特許ウォッチ

公開番号2024158025
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072817
出願日2023-04-27
発明の名称電磁コイルユニット
出願人株式会社鷺宮製作所
代理人個人,個人
主分類H01F 7/06 20060101AFI20241031BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】放熱性能を向上させることができる電磁コイルユニットを提供する。
【解決手段】巻線41の軸線A1がX方向において交差板部51の中央部からずれて配置されていることで、外函5の内部かつコイル部4の周囲の空間において、軸線A1を挟んでX方向の両側に温度差を生じさせることができ、この温度差によってX方向の気流を発生させることができる。コイル部4のY方向寸法が、一対の連結板部53,54同士の間隔の64～87%であることで、上記の気流がコイル部4と連結板部53,54との間を効率よく通過することができ、放熱性能を向上させることができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
コイル部と、前記コイル部の外側に配置される外函と、を備えて電磁弁において流路を切り換えるための電磁コイルユニットであって、
前記コイル部は、所定の軸線の周りに螺旋状に形成された巻線を有し、
前記外函は、前記コイル部を前記軸線の方向から挟み込む一対の交差板部と、前記一対の交差板部同士を連結する一対の連結板部と、を有し、前記一対の交差板部同士の対向方向および前記一対の連結板部同士の対向方向の両方に直交する方向を延在方向とする四角形筒状に形成され、
前記軸線は、前記延在方向において、前記交差板部の中央部からずれて配置され、
前記一対の連結板部同士の対向方向において、前記コイル部の寸法が、前記一対の交差板部同士の間隔の６４～８７％であることを特徴とする電磁コイルユニット。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記外函の前記延在方向が鉛直方向に沿うとともに、前記軸線が前記中央部に対して下方側に配置されるように、前記電磁弁に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電磁コイルユニット。
【請求項３】
前記軸線の前記中央部からのずれ量は、前記延在方向における前記交差板部の寸法の２～１０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁コイルユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁に用いられる電磁コイルユニットに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、巻線に通電することによって巻線の内側に配置された固定鉄心を励磁し、可動鉄心を移動させることで流路を切り換える電磁弁が知られている。このような電磁弁として、巻線としてのソレノイドコイルを内部に保持し、磁路を形成するフレームを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された電磁弁では、フレームが、中空ボビンの中心軸線方向の一端部と当接する端板部と、端板部に結合された一対の側板部と、側板部のそれぞれから延びる中心軸線に向かって延びる延長部と、を有して一部品として形成されている。これにより、断面Ｃ字状のフレームに対して磁束損失の改善を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－１１３９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の電磁弁では、四角形筒状のフレームによって巻線を囲むように磁路を形成して磁束損失を低減することはできるものの、巻線の通電時に発生する熱をフレームの外側に放熱しにくいという不都合があった。例えば、低コスト化のために、巻線を構成する導線の断面積またはターン数を減らして導線の使用量を削減した場合、抵抗値が上昇するか、又は、起磁力確保のために必要な電流が大きくなる。発熱の要因となる抵抗損は電流および抵抗値の両方に依存して大きくなるため、上記のように導線の使用量を削減すると発熱しやすくなる。このため、電磁駆動弁に用いられる電磁コイルユニットにおいて放熱性能を向上させることが望まれていた。
【０００５】
本発明の目的は、放熱性能を向上させることができる電磁コイルユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電磁コイルユニットは、コイル部と、前記コイル部の外側に配置される外函と、を備えて電磁弁において流路を切り換えるための電磁コイルユニットであって、前記コイル部は、所定の軸線の周りに螺旋状に形成された巻線を有し、前記外函は、前記コイル部を前記軸線の方向から挟み込む一対の交差板部と、前記一対の交差板部同士を連結する一対の連結板部と、を有し、前記一対の交差板部同士の対向方向および前記一対の連結板部同士の対向方向の両方に直交する方向を延在方向とする四角形筒状に形成され、前記軸線は、前記延在方向において、前記交差板部の中央部からずれて配置され、前記一対の連結板部同士の対向方向において、前記コイル部の寸法が、前記一対の交差板部同士の間隔の６４～８７％であることを特徴とする。
【０００７】
以上のような本発明によれば、巻線の軸線が交差板部の中央部からずれて配置されていることで、巻線には、外函の延在方向において、外側空間に近い部分と遠い部分とが形成される。巻線は、外側空間に近い方が冷却されやすいことから、外函の内部かつコイル部の周囲の空間において、軸線を挟んで両側に温度差を生じさせることができる。この温度差によって気圧差が生じ、高圧側（低温側）から低圧側（高温側）に向かう気流を発生させることができる（換言すると、この温度差によって密度差が生じ、高密度側（低温側）から低密度側（高温側）に向かう気流を発生させることができる）。上記のように気流が生じる方向（延在方向）と直交する方向である一対の連結板部同士の対向方向において、コイル部の寸法が、一対の交差板部同士の間隔の６４～８７％であることで、上記の気流がコイル部と連結板部との間を効率よく通過することができ、放熱性能を向上させることができる。
【０００８】
これに対し、コイル部の上記寸法が、一対の連結板部同士の間隔に対して大きすぎると、コイル部と連結板部との間の隙間が小さくなり、気流が通過しにくくなって充分な放熱性能を得にくくなる。また、コイル部の上記寸法が、一対の連結板部同士の間隔に対して小さすぎると、上記のような温度差および気圧差が生じにくく、気流を発生させにくくなるとともに、ヨークとしての外函の磁路が長くなってしまい磁気効率が低下してしまう。
【０００９】
この際、本発明の電磁コイルユニットでは、前記外函の前記延在方向が鉛直方向に沿うとともに、前記軸線が前記中央部に対して下方側に配置されるように、前記電磁弁に配置されることが好ましい。このような構成によれば、温度差により生じる気流に加え、この気流を上昇気流としてコイル部と連結板部との間を通過させることができ、放熱性能をさらに向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の電磁コイルユニットでは、前記軸線の前記中央部からのずれ量は、前記延在方向における前記交差板部の寸法の２～１０％であることが好ましい。このような構成によれば、大型化を抑制しつつ上記のような気流を発生させやすい。さらに、このずれ量は、延在方向における交差板部の寸法の３～８％であることがより好ましく、このような構成によれば、上記のような気流を発生させつつ、大型化をさらに抑制しやすい。これに対し、ずれ量が交差板部の上記寸法に対して大きすぎると、電磁コイルユニットが大型化しやすい。また、ずれ量が交差板部の上記寸法に対して小さすぎると、温度差が生じにくく気流を発生させにくい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許