JP2006165203A - 小型プランジャ - Google Patents

Abstract

【課題】 プランジャの品質を低下させることなくヨークの前後巾を短縮して該プランジャの小型化を促進する。
【解決手段】 コイルボビン１３Ａ，１３Ｂにヨーク１１を固定し、且つ、該コイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０，２０に可動片１５の一対の脚部１５Ａ，１５Ｂを摺動自在に装着するプランジャであって、プランジャ１０のコイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０，２０にヨーク１１の脚部１１Ａ，１１Ｂを圧入して固定するヨーク１１の基部１１Ｃを切欠して短縮する。更に、該ヨークの基部１１Ｃは均等の厚さに形成して強度を保持すると共に、永久磁石１４の吸着力が減衰する以前の限界の寸法に該ヨーク１１の基部１１Ｃを短縮する。
【選択図】図１

Description

本発明は小型プランジャに関するものであり、特にノートパソコンのＣＤ−ＲＯＭドライブのイジェクトスイッチ、カメラの絞り制御、シャッター制御、オーディオ機器やビデオスイッチにおけるテープ回転方向制御又はスタート、ストップ制御、或いは家庭電化製品その他の電源を要する機器等に用いられる小型プランジャに関するものである。

従来の此種プランジャを図９（ａ）（ｂ）に従って説明する。同図においてプランジャ１はコイル２を巻装し、両端開放のボビン孔３ａ，３ａを有する一対のコイルボビン３，３を対峙して配設し、該コイルボビン３，３の前記各ボビン孔３ａ，３ａの一端部から凵字形に形成されて成るヨーク４の脚部４ａ，４ａを挿入して固定すると共に、該ヨーク４の該脚部４ａ，４ａ間に形成されている永久磁石装着部５に永久磁石６を装着し、更に、前記ボビン孔３ａ，３ａの他端部からコ字形に形成された可動片７の脚部７ａ，７ａを摺動可能に挿入し、そして、前記永久磁石６の磁束に吸着されるように構成されている。従って、該可動片７は鉄等の磁性材料で形成される。又、該可動片７の基部７ｂには取付孔８が開穿されており、該取付孔８にレバーを介して弾性材に連結され、前記永久磁石６の磁束が消失したとき、該可動片７は該弾性材の作用にて前記永久磁石６から離間するように構成されている。

一方、前記ヨーク４は略凵字形に形成され、そして、基部４ｂであって、前記脚部４ａ，４ａの根部近傍の双方に取付孔９，９が開穿されている。該取付孔９，９はヨーク４を機器（図示せず）にネジ等により取付けるために設けられている。更に、該取付孔９，９から前記基部４ｂの端部に及んで薄肉部４ｃが設けられている。該薄肉部４ｃを該基部４ｂに設けることにより磁気抵抗が増大し、前記可動片７の吸着時においては永久磁石６からの磁束の多くが該可動片７の吸着力として作用することになる。

従来例のかかる構成により、前記可動片７は前記永久磁石６に常時吸着されているが、前記コイル２に通電することにより、永久磁石６の磁束と逆方向に磁界が発生し、該永久磁石６の磁束を相殺する。そこで、該可動片７は永久磁石６による吸着を脱し、前記弾性材の引張作用にてボビン孔３ａ，３ａ内を外方へ摺動し、各種のスイッチング動作等を為すことになる。（特許文献１参照）
実公昭５−４７４５０号公報

上記従来例のプランジャは、ヨークの基部を拡大して該基部の強度を確保すると共に、該ヨークの可動片に対する吸着機能を保持すべく、前記薄肉部を広く形成している。斯くして、ヨークの基部は双方の前記要求を充足するために取付孔から基部端部までの距離を長くとって面積が増大し、従って、プランジャの小型化及び軽量化の促進に支障を来している。

そこで、可及的にプランジャの小型化及び軽量化を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、コイルが巻装され、両端開放のボビン孔を有するコイルボビンの一対を対峙して配設し、更に、前記双方のボビン孔
の一端から凵字形に形成されたヨークの双方の脚部を夫々挿着して該ヨークをボビンに固定すると共に、該ヨークの前記脚部間に形成される永久磁石装着部に永久磁石を装着し、一方、コ字形に形成された可動片の双方の脚部を前記ボビン孔の反対側から摺動自在に挿入して前記永久磁石の磁束にて該可動片を吸着し、且つ、前記コイルに通電することにより、該コイルに発生する磁束が前記永久磁石の磁束を相殺して該可動片が該ヨークを離間できるように構成されたプランジャにおいて、前記ヨークはその基部に開穿されている取付孔と端部との間の距離を、ヨーク特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成した小型プランジャを提供するものである。

