JP2019121725A - 電磁ソレノイド、電磁ソレノイド用緩衝材およびゴム材料の成型方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特開2012−92923号公報には、可動鉄心の端部にフッ素ゴムなどのゴム材料からなる衝撃吸収部を設けることが提案されている。
特開2015−121283号公報は、電磁ソレノイドが用いられた電磁弁の一形態が例示されている。
この場合、電磁ソレノイド10の動作電圧が低く抑えられ、かつ、衝突音が小さく抑えられうる。
ゴムシートの平均で磁性フィラーの質量割合は、例えば、60%以上90%以下であるとよい。
また、ゴムシートの平均の炭素の重量割合をWaとし、第1面に取り付けられた側とは反対側の面の炭素の重量割合をWbとした場合に、WaとWbとに基づいて、(Wb−Wa)/Waで求められる値は、例えば、50%以上であるとよい。
電磁弁は、かかる電磁ソレノイドを備えているとよい。
また、ゴムシートの平均で磁性フィラーの質量割合は、例えば、60%以上90%以下であるとよい。
また、ゴムシートの平均の炭素の重量割合をWaとし、ゴムシートのうち炭素の割合が多い面の炭素の重量割合をWbとした場合に、WaとWbとに基づいて、(Wb−Wa)/Waで求められる値は、例えば、50%以上であるとよい。
鋳型は、平板状の成形空間を有していてもよい。この場合、第3工程では、平板状の成形空間に対して平行な回転軸周りに、鋳型を回転させるとよい。
電磁ソレノイド10は、図1に示されているように、ソレノイド11と、固定素子12と、可動素子13と、筐体14と、バネ15と、電磁ソレノイド用緩衝材16とを備えている。
収容ケース14aは、ソレノイド11および固定素子12を収容するための収容空間を有している。図1に示された形態では、収容ケース14aは、有底のケースであり、収容部14a1と、底壁14a2とを有している。収容部14a1は、ソレノイド11が構成されたコイルボビン11aが収容可能な円筒形状を有している。底壁14a2には、固定素子12の突起12aが装着されうる取付孔14a3が形成されている。この実施形態では、取付孔14a3は、底壁14a2の径方向の中心部に形成されている。収容部14a1の軸方向の他端は開口している。蓋14bは、当該開口に装着されている。蓋14bの径方向の中心部には、可動素子13が挿通されうる貫通孔14b1が形成されている。
また、図示は省略するが、電磁ソレノイド10に通電されたときは、揺動部材53がプランジャー55によって押し出される。このとき、弁体58によって第2流出ポート52cが塞がれる。他方、第1流出ポート52bは開かれる。このため、流入ポート52aと第1流出ポート52bとが連通される。
図1に示された形態では、可動素子13に対向した固定素子12の第1面12bに電磁ソレノイド用緩衝材16が取り付けられている。図3に示された形態では、これに代えて、固定素子12に対向した可動素子13の端面13a(適宜に「第2面」と称される。)に磁性フィラーを含むゴムシートが電磁ソレノイド用緩衝材16として取り付けられている。電磁ソレノイド用緩衝材16としてのゴムシートに含まれる磁性フィラーは、ゴムシートの厚さ方向の中心よりもゴムシートが第2面13aに取り付けられた側に多くなるように分散している。このように、電磁ソレノイド用緩衝材16は、固定素子12に対向した可動素子13の端面13aに取り付けられていてもよい。
ここで、
第1工程は、液状ゴムと、磁性フィラーとの混合物を用意する工程である。
第2工程は、第1工程で用意された混合物を、鋳型に入れる工程である。
第3工程は、鋳型を回転させて、遠心力を付与しつつ液状ゴムを硬化させる工程である。
