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JP7787557B2 - electromagnet - Google Patents
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JP7787557B2 - electromagnet - Google Patents

electromagnet

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JP7787557B2 JP2021192216A JP2021192216A JP7787557B2 JP 7787557 B2 JP7787557 B2 JP 7787557B2 JP 2021192216 A JP2021192216 A JP 2021192216A JP 2021192216 A JP2021192216 A JP 2021192216A JP 7787557 B2 JP7787557 B2 JP 7787557B2
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Description

本発明は、電磁石に関し、特に、コイルボビンのがたつきを抑える構成を有する電磁石に関する。 The present invention relates to an electromagnet, and in particular to an electromagnet having a configuration that suppresses rattle of the coil bobbin.

直動型のソレノイドや回転型のソレノイドなどの電磁石には、磁気回路を構成する磁性材に磁束の流れを生成するために励磁用のコイルが設けられている。このコイルは、ほとんどの場合、コイルボビンにコイルワイヤを巻回することによって形成されている。図14は、従来技術に係る電磁石の断面図である。図14において、100はソレノイド、101はフレーム、102a及び102bは脚部、102cは底部、102dは突出部、103はコイルボビン、103aはフランジ部、104はサブフレーム、104aは透孔、105は励磁コイル、106は筒体、106aはフランジ部、107はシール材、108は可動鉄心、109はエアダンパー室である。 Electromagnets such as linear solenoids and rotary solenoids are equipped with an excitation coil to generate a flow of magnetic flux in the magnetic material that makes up the magnetic circuit. In most cases, this coil is formed by winding coil wire around a coil bobbin. Figure 14 is a cross-sectional view of an electromagnet according to conventional technology. In Figure 14, 100 is the solenoid, 101 is the frame, 102a and 102b are legs, 102c is the bottom, 102d is the protrusion, 103 is the coil bobbin, 103a is the flange, 104 is the subframe, 104a is the through hole, 105 is the excitation coil, 106 is the cylinder, 106a is the flange, 107 is the seal material, 108 is the movable iron core, and 109 is the air damper chamber.

図14は、特開2011-071241号公報で開示されている電磁石である。ソレノイド100は、オープンフレーム型のソレノイドであり、ヨークと外殻を兼ねるフレーム101とサブフレーム104とを備えている。フレーム101は、一対の脚部102a及び102bと、底部102cとを備えている。底部102cには、その中央に半抜きプレス加工により突出部102dが形成されている。さらに、突出部102dが挿入されるように、筒体106の一方の開口端を底部102cにシール材107を介して押し当てることによって、筒体106の一方の開口端を気密状態になるようにしている。また、可動鉄心108を筒体106の他方の開口端から挿通して、可動鉄心108の一方の端部、筒体106の内面、及び、突出部102dの内面で形成される空間をエアダンパー室109としている。可動鉄心108は、コイルボビン103に巻回された励磁コイル105に通電すると、底部102cに向かって筒体106の内部を摺動する。このとき、エアダンパー室109のエアは圧縮され、筒体106の内面と可動鉄心108との僅かな間隙を通り、サブフレーム104の透孔104aを介して外部に少しずつ漏出して行く。 Figure 14 shows the electromagnet disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2011-071241. The solenoid 100 is an open-frame solenoid, and includes a frame 101, which serves as both a yoke and an outer shell, and a sub-frame 104. The frame 101 includes a pair of legs 102a and 102b, and a bottom 102c. A protrusion 102d is formed in the center of the bottom 102c by half-blanking press processing. Furthermore, one open end of the cylindrical body 106 is pressed against the bottom 102c via a sealing material 107 so that the protrusion 102d can be inserted, thereby making one open end of the cylindrical body 106 airtight. The movable iron core 108 is inserted through the other open end of the cylindrical body 106, and the space formed by one end of the movable iron core 108, the inner surface of the cylindrical body 106, and the inner surface of the protruding portion 102d serves as an air damper chamber 109. When current is applied to the excitation coil 105 wound around the coil bobbin 103, the movable iron core 108 slides inside the cylindrical body 106 toward the bottom 102c. At this time, the air in the air damper chamber 109 is compressed, passes through the small gap between the inner surface of the cylindrical body 106 and the movable iron core 108, and gradually leaks out through the through hole 104a in the subframe 104.

ところで、ソレノイド100のように、エアダンパーを設ける、あるいは、コイルボビンの近傍にセンサなどのデバイスを設けるなどの構造上の理由から、外殻となるヨークとコイルボビンとの間に間隙を設けざるを得ないことがある。ヨークとコイルボビンとの間に間隙があると、コイルボビンのがたつきの原因となるので、何らかの手段によってコイルボビンを所定位置に保持する必要がある。特開2011-071241号公報のソレノイド100においては、筒体106のエアダンパー室109側のフランジ部106a、及び、シール材107をコイルボビン103のエアダンパー室109側のフランジ部103aに当接させてコイルボビン103を保持している。 However, as with the solenoid 100, for structural reasons such as providing an air damper or providing a device such as a sensor near the coil bobbin, it is sometimes necessary to provide a gap between the yoke, which forms the outer shell, and the coil bobbin. A gap between the yoke and the coil bobbin can cause the coil bobbin to rattle, so some means must be used to hold the coil bobbin in place. In the solenoid 100 disclosed in JP 2011-071241 A, the flange 106a on the air damper chamber 109 side of the cylindrical body 106 and the sealant 107 abut against the flange 103a on the air damper chamber 109 side of the coil bobbin 103 to hold the coil bobbin 103.

このような間隙は、比較的狭いものであれば、特開2011-071241号公報のソレノイド100のような手段によって対応することが可能である。間隙がこれ以上に広くなってくると、例えば非磁性材から形成したスペーサを設けるなどの別の手段が必要となってくる。しかし、スペーサを設けることは、部品点数が増加することになり、さらに電磁石の性能向上に寄与するものでもないので、好ましい解決手段とは言えない。 If this gap is relatively narrow, it can be addressed using a means such as the solenoid 100 in JP 2011-071241 A. If the gap becomes wider than this, other measures, such as providing a spacer made of a non-magnetic material, become necessary. However, providing a spacer increases the number of parts and does not contribute to improving the performance of the electromagnet, so it is not a desirable solution.

特開2011-071241号公報JP 2011-071241 A

本発明は、上記課題を解決するために、部品点数が増加させずにコイルボビンのがたつきを抑えること可能な構成を有する電磁石を提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention aims to provide an electromagnet with a configuration that can suppress rattle of the coil bobbin without increasing the number of parts.

請求項1に記載の発明は、略円筒形状に形成された巻胴部と、該巻胴部の中心軸の一方側の第1の端部に設けられた第1のフランジ部と、前記巻胴部の前記中心軸の他方側の第2の端部に設けられた第2のフランジ部を備えたコイルボビンと、コイルワイヤを前記コイルボビンの前記巻胴部に巻回して形成されたコイルと、磁性材からなり、略円筒形状に形成されると共に、内部に前記コイルボビン及び前記コイルが配置されたケースを有する電磁石であって、前記ケースは、前記第1の端部、又は、前記第1の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第2の端部の側に向いた平坦面を備え、該平坦面が前記コイルボビンの前記第1のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた係止部を備え、磁性材からなると共に、前記コイルボビンに対して前記中心軸の一方側から前記ケースの第1の端面に当接するように設けられたエンドキャップをさらに有し、前記ケースは、前記第1の端面のみで前記エンドキャップに当接し、かつ、前記第1の端面の面積が、前記係止部よりも前記中心軸の他方側となる中間部寄りの中間領域の前記中心軸と直交する方向における断面積よりも小さいことを特徴とする電磁石である。 The invention described in claim 1 provides an electromagnet including a winding drum formed in a substantially cylindrical shape, a coil bobbin including a first flange provided at a first end on one side of the central axis of the winding drum, and a second flange provided at a second end on the other side of the central axis of the winding drum, a coil formed by winding a coil wire around the winding drum of the coil bobbin, and a case made of a magnetic material, formed in a substantially cylindrical shape, and having the coil bobbin and the coil disposed therein, wherein the case is formed to protrude toward the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end , and faces the second end. the electromagnet further comprises an end cap made of a magnetic material and provided on the coil bobbin so as to abut against a first end face of the case from one side of the central axis, the case abutting against the end cap only at the first end face, and the area of the first end face is smaller than the cross-sectional area of a middle region closer to the middle portion, which is on the other side of the central axis than the abutting portion, in a direction perpendicular to the central axis .

請求項2に記載の発明は、略円筒形状に形成された巻胴部と、該巻胴部の中心軸の一方側の第1の端部に設けられた第1のフランジ部と、前記巻胴部の前記中心軸の他方側の第2の端部に設けられた第2のフランジ部を備えたコイルボビンと、コイルワイヤを前記コイルボビンの前記巻胴部に巻回して形成されたコイルと、磁性材からなり、略円筒形状に形成されると共に、内部に前記コイルボビン及び前記コイルが配置されたケースを有する電磁石であって、前記ケースは、前記第1の端部、又は、前記第1の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第2の端部の側に向いた平坦面を備え、該平坦面が前記コイルボビンの前記第1のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた係止部を備え、前記コイルへの通電によって前記ケースとともに磁束の経路を生成するための磁性材からなる部材をさらに有し、前記ケースは、前記コイルボビンに対して前記中心軸の一方側において前記磁性材からなる部材に接する面の面積が、前記係止部よりも前記中心軸の他方側となる中間部寄りの中間領域の前記中心軸と直交する方向における断面積よりも小さいことを特徴とする電磁石である。 The invention described in claim 2 provides an electromagnet including a winding drum formed in a substantially cylindrical shape, a coil bobbin including a first flange provided at a first end on one side of the central axis of the winding drum, and a second flange provided at a second end on the other side of the central axis of the winding drum, a coil formed by winding a coil wire around the winding drum of the coil bobbin, and a case made of a magnetic material, formed in a substantially cylindrical shape, and having the coil bobbin and the coil disposed therein, wherein the case is formed to protrude toward the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end, and the second flange is provided at the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end. The electromagnet has a flat surface facing the end side, and a locking portion that abuts against the first flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case, and further has a member made of magnetic material that generates a magnetic flux path together with the case when current is passed through the coil, wherein the area of the surface that contacts the member made of magnetic material on one side of the central axis relative to the coil bobbin is smaller than the cross-sectional area in a direction perpendicular to the central axis of an intermediate region closer to the intermediate portion, which is on the other side of the central axis than the locking portion .

