JP4292936B2 - Electromagnetic drive device - Google Patents

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Description

本発明は、電磁弁などに使用する電磁駆動装置、特にヨーク部とコア部を一体的に形成したステータを備えた電磁駆動装置に関する。   The present invention relates to an electromagnetic drive device used for an electromagnetic valve or the like, and more particularly to an electromagnetic drive device including a stator in which a yoke portion and a core portion are integrally formed.

電磁弁などに使用する電磁駆動装置においては、電磁コイルにより磁化される円筒状のステータによりプランジャを軸線方向に摺動自在に案内支持している。このステータは、磁気遮断部となるエアギャップを間において軸線方向に同軸的に整列されたヨーク部及びコア部よりなるものであり、通常はステンレス等の非磁性体のパイプの両端に磁性体よりなるヨーク部とコア部を圧入固定したものとしている。しかしこの構造のものでは、ヨーク部とコア部は非磁性体のパイプを介して結合されているので同心度が必ずしも充分ではなく、このため摺動摩擦が増大して作動特性にヒステリシスが生じ、また部品点数及び加工箇所が多いので、製造コストが増大するという各問題がある。   In an electromagnetic drive device used for an electromagnetic valve or the like, a plunger is slidably guided and supported in an axial direction by a cylindrical stator magnetized by an electromagnetic coil. This stator is composed of a yoke part and a core part that are coaxially aligned in the axial direction with an air gap serving as a magnetic shielding part in between. Usually, a magnetic substance is attached to both ends of a non-magnetic pipe such as stainless steel. The yoke part and the core part are pressed and fixed. However, in this structure, the yoke part and the core part are coupled via a non-magnetic pipe, so the concentricity is not always sufficient, which increases the sliding friction and causes hysteresis in the operating characteristics. Since the number of parts and the number of parts to be processed are large, there are problems that the manufacturing cost increases.

このような各問題を解決する手段として、可動子（プランジャ）を往復移動自在に収容する収容部（ヨーク部）と吸引部（コア部）を一体に形成し、可動子と吸引部の間に形成した環状部位に径方向に貫通する貫通孔を設け、磁路面積を減少させて磁気抵抗を高めるようにしたものがある（特許文献１）。この技術によれば、可動子と吸引部が一体であるので同心度が高く、従ってヒステリシスが減少して作動特性が向上し、また部品点数が少なくなるので製造コストを低下させることができる。
特開２００１−２６３５２１号公報（段落〔００１７〕、〔００１８〕、図２、図３） As means for solving each of these problems, a housing part (yoke part) and a suction part (core part) for reciprocatingly housing a mover (plunger) are integrally formed, and the mover and the suction part are formed between them. There is one in which a through hole penetrating in the radial direction is provided in the formed annular portion to reduce the magnetic path area and increase the magnetic resistance (Patent Document 1). According to this technique, since the mover and the suction portion are integrated, the degree of concentricity is high. Therefore, the hysteresis is reduced, the operating characteristics are improved, and the number of parts is reduced, so that the manufacturing cost can be reduced.
JP 2001-263521 A (paragraphs [0017], [0018], FIG. 2, FIG. 3)

特許文献１の技術では、ステータに環状部位を形成して径方向に貫通する貫通孔を設けているが、環状部位の加工は旋削であるのに対し、貫通孔の加工はレーザ加工、孔あけ加工、プレス加工、ウォータジェット加工などであり、互いに別の加工機を必要とする。従って加工の途中で段取り替えを行う必要であるので、加工の手間が増大するという問題がある。本発明は、一体的に形成されたステータに磁気遮断部を形成するための加工を一つの加工機で行えるような構造にして、このような加工の手間を軽減することを目的とする。   In the technology of Patent Document 1, an annular portion is formed in the stator and a through hole penetrating in the radial direction is provided. The machining of the annular portion is turning, whereas the processing of the through hole is laser processing and drilling. Processing, press processing, water jet processing, etc., which require different processing machines. Therefore, since it is necessary to change the setup in the middle of processing, there is a problem that the labor of processing increases. An object of the present invention is to reduce the labor of such processing by forming a structure that can perform processing for forming a magnetic shielding portion on an integrally formed stator with a single processing machine.

このために、本発明による電磁駆動装置は、内周面によりプランジャを軸線方向に摺動自在に案内支持する円筒状のステータと、このステータを磁化する電磁コイルを備えてなり、ステータは互いに同軸的に軸線方向に整列されたヨーク部及びコア部とこの両者の間に設けられた磁気遮断部よりなる電磁駆動装置において、ヨーク部及びコア部は互いに一体的に形成し、磁気遮断部は、ヨーク部とコア部の間となるステータの外周の一部を同ステータの内周面を越える深さまで円周方向に沿って切り込み切削して中央部に内周面に開口される窓穴が形成された複数の部分溝を円周方向に整列して設けることにより形成した穴抜き溝よりなり、各窓穴の間にヨーク部とコア部を一体的に連結する複数のブリッジを形成したことを特徴とするものである。 For this purpose, an electromagnetic drive device according to the present invention comprises a cylindrical stator that guides and supports a plunger slidably in the axial direction by an inner peripheral surface, and an electromagnetic coil that magnetizes the stator, and the stators are coaxial with each other. in the electromagnetic drive device having the magnetism blocking unit provided between the two yoke portions and the core portion aligned axially, the yoke portion and the core portion is integrally formed with each other, the magnetism blocking unit, the A part of the outer periphery of the stator between the yoke part and the core part is cut and cut along the circumferential direction to a depth exceeding the inner peripheral surface of the stator to form a window hole opened in the inner peripheral surface in the central part A plurality of partial grooves formed by arranging the plurality of partial grooves aligned in the circumferential direction, and forming a plurality of bridges integrally connecting the yoke portion and the core portion between the window holes. Features A.

