JP3263092B2 - ソレノイドの可動鉄心及びその表面処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パチンコ等に用いられ
るソレノイドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は従来の可動鉄心１′を示し、こ
の可動鉄心１′の従来の表面処理は以下のように行って
いた。すなわち、まず、切削加工した可動鉄心１′の表
面に防錆のために銅下ニッケルメッキを行い、その後、
フッ素樹脂や２硫化モリブデン等の摺動性の良い材料を
コーテイングする方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合、コーテイン
グであるため、図１３に示すように、可動鉄心１′のガ
イドを行うガイド材２内に摺動する場合、局部的なガイ
ド材２との接触がある部分などは（図１３のＸ，Ｙ部
分）、早期に剥がれが生じ、一旦剥がれると、下地の粗
れた面が露出し、可動鉄心１′とガイド材２との摩擦力
と磨耗が急激に増加するという問題があった。また、コ
イルの励磁により可動鉄心１′を吸引する固定鉄心（図
示せず）が金属製であるため、何れも金属製である可動
鉄心１′と固定鉄心の衝突面が変形してしまうという問
題があった。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みて提供したもの
であって、請求項１の発明は、可動鉄心と固定鉄心の衝
突面の変形を防止して長寿命としたソレノイドを提供す
ることを目的とし、請求項２の発明は、チッ化処理をし
て表面硬度を上げた後、ラップ処理をして表面粗さを上
げて、ガイド材との摩擦を抑え、ソレノイドを長寿命と
し得る表面処理方法を提供することを目的としたもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、コイルの励磁
により吸引駆動され、ガイド材内に移動自在に配置され
た可動鉄心と、この可動鉄心を吸引する固定鉄心とから
なるソレノイドの可動鉄心において、可動鉄心のガイド
材内周面と摺接する部位の先端部周縁にテーパを形成
し、固定鉄心と衝突する可動鉄心の先端面に弾性体のス
ペーサを設けてなり、スペーサが可動鉄心の先端部に形
成された凹部内に嵌め込まれる嵌合部と、可動鉄心の先
端面に位置する平坦部と、嵌合部の周囲に形成されて凹
部の内面に圧接するリブとを有するものである。請求項
２では、コイルの励磁により吸引駆動され、ガイド材内
に移動自在に配置された可動鉄心と、この可動鉄心を吸
引する固定鉄心とからなるソレノイドの可動鉄心の表面
処理方法において、切削加工が終わった可動鉄心の表面
にチッ化処理を行い、スケール落としのためバレル処理
を行った後に、ラップ処理を行うようにしている。

【０００６】

【作 用】而して、可動鉄心のガイド材内周面と摺接す
る部位の先端部の周縁のエッジをなくしてテーパとする
ことで、ガイド材の磨耗を磨耗を減少させるとともに、
可動鉄心の先端部に形成された凹部内に嵌め込まれる嵌
合部と、可動鉄心の先端面に位置する平坦部と、嵌合部
の周囲に形成されて凹部の内面に圧接するリブとを有す
る弾性体のスペーサを固定鉄心と衝突する可動鉄心の先
端面に設けることで、可動鉄心と固定鉄心の衝突面の変
形を防止し、さらに組み立てにおいても、可動鉄心の凹
部に嵌合部を嵌め込むだけで良く、組立作業を容易とし
ている。請求項２では、切削加工が終わった可動鉄心の
表面にチッ化処理を行い、スケール落としのためバレル
処理を行った後に、ラップ処理を行うことにより、可動
鉄心の表面やガイド材の磨耗を減少させている。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１はソレノイドの断面図を示し、断面コ字型の
ヨーク３内にはコイル４を外周に巻装したコイルボビン
５が配置されている。また、コイルボビン１の端部には
永久磁石６が配置してある。

【０００８】コイルボビン５内に配置される固定鉄心７
の一端がヨーク３に固着され、他端面には可動鉄心１の
先端の突部８が吸引してはまり込む凹部９が形成してあ
る。可動鉄心１はコイルボビン３内に横方向移動自在に
配置されていて、この実施例ではコイルボビン３がガイ
ド材を兼ねている。今、コイル４が励磁されると、可動
鉄心１は固定鉄心７に吸引され、先端の突部８が固定鉄
心７の凹部９に衝突して嵌まり込む。そして、コイル４
への通電を遮断しても、永久磁石６の磁束により可動鉄
心１はその状態が保持されている。

【０００９】上記可動鉄心１は以下のように表面処理さ
れている。すなわち、切削加工が終わった可動鉄心１の
表面にチッ化処理（タフトライド処理）を行い、表面硬
度を上げる。この処理後、チッ化処理によるスケール落
としのため、バレル処理を行う。このバレル処理の後、
ラップ処理を行う。使用するバレル槽容量、チップ、バ
レル液、バレル時間、回数の適切な選定により、表面粗
さを所定の値まで上げる。

