JP2007142221A - Stator core and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁弁の電磁ソレノイド、特に、内部にプランジャを軸方向へ移動可能に収容するステータコアの構造およびステータコアの製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic solenoid of a solenoid valve, and more particularly to a structure of a stator core that accommodates a plunger therein so as to be movable in an axial direction, and a method for manufacturing the stator core.
〔従来の技術〕
一般に、電磁弁の電磁ソレノイドは、内部にプランジャを軸方向へ移動可能に収容するステータコアを備え、このステータコアの外周側に配置した電磁コイルへの通電時に、ステータコアがプランジャに磁気吸引力を作用させるための磁気回路を形成するよう、ステータコアに磁気遮断部を設けている。
[Conventional technology]
Generally, an electromagnetic solenoid of a solenoid valve includes a stator core that accommodates a plunger in an axially movable manner, and the stator core applies a magnetic attractive force to the plunger when energizing an electromagnetic coil disposed on the outer peripheral side of the stator core. In order to form a magnetic circuit for this purpose, the stator core is provided with a magnetic shielding part.
従来、プランジャに安定して大きな磁気吸引力を作用させるために、ステータコアの磁気遮断部に空隙や薄肉部を設け、磁気抵抗を高める構成の電磁ソレノイドがある。また、ステータコアを磁性体、非磁性体、磁性体の順に配列して一体化して構成する電磁ソレノイドもあり、特許文献1に開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to stably apply a large magnetic attractive force to a plunger, there is an electromagnetic solenoid having a structure in which a gap or a thin portion is provided in a magnetic blocking portion of a stator core to increase magnetic resistance. Further, there is an electromagnetic solenoid in which a stator core is configured by integrating a magnetic body, a nonmagnetic body, and a magnetic body in this order, and is disclosed in
特許文献1に開示される電磁ソレノイドでは、予め磁性体、非磁性体、磁性体を軸方向に配列し、電気抵抗溶接、超音波溶接、圧入プロジェクション、摩擦溶接またはレーザ溶接などによって一体化したのち、その内周側および外周側を後加工として切削加工を施すことによって製造される。よって、円筒度は高く、ステータコアとプランジャとのクリアランスを詰めることができるので、プランジャの磁気吸引力を大きくすることが容易であることを特徴としている。
In the electromagnetic solenoid disclosed in
〔従来技術の不具合〕
しかし、特許文献1の電磁ソレノイドの構造および製造方法では、製造工程が多く、また、精密加工が要求されるので、製造コストが高くなる懸念がある。
[Problems with conventional technology]
However, the structure and the manufacturing method of the electromagnetic solenoid disclosed in
一方、製造が簡単で製造コストも安価な薄肉部構造のステータコアによって構成される電磁ソレノイド(図5参照)では、例えば、自動車用の燃料タンクの密閉弁の電磁ソレノイドに適用する場合には、薄肉部は、一般に0.5mm以上の肉厚を備えている。肉厚0.5mmのときの磁気吸引力は1400gfの力を生じるものが、わずか0.1mm肉厚が厚くなるだけで、吸引力が100gf低下する特性となり、肉厚に対する磁気抵抗の影響、つまり磁気吸引力は非常に敏感に効いてくる。つまり、薄肉部の肉厚のばらつきに対して磁気吸引力もばらつき、そのばらつきは大きく、電磁ソレノイドの作動に影響が生じる。また、このばらつきの低減のために高い加工精度が要求されることとなり、これも同様に、製造コストのアップが懸念される。 On the other hand, in an electromagnetic solenoid (see FIG. 5) constituted by a stator core having a thin-walled structure that is simple to manufacture and low in manufacturing cost, for example, when applied to an electromagnetic solenoid of a sealing valve of a fuel tank for an automobile, The part generally has a thickness of 0.5 mm or more. When the thickness is 0.5 mm, the magnetic attraction force produces a force of 1400 gf, but when the thickness is only 0.1 mm thick, the attraction force is reduced by 100 gf. Magnetic attraction is very sensitive. That is, the magnetic attraction force varies with respect to the variation in the thickness of the thin portion, and the variation is large, which affects the operation of the electromagnetic solenoid. In addition, high processing accuracy is required to reduce this variation, and this also raises a concern about an increase in manufacturing cost.
