JP2013222806A - フラッパ型ソレノイド - Google Patents

Abstract

【課題】 ソレノイドを構成する部品中、少なくともフラッパとボビンをプラスチック材料によって形成し、これら部材同士を、プラスチック又は金属製のスプリング部材によって連結させることによって、生産性の大幅な向上と、コストダウンが図れるフラッパ型ソレノイドを提供する。
【解決手段】 ヨーク２内に配置される電磁コイル４を有するボビン３と、前記ボビン３内に配置される磁性芯５と、基端部に係着されるスプリング部材７によって前記ヨーク２上に揺動自在に配置されるプラッパ６を主構成要素とする型ソレノイドであって、少なくとも、前記ボビン３と前記ボビン３上に揺動自在に設けられるフラッパ６とを、プラスチック材料で構成し、前記ボビン３とフラッパ６とを、断面円弧状のスプリング部材７で一体的に連結してフラッパ型ソレノイド１とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば、コピー機、ファクシミリ、ハードディスクなどのＯＡ機器、その他各種の情報事務機器などに使用されるフラッパ型ソレノイドに関するものである。

例えば、複写機やプリンタなどの用紙の位置決めに際しては、フラッパ型ソレノイドが採用されている。
このフラッパ型ソレノイドは、ヨークに配置したボビンの中心部に設けた固定鉄芯と、前記ボビンの外側に捲回された電磁コイルとで電磁石を構成し、前記電磁コイルに通電することで磁界を発生させ、前記固定鉄芯の上部に揺動自在に配置された鉄製の可動板（フラッパ）を吸着して作動させるものである。

かかるフラッパ型ソレノイドは、例えば、特開平０６−１５１１６４号公報（特許文献１）や特開平０７−２９５３１８号公報（特許文献２）で開示されているように、前記可動板が作動する際に、ヨークと当接する度に騒音を発する。

この騒音の発生を抑えるため、前記特許文献１においては、コイルと固定鉄芯からなる励磁体を備えたヨークに支点軸を形成し、この支点軸に、一端が前記固定鉄芯を構成する鉄芯に吸引自在で、かつスプリングにより常に復帰付勢したフラッパの他端を揺動自在に嵌合支持させるとともに、前記フラッパの復帰によって、当該フラッパを度当りさせるゴムなどの緩衝部材を設ける形式のソレノイドにおいて、
前記の緩衝部材を、前記ヨークの支点軸とこの支点軸に嵌合されたフラッパの嵌合部との間の空隙に介在させたソレノイドが提案されている。

一方、前記特許文献２においては、電磁コイルと、この電磁コイルの中心に位置する磁性芯と、前記電磁コイルと前記磁性芯とから成る電磁石に磁界が発生した時に前記磁性芯に吸着される回動可能の磁性可動片と、前記電磁石の磁界が消去した時に前記磁性可動片を前記磁性芯より離間させる弾性部材と、前記磁性芯と前記磁性可動片との間に固設される消音材とから構成される電子写真画像形成装置用フラッパ型ソレノイドにおいて、
前記消音材が、少なくともシリコンエラストーマから成る発泡弾性材によって形成されることソレノイドが提案されている。

さらに、特開２０００−１２４０２８号公報（特許文献３）には、電磁コイルと、この電磁コイルの略中心に位置する磁性芯と、前記電磁コイルと前記磁性芯とから成る電磁石に磁界が発生したとき、前記磁性芯に吸着される回動可能なフラッパと、前記電磁石の磁界が消去したとき、前記フラッパを前記磁性芯より離間させる付勢部材とを有するフラッパ型電磁ソレノイドにおいて、
前記フラッパとこれを支える支持部との間に、相互の部品間のガタによる作動時の叩打音を吸収する吸音静音材を介在させたことを特徴とするフラッパ型電磁ソレノイドが提案されている。

より具体的には、エラストマやＰＡ（ナイロン１２）等の吸音効果の高い、軟性を有するプラスチックからなる、フラッパ先端部の引っ掛け爪部と、鉄芯との当接部の当接突起と、フラッパ支持部の支持嵌合部と及び引っ張りバネの振動を抑える振動抑制片からなる吸音静音材を、アウトサートインジェクション成形によりフラッパと一体的に形成したものである。

特開平０６−１５１１６４号公報（請求項１，図２） 特開平０７−２９５３１８号公報（特許請求の範囲，図６，図７） 特開２０００−１２４０２８号公報（特許請求の範囲，図８）

前記特許文献１に記載の発明は、ヨークの一方側の上端部に左右一対の支点軸を突出形成し、この支点軸にスプリングによって常時開方向に付勢されているフラッパを揺動自在に装着するに際し、前記各支点軸にゴム製の緩衝材を嵌合支持させることで、フラッパ復帰時の騒音を阻止したものである。

したがって、構成が簡易で既存のソレノイドにも簡単に利用できる点で、実用上の効果がきわめて高いものである。
しかしながら、前記フラッパは、その基端部がヨークの側面に一端が固定されたスプリング部材に係着される構成で、用途に応じてスプリングの種類を選択する必要がある。

さらに、ソレノイド自体が、フラッパ、ボビン、スプリング、消音用の緩衝材およびヨークなど独立した部品で構成されているので、部品管理が煩瑣であるとともに、組立には多くの工程を必要とするので、生産性が悪いという解決すべき課題が存在している。