請求項3に記載の発明は、請求項に記載の発明において、前記磁性材からなる部材は、案内部材と、前記案内部材によって前記中心軸の方向に案内される可動磁極と、を有し、前記案内部材及び前記可動磁極は、前記コイルボビンに対して前記中心軸の一方側から前記ケースにおける底面に接し、前記ケースは、前記底面のみで前記磁性材からなる部材に接し、前記底面の面積が、前記係止部よりも前記中心軸の他方側となる中間部寄りの中間領域の前記中心軸と直交する方向における断面積よりも小さいことを特徴とする電磁石である。
請求項4に記載の発明は、略円筒形状に形成された巻胴部と、該巻胴部の中心軸の一方側の第1の端部に設けられた第1のフランジ部と、前記巻胴部の前記中心軸の他方側の第2の端部に設けられた第2のフランジ部を備えたコイルボビンと、コイルワイヤを前記コイルボビンの前記巻胴部に巻回して形成されたコイルと、磁性材からなり、略円筒形状に形成されると共に、内部に前記コイルボビン及び前記コイルが配置されたケースを有する電磁石であって、前記ケースは、前記第1の端部、又は、前記第1の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第2の端部の側に向いた平坦面を備え、該平坦面が前記コイルボビンの前記第1のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた係止部を備え、磁性材からなると共に、前記コイルボビンに対して前記中心軸の一方側から前記ケースの第1の端面に当接するように設けられたエンドキャップをさらに有し、前記ケースは、前記第1の端面の内側において前記エンドキャップとの間に隙間を形成しており、かつ、前記第1の端面の面積が、前記係止部よりも前記中心軸の他方側となる中間部寄りの中間領域の前記中心軸と直交する方向における断面積よりも小さいことを特徴とする電磁石である。

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記ケースの内側に配置された構造部材をさらに有し、前記ケースは、前記第1の端面の内側において前記エンドキャップ及び前記構造部材との間に前記隙間を形成していることを特徴とする電磁石である。
請求項6に記載の発明は、略円筒形状に形成された巻胴部と、該巻胴部の中心軸の一方側の第1の端部に設けられた第1のフランジ部と、前記巻胴部の前記中心軸の他方側の第2の端部に設けられた第2のフランジ部を備えたコイルボビンと、コイルワイヤを前記コイルボビンの前記巻胴部に巻回して形成されたコイルと、磁性材からなり、略円筒形状に形成されると共に、内部に前記コイルボビン及び前記コイルが配置されたケースを有する電磁石であって、前記ケースは、前記第1の端部、又は、前記第1の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第2の端部の側に向いた平坦面を備え、該平坦面が前記コイルボビンの前記第1のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた係止部を備え、磁性材からなると共に、前記コイルボビンに対して前記中心軸の一方側から前記ケースの第1の端面に当接するように設けられたエンドキャップをさらに有し、前記係止部は、前記第1の端面、および、該第1の端面に連続して前記ケースの内周面または外周面を前記中心軸に対して斜めに切り欠くような傾斜面を形成し、前記第1の端面の面積が、前記係止部よりも前記中心軸の他方側となる中間部寄りの中間領域の前記中心軸と直交する方向における断面積よりも小さいことを特徴とする電磁石である。
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の発明において、前記コイルボビンに挿入された固定磁極をさらに有し、前記ケースは、前記第2の端部、又は、前記第2の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第1の端部の側に向いた第2の平坦面を備え、該第2の平坦面が前記コイルボビンの前記第2のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた第2の係止部をさらに備え、前記第2の係止部及び前記係止部は、前記ケースに一体的に形成されていることを特徴とする電磁石である。
請求項8に記載の発明は、略円筒形状に形成された巻胴部と、該巻胴部の第1の端部に設けられた第1のフランジ部と、前記巻胴部の第2の端部に設けられた第2のフランジ部を備えたコイルボビンと、コイルワイヤを前記コイルボビンの前記巻胴部に巻回して形成されたコイルと、磁性材からなり、略円筒形状に形成されると共に、内部に前記コイルボビン及び前記コイルが配置されたケースと、前記コイルボビンに挿入された固定磁極を有する電磁石であって、前記ケースは、前記第1の端部、又は、前記第1の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第2の端部の側に向いた平坦面を備え、該平坦面が前記コイルボビンの前記第1のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた係止部と、前記第2の端部、又は、前記第2の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第1の端部の側に向いた第2の平坦面を備え、該第2の平坦面が前記コイルボビンの前記第2のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた第2の係止部をさらに備え、前記第2の係止部及び前記係止部は、前記ケースに一体的に形成されていることを特徴とする電磁石である。
The invention described in claim 3 is an electromagnet characterized in that, in the invention described in claim 2 , the member made of magnetic material has a guide member and a movable magnetic pole guided by the guide member in the direction of the central axis, the guide member and the movable magnetic pole contact the bottom surface of the case from one side of the central axis with respect to the coil bobbin, the case contacts the member made of magnetic material only at the bottom surface, and the area of the bottom surface is smaller than the cross-sectional area in a direction perpendicular to the central axis of an intermediate region closer to the intermediate portion, which is on the other side of the central axis than the engaging portion .
The invention described in claim 4 is an electromagnet including a winding drum formed in a substantially cylindrical shape, a coil bobbin including a first flange portion provided at a first end portion on one side of the central axis of the winding drum, and a second flange portion provided at a second end portion on the other side of the central axis of the winding drum, a coil formed by winding a coil wire around the winding drum portion of the coil bobbin, and a case made of a magnetic material, formed in a substantially cylindrical shape, and having the coil bobbin and the coil disposed therein, wherein the case is formed to protrude toward the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end, and has a flat surface facing the second end. the electromagnet further comprises an end cap made of a magnetic material and provided to abut against a first end face of the case from one side of the central axis relative to the coil bobbin, and the flat surface of the end cap has a locking portion configured to abut against the first flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case, the case forms a gap with the end cap inside the first end face, and the area of the first end face is smaller than the cross-sectional area in a direction perpendicular to the central axis of an intermediate region closer to the intermediate portion, which is on the other side of the central axis than the locking portion.
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The invention described in claim 5 is an electromagnet, characterized in that the invention described in claim 4 further has a structural member arranged inside the case, and the case forms the gap between the end cap and the structural member inside the first end face.
The invention described in claim 6 is an electromagnet including a winding drum formed in a substantially cylindrical shape, a coil bobbin having a first flange portion provided at a first end portion on one side of the central axis of the winding drum, and a second flange portion provided at a second end portion on the other side of the central axis of the winding drum, a coil formed by winding a coil wire around the winding drum of the coil bobbin, and a case made of a magnetic material, formed in a substantially cylindrical shape, and having the coil bobbin and the coil disposed therein, wherein the case is formed so as to protrude toward the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end, and has a flat surface facing the second end, and the flat surface is formed so as to protrude toward the inner peripheral surface of the coil bobbin. the electromagnet further comprises an end cap made of a magnetic material and provided to abut against a first end face of the case from one side of the central axis relative to the coil bobbin, the locking portion forming an inclined surface that is continuous with the first end face and that cuts out an inner or outer peripheral surface of the case obliquely with respect to the central axis, the area of the first end face being smaller than the cross-sectional area of an intermediate region closer to the intermediate portion, which is on the other side of the central axis than the locking portion, in a direction perpendicular to the central axis.
The invention described in claim 7 is an electromagnet, in the invention described in any one of claims 1 to 6, further comprising a fixed magnetic pole inserted into the coil bobbin, the case being formed so as to protrude toward the inner surface of the second end or a portion near the second end, and having a second flat surface facing the first end, the second flat surface abutting against the second flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case, and the second locking portion and the locking portion being formed integrally with the case.
The invention described in claim 8 provides an electromagnet including a winding drum formed in a substantially cylindrical shape, a coil bobbin having a first flange provided at a first end of the winding drum and a second flange provided at a second end of the winding drum, a coil formed by winding a coil wire around the winding drum of the coil bobbin, a case made of a magnetic material and formed in a substantially cylindrical shape, in which the coil bobbin and the coil are disposed, and a fixed magnetic pole inserted into the coil bobbin, wherein the case is formed to protrude toward the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end, and has a flat surface facing the second end. a locking portion having a flat surface that abuts against the first flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case; and a second locking portion that is formed to protrude toward the inner surface of the second end or a portion near the second end and has a second flat surface facing the first end, the second flat surface abutting against the second flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case, wherein the second locking portion and the locking portion are formed integrally with the case.

請求項1から6に記載の発明によれば、ケースに設けた係止部がコイルボビンの移動を規制するので、スペーサなどの別の部品を設けることなく、コイルボビンのがたつきを抑えることが実現される。 According to the inventions described in claims 1 to 6 , the locking portion provided on the case restricts the movement of the coil bobbin, thereby suppressing rattling of the coil bobbin without providing any additional parts such as a spacer.

また請求項1から6に記載の発明によれば、電磁石に通電したときの吸引力を低下させずに、コイルボビンのがたつきを抑えることができる。 According to the inventions described in claims 1 to 6 , rattle of the coil bobbin can be suppressed without reducing the attractive force when the electromagnet is energized.

請求項7、8に記載の発明によれば、ケースの第1の端部又はその近傍部分、及び、第2の端部又はその近傍部分に対して、それぞれ係止部と別の係止部とを設けることによって、ケースの向きに関係なく電磁石を組み立てられる、すなわち、ケースの第1の端部と第2の端部とを識別した上で電磁石を組み立てる必要がなくなる。 According to the inventions described in claims 7 and 8 , by providing a locking portion and another locking portion at the first end or its vicinity and the second end or its vicinity of the case, respectively, the electromagnet can be assembled regardless of the orientation of the case, i.e., there is no need to identify the first end and the second end of the case before assembling the electromagnet.