また、構造上、薄肉部の肉厚を薄くすれば、磁気抵抗を大きくでき、磁気吸引力を大きくするには有利である。しかし、他の磁気回路構成部品、例えばヨークなどと組付ける場合には、圧入嵌合が必要であり、圧入嵌合により薄肉部に変形が残ったりして、プランジャの移動が不円滑になったり、あるいはプランジャが組付かないという問題が生じることがある。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ステータコアの磁気遮断部の磁気抵抗特性が大きく、ばらつきが少なく、かつ、変形歪のないステータコアの構造と、そして簡単で、製造コストのかからないステータコアの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and has a structure of a stator core having a large magnetoresistance characteristic of the magnetic interrupting portion of the stator core, little variation, and no deformation strain, and a simple, manufacturing cost. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a stator core that does not cost.
〔請求項1の手段〕
本発明では、内部にプランジャを軸方向へ移動可能に収容し、プランジャに磁気吸引力を作用するための磁気回路を形成する電磁ソレノイドのステータコアにおいて、ステータコアは、軸方向前方に磁気遮断部を設け、磁気遮断部はステータコアの構成材料に薄肉部を設けて磁気抵抗を大きくし、さらに薄肉部を加工硬化させることにより磁気飽和を高め、プランジャに作用する磁気吸引力を強くしたことを特徴としている。
[Means of Claim 1]
According to the present invention, in a stator core of an electromagnetic solenoid that houses a plunger movably in the axial direction and forms a magnetic circuit for applying a magnetic attractive force to the plunger, the stator core is provided with a magnetic blocking portion in the axial direction front. The magnetic shielding part is characterized by providing a thin part in the constituent material of the stator core to increase the magnetic resistance, further increasing the magnetic saturation by working and hardening the thin part, and strengthening the magnetic attractive force acting on the plunger. .
これによれば、磁気抵抗が大きくなった薄肉部は磁気飽和されるが、さらに加工硬化させることで、磁気飽和が高まって、磁気吸引力を強くすることができる。それにより、磁気吸引力のばらつきを抑え、ロバスト性が向上できる。 According to this, although the thin part where the magnetic resistance is increased is magnetically saturated, the magnetic saturation is increased and the magnetic attractive force can be increased by further work hardening. Thereby, variation in magnetic attractive force can be suppressed and robustness can be improved.
〔請求項2の手段〕
請求項1に記載の電磁ソレノイドのステータコアにおいて、薄肉部はステータコアの外周面および内周面双方からくびれ形状にて加工され、加工硬化は薄肉部の引張応力の印加によって為されたことを特徴としている。
[Means of claim 2]
The stator core of the electromagnetic solenoid according to
これによれば、引張加工(装置)により、引張りの塑性変形による薄肉部の肉厚減少が図れるとともに加工硬化が促進できて、磁気飽和が高まり、磁気吸引力を強くするとともに、そのばらつきを抑えることが可能となる。また、薄肉部の変形強度がアップするので、他の構成部材、例えばヨークなどの圧入嵌合に対して薄肉部の薄い肉厚でも十分強度保持が可能となる。 According to this, by thinning (apparatus), the thickness of the thin portion can be reduced by plastic deformation of tension, work hardening can be promoted, magnetic saturation is increased, magnetic attraction force is strengthened, and variation is suppressed. It becomes possible. Further, since the deformation strength of the thin portion is increased, sufficient strength can be maintained even with a thin thickness of the thin portion with respect to press fitting of other components such as a yoke.
〔請求項3の手段〕
請求項1に記載の電磁ソレノイドのステータコアにおいて、薄肉部はステータコアの外周面および内周面双方からくびれ形状にて加工され、加工硬化は薄肉部の圧縮応力の印加によって為されたことを特徴としている。
[Means of claim 3]
The stator core of the electromagnetic solenoid according to
これによれば、引張加工(装置)より一層簡単な圧縮加工(装置)によって加工硬化を促進できるので、簡単、確実に加工硬化を付与できる。また、これにより磁気吸引力を強くするとともに、そのばらつきを抑えることが可能となる。また、薄肉部の変形強度がアップするので、他の構成部材、例えばヨークなどの圧入嵌合に対して薄肉部の肉厚で十分強度保持が可能となる。 According to this, work hardening can be promoted by a compression process (apparatus) that is simpler than a tensile process (apparatus), and therefore work hardening can be imparted easily and reliably. In addition, this makes it possible to increase the magnetic attraction force and suppress variations thereof. Further, since the deformation strength of the thin portion is increased, it is possible to sufficiently maintain the strength with the thickness of the thin portion with respect to press-fitting of other components such as a yoke.