【００１０】尚、可動鉄心１の材質は磁性体であって、
チッ化処理にて硬度が所定の値まで向上する材質であれ
ば良い。また、チッ化処理を行う理由は、快削鋼などの
場合、未処理のままだと表面硬度が低いため、ラップ処
理を行っても表面粗さが向上しないということと、防錆
対策のためである。上記処理を施した可動鉄心１を樹脂
製のコイルボビン３をガイド材として用いているソレノ
イド本体に組み込む。

【００１１】図２は金属製のガイドパイプ１０をコイル
ボビン３内に配置し、ガイドパイプ１０内に固定鉄心７
及び可動鉄心１を配置し、ガイドパイプ１０をガイド材
として用いた場合を示している。このように、可動鉄心
１の表面の硬度を上げることによって、表面粗さを０．
６Ｓ程度まで向上でき、そのため、コイルボビン３の内
面或いは金属製のガイドパイプ１０等のガイド材、及び
可動鉄心１の表面の磨耗を減少させることができ、ま
た、コーテイングのようにはげ落ちることもないため、
ソレノイドを長寿命化できるものである。

【００１２】また、チッ化処理及び表面粗さを向上させ
ているため、通常の環境では錆びないため、メッキ処理
等の防錆対策が不要となる。〔実施例２〕 ところで、図３に示すように、可動鉄心１の先端部の周
縁がエッジ状に形成してあるために、該エッジ１１がコ
イルボビン５の内面に対して削りながら可動鉄心１が摺
動することになる。これは可動鉄心１とコイルボビン５
等のガイド材とのクリアランス１２があるためである。
従って、図３のＡ部分に示すようにコイルボビン５の内
面に磨耗が発生する。つまり、このような状態では、摺
動部のガイド材は局部的な接触となり、磨耗しやすくな
る。

【００１３】そこで、本実施例では、図４及び図５に示
すように、可動鉄心１の突部８より基部側の先端部の周
縁にテーパ１３を形成して、ガイド材との磨耗を少なく
している。このテーパ１３の面と外径面とのつなぎ部
は、面粗度を向上させるラップ処理によって滑らかな曲
面としている。このため、図６に示すように、可動鉄心
１の摺動部であるテーパ１３の面が先の実施例より広い
面積でコイルボビン５等のガイド材と摺動することにな
り、エッジによってガイド材を削ることもなくなる。
尚、これは、可動鉄心１の表面硬度を上げ、面粗さを
０．４Ｓ程度まで向上させる処理を行った場合に特に効
果がある。

【００１４】〔実施例３〕 ところで、可動鉄心１と固定鉄心７とは金属製であるた
め、衝突が金属製同士の場合、衝突面が変形してしま
う。すなわち、図７に示すように、可動鉄心１では突部
８の先端周囲がつぶれ（図中Ｂ）、この変形によるつぶ
れがひどくなると、固定鉄心７の凹部９の内側面に接触
することになる。また、固定鉄心７側では凹部９の奥面
にへこみ（図中Ｃ）が生じる。

【００１５】かかる場合、保持力特性の劣化や、可動鉄
心１と固定鉄心７のストローク途中での接触による磁気
漏洩での吸引力低下、摩擦力の増加を生じ、長期間にわ
たって使用することができなくなる。また、図８に示す
ように、可動鉄心１の基部に押さえ金具１５を介して弾
性体によるストッパ１４を組み込んだ場合、形状の大型
化や部品点数の増加は避けられない。

【００１６】そこで、本実施例では、図９及び図１０に
示すように、可動鉄心１の先端部に凹部１６を形成し、
この凹部１６に先端を平坦面とした弾性体からなるスペ
ーサ１７を配設したものである。このスペーサ１７の材
質として、例えばウレタン製であり、スペーサ１７の先
端部の図１０に示すＡ寸法は必要な保持力とウレタン材
質の成型性、衝突による劣化を考慮して決定する。ま
た、スペーサ１７の材質は、ウレタンに限らず、耐久
性、成型性等を満足するものであれば良い。

【００１７】図１１はスペーサ１７を示し、可動鉄心１
の凹部１６内に嵌めこまれる嵌合部１８と、可動鉄心１
の先端面に位置する平坦部１９とで構成される。棒状の
嵌合部１８の周囲には長手方向に３つのリブ２０が形成
されており、このリブ２０を凹部１６の内面に圧接させ
ることで、スペーサ１７が可動鉄心１の凹部１６に嵌合
されることになる。