本発明の第1の実施の形態に係る直動型のソレノイドの断面図である。1 is a cross-sectional view of a direct-acting solenoid according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部及びその周辺の拡大断面図である。3 is an enlarged cross-sectional view of a locking portion of a case and its surroundings in the direct-acting solenoid according to the first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第2の実施の形態に係る直動型のソレノイドの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a direct acting solenoid according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部及びその周辺の拡大断面図である。10 is an enlarged cross-sectional view of a locking portion of a case and its surroundings in a direct-acting solenoid according to a second embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第1及び第2の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部の細部の形状を示す拡大切断部端面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional end view showing the detailed shape of the locking portion of the case in the direct-acting solenoid according to the first and second embodiments of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部の細部の形状を示す拡大切断部端面図である。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional end view showing the detailed shape of a locking portion of a case in a direct-acting solenoid according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部の細部の形状を示す拡大切断部端面図である。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional end view showing the detailed shape of a locking portion of a case in a direct-acting solenoid according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る直動型のソレノイドのケースの第1の端部の端面と係止部よりも中間部寄りの中間領域の中心軸と直交する方向における断面の面積比と推力との関係を示すグラフである。10 is a graph showing the relationship between the area ratio of the cross section in a direction perpendicular to the central axis of the end face of the first end of the case of a direct-acting solenoid according to a second embodiment of the present invention and the thrust force in the intermediate region closer to the intermediate portion than the engaging portion. 本発明の第1の実施の形態に係る直動型のソレノイドの解析モデルを示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an analytical model of the direct-acting solenoid according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る直動型のソレノイドの解析モデルを示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an analytical model of a direct-acting solenoid according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第5の実施の形態に係る直動型のソレノイドの解析モデルを示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing an analytical model of a direct-acting solenoid according to a fifth embodiment of the present invention. 本発明の第1及び第2の実施の形態に係る直動型のソレノイド、並びに、比較例の解析結果を示す表である。10 is a table showing analysis results of the direct acting solenoids according to the first and second embodiments of the present invention and a comparative example. 本発明の第5の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部の細部の形状を示す拡大切断部端面図である。FIG. 11 is an enlarged cross-sectional end view showing the detailed shape of a locking portion of a case in a direct-acting solenoid according to a fifth embodiment of the present invention. 従来技術に係る電磁石の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an electromagnet according to the prior art.

まず、本発明に係る電磁石は、直動型のソレノイドに限られるものではなく、コイルボビン、ヨークとして機能するケースを備えていれば回転型のソレノイド等にも適用できるものである。さらに、可動磁極とケースの第1(一方)の端部とが接していれば、さらに好ましく適用できる。また、以下に説明する本発明の第1乃至第5の実施の形態は、シャフトを有していない直動型のソレノイドであり、可動磁極とスプールが一体になったものであるが、本発明はスプールやシャフト、スプリング等の有無に関係なく適用できるものである。 First, the electromagnet according to the present invention is not limited to direct-acting solenoids, but can also be applied to rotary solenoids, etc., as long as it is equipped with a case that functions as a coil bobbin and yoke. Furthermore, it is even more suitable for application if the movable magnetic pole and the first (one) end of the case are in contact. Furthermore, the first to fifth embodiments of the present invention described below are direct-acting solenoids that do not have a shaft, and in which the movable magnetic pole and spool are integrated, but the present invention can be applied regardless of the presence or absence of a spool, shaft, spring, etc.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る直動型のソレノイドの断面図である。図1において、10はケース、11は第1の端部近傍領域、12は係止部、17は中間領域、18は第2の端部近傍領域、19は肉薄部、20はコイルボビン、21は巻胴部、22aは第1のフランジ部、22bは第3のフランジ部、23は第2のフランジ部、23はコイル、30は固定磁極、31は構造部材、32は突出部、33はエンドキャップ兼固定部材、34は案内部材、35はスプール一体型可動磁極、36は可動磁極部、37は突出部、38は円筒状部、39はフランジ部、40はスプリング受、41は受け座部、41aは突出部、41bは離脱防止部、42はフィラーリング、43はスプリング、50はソレノイドである。 Figure 1 is a cross-sectional view of a direct-acting solenoid according to a first embodiment of the present invention. In Figure 1, 10 denotes a case, 11 denotes a region near the first end, 12 denotes a locking portion, 17 denotes an intermediate region, 18 denotes a region near the second end, 19 denotes a thin-walled portion, 20 denotes a coil bobbin, 21 denotes a winding drum portion, 22a denotes a first flange portion, 22b denotes a third flange portion, 23 denotes a second flange portion, 23 denotes a coil, 30 denotes a fixed magnetic pole, 31 denotes a structural member, 32 denotes a protruding portion, 33 denotes an end cap/fixing member, 34 denotes a guide member, 35 denotes a spool-integrated movable magnetic pole, 36 denotes a movable magnetic pole portion, 37 denotes a protruding portion, 38 denotes a cylindrical portion, 39 denotes a flange portion, 40 denotes a spring receiver, 41 denotes a receiving seat portion, 41a denotes a protruding portion, 41b denotes a separation prevention portion, 42 denotes a filler ring, 43 denotes a spring, and 50 denotes a solenoid.

本発明の第1の実施の形態に係るソレノイド44の概要について説明する。ソレノイド44は、図1に示すように、略円筒状の外観を呈しており、ケース10、エンドキャップ兼固定部材33及び案内部材34によって外殻が形成されている。また、ソレノイド44は、スプール一体型可動磁極35が直進運動する直動型の電磁石であり、図示していないが、油圧回路に設けられたスプール弁と一体的に設けられている。なお、ソレノイド44においては、スプール一体型可動磁極35、固定磁極30、ケース10、コイル24、コイルボビン20、構造部材31の突出部32、及び、案内部材34の円筒状部38の中心軸は、すべて一致している。そこで、以下の第1の実施の形態に係るソレノイド44に関する説明において「中心軸」と記載した場合には、これらに共通している上述の中心軸を指すものとする。さらに、特許請求の範囲において「中心軸」と記載した場合には、可動磁極や固定磁極などに共通している中心軸を指すものとする。また、スプール一体型可動磁極35は、中心軸に沿って摺動し、図示していないスプール弁の流路を操作するように構成されている。くわえて、固定磁極30、スプール一体型可動磁極35、案内部材34、ケース10、エンドキャップ兼固定部材33及び構造部材31は、全て磁性材から形成されており、コイル24への通電によって生成される磁束の経路となる。 The following provides an overview of the solenoid 44 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the solenoid 44 has a generally cylindrical appearance, with its outer shell formed by the case 10, the end cap/fixed member 33, and the guide member 34. The solenoid 44 is a direct-acting electromagnet in which the spool-integrated movable magnetic pole 35 moves linearly. Although not shown, the solenoid 44 is integral with a spool valve provided in the hydraulic circuit. In the solenoid 44, the spool-integrated movable magnetic pole 35, the fixed magnetic pole 30, the case 10, the coil 24, the coil bobbin 20, the protruding portion 32 of the structural member 31, and the cylindrical portion 38 of the guide member 34 all share the same central axis. Therefore, when the term "center axis" is used in the following description of the solenoid 44 according to the first embodiment, it refers to the aforementioned central axis common to all of these. Furthermore, when the term "center axis" is used in the claims, it refers to the central axis common to the movable magnetic pole, the fixed magnetic pole, and the like. The spool-integrated movable magnetic pole 35 slides along the central axis and is configured to operate the flow path of a spool valve (not shown). In addition, the fixed magnetic pole 30, spool-integrated movable magnetic pole 35, guide member 34, case 10, end cap/fixing member 33, and structural member 31 are all made of magnetic material and serve as a path for magnetic flux generated when current is passed through the coil 24.

また、ソレノイド44においては、詳しく後述するように、コイル24が巻回されているコイルボビン20がケース10、エンドキャップ兼固定部材33及び案内部材34からなる外殻の内部でがたつかないように、つまり、ソレノイド44の外部から加わる振動等によってコイル24がたつかないようにするために、第1の端部近傍領域11に係止部12を設けている点に特徴がある。なお、本件おいて、第1の端部近傍領域11における「端部近傍領域」とは、第1の端部(図1においてケース10の下端部)からコイルボビン20の第1のフランジ部22aに接するところまでの範囲を示すものとする。また、第2の端部近傍領域18における「端部近傍領域」とは、第2の端部(図1においてケース10の上端部)からコイルボビン20の第2のフランジ部23に接するところまでの範囲を示すものとする。また、中間領域17は、第1の端部近傍領域11と第2の端部近傍領域18との間の領域を示すものとする。 As will be described in detail below, the solenoid 44 is characterized by the provision of a locking portion 12 in the first end vicinity region 11 to prevent the coil bobbin 20, around which the coil 24 is wound, from rattling within the outer shell consisting of the case 10, end cap/fixing member 33, and guide member 34. This prevents the coil 24 from rattling due to vibrations or the like applied from outside the solenoid 44. Note that, in this specification, the "end vicinity region" in the first end vicinity region 11 refers to the range from the first end (the lower end of the case 10 in FIG. 1) to where it contacts the first flange portion 22a of the coil bobbin 20. Furthermore, the "end vicinity region" in the second end vicinity region 18 refers to the range from the second end (the upper end of the case 10 in FIG. 1) to where it contacts the second flange portion 23 of the coil bobbin 20. Furthermore, the intermediate region 17 refers to the region between the first end vicinity region 11 and the second end vicinity region 18.

さらに、コイルボビン20は、巻胴部21の第1の端部に第1のフランジ部22aが形成され、巻胴部21の第2の端部に第2のフランジ部23が形成されている。くわえて、コイルボビン20は、巻胴部21の第1のフランジ部22aよりも所定距離だけ内側となる位置に第3のフランジ部22bが形成されている。第1のフランジ部22a、第2のフランジ部23及び第3のフランジ部22bは、略円板形状に形成されており、中心軸と直交する向きに配置されている。コイル24は、巻胴部21の第2のフランジ部23と第3のフランジ部22bとの間にコイルワイヤを巻回することによって形成されている。固定磁極30は、略円筒形状に形成されており、エンドキャップ兼固定部材33側の開口部には構造部材31の突出部32が圧入されている。スプリング43は、両端部が突出部32とスプリング受40の受け座部41とに当接した状態で設けられており、弾発力によってスプリング受40をスプール一体型可動磁極35側に常時押圧している。 The coil bobbin 20 has a first flange 22a formed at a first end of the winding drum 21 and a second flange 23 formed at a second end of the winding drum 21. Additionally, the coil bobbin 20 has a third flange 22b formed at a position a predetermined distance inward from the first flange 22a of the winding drum 21. The first flange 22a, second flange 23, and third flange 22b are formed in a generally circular disk shape and are oriented perpendicular to the central axis. The coil 24 is formed by winding coil wire between the second flange 23 and third flange 22b of the winding drum 21. The fixed magnetic pole 30 is formed in a generally cylindrical shape, and the protrusion 32 of the structural member 31 is press-fit into the opening on the end cap/fixing member 33 side. The spring 43 is installed with both ends abutting the protrusion 32 and the receiving seat 41 of the spring receiver 40, and its elastic force constantly presses the spring receiver 40 toward the spool-integrated movable magnetic pole 35.

