JP2556110B2 - ソレノイド用ステータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば電磁弁等に使用されるソレノイド
用ステータに関するものである。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 従来、この種のステータとして、例えば電磁弁に使用
されるものが一般的に知られている。その例として、US
P4568021公報に開示されている。

即ち、第11,12図に示すように、電磁弁のソレノイド
に使用されるステータ本体21は円筒状のハウジング22に
組付けられ、その一部には巻線23を装着するための凹部
24が設けられている。又、電磁弁の応答性を高めるため
に、ステータ本体21は第13図に示すようにケイ素鋼板等
の軟磁性材料よりなる薄板Ｅ形状の積層板25を複数積層
して形成されている。

しかしながら、この場合には各積層板25を前記薄板Ｅ
形状にしているので、ステータ本体21の磁極形状が四角
形となり、円筒状のハウジング22組付けると、必然的に
デットスペース26が生じ、外形Ｄが大きくなるという問
題があった。

一方、弁付勢用のスプリングを装着するために、第1
4,15図に示すようにステータ本体21に穴27,28を設ける
場合がある。

この場合、第14図に示すように、各積層板25よりなる
ステータ本体21に対してドリル等により穴27をあける
と、各積層板25に予め塗布した絶縁膜が剥がれることに
なり、励磁の際の渦電流増大の原因となってソレノイド
としての応答性を低下させるとい問題があった。

又、ドリル等により穴27をあける代わりに、第15図に
示すように、少なくとも２種類の形状の積層板25,29を
設けて、その組み合わせにより、穴28付きのステータ本
体21を設けることも考えられる。即ち、第16図に示すＥ
形の積層板25と、第17図に示す形の積層板29とを設け
て、それら２種類の積層板25,29を組み合わせる。

しかし、このように少なくとも２種類の積層板25,29
を設けてステータ本体21を形成することは、１種類の積
層板25のみにより形成することと比べて製造工程が増大
し、コスト高になるという問題があった。

この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、ソレノイドとしての応答性能を低下さ
せることなく小型化し得ると共に弁付勢用スプリング装
着等の貫通穴を設けることが可能で、しかも製造工程を
簡略化し得るソレノイド用ステータを提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するためにこの発明においては、同
一形状をなす複数のステータ用積層板の板厚断面を略扇
状に形成すると共に同積層板の一部に切欠凹部を形成
し、各ステータ用積層板を互いに放射状に積層して、そ
の中心軸を中心として切欠凹部からなる巻線装着用の円
形溝を有する円柱状のステータ本体としている。

［作用］ 従って、複数のステータ用積層板を互いに放射状に積
層して円柱状のステータ本体としたので、そのステータ
本体の磁極外形が円形となり、磁極外形が四角形のもの
と比較して同一磁極面積に対する外径が小さくなる。
又、円筒状のハウジングに対するデットスペースが省略
される。

更に、各ステータ用積層板を放射状に積層して、巻線
装着用の円形溝を有する円柱状のステータ本体としたの
で、積層と同時にステータ本体の中心軸上に貫通穴を設
けることが可能となり、ドリル等により穴を形成する必
要がなく、１種類のみのステータ用積層板を形成するだ
けでよい。

［実施例］ 以下、この発明を電磁弁のソレノイドに具体化した一
実施例を図面に基いて説明する。

第1,2図に示すように、このソレノイドのステータ本
体１は円柱状をなし、円筒状のハウジング２に組付けら
れている。

このソレノイドは第10図に示すような周知の電磁弁３
に適用されるものであり、、ステータ本体１の中心軸線
Ｌ上には、アーマチャア４を介して弁部材５を押圧付勢
するためのスプリング６が装着される貫通穴７が設けら
れている。又、その貫通穴７の周囲には、巻線８装着す
るために同穴７を中心にした円形溝９が設けられてい
る。

ステータ本体１は、同一形状をなす複数（この場合40
個）のステータ用積層板10を互いに放射状に積層して形
成されている。即ち、第３図に示すように各積層板10は
形をなし、その一部には前記円形溝９をなす切欠凹部
10aが形成されている。又、各積層板10の内端面10bは前
記貫通穴７をなし、その反対側の外端面10cはステータ
本体１の外周面をなしている。この内端面10bの面厚W1
は外端面10cの面厚W2よりも小さくなっており、これに
よって積層板10の底面10d、即ち板厚断面が略扇状をな
している。

ここで、ステータ本体１の製造工程を簡単に説明する
と、まず第４図に示すような板材11をプレス抜きして第
５図に示すような形の板片11aを得る。更に、同板片1
1aをプレス成形して板厚断面略扇状の積層板10を得る。
そして、このように形成された積層板10を複数放射状に
積層し、締め材12によりかしめて円柱状のステータ本体
１を得る。

この場合、ステータ本体１は積層板10の数を多くする
ほど、励磁の際に発生する渦電流を少なくすることがで
き、ソレノイドとしての吸引力を高めることができる。

尚、ステータ本体１を形成する各積層板10の数は、積
層板10の機械的強度を考慮した内端面10bの面厚W1によ
って決まるものであり、通常の材料を使用した場合にそ
の面厚W1を0.1mm程度まで小さくすることができる。

