JP2001143927A - ソレノイドの騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動鉄心の動作時に生ずる衝撃音を簡易な手
段により低騒音化し、磁気特性及び信頼性に優れたソレ
ノイドを提供する。 【解決手段】 電磁コイル１２を巻回したコイルボビン
１１内に可動鉄心１７を移動可能に挿入し、前記可動鉄
心１７を吸着する固定鉄心１３と電磁コイル１２との外
側に閉磁路形成用のヨーク１６を嵌挿して構成したソレ
ノイドにおいて、前記可動鉄心１３の上，下部に第１の
操作ロッド１８と第２の操作ロッド１８ａとをそれぞれ
一体的に挿着し、前記第１及び第２の操作ロッド１８，
１８ａのいづれか一方に、可動鉄心１７の移動を緩衝的
に抑制する緩衝手段を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パチンコ機の打球
発射装置を駆動したり、各種バルブ装置の開閉，スイッ
チ等のオン・オフ操作に利用可能なソレノイドに係り、
その目的は、ソレノイドの動作時における衝撃音を軽減
しながら、磁気特性，信頼性を高めるようにしたソレノ
イドの騒音低減装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、各種バルブ装置に取付け
られてバルブを任意に自動開閉させるソレノイド、即
ち、図４においてコイル１への通電に伴う励磁作用によ
り、可動鉄心２を固定鉄心３側に移動させるように構成
したソレノイドＡは、例えば、図４に示すように、固定
鉄心３の可動鉄心２が吸引される吸引部３ａに緩衝部材
（例えば、弾力性に優れたゴム部材等）４を配置し、可
動鉄心２がその吸引時に生ずる衝撃音を軽減するように
していた。

【０００３】又、図５に示すソレノイドＢにおいては、
固定鉄心３とコイル１の外側を囲繞する磁性材料からな
るヨーク５との間に緩衝部材４を介在させて、この種ソ
レノイドＢの衝撃音を軽減するように構成していた。な
お、図４，５において、６は可動鉄心２に挿着した操作
ロッドである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記ソレノイドＡにお
いては、可動鉄心２を固定鉄心３に吸引させた場合、固
定鉄心３の吸引部３ａにおいて可動鉄心２と固定鉄心３
との間で緩衝部材４の存在によりギャップが生じ、この
ギャップが生じた分、励磁抵抗が増大することはもとよ
り、固定鉄心３の吸引力自体が大きく減少し、しかも、
緩衝部材４の弾性体の反発力により可動鉄心２の吸引力
そのものが低下するという問題があった。

【０００５】又、ソレノイドＢにおいては、固定鉄心３
とヨーク５とが面接触することがなく、かつ、固定鉄心
３とヨーク５との結合箇所（固定箇所）においても、両
部材による面接触状態を良好に維持することが難しく、
これにより、磁気抵抗が増大してソレノイドＢの特性を
低下させるという問題があった。

【０００６】本発明は、前記の問題点を解消するように
したもので、可動鉄心の吸引・開放時に生じやすい衝撃
を抑制しながら、固定鉄心による可動鉄心の吸引力，吸
着力を高めると同時に、衝撃力の抑制によって騒音を良
好に低減可能とした、磁気特性や信頼性に優れたソレノ
イドの騒音低減装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のソレノイ
ドの騒音低減装置は、電磁コイルを巻回したコイルボビ
ン内に可動鉄心を移動可能に挿入し、前記可動鉄心を吸
着する固定鉄心と電磁コイルとの外側に閉磁路形成用の
ヨークを嵌挿して構成したソレノイドにおいて、前記可
動鉄心の上，下部には、固定鉄心を貫通してソレノイド
の下方に突出する第１の操作ロッドとソレノイドの上方
を貫通する第２の操作ロッドとをそれぞれ一体的に挿着
し、前記第１及び第２の操作ロッドのいづれか一方に、
可動鉄心の移動を緩衝的に抑制する緩衝手段を備えたこ
とを特徴とする。

【０００８】請求項２記載のソレノイドの騒音低減装置
は、請求項１記載の騒音低減装置において、前記緩衝手
段は、可動鉄心の吸引動作を空気抵抗によって強制的に
抑制する手段と、可動鉄心の復帰動作を助勢する復帰ば
ねとによって構成したことを特徴とする。