スプリング受40は、突出部41aが固定磁極30によって摺動可能に支持されると共にスプール一体型可動磁極35の突出部37に対向するように、かつ、離脱防止部41bがスプリング43に挿入された状態で突出部32に対向するように設けられている。また、スプール一体型可動磁極35は、可動磁極部36が案内部材34の円筒状部38によって摺動可能に支持されており、コイル24に通電すると固定磁極30に吸引されて摺動する。また、スプール一体型可動磁極35は、固定磁極30に吸引されて摺動すると、可動磁極部36のスプリング受40側に形成された突出部37がスプリング受40の突出部41aに当接して押圧する。その一方、スプリング受40は、スプリング43によって可動磁極部36側に押圧されている。したがって、スプール一体型可動磁極35は、コイル24の励磁による吸引力とスプリング43の弾発力とが釣り合うところで停止する。フィラーリング42は、固定磁極30と案内部材34の円筒状部38とを接続するものであり、油圧回路内を流れる作動油がコイル24側に浸入することを防止している。 The spring receiver 40 is slidably supported by the fixed magnetic pole 30 with its protrusion 41a facing the protrusion 37 of the spool-integrated movable magnetic pole 35, and its detachment prevention portion 41b facing the protrusion 32 when inserted into the spring 43. The spool-integrated movable magnetic pole 35 has its movable magnetic pole portion 36 slidably supported by the cylindrical portion 38 of the guide member 34, and is attracted to and slides against the fixed magnetic pole 30 when current is applied to the coil 24. When the spool-integrated movable magnetic pole 35 is attracted to and slides against the fixed magnetic pole 30, the protrusion 37 formed on the spring receiver 40 side of the movable magnetic pole portion 36 abuts and presses against the protrusion 41a of the spring receiver 40. Meanwhile, the spring 43 presses the spring receiver 40 toward the movable magnetic pole portion 36. Therefore, the spool-integrated movable magnetic pole 35 stops when the attractive force caused by the excitation of the coil 24 and the elastic force of the spring 43 are balanced. The filler ring 42 connects the fixed magnetic pole 30 and the cylindrical portion 38 of the guide member 34, and prevents hydraulic oil flowing through the hydraulic circuit from entering the coil 24 side.

続けて、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイド44のケース10について詳しく説明する。図2は、本発明の第1の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部及びその周辺の拡大断面図である。図2において用いた符号は、すべて図1と同じものを示す。さらに、図5は、本発明の第1及び第2の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部の細部の形状を示す拡大切断部端面図である。図5において、13は底面、14は内側傾斜面、15は内側垂直面、16は平坦面であり、その他の符号は図1と同じものを示す。なお、ケース10の図5に表した部分は、本発明の第2の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースと全く同じ形状となっているが、ケース50の符号等については後述する。 Next, the case 10 of the solenoid 44 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the case locking portion and its surroundings in the direct-acting solenoid according to the first embodiment of the present invention. All reference numerals used in Figure 2 are the same as those in Figure 1. Furthermore, Figure 5 is an enlarged cross-sectional end view showing the detailed shape of the case locking portion in the direct-acting solenoid according to the first and second embodiments of the present invention. In Figure 5, 13 is the bottom surface, 14 is the inner inclined surface, 15 is the inner vertical surface, and 16 is the flat surface, and the other reference numerals are the same as those in Figure 1. Note that the portion of the case 10 shown in Figure 5 has exactly the same shape as the case in the direct-acting solenoid according to the second embodiment of the present invention, but the reference numerals of the case 50 will be described later.

ソレノイド44のケース10は、図2及び図3に示すように、第1の端部近傍領域11の内周面側に突出する係止部12を形成している。係止部12は、第1の端部近傍領域11の内周面において円環状に突出しており、平坦面16がコイルボビン20の第1のフランジ部22aに当接している。また、係止部12は、内側垂直面15における径がコイルボビン20の第1のフランジ部22aの外径よりも小さくなるように形成されている。したがって、ソレノイド44に対して外部から衝撃や振動が加わり、コイルボビン20をエンドキャップ兼固定部材33側に移動させるような力が作用しても、係止部12がコイルボビン20の移動を規制するので、コイルボビン20は所定位置にそのまま保持されることになる。 As shown in Figures 2 and 3, the case 10 of the solenoid 44 forms a locking portion 12 that protrudes from the inner circumferential surface of the first end vicinity region 11. The locking portion 12 protrudes in an annular shape from the inner circumferential surface of the first end vicinity region 11, with its flat surface 16 abutting the first flange portion 22a of the coil bobbin 20. The locking portion 12 is also formed so that the diameter at the inner vertical surface 15 is smaller than the outer diameter of the first flange portion 22a of the coil bobbin 20. Therefore, even if external impact or vibration is applied to the solenoid 44, causing a force that would move the coil bobbin 20 toward the end cap/fixing member 33, the locking portion 12 restricts movement of the coil bobbin 20, so the coil bobbin 20 is held in place.

なお、この実施の形態に係るソレノイド44においては、係止部12を円環状に形成しているが、他の構成にすることも可能である。例えば、完全な円環状にせずに切り欠き部を設けると共に、第1のフランジ部に突出部を設け、係止部の切り欠き部に第1のフランジ部に突出部が挿入されるようにしてもよい。このようにすれば、コイルボビンを所定の方向に向けた上でソレノイドを組み立てることが容易になる。さらに、ケースにおいて、中心軸に対して90°未満となる範囲に扇状に形成されると共に、相対向するように配置された2つの係止部を形成し、コイルボビンにおいては、第1のフランジ部の縁辺部の相対向する2の領域に、かつ、中心軸に対して90°未満となる範囲にそれぞれ突出部を形成してもよい。このように構成することによって、コイルボビンを90°回転させるとコイルボビンをケースから離脱させることができ、逆に、コイルボビンをケースに挿入した後、コイルボビンを90°回転させるとコイルボビンがケースから離脱しないようにすることが可能となる。 While the solenoid 44 according to this embodiment has the locking portion 12 formed in a circular ring shape, other configurations are also possible. For example, a notch may be provided instead of a complete ring, and a protrusion may be provided on the first flange portion so that the protrusion is inserted into the notch in the locking portion. This makes it easier to assemble the solenoid with the coil bobbin facing a predetermined direction. Furthermore, the case may have two locking portions formed in a fan shape within an angle of less than 90° from the central axis and arranged opposite each other, and the coil bobbin may have protrusions formed in two opposing regions of the edge of the first flange portion within an angle of less than 90° from the central axis. This configuration allows the coil bobbin to be removed from the case by rotating it 90°. Conversely, it is possible to prevent the coil bobbin from being removed from the case by rotating it 90° after inserting it into the case.

次に、本発明の第2の実施の形態に係るソレノイドについて説明する。図3は、本発明の第2の実施の形態に係る直動型のソレノイドの断面図である。図3において、24はコイル、25はコイルボビン、26は巻胴部、27は第1のフランジ部、28は第2のフランジ部、29はコイル、45は可動磁極、45aは貫通孔、46は固定磁極、46aは径小部、46bは径大部、47は案内部材、47aは肉薄部、47bは肉厚部、48は傾斜面、49はソレノイド、50はケース、51は第1の端部近傍領域、52は係止部である。また、図4は、本発明の第2の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部及びその周辺の拡大断面図である。図4において用いた符号は、全て図3と同じものを示す。さらに、図5は、本発明の第1及び第2の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部の細部の形状を示す拡大切断部端面図である。図5において、53は底面、54は内側傾斜面、55は内側垂直面、56は平坦面、57は中間領域、58は第2の端部近傍領域であり、その他の符号は図3と同じものを示す。 Next, we will explain a solenoid according to a second embodiment of the present invention. Figure 3 is a cross-sectional view of a direct-acting solenoid according to the second embodiment of the present invention. In Figure 3, 24 denotes a coil, 25 denotes a coil bobbin, 26 denotes a winding drum, 27 denotes a first flange, 28 denotes a second flange, 29 denotes a coil, 45 denotes a movable magnetic pole, 45a denotes a through hole, 46 denotes a fixed magnetic pole, 46a denotes a small-diameter portion, 46b denotes a large-diameter portion, 47 denotes a guide member, 47a denotes a thin-walled portion, 47b denotes a thick-walled portion, 48 denotes an inclined surface, 49 denotes a solenoid, 50 denotes a case, 51 denotes a region near the first end, and 52 denotes a locking portion. Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the locking portion of the case and its surroundings in a direct-acting solenoid according to the second embodiment of the present invention. All reference numerals used in Figure 4 are the same as those in Figure 3. Furthermore, Figure 5 is an enlarged cross-sectional end view showing the detailed shape of the locking portion of the case in the direct-acting solenoid according to the first and second embodiments of the present invention. In Figure 5, 53 is the bottom surface, 54 is the inner inclined surface, 55 is the inner vertical surface, 56 is the flat surface, 57 is the intermediate region, and 58 is the region near the second end, and the other symbols represent the same as in Figure 3.

本発明の第2の実施の形態に係るソレノイド49は、図3に示すように、略円筒状の外観を呈しており、ケース50、固定磁極46及び案内部材47によって外殻が形成されている。なお、ソレノイド49において、ケース50、固定磁極46、案内部材47、コイル24及びコイルボビン20の中心軸は、すべて一致している。よって、以下の第2の実施の形態に係るソレノイド49に関する説明において「中心軸」と記載した場合には、これらに共通している上述の中心軸を指すものとする。案内部材47は、基端側の肉薄部47aと先端側の肉厚部47bを備えている。肉薄部47aは、可動磁極45が内部に配置されると共に摺動可能に支持している。可動磁極45は、中心軸に沿って貫通孔45aが形成されており、さらに、案内部材47の肉薄部47aに案内され、可動磁極45が肉厚部47bとの境界面である傾斜面48まで摺動可能になされている。 As shown in FIG. 3, the solenoid 49 according to the second embodiment of the present invention has a generally cylindrical appearance, with an outer shell formed by the case 50, fixed magnetic pole 46, and guide member 47. In the solenoid 49, the central axes of the case 50, fixed magnetic pole 46, guide member 47, coil 24, and coil bobbin 20 all coincide. Therefore, in the following description of the solenoid 49 according to the second embodiment, the term "central axis" refers to the aforementioned central axis common to all of these. The guide member 47 has a thin portion 47a on the base end side and a thick portion 47b on the tip end side. The thin portion 47a accommodates and slidably supports the movable magnetic pole 45. The movable magnetic pole 45 has a through-hole 45a formed along the central axis, and is guided by the thin portion 47a of the guide member 47, allowing the movable magnetic pole 45 to slide up to the inclined surface 48, which is the boundary surface between the thin portion 47b and the guide member 47.