〔請求項4の手段〕
請求項1に記載の電磁ソレノイドのステータコアにおいて、薄肉部はステータコアの外周面または内周面、もしくは双方からくびれ形状にて加工され、くびれ形状は、外周面または内周面、もしくは双方からのプレスによる鍛造加工であって、加工硬化はくびれ形状による薄肉部の加工と同時に応力の印加によって為されたことを特徴としている。
[Means of claim 4]
The stator core of the electromagnetic solenoid according to
これによれば、鍛造加工そのもので圧縮変形による加工硬化と薄肉部の形成が同時に構成できるので、加工工程が簡素化できる。また、鍛造加工により薄肉部の肉厚のばらつきが減少するとともに、鍛造加工硬化により薄肉部の変形強度がアップするので、他の構成部材、例えばヨークなどの圧入嵌合に対して薄肉部の薄い肉厚でも十分強度保持が可能となる。また、薄肉部の磁気抵抗が大きくなり、加工硬化によって磁気飽和が高まるので、磁気吸引力を強くするとともに、そのばらつきを抑えることが可能となる。 According to this, the work hardening by compression deformation and the formation of the thin portion can be configured at the same time by the forging process itself, so that the processing process can be simplified. In addition, the variation in the thickness of the thin portion is reduced by forging, and the deformation strength of the thin portion is increased by forging and hardening, so the thin portion is thinner than the press-fitting of other components such as a yoke. Sufficient strength can be maintained even with a thick wall. In addition, since the magnetic resistance of the thin wall portion is increased and the magnetic saturation is increased by work hardening, it is possible to increase the magnetic attractive force and suppress the variation.
〔請求項5の手段〕
請求項1に記載の電磁ソレノイドのステータコアの製造方法において、薄肉部をステータコアの外周面または内周面、もしくは双方からくびれ形状にて加工して、磁気抵抗を大きくし、薄肉部の軸方向に引張応力もしくは圧縮応力を印加することにより、薄肉部に塑性変形を起こし、加工硬化を付与して、薄肉部の磁気飽和を高め、プランジャに作用する磁気吸引力を強くしたことを特徴とする電磁ソレノイドのステータコアの製造方法を採用している。
[Means of claim 5]
2. The method of manufacturing a stator core of an electromagnetic solenoid according to
これによれば、単に軸方向の引張応力、もしくは圧縮応力を印加するのみで、加工硬化を促進し、簡単に磁気飽和を高めることができる。また、薄肉部が内外周面からのくびれ加工によって形成されているために、残留する塑性変形は薄肉部の内外周面からはみ出すことはない。よって、内周面の切削の後加工も必要とせずに、薄肉部の内周面を移動するプランジャの磁気吸引力を容易に増加させることができる。また、簡単な工程および装置で加工できるので、製造コストも下げることが可能となる。 According to this, work hardening can be promoted and magnetic saturation can be easily increased by simply applying an axial tensile stress or compressive stress. Further, since the thin portion is formed by the constriction processing from the inner and outer peripheral surfaces, the remaining plastic deformation does not protrude from the inner and outer peripheral surfaces of the thin portion. Therefore, the magnetic attraction force of the plunger that moves on the inner peripheral surface of the thin wall portion can be easily increased without requiring post-processing of the inner peripheral surface. Moreover, since it can process with a simple process and apparatus, it becomes possible to reduce manufacturing cost.
本発明の最良の実施形態を、図に示す実施例1とともに説明する。 The best mode of the present invention will be described together with Example 1 shown in the drawings.
〔実施例1の構成〕
図1は、本実施例における電磁弁の電磁ソレノイドの概念的な要部断面を示す。
[Configuration of Example 1]
FIG. 1 shows a conceptual cross section of an electromagnetic solenoid of an electromagnetic valve in this embodiment.
