CN103035351B - 电磁线圈及电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供电磁线圈，其在线圈部件（1）的周围配置侧面外箱（2）与底面外箱（3）而提高磁性回路效率，实现省电力化、小型化。利用侧板部（21、21）与连结部（22）构成侧面外箱（磁道部件）。利用底板部（31、31）与连结部（32）构成底面外箱。以使线圈部件的两端面（1a、1a）露出并且覆盖侧面（1b）的方式将侧面外箱嵌合在线圈部件上，成为中间组装体（A）（图3）。以覆盖线圈部件的两端面与侧面外箱的两端面（2a、2a）的方式将底面外箱嵌合在中间组装体上。使底面外箱的底板部（31）与侧面外箱的端面（2a）密合。也可以与线圈部件的树脂部（12）一起一体形成磁道部件。也可以将磁道部件插入树脂部的嵌合孔中。

Description

电磁线圈及电磁阀

技术领域

本发明涉及在由利用树脂密封圆筒状的线圈等构成的线圈部件的外周安装了磁轭部件的电磁线圈及具备该电磁线圈的电磁阀。

背景技术

以往，作为电磁线圈及电磁阀，例如有日本特开2011-117534号公报（专利文献1）、日本特开2008-151218号公报（专利文献2）及日本特开2005-113991号公报（专利文献3）公开的电磁线圈及电磁阀。

专利文献1的电磁阀具有截面コ字状的外箱22，该外箱22具有平行的上表面与下表面，使该外箱利用上表面与下表面夹住电磁线圈壳体10的上下端面而将外箱安装在电磁线圈壳体上。

专利文献2的电磁阀具备电磁线圈，就该电磁线圈的保持结构而言，使线圈垫片42介于圆筒状的外壳38的上端与电磁线圈36的上端之间，在外壳内收放电磁线圈，以与电磁线圈的下端抵接的方式将下板部件40安装在外壳的下端附近。

专利文献3的电磁线圈将螺线线圈16保持在由磁性材料构成且形成磁道的机架40的内部。该机架40具有一对侧板部64、结合一对侧板部64的端板部66、从各侧板部64的另一端部分别向中心延伸的一对延长部68。并且，利用由延长部68的弹力产生的弹性，固定机架与螺线线圈。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2011-117534号公报

专利文献2：日本特开2008-151218号公报

专利文献3：日本特开2005-113991号公报

专利文献1的电磁阀的外箱是简单的结构，具有容易组装的优点，但外箱是只覆盖电磁线圈壳体（线圈部件）的两端与一侧面的形状，磁性回路效率差。因此，需要较大的消耗电力，并存在线圈温度的上升大之类的问题。

专利文献2的电磁阀的磁性回路效率好，但为了为相对于振动能保持的结构，需要线圈垫片42及下板部件40等，存在部件件数多之类的问题。另外，存在用于卡定下板部件40的结构复杂且在组装上花费时间之类的问题。

专利文献3的电磁阀的磁性回路效率好，但存在机架40的结构复杂且难以加工，部件成本高之类的问题。

发明内容

本发明的课题在于，在将外箱安装在线圈部件的外周的电磁线圈及电磁阀中，改进外箱的结构与利用该外箱的线圈部件的保持结构，提高磁性回路效率，实现小型化、省电力化、轻量化。

方案一的电磁线圈具备：利用由树脂构成的树脂部封闭线圈而成的柱体状的线圈部件；由以覆盖上述线圈的侧面的方式设在上述线圈部件的上述树脂部上的磁性体构成的磁道部件；以及由具有分别覆盖上述线圈部件的两端面和上述磁道部件的两端面的两个底板部和连结该底板部间的连结部的板状磁性体构成的底面外箱，该电磁线圈的特征在于，上述底面外箱构成为利用自身的弹力并利用上述两个底面部夹入上述线圈部件的两端部。

方案二的电磁线圈是方案一记载的电磁线圈，其特征在于，上述磁道部件是由以使上述线圈部件的两端面露出且覆盖侧面的方式与该线圈部件嵌合的板状磁性体构成的侧面外箱，上述底面外箱构成为相对于使上述侧面外箱与上述线圈部件嵌合而成的中间组装体分别覆盖上述线圈部件的两端面和上述侧面外箱的两端面，上述侧面外箱具有使上述线圈部件的侧面的一部分露出的切口部，通过以该切口部为自由端并利用自身的弹力夹入上述线圈部件的侧面而固定在上述树脂部上，上述底面外箱构成为利用自身的弹力并利用上述两个底面部夹入上述中间组装体的两端部。