請求項１に記載の発明は、請求項２に示すように、穴抜き溝の軸線方向において互いに対向する両内側面の少なくとも何れか一方には、ステータの外周面に近づくにつれて穴抜き溝の幅が広くなるような傾斜面を形成することが好ましい。 According to the first aspect of the present invention, as shown in the second aspect, at least one of the inner surfaces facing each other in the axial direction of the hole groove has a width of the hole groove as it approaches the outer peripheral surface of the stator. It is preferable to form an inclined surface that widens the width.

請求項２に記載の発明は、請求項３に示すように、傾斜面はステータと同軸的に形成された略円錐面状とすることが好ましい。 As for invention of Claim 2 , as shown in Claim 3 , it is preferable that an inclined surface is made into the substantially conical surface shape formed coaxially with the stator.

また請求項２に記載の発明は、請求項４に示すように、傾斜面は略平面状としてよい。 In the invention according to claim 2 , as shown in claim 4 , the inclined surface may be substantially planar.

上述した請求項１の発明の電磁駆動装置によれば、ステータのヨーク部及びコア部は、円周方向に細長い複数の窓穴を有する穴抜き溝よりなる磁気遮断部により磁気的に遮断されるとともに、各窓穴の間に形成されてヨーク部とコア部を一体連結しているブリッジの断面積は、強度上はステータの断面積に比して充分小さくできるので、完全なエアギャップを磁気遮断部とした従来技術に比して実質的に差のない磁気特性が得られとともにヨーク部とコア部の同心度が高くなる。従ってプランジャが摺動する際のヒステリシスが減少して作動特性が向上し、また部品点数が少なくなるので製造コストを低下させることができる。さらに、ステータの外周に円周方向に沿って形成されて複数箇所においてステータの内周面に開口される穴抜き溝は、ヨーク部とコア部の間となるステータの外周の一部を同ステータの内周面を越える深さまで円周方向に沿って切り込み切削して中央部に内周面に開口される窓穴が形成された複数の部分溝を円周方向に整列して設けることにより形成しており、従って窓穴と部分溝とは同時に成形され、円周方向においてこれを繰り返すことにより、磁気遮断部を構成する穴抜き溝は一つの加工機で形成できるので、加工の段取り替えが不要となり、加工の手間を減少させて製造コストを低下させることができる。 According to the electromagnetic drive device of the first aspect of the present invention, the yoke portion and the core portion of the stator are magnetically interrupted by the magnetic interrupting portion formed by the punched grooves having a plurality of window holes elongated in the circumferential direction. In addition, the cross-sectional area of the bridge that is formed between the window holes and integrally connects the yoke part and the core part can be made sufficiently small compared to the cross-sectional area of the stator in terms of strength. Magnetic characteristics that are substantially the same as those of the prior art as the blocking portion are obtained, and the concentricity between the yoke portion and the core portion is increased. Accordingly, the hysteresis when the plunger slides is reduced, the operating characteristics are improved, and the number of parts is reduced, so that the manufacturing cost can be reduced. Further, a hole formed in the outer periphery of the stator along the circumferential direction and opened to the inner peripheral surface of the stator at a plurality of locations is formed on a part of the outer periphery of the stator between the yoke portion and the core portion. Formed by cutting and cutting along the circumferential direction to a depth exceeding the inner peripheral surface of the steel plate and arranging a plurality of partial grooves in which a window hole opened in the inner peripheral surface is formed in the central portion in the circumferential direction. Therefore, the window hole and the partial groove are formed at the same time, and by repeating this in the circumferential direction, the hole punching groove constituting the magnetic shielding part can be formed by one processing machine, so the machining setup change is possible. unnecessary and Do Ri, labor processing reduces thereby reducing the manufacturing cost.

穴抜き溝の両内側面の少なくとも何れか一方には、ステータの外周面に近づくにつれて穴抜き溝の幅が広くなるような傾斜面を形成した請求項２の発明によれば、ステータの磁束密度を調整して電磁駆動装置の特性をチューニングすることができる。 According to the invention of claim 2 , the magnetic flux density of the stator is formed on at least one of both inner side surfaces of the holed groove so that the width of the holed groove becomes wider as the outer peripheral surface of the stator is approached. Can be adjusted to tune the characteristics of the electromagnetic drive.

傾斜面をステータと同軸的に形成された略円錐面状とした請求項３の発明によれば、傾斜面によるステータの断面積の変化が大きくなるので、電磁駆動装置の特性のチューニングの範囲を大きくすることができる。 According to the invention of claim 3 , wherein the inclined surface has a substantially conical surface formed coaxially with the stator, the change in the cross-sectional area of the stator due to the inclined surface becomes large. Can be bigger.

また、傾斜面を略平面状とした請求項４の発明によれば、傾斜面の加工が容易になる。 Further, according to the invention of claim 4 in which the inclined surface is substantially flat, the inclined surface can be easily processed.

図１は、本発明の第１の実施形態による電磁駆動装置を備えた電磁弁の全体構造を示す縦断面図である。この電磁弁は、互いに同軸的に設けられた電磁駆動部（電磁駆動装置）１０および弁部３０により構成されている。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of an electromagnetic valve provided with an electromagnetic drive device according to a first embodiment of the present invention. This electromagnetic valve is composed of an electromagnetic driving unit (electromagnetic driving device) 10 and a valve unit 30 which are provided coaxially with each other.