固定磁極46は、コイル24に挿入された状態で配置される径小部46aと、ケース50に圧入される径大部46bとを備えている。コイルボビン25は、巻胴部26の第1の端部に第1のフランジ部27が形成され、巻胴部26の第2の端部に第2のフランジ部28が形成されている。さらに、第1のフランジ部27及び第2のフランジ部28は、略円板形状に形成されており、中心軸と直交する向きに配置されている。コイル29は、コイルボビン25の巻胴部26にコイルワイヤを巻回して形成されている。また、ソレノイド49のケース50は、図4及び図5に示すように、係止部52の内周面の下側部分を斜めに切り欠くような内側傾斜面54を形成し、可動磁極45及び案内部材47の肉薄部47aに接している底面53の幅Tbが中間領域57の中心軸に直交する断面の幅Taよりも狭くなるように構成している。これは、後述するように、発明者による実験や解析の結果、底面53の面積が中間領域57の中心軸に直交する断面の面積よりも小さいと、コイル29への通電時に可動磁極45を固定磁極46側に吸引する力が増加することを知得したことによる。 The fixed magnetic pole 46 has a small-diameter portion 46a inserted into the coil 24 and a large-diameter portion 46b press-fit into the case 50. The coil bobbin 25 has a first flange 27 formed at a first end of the winding drum 26 and a second flange 28 formed at a second end of the winding drum 26. The first flange 27 and the second flange 28 are formed in a generally circular disk shape and are oriented perpendicular to the central axis. The coil 29 is formed by winding a coil wire around the winding drum 26 of the coil bobbin 25. As shown in Figures 4 and 5, the case 50 of the solenoid 49 has an inner inclined surface 54 obliquely cut out from the lower portion of the inner circumferential surface of the locking portion 52. The width Tb of the bottom surface 53, which contacts the movable magnetic pole 45 and the thin-walled portion 47a of the guide member 47, is narrower than the width Ta of the cross section of the intermediate region 57 perpendicular to the central axis. As described below, this is because the inventors discovered through experiments and analysis that if the area of the bottom surface 53 is smaller than the area of the cross section perpendicular to the central axis of the intermediate region 57, the force attracting the movable magnetic pole 45 toward the fixed magnetic pole 46 increases when current is applied to the coil 29.

続けて、本発明の第3及び第4の実施の形態に係るソレノイドについて説明する。図6は、本発明の第3の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部の細部の形状を示す拡大切断部端面図である。図6において、60はケース、61は第1の端部近傍領域、62は係止部、63は外側傾斜面、64は底面、65は内側垂直面、66は平坦面、67は中間領域である。また、図7は、本発明の第4の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部の細部の形状を示す拡大切断部端面図である。図7において、70はケース、71は第1の端部近傍領域、72は係止部、73は底面、74は内側下方垂直面、75は内側上方垂直面、76は上向き平坦面、77は下向き平坦面、78は中間領域である。なお、第2及び第3の実施の形態に係るソレノイドにおいて、ケース60及びケース70以外の構成部品は、全て第1の実施の形態に係るソレノイド44と同じであるので、ケース60及びケース70以外の構成部品についての説明は省略する。 Next, we will explain solenoids according to third and fourth embodiments of the present invention. Figure 6 is an enlarged, cross-sectional end view showing the detailed shape of the locking portion of the case in a direct-acting solenoid according to the third embodiment of the present invention. In Figure 6, 60 denotes the case, 61 denotes the first end vicinity region, 62 denotes the locking portion, 63 denotes the outer inclined surface, 64 denotes the bottom surface, 65 denotes the inner vertical surface, 66 denotes the flat surface, and 67 denotes the intermediate region. Figure 7 is an enlarged, cross-sectional end view showing the detailed shape of the locking portion of the case in a direct-acting solenoid according to the fourth embodiment of the present invention. In Figure 7, 70 denotes the case, 71 denotes the first end vicinity region, 72 denotes the locking portion, 73 denotes the bottom surface, 74 denotes the inner lower vertical surface, 75 denotes the inner upper vertical surface, 76 denotes the upward flat surface, 77 denotes the downward flat surface, and 78 denotes the intermediate region. In the solenoids of the second and third embodiments, all components other than the case 60 and case 70 are the same as those of the solenoid 44 of the first embodiment, so a description of the components other than the case 60 and case 70 will be omitted.

本発明の第3の実施の形態に係るソレノイドのケース60は、図6に示すように、係止部52と同様に、第1の端部近傍領域61に係止部62を形成している。また、係止部62の底面64は、その面積が中間領域67の中心軸に直交する断面の面積よりも小さくなるような幅Tcに形成されている。ところで、係止部62は、内周面の下側部分を斜めに切り欠くように内側傾斜面54を形成した係止部52とは異なり、外周面の下側部分を斜めに切り欠くように外側傾斜面63を形成し、内周面側は内側垂直面65としている。後述するように、係止部の下側を斜めに切り欠く部分は、内周面側だけではなく、外周面側であってもほぼ同じ効果が得られる。係止部62の平坦面66は、係止部52の平坦面56と同様にコイルボビン25の第1のフランジ部27に当接するように設けられる。なお、ケース60の図示してない部分は、ケース50と同じ構成であるので、説明を省略する。 As shown in FIG. 6, the case 60 of the solenoid according to the third embodiment of the present invention has a locking portion 62 formed in the first end vicinity region 61, similar to the locking portion 52. The bottom surface 64 of the locking portion 62 has a width Tc that is smaller than the area of a cross section perpendicular to the central axis of the intermediate region 67. Unlike the locking portion 52, which has an inner inclined surface 54 formed by obliquely cutting out the lower portion of the inner circumferential surface, the locking portion 62 has an outer inclined surface 63 formed by obliquely cutting out the lower portion of the outer circumferential surface, and the inner circumferential surface is an inner vertical surface 65. As described below, the obliquely cutout portion on the lower side of the locking portion can achieve substantially the same effect whether it is on the inner circumferential surface or the outer circumferential surface. The flat surface 66 of the locking portion 62 is configured to abut against the first flange portion 27 of the coil bobbin 25, similar to the flat surface 56 of the locking portion 52. Note that parts of case 60 that are not shown in the figure have the same configuration as case 50, so their explanation will be omitted.

本発明の第4の実施の形態に係るソレノイドのケース70は、図7に示すように、係止部52と同様に、第1の端部近傍領域71に係止部72を形成している。また、係止部72の底面73は、その面積が中間領域78の中心軸に直交する断面の面積よりも小さくなるような幅Tdに形成されている。ところで、係止部72は、内周面又は外周面の下側部分を斜めに切り欠いている係止部52又は係止部62とは異なり、内周面の下端部から垂直に立ち上がる内側下方垂直面74が形成され、内側下方垂直面74の上端部からケース70の中心軸側に突出するように形成されている。また、係止部72は、上向き平坦面76と下向き平坦面77との2つの平坦面と内側上方垂直面75によって囲まれるように形成されている。このように、係止部を斜めに切り欠くような傾斜面を形成しないものにおいてもほぼ同じ効果が得られる。上向き平坦面76は、係止部52の平坦面56と同様にコイルボビン20の第1のフランジ部22aに当接するように設けられる。なお、ケース70の図示してない部分は、ケース50と同じ構成であるので、説明を省略する。 As shown in FIG. 7 , the case 70 of the solenoid according to the fourth embodiment of the present invention has a locking portion 72 formed in a first end vicinity region 71, similar to the locking portion 52. The bottom surface 73 of the locking portion 72 has a width Td that is smaller than the area of a cross section perpendicular to the central axis of the intermediate region 78. Unlike the locking portions 52 and 62, which have a diagonally cutout at the lower portion of the inner or outer circumferential surface, the locking portion 72 has an inner lower vertical surface 74 that rises vertically from the lower end of the inner circumferential surface and protrudes from the upper end of the inner lower vertical surface 74 toward the central axis of the case 70. The locking portion 72 is also formed so as to be surrounded by two flat surfaces, an upward flat surface 76 and a downward flat surface 77, and an inner upper vertical surface 75. Thus, substantially the same effect can be achieved even when the locking portion does not have an inclined surface cutout. The upward flat surface 76 is configured to abut against the first flange portion 22a of the coil bobbin 20, similar to the flat surface 56 of the locking portion 52. Note that parts of the case 70 not shown in the figure have the same configuration as the case 50, and therefore will not be described here.