図1において、電磁ソレノイド1は、その主な構成要素として、磁気回路を構成するステータコア10とコイル13とヨーク14、およびプランジャ12から成り立っている。
ステータコア10は、一端(図示左側)が鍔付きの中空筒型形状を有し、他端(図示右側)が開放形状を有する円筒体である。筒型形状の鍔部近傍に内外周面から一様にV字形のくびれ16を有した磁気遮断部11が形成されている。磁気遮断部11は、構造的にはくびれ16によって形成された薄肉部15であって、磁気回路的には磁気抵抗を高めた磁気飽和部である。そして、さらに薄肉部15には引張り、もしくは圧縮による軸応力の応力集中による加工硬化が付与されて、磁気飽和を高め、併せ変形強度も高めた構成となっている。
In FIG. 1, the
The
プランジャ12は、中実筒型形状を有し、ステータコア10の内周側に、軸方向の往復移動可能なように収容されている。プランジャ12の一端が、ステータコア10の磁気遮断部11に位置し、プランジャ12の他端はステータコア10の開放端と略一致した長さを有する円筒体であり、後述するように磁気吸引力を発生する構造となっている。
The
コイル13は、被覆導線をボビンに多層に巻いた巻線で、樹脂によって円筒形状にモールド成形されている。同時に、コイル13に給電するコネクタ(図示せず)と一体的に成形され、電気的に接続される。そして、滑らかな内周面を有する筒型形状となっており、ステータコア10の外周面に同軸に嵌着され、後述するように通電により励磁し、磁束を発生する。
The
また、ヨーク14は、一端が開放し、他端が一部有底の中空筒型形状を有している。その中空部にコイル13を収容し、その開放端はステータコア10の鍔部と当接し、他端はステータコア10の開放端の外周部に嵌着している。これにより、コイル13の発生する磁束の通り道(磁気回路)を形成する。
以上の組合せにより、電磁ソレノイド1の磁気回路が構成される。
The
The magnetic circuit of the
通電によりコイル13が励磁し、発生する磁束は上記の磁気回路を流れるが、磁気遮断部11において磁気飽和が高く、プランジャ12に磁気回路がバイパスして磁束が流れることとなる。これによりプランジャ12は磁気吸引力を発生することになる。磁気吸引力はプランジャ12の図示左方に作用し、図示しない弁体部に推力とストロークを与えることとなる。また、公知のように、プランジャ12は、常時スプリング(図示せず)から付勢力を受け、コイル13の非通電時に図示しないストッパ位置まで押し戻されることとなる。この位置は、非通電時の定常位置に相当する。
The
次に、ステータコア10の製造方法の一例を説明する。図2は、ステータコア10に引張応力を印加し加工硬化させる場合の加工工程と加工装置の要部断面図である。
ステータコア10は、円筒部の所定の位置に予め切削加工によってV字形のくびれ16を内外周面から形成し、所定の厚さを有する薄肉部15を形成する(図2(a)参照)。くびれ16による薄肉部15は応力集中がし易い上に、塑性変形が生じても変形後その形状が内外周面よりはみ出さず、プランジャ12等の移動に支障が生じないように構成されている。
Next, an example of a method for manufacturing the
The
そして、次に、上記のステータコア10を加工装置である引張加工治具20に装着し、プレス機械(図示せず)によって引張加工する(図2(b)参照)。図2(b)に示すように、引張加工治具20はポンチ21とダイ26から構成される。ポンチ21は、ステータコア10のくびれ16を挟み込むように二重の筒型形状を有し、ステータコア10の外周側に接するアウタポンチ22と内周側に接するインナポンチ23が設けられている。アウタポンチ22、インナポンチ23それぞれは、一方は開放し、他方は有底の筒状体である。そして、少なくとも軸方向に二つ割り(半割り)され、それぞれ分離、独立した構造を有している。アウタポンチ22、インナポンチ23それぞれの有底部分には、直径方向に凹凸形状が備えられ、アウタポンチ22、インナポンチ23の半割り同士が互いに嵌合し、また、その互いに嵌合した凹凸を貫通する貫通穴が二重の筒型形状のアウタポンチ22、インナポンチ23に繋がって開けられ、この貫通穴にピン24が打込まれて、蝶番構造を形成している。これにより、アウタポンチ22、インナポンチ23は、それぞれピンを中心にして、その開放端を開いたり、閉じたりさせることができる。
Next, the
一方、ダイ26は、ステータコア10の鍔部を外周、および内周からクランプする構造であって、ポンチ21の引張りに対して、鍔部を強固に保持する台座である。
On the other hand, the
ステータコア10を引張加工治具20に装着し、プレス機械を作動させると、ポンチ21は図示上方に引張られる。ポンチ21のピン24に引張力が作用すると、アウタポンチ22、インナポンチ23の開放端側に備えたステータコア10のくびれ16と略同形状の突起部25が、ステータコア10のくびれ16にそれぞれ食い込むように作動して、ポンチ21の上昇に伴って、くびれ16による薄肉部15は引張応力を受ける。さらにポンチ21の上昇が進むと、引張応力はステータコア10の構成材料の降伏応力を上回り、塑性変形が生じる。塑性変形は、引張力がこの薄肉部15に作用することによって、集中的に、つまり応力集中して効果的に進行することができる。そして、所定の残留歪となればポンチ21の上昇を止めて、つまりプレス機械を停止して、ステータコア10を取出す(図2(c)参照)。ステータコア10は、そのくびれ16による薄肉部15がさらに一様に薄くなり、また、残留歪に伴う加工硬化が生じ、加工硬化によって磁気飽和が高まったものとなる。