【０００９】請求項３記載のソレノイドの騒音低減装置
は、請求項２記載の騒音低減装置において、前記緩衝手
段は、可動鉄心の上方に突出する第２の操作ロッドに取
付けたピストン本体と、可動鉄心の上動範囲を規制する
ストッパーの上部に該ストッパーと一体に形成されて前
記ピストン本体を摺動可能に収容するシリンダ部材とに
よって、前記ピストン本体を、シリンダ部材内において
空気抵抗により抑制された状態で駆動するように構成し
たことを特徴とする。

【００１０】請求項４記載のソレノイドの騒音低減装置
は、請求項２記載の騒音低減装置において、前記緩衝手
段は、ソレノイドの被覆ケースと一体に形成されて前記
ソレノイドの下部を被覆し、かつ、可動鉄心の下方に突
出する第１の操作ロッドを移動可能に貫通させる小径筒
部と、この小径筒部に前記第１の操作ロッドに取付けら
れて摺動可能に収容したピストン本体とによって、前記
ピストン本体を、筒径部内において空気抵抗により抑制
された状態で駆動するように構成したことを特徴とす
る。

【００１１】請求項５記載のソレノイドの騒音低減装置
は、請求項２〜４記載の騒音低減装置において、前記第
１あるいは第２の操作ロッドにピストン本体を取付けた
可動鉄心は、ソレノイド内において空気を流通させる空
気流通孔を設けて構成したことを特徴とする。

【００１２】本発明は、可動鉄心の上下部からそれぞれ
の方向に突出させた操作ロッドの一方に設けたピストン
本体と、このピストン本体と相反する方向に架張され
て、前記可動鉄心の復帰動作を助勢する復帰ばねとによ
る相乗作用により、可動鉄心を固定鉄心に吸引する場
合、前記可動鉄心はソレノイド内において、空気抵抗に
より急速移動が抑制された状態で固定鉄心に吸引される
ことになる結果、固定鉄心に大きな衝撃力を伴って吸引
されるのを効果的に抑制することができ、ソレノイドの
駆動時に生ずる衝撃力が抑制され、衝撃力によって発生
する振動，騒音を良好に低減することができる。

【００１３】又、可動鉄心を原位置に復帰させる場合、
電磁コイルへの通電を断つことにより、可動鉄心は固定
鉄心に対する吸引が解かれ、復帰ばねの弾性力によって
急速に原位置に復帰しようとするものの、ピストン本体
の存在によって緩衝的に受止められて、ソフトに原位置
に復帰させることができるので、可動鉄心はその復帰時
大きな衝撃音を発することなく、円滑に開放することが
できる。

【００１４】しかも、前記可動鉄心の動作時に生ずる衝
撃音は、これまでのように、ゴム等の弾性部材を用いて
衝撃音を抑制するようにした場合と異なるため、前記弾
性部材を用いることによって生ずる吸引力の低下や、固
定鉄心とヨークとの面接触状態を低下させることが全く
ないので、吸引力や磁気抵抗の低下を良好に回避し、磁
気特性及び信頼性を高めるようにした、低騒音形のソレ
ノイドの提供が可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１ない
し図２によって説明する。図１は本発明の低騒音形ソレ
ノイドＣの縦断面図を示す。図１において、１１は電磁
コイル１２を巻回した中空状のコイルボビンを示し、こ
のコイルボビン１１の下方端には中心位置に縦孔１３ａ
を貫通させた固定鉄心１３が嵌着されている。又、前記
固定鉄心１３の下方端には第２の補助ヨーク１４が嵌着
されてコイルボビン１１の下部に保持され、一方、この
コイルボビン１１の上部には第１の補助ヨーク１５が乗
載されている。

【００１６】そして、前記第１，第２の補助ヨーク１
４，１５は、電磁コイル１２を巻回したコイルボビン１
１の外側に嵌合した、中空筒状のヨーク１６の上，下端
部に位置した状態で前記ヨーク１６に強固に嵌着保持さ
れている。１７は固定鉄心１３の上方においてコイルボ
ビン１１の中空部に上下動可能に挿入した可動鉄心で、
この可動鉄心１７には、その下部に固定鉄心１３の縦孔
１３ａを貫通してソレノイドＣの下方に突出する第１の
操作ロッド１８と、上部からソレノイドＣの上方に向っ
て突出する第２の操作ロッド１８ａがそれぞれ取付けら
れている。又、前記可動鉄心１７の外周面には、その軸
方向に沿って空気の通抜穴１８ｂが複数条穿設されてい
る。