この構成によれば、小型プランジャのヨークの基部に開穿されている取付孔から端部に及ぶ距離を、ヨーク特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成しているので、ヨークに介装されている永久磁石の磁束は効率良く可動片に作用し、且つ、該ヨークの強度も必要限度に確保されると共に、該ヨークは可及的に小型に形成されることができる。

又、請求項２記載の発明は、上記ヨークは、上記取付孔と端部との間の距離を上記永久磁石を装着したヨークの吸着力が確保され、且つ、該吸着力が減衰する以前の限界寸法まで短縮された小型プランジャを提供するものである。又、請求項３記載の発明は前記ヨークの取付孔と端部との間の距離を、０．５〜０．６ｍｍとした小型プランジャを提供するものである。

これ等の構成によれば、永久磁石の可動片に対する吸着力は充分に確保され、更に、該ヨークは可及的に小型化される。

又、請求項４記載の発明は、上記ヨークの基部は上記取付孔と端部との間に形成される薄肉部を設けることなく均等の厚さを有して該基部の強度が確保されるように形成された小型プランジャを提供するものである。

この構成によれば、該ヨークの基部には薄肉部を設けることなく、均等の厚さを有して成るので該ヨークは充分な強度が確保される。

請求項１記載の発明は、ヨークの基部に開穿されている取付孔と端部との間の距離を、ヨーク特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成しているので、ヨークの磁気抵抗は増大し、該ヨークに取付けられている永久磁石の磁束は効率良く可動片を吸着し、且つ、該ヨークの強度も必要限度に確保されることができるにも拘わらず、プランジャを可及的に小型化することも可能となる。

請求項２及び３記載の発明は、ヨークに設けた取付孔と端部との間の距離を永久磁石を装着したヨークの吸着力が確保され、且つ、該吸着力が減衰する以前の限界寸法まで短縮されて成るから上記請求項１記載の発明の効果に加え、プランジャの小型化を一層助成し、軽量化に寄与すると共にヨークの吸着力が維持され、該プランジャの品質性能も向上すると云う利点を有する。

請求項４記載の発明は、上記ヨークの基部は該基部に開穿されている取付孔と端部との間に形成される従来例のような薄肉部を設けることなく、均等の厚さを有して構成されているので、請求項１又は２記載のプランジャの効果に加え、該ヨークに必要な強度は充分に確保され、該基部の耐久性も向上し、プランジャの品質性能を一層助成することができる。

本発明は、プランジャの小型化を図り、且つ、ヨークの所要強度を確保して高品質のプランジャを得ると云う目的をプランジャのヨーク基部において、該ヨーク基部に開穿されている取付孔と端部との間の距離を、ヨーク特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成したことにより実現した。

以下、本発明の一実施例を図１乃至図８に従って詳述する。図１乃至図７において、プランジャ１０は自己保持型の電磁石装置であり、ヨーク１１と外周にコイル１２，１２が巻回されているコイルボビン体１３と、永久磁石１４と、可動片１５等で構成されている。

ヨーク１１は、鉄等の磁性材料で作られ、一対の第１脚部１１Ａ，１１Ｂと、この一対の第１脚部１１Ａ，１１Ｂの基端側を連結している基部１１Ｃとを一体に有して、概略凵の字状に形成されている。又、基部１１Ｃの隣で且つ、第１脚部１１Ａ，１１Ｂとの隙間によって作られているスリット１６内には、細長く形成された永久磁石１４が装着されている。このため、この永久磁石１４によりヨーク１１が常時磁化され、一対の第１脚部１１Ａ，１１Ｂの先端にＮ，Ｓ極が生じた状態になっている。更に、各第１脚部１１Ａ，１１Ｂには、スリット１６の前側終端部分に位置決め部１７を形成している段部を設け、該位置決め部１７よりも先端側の内面に係止部１８としての段部を設けている。又、基部１１Ｃには、該ヨーク１１を機器等にネジ等により取り付け固定するための取付孔１９が形成されている。

コイルボビン体１３は、夫々筒状に形成された一対のコイルボビン１３Ａ，１３Ｂを設けて、弾性力を有する例えば液晶ポリマー等の樹脂材で一体に成形され、全体として弾力性を有するように形成されている。各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂは左右対称な同一形状を成している。その各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂは、コイル１２が巻回される本体部１３ａと該本体部１３ａの両端に夫々設けられた鍔部１３ｂ，１３ｃとを有し、中央にはヨーク１１の第１脚部１１Ａ，１１Ｂが嵌合挿入されるボビン孔２０が前後に貫通して設けられている。又、一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂ側には肉厚部分１３ｄが設けられている。この肉厚部分１３ｄには本体部１３ａの外周に巻回されたコイル１２の端部の処理及び接続用の配線の半田付け用として用いられる一対の端子ピン２２が、側方に夫々突き出すように植設されている。

