の拡大正面図、第４図はｆｆ−ｆｆ線断面図、
第５図は鉄心主体部に対するクマ）ＩＪコイルの固定構
造を示すｖ−ｖ線断面部分図、第６図及び第７図は大役
結束体要素の斜視図、第８図及び第９図は大々鉄心素片
の斜視図、第１０図は固定鉄心の組立て過程を示す図、
第１１図は可動鉄心の拡大側面図、第１２図は可動鉄心
の拡大正面図、第１３図はＩＩ　−ＩＮ線断面図、第１
４図及び第１５図は人４固定鉄心の部分構造の異なる例
を示す部分図。 荀・・・ケース、ｄ・・・コイル、勢・・°固定鉄心、
５・・・可動鉄心。 第１図 第２図　第３図 第４図 第７図　□６図 第８図　第９図 第１０図 （Ａ）ＣＢ”） 第１１図 ｑ ・ζ°（ 旬 ％べ輸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中空のケース内にはコイルと固定鉄心と可動鉄心
   とを備え、上記コイｐへの通電によシ生ずる磁束によっ
   て、上記可動鉄心が固定鉄心に向けで移動するようにし
   である電磁石において、上記固定鉄心は中心の結束体と
   その外周側に配設した鉄心主体部とから成シ、上記鉄心
   主体部は上記可動鉄心の軸芯に対して放射状となるよう
   に並設された複数の鉄心素片から成〕、しかも上記結束
   体と複数の鉄心素片とは、結束体に設けた結合部に各鉄
   心素片に夫々設けた対応結合部を結合させることによっ
   て一体に結合しであることを特徴とする電磁石の固定鉄
   心。
2. （２）中空のケース内にはコイルと固定鉄心と可動鉄心
   とを備え、上記コイμへの通電によシ生ずる磁束によっ
   て、上記可動鉄心が固定鉄心に向けて移動するようにし
   てあシ、しかも上記固定鉄心は中心の結束体とその外周
   側に配設した鉄心主体部とから成シ、上記鉄心主体部は
   上記可動鉄心の軸芯に対して放射状となるように並設さ
   れた複数の鉄心素片から成る電磁石の固定鉄心を製造す
   る方法にあって、上記方法は結束体とその周囲に放射状
   に配設すべき多数の鉄心素片とを用意するステップと、
   上記結束体の周囲に上記多数の鉄心素片を放射状に配列
   するステップと、上記結束体とその周囲に配列された鉄
   心素片とを一体に結合するステップとを含むことを特徴
   とする電磁石の固定鉄心の製造方法。