【００１７】１９は第１の補助ヨーク１５上において、
可動鉄心１７の上部を収容する凹穴部１９ａと、この凹
穴部１９ａの天井部を穿孔して第２の操作ロッド１８ａ
を貫通させる貫通孔１９ｂとを備えて、前記第２の補助
ヨーク１５上においてヨーク１６の上部開口端に螺着し
た、可動鉄心１７の上動範囲を規制する帽子状のストッ
パー体で、このストッパー体１９をヨーク１６に螺着す
ることにより、コイルボビン１１は、第１，第２の補助
ヨーク１４，１５間において揺動することなく強固に保
持することができる。

【００１８】又、前記ストッパー体１９の上部には、図
１に示すように、中空状のシリンダ部材２０が一体に形
成されており、このシリンダ部材２０内には、シリンダ
部材２０内を貫通する第２の操作ロッド１８ａに取付け
たピストン本体２１が、上下動可能に収容保持されてい
る。２１ａはピストン本体２１の外周面に嵌着したシー
ル部材である。

【００１９】２２はシリンダ部材２０の外側に嵌合した
状態で、ストッパー体１９上にスペーサ２３を介して載
置した支持部材である。２４はヨーク１６の外周を囲繞
する筒状の被覆ケースを示し、この被覆ケース２４は図
１に示すように、前記ヨーク１６と接する部位はヨーク
１６を嵌着保持できる大径な径寸法で、ヨーク１６と接
しない下部（固定鉄心１３から突出する第１の操作ロッ
ド１８が位置する部位）は、第２の補助ヨーク１４を係
止する係止部２４ａを具備する関係上、小径な径寸法に
よって、即ち、大・小２つの径寸法によって形成した大
径筒部と小径筒部２４ｃを一体的に具備した状態で中空
円筒状に形成されている。

【００２０】そして、電磁コイル１２，固定・可動鉄心
１３，１７からなるソレノイド本体Ｃ₁ を収容したヨー
ク１６を、前記被覆ケース２４に挿入して、ソレノイド
本体Ｃ₁ のヨーク１６下部に嵌着した第２の補助ヨーク
１４を被覆ケース２４の係止部２４ａに係止させること
により、前記ソレノイド本体Ｃ₁ は被覆ケース２４に収
容される。

【００２１】この後、被覆ケース２４の上部開口端よ
り、スペーサ２３を介してストッパー体１９のシリンダ
部材２０を被覆する支持部材２２を挿入してストッパー
体１９上に乗載し、この状態で、被覆ケース２４の開口
端内側に螺設したねじ孔２４ｂと螺合するねじ部２５ａ
を外周に螺設したカバー体２５を螺着することにより、
ソレノイド本体Ｃ₁ を、ヨーク１６及び支持部材２２を
介して被覆ケース２４に強固に収容・保持する。

【００２２】なお、図１において、２６は被覆ケース２
４の開口端とカバー体２５との間に介在させたパッキ
ン、２７は被覆ケース２４の操作ロッド１８が貫通する
小径筒部２４ｃに収容した復帰ばねで、小径筒部２４ｃ
の底部と固定鉄心１３から下方に突出する第１の操作ロ
ッド１８の所定位置に係着した係止部材（Ｃリング等）
１８ｃとの間に架張され、常時可動鉄心１７を一定の付
勢力によりストッパー体１９側に押圧している。

【００２３】次に、本発明装置の動作について説明す
る。最初に、ソレノイド本体Ｃ₁ の電磁コイル１２に、
可動鉄心１７が固定鉄心１３に吸引される方向の電流を
通電する。すると、ヨーク１６→第１の補助ヨーク１５
→可動鉄心１７→固定鉄心１３→第２の補助ヨーク１４
とによって閉磁路が形成され、この閉磁路内を流れる磁
束により、可動鉄心１７に吸引力が働き、可動鉄心１７
は図１に示す開放状態から図２で示すように、固定鉄心
１３側に復帰ばね２７の力に抗して固定鉄心１３に吸引
される。

【００２４】前記可動鉄心１７はその吸引に際して、前
記通電により復帰ばね２７の付勢力に抗して急速に固定
鉄心１３側に吸引されようとする。しかし、可動鉄心１
７の第２の操作ロッド１８ａに取付けたピストン本体２
１が、ストッパー体１９のシリンダ部材２０内に収容さ
れており、かつ、前記シリンダ部材２０内のピストン本
体２１下部の空洞部ｂは、ソレノイド本体Ｃ₁ 内におい
てはほぼ密閉状態となっている。