この成型方法によれば、鋳型の回転に伴う遠心力の作用によって、磁性フィラーが偏在したゴム製品が成形されうる。
ここで、
第1工程は、液状ゴムと、磁性フィラーとの混合物を用意する工程である。
第2工程は、混合物を、平板状の成形空間を有する鋳型に入れる工程である。
第3工程は、鋳型の成形空間の厚さ方向の片側から磁石を当てつつ液状ゴムを硬化させる工程である。
好ましくは、液状ゴム中に磁性フィラーを均一に分散させたのち、架橋剤を配合し、素早く均一に混ぜ合わせた後に磁場をかけることが望ましい。ここで配合される架橋剤(硬化剤とも称される)の配合量は、混ぜ合わせる際の温度や液状ゴムの粘度などは、適宜に調整されうる。
第1工程は、液状ゴムと、磁性フィラーとの混合物を用意する工程である。
第2工程は、混合物を、平板状の成形空間を有する鋳型に入れる工程である。
第3工程は、鋳型の平板状の成形空間を水平に配置し、鋳型の成形空間の厚さ方向の下方に磁性フィラーが多く分散するまで放置しつつ、液状ゴムを硬化させる工程である。
液状ゴム:信越化学工業株式会社製 RTVシリコーンゴム(KE−17、縮合型)
硬化剤 :信越化学工業株式会社製 CAT−RM
磁性フィラー(A):パウダーテック株式会社製 鉄粉(RDL−500)(見かけ密度2.74g/cm3、平均粒子径(D50):25μm)
磁性フィラー(B):日本アトマイズ加工株式会社製 SFR−FeSiCr(90.5−5.5−4)(平均粒子径(D50):15μm)
ゴムシート表面組成および磁性フィラー組成は、走査電子顕微鏡(株式会社日立ハイテクノロジーズ製、S−3400N)によって、EDX(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)分析が行われた。上記分析は、電磁ソレノイド用緩衝材としてのゴムシート両面に対して実施された。
表1および表2において「シート組成(wt%)」の項目では、各サンプルのゴムシートの組成が評価されている。
「平均組成」の欄は、ゴムシートの平均の組成である。原材料の重量割合から得られる。「衝突面側」の欄は、電磁ソレノイドにおいて貼り付けられるのとは反対側の面である。ここでは、電磁ソレノイド用緩衝材16は可動素子13に貼り付けられるので、固定素子12に対向する側の面の意味する(図3参照)。「非衝突側」の欄は、電磁ソレノイドにおいて貼り付けられる側の面である。ここでは、電磁ソレノイド用緩衝材16は可動素子13に貼り付けられるので、可動素子13に貼り付けられる側の面の意味する(図3参照)。
さらに、電磁ソレノイド用緩衝材16としてのゴムシートは、ゴムシートの厚さ方向の中心よりも片側に多くなるように磁性フィラーが分散していることが好ましい。
そして、かかる電磁ソレノイド用緩衝材16は、厚さ方向の中心よりも固定素子12または可動素子13に取り付けられた側において、磁性フィラー16aが多く分散しているように、固定素子12または可動素子13に取り付けられているとよい。
上述のように、かかる電磁ソレノイド用緩衝材16が取り付けられていることによって、電磁ソレノイド10の動作電圧が低く抑えられ、かつ、衝突音が小さく抑えられる。
11 ソレノイド
11a コイルボビン
11a1 胴部
11a2,11a3 フランジ
11b 電線
12 固定素子
12a 突起
12b 第1面(可動素子13に対向する固定素子12の端面)
12c バネ座
13 可動素子
13a 第2面(固定素子12に対向する可動素子13の端面)
14 筐体
14a 収容ケース
14a1 収容部
14a2 底壁
14a3 取付孔
14b 蓋
14b1 貫通孔
15 バネ
16 電磁ソレノイド用緩衝材
16a 磁性フィラー
16b ゴムシート
50 電磁弁
51 サブブロック
51a 組付部
51a1 貫通孔
51b 駆動機構