さらにまた、前記フラッパは鉄製であるので、その先端部が表面処理や搬送に際して凸傷が付き易く、フラッパ型ソレノイドを必要とする機器（以下、相手方という。）のプラスチック製のカムに凸傷が引っ掛かり、削りが発生するなどの問題があった。

さらにまた、鉄製という特性に起因して、プラスチック製の相手方のカムに当たる時、金属音が発生する。
加えて、フラッパの先端爪部の摩擦が大きいため、相手方のプラスチック製のカムの変形によって寿命が制限され、スプリング組立引っ掛け時に、スプリング自体が伸びてしまうという課題もあった。

前記特許文献２に記載のソレノイドは、磁性芯と前記磁性可動片との間に固設される消音材が、少なくともシリコンエラストーマから成る発泡弾性材からなるもので、消音手段に具体的な相違があるものの、基本的な構成が同一であるので、前記解決すべき課題は共通している。

前記特許文献３に記載のフラッパ型電磁ソレノイドは、フラッパと、当該フラッパを揺動自在に支持する支持部との間に、相互の部品間のガタによる作動時の叩打音を吸収する吸音静音材を介在させるもので、この吸音静音材は、フラッパ先端部の引っ掛け爪部と、鉄芯との当接部の当接突起と、フラッパ支持部の支持嵌合部と及び引っ張りバネの振動を抑える振動抑制片を一体的に有し、アウトサートインジェクション成形によりフラッパと一体的に形成されている。

したがって、機能的には優れたものと推測されるが、吸音静音材は、アウトサートインジェクション成形によりフラッパと一体的に形成することが不可欠で、必ずしも組立工程を著しく簡素化するものではない。

この発明はかかる現状に鑑み、鋭意検討の結果、ソレノイドを構成する部品中、フラッパとボビンをプラスチック材料によって形成し、これら部材同士を、プラスチックまたは金属製のスプリング部材によって連結させることによって、生産性の大幅な向上と、コストダウンが図れるフラッパ型ソレノイドを提供することを目的とするものである。

前記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
ヨーク内に配置される電磁コイルを有するボビンと、前記ボビン内に配置される磁性芯と、基端部に係着されるスプリング部材によって前記ヨーク上に揺動自在に配置されるプラッパを主構成要素とする型ソレノイドであって、
少なくとも、前記ボビンと前記ボビン上に揺動自在に設けられるフラッパとが、プラスチック材料で形成され、前記ボビンとフラッパが、断面円弧状のスプリング部材で一体的に連結されていること
を特徴とするフラッパ型ソレノイドである。

この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記ボビンとフラッパは、
プラスチック材料からなるスプリング部材によって、一体的に連結されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記ボビンとフラッパは、
金属材料からなるスプリング部材によって、一体的に連結されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
その基端部に付設される前記円弧状のスプリング部材とプラスチック材料で一体成形されたものであって、個別に成形されたプラスチック材料からなるボビンと、前記スプリング部材を介して一体的に連結されること
を特徴とするものである。

この発明の請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記スプリング部材は、
一方の開口縁部が前記フラッパに一体的に付設され、他方の開口縁部の表面に形成された係合用の突起を、前記ボビンの外周部に形成された連結孔に嵌合させることによって一体的に連結されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項６に記載の発明は、
請求項１に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
その先端部に金属製の係止片が装着されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項７に記載の発明は、
請求項１〜６のいずれかに記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
前記スプリング部材が位置する基端側の上面にも、プラスチック又は金属製の係止片が付設されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項８に記載の発明は、
請求項１〜７のいずれかに記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
前記ヨークの上面部と当接下面に消音部材が一体的に付設されたもので、前記消音部材の断面形状は、逆円弧状又は柱状もしくは中空柱であること
を特徴とするものである。

この発明の請求項９に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれかに記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記スプリング部材は、
その厚さや幅およびカット断面によって、所望の反発力を発揮されるよう設計されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項１０に記載の発明は、
請求項１〜９に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
板状体の長手方向に沿って長孔が形成され、この長孔に前記磁性芯の頂部が遊嵌状態で装着されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項１１に記載の発明は、
請求項１０に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記磁性芯は、
硫黄複合快削鋼鋼材からなるものであって、前記ボビンの内径とほぼ等しい外径を有する円柱状の芯材の頂部に縮径部を介して、円盤状の頭部を一体的に設けたもので、前記ボビン内に装着したとき、その底部がヨークの底面との間に所要の空隙が形成されること
を特徴とするものである。

この発明のフラッパ型ソレノイドは、少なくとも電磁コイルを捲回するボビンと、前記ボビン上に揺動自在に設けられるフラッパとを、プラスチック材料によって成形するとともに、前記ボビンとフラッパとを断面が円弧状のスプリング部材によって一体的に連結しているので、組立部品点数と組立工数を大幅に削減させることができる。

特に、この発明においては、フラッパがプラスチックで構成されているので、従前の磁性材からなるフラッパが必須とする表面処理を必要とせず、表面処理や搬送時に生じる凸傷が生じ難く、プラスチック製の相手カムとの係合が円滑で、相手カムに削りが生じないなどの優れた作用効果を奏する。

さらに、フラッパが相手カムに当たる時の金属音がなくなるとともに、先端部に形成される爪（係止片）の滑りが良好で、フラッパ自体の寿命を延ばすことができる。

さらにまた、前記プラスチック製のボビンとフラッパとを、プラスチック又は金属製のスプリング部材で一体的に連結させることによって、用途に応じた強度と反発力を有するものを選択することができ、かつボビンとフラッパの組み立てを一層簡略化させることができる。
同時に、前記スプリング部材そのものの厚さや幅、カット断面形状を適宜選択することによって、使用目的に最適な反発力を有するプラッパ型ソレノイドを得ることができる。

