JP4804426B2 - 電磁安全弁 - Google Patents

Description

本発明は、内部に固定鉄心を有する電磁石を備え、この固定鉄心の磁極面に可動鉄片を吸着することにより開弁状態を保持する電磁安全弁に関する。

従来の電磁安全弁ではＵ字状の固定鉄心の両端面を磁極面として、固定鉄心にコイルを巻回して電磁石を形成し、その固定鉄心の磁極面を励磁させて可動鉄片を吸着するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

コイルへの通電量が大きいほど磁極面への吸着力は強くなるが、消費電力が増加するため、できるだけ小さな通電量で可動鉄片を吸着保持する必要がある。そのため、両吸着面が隙間無く可動鉄片に密着するように、両磁極面は同一の平面を形成するように同時に研磨して仕上げられている。
特開２００５−１１０３８５号公報（図７）

固定鉄心は電磁石の磁極となるので軟質磁性材料から構成される。特に金属性軟質磁性材料を用いる場合には固定鉄心は機械的強度がそれほど強くない。上記従来のものでは固定鉄心の両磁極面を仕上げた後に、剥き出しの固定鉄心にコイルを巻回し、電磁安全弁のホルダ内に収納しているが、磁極面を仕上げ加工する際に、固定鉄心に外力が作用し変形することを防止したり、仕上げ加工用の固定面を設ける必要から外形形状が複雑になったり大型化して、加工費や材料費が高くなるという不具合が生じていた。

なお、固定鉄心が変形すると両磁極面を同時に仕上げていても、最終的にホルダに組み込まれた状態では両磁極面の一方が他方に対して傾き、両磁極面が同時に可動鉄片に対して密着できなくなる。このため、可動鉄片に対する吸着力が弱まり、可動鉄片を固定鉄心の磁極面に吸着保持することができなくなる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、固定鉄心が変形せず、少ない電流で可動鉄片を吸着保持できる性能を維持しつつ、固定鉄心の形状を簡素化し、また小型化することのできる電磁安全弁を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明による電磁安全弁は、固定鉄心と、この固定鉄心の一部を覆うように装着されるボビンおよびこのボビンに巻回され固定鉄心を励磁するコイルとを備えると共に、弁体に連結された可動鉄片を励磁された固定鉄心の磁極に吸着させ弁体を開弁状態に保持する電磁安全弁において、上記固定鉄心を略Ｕ字状に形成して、上記可動鉄片に対向する１対の磁極面を形成すると共に、上記ボビンを樹脂の成形により形成し、この成形の際に上記固定鉄心を両磁極面がボビンから突出するようにボビンに鋳込み、鋳込まれた状態で両磁極面を同時に仕上げ加工することにより両磁極面が同一の平面を形成するようにした固定鉄心を用いることを特徴とする。

従来の電磁安全弁では両磁極面の仕上げ加工の際、固定鉄心は剥き出しの状態で扱われていたが、本発明ではボビンを成形する際に固定鉄心をボビンに鋳込み、鋳込まれた状態で両磁極面の仕上げ加工を行うため、固定鉄心に外力が作用してもボビンが固定鉄心の変形を防止する。

また、仕上げ加工用の固定面はボビンに設ければよいので、固定鉄心の形状を簡素化し、かつ小型化できるので、例えば、上記固定鉄心は磁性材料からなる線材を曲げて形成してもよい。

さらに、一端が外部に延出される端子棒を上記ボビンに保持させ、端子棒の他端に上記コイルの端部を連結させ、外部から端子棒を介してコイルに通電し得るように構成してもよい。
このように構成すれば、固定鉄心とコイルおよび端子とを予め一体化することができるので、部品構成が簡素化され組み付け工数が減少することにより生産性を向上させることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明は、固定鉄心をボビンに鋳込んでいるので、両磁極面の仕上げ加工の際、固定鉄心が変形しづらく、従って両磁極面は可動鉄片に対して密着することができる。このため、小電流であっても可動鉄片を固定鉄心の磁極面に吸着保持することができる。また、固定鉄心の形状を簡素化し、かつ小型化することができるので、固定鉄心の製造コストを下げることができる。