方案三的电磁线圈是方案一记载的电磁线圈，其特征在于，通过将上述磁道部件配置为覆盖上述线圈的周围，并且将该磁道部件一体形成在上述树脂部上，将该磁道部件固定在该树脂部上。

方案四记载的电磁线圈是方案一记载的电磁线圈，其特征在于，将上述磁道部件配置为覆盖上述线圈的周围，并且将该磁道部件插入形成在上述树脂部上的嵌合孔内，从而将该磁道部件设在上述树脂部上。

方案五的电磁线圈是方案一至四任一项记载的电磁线圈，其特征在于，上述磁道部件的上述两端面间的宽度设定为比上述线圈部件的上述两端面间的宽度大，将上述底面外箱的上述两个底板部分别压接在上述磁道部件的两端面上。

方案六的电磁阀的特征在于，具备作为电磁驱动部的方案一至五任一项所述的电磁线圈。

本发明的效果如下。

根据方案一的电磁线圈，由于利用磁道部件与底面外箱覆盖线圈，因此磁性回路效率变高。另外，由于为利用底面外箱嵌合夹持将磁道部件固定在树脂部上的线圈部件，因此组装作业容易且部件件数也少。

根据方案二的电磁线圈，在方案一的效果之外，由于利用侧面外箱与底面外箱覆盖线圈部件的整周，因此磁性回路效率变高。另外，由于为利用侧面外箱嵌合夹持线圈部件，并且利用底面外箱嵌合夹持由该侧面外箱与线圈部件构成的中间组装体的结构，因此组装作业容易，且部件件数也少。

根据方案三的电磁线圈，在方案一的效果之外，由于通过将磁道部件一体形成在树脂部上而将磁道部件固定在树脂部上，因此不需要用于固定磁道部件的部件。

根据方案四的电磁线圈，在方案一的效果之外，由于通过将磁道部件插入形成在树脂部上的嵌合孔内而将磁道部件设在树脂部上，因此与利用一体成形构成磁道部件的场合相比，不需要磁道部件的尺寸精度。

根据方案五的电磁线圈，在方案一至四任一项的效果之外，由于将底面外箱的两个底板部分别压接在磁道部件的两端面，因此磁道部件与底面外箱密合，磁性回路效率变得更高。

根据方案六的电磁阀，因为电磁线圈的磁性效率高，因此能够减小驱动用电力，能够使电磁阀自身小型化。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的电磁线圈的组装状态的立体图。

图2是本发明的第一实施方式的电磁线圈的分解立体图。

图3是本发明的第一实施方式的电磁线圈的中间组装体的立体图及局部放大立体图。

图4是本发明的实施方式的电磁阀的主视图。

图5是本发明的第二实施方式的电磁线圈的分解立体图。

图6是本发明的第三实施方式的电磁线圈的线圈部件的立体图。

图7是本发明的第四实施方式的电磁线圈的线圈部件的立体图。

图8是本发明的第五实施方式的电磁线圈的线圈部件的立体图。

图9是本发明的第六实施方式的电磁线圈的线圈部件的分解立体图。

图10是本发明的第七实施方式的电磁线圈的线圈部件的分解立体图。

图11是本发明的第八实施方式的电磁线圈的主要部分立体图。

图中：1—线圈部件，1a—端面，1b—侧面，11—线圈，12—树脂部，2—侧面外箱（磁道部件），2a—端面，2b—切口部，21—侧板部，22—连结部，3—底面外箱，31—底板部，32—连结部，A—中间组装体，13—磁道部件，13a—端面，14—磁道部件，14a—端面，15—磁道部件，15a—端面，16—磁道部件，16a—端面，17—磁道部件，17a—端面，18—磁道部件，18a—端面。

具体实施方式

接着，参照附图说明本发明的电磁线圈及电磁阀的实施方式。图1是本发明的第一实施方式的电磁线圈的组装状态的立体图，图2是本发明的第一实施方式的电磁线圈的分解立体图，图3是本发明的第一实施方式的电磁线圈的中间组装体的立体图及局部放大立体图。