【００２５】従って、ピストン本体２１は、シリンダ部
材２０の空洞部ｂ内の空気を、シリンダ部材２０と連通
するストッパー体１９の貫通孔１９ｂ→可動鉄心１７の
外周面に設けた通抜穴１８ｂ→固定鉄心１３の縦孔１３
ａ→被覆ケース２４の小径筒部２４ｃを経て外部に排出
しながら、シリンダ部材２０内を降下することになるた
め、前記ピストン本体２１を備えた可動鉄心１７の吸引
動作は必然的に遅速することになる。

【００２６】即ち、前記ピストン本体２１は可動鉄心１
７の吸引時空気抵抗に抑制されながら、シリンダ部材２
０内を降下することになるため、可動鉄心１７は固定鉄
心１３に吸引される際に生じる衝撃力を良好に緩和した
状態で図２に示すように、固定鉄心１３に吸引される。
この結果、可動鉄心１７はその吸引作動時に発生する衝
撃力に伴う騒音を良好に緩和することができる。前記可
動鉄心１７の吸引動作により、第１の操作ロッド１８は
駆動し、この操作ロッド１８と連動する図示しないバル
ブ装置を開閉させたり、スイッチ類のオン・オフ操作を
行う。

【００２７】次に、可動鉄心１７を原位置に復帰させる
場合について説明する。可動鉄心１７を原位置に復帰さ
せる場合は、電磁コイル１２への通電を断つ、これによ
り、ソレノイド本体Ｃ₁ の閉磁路が解消し、固定鉄心１
３による可動鉄心１７の吸引力が消滅し、可動鉄心１７
は復帰ばね２７の付勢力により急速に上動し、ストッパ
ー体１９の凹穴部１９ａ上端と衝突しようとする。

【００２８】この場合、図２に示すように、ピストン本
体２１を収容したシリンダ部材２０内は、ピストン本体
２１の上部に空洞部ｂが存在し、かつ、前記空洞部ｂは
ほぼ密閉状態下にあるため、ピストン本体２１は空洞部
ｂ内の空気を、支持部材２２の第２の操作ロッド１８ａ
が貫通する挿通孔を経て外部に排出することになる結
果、復帰ばね２７による可動鉄心１７の押上げ力は急速
に減少し、可動鉄心１７は制動力が加えられた状態で緩
衝的に受止められて原位置に戻ることになる。

【００２９】即ち、可動鉄心１７はその原位置復帰に際
しても、吸引時と同様に、ピストン本体２１の存在によ
りシリンダ部材２０内の空気抵抗を排除しながら原位置
に復帰することとなり、これにより、可動鉄心１７の開
放に伴い生ずる可動鉄心１７とストッパー体１９の凹穴
部１９ａ天井部との衝突を緩衝的に受止めて、前記衝突
に伴う衝撃力を軽減し、可動鉄心１７の復帰時に発生す
る騒音を良好に低減（緩和）することができる。

【００３０】図３は本発明のソレノイドの騒音低減装置
の他の実施例を示すもので、その構成は、ソレノイドＤ
において、ピストン本体２１を被覆ケース２４の小径筒
部２４ｃに挿入し、復帰ばね２７をストッパー体１９の
シリンダ部材２０内に架張したことにより、この場合に
おいても、可動鉄心１７の固定鉄心１３への吸引時、可
動鉄心１７を原位置に復帰させる際に発生する衝撃力
を、ピストン本体２１と復帰ばね２７による相乗効果に
より良好に吸収緩和することが可能となる。

【００３１】即ち、図３において、被覆ケース２４の小
径筒部２４ｃに収容したピストン本体２１が、可動鉄心
１７と連接する第１の操作ロッド１８に取付けられてお
り、ピストン本体２１は可動鉄心１７の駆動に合せて、
小径筒部２４ｃ内を空気抵抗を排除しながら上下動する
結果、可動鉄心１７を前記同様にその吸引，開放時にお
いて衝撃力を緩衝的に受止めて駆動させることができ、
これにより、駆動時に発生する可動鉄心の騒音を良好に
緩和することが可能となる。

【００３２】なお、可動鉄心１７に取付けた第１，第２
の操作ロッド１８，１８ａと、この操作ロッド１８，１
８ａが挿通する固定鉄心１３の縦孔１３ａ，ストッパー
体１９の貫通孔１９ｂ，支持部材２２，小径筒部２４ｃ
に設けた各挿通孔との関係は、ピストン本体２１に対す
るピストン効果と、可動鉄心１７に所定の吸引力が得ら
れるような間隙に形成されていることはいうまでもな
い。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、可動鉄
心の上，下部から突出させた操作ロッドの一方に設けた
ピストン本体と、このピストン本体と相反する方向に架
張されて、前記可動鉄心の復帰動作を助勢する復帰ばね
とによる相乗作用により、可動鉄心を固定鉄心に吸引す
る場合、前記可動鉄心は空気抵抗により急速移動が抑制
された状態で固定鉄心に吸引されるため、固定鉄心に大
きな衝撃力を伴って吸引されるのを効果的に抑制するこ
とができる。この結果、ソレノイドの駆動時に生ずる衝
撃力が良好に抑制でき、衝撃力によって発生する振動，
騒音を大幅に低減することができる。