When the
以上の構成による引張加工治具20の加工装置は、くびれ16による薄肉部15のみに確実に加工硬化を発生させる信頼性の高い装置であるが、前処理として切削によるくびれ16を加工し、積極的に応力集中を図るようにしているので、引張加工治具20はもう少し簡略化した構成であってもよい。例えば、ポンチ21は二重の筒状体であるアウタポンチ22とインナポンチ23からなり、半割りとすることなく、このアウタポンチ22とインナポンチ23の間にステータコア10の開放端側を挟み込んで咥え(クランプし)、引張力を発生させる構造であっても、また、ステータコア10の開放端側に軸方向に直角に貫通穴を開けて、これに引張ピンを通して引張力を発生させる構造であってもよい。これによれば、ステータコア10に貫通穴やクランプ代を残すこととなるが、磁気回路特性を何ら損なうものでなく、また、機械的強度面においても強度特性を損なうものでなく、より簡単な引張加工治具20で済ませることが可能となる特徴がある。
The processing device of the
〔実施例1の作用〕
本実施例による電磁弁の電磁ソレノイド1の作用を以下に説明する。
内部にプランジャ12を軸方向へ移動可能に収容し、プランジャ12に磁気吸引力を作用させるための磁気回路を形成する電磁ソレノイド1のステータコア10であって、ステータコア10は軸方向前方にくびれ16を設け、このくびれ16によって薄肉部15を構成して、磁気抵抗を大きくし、軸方向の引張塑性変形による加工硬化によって、磁気飽和を高めている。従って、通電によりコイル13を励磁すると、発生した磁束は上記した磁気回路を一巡して流れるが、ステータコア10の磁気回路において、磁気遮断部11は磁気飽和が高いので磁束はバイパスしてプランジャ12に流れることになる。これにより、プランジャ12には磁気吸引力が作用する。このとき、加工硬化の付与によりさらに磁気飽和が高くなっていることにより、プランジャ12にバイパスする磁束は多く、磁気吸引力は一層強力に作用する。
[Operation of Example 1]
The operation of the
A
〔実施例1の効果〕
本実施例では、ステータコア10の軸方向前方に磁気遮断部11を設け、磁気遮断部11は内外周面からのくびれ16による薄肉部15を形成し、さらにこの薄肉部15を引張応力を負荷することで加工硬化を付与しているので、薄肉部15の磁気飽和をより高め、その結果、磁気吸引力を強くするとともに、そのばらつきを抑え、ロバスト性が向上できる。また、加工硬化を付与したことで、薄肉部15の変形強度も上がって、組付け時の変形歪の発生を抑制することができ、仮に変形歪が生じても、くびれ16の採用により内外径に変形歪(突出し変形)が残留することはなく、常にプランジャ12はステータコア10内を滑らかに移動できる。
[Effect of Example 1]
In the present embodiment, a
また、加工硬化は、単にプレス機械による、薄肉部15の引張応力による塑性加工により得られるので、簡単な加工装置と加工工程で済ませることが可能で、製造コストも下げることが可能となる。
Further, since the work hardening can be obtained simply by a plastic working by a tensile stress of the
〔変形例1〕
図3は、ステータコア10の変形例1を示す。
このステータコア10は、以下の点が異なる。実施例1が引張応力を印加して加工硬化させて製造しているが、これに限ることなく、本変形例は圧縮応力を印加して加工硬化させて製造している。ステータコア10は、上記で説明した図2に示す加工装置の引張加工治具20に装着して、プレス機械を圧縮加工に利用することによっても製造可能ではあるが、圧縮加工のみでは、やや過剰の治具構成であるので、簡単、かつ確実な圧縮加工を実施できる図3(b)に示す圧縮加工治具30であってもよい。
[Modification 1]
FIG. 3 shows a first modification of the
This
この圧縮加工治具30を使用したステータコア10の製造方法を説明する。まず、ワークのステータコア10は、実施例1と同様に、円筒部の所定の位置に予め切削加工によってV字形のくびれ16を内外周面から形成し、所定の厚さを有する薄肉部15を形成しておく(図3(a)参照)。くびれ16による薄肉部15は応力集中がし易い上に、塑性変形が生じても変形後その構造形状が内外周面よりはみ出さず、プランジャ12等の移動に支障が生じないように構成されている。
A method for manufacturing the