该第一实施方式的电磁线圈具备利用由树脂材料构成的树脂部12封闭（密封）圆筒状的线圈11（参照图2）的线圈部件1、嵌合在线圈部件1的外周的作为“磁道部件”的侧面外箱2、将侧面外箱2嵌合在线圈部件1上而成的中间组装体A（参照图3）所嵌合的底面外箱3。在图1及图2中，符号L是线圈11的圆柱的中心轴，利用向线圈11的通电在中心产生的磁场的方向为中心轴L的方向。另外，线圈部件1具有与中心轴L相交的平面状的两端面1a、1a（柱体的两底面）、连接两端面1a、1a的外周的圆筒状的侧面1b。另外，线圈部件1在其中央具有插入电磁阀的柱塞箱的中心孔12a。

侧面外箱2是铁板制。该侧面外箱2呈与线圈部件1的外周整合的形状，一体地形成分别呈大致半圆弧面的两个侧板部21、21、连结两方的侧板部21、21的连结部22。该侧面外箱2的小口分别为端面2a、2a，在侧板部21、21的端部间形成有切口部2b。并且，利用侧面外箱2自身的弹力，侧板部21、21向推压线圈部件1的侧面1b的方向进行作用，该侧面外箱2在夹持线圈部件1的状态下嵌合。将侧面外箱2嵌合在线圈部件1上而成的部件为图3所示的中间组装体A。在该中间组装体A中，侧面外箱2使线圈部件1的两端面1a、1a露出，并且覆盖线圈部件1的侧面1b。

底面外箱3是铁板制，该底面外箱3一体地形成平行的两张底板部31、31、连结两方的底板部31、31的连结部32。另外，在一方的底板部31上形成有插入电磁阀的柱塞箱的中心孔31a，在另一方的底板部31上形成有用于螺栓固定电磁阀的柱塞箱的螺纹孔31b。

底面外箱3利用连结部32覆盖侧面外箱2的切口部2b，并且，利用底板部31、31夹入中间组装体A的端部，嵌合在中间组装体A上。在该状态下，利用底面外箱3自身的弹力，底板部31、31在推压中间组装体A的方向上进行作用，该底面外箱3在夹持了中间组装体A的状态下嵌合。并且，底板部31、31分别覆盖线圈部件1的两端面1a、1a与侧面外箱2的两端面2a、2a。

如上所述，由于利用侧面外箱2与底面外箱3覆盖线圈部件1的整周，因此由该线圈部件1产生的磁性的磁性回路效率变高。另外，在组装时，由于将侧面外箱2嵌合在线圈部件1上而成为中间组装体A，并只使底面外箱3嵌合在该中间组装体A上即可，因此组装作业变得容易。另外，由于为利用侧面外箱2的弹力夹持线圈部件1，利用底面外箱3的弹力夹持中间组装体A的结构，因此不需要螺栓等固定部件，部件件数也少。

在该实施方式中，如图2所示，将侧面外箱2的两端面2a、2a间的宽度D2设定为比线圈部件1的两端面1a、1a间的宽度D1稍大。由此，如图3的放大图所示，在中间组装体A中，线圈部件1的端面1a比侧面外箱2的端面2a靠内侧例如（D2-D1）／2=d，在组装状态下，底面外箱3的两个底板部31、31分别压接在侧面外箱2的两端面2a、2a上。因此，侧面外箱2与底面外箱3密合，磁性回路效率变得更高。

若使侧面外箱2的宽度D2与线圈部件1的宽度D1为相同尺寸，则能够使组装品的轴线L方向的尺寸为最小，但考虑尺寸误差，如图3的放大图所示，当D2＞D1，使该尺寸的差D2-D1尽可能得小，则能够比较小型化，且能够使侧面外箱2与底面外箱3可靠地密合。

另外，通过利用侧面外箱2与底面外箱3覆盖线圈部件1的整周，只要使磁性回路效率变高，可以在侧面外箱2的端面2a与底面外箱3的底板部31之间具有较小的间隙。

图4是表示使用了第一实施方式的电磁线圈的电磁阀的一个例子的主视图。该电磁阀在实施方式的电磁线圈中，将柱塞箱4插入底面外箱3的一方的底板部31的中心孔31a，在另一方的底板31的螺纹孔31b中，利用螺栓5进行螺栓固定。在柱塞箱4的内部具有构成未图示的阀室的外壳，连接接头管6、7。另外，在柱塞箱4内收放有未图示的吸引件、柱塞、阀体、阀座部件等，将电磁线圈作为驱动部进行动作。另外，螺栓5被拧入吸引件。电磁阀的结构不限定于上述例子，只要具备作为电磁驱动部的本发明的电磁线圈即可。