51c 収容空間
52 流路ブロック
52a 流入ポート
52b 第1流出ポート
52c 第2流出ポート
53 揺動部材
53a 揺動軸
55 プランジャー
56 コイルバネ
57 バネ座
58 弁体
200 鋳型
201 主型
201a 成形部
201a1 成形空間
201b 回転軸
202 入れ子
202a ねじ穴
203 型蓋
203a ねじ軸
204,205 シール材
206 ビス
300 鋳型
301 主型
301a 成形空間
302 蓋型
320 治具
321 回転軸
322 アーム
Claims (13)
- ソレノイドと、
前記ソレノイドの内部空間に前記ソレノイドに対して固定的に配置された固定素子と、
前記ソレノイドの中心軸の方向において、前記固定素子に対向するように配置された可動素子と
を備え、
前記可動素子に対向した固定素子の第1面、または、前記固定素子に対向した可動素子の第2面に磁性フィラーを含むゴムシートが取り付けられており、
前記ゴムシート中に含まれる磁性フィラーは、前記ゴムシートの厚さ方向の中心よりも前記第1面または前記第2面に取り付けられた側に多くなるように分散している、
電磁ソレノイド。 - 前記ゴムシートは、前記第1面または前記第2面を全て覆っている、請求項1に記載された電磁ソレノイド。
- 前記ゴムシートの平均で前記磁性フィラーの質量割合が、60%以上90%以下である、請求項1に記載された電磁ソレノイド。
- 前記ゴムシートの平均の炭素の重量割合をWaとし、
前記第1面に取り付けられた側とは反対側の面の炭素の重量割合をWbとし、
前記Waと前記Wbとに基づいて、(Wb−Wa)/Waで求められる値が、50%以上である、
請求項1から3までの何れか一項に記載された電磁ソレノイド。 - 請求項1に記載された電磁ソレノイドを備えた、電磁弁。
- 磁性フィラーを含むゴムシートからなり、
前記磁性フィラーは、前記ゴムシートの厚さ方向の中心よりも片側に多くなるように分散している、電磁ソレノイド用緩衝材。 - 前記ゴムシートの平均で前記磁性フィラーの質量割合が、60%以上90%以下である、請求項6に記載された電磁ソレノイド用緩衝材。
- 前記ゴムシートの平均の炭素の重量割合をWaとし、
前記ゴムシートのうち炭素の割合が多い面の炭素の重量割合をWbとし、
前記Waと前記Wbとに基づいて、(Wb−Wa)/Waで求められる値が、50%以上である、
請求項6または7に記載された電磁ソレノイド用緩衝材。 - 液状ゴムと、磁性フィラーとの混合物を用意する第1工程と、
前記混合物を、鋳型に入れる第2工程と、
前記鋳型を回転させて、遠心力を付与しつつ前記液状ゴムを硬化させる第3工程と
を含む、ゴム材料の成形方法。 - 前記鋳型は、円筒状の成形空間を有し、
前記第3工程では、前記円筒状の成形空間の中心軸周りに、前記鋳型を回転させる、請求項9に記載されたゴム材料の成型方法。 - 前記鋳型は、平板状の成形空間を有し、
前記第3工程では、前記平板状の成形空間に対して平行な回転軸周りに、前記鋳型を回転させる、請求項9に記載されたゴム材料の成形方法。 - 液状ゴムと、磁性フィラーとの混合物を用意する第1工程と、
前記混合物を、平板状の成形空間を有する鋳型に入れる第2工程と、
前記鋳型の成形空間の厚さ方向の片側から磁石を当てつつ前記液状ゴムを硬化させる第3工程と
を含む、ゴム材料の成形方法。 - 前記液状ゴムは、シリコーン系液状ゴム、ウレタン系液状ゴム、ジエン系液状ゴム、オレフィン系液状ゴムおよびフッ素系液状ゴムからなる群のうち少なくとも一種の液状ゴムである、請求項9から12までの何れか一項に記載されたゴム材料の成型方法。
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