そして、次に、上記のステータコア10を加工装置である圧縮加工治具30に装着し、プレス機械によって圧縮加工する(図3(b)参照)。図3(b)に示すように、圧縮加工治具30はポンチ31とダイ36から構成され、ポンチ31はステータコア10の開放端に嵌着するように凹部を備えた円盤状のプレート形状を有し、ポンチ31の下降による圧縮力によって、常に軸方向の圧縮応力のみの作用によって、加工硬化ができるようになっている。つまり、仮にステータコア10が傾き変形を始めても倒れが進行することなく凹部のガイドによって、必ず軸方向変形となるように構成されている。
Next, the
一方、ダイ36は、実施例1と同様に、ステータコア10の鍔部を外周、および内周からクランプする構造であって、ステータコア10の鍔部を外周から、ステータコア10の筒状体を内周から曲げ変形等を防止することができる同心の芯金付きの台座である。
On the other hand, the
ステータコア10を圧縮加工治具30に装着し、プレス機械を作動させると、ポンチ31は図示下方に下降する。ポンチ31の圧縮力によって、ステータコア10は圧縮され、くびれ16による薄肉部15に応力が集中して、大きな圧縮応力を受けるようになる。さらにポンチ31の下降が進むと、圧縮応力はステータコア10の構成材料の降伏応力を上回り、塑性変形が生じる。そして、所定の残留歪となればポンチ31の下降を止めて、つまりプレス機械を停止して、ステータコア10を取出す(図3(c)参照)。ステータコア10は、その薄肉部15が初期状態よりも一様に僅かに厚くなるものの、この残留歪に伴う加工硬化によって磁気飽和が高まったものとなる。
When the
〔変形例2〕
本発明の実施例1は、予め切削加工によるくびれ16を設け、このくびれ16による薄肉部15を積極的に応力集中させるべく引張応力を作用させ加工硬化させているが、これに限ることなく、くびれ16の加工と薄肉部15の加工硬化の付与を鍛造加工によって同時に、一度に加工する製造方法であってもよい。一例を図4に示す。
図4は、ステータコア10にくびれ16による薄肉部15に加工硬化を付与する場合の加工工程と加工装置要部断面図である。
[Modification 2]
In Example 1 of the present invention, a
FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the processing step and the processing apparatus when work hardening is imparted to the
図4(a)に示すように、ステータコア10は、くびれが形成されていないストレートな筒状体であって、所定の初期形状を有するものである。
As shown in FIG. 4A, the
そして、次に、上記のステータコア10を加工装置である鍛造加工治具40に装着し、プレス機械によってプレスする(図4(b)参照)。図4(b)に示すように、鍛造加工治具40はポンチ41とダイ46から構成される。ダイ46はアウタダイ47、インナダイ48、および台座49より構成され、アウタダイ47とインナダイ48はそれぞれ少なくとも3分割以上の多数個分割した割りダイである。この割りダイは多数個を円周上に並べ、組付けることによって円環状の一体ダイを構成するものである。
Next, the
アウタダイ47はその内側に所定のくびれを加工するためのくびれ形状の突起部44が備えられ、その外側にはテーパ面が構成されている。同様に、インナダイ48は、その外側に所定のくびれを加工するためのくびれ形状の突起部45が備えられ、その内側にはテーパ面が構成されている。また、台座49は、ステータコア10の鍔部を保持するとともに、上記アウタダイ47とインナダイ48に作用する垂直荷重や水平荷重を支持する平滑で平面度の保たれた固定台である。
The outer die 47 is provided with a constricted
また、ポンチ41はアウタポンチ42とインナポンチ43からなる二重の円筒形状を有する構造である。アウタポンチ42は、その内周が上記アウタダイ47のテーパ外周面と同じ勾配のテーパ面を有しており、テーパ嵌合をした後アウタポンチ42の軸方向荷重をアウタダイ47の求心方向荷重(水平荷重)に変換することができる。同様に、インナポンチ43は、その外周が上記インナダイ48のテーパ内周面と同じ勾配のテーパ面を有しており、テーパ嵌合した後インナポンチ43の軸方向荷重をインナダイ48の放射方向荷重(水平荷重)に変換することができる。
The
ステータコア10を鍛造加工治具40に装着し、プレス機械を作動させると、ポンチ41は図示下方に下降する。ポンチ41の軸方向圧縮力はアウタポンチ42とインナポンチ43に同等に伝達され、アウタポンチ42の内周テーパ面はアウタダイ47の外周テーパ面とテーパ嵌合し、また、同様にインナポンチ43の外周テーパ面はインナダイ48の内周テーパ面とテーパ嵌合する。そして、さらにポンチ41が下降して、つまり圧縮力がさらに加わると、テーパ嵌合によって、アウタダイ47に求心方向の水平圧縮力とインナダイ48に放射方向の水平圧縮力がステータコア10の筒状体のそれぞれ外周と内周に作用する。ところがアウタダイ47とインナダイ48の突起部44、45によって集中的に、つまり応力集中を起こして押圧されるので、塑性変形が容易に進み、圧縮力の増加とともにくびれが形成される。