次に、本発明の第2乃至第4の実施の形態に係るソレノイドの磁場解析等の結果について説明する。図8は、本発明の第2の実施の形態に係る直動型のソレノイドのケースの第1の端部の端面と係止部よりも中間部寄りの中間領域の中心軸と直交する方向における断面の面積比と推力との関係を示すグラフである。また、図9は、本発明の第1の実施の形態に係る直動型のソレノイドの解析モデルを示す模式図である。図9において、80はケース部材、81は係止部、82は底面、83はエンドキャップ部材、84は磁極部材、85はコイルである。さらに、図10は、本発明の第3の実施の形態に係る直動型のソレノイドの解析モデルを示す模式図である。図10において、86は係止部、87は底面であり、その他の符号は図9と同じものを示す。図11は、本発明の第4の実施の形態に係る直動型のソレノイドの解析モデルを示す模式図である。図11において、88は係止部、89は底面であり、その他の符号は図9と同じものを示す。くわえて、図12は、本発明の第1及び第2の実施の形態に係る直動型のソレノイド、並びに、比較例の解析結果を示す表である。また、図13は、本発明の第4の実施の形態に係る直動型のソレノイドにおけるケースの係止部の細部の形状を示す拡大切断部端面図である。図13において、90はケース、91は第1の端部近傍領域、92は係止部、93は底面、94は内側垂直面、95は平坦面、96は中間領域である。 Next, we will explain the results of magnetic field analysis of solenoids according to the second to fourth embodiments of the present invention. Figure 8 is a graph showing the relationship between thrust and the area ratio of the cross section perpendicular to the central axis of the end face of the first end of the case of a direct-acting solenoid according to the second embodiment of the present invention, and the central region closer to the center than the locking portion. Figure 9 is a schematic diagram showing an analytical model of a direct-acting solenoid according to the first embodiment of the present invention. In Figure 9, 80 denotes a case member, 81 denotes a locking portion, 82 denotes a bottom surface, 83 denotes an end cap member, 84 denotes a magnetic pole member, and 85 denotes a coil. Figure 10 is a schematic diagram showing an analytical model of a direct-acting solenoid according to the third embodiment of the present invention. In Figure 10, 86 denotes a locking portion, 87 denotes a bottom surface, and other reference numerals are the same as in Figure 9. Figure 11 is a schematic diagram showing an analytical model of a direct-acting solenoid according to the fourth embodiment of the present invention. In Figure 11, 88 denotes the locking portion, 89 denotes the bottom surface, and other reference numerals are the same as in Figure 9. Additionally, Figure 12 is a table showing the analysis results of the direct-acting solenoids according to the first and second embodiments of the present invention, as well as a comparative example. Figure 13 is an enlarged cross-sectional end view showing the detailed shape of the locking portion of the case in the direct-acting solenoid according to the fourth embodiment of the present invention. In Figure 13, 90 denotes the case, 91 denotes the region near the first end, 92 denotes the locking portion, 93 denotes the bottom surface, 94 denotes the inner vertical surface, 95 denotes the flat surface, and 96 denotes the intermediate region.

本発明の第2の実施の形態に係るソレノイドに関する説明で触れたように、推力(吸引力)を向上するために、例えば、ケース50を底面53の面積が中間領域57の中心軸に直交する断面の面積よりも小さくなるように形成している。しかし、ソレノイドの大きさに比して相対的に小さい吸引力しか要求されない用途では、第5の実施の形態に係る直動型のソレノイドのケース90のように構成することも可能である。すなわち、ケース90は、第1の端部近傍領域91に係止部92を形成している。係止部92は、平坦面95と底面93との2つの平坦面と内側垂直面94によって囲まれるように形成されている。平坦面95は、係止部52の平坦面56と同様にコイルボビン25の第1のフランジ部27に当接するように設けられる。なお、ケース90の図示してない部分は、ケース50と同じ構成であるので、説明を省略する。 As mentioned in the description of the solenoid according to the second embodiment of the present invention, in order to improve thrust (attraction force), for example, the area of the bottom surface 53 of the case 50 is formed so that it is smaller than the area of the cross section perpendicular to the central axis of the intermediate region 57. However, for applications requiring only a relatively small attractive force compared to the size of the solenoid, it is also possible to configure the case 90 of the direct-acting solenoid according to the fifth embodiment. That is, the case 90 has a locking portion 92 formed in the first end vicinity region 91. The locking portion 92 is formed so as to be surrounded by two flat surfaces, a flat surface 95 and a bottom surface 93, and an inner vertical surface 94. The flat surface 95 is configured to abut against the first flange portion 27 of the coil bobbin 25, similar to the flat surface 56 of the locking portion 52. Note that portions of the case 90 not shown in the figures have the same configuration as the case 50, and therefore will not be described here.

第5の実施の形態に係るソレノイドのケース90は、第2及び第3の実施の形態に係るソレノイドのように下側を切り欠いておらず、また、第3の実施の形態に係るソレノイドのように底面の面積を小さくするための段差も形成していない。したがって、係止部92の底面93の幅Teは、中間領域96の中心軸に直交する断面の幅Taよりもかなり大きく、底面93の面積は中間領域96の中心軸に直交する断面の面積よりもかなり大きくなる。以上のように、第5の実施の形態に係るソレノイドのケース90は、第2の実施の形態に係るソレノイドのケースよりも推力が低下するが、ケースの母材を切削加工する回数は少なくなるので、ソレノイドの製造コストを他の実施の形態よりも多少低減することができる。 The case 90 of the solenoid according to the fifth embodiment does not have a notch cut out on the bottom, as in the solenoids according to the second and third embodiments, nor does it have a step to reduce the area of the bottom, as in the solenoid according to the third embodiment. Therefore, the width Te of the bottom surface 93 of the locking portion 92 is significantly larger than the width Ta of a cross section perpendicular to the central axis of the intermediate region 96, and the area of the bottom surface 93 is significantly larger than the area of the cross section perpendicular to the central axis of the intermediate region 96. As described above, the case 90 of the solenoid according to the fifth embodiment has a lower thrust than the case of the solenoid according to the second embodiment, but because the number of times the base material of the case is cut is reduced, the manufacturing costs of the solenoid can be reduced somewhat compared to the other embodiments.

次に、発明者が第2、第3及び第5の実施の形態に係るソレノイドをモデル化して磁場解析を行った結果について説明する。図9は、第1の実施の形態に係るソレノイドに対応するものであり、ケース部材80、エンドキャップ部材83、磁極部材84がコイル85を取り囲むように配置されており、係止部81及び底面82はケース10の係止部12及び底面13に対応している。また、図10は、第2の実施の形態に係るソレノイドに対応するものであり、ケース部材80、エンドキャップ部材83、磁極部材84がコイル85を取り囲むように配置されており、係止部86及び底面87はケース60の係止部62及び底面64に対応している。図11は、第4の実施の形態に係るソレノイドに対応するものであり、ケース部材80、エンドキャップ部材83、磁極部材84がコイル85を取り囲むように配置されており、係止部88及び底面89はケース90の係止部92及び底面93に対応している。なお、図9乃至図11のモデルにおいて、本発明との関連性がない又は小さい部分の構成は簡略化している。 Next, the inventors will explain the results of magnetic field analysis performed on solenoids according to the second, third, and fifth embodiments. Figure 9 corresponds to the solenoid according to the first embodiment, in which case member 80, end cap member 83, and magnetic pole member 84 are arranged to surround coil 85, with locking portion 81 and bottom surface 82 corresponding to locking portion 12 and bottom surface 13 of case 10. Figure 10 corresponds to the solenoid according to the second embodiment, in which case member 80, end cap member 83, and magnetic pole member 84 are arranged to surround coil 85, with locking portion 86 and bottom surface 87 corresponding to locking portion 62 and bottom surface 64 of case 60. Figure 11 corresponds to the solenoid according to the fourth embodiment, in which case member 80, end cap member 83, and magnetic pole member 84 are arranged to surround coil 85, with locking portion 88 and bottom surface 89 corresponding to locking portion 92 and bottom surface 93 of case 90. Note that in the models in Figures 9 to 11, the configuration of parts that are not relevant to or have little relevance to the present invention have been simplified.

図8は、ケース部材80の中心軸に直交する断面における面積に対して底面87の面積の比率を変化させたものをグラフ化したものであり、磁気回路の未飽和状態、飽和状態、これらの中間状態における吸引力について解析している。この解析結果によれば、磁気回路の未飽和状態において、底面87の面積をケース部材80の中心軸に直交する断面における面積の0.6~0.7倍とした範囲、並びに、飽和状態及び中間状態において、0.7~0.9倍とした範囲において、最も高い吸引力が得られることが分かった。また、底面87の面積をケース部材80の中心軸に直交する断面における面積よりも大きくして行くと、吸引力が漸次低減して行くことが分かった。以上を勘案すると、飽和状態に関係なく高い吸引力を得る観点から、底面87の面積をケース部材80の中心軸に直交する断面における面積の0.7~0.8倍とすると、最も有利であると言える。すなわち、本発明の第2の実施の形態に係る直動型のソレノイド49においては、ケース50の係止部52がコイルボビン25の移動を規制することに加えて、可動磁極45に対する吸引力が向上されるという効果がある。さらに、発明者が知得したところによれば、ケースに対して可動磁極が直接的に接離する構成であれば、ソレノイド49と構成が異なるものであっても、同様の効果が得られることが分かった。 Figure 8 is a graph showing the ratio of the area of the bottom surface 87 to the area of the cross section perpendicular to the central axis of the case member 80, analyzing the attractive force in the unsaturated state of the magnetic circuit, the saturated state, and intermediate states. The analysis results show that the highest attractive force is obtained when the area of the bottom surface 87 is 0.6 to 0.7 times the area of the cross section perpendicular to the central axis of the case member 80 in the unsaturated state of the magnetic circuit, and when the area is 0.7 to 0.9 times the area of the cross section perpendicular to the central axis of the case member 80 in the saturated and intermediate states. Furthermore, it was found that the attractive force gradually decreases as the area of the bottom surface 87 is made larger than the area of the cross section perpendicular to the central axis of the case member 80. Taking the above into consideration, it can be said that, from the perspective of obtaining high attractive force regardless of the saturated state, it is most advantageous to set the area of the bottom surface 87 to 0.7 to 0.8 times the area of the cross section perpendicular to the central axis of the case member 80. That is, in the direct-acting solenoid 49 according to the second embodiment of the present invention, the locking portion 52 of the case 50 not only restricts the movement of the coil bobbin 25, but also has the effect of improving the attractive force on the movable magnetic pole 45. Furthermore, the inventors have discovered that a similar effect can be achieved even if the configuration is different from that of the solenoid 49, as long as the movable magnetic pole is configured to directly approach and separate from the case.

また、本発明の第2、第3及び第5の実施の形態に係る直動型のソレノイドのケースを比較したところ、内周面に傾斜面を形成(内側面取)した第1の実施の形態に係るソレノイドが外周面に傾斜面を形成(外側面取)した第3の実施の形態に係るソレノイドよりも僅かに有利であり、傾斜面無し(面取無し)の第5の実施の形態に係るソレノイドの吸引力が明確に低いことが分かった。また、発明者の他の試作や実験の結果から、本発明の第4の実施の形態に係るソレノイドのように、傾斜面を形成する以外の手段でケースの底面の面積を狭くすることも吸引力の向上に有効であることが分かった。 Furthermore, when comparing the cases of the direct-acting solenoids according to the second, third, and fifth embodiments of the present invention, it was found that the solenoid according to the first embodiment, which has an inclined surface formed on the inner circumferential surface (inner chamfering), is slightly more advantageous than the solenoid according to the third embodiment, which has an inclined surface formed on the outer circumferential surface (outer chamfering), and that the suction force of the solenoid according to the fifth embodiment, which has no inclined surface (no chamfering), is clearly lower. Furthermore, the results of other prototypes and experiments by the inventors have shown that narrowing the area of the bottom surface of the case by means other than forming an inclined surface, as in the solenoid according to the fourth embodiment of the present invention, is also effective in improving suction force.