この発明にかかるフラッパ型ソレノイドの一例を示す一部切欠き側面図である。 この発明にかかるフラッパ型ソレノイドの他の例を示す側面図である。 図２に示すフラッパの平面図である。 図３の側面図である。 図２に示すボビンの断面図である。 図５におけるボビンの平面図である。 この発明におけるフラッパとボビンとの結合例を示す説明図である。 この発明におけるフラッパの他の例を示す側面図である。 この発明におけるフラッパのさらに他の例を示す側面図である。

以下、この発明のフラッパ型ソレノイドを、添付の図面に基づいて具体的に説明する。
なお、この発明は実施例にのみ限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において種々改良を加えることができる。

この発明のフラッパ型ソレノイド（以下、「ソレノイド」という。）１は、ヨーク２と、このヨーク２内の中心部に配置されるボビン３と、このボビン３に捲回される電磁コイル４と、この電磁コイル４の中心部に配置される磁性芯５と、前記ヨーク２の上面上に揺動自在に保持されるフラッパ６と、このフラッパ６と前記ボビン３とを一体化させ、かつフラッパ６を常時ヨーク２から離反させる方向に付勢するスプリング部材７を主たる構成部材とするものである。

図１に示す、この発明のソレノイド１は、前記構成部材中、少なくともボビン２とフラッパ６とを、プラスチック材料で構成することを最大の特長とするものである。

この図１で明らかなように、前記ソレノイド１は、電磁コイル４を捲回するボビン３の上部フランジ３１の一部に、断面が円弧状のスプリング部材７の下方の開口縁部を連結させるとともに、前記スプリング部材７の上方の開口縁部を、前記ヨーク２の上面部に突出形成された一対の軸杆２１に基端近傍が支承された、フラッパ６の基端部に連結させたものである。

すなわち、前記ソレノイド１は、ボビン３とフラッパ６および両者を連結するスプリング部材７をプラスチック材料で一体成形したものである。
なお、図中、６１はプラッパ６の先端側に突設される、他の機器のカム（図示せず）と係合する係止片、６２は前記ヨーク２の上面と当接するフラッパ６の下面に一体的に付設されたプラスチック製の円弧状の消音部材、２２はヨーク２を装着するための取付部材、４１はリード線である。

このソレノイド１は、フラッパ６をプラスチックで構成しているので、従来の固定タイプの磁性芯は利用できない。
そのため、この発明においては、上下方向に可動型の磁性芯５を、硫黄複合快削鋼鋼材で成形している。
具体的には、前記ボビン３の内径とほぼ等しい外径を有する、円柱状の芯材５１の頂部に縮径部５２を介して円盤状の頭部５３を一体的に設けたもので、前記ボビン３内に装着したとき、その底部がヨーク２の底面との間に所要の空隙が形成されるよう配置されるものである。

図２に示すソレノイド１１は、前記ボビン３とフラッパ６とを、同一もしくは異なるプラスチック材料で別個に構成したもので、前記フラッパ６の基端部には、あらかじめ円弧状のスプリング部材７の上方の開口縁部が一体的に付設されている。
すなわち、前記フラッパ６とスプリング部材７とを一体で成形したものである。
なお、前記ソレノイド１と同一部材は、同一符号を用いて説明する。

前記ソレノイド１１を構成するフラッパ６は、図３に示すように、基端部にスプリング部材７の一方の開口縁が一体的に付設されるとともに、基端側近傍の長手方向において相対する縁部に、それぞれヨーク２の上面に突出形成された一対の軸杆２１を係合させるための凹状の係合部６３，６３が形成されている。

さらに、このフラッパ６は、その中央部に長手方向に沿って所要の幅と長さを有するガイド溝６４が形成されている。
このガイド溝６４の基端側には、磁性芯５の頭部５３を下方から上方に貫通させるための透孔６５が連続して形成されている。

前記ガイド溝６４の基端側の相対する側縁部上には、前記磁性芯５の頭部５３をスポット的に支持する突起６６が付設され、磁性芯５のプラッパ６に対する負荷を軽減させている。

さらにまた、前記フラッパ６には、前記ヨーク２の上面部と当接する裏面に、断面円弧状の消音部材６２が一体的に成形されているもので、図示していないが、図１に示すフラッパ６も、図２と同一構成を有しているものである。
この消音部材６２は、事後的にフラッパ６に装着してもよく、消音に適した材料であれば特段の制限はない。

前記スプリング部材７の他方の開口縁には、図４で示すように、その裏面側に係合用の突起７１が下方に向けて突設されている。
この点が、図１のフラッパ６と異なる点である。

この突起７１を、図５，６に示す、前記ボビン３の上部の外周部に形成された透孔からなる連結部３２に嵌入させることによって、ボビン３とフラッパ６とを爾後的に一体化させるものである。

なお、図中、３３は磁性芯５を挿通させるための挿通孔、３４は前記連結部３１とは反対側の上下の外周部に形成した係合片であって、この係合片３３，３４を利用して、ボビン３をヨーク２に係合保持させるものである。