When the
突起部44、45がすべて押圧されてくびれ16を形成すると、アウタダイ47およびインナダイ48の突起部構造は、それぞれ、突起部44、45を設けた平坦なアウタダイ47の内周面及びインナダイ48の外周面に支持される構造であるため、くびれ加工はこれ以上進展しないこととなる。よって、所定のくびれ形状とくびれ16による薄肉部15の肉厚が均一に形成される。そして、所定のくびれ形状が形成されればポンチ41の下降を止めて、つまりプレス機械を停止して、ステータコア10を取出す(図4(c)参照)。ステータコア10は、そのくびれ16による薄肉部15が所定の厚さとなって、磁気抵抗を大きくし、塑性変形に伴う加工硬化が付与されて、磁気飽和が高まった磁気遮断部11を形成することができる。
When the projecting
変形例2では、ステータコア10の内外周面にくびれ16を同時加工して構成しているが、これに限ることなく内周面と外周面とを分けて、順番に加工する構成であってもよい。これによれば、鍛造加工治具がより簡単になって、製造コストの低減が可能となる。
In Modification 2, the
また、変形例2では、くびれ16を内外周面ともに加工し、薄肉部15とその加工硬化を付与しているが、これに限ることなく、内周面、もしくは外周面のみの加工によって薄肉部15とその加工硬化を付与する加工法であっても構わない。鍛造加工治具40を使用するくびれ加工は、プレス機械による加工であって型精度や加工精度の高いものが容易に採用でき、薄肉部15の限界肉厚を少ないばらつきで達成することは容易であり、また、ポンチ41やダイ46に芯金構造を採用することによって、加工変形歪の発生を防止することは比較的容易である。よって、プランジャ12の移動に支障のない薄肉部15を構成したステータコア10を、簡単に、製造コストをかけることなく提供できる。
Moreover, in the modified example 2, the
1 電磁ソレノイド
10 ステータコア
11 磁気遮断部
12 プランジャ
13 コイル
14 ヨーク
15 薄肉部
16 くびれ(くびれ形状)
20 引張加工治具
21、31、41 ポンチ
22、42 アウタポンチ
23、43 インナポンチ
24 ピン
25、44、45 突起部
26、36、46 ダイ
30 圧縮加工治具
40 鍛造加工治具
47 アウタダイ
48 インナダイ
49 台座
DESCRIPTION OF
20
Claims (5)
前記ステータコアは、軸方向前方に磁気遮断部を設け、
該磁気遮断部は前記ステータコアの構成材料に薄肉部を設けて磁気抵抗を大きくし、さらに該薄肉部を加工硬化させることにより磁気飽和を高め、前記プランジャに作用する磁気吸引力を強くしたことを特徴とする電磁ソレノイドのステータコア。 In a stator core of an electromagnetic solenoid that houses a plunger movably in the axial direction and forms a magnetic circuit for applying a magnetic attractive force to the plunger,
The stator core is provided with a magnetic shielding part in the axial direction front,
The magnetic interrupting portion is provided with a thin portion in the constituent material of the stator core to increase the magnetic resistance, and further, the thin portion is processed and hardened to increase magnetic saturation and to increase the magnetic attractive force acting on the plunger. A featured electromagnetic solenoid stator core.
前記薄肉部は前記ステータコアの外周面および内周面双方からくびれ形状にて加工され、前記加工硬化は前記薄肉部の引張応力の印加によって為されたことを特徴とする電磁ソレノイドのステータコア。 The stator core of the electromagnetic solenoid according to claim 1,
The electromagnetic solenoid stator core according to claim 1, wherein the thin portion is processed in a constricted shape from both an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of the stator core, and the work hardening is performed by applying a tensile stress of the thin portion.