従って、この実施例のステータ本体１では、外形を円
柱状としたので、第1,2図に示すようにステータ本体１
を円筒状のハウジング２に適合させて組付けることがで
き、同ハウジング２に対するデットスペースを無くすこ
とができる。

又、円柱状のステータ本体１の中心に貫通穴７を設
け、その貫通穴７の周囲に円形溝９を設けたので、第2,
9図に示すように磁極外形が円形となり、第14,19図に示
すように磁極外形が四角形となる従来例のステータ本体
21と比較して、同一磁極面積Ｓに対する外径Ｄを小さく
することができる。

通常、ソレノイドにおいて、ステータ本体を同一の材
質で形成した場合の最大吸引力はその磁極面積Ｓに比例
することがわかっている。従って、ソレノイドとしての
最大吸引力、即ち応答性能を一定とした場合、本実施例
のステータ本体１によれば外径Ｄを小さくすることがで
き、全体を小型化することができる。

ここで、第８図にステータ本体の磁極面積Ｓとその外
径Ｄとの関係を示す。この図からも明らかなように、磁
極面積Ｓが増大するにつれて外径Ｄが大きくなることが
わかる。又、本実施例のステータ本体１の外径Ｄは、従
来例のそれよりも小さいことがわかる。

例えば、磁極面積Ｓを230mm²とした場合、本実施例の
ステータ本体１では外径Ｄが23.6mmとなり、従来例のス
テータ本体21では外径Ｄが29.4mmとなる。つまり、この
場合において本実施例のステータ本体１によれば、5.8m
mも外径Ｄを小さくすることができる。

又、この実施例において、同一形状の各積層板10を放
射状に積層して貫通穴７及び円形溝９を有する円柱状の
ステータ本体１を形成することができるので、一種類の
みの積層板10によりステータ本体１を形成することがで
きる。加えて、ステータ本体１を形成すると同時に貫通
穴７を設けることができるので、その穴７を設けるため
にドリル等を使用する必要がない。

このため、従来例における２種類の積層板25,29の組
み合わせによりステータ本体21を形成する場合と異な
り、ステータ本体１の製造工程を簡略化することがで
き、延いては製造コストの高騰を防止することができ
る。又、従来例におけるドリル等により穴27を形成する
場合と異なり、各積層板10に予め塗布した絶縁膜を剥が
したり、各積層板10を傷つけたりしてソレノイドとして
の応答性を低下させることがない。

尚、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を
適宜に変更して次のように実施することもできる。

（１）前記実施例では、ステータ本体１を40個の積層板
10により形成するように構成したが、それ以外の数の積
層板により形成するように構成してもよい。この場合、
積層板の数を少なくすることにより、積層板１個当たり
の板厚が大きくなり、積層板の数を多くすることによ
り、積層板１個当たりの板厚が小さくなる。

（２）前記実施例では、電磁弁３に具体化して貫通穴７
に弁部材５の付勢用のスプリング６を装着するようにし
たが、この貫通穴７に硬質の部材を圧入させて弁部材と
当接させてストッパの機能を持たせるようにしてもよ
い。

（３）前記実施例では、電磁弁３に適用したが、それ以
外のアクチュエータに適用してもよい。

（４）前記実施例では、中心軸線Ｌ上に貫通穴７を有す
るステータ本体１に具体化したが、貫通穴の無いステー
タ本体に具体化してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、ソレノイドと
しての応答性能を低下させることなく小型化することが
できると共に弁付勢用スプリング装着等のための貫通穴
を設けることができ、しかも製造工程を簡略化すること
ができ、延いては製造コストの高騰を防止することがで
きるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第10図はこの発明を具体化した一実施例を示す
図面であって、第１図はソレノイドの縦断面図、第２図
は第１図の下視平面図、第３図は積層板を示す斜視図、
第４図は積層板製造用の板材を示す斜視図、第５図はプ
レス抜きされた板片を示す斜視図、第６図はプレス成形
された積層板を示す斜視図、第７図は複数の積層板によ
り形成されたステータ本体を示す斜視図、第８図はステ
ータ本体の磁極面積と外径との関係を示す図、第９図は
ステータ本体の磁極面積及び外径を示す平面図、第10図
はこの実施例のソレノイドを電磁弁に適用したところを
示す部分破断側面図である。第11図〜第18図は従来例を
示す図面であって、第11図はソレノイドの縦断面図、第
12図は第11図の下視平面図、第13図は積層板を示す斜視
図、第14図は別のソレノイドを示す下視平面図、第15図
は別のソレノイドを示す下視平面図、第16図及は第17図
は第15図のステータ本体を形成するための積層板を示す
斜視図、第18図はステータ本体の磁極面積及び外径を示
す平面図である。 図中、１はステータ本体、８は巻線、９は円形溝、10は
積層板、10aは切欠凹部、Ｌは中心軸線である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 義久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 河村 一明 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 松崎 良信 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一形状をなす複数のステータ用積層板の
   板厚断面を略扇状に形成すると共に同積層板の一部に切
   欠凹部を形成し、前記各ステータ用積層板を互いに放射
   状に積層して、その中心軸を中心として前記切欠凹部か
   らなる巻線装着用の円形溝を有する円柱状のステータ本
   体としたことを特徴するとソレノイド用ステータ。