另外，在该第一实施方式中，由于利用侧面外箱2与底面外箱3覆盖线圈部件1的整周，因此例如即使使该电磁线圈向外部露出，也能够保护线圈部件免受飞石等的伤害。

图5是本发明的第二实施方式的电磁线圈的分解立体图。另外，在以下的各实施方式中，对与第一实施方式相同的要素及对应的要素标注与图1至图4相同的符号并适当省略重复的说明。

第二实施方式的电磁线圈具备利用由树脂材料构成的树脂部12封闭（密封）圆筒状的线圈11与铁板制的磁道部件13的线圈部件11、嵌合在线圈部件1上的底面外箱3。另外，线圈部件1与第一实施方式相同，具有平面状的两端面1a、1a、圆筒状的侧面1b、中心孔12a。另外，磁道部件13的两端面13a、13a间的宽度设定为比线圈部件1的两端面1a、1a间的宽度D1稍大。并且，底面外箱3的底板部31、31在推压线圈部件1的方向上进行作用，底面外箱3在夹持了线圈部件1的状态下嵌合。

磁道部件13是铁板制，该磁道部件13在线圈部件1内与树脂一起嵌入成形。磁道部件13为在局部具有切口部的圆筒形状，该磁道部件13覆盖线圈11的周围。因此，该磁道部件13与底面外箱3一起使利用线圈11产生的磁性的磁性回路效率变高。另外，磁道部件13的中心轴L方向的端面13a从线圈部件1的两端面1a稍微露出，由于将该端面13a压接在底面外箱3的底板部31上，因此进一步提供磁性的磁性回路效率。

图6是本发明的第三实施方式的电磁线圈的分解立体图。该第三实施方式的电磁线圈将两张铁板制的磁道部件14嵌入成形在由树脂材料构成的树脂部12内。即使在该实施例中，两张磁道部件14也覆盖线圈11的周围。因此，该磁道部件14与底面外箱3一起提高由线圈11产生的磁性的磁性回路效率。另外，磁道部件14的中心轴L方向的端面14a从线圈部件1的两端面1a稍微露出，由于将该端面14a压接在底面外箱3的底板部31上，因此进一步提高磁性的磁性回路效率。

图7是本发明的第四实施方式的电磁线圈的分解立体图。该第四实施方式的电磁线圈将三张铁板制的磁道部件15嵌入成形在由树脂材料构成的树脂部12内。即使在该实施例中，三张磁道部件15也覆盖线圈11的周围。因此，该磁道部件15与底面外箱3一起提高由线圈11产生的磁性的磁性回路效率。另外，磁道部件15的中心轴L方向的端面15a、15a从线圈部件1的两端面1a稍微露出，该两端面15a、15a间的宽度设定为比线圈部件1的两端面1a、1a间的宽度D1稍大。由于将该端面15a压接在底面外箱3的底板部31上，因此进一步提高磁性的磁性回路效率。另外，未图示，但也可以由多张（四张以上）铁板制磁道部件构成。

图8是本发明的第五实施方式的电磁线圈的分解立体图。该第五实施方式的电磁线圈将一张铁板制的磁道部件16嵌入成形在由树脂材料构成的树脂部12内。即使在该实施例中，磁道部件16也覆盖线圈11的周围。因此，该磁道部件16与底面外箱3一起提高由线圈11产生的磁性的磁性回路效率。另外，在该实施方式中，磁道部件16的中心轴L方向的端面16a埋设在线圈部件1的内部。因此，在将底面外箱3嵌合在线圈部件1上时，底板部31只压接在作为树脂的线圈部件1的两端面1a上，摩擦变小，安装作业变得容易。

图9是本发明的第六实施方式的电磁线圈的分解立体图。该第六实施方式的电磁线圈在树脂部12的线圈11的外侧沿纵向形成作为“嵌合孔”的狭缝1c，将铁板制的磁道部件17压入该狭缝1c内。即使在该实施例中，两张磁道部件17也覆盖线圈11的周围。因此，该磁道部件17与底面外箱3一起提高由线圈11产生的磁性的磁性回路效率。另外，磁道部件17的中心轴L方向的端面17a、17a从线圈部件1的两端面1a稍微露出，由于将该端面17a、17a压接在底面外箱3的底板部31上，因此进一步提高磁性的磁性回路效率。另外，该端面17a可以与线圈部件1的两端面1a为同一面，也可以稍微向狭缝1c内凹。在该场合，与底面外箱3的底板部31的摩擦小，安装作业变得容易。