以上のように、本発明の第1乃至第5の実施の形態に係る電磁石においては、ケース10乃至60に設けた係止部12乃至92がコイルボビン20又はコイルボビン25の移動を規制するので、スペーサなどの別の部品を設けることなく、コイルボビン20又はコイルボビン25のがたつきを抑えることが実現される。また、本発明の第2乃至第4の実施の形態に係る電磁石においては、係止部52乃至72の底面53乃至73の面積を中間領域57乃至78の中心軸に直交する断面の面積よりも小さくしたので、吸引力(推力)を低下させずに、コイルボビン25のがたつきを抑えることができる。さらに、本発明の第1乃至第5の実施の形態に係る電磁石においては、ケースの第1の端部又はその近傍部分、及び、第2の端部又はその近傍部分に対して、それぞれ係止部と別の係止部とを設けることによって、ケースの向きに関係なく電磁石を組み立てられる、すなわち、ケースの第1の端部と第2の端部とを識別した上で電磁石を組み立てる必要がなくなる。 As described above, in the electromagnets according to the first through fifth embodiments of the present invention, the locking portions 12 through 92 provided on the cases 10 through 60 restrict movement of the coil bobbin 20 or 25, thereby suppressing wobble of the coil bobbin 20 or 25 without the need for additional components such as spacers. Furthermore, in the electromagnets according to the second through fourth embodiments of the present invention, the area of the bottom surfaces 53 through 73 of the locking portions 52 through 72 is smaller than the area of the cross section perpendicular to the central axis of the intermediate regions 57 through 78, thereby suppressing wobble of the coil bobbin 25 without reducing the attractive force (thrust). Furthermore, in the electromagnets according to the first through fifth embodiments of the present invention, by providing a locking portion and another locking portion at the first end or its vicinity and the second end or its vicinity of the case, respectively, the electromagnet can be assembled regardless of the orientation of the case. In other words, there is no need to identify the first end and second end of the case before assembling the electromagnet.

本発明は以上に説明した内容に限定されるものではなく、例えば、本発明の各実施の形態に係るソレノイドをロータリソレノイド適用するなど、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて種々の構成にすることが可能である。 The present invention is not limited to the above description, and various configurations are possible, for example, by applying the solenoids according to each embodiment of the present invention to rotary solenoids, as long as they do not deviate from the scope of the claims.

10 ケース
11 第1の端部近傍領域
12 係止部
13 底面
14 内側傾斜面
15 内側垂直面
16 平坦面
17 中間領域
18 第2の端部近傍領域
19 肉薄部
20 コイルボビン
21 巻胴部
22a 第1のフランジ部
22b 第3のフランジ部
23 第2のフランジ部
24 コイル
25 コイルボビン
26 巻胴部
27 第1のフランジ部
28 第2のフランジ部
29 コイル
30 固定磁極
31 構造部材
32 突出部
33 エンドキャップ兼固定部材
34 案内部材
35 スプール一体型可動磁極
36 可動磁極部
37 突出部
38 円筒状部
39 フランジ部
40 スプリング受
41 受け座部
41a 突出部
41b 離脱防止部
42 フィラーリング
43 スプリング
44 ソレノイド
45 可動磁極
45a 貫通孔
46 固定磁極
46a 径小部
46b 径大部
47 案内部材
47a 肉薄部
47b 肉厚部
48 傾斜面
49 ソレノイド
50 ケース
51 第1の端部近傍領域
52 係止部
53 底面
54 内側傾斜面
55 内側垂直面
56 平坦面
57 中間領域
58 第2の端部近傍領域
60 ケース
61 第1の端部近傍領域
62 係止部
63 外側傾斜面
64 底面
65 内側垂直面
66 平坦面
67 中間領域
70 ケース
71 第1の端部近傍領域
72 係止部
73 外側傾斜面
74 内側下方垂直面
75 内側上方垂直面
76 上向き平坦面
77 下向き平坦面
78 中間領域
80 ケース部材
81 係止部
82 底面
83 エンドキャップ部材
84 磁極部材
85 コイル
86 係止部
87 底面
88 係止部
89 底面
90 ケース
91 第1の端部近傍領域
92 係止部
93 底面
94 内側垂直面
95 平坦面
96 中間領域
100 ソレノイド
101 フレーム
102a 脚部
102a 脚部
102c 底部
102d 突出部
103 コイルボビン
103a フランジ部
104 サブフレーム
104a 透孔
105 励磁コイル
106 筒体
106a フランジ部
107 シール材
108 可動鉄心
109 エアダンパー室
10 Case 11 First end vicinity region 12 Locking portion 13 Bottom surface 14 Inner inclined surface 15 Inner vertical surface 16 Flat surface 17 Intermediate region 18 Second end vicinity region 19 Thin-walled portion 20 Coil bobbin 21 Winding drum portion 22a First flange portion 22b Third flange portion 23 Second flange portion 24 Coil 25 Coil bobbin 26 Winding drum portion 27 First flange portion 28 Second flange portion 29 Coil 30 Fixed magnetic pole 31 Structural member 32 Protruding portion 33 End cap/fixing member 34 Guide member 35 Spool-integrated movable magnetic pole 36 Movable magnetic pole portion 37 Protruding portion 38 Cylindrical portion 39 Flange portion 40 Spring receiver 41 Receiving seat portion 41a Protruding portion 41b Separation prevention portion 42 Filler ring 43 Spring 44 Solenoid 45 Movable magnetic pole 45a Through hole 46 Fixed magnetic pole 46a, small diameter portion 46b, large diameter portion 47, guide member 47a, thin portion 47b, thick portion 48, inclined surface 49, solenoid 50, case 51, first end vicinity region 52, locking portion 53, bottom surface 54, inner inclined surface 55, inner vertical surface 56, flat surface 57, intermediate region 58, second end vicinity region 60, case 61, first end vicinity region 62, locking portion 63, outer inclined surface 64, bottom surface 65, inner vertical surface 66, flat surface 67, intermediate region 70, case 71, first end vicinity region 72, locking portion 73, outer inclined surface 74, inner lower vertical surface 75, inner upper vertical surface 76, upward flat surface 77, downward flat surface 78, intermediate region 80, case member 81, locking portion 82, bottom surface 83, end cap member 84, magnetic pole member 85, coil 86, locking portion 87 Bottom surface 88, locking portion 89, bottom surface 90, case 91, first end vicinity region 92, locking portion 93, bottom surface 94, inner vertical surface 95, flat surface 96, intermediate region 100, solenoid 101, frame 102a, leg portion 102a, leg portion 102c, bottom portion 102d, protrusion 103, coil bobbin 103a, flange portion 104, subframe 104a, through hole 105, excitation coil 106, cylindrical body 106a, flange portion 107, sealing material 108, movable iron core 109, air damper chamber

Claims (8)