このソレノイド１１における磁性芯５も、図１の磁性芯５と同様の構成を有し、その頭部をフラッパ６に形成されたガイド溝６４に遊嵌させているので、電磁コイル４への通電によってボビン３内を上下方向に移動し、ヨーク２の軸杆２１を支点として、スプリング部材７の付勢力に抗してフラッパ６を下方に搖動させ、スプリング部材７の付勢力によって上方に持ち上げられる。

このプラッパ６とボビン３との一体化は、それぞれの用途に適したプラスチック素材で成形することができ、図１に示すオール一体型のソレノイド１に比して、より組立てが簡易化され、かつ成形性をよくすることができる。

前記フラッパ６の下面に付設される消音部材６２は、図１および図２においては、断面が円弧状のものを使用しているが、要は、ヨーク２とフラッパ６との間で生ずる異音を防止できるものであれば、素材や形態に特段の限定はなく、例えば、その形態は円柱状体や角柱状体、半球状体のものであってもよい。

前記スプリング部材７は、断面が円弧状であれば、プラスチックもしくは金属で成形されたものであってもよい。
図１および図２においては、プラスチックを用いてリングの一部が切除された円弧状としているが、その厚みや幅を適宜選択することによって、所望の反発力を有するものとすることができる。

さらに、図示しないが、スプリング部材７は、全体を断面が円状の可撓性を有する棒状体も使用することもできる。
帯状のスプリング部材においては、図示しないが、帯状部の一部に所要の幅と長さを有するスリットを形成することによっても、同様の作用効果を得ることができる。

さらに、前記スプリング部材７は、図１および図２においては、プラスチック素材を使用し、フラッパ６とスプリング部材７およびボビン３とを一体成形するか、あるいはフラッパ６とスプリング部材７をプラスチック材料で一体成形し、事後的にボビン３と一体結合させているが、図７に示すように、断面形状が円弧状の金属製もしくはプラスチック製で成形した単独のスプリング部材７Ａを使用することもできる。

すなわち、前記スプリング部材７Ａは、各開口縁部に、それぞれ係合片７ａ，７ａが一体的に突出形成されたものである。
したがって、前記係合片７ａの一方をフラッパ６Ａの基端部に形成した係合孔６ａに、他方の係合片７ａをボビン３Ａの上部に形成した係合孔３ａにそれぞれ嵌合させることによって、フラッパ６Ａとボビン３Ａとを一体化させることができる。

この結合手段は、フラッパ６とボビン３との組立て作業を容易にし、使用する用途に応じてプラスチック材と金属材を選択でき、その厚さや幅などを自由に選択できるので、所望の反発力を容易に得られる点で優れている。

前記フラッパ６の先端側に付設される相手方カム（図示せず）との係止片６１は、図１又は２に示すように、フラッパ６の先端部を上方に折り返して形成されるが、前記係止片６１の屈曲角度は、磁性芯側に対して８０〜９０°の範囲内であることが、相手方のカムとの係合度を向上させることができるので好ましい。

さらに、この係止片６１は、たとえば、複写機などの紙送り装置における回転軸などと係合するため、用途によってはプラスチックよりも金属製が好ましい場合もある。
そのため、図８に示すように、フラッパ６Ａの先端部に、個別に形成した金属製の係止片６１Ａを付設することによって、係止片６１Ａ自体の強度を向上させることができる。

さらに、この係止片６１は、例えば、白黒プリンタ用では１つで済むが、カラープリンタでは、黒、赤、青、黄色の四色をプリントするので、各色に最低１個の係止片を必要とするので、最低四つのソレノイドが必要となる。

この発明においてはかかる事情に鑑み、図９に示すように、プラスチック材料からなるフラッパ６Ａにおいて、先端部に付設される係止片６１Ａ以外に、基端部にも係止片６１Ａを一体的に付設し、各係止片６１Ａの一方を黒用に、他の係止片６１Ａを赤用に使用することによって、ソレノイドを２個使用するだけで、四色に対応可能としている。

この発明のプラッパ型ソレノイドは、主要部を構成するボビンとフラッパとをプラスチック材料で成形し、両者をスプリング部材によって一体化させることによって、ソレノイドの軽量化、生産性の向上が図れるので、より広い用途に使用できる可能性がある。

１，１１ プラッパ型ソレノイド
２ ヨーク
２１ ヨークの軸杆
３ ボビン
３１ ボビンの外周部
３２ 連結孔
４ 電磁コイル
５ 磁性芯
５３ ボビンの頭部
６ フラッパ
６１ 係止片
６２ 消音部材
６３ 軸杆との係合部
７ スプリング部材

この発明は、例えば、コピー機、ファクシミリ、ハードディスクなどのＯＡ機器、その他各種の情報事務機器などに使用されるフラッパ型ソレノイドに関するものである。

例えば、複写機やプリンタなどの用紙の位置決めに際しては、フラッパ型ソレノイドが採用されている。
このフラッパ型ソレノイドは、ヨークに配置したボビンの中心部に設けた固定鉄芯と、前記ボビンの外側に捲回された電磁コイルとで電磁石を構成し、前記電磁コイルに通電することで磁界を発生させ、前記固定鉄芯の上部に揺動自在に配置された鉄製の可動板（フラッパ）を吸着して作動させるものである。

かかるフラッパ型ソレノイドは、例えば、特開平０６−１５１１６４号公報（特許文献１）や特開平０７−２９５３１８号公報（特許文献２）で開示されているように、前記可動板が作動する際に、ヨークと当接する度に騒音を発する。