図１に示すように、電磁駆動部１０は、筒状のステータ２０と、このステータ２０の外周に巻回されてこれを励磁する電磁コイル１２と、ステータ２０の内周面２０ａに軸線方向摺動自在に案内支持されたプランジャ１３と、ステータ２０と電磁コイル１２を覆うカバー１１よりなるものである。   As shown in FIG. 1, the electromagnetic drive unit 10 includes a cylindrical stator 20, an electromagnetic coil 12 that is wound around the outer periphery of the stator 20 to excite it, and an axially sliding surface on the inner peripheral surface 20 a of the stator 20. The plunger 13 is supported and supported in a movable manner, and the cover 11 covers the stator 20 and the electromagnetic coil 12.

ステータ２０は、図１〜図３に示すように、ヨーク部２１と、コア部２２と、この両者の間に設けられて磁気遮断部Ｍを形成する穴抜き溝２３（詳細は後述）よりなるもので全体が磁性体により一体形成され、この第１の実施形態ではコア部２２側となる端部にフランジ部２０ｂが形成されている。プランジャ１３も磁性体よりなるもので、その外周面及びこれを摺動自在に案内支持するステータ２０の内周面２０ａの何れか一方または両方には、コーティングによる非磁性の薄膜（例えば２０〜５０μｍのニッケル−燐メッキ、テフロン（登録商標）樹脂系の塗装など）を形成して、磁性体同士が直接接触して摺動が妨げられることを防止している。なお図１に示すステータ２０の内周面２０ａの径は、コア部２２側の方がヨーク部２１側よりも大としてあるが、これは同一径としても差し支えない。カバー１１は磁性体よりなる有底円筒状で、その底部はヨーク部２１の端部の外周に嵌合され、開口側はフランジ部２０ｂとこれに接合された弁部３０のフランジ部３１ｂ（後述）の外周部にかしめられて、ステータ２０の両端部を磁気的に接続するとともに、電磁駆動部１０と弁部３０を連結している。   As shown in FIGS. 1 to 3, the stator 20 includes a yoke portion 21, a core portion 22, and a hole groove 23 (details will be described later) provided between the yoke portion 21 and the core portion 22. However, in the first embodiment, a flange portion 20b is formed at an end portion on the core portion 22 side. The plunger 13 is also made of a magnetic material, and a non-magnetic thin film (for example, 20 to 50 μm) is formed on one or both of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface 20a of the stator 20 that slidably guides and supports the plunger 13. Nickel-phosphorous plating, Teflon (registered trademark) resin-based coating, etc.) to prevent magnetic materials from directly contacting each other and preventing sliding. The diameter of the inner peripheral surface 20a of the stator 20 shown in FIG. 1 is larger on the core portion 22 side than on the yoke portion 21 side, but this may be the same diameter. The cover 11 has a bottomed cylindrical shape made of a magnetic material, and the bottom thereof is fitted to the outer periphery of the end portion of the yoke portion 21, and the opening side thereof is a flange portion 20 b and a flange portion 31 b of the valve portion 30 joined thereto (described later). ) And the both ends of the stator 20 are magnetically connected, and the electromagnetic drive unit 10 and the valve unit 30 are coupled.

弁部３０は、図１に示すように、弁スリーブ３１と、この弁スリーブ３１に同軸的に形成した弁孔３１ａに摺動自在に嵌合支持されたスプール３２よりなるもので、弁スリーブ３１はその一端部に形成されたフランジ部３１ｂがステータ２０のフランジ部２０ｂの外端面に当接され、カバー１４の開放側端部によりかしめられてステータ３０と同軸的に結合固定されている。スプール３２は、弁スリーブ３１の後端にねじ込まれた栓部材３３との間に介装したスプリング３４により電磁駆動部１０側に向けて付勢され、スプール３２の先端より突出する軸部３２ａの先端はプランジャ１３の一端面に当接されている。これにより図示の不作動状態では、プランジャ１３は他端面がカバー１１の内底面に当接する後退位置となっている。電磁コイル１２に通電すれば通電量に応じてステータ２０が磁化されてプランジャ１３はスプリング３４に抗して弁部３０側に向かって吸引され、スプール３２をストロークさせて弁部３０を作動させる。   As shown in FIG. 1, the valve portion 30 includes a valve sleeve 31 and a spool 32 slidably fitted and supported in a valve hole 31 a formed coaxially with the valve sleeve 31. The flange portion 31b formed at one end thereof is in contact with the outer end surface of the flange portion 20b of the stator 20 and is caulked by the open side end portion of the cover 14 to be coaxially coupled and fixed to the stator 30. The spool 32 is urged toward the electromagnetic drive unit 10 by a spring 34 interposed between the spool member 32 and the plug member 33 screwed into the rear end of the valve sleeve 31, and the shaft 32 a protruding from the tip of the spool 32. The tip is in contact with one end surface of the plunger 13. Thus, in the illustrated inoperative state, the plunger 13 is in a retracted position where the other end surface comes into contact with the inner bottom surface of the cover 11. When the electromagnetic coil 12 is energized, the stator 20 is magnetized according to the energization amount, the plunger 13 is attracted toward the valve portion 30 against the spring 34, and the spool 32 is stroked to operate the valve portion 30.