図１を参照して、１は本発明による電磁安全弁である。この電磁安全弁１には電磁石２がホルダ１１内に収納されて設けられている。この電磁石２は樹脂製のボビン３と、このボビン内に保持された固定鉄心４と、ボビン３に巻回され固定鉄心４を励磁するコイル５とから構成されている。なお、ボビン３には１対の端子棒２１が取り付けられており、コイルの両端は各々端子棒２１に接続され、端子棒２１を介してコイル５に通電される。

コイル５に通電されると固定鉄心４は励磁され、固定鉄心４の両端面が磁極面４１となる。これらの磁極面４１の上方には可動鉄片６１が配設されている。個の可動鉄片６１には弁体６が連結されており、弁体６と共に可動鉄片６１はバネ６２によって上方に付勢されている。

このバネ６２による付勢力に抗して弁体６を押し下げると可動鉄片６１は磁極面４１に当接する。その状態でコイル５に通電すると固定鉄心４が励磁されて可動鉄片６１は磁極面４１に吸着され、その状態で保持される。なお、コイル５への通電を停止すると可動鉄片６１を吸着保持していた磁力が消滅するので、可動鉄片６１は弁体６と共にバネ６２の付勢力によって上方に移動される。

図２を参照して、（ａ）に示す固定鉄心４は線材状の軟質磁性材料を所定の寸法に切断し、その後にＵ字状に曲げ加工したものである。その固定鉄心４をボビン３を射出成形する際にボビン３内に鋳込んだ。そして、露出している固定鉄心４の両磁極面４１を同時に研磨して、磁極面４１の面粗度を整えると共に両磁極面４１が同一の平面を形成させた後、（ｂ）に示すようにボビン３に１対の端子棒２１を圧入し、コイル５をボビン３に巻回した。そして、その後にコイル５の両端を各端子棒２１に上端に接続した。

このようにして一体で構成された電磁石２を作成した後、図３に示すようにホルダ１１内にセットする。このようにホルダ１１にセットする際に、図４に示すように、ホルダ１１の下方に突出する端子棒２１に各々ゴム製のパッキン１２を装着し、カバー１３で押さえてパッキン１２をホルダ１１と端子棒２１との双方に密着させた。このパッキン１２により端子棒２１の突出部分のシールが確保される。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。例えば、上記実施の形態ではボビンを樹脂の射出成形で形成したが、樹脂の加圧成形で形成してもよい。

本発明の一実施の形態の構成を示す図 電磁石の構成を示す図 電磁石をホルダに収納する工程を示す図 電磁石をホルダに収納した状態を示すIV-IV断面図

符号の説明

１ 電磁安全弁
２ 電磁石
３ ボビン
４ 固定鉄心
５ コイル
６ 弁体
１１ ホルダ
２１ 端子棒
４１ 磁極面
６１ 可動鉄片

Claims (3)

1. 固定鉄心と、この固定鉄心の一部を覆うように装着されるボビンおよびこのボビンに巻回され固定鉄心を励磁するコイルとを備えると共に、弁体に連結された可動鉄片を励磁された固定鉄心の磁極に吸着させ弁体を開弁状態に保持する電磁安全弁において、上記固定鉄心を略Ｕ字状に形成して、上記可動鉄片に対向する１対の磁極面を形成すると共に、上記ボビンを樹脂の成形により形成し、この成形の際に上記固定鉄心を両磁極面がボビンから突出するようにボビンに鋳込み、鋳込まれた状態で両磁極面を同時に仕上げ加工することにより両磁極面が同一の平面を形成するようにした固定鉄心を用いることを特徴とする電磁安全弁。
2. 上記固定鉄心は磁性材料からなる線材を曲げて形成したことを特徴とする請求項１に記載の電磁安全弁。
3. 一端が外部に延出される端子棒を上記ボビンに保持させ、端子棒の他端に上記コイルの端部を連結させ、外部から端子棒を介してコイルに通電し得るように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁安全弁。

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