图10是本发明的第七实施方式的电磁线圈的分解立体图。该第七实施方式的电磁线圈在树脂部12的线圈11的外侧沿纵向形成作为“嵌合孔”的纵孔1d，将铁制棒状的磁道部件18压入该纵孔1d内。即使在该实施例中，多个磁道部件18也覆盖线圈11的周围。因此，该磁道部件18与底面外箱3一起提高由线圈11产生的磁性的磁性回路效率。另外，磁道部件18的中心轴L方向的端面18a、18a从线圈部件1的两端面1a稍微露出，由于将该端面18a、18a压接在底面外箱3的底板部31上，因此进一步提高磁性的磁性回路效率。另外，该端面18a可以与线圈部件1的两端面1a为同一面，也可以稍微向狭缝1c内凹。在该场合，与底面外箱3的底板部31的摩擦小，安装作业变得容易。在以上的例子中，压入磁道部件17、18，但可以只简单地插入，与利用一体成形构成磁道部件的场合相比，不需要磁道部件的尺寸精度。

图11是本发明的第八实施方式的电磁线圈的主要部分立体图。该第八实施方式的电磁线圈是与线圈部件1一起构成中间组装体A的侧面外箱2的变形例，在该侧面外箱2的端面2a设置台阶部2a1。如放大图所示，将P面压接在底面外箱3的底板部31、31上，在Q面与底面外箱3的底板部31、31间形成间隙。因此，通过调整台阶部2a1的位置，能够调整安装底面外箱3时的滑动性与磁性回路效率的平衡性。该台阶部2a1的位置能够根据需要设定。

第二至第八实施方式的电磁线圈也当然与上述图4所示的第一实施方式相同，能够构成具备柱塞箱、螺栓、外壳、接头管的电磁阀。

以上，对各实施方式进行了说明，但在各实施方式中，线圈部件1、侧面外箱2、底面外箱3的详细的形状不限定于实施方式。另外，线圈部件可以是圆柱或方柱，所谓“柱状体的线圈部件”，是还包括圆柱或方柱等柱体的一部分变形的形状的概念。

Claims (6)

1.一种电磁线圈，其具备：

利用由树脂构成的树脂部封闭线圈而成的柱体状的线圈部件；

由以覆盖上述线圈的侧面的方式设在上述线圈部件的上述树脂部上的磁性体构成的磁道部件；以及

由具有分别覆盖上述线圈部件的两端面和上述磁道部件的两端面的两个底板部和连结该底板部间的平板状的连结部的板状磁性体构成的底面外箱，

该电磁线圈的特征在于，

上述底面外箱构成为利用自身的弹力并利用上述两个底面部夹入上述线圈部件的两端部，

上述磁道部件是由以使上述线圈部件的两端面露出且覆盖侧面的方式与该线圈部件嵌合的板状磁性体构成的侧面外箱，

上述侧面外箱具有使上述线圈部件的侧面的一部分露出的切口部，

上述底面外箱利用上述连结部覆盖上述切口部，

上述底面外箱构成为相对于使上述侧面外箱与上述线圈部件嵌合而成的中间组装体分别覆盖上述线圈部件的两端面和上述侧面外箱的两端面，

上述侧面外箱通过以上述切口部为自由端并利用自身的弹力夹入上述线圈部件的侧面而固定在上述树脂部上，上述底面外箱构成为利用自身的弹力并利用上述两个底面部夹入上述中间组装体的两端部。

2.根据权利要求1所述的电磁线圈，其特征在于，

通过将上述磁道部件配置为覆盖上述线圈的周围，并且将该磁道部件一体形成在上述树脂部上，将该磁道部件固定在该树脂部上。

3.根据权利要求1所述的电磁线圈，其特征在于，

将上述磁道部件配置为覆盖上述线圈的周围，并且将该磁道部件插入形成在上述树脂部上的嵌合孔内，从而将该磁道部件设在上述树脂部上。

4.根据权利要求1～3任一项所述的电磁线圈，其特征在于，

上述磁道部件的上述两端面间的宽度设定为比上述线圈部件的上述两端面间的宽度大，将上述底面外箱的上述两个底板部分别压接在上述磁道部件的两端面上。

5.一种电磁阀，其特征在于，

具备作为电磁驱动部的权利要求1～3任一项所述的电磁线圈。

6.一种电磁阀，其特征在于，

具备作为电磁驱动部的权利要求4所述的电磁线圈。