電磁駆動部１０のステータ２０は、図１〜図３に示すように、磁性体よりなる円筒状のステータ２０の素材を、軸線方向中間部に円周方向に沿って形成された穴抜き溝２３により、ヨーク部２１とコア部２２に分離したものである。この穴抜き溝２３は次のようにして形成したものである。すなわち図２及び図３に示すように、穴抜き溝２３の幅と同じ厚さのフライスカッタＴ１をステータ２０の素材と平行な軸線回りに回転させ、軸線方向の所定位置に位置決めしてから、回転軸線と直交する矢印Ａ１方向に移動させてステータ２０の素材の円筒部の外周の一部を内周面２０ａを多少越える深さまで切り込み切削して、中心角が９０度よりやや大きい円弧とその両端を結ぶ弦よりなり、中央部に内周面２０ａに開口される窓穴２５が形成された三日月状の部分溝２３ａを形成する。フライスカッタＴ１の軸線方向位置を変えることなく、素材をその軸線回りに９０度間隔で順次割り出してフライスカッタＴ１を矢印Ａ１方向に４回移動させて加工することにより、円周方向に整列された４つの部分溝２３ａよりなる穴抜き溝２３が形成される。   As shown in FIGS. 1 to 3, the stator 20 of the electromagnetic drive unit 10 is formed by punching a groove 23 formed of a cylindrical material of a cylindrical stator 20 made of a magnetic material along the circumferential direction at an axially intermediate portion. Thus, the yoke portion 21 and the core portion 22 are separated. This hole 23 is formed as follows. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, the milling cutter T1 having the same thickness as the width of the hole 23 is rotated around an axis parallel to the material of the stator 20 and positioned at a predetermined position in the axial direction. Move in the direction of arrow A1 perpendicular to the rotation axis, cut and cut a part of the outer periphery of the cylindrical portion of the material of the stator 20 to a depth slightly exceeding the inner peripheral surface 20a, and an arc whose center angle is slightly larger than 90 degrees and its arc A crescent-shaped partial groove 23a is formed which is made of a string connecting both ends and is formed with a window hole 25 opened in the inner peripheral surface 20a at the center. Without changing the axial position of the milling cutter T1, the materials are sequentially indexed at 90 ° intervals around the axis, and the milling cutter T1 is moved four times in the direction of the arrow A1 to be processed in the circumferential direction. A punching groove 23 composed of four partial grooves 23a is formed.

このようにして形成された穴抜き溝２３は、ステータ２０の内周面２０ａに開口される円周方向に細長い４個の窓穴２５が等間隔で形成され、各窓穴２５の間の部分にはヨーク部２１とコア部２２を一体的に連結する略２等辺直角三角形状の４個のブリッジ２４が形成されたものとなる。各ブリッジ２４の断面積は、ステータ２０の素材の外周面に対するフライスカッタＴ１の切り込み深さを変えることにより調整することができる。ブリッジ２４の断面形状は、直角を挟む２辺が直線で、残る１辺は内周面２０ａの円弧となる。   The hole 23 formed in this way has four window holes 25 elongated in the circumferential direction opened in the inner peripheral surface 20a of the stator 20 at equal intervals, and a portion between the window holes 25. In this structure, four bridges 24 having substantially isosceles right triangles for integrally connecting the yoke portion 21 and the core portion 22 are formed. The cross-sectional area of each bridge 24 can be adjusted by changing the cutting depth of the milling cutter T1 with respect to the outer peripheral surface of the material of the stator 20. As for the cross-sectional shape of the bridge 24, two sides sandwiching a right angle are straight lines, and the remaining one side is an arc of the inner peripheral surface 20a.

上述した第１の実施形態によれば、ヨーク部２１とコア部２２は円筒状のステータ２０の素材に穴抜き溝２３を形成することにより磁気的に分離されたものであり、加工されることなく各窓穴２５の間に残されたブリッジ２４により一体連結されているので、ヨーク部２１とコア部２２の同心度が高くなる。従ってプランジャ１３がヨーク部２１とコア部２２の内周面２０ａを摺動する際のヒステリシスが減少して作動特性が向上し、また部品点数が少なくなるので製造コストを低下させることができる。またヨーク部２１とコア部２２を一体的に連結するブリッジ２４には外力が殆ど加わらず、その断面積はヨーク部２１とコア部２２の断面積に比して充分小さくできるので、ステンレス等の非磁性体のパイプの両端にヨーク部とコア部を圧入固定してそれらの間に完全なエアギャップを形成した従来のステータに比して、磁気的性能が実質的に低下することはない。   According to the first embodiment described above, the yoke portion 21 and the core portion 22 are magnetically separated by forming the punched groove 23 in the material of the cylindrical stator 20 and are processed. However, since the bridges 24 that are left between the window holes 25 are integrally connected, the concentricity between the yoke portion 21 and the core portion 22 is increased. Therefore, the hysteresis when the plunger 13 slides on the inner peripheral surface 20a of the yoke portion 21 and the core portion 22 is reduced, the operating characteristics are improved, and the number of parts is reduced, so that the manufacturing cost can be reduced. In addition, almost no external force is applied to the bridge 24 that integrally connects the yoke portion 21 and the core portion 22, and the cross-sectional area can be made sufficiently smaller than the cross-sectional area of the yoke portion 21 and the core portion 22. Compared with a conventional stator in which a yoke part and a core part are press-fitted and fixed at both ends of a non-magnetic pipe to form a complete air gap therebetween, the magnetic performance is not substantially lowered.