略円筒形状に形成された巻胴部と、該巻胴部の中心軸の一方側の第1の端部に設けられた第1のフランジ部と、前記巻胴部の前記中心軸の他方側の第2の端部に設けられた第2のフランジ部を備えたコイルボビンと、
コイルワイヤを前記コイルボビンの前記巻胴部に巻回して形成されたコイルと、
磁性材からなり、略円筒形状に形成されると共に、内部に前記コイルボビン及び前記コイルが配置されたケースを有する電磁石であって、
前記ケースは、前記第1の端部、又は、前記第1の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第2の端部の側に向いた平坦面を備え、該平坦面が前記コイルボビンの前記第1のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた係止部を備え
磁性材からなると共に、前記コイルボビンに対して前記中心軸の一方側から前記ケースの第1の端面に当接するように設けられたエンドキャップをさらに有し、
前記ケースは、前記第1の端面のみで前記エンドキャップに当接し、かつ、前記第1の端面の面積が、前記係止部よりも前記中心軸の他方側となる中間部寄りの中間領域の前記中心軸と直交する方向における断面積よりも小さいことを特徴とする電磁石。
a coil bobbin including a winding drum formed in a substantially cylindrical shape, a first flange provided at a first end portion on one side of a central axis of the winding drum, and a second flange provided at a second end portion on the other side of the central axis of the winding drum;
a coil formed by winding a coil wire around the winding drum of the coil bobbin;
An electromagnet made of a magnetic material, formed into a substantially cylindrical shape, and having a case in which the coil bobbin and the coil are disposed,
the case has a locking portion formed so as to protrude toward the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end, and has a flat surface facing the second end, the flat surface abutting against the first flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case ;
an end cap made of a magnetic material and provided on the coil bobbin so as to abut against a first end surface of the case from one side of the central axis,
The electromagnet is characterized in that the case abuts against the end cap only at the first end surface, and the area of the first end surface is smaller than the cross-sectional area of an intermediate region closer to the intermediate portion, which is on the other side of the central axis than the engaging portion, in a direction perpendicular to the central axis .
略円筒形状に形成された巻胴部と、該巻胴部の中心軸の一方側の第1の端部に設けられた第1のフランジ部と、前記巻胴部の前記中心軸の他方側の第2の端部に設けられた第2のフランジ部を備えたコイルボビンと、
コイルワイヤを前記コイルボビンの前記巻胴部に巻回して形成されたコイルと、
磁性材からなり、略円筒形状に形成されると共に、内部に前記コイルボビン及び前記コイルが配置されたケースを有する電磁石であって、
前記ケースは、前記第1の端部、又は、前記第1の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第2の端部の側に向いた平坦面を備え、該平坦面が前記コイルボビンの前記第1のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた係止部を備え
前記コイルへの通電によって前記ケースとともに磁束の経路を生成するための磁性材からなる部材をさらに有し、
前記ケースは、前記コイルボビンに対して前記中心軸の一方側において前記磁性材からなる部材に接する面の面積が、前記係止部よりも前記中心軸の他方側となる中間部寄りの中間領域の前記中心軸と直交する方向における断面積よりも小さいことを特徴とする電磁石。
a coil bobbin including a winding drum formed in a substantially cylindrical shape, a first flange provided at a first end portion on one side of a central axis of the winding drum, and a second flange provided at a second end portion on the other side of the central axis of the winding drum;
a coil formed by winding a coil wire around the winding drum of the coil bobbin;
An electromagnet made of a magnetic material, formed into a substantially cylindrical shape, and having a case in which the coil bobbin and the coil are disposed,
the case has a locking portion formed so as to protrude toward the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end, and has a flat surface facing the second end, the flat surface abutting against the first flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case ;
a member made of a magnetic material for generating a magnetic flux path together with the case when current is applied to the coil;
The electromagnet is characterized in that the area of the surface of the case that contacts the member made of magnetic material on one side of the central axis relative to the coil bobbin is smaller than the cross-sectional area in a direction perpendicular to the central axis of an intermediate region closer to the intermediate portion, which is on the other side of the central axis than the engaging portion .
前記磁性材からなる部材は、The member made of magnetic material is
案内部材と、A guide member;
前記案内部材によって前記中心軸の方向に案内される可動磁極と、a movable magnetic pole guided in the direction of the central axis by the guide member;
を有し、and
前記案内部材及び前記可動磁極は、前記コイルボビンに対して前記中心軸の一方側から前記ケースにおける底面に接し、the guide member and the movable magnetic pole contact a bottom surface of the case from one side of the central axis with respect to the coil bobbin,
前記ケースは、前記底面のみで前記磁性材からなる部材に接し、the case is in contact with the member made of magnetic material only at the bottom surface,
前記底面の面積が、前記係止部よりも前記中心軸の他方側となる中間部寄りの中間領域の前記中心軸と直交する方向における断面積よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載の電磁石。3. The electromagnet according to claim 2, wherein the area of the bottom surface is smaller than the cross-sectional area of an intermediate region closer to the intermediate portion on the other side of the central axis than the locking portion, in a direction perpendicular to the central axis.
略円筒形状に形成された巻胴部と、該巻胴部の中心軸の一方側の第1の端部に設けられた第1のフランジ部と、前記巻胴部の前記中心軸の他方側の第2の端部に設けられた第2のフランジ部を備えたコイルボビンと、
コイルワイヤを前記コイルボビンの前記巻胴部に巻回して形成されたコイルと、
磁性材からなり、略円筒形状に形成されると共に、内部に前記コイルボビン及び前記コイルが配置されたケースを有する電磁石であって、
前記ケースは、前記第1の端部、又は、前記第1の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第2の端部の側に向いた平坦面を備え、該平坦面が前記コイルボビンの前記第1のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた係止部を備え
磁性材からなると共に、前記コイルボビンに対して前記中心軸の一方側から前記ケースの第1の端面に当接するように設けられたエンドキャップをさらに有し、
前記ケースは、前記第1の端面の内側において前記エンドキャップとの間に隙間を形成しており、かつ、前記第1の端面の面積が、前記係止部よりも前記中心軸の他方側となる中間部寄りの中間領域の前記中心軸と直交する方向における断面積よりも小さいことを特徴とする電磁石。
a coil bobbin including a winding drum formed in a substantially cylindrical shape, a first flange provided at a first end portion on one side of a central axis of the winding drum, and a second flange provided at a second end portion on the other side of the central axis of the winding drum;
a coil formed by winding a coil wire around the winding drum of the coil bobbin;
An electromagnet made of a magnetic material, formed into a substantially cylindrical shape, and having a case in which the coil bobbin and the coil are disposed,
the case has a locking portion formed so as to protrude toward the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end, and has a flat surface facing the second end, the flat surface abutting against the first flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case ;
an end cap made of a magnetic material and provided on the coil bobbin so as to abut against a first end surface of the case from one side of the central axis,
an electromagnet characterized in that a gap is formed between the case and the end cap inside the first end face, and the area of the first end face is smaller than the cross-sectional area in a direction perpendicular to the central axis of an intermediate region closer to the intermediate portion, which is on the other side of the central axis than the engaging portion .
磁性材からなると共に、前記ケースの内側に配置された構造部材をさらに有し、a structural member made of a magnetic material and disposed inside the case;
前記ケースは、前記第1の端面の内側において前記エンドキャップ及び前記構造部材との間に前記隙間を形成していることを特徴とする請求項4に記載の電磁石。The electromagnet according to claim 4 , wherein the case defines the gap between the end cap and the structural member on the inside of the first end face.
略円筒形状に形成された巻胴部と、該巻胴部の中心軸の一方側の第1の端部に設けられた第1のフランジ部と、前記巻胴部の前記中心軸の他方側の第2の端部に設けられた第2のフランジ部を備えたコイルボビンと、
コイルワイヤを前記コイルボビンの前記巻胴部に巻回して形成されたコイルと、
磁性材からなり、略円筒形状に形成されると共に、内部に前記コイルボビン及び前記コイルが配置されたケースを有する電磁石であって、
前記ケースは、前記第1の端部、又は、前記第1の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第2の端部の側に向いた平坦面を備え、該平坦面が前記コイルボビンの前記第1のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた係止部を備え
磁性材からなると共に、前記コイルボビンに対して前記中心軸の一方側から前記ケースの第1の端面に当接するように設けられたエンドキャップをさらに有し、
前記係止部は、前記第1の端面、および、該第1の端面に連続して前記ケースの内周面または外周面を前記中心軸に対して斜めに切り欠くような傾斜面を形成し、
前記第1の端面の面積が、前記係止部よりも前記中心軸の他方側となる中間部寄りの中間領域の前記中心軸と直交する方向における断面積よりも小さいことを特徴とする電磁石。
a coil bobbin including a winding drum formed in a substantially cylindrical shape, a first flange provided at a first end portion on one side of a central axis of the winding drum, and a second flange provided at a second end portion on the other side of the central axis of the winding drum;
a coil formed by winding a coil wire around the winding drum of the coil bobbin;
An electromagnet made of a magnetic material, formed into a substantially cylindrical shape, and having a case in which the coil bobbin and the coil are disposed,
the case has a locking portion formed so as to protrude toward the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end, and has a flat surface facing the second end, the flat surface abutting against the first flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case ;
an end cap made of a magnetic material and provided on the coil bobbin so as to abut against a first end surface of the case from one side of the central axis,
the locking portion forms the first end surface and an inclined surface that is continuous with the first end surface and that cuts out an inner circumferential surface or an outer circumferential surface of the case obliquely with respect to the central axis,
An electromagnet, characterized in that the area of the first end face is smaller than the cross-sectional area in a direction perpendicular to the central axis of an intermediate region closer to the intermediate portion, which is on the other side of the central axis than the engaging portion .
前記コイルボビンに挿入された固定磁極をさらに有し、
前記ケースは、前記第2の端部、又は、前記第2の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第1の端部の側に向いた第2の平坦面を備え、該第2の平坦面が前記コイルボビンの前記第2のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた第2の係止部をさらに備え
前記第2の係止部及び前記係止部は、前記ケースに一体的に形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の電磁石。
Further, the coil bobbin has a fixed magnetic pole inserted therein.
the case further comprises a second locking portion that is formed so as to protrude toward the inner peripheral surface of the second end or a portion near the second end and that has a second flat surface facing the first end, the second flat surface abutting against the second flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case ,
7. The electromagnet according to claim 1 , wherein the second locking portion and the locking portion are formed integrally with the case .
略円筒形状に形成された巻胴部と、該巻胴部の第1の端部に設けられた第1のフランジ部と、前記巻胴部の第2の端部に設けられた第2のフランジ部を備えたコイルボビンと、a coil bobbin including a winding drum formed in a substantially cylindrical shape, a first flange provided at a first end of the winding drum, and a second flange provided at a second end of the winding drum;
コイルワイヤを前記コイルボビンの前記巻胴部に巻回して形成されたコイルと、a coil formed by winding a coil wire around the winding drum of the coil bobbin;
磁性材からなり、略円筒形状に形成されると共に、内部に前記コイルボビン及び前記コイルが配置されたケースと、a case made of a magnetic material and formed into a substantially cylindrical shape, the case having the coil bobbin and the coil disposed therein;
前記コイルボビンに挿入された固定磁極を有する電磁石であって、An electromagnet having a fixed magnetic pole inserted into the coil bobbin,
前記ケースは、The case is
前記第1の端部、又は、前記第1の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第2の端部の側に向いた平坦面を備え、該平坦面が前記コイルボビンの前記第1のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた係止部と、a locking portion formed so as to protrude toward the inner peripheral surface of the first end or a portion near the first end, and having a flat surface facing the second end, the flat surface abutting against the first flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case;
前記第2の端部、又は、前記第2の端部の近傍部分の内周面側に突出するように形成されると共に、前記第1の端部の側に向いた第2の平坦面を備え、該第2の平坦面が前記コイルボビンの前記第2のフランジ部に当接して前記コイルボビンが前記ケースの内部において移動することを規制するようになされた第2の係止部をさらに備え、a second locking portion formed so as to protrude toward the inner peripheral surface of the second end or a portion near the second end, and having a second flat surface facing the first end, the second flat surface abutting against the second flange portion of the coil bobbin to restrict movement of the coil bobbin inside the case;
前記第2の係止部及び前記係止部は、前記ケースに一体的に形成されていることを特徴とする電磁石。The electromagnet, wherein the second locking portion and the locking portion are integrally formed with the case.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011071241A (en) 2009-09-24 2011-04-07 K G S Kk Solenoid
JP2012164752A (en) 2011-02-04 2012-08-30 Saginomiya Seisakusho Inc Mold coil and solenoid valve using mold coil
JP2014127496A (en) 2012-12-25 2014-07-07 Shindengen Mechatronics Co Ltd Solenoid
JP2016134536A (en) 2015-01-20 2016-07-25 新電元メカトロニクス株式会社 solenoid

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0557807U (en) * 1992-01-09 1993-07-30 三菱電機株式会社 Electromagnetic coil bobbin

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011071241A (en) 2009-09-24 2011-04-07 K G S Kk Solenoid
JP2012164752A (en) 2011-02-04 2012-08-30 Saginomiya Seisakusho Inc Mold coil and solenoid valve using mold coil
JP2014127496A (en) 2012-12-25 2014-07-07 Shindengen Mechatronics Co Ltd Solenoid
JP2016134536A (en) 2015-01-20 2016-07-25 新電元メカトロニクス株式会社 solenoid

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