この騒音の発生を抑えるため、前記特許文献１においては、コイルと固定鉄芯からなる励磁体を備えたヨークに支点軸を形成し、この支点軸に、一端が前記固定鉄芯を構成する鉄芯に吸引自在で、かつスプリングにより常に復帰付勢したフラッパの他端を揺動自在に嵌合支持させるとともに、前記フラッパの復帰によって、当該フラッパを度当りさせるゴムなどの緩衝部材を設ける形式のソレノイドにおいて、
前記の緩衝部材を、前記ヨークの支点軸とこの支点軸に嵌合されたフラッパの嵌合部との間の空隙に介在させたソレノイドが提案されている。

一方、前記特許文献２においては、電磁コイルと、この電磁コイルの中心に位置する磁性芯と、前記電磁コイルと前記磁性芯とから成る電磁石に磁界が発生した時に前記磁性芯に吸着される回動可能の磁性可動片と、前記電磁石の磁界が消去した時に前記磁性可動片を前記磁性芯より離間させる弾性部材と、前記磁性芯と前記磁性可動片との間に固設される消音材とから構成される電子写真画像形成装置用フラッパ型ソレノイドにおいて、
前記消音材が、少なくともシリコンエラストーマから成る発泡弾性材によって形成されることソレノイドが提案されている。

さらに、特開２０００−１２４０２８号公報（特許文献３）には、電磁コイルと、この電磁コイルの略中心に位置する磁性芯と、前記電磁コイルと前記磁性芯とから成る電磁石に磁界が発生したとき、前記磁性芯に吸着される回動可能なフラッパと、前記電磁石の磁界が消去したとき、前記フラッパを前記磁性芯より離間させる付勢部材とを有するフラッパ型電磁ソレノイドにおいて、
前記フラッパとこれを支える支持部との間に、相互の部品間のガタによる作動時の叩打音を吸収する吸音静音材を介在させたことを特徴とするフラッパ型電磁ソレノイドが提案されている。

より具体的には、エラストマやＰＡ（ナイロン１２）等の吸音効果の高い、軟性を有するプラスチックからなる、フラッパ先端部の引っ掛け爪部と、鉄芯との当接部の当接突起と、フラッパ支持部の支持嵌合部と及び引っ張りバネの振動を抑える振動抑制片からなる吸音静音材を、アウトサートインジェクション成形によりフラッパと一体的に形成したものである。

特開平０６−１５１１６４号公報（請求項１，図２） 特開平０７−２９５３１８号公報（特許請求の範囲，図６，図７） 特開２０００−１２４０２８号公報（特許請求の範囲，図８）

前記特許文献１に記載の発明は、ヨークの一方側の上端部に左右一対の支点軸を突出形成し、この支点軸にスプリングによって常時開方向に付勢されているフラッパを揺動自在に装着するに際し、前記各支点軸にゴム製の緩衝材を嵌合支持させることで、フラッパ復帰時の騒音を阻止したものである。

したがって、構成が簡易で既存のソレノイドにも簡単に利用できる点で、実用上の効果がきわめて高いものである。
しかしながら、前記フラッパは、その基端部がヨークの側面に一端が固定されたスプリング部材に係着される構成で、用途に応じてスプリングの種類を選択する必要がある。

さらに、ソレノイド自体が、フラッパ、ボビン、スプリング、消音用の緩衝材およびヨークなど独立した部品で構成されているので、部品管理が煩瑣であるとともに、組立には多くの工程を必要とするので、生産性が悪いという解決すべき課題が存在している。

さらにまた、前記フラッパは鉄製であるので、その先端部が表面処理や搬送に際して凸傷が付き易く、フラッパ型ソレノイドを必要とする機器（以下、相手方という。）のプラスチック製のカムに凸傷が引っ掛かり、削りが発生するなどの問題があった。

さらにまた、鉄製という特性に起因して、プラスチック製の相手方のカムに当たる時、金属音が発生する。
加えて、フラッパの先端爪部の摩擦が大きいため、相手方のプラスチック製のカムの変形によって寿命が制限され、スプリング組立引っ掛け時に、スプリング自体が伸びてしまうという課題もあった。

前記特許文献２に記載のソレノイドは、磁性芯と前記磁性可動片との間に固設される消音材が、少なくともシリコンエラストーマから成る発泡弾性材からなるもので、消音手段に具体的な相違があるものの、基本的な構成が同一であるので、前記解決すべき課題は共通している。

前記特許文献３に記載のフラッパ型電磁ソレノイドは、フラッパと、当該フラッパを揺動自在に支持する支持部との間に、相互の部品間のガタによる作動時の叩打音を吸収する吸音静音材を介在させるもので、この吸音静音材は、フラッパ先端部の引っ掛け爪部と、鉄芯との当接部の当接突起と、フラッパ支持部の支持嵌合部と及び引っ張りバネの振動を抑える振動抑制片を一体的に有し、アウトサートインジェクション成形によりフラッパと一体的に形成されている。

したがって、機能的には優れたものと推測されるが、吸音静音材は、アウトサートインジェクション成形によりフラッパと一体的に形成することが不可欠で、必ずしも組立工程を著しく簡素化するものではない。

この発明はかかる現状に鑑み、鋭意検討の結果、ソレノイドを構成する部品中、フラッパとボビンをプラスチック材料によって形成し、これら部材同士を、プラスチックまたは金属製のスプリング部材によって連結させることによって、生産性の大幅な向上と、コストダウンが図れるフラッパ型ソレノイドを提供することを目的とするものである。