また上述した第１の実施形態では、ステータ２０の素材に対する穴抜き溝２３の加工は、上述のようにフライスカッタＴ１だけで行うことができ、加工の段取り替えが不要となり、しかも各部分溝２３ａを形成すると同時に各ブリッジ２４を形成することができるので、加工の手間を減少させて製造コストを低下させることができる。   Further, in the first embodiment described above, the processing of the hole punching groove 23 for the material of the stator 20 can be performed only by the milling cutter T1, as described above, and it is not necessary to change the processing, and each partial groove 23a. Since each bridge 24 can be formed at the same time as forming, the labor of processing can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.

上述した第１の実施形態の穴抜き溝２３の加工は、前述したようにフライスカッタＴ１で行う代わりに、図４に示すようにエンドミルＴ２により行うこともできる。すなわち、穴抜き溝２３の幅と同じ径のエンドミルＴ２をステータ２０の素材と直交する軸線回りに回転させ、素材の軸線方向の所定位置に位置決めしてから、両軸線と直交する矢印Ａ１方向に移動させてステータ２０の素材の円筒部の外周の一部を内周面２０ａを多少越える深さまで切り込み切削して、エンドミルＴ２の場合と同一の部分溝２３ａを形成する。そして素材を９０度間隔で順次割り出してフライスカッタＴ１により４回加工することにより、円周方向に整列された４つの部分溝２３ａよりなる穴抜き溝２３が形成される。このエンドミルＴ２による加工の場合も、フライスカッタＴ１による加工の場合と同様、加工の段取り替えが不要であり、しかも各部分溝２３ａと各ブリッジ２４は同時に形成することができるので、加工の手間を減少させて製造コストを低下させることができる。   The processing of the hole-groove 23 of the first embodiment described above can be performed by an end mill T2 as shown in FIG. 4 instead of the milling cutter T1 as described above. That is, the end mill T2 having the same diameter as the width of the punched groove 23 is rotated around an axis perpendicular to the material of the stator 20, positioned at a predetermined position in the axial direction of the material, and then in the direction of the arrow A1 perpendicular to both axes. A part of the outer periphery of the cylindrical portion of the material of the stator 20 is cut and cut to a depth slightly exceeding the inner peripheral surface 20a to form the same partial groove 23a as in the end mill T2. Then, the material is sequentially indexed at intervals of 90 degrees and processed four times by the milling cutter T1, thereby forming the hole 23 made of the four partial grooves 23a aligned in the circumferential direction. In the case of processing by the end mill T2, as in the case of processing by the milling cutter T1, it is not necessary to change the processing, and each partial groove 23a and each bridge 24 can be formed at the same time. The manufacturing cost can be reduced by reducing the manufacturing cost.

次に図５に示す第２の実施形態の説明をする。この第２の実施形態では、第１の実施形態の場合と同じ穴抜き溝２３の幅と同じ厚さのフライスカッタＴ１をステータ２０の素材と平行な軸線回りに回転させ、軸線方向の所定位置に位置決めしてから、ステータ２０の素材の中心軸線に向かって切り込む。そしてフライスカッタＴ１の外周部が内周面２０ａを多少越える位置Ｔ１ａまで切り込んで停止させ、中心角が９０度よりわずかに大きいステータ２０の外周の円弧とその両端を結ぶフライスカッタＴ１の外周の円弧よりなり、中央部に内周面２０ａに開口される窓穴２５が形成された紡錘状の部分溝２３ａＡを形成する。そしてフライスカッタＴ１の軸線方向位置を変えることなく後退させ、素材をその軸線回りに９０度間隔で順次割り出し、フライスカッタＴ１を矢印Ａ２方向に４回送って加工することにより、円周方向に整列された４つの部分溝２３ａＡよりなる穴抜き溝２３が形成される。   Next, the second embodiment shown in FIG. 5 will be described. In the second embodiment, the milling cutter T1 having the same thickness as the width of the hole 23 as in the first embodiment is rotated about an axis parallel to the material of the stator 20, and a predetermined position in the axial direction is obtained. And then cut toward the center axis of the material of the stator 20. Then, the outer peripheral portion of the milling cutter T1 cuts and stops to a position T1a slightly exceeding the inner peripheral surface 20a, and the outer peripheral arc of the stator 20 having a center angle slightly larger than 90 degrees and the both ends thereof is connected. Thus, a spindle-shaped partial groove 23aA in which a window hole 25 opened in the inner peripheral surface 20a is formed at the center is formed. Then, the milling cutter T1 is retracted without changing its axial position, and the materials are sequentially indexed at intervals of 90 degrees around the axis, and the milling cutter T1 is fed four times in the direction of the arrow A2 to be processed in the circumferential direction. A punched groove 23 made of the four partial grooves 23aA is formed.

このようにして形成された第２の実施形態のステータ２０は、ヨーク部２１とコア部２２を一体連結するブリッジ２４Ａの断面形状を除き、第１の実施形態と同じであり、ブリッジ２４Ａの断面形状は、等しい２辺がフライスカッタＴ１の外周の円弧で、残る１辺は内周面２０ａの円弧の略２等辺三角形となる。   The stator 20 of the second embodiment thus formed is the same as that of the first embodiment except for the cross-sectional shape of the bridge 24A that integrally connects the yoke portion 21 and the core portion 22, and the cross-section of the bridge 24A. As for the shape, two equal sides are arcs of the outer periphery of the milling cutter T1, and the remaining one side is a substantially isosceles triangle of the arc of the inner peripheral surface 20a.