前記薄肉部は前記ステータコアの外周面および内周面双方からくびれ形状にて加工され、前記加工硬化は前記薄肉部の圧縮応力の印加によって為されたことを特徴とする電磁ソレノイドのステータコア。 The stator core of the electromagnetic solenoid according to claim 1,
The electromagnetic solenoid stator core according to claim 1, wherein the thin portion is processed in a constricted shape from both an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of the stator core, and the work hardening is performed by applying a compressive stress of the thin portion.
前記薄肉部は前記ステータコアの外周面または内周面、もしくは双方からくびれ形状にて加工され、前記くびれ形状は、前記外周面または前記内周面、もしくは双方からのプレスによる鍛造加工であって、
前記加工硬化は前記くびれ形状による前記薄肉部の加工と同時に応力の印加によって為されたことを特徴とする電磁ソレノイドのステータコア。 The stator core of the electromagnetic solenoid according to claim 1,
The thin portion is processed in a constricted shape from the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the stator core, or both, and the constricted shape is a forging process by pressing from the outer peripheral surface or the inner peripheral surface, or both,
The stator core of an electromagnetic solenoid, wherein the work hardening is performed by applying stress simultaneously with the processing of the thin wall portion by the constricted shape.
前記薄肉部を前記ステータコアの外周面または内周面、もしくは双方からくびれ形状にて加工して、磁気抵抗を大きくし、前記薄肉部の軸方向に引張応力もしくは圧縮応力を印加することにより、前記薄肉部に塑性変形を起こし、加工硬化を付与して、前記薄肉部の磁気飽和を高め、前記プランジャに作用する磁気吸引力を強くしたことを特徴とする電磁ソレノイドのステータコアの製造方法。 In the manufacturing method of the stator core of the electromagnetic solenoid according to claim 1,
By processing the thin-walled portion in a constricted shape from the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the stator core, or both, increasing the magnetic resistance, and applying tensile stress or compressive stress in the axial direction of the thin-walled portion, A method for manufacturing a stator core of an electromagnetic solenoid, wherein plastic deformation is applied to a thin-walled portion, work hardening is imparted, the magnetic saturation of the thin-walled portion is increased, and the magnetic attractive force acting on the plunger is strengthened.
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2005
- 2005-11-18 JP JP2005334957A patent/JP2007142221A/en active Pending
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