尚、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂの一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂは互いに離れているが、他端側の鍔部１３ｃ，１３ｃとの間は互いに繋がり、この繋がりによって各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂが一体化された状態になっている。又、その繋がり合っている鍔部１３ｃ，１３ｃとの間は肉薄状の部分２１が形成されている。その肉薄状の部分２１はヒンシとして使用することができ、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂが互いに屈曲し、揺動するのを可能にしている。従って、この屈曲は、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂの本体部１３ａにコイル１２を巻回するとき、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂをコイル１２の巻易い姿勢に揺動させて変更することができる。

更に、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０は、ヨーク１１の第１脚部１１Ａ，１１Ｂの断面形状と同じ四角形状をした角穴として作られており、このボビン孔２０内に第１脚部１１Ａ，１１Ｂが圧入できる構造になっている。又、ボビン孔２０の内面（実際には一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂと対応している内面）で、且つ、第１脚部１１Ａ，１１Ｂの位置決め部１７を設けている側面と対応している内面には、突起１３ｅが該コイルボビン１３Ａ，１３Ｂと一体で、且つ、該ボビン孔２０の中心に向かって突出した状態にして形成されている。

可動片１５は鉄等の磁性材料で作られ、一対の第２脚部１５Ａ，１５Ｂと、この一対の第２脚部１５Ａ，１５Ｂの基端側を連結している連結部１５Ｃとを一体に有して概略コの字状に形成されている。その第２の脚部１５Ａ，１５Ｂの断面形状は、コイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０の断面形状と略同じ四角形状で、且つ、ボビン孔２０内で摺動できる大きさになっている。又、連結部１５Ｃには図示しないレバーのピンが挿入される取付用穴２３が形成されている。

次に、このように構成されたプランジャ１０の組立手順の一例を説明する。先ず、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂの本体部１３ａ，１３ａの外周部分に夫々コイル１２を巻回し、且つ、端部を夫々端子ピン２２に接続処理したボビン体１３と、スリット１６に永久磁石１４を挟持させたヨーク１１とを用意する。続いて、該ヨーク１１の第１脚部１１Ａ，１１Ｂを、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０に夫々一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂ側から挿入させる。又、その挿入時には、ボビン孔２０内に突出している突起１３ｅが第１脚部１１Ａ，１１Ｂの先端に当接するが、更に強く押し込むと、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂは第１脚部１１Ａ，１１Ｂに押されて外側に弾性変形し、この変形でボビン孔２０が拡がり、第１脚部１１Ａ，１１Ｂをボビン孔２０内に挿入することができる。

更に挿入が続くと、係止部１８が突起１３ｅに当接し、これもボビン孔２０を拡げながら挿入することができる。コイルボビン１３Ａ，１３Ｂの一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂに位置決め部１７が当接される直前まで第１脚部１１Ａ，１１Ｂが挿入されると、突起１３ｅが係止部１８上から外れた第１脚部１１Ａ，１１Ｂ上に落ち込んで、該第１脚部１１Ａ，１１Ｂ上に当接される。又、この状態になると、突起１３ｅを挟んだ両側に夫々係止部１８と位置決め部１７が配置された状態になり、ヨーク１１側の位置決め部１７とコイルボビン１３Ａ，１３Ｂの一端との当接、及びヨーク１１側の係止部１８とコイルボビン１３Ａ，１３Ｂ側の突起１３ｅとの当接による抜け止め係合により、ヨーク１１がコイルボビン１３Ａ，１３Ｂに対して前後方向に移動するのが規制され、この規制でヨーク１１がコイルボビン１３Ａ，１３Ｂに固定取り付けされる。この固定取付状態では図１及び図２に示しているように、第１脚部１１Ａ，１１Ｂがボビン孔２０内の中間位置まで突出している。

続いて、可動片１５の第２脚部１５Ａ，１５Ｂを他端側の鍔部１３ｃ，１３ｃ側から夫々コイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０に挿入させる。そして、各第２脚部１５Ａ，１５Ｂがヨーク１１の第１の脚部１１Ａ，１１Ｂの先端に当接すると、可動片１５がヨーク１１の一対の第１脚部１１Ａ，１１Ｂの先端に生じているＮ，Ｓ極に吸着保持され、組み立てが完了する。図１乃至図４はこの組み立て後の状態を示す。