前記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
ヨーク内に配置される電磁コイルを有するボビンと、前記ボビン内に配置される磁性芯と、基端部に係着されるスプリング部材によって前記ヨーク上に揺動自在に配置されるフラッパを主構成要素とするフラッパ型ソレノイドであって、
少なくとも、前記ボビンと前記ボビン上に揺動自在に設けられるフラッパとが、プラスチック材料で形成され、前記ボビンとフラッパが、断面円弧状のスプリング部材で一体的に連結されていること
を特徴とするフラッパ型ソレノイドである。

この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記ボビンとフラッパは、
プラスチック材料からなるスプリング部材によって、一体的に連結されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記ボビンとフラッパは、
金属材料からなるスプリング部材によって、一体的に連結されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
その基端部に付設される前記円弧状のスプリング部材とプラスチック材料で一体成形されたものであって、個別に成形されたプラスチック材料からなるボビンと、前記スプリング部材を介して一体的に連結されること
を特徴とするものである。

この発明の請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記スプリング部材は、
一方の開口縁部が前記フラッパに一体的に付設され、他方の開口縁部の表面に形成された係合用の突起を、前記ボビンの外周部に形成された連結孔に嵌合させることによって一体的に連結されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項６に記載の発明は、
請求項１に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
その先端部に金属製の係止片が装着されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項７に記載の発明は、
請求項１〜６のいずれかに記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
前記スプリング部材が位置する基端側の上面にも、プラスチック又は金属製の係止片が付設されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項８に記載の発明は、
請求項１〜７のいずれかに記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
前記ヨークの上面部と当接下面に消音部材が一体的に付設されたもので、前記消音部材の断面形状は、逆円弧状又は柱状もしくは中空柱であること
を特徴とするものである。

この発明の請求項９に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれかに記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記スプリング部材は、
その厚さや幅およびカット断面によって、所望の反発力を発揮されるよう設計されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項１０に記載の発明は、
請求項１〜９に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
板状体の長手方向に沿って長孔が形成され、この長孔に前記磁性芯の頂部が遊嵌状態で装着されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項１１に記載の発明は、
請求項１０に記載のフラッパ型ソレノイドにおいて、
前記磁性芯は、
鉄からなるものであって、前記ボビンの内径とほぼ等しい外径を有する円柱状の芯材の頂部に縮径部を介して、円盤状の頭部を一体的に設けたもので、前記ボビン内に装着したとき、その底部がヨークの底面との間に所要の空隙が形成されること
を特徴とするものである。

この発明のフラッパ型ソレノイドは、少なくとも電磁コイルを捲回するボビンと、前記ボビン上に揺動自在に設けられるフラッパとを、プラスチック材料によって成形するとともに、前記ボビンとフラッパとを断面が円弧状のスプリング部材によって一体的に連結しているので、組立部品点数と組立工数を大幅に削減させることができる。

特に、この発明においては、フラッパがプラスチックで構成されているので、従前の磁性材からなるフラッパが必須とする表面処理を必要とせず、表面処理や搬送時に生じる凸傷が生じ難く、プラスチック製の相手カムとの係合が円滑で、相手カムに削りが生じないなどの優れた作用効果を奏する。

さらに、フラッパが相手カムに当たる時の金属音がなくなるとともに、先端部に形成される爪（係止片）の滑りが良好で、フラッパ自体の寿命を延ばすことができる。

さらにまた、前記プラスチック製のボビンとフラッパとを、プラスチック又は金属製のスプリング部材で一体的に連結させることによって、用途に応じた強度と反発力を有するものを選択することができ、かつボビンとフラッパの組み立てを一層簡略化させることができる。
同時に、前記スプリング部材そのものの厚さや幅、カット断面形状を適宜選択することによって、使用目的に最適な反発力を有するフラッパ型ソレノイドを得ることができる。

この発明にかかるフラッパ型ソレノイドの一例を示す一部切欠き側面図である。 この発明にかかるフラッパ型ソレノイドの他の例を示す側面図である。 図２に示すフラッパの平面図である。 図３の側面図である。 図２に示すボビンの断面図である。 図５におけるボビンの平面図である。 この発明におけるフラッパとボビンとの結合例を示す説明図である。 この発明におけるフラッパの他の例を示す側面図である。 この発明におけるフラッパのさらに他の例を示す側面図である。

以下、この発明のフラッパ型ソレノイドを、添付の図面に基づいて具体的に説明する。
なお、この発明は実施例にのみ限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において種々改良を加えることができる。

この発明のフラッパ型ソレノイド（以下、「ソレノイド」という。）１は、ヨーク２と、このヨーク２内の中心部に配置されるボビン３と、このボビン３に捲回される電磁コイル４と、この電磁コイル４の中心部に配置される磁性芯５と、前記ヨーク２の上面上に揺動自在に保持されるフラッパ６と、このフラッパ６と前記ボビン３とを一体化させ、かつフラッパ６を常時ヨーク２から離反させる方向に付勢するスプリング部材７を主たる構成部材とするものである。

図１に示す、この発明のソレノイド１は、前記構成部材中、少なくともボビン２とフラッパ６とを、プラスチック材料で構成することを最大の特長とするものである。

この図１で明らかなように、前記ソレノイド１は、電磁コイル４を捲回するボビン３の上部フランジ３１の一部に、断面が円弧状のスプリング部材７の下方の開口縁部を連結させるとともに、前記スプリング部材７の上方の開口縁部を、前記ヨーク２の上面部に突出形成された一対の軸杆２１に基端近傍が支承された、フラッパ６の基端部に連結させたものである。