【００３４】又、可動鉄心を原位置に復帰させる場合、
可動鉄心は固定鉄心に対する吸引が解かれると、復帰ば
ねの弾性力によって急速に原位置に復帰しようとする
が、ピストン本体の存在によって空気抵抗を排除しなが
ら緩衝的に受止められて、ソフトに原位置に復帰させる
ことが可能となり、可動鉄心はその復帰時騒音を抑制し
た状態で、円滑に開放することができる。

【００３５】更に、前記可動鉄心の動作時に生ずる衝撃
音は、ゴム等の弾性部材を用いて抑制するようにした場
合と全く異なり、前記弾性部材を用いることによって生
ずる吸引力の低下や、固定鉄心とヨークとの面接触状態
を低下させるということが全くない。従って、ソレノイ
ドの吸引力や磁気抵抗の低下が良好に回避でき、磁気特
性及び信頼性を高めることを可能とした低騒音形ソレノ
イドの提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のソレノイドの復帰状態を示す縦断面図
である。

【図２】本発明のソレノイドの吸引状態を示す縦断面図
である。

【図３】本発明のソレノイドの他の実施例を示す縦断面
図である。

【図４】従来のソレノイドを示す縦断面図である。

【図５】従来の他のソレノイドを示す縦断面図である。

【符号の説明】

１２ 電磁コイル １３ 固定鉄心 １６ ヨーク １７ 可動鉄心 １８，１８ａ 操作ロッド １９ ストッパー体 ２０ シリンダ部材 ２１ ピストン本体 ２４ 被覆ケース ２４ｃ 小径筒部 ２７ 復帰ばね

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルを巻回したコイルボビン内に
   可動鉄心を移動可能に挿入し、前記可動鉄心を吸着する
   固定鉄心と電磁コイルとの外側に閉磁路形成用のヨーク
   を嵌挿して構成したソレノイドにおいて、前記可動鉄心
   の上，下部には、固定鉄心を貫通してソレノイドの下方
   に突出する第１の操作ロッドと、ソレノイドの上方を貫
   通する第２の操作ロッドとをそれぞれ一体的に挿着し、
   前記第１及び第２の操作ロッドのいづれか一方に、可動
   鉄心の移動を緩衝的に抑制する緩衝手段を備えたことを
   特徴とするソレノイドの騒音低減装置。
2. 【請求項２】 前記緩衝手段は、可動鉄心の吸引動作を
   空気抵抗によって強制的に抑制する手段と、可動鉄心の
   復帰動作を助勢する復帰ばねとによって構成したことを
   特徴とする請求項１記載のソレノイドの騒音低減装置。
3. 【請求項３】 前記緩衝手段は、可動鉄心の上方に突出
   する第２の操作ロッドに取付けたピストン本体と、可動
   鉄心の上動範囲を規制するストッパーの上部に該ストッ
   パーと一体に形成されて前記ピストン本体を摺動可能に
   収容するシリンダ部材とによって、前記ピストン本体
   を、シリンダ部材内において空気抵抗により抑制された
   状態で駆動するように構成したことを特徴とする請求項
   ２記載のソレノイドの騒音低減装置。
4. 【請求項４】 前記緩衝手段は、ソレノイドの被覆ケー
   スと一体に形成されて前記ソレノイドの下部を被覆し、
   かつ、可動鉄心の下方に突出する第１の操作ロッドを移
   動可能に貫通させる小径筒部と、この小径筒部に前記第
   １の操作ロッドに取付けられて摺動可能に収容したピス
   トン本体とによって、前記ピストン本体を、小径筒部内
   において空気抵抗により抑制された状態で駆動するよう
   に構成したことを特徴とする請求項２記載のソレノイド
   の騒音低減装置。
5. 【請求項５】 前記第１あるいは第２の操作ロッドにピ
   ストン本体を取付けた可動鉄心は、ソレノイド内におい
   て空気を流通させる空気流通孔を設けて構成したことを
   特徴とする請求項２〜４記載のソレノイドの騒音低減装
   置。