このように構成されたプランジャ１０は、コイル１２，１２に通電されていない時、永久磁石１４による吸着力Ｆ２で、ヨーク１１がバネ力Ｆ１に抗して可動片１５を吸着している。又、永久磁石１４の磁束と逆方向に磁界が発生するようにコイル１２，１２に電流を流すと、可動片１５がバネ力Ｆ１によってヨーク１１から分離され、この分離される時の可動片１５の動きで必要な動作を生じさせる。

従って、このように構成されたプランジャ１０では、ヨーク１１の第１脚部１１Ａ，１１Ｂの位置決め部１７がコイルボビン１３Ａ，１３Ｂの一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂと当接する所定の位置まで、ヨーク１１をコイルボビン１３Ａ，１３Ｂの一端側から該ボビン孔２０内に挿入させると、該ボビン孔２０内で第１脚部１１Ａ，１１Ｂの係止部１８がコイルボビン１３Ａ，１３Ｂの突起１３ｅと係合され、ヨーク１１のコイルボビン１３Ａ，１３Ｂに対する前後方向の移動が規制される。但し、ヨーク１１のコイルボビン１３Ａ，１３Ｂに対する固定手段は之に限定されない。

而して、前記ヨーク１１は図１に示すように、基部１１Ｃに設けられている前記取付孔１９，１９から端部Ｅに至る距離ａを、従来の薄肉部を恰も端部Ｅの位置からカットした状態に短縮して形成されており、且つ、該基部１１Ｃは所定の均等厚さに形成され、そして、該距離ａは該基部１１Ｃの強度を所要値に確保でき、而も、ヨーク特性も同時に維持できる長さである。即ち、この実施例においては前記距離ａは０．６ｍｍに設定されているが、図８に示すように、この寸法ａはヨーク１１が帯磁するための前記永久磁石１４が減衰される以前の限界寸法として計測されている。従って、該距離ａは永久磁石１４及びコイル１２の巻数に基因して変更されることは当然である。

斯くして、本発明はヨーク１１をその特性及び強度を充分に確保し乍ら可及的に短縮しているので、プランジャ１０の小型化が促進され、更に、従来例のように薄肉部を形成する必要がなく、単にカットするのみで形成できるので前記距離ａの寸法変更も容易であり、プランジャとしての品質性能も向上すると共にコスト面でも極めて有利となる。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の一実施の形態を示し、プランジャの一部切欠側面図。 本発明に係るプランジャの平面図。 本発明に係るプランジャの左側面図。 本発明に係るプランジャの右側面図。 本発明に係るプランジャの要部分解図。 本発明に係るプランジャの要部拡大断面図。 本発明に係るプランジャに於けるヨークの斜視図。 ヨークの吸着力と前後巾を測定したグラフ図。 （ａ）は従来のプランジャを示し、該プランジャの一部切欠側面図。 （ｂ）は従来のプランジャの斜面図。

符号の説明

１０ プランジャ
１１ ヨーク
１１Ａ 脚部
１１Ｂ 脚部
１１Ｃ 基部
１２ コイル
１３Ａ コイルボビン
１３Ｂ コイルボビン
１４ 永久磁石
１５ 可動片
１５Ａ，１５Ｂ 脚部
２０ ボビン孔

Claims (4)

1. コイルが巻装され、両端開放のボビン孔を有するコイルボビンの一対を対峙して配設し、更に、前記双方のボビン孔の一端から凵字形に形成されたヨークの双方の脚部を夫々挿着して該ヨークをボビンに固定すると共に、該ヨークの前記脚部間に形成される永久磁石装着部に永久磁石を装着し、一方、コ字形に形成された可動片の双方の脚部を前記ボビン孔の反対側から摺動自在に挿入して前記永久磁石の磁束にて該可動片を吸着し、且つ、前記コイルに通電することにより、該コイルに発生する磁束が前記永久磁石の磁束を相殺して該可動片が該ヨークを離間できるように構成されたプランジャにおいて、前記ヨークはその基部に開穿されている取付孔と端部との間の距離を、ヨーク特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成したことを特徴とする小型プランジャ。
2. 上記ヨークは、上記取付孔と端部との間の距離を上記永久磁石を装着したヨークの吸着力が確保され、且つ、該吸着力が減衰する以前の限界寸法まで短縮されたことを特徴とする請求項１記載の小型プランジャ。
3. 上記ヨークの取付孔と端部との間の距離を、０．５〜０．６ｍｍとしたことを特徴とする請求項２記載の小型プランジャ。
4. 上記ヨークの基部は上記取付孔と端部との間に形成される薄肉部を設けることなく均等の厚さを有して該基部の強度が確保されるように形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の小型プランジャ。
   

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