すなわち、前記ソレノイド１は、ボビン３とフラッパ６および両者を連結するスプリング部材７をプラスチック材料で一体成形したものである。
なお、図中、６１はフラッパ６の先端側に突設される、他の機器のカム（図示せず）と係合する係止片、６２は前記ヨーク２の上面と当接するフラッパ６の下面に一体的に付設されたプラスチック製の円弧状の消音部材、２２はヨーク２を装着するための取付部材、４１はリード線である。

このソレノイド１は、フラッパ６をプラスチックで構成しているので、従来の固定タイプの磁性芯は利用できない。
そのため、この発明においては、上下方向に可動型の磁性芯５を鉄で成形している。
具体的には、前記ボビン３の内径とほぼ等しい外径を有する、円柱状の芯材５１の頂部に縮径部５２を介して円盤状の頭部５３を一体的に設けたもので、前記ボビン３内に装着したとき、その底部がヨーク２の底面との間に所要の空隙が形成されるよう配置されるものである。

図２に示すソレノイド１１は、前記ボビン３とフラッパ６とを、同一もしくは異なるプラスチック材料で別個に構成したもので、前記フラッパ６の基端部には、あらかじめ円弧状のスプリング部材７の上方の開口縁部が一体的に付設されている。
すなわち、前記フラッパ６とスプリング部材７とを一体で成形したものである。
なお、前記ソレノイド１と同一部材は、同一符号を用いて説明する。

前記ソレノイド１１を構成するフラッパ６は、図３に示すように、基端部にスプリング部材７の一方の開口縁が一体的に付設されるとともに、基端側近傍の長手方向において相対する縁部に、それぞれヨーク２の上面に突出形成された一対の軸杆２１を係合させるための凹状の係合部６３，６３が形成されている。

さらに、このフラッパ６は、その中央部に長手方向に沿って所要の幅と長さを有するガイド溝６４が形成されている。
このガイド溝６４の基端側には、磁性芯５の頭部５３を下方から上方に貫通させるための透孔６５が連続して形成されている。

前記ガイド溝６４の基端側の相対する側縁部上には、前記磁性芯５の頭部５３をスポット的に支持する突起６６が付設され、磁性芯５のフラッパ６に対する負荷を軽減させている。

さらにまた、前記フラッパ６には、前記ヨーク２の上面部と当接する裏面に、断面円弧状の消音部材６２が一体的に成形されているもので、図示していないが、図１に示すフラッパ６も、図２と同一構成を有しているものである。
この消音部材６２は、事後的にフラッパ６に装着してもよく、消音に適した材料であれば特段の制限はない。

前記スプリング部材７の他方の開口縁には、図４で示すように、その裏面側に係合用の突起７１が下方に向けて突設されている。
この点が、図１のフラッパ６と異なる点である。

この突起７１を、図５，６に示す、前記ボビン３の上部の外周部に形成された透孔からなる連結部３２に嵌入させることによって、ボビン３とフラッパ６とを爾後的に一体化させるものである。

なお、図中、３３は磁性芯５を挿通させるための挿通孔、３４は前記連結部３１とは反対側の上下の外周部に形成した係合片であって、この係合片３３，３４を利用して、ボビン３をヨーク２に係合保持させるものである。

このソレノイド１１における磁性芯５も、図１の磁性芯５と同様の構成を有し、その頭部をフラッパ６に形成されたガイド溝６４に遊嵌させているので、電磁コイル４への通電によってボビン３内を上下方向に移動し、ヨーク２の軸杆２１を支点として、スプリング部材７の付勢力に抗してフラッパ６を下方に搖動させ、スプリング部材７の付勢力によって上方に持ち上げられる。

このフラッパ６とボビン３との一体化は、それぞれの用途に適したプラスチック素材で成形することができ、図１に示すオール一体型のソレノイド１に比して、より組立てが簡易化され、かつ成形性をよくすることができる。

前記フラッパ６の下面に付設される消音部材６２は、図１および図２においては、断面が円弧状のものを使用しているが、要は、ヨーク２とフラッパ６との間で生ずる異音を防止できるものであれば、素材や形態に特段の限定はなく、例えば、その形態は円柱状体や角柱状体、半球状体のものであってもよい。

前記スプリング部材７は、断面が円弧状であれば、プラスチックもしくは金属で成形されたものであってもよい。
図１および図２においては、プラスチックを用いてリングの一部が切除された円弧状としているが、その厚みや幅を適宜選択することによって、所望の反発力を有するものとすることができる。

さらに、図示しないが、スプリング部材７は、全体を断面が円状の可撓性を有する棒状体も使用することもできる。
帯状のスプリング部材においては、図示しないが、帯状部の一部に所要の幅と長さを有するスリットを形成することによっても、同様の作用効果を得ることができる。

さらに、前記スプリング部材７は、図１および図２においては、プラスチック素材を使用し、フラッパ６とスプリング部材７およびボビン３とを一体成形するか、あるいはフラッパ６とスプリング部材７をプラスチック材料で一体成形し、事後的にボビン３と一体結合させているが、図７に示すように、断面形状が円弧状の金属製もしくはプラスチック製で成形した単独のスプリング部材７Ａを使用することもできる。