次に図６に示す第３の実施形態の説明をする。この第３の実施形態は、第２の実施形態に比して、軸線回りの素材の割り出し角度間隔が１２０度でブリッジ２４Ｂを３箇所とし、フライスカッタＴ１の切り込み位置Ｔ１ｂを多少深くした点を除き、第２の実施形態と同じである。この第３の実施形態のブリッジ２４Ｂの断面形状は、上底と下底がステータ２０の外周及び内周面２０ａの円弧で、両脚がフライスカッタＴ１の外周の円弧よりなる略等脚台形である。なおブリッジ２４Ｂの断面形状はフライスカッタＴ１の径により変化し、この径が大きければ第２の実施形態と同様な略２等辺三角形となる。   Next, the third embodiment shown in FIG. 6 will be described. Compared to the second embodiment, the third embodiment has a feature that the index angle interval of the material around the axis is 120 degrees, the bridge 24B is set at three places, and the cutting position T1b of the milling cutter T1 is slightly deepened. Except for this, the second embodiment is the same as the second embodiment. The cross-sectional shape of the bridge 24B of the third embodiment is a substantially isosceles trapezoid whose upper and lower bases are arcs of the outer periphery and inner peripheral surface 20a of the stator 20 and whose legs are arcs of the outer periphery of the milling cutter T1. . Note that the cross-sectional shape of the bridge 24B varies depending on the diameter of the milling cutter T1, and if this diameter is large, it becomes a substantially isosceles triangle similar to the second embodiment.

この第２及び第３の実施形態でも、第１の実施形態の場合と同様、加工の段取り替えが不要であり、しかも各部分溝２３ａと各ブリッジ２４は同時に形成することができるので、加工の手間を減少させて製造コストを低下させることができる。なおこの第２及び第３の実施形態によれば、フライスカッタＴ１をステータ２０の中心軸線に向かって切り込んでおり、各部分溝２３ａＡ，２３ａＢを形成するための切り込み送り量が第１の実施形態の場合よりも減少するので、加工時間を短縮させることができる。   In the second and third embodiments, as in the case of the first embodiment, it is not necessary to change the processing, and each partial groove 23a and each bridge 24 can be formed at the same time. The manufacturing cost can be reduced by reducing labor. According to the second and third embodiments, the milling cutter T1 is cut toward the central axis of the stator 20, and the cutting feed amount for forming the partial grooves 23aA and 23aB is the first embodiment. Therefore, the machining time can be shortened.

なお、第１及び第３の実施形態において、フライスカッタＴ１の代わりに砥石車を使用しても同様な加工を行うことができる。   In the first and third embodiments, similar processing can be performed even if a grinding wheel is used instead of the milling cutter T1.

次に図７〜図９に示す第４及び第５の実施形態の説明をする。第１〜第３の実施形態では、穴抜き溝２３の軸線方向において互いに対向する両内側面はステータ２０の肉厚方向の全幅おいて互いに平行であるが、第４及び第５の実施形態は、コア部２２側となる穴抜き溝２３の内側面に、外周面に近づくにつれて穴抜き溝２３の幅が広くなるような傾斜面２６を形成したものである。   Next, the fourth and fifth embodiments shown in FIGS. 7 to 9 will be described. In the first to third embodiments, both inner surfaces facing each other in the axial direction of the hole 23 are parallel to each other over the entire width in the thickness direction of the stator 20. In the fourth and fifth embodiments, An inclined surface 26 is formed on the inner side surface of the hole 23 on the core 22 side so that the width of the hole 23 increases as it approaches the outer peripheral surface.

第４の実施形態では、図７においてステータ２０を軸線回りに回転させ、ブリッジ２４の位置では一時的にエンドミルＴ３を矢印Ｂに示すように傾斜面２６に沿って斜め外向きに移動させて傾斜面２６を加工している。この場合に使用する加工機は、ステータ２０を軸線回りに回転可能に支持し、エンドミルはその回転軸線がステータ２０の軸線を含む平面内で角度調節可能でありかつその回転軸線と直交する２方向に移動可能なものとする。この場合には図８に示すように、ステータ２０Ａには円錐状の傾斜面２６がコア部２２と同軸的に形成される。このステータ２０Ａは、円錐状の傾斜面２６によるステータ２０Ａの断面積の変化を大きくすることができるので、電磁駆動部１０の特性のチューニングの範囲を大きくすることができる。   In the fourth embodiment, the stator 20 is rotated about its axis in FIG. 7, and the end mill T3 is temporarily moved obliquely outward along the inclined surface 26 as shown by the arrow B at the position of the bridge 24. The surface 26 is processed. The processing machine used in this case supports the stator 20 so as to be rotatable about an axis, and the end mill is capable of adjusting the angle of the rotation axis in a plane including the axis of the stator 20 and is orthogonal to the rotation axis. It can be moved to. In this case, as shown in FIG. 8, a conical inclined surface 26 is formed coaxially with the core portion 22 in the stator 20 </ b> A. Since the stator 20A can increase the change in the cross-sectional area of the stator 20A due to the conical inclined surface 26, the range of tuning of the characteristics of the electromagnetic drive unit 10 can be increased.