【００１８】本実施例では、上記のようにスペーサ１７
の平坦部１９のＡ寸法を増減することにより、可動鉄心
１の保持力の値を任意の値に変化させることができる。
また、図８の場合と比べて部品点数が少なく、組み立て
においても、可動鉄心１の凹部１６に押し込むだけで良
く、組立作業が容易である。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上述のように、コイルの励磁に
より吸引駆動され、ガイド材内に移動自在に配置された
可動鉄心と、この可動鉄心を吸引する固定鉄心とからな
るソレノイドの可動鉄心において、可動鉄心のガイド材
内周面と摺接する部位の先端部周縁にテーパを形成し、
固定鉄心と衝突する可動鉄心の先端面に弾性体のスペー
サを設けてなり、スペーサが可動鉄心の先端部に形成さ
れた凹部内に嵌め込まれる嵌合部と、可動鉄心の先端面
に位置する平坦部と、嵌合部の周囲に形成されて凹部の
内面に圧接するリブとを有するものであるから、テーパ
により、より広い面積にてガイド材と摺動することと、
摺動部（ガイド部材内周面に摺接する部位）にエッジが
ないことにより、ガイド材の磨耗が減少し、ソレノイド
を長寿命化でき、また、可動鉄心の形状の一部の変更だ
けなので、部品点数も増えず、加工も容易であるため、
コストアップもせずに、長寿命化が図れ、さらに可動鉄
心の先端部に形成された凹部内に嵌め込まれる嵌合部
と、可動鉄心の先端面に位置する平坦部と、嵌合部の周
囲に形成されて凹部の内面に圧接するリブとを有する弾
性体のスペーサを固定鉄心と衝突する可動鉄心の先端面
に設けているため、可動 鉄心と固定鉄心の衝突面の変形
を防止し、さらに組み立てにおいても、可動鉄心の凹部
に嵌合部を嵌め込むだけで良く、組立作業が容易にな
り、しかも、衝突が弾性体を介して行われるため、衝突
音が減少するという効果を奏するものである。

【００２０】請求項２では、コイルの励磁により吸引駆
動され、ガイド材内に移動自在に配置された可動鉄心
と、この可動鉄心を吸引する固定鉄心とからなるソレノ
イドの可動鉄心の表面処理方法において、切削加工が終
わった可動鉄心の表面にチッ化処理を行い、スケール落
としのためバレル処理を行った後に、ラップ処理を行う
ようにしているものであるから、可動鉄心の表面やガイ
ド材の磨耗を減少させることができ、また、可動鉄心は
チッ化処理を行っていることで、可動鉄心の表面硬度を
上げることができて、表面粗さを０．６Ｓ程度まで向上
させることができ、そのため、可動鉄心の表面、コイル
ボビンやガイドパイプ等の内面の摺動部の磨耗が減少
し、また、コーテイングのようにはげ落ちることもな
く、ソレノイドを長寿命化できる効果を奏するものであ
る。また、可動鉄心をチッ化処理及び表面粗さを向上さ
せているために、通常の環境では錆びないため、メッキ
処理等の防錆対策が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のソレノイドの断面図である。

【図２】ガイド材をガイドパイプ型とした場合のソレノ
イドの断面図である。

【図３】動作説明図である。

【図４】可動鉄心の他の実施例の側面図である。

【図５】可動鉄心の拡大要部側面図である。

【図６】動作説明図である。

【図７】動作説明図である。

【図８】説明図である。

【図９】（ａ）は可動鉄心の更に他の実施例の平面図で
ある。（ｂ）は破断側面図である。

【図１０】可動鉄心の拡大要部断面図である。

【図１１】（ａ）はスペーサの平面図である。（ｂ）は
側面図である。

【図１２】従来例の可動鉄心の側面図である。

【図１３】従来例の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 可動鉄心 ７ 固定鉄心 １３ テーパ １７ スペーサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平２−92907（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−152022（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−117518（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−146908（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルの励磁により吸引駆動され、ガイ
   ド材内に移動自在に配置された可動鉄心と、この可動鉄
   心を吸引する固定鉄心とからなるソレノイドの可動鉄心
   において、可動鉄心のガイド材内周面と摺接する部位の
   先端部周縁にテーパを形成し、固定鉄心と衝突する可動
   鉄心の先端面に弾性体のスペーサを設けてなり、スペー
   サは可動鉄心の先端部に形成された凹部内に嵌め込まれ
   る嵌合部と、可動鉄心の先端面に位置する平坦部と、嵌
   合部の周囲に形成されて凹部の内面に圧接するリブとを
   有することを特徴とするソレノイドの可動鉄心。
2. 【請求項２】 コイルの励磁により吸引駆動され、ガイ
   ド材内に移動自在に配置された可動鉄心と、この可動鉄
   心を吸引する固定鉄心とからなるソレノイドの可動鉄心
   の表面処理方法において、切削加工が終わった可動鉄心
   の表面にチッ化処理を行い、スケール落としのためバレ
   ル処理を行った後に、ラップ処理を行うようにしたこと
   を特徴とするソレノイドの可動鉄心の表面処理方法。