すなわち、前記スプリング部材７Ａは、各開口縁部に、それぞれ係合片７ａ，７ａが一体的に突出形成されたものである。
したがって、前記係合片７ａの一方をフラッパ６Ａの基端部に形成した係合孔６ａに、他方の係合片７ａをボビン３Ａの上部に形成した係合孔３ａにそれぞれ嵌合させることによって、フラッパ６Ａとボビン３Ａとを一体化させることができる。

この結合手段は、フラッパ６とボビン３との組立て作業を容易にし、使用する用途に応じてプラスチック材と金属材を選択でき、その厚さや幅などを自由に選択できるので、所望の反発力を容易に得られる点で優れている。

前記フラッパ６の先端側に付設される相手方カム（図示せず）との係止片６１は、図１又は２に示すように、フラッパ６の先端部を上方に折り返して形成されるが、前記係止片６１の屈曲角度は、磁性芯側に対して８０〜９０°の範囲内であることが、相手方のカムとの係合度を向上させることができるので好ましい。

さらに、この係止片６１は、たとえば、複写機などの紙送り装置における回転軸などと係合するため、用途によってはプラスチックよりも金属製が好ましい場合もある。
そのため、図８に示すように、フラッパ６Ａの先端部に、個別に形成した金属製の係止片６１Ａを付設することによって、係止片６１Ａ自体の強度を向上させることができる。

さらに、この係止片６１は、例えば、白黒プリンタ用では１つで済むが、カラープリンタでは、黒、赤、青、黄色の四色をプリントするので、各色に最低１個の係止片を必要とするので、最低四つのソレノイドが必要となる。

この発明においてはかかる事情に鑑み、図９に示すように、プラスチック材料からなるフラッパ６Ａにおいて、先端部に付設される係止片６１Ａ以外に、基端部にも係止片６１Ａを一体的に付設し、各係止片６１Ａの一方を黒用に、他の係止片６１Ａを赤用に使用することによって、ソレノイドを２個使用するだけで、四色に対応可能としている。

この発明のフラッパ型ソレノイドは、主要部を構成するボビンとフラッパとをプラスチック材料で成形し、両者をスプリング部材によって一体化させることによって、ソレノイドの軽量化、生産性の向上が図れるので、より広い用途に使用できる可能性がある。

１，１１ フラッパ型ソレノイド
２ ヨーク
２１ ヨークの軸杆
３ ボビン
３１ ボビンの外周部
３２ 連結孔
４ 電磁コイル
５ 磁性芯
５３ ボビンの頭部
６ フラッパ
６１ 係止片
６２ 消音部材
６３ 軸杆との係合部
７ スプリング部材

Claims (11)

1. ヨーク内に配置される電磁コイルを有するボビンと、前記ボビン内に配置される磁性芯と、基端部に係着されるスプリング部材によって前記ヨーク上に揺動自在に配置されるプラッパを主構成要素とする型ソレノイドであって、
   少なくとも、前記ボビンと前記ボビン上に揺動自在に設けられるフラッパとが、プラスチック材料で形成され、前記ボビンとフラッパが、断面円弧状のスプリング部材で一体的に連結されていること
   を特徴とするフラッパ型ソレノイド。
2. 前記ボビンとフラッパは、
   プラスチック材料からなるスプリング部材によって、一体的に連結されていること
   を特徴とする請求項１に記載のフラッパ型ソレノイド。
3. 前記ボビンとフラッパは、
   金属材料からなるスプリング部材によって、一体的に連結されていること
   を特徴とする請求項１に記載のフラッパ型ソレノイド。
4. 前記フラッパは、
   その基端部に付設される前記円弧状のスプリング部材とプラスチック材料で一体成形されたものであって、個別に成形されたプラスチック材料からなるボビンと、前記スプリング部材を介して一体的に連結されること
   を特徴とする請求項１に記載のフラッパ型ソレノイド。
5. 前記スプリング部材は、
   一方の開口縁部が前記フラッパに一体的に付設され、他方の開口縁部の表面に形成された係合用の突起を、前記ボビンの外周部に形成された連結孔に嵌合させることによって一体的に連結されていること
   を特徴とする請求項４に記載のフラッパ型ソレノイド。
6. 前記フラッパは、
   その先端部に金属製の係止片が装着されていること
   を特徴とする請求項１に記載のフラッパ型ソレノイド。
7. 前記フラッパは、
   前記スプリング部材が位置する基端側の上面にも、プラスチック又は金属製の係止片が付設されていること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のフラッパ型ソレノイド。
8. 前記フラッパは、
   前記ヨークの上面部と当接下面に消音部材が一体的に付設されたもので、前記消音部材の断面形状は、逆円弧状又は柱状もしくは中空柱であること
   を特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフラッパ型ソレノイド。
9. 前記スプリング部材は、
   その厚さや幅およびカット断面によって、所望の反発力を発揮されるよう設計されていること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフラッパ型ソレノイド。
10. この発明の請求項１０に記載の発明は、
    前記フラッパは、
    板状体の長手方向に沿って長孔が形成され、この長孔に前記磁性芯の頂部が遊嵌状態で装着されていること
    を特徴とする請求項１〜９に記載のフラッパ型ソレノイド。
11. 前記磁性芯は、
    硫黄複合快削鋼鋼材からなるものであって、前記ボビンの内径とほぼ等しい外径を有する円柱状の芯材の頂部に縮径部を介して、円盤状の頭部を一体的に設けたもので、前記ボビン内に装着したとき、その底部がヨークの底面との間に所要の空隙が形成されること
    を特徴とする請求項１０に記載のフラッパ型ソレノイド。
    

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