第５の実施形態では、図７においてステータ２０を回転させることなく、エンドミルＴ３を紙面と直交する方向にのみ移動させて傾斜面２６Ａを加工している。この場合に使用する加工機は、エンドミルの回転軸線がステータ２０の軸線を含む平面内で角度調節可能でありかつその回転軸線及びステータ２０を軸線と直交する１方向にエンドミルが移動可能であれば足りる。この場合には図９に示すように、ステータ２０Ｂには比較的小さい平面状で三日月状の傾斜面２６Ａが形成される。このステータ２０Ｂは、その断面積の変化を大きくすることができないので、電磁駆動部１０の特性のチューニングの範囲は狭くなる。しかし傾斜面２６Ａの加工が容易で加工機の構造が簡単になるので、製造コストを低下させることができる。   In the fifth embodiment, the inclined surface 26 </ b> A is processed by moving the end mill T <b> 3 only in the direction orthogonal to the paper surface without rotating the stator 20 in FIG. 7. In the processing machine used in this case, the angle of the rotation axis of the end mill can be adjusted within a plane including the axis of the stator 20, and the end mill can move in one direction perpendicular to the rotation axis and the stator 20. It ’s enough. In this case, as shown in FIG. 9, the stator 20B has a relatively small planar crescent-shaped inclined surface 26A. Since the change in the cross-sectional area of the stator 20B cannot be increased, the tuning range of the characteristics of the electromagnetic drive unit 10 is narrowed. However, since the processing of the inclined surface 26A is easy and the structure of the processing machine is simplified, the manufacturing cost can be reduced.

この第４及び第５の実施形態でも、第１〜第３の実施形態と同様、一つの加工機で円錐面状の傾斜面２６または平面状の傾斜面２６Ａを有する穴抜き溝２３を形成することができるので、加工の段取り替えが不要であり、しかも各部分溝２３ａと各ブリッジ２４は同時に形成することができるので、加工の手間を減少させて製造コストを低下させることができる。なおこのステータ２０Ａ，２０Ｂは、円錐面状または平面状の傾斜面２６，２６Ａを有する穴抜き溝２３の部分を予め鍛造などにより形成した素材を使用し、その外周面及び内周面２０ａを切削加工することにより製造することもできる。   Also in the fourth and fifth embodiments, similarly to the first to third embodiments, the punching groove 23 having the conical inclined surface 26 or the flat inclined surface 26A is formed by one processing machine. Therefore, it is not necessary to change the process, and the partial grooves 23a and the bridges 24 can be formed at the same time. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing effort and reduce the manufacturing cost. The stators 20A and 20B use a material in which a portion of the hole 23 having conical or planar inclined surfaces 26 and 26A is formed in advance by forging or the like, and the outer peripheral surface and the inner peripheral surface 20a are cut. It can also be manufactured by processing.

次に図１０及び図１１に示す第６の実施形態の説明をする。この第６の実施形態のステータ２０Ｃは、一定の厚さのフライスカッタＴ１の代わりに、図１０の二点鎖線で示すような一側面の先端部を傾斜させた総形砥石車Ｔ４を使用した点を除き、図１〜図３に示す第１の実施形態と同様にして穴抜き溝２３を形成したものである。   Next, the sixth embodiment shown in FIGS. 10 and 11 will be described. In the stator 20C of the sixth embodiment, an overall grinding wheel T4 having an inclined front end portion as shown by a two-dot chain line in FIG. 10 is used instead of the milling cutter T1 having a constant thickness. Except for this point, a hole 23 is formed in the same manner as in the first embodiment shown in FIGS.

このようにして形成された穴抜き溝２３は、コア部２２側となる穴抜き溝２３の内側面に、外周面に近づくにつれて穴抜き溝２３の幅が広くなるような傾斜面２６Ｂが形成され、コア部２２側となる窓穴２５の側縁は楕円弧状に形成される。このステータ２０Ｃを用いた電磁駆動部１０の特性のチューニング範囲は、第４及び第５の実施形態の各ステータ２０Ａ，２０Ｂを用いた各電磁駆動部１０の各チューニング範囲の中間程度となる。しかし傾斜面２６Ｂは図１〜図３で説明したのと同一工程で形成することができるので、加工の手間を減少させて製造コストを低下させることができる。   In the hole groove 23 formed in this way, an inclined surface 26B is formed on the inner surface of the hole groove 23 on the core portion 22 side so that the width of the hole groove 23 increases as it approaches the outer peripheral surface. The side edge of the window hole 25 on the core 22 side is formed in an elliptical arc shape. The tuning range of the characteristics of the electromagnetic drive unit 10 using the stator 20C is about the middle of the tuning ranges of the electromagnetic drive units 10 using the stators 20A and 20B of the fourth and fifth embodiments. However, since the inclined surface 26B can be formed in the same process as described in FIGS. 1 to 3, it is possible to reduce the manufacturing cost by reducing the processing effort.

なお第４〜第６の実施形態の円錐面状または平面状の傾斜面２６，２６Ａ，２６Ｂの母線は直線に限らず適当な曲線としてもよく、そのようにすれば電磁駆動部１０のチューニングの範囲を広げることができる。また各傾斜面２６，２６Ａ，２６Ｂは、コア部２２側だけでなく、ヨーク部２１側またはヨーク部２１側とコア部２２側の両方に設けるようにしてもよく、そのようにすれば電磁駆動部１０のチューニングの範囲をさらに広げることができる。   Note that the generatrix of the inclined surfaces 26, 26A, 26B of the conical surface or the flat surface of the fourth to sixth embodiments is not limited to a straight line, and may be an appropriate curve. The range can be expanded. In addition, the inclined surfaces 26, 26A, and 26B may be provided not only on the core portion 22 side but also on the yoke portion 21 side or both the yoke portion 21 side and the core portion 22 side. The range of tuning of the unit 10 can be further expanded.

なお上述した各実施形態では、ブリッジ２４，２４Ａ，２４Ｂの数は３個または４個の場合につき説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ブリッジの数を５個または６個など任意の複数個として実施することも可能である。   In each of the above-described embodiments, the number of bridges 24, 24A, and 24B has been described for three or four. However, the present invention is not limited to this, and the number of bridges is five or six. It is also possible to implement as any plural number.

本発明による電磁駆動装置の第１の実施形態の全体構造を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing the overall structure of a first embodiment of an electromagnetic drive device according to the present invention; 第１の実施形態に使用するステータの構造及び製造工程の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the structure of a stator used for 1st Embodiment, and a manufacturing process. 図２に示すステータの３−３断面図及び製造工程の一例を示す図である。FIG. 3 is a 3-3 cross-sectional view of the stator shown in FIG. 2 and an example of a manufacturing process. 図２及び図３に示すステータの異なる製造工程の例を示す図３に相当する横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 showing an example of a different manufacturing process for the stator shown in FIGS. 2 and 3. 本発明による電磁駆動装置の第２の実施形態に使用するステータの図３に相当する横断面図である。It is a cross-sectional view equivalent to FIG. 3 of the stator used for 2nd Embodiment of the electromagnetic drive device by this invention. 本発明による電磁駆動装置の第３の実施形態に使用するステータの図３に相当する横断面図である。It is a cross-sectional view equivalent to FIG. 3 of the stator used for 3rd Embodiment of the electromagnetic drive device by this invention. 本発明による電磁駆動装置の第４の実施形態に使用するステータの図２に相当する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view equivalent to FIG. 2 of the stator used for 4th Embodiment of the electromagnetic drive device by this invention. 図７に示す第４の実施形態に使用するステータの斜視図である。It is a perspective view of the stator used for 4th Embodiment shown in FIG. 本発明による電磁駆動装置の第５の実施形態に使用するステータの斜視図である。It is a perspective view of the stator used for 5th Embodiment of the electromagnetic drive device by this invention. 本発明による電磁駆動装置の第６の実施形態に使用するステータの側面図である。It is a side view of the stator used for 6th Embodiment of the electromagnetic drive device by this invention. 図１０に示す第６の実施形態に使用するステータの斜視図である。It is a perspective view of the stator used for 6th Embodiment shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１２…電磁コイル、１３…プランジャ、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…ステータ、２０ａ…内周面、２１…ヨーク部、２２…コア部、２３…穴抜き溝、２３ａ，２３ａＡ，２３ａＢ…部分溝、２４，２４Ａ，２４Ｂ…ブリッジ、２５…窓穴、２６，２６Ａ，２６Ｂ…傾斜面、Ｍ…磁気遮断部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Electromagnetic coil, 13 ... Plunger, 20, 20A, 20B, 20C ... Stator, 20a ... Inner peripheral surface, 21 ... Yoke part, 22 ... Core part, 23 ... Hole punching, 23a, 23aA, 23aB ... Partial groove, 24, 24A, 24B ... bridge, 25 ... window hole, 26, 26A, 26B ... inclined surface, M ... magnetic shielding part.

Claims (4)

内周面によりプランジャを軸線方向に摺動自在に案内支持する円筒状のステータと、このステータを磁化する電磁コイルを備えてなり、前記ステータは互いに同軸的に軸線方向に整列されたヨーク部及びコア部とこの両者の間に設けられた磁気遮断部よりなる電磁駆動装置において、前記ヨーク部及びコア部は互いに一体的に形成し、前記磁気遮断部は、前記ヨーク部とコア部の間となる前記ステータの外周の一部を同ステータの内周面を越える深さまで円周方向に沿って切り込み切削して中央部に前記内周面に開口される窓穴が形成された複数の部分溝を円周方向に整列して設けることにより形成した穴抜き溝よりなり、前記各窓穴の間に前記ヨーク部とコア部を一体的に連結する複数のブリッジを形成したことを特徴とする電磁駆動装置。 A cylindrical stator for guiding and supporting the plunger slidably in the axial direction by an inner peripheral surface; and an electromagnetic coil for magnetizing the stator, the stator being coaxially aligned with each other in the axial direction; the electromagnetically actuating device having the magnetism blocking unit provided between the two core portions, the yoke portion and the core portion is integrally formed with each other, the magnetism blocking unit is provided with between the yoke portion and the core portion A plurality of partial grooves in which a part of the outer periphery of the stator is cut and cut along the circumferential direction to a depth exceeding the inner peripheral surface of the stator, and a window hole opened in the inner peripheral surface is formed in the central portion And a plurality of bridges that integrally connect the yoke part and the core part between the window holes. Drive device 請求項１に記載の電磁駆動装置において、前記穴抜き溝の軸線方向において互いに対向する両内側面の少なくとも何れか一方には、前記ステータの外周面に近づくにつれて前記穴抜き溝の幅が広くなるような傾斜面を形成したことを特徴とする電磁駆動装置。 2. The electromagnetic driving device according to claim 1 , wherein at least one of both inner surfaces facing each other in the axial direction of the hole-grooves, the width of the hole-groove increases as the outer peripheral surface of the stator is approached. An electromagnetic drive device characterized by forming such an inclined surface. 請求項２に記載の電磁駆動装置において、前記傾斜面は前記ステータと同軸的に形成された略円錐面状としたことを特徴とする電磁駆動装置。 3. The electromagnetic drive device according to claim 2 , wherein the inclined surface has a substantially conical surface formed coaxially with the stator. 請求項２に記載の電磁駆動装置において、前記傾斜面は略平面状としたことを特徴とする電磁駆動装置。 The electromagnetic drive device according to claim 2 , wherein the inclined surface is substantially flat.
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