JPH10215555A

JPH10215555A - 電磁ソレノイド

Info

Publication number: JPH10215555A
Application number: JP1437397A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Mitsutake; 義雄光武; Yoshitaka Ichii; 義孝一井; Katsuhiro Hirata; 勝弘平田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】衝撃音を小さくするとともに吸着時に可動子
を確実に保持して磁気吸引の時間間隔の制御の容易な電
磁ソレノイドを提供すること。【解決手段】電磁コイル１が巻回されたコイルボビン
２の巻胴部２ａ内方の一端に配設された固定鉄心３と、
固定鉄心３とコイルボビン２の巻胴部２ａ内方にて対向
し、固定鉄心３からの磁気的引力を受けてその同軸上を
移動する可動子４と、固定鉄心３と可動子４との軸方向
の初期位置決めするよう配設されたスプリング５と、固
定鉄心３と可動子４との対向部３ｃ、４ｃに設けられる
弾性材料にて形成された緩衝部材６と、を備えた電磁ソ
レノイドにおいて、緩衝部材６を、磁性を有するものと
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、例えば電動肩たた
き装置等の電動マッサージ装置に用いる動作音を低減し
た電磁ソレノイドの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動肩たたき装置等の電動マッサ
ージ装置には、図５に示すような電磁ソレノイドが用い
られる。この電磁ソレノイドは、電磁コイル１への通電
にて可動子４の固定鉄心３への磁気吸引が制御され、打
点部材８が設けられている可動子４の一端へ加えられる
外力とは逆方向の打点力を、マッサージ対象である肩、
足等へ加えるものである。そして、一般に、静粛性が必
用とされる家庭内での使用のために、駆動時の衝撃等に
よる動作音の低減が考慮されている。

【０００３】上記の電磁ソレノイドによる打点力発生の
しくみについて詳しく説明する。電磁ソレノイドの可動
子は、図５の（ａ）に示すように、固定鉄心３と可動子
４との軸方向の初期位置決めするよう配設されたスプリ
ング５にて、電磁コイル１への通電の無い状態の位置が
設定されている。使用者にて、打点部材８が図示してい
ない人体の被打点部へ向けてＦ0 の押圧力で押圧される
と、打点部材８と軸８ｂにて一体化された可動子４は、
その反力である外力Ｆ0 にて固定鉄心３から離れる方向
へ移動する。そして可動子４は、図５の（ｂ）に示すよ
うに、スプリング５が撓むことにて固定鉄心３からの磁
気的引力Ｆ2 の方向へばね力Ｆ3 にてばね付勢される。
この状態にて、電磁コイル１へ通電することによって可
動子４は固定鉄心３へ磁気的引力Ｆ2 にて磁気吸引さ
れ、その後直ちに電磁コイル１への通電を停止する。す
ると、図５の（ｃ）に示すように、可動子４と一体化さ
れた打点部材８は、ばね付勢によるばね力Ｆ3にて駆動
され、上記の被打点部を打点する。

【０００４】上記の電磁ソレノイドの動作音の低減は、
可動子４を吸引駆動するための駆動電流を定められた使
用条件の範囲で低くして使用したり、可動子４と一体
に、円環状の緩衝部材６に当接する鍔部４ａを設けるな
どして、可動子４が固定鉄心３へ吸着されるときの衝撃
力Ｆ4 を緩和することにてある程度は可能である。しか
し、この場合、前者においては駆動電流を低くすること
にて打点力も低下し、必用とするマッサージ効果が得ら
れないことがあった。また後者においては外力Ｆ0 が大
きい場合はスプリング５が十分撓んで、打点部材８を駆
動させるために、電磁コイル１に断続する駆動電流を通
電した際、鍔部４ａが緩衝部材６に当接するときに大き
な衝撃音は発生しないものの、外力Ｆ0 が小さい場合に
はスプリング５が撓まず、その結果、鍔部４ａが緩衝部
材６に当接するときに大きな衝撃音が発生するという問
題点があった。

【０００５】かかる問題に対処する電磁ソレノイドとし
て、特開昭５３−５６８８６に開示されたものがあり、
その断面図を図６に示す。このものは、電磁ソレノイド
自体において、ゴム等の弾性材料による緩衝部材１０を
可動子４の吸着面の一部に挿入したものである。

【０００６】この電磁ソレノイドは、電磁コイル１が巻
回されたコイルボビン２の巻胴部２ａ内方の一端に配設
された固定鉄心３と、この固定鉄心３とコイルボビン２
の巻胴部２ａ内方にて対向し、固定鉄心３からの磁気的
引力を受けてその同軸上を移動する可動子４と、スプリ
ング５と、固定鉄心３と可動子４との対向部に設けられ
る弾性材料にて形成された緩衝部材１０と、を備えてい
る。

【０００７】電磁コイル１は、可動子４の移動をガイド
するガイド孔が形成されるとともに、電磁コイル１にて
形成される磁路を形成するための継鉄を兼ねた円筒状の
ハウジング７に収納されている。そして、固定鉄心３に
形成された軸孔に、その一端に可動子４が固着され、他
端に打点部８ａを有する軸８ｂが挿通されるとともに、
固定鉄心３と可動子４との軸方向の初期位置決めするよ
うスプリング５が配設されている。なお、上記のハウジ
ング７は、図示していない取付手段が形成された取付プ
レート９へ固着され、スプリング５は取付プレート９へ
一端が当接し配設されている。

【０００８】上記の電磁ソレノイドは、電磁コイル１へ
駆動電流を通電すると、可動子４−空隙−固定鉄心３−
ハウジング７−可動子４という経路にて磁路が形成さ
れ、可動子４に磁気的引力が作用する。その結果、この
磁気的引力により可動子４が、スプリング５のばね力の
方向である最終到達位置に向かって移動する。そして、
可動子４が固定鉄心３に吸引され、外力とこの吸引力及
びスプリング５のばね力とが平衡して保持状態となる。
その結果、外力が大きい場合はスプリングが十分撓ん
で、電磁コイルに断続する駆動電流を通電した際にて可
動子４が緩衝部材６に当接するときには大きな衝撃音は
発生せず、外力が小さい場合にはスプリングが撓まない
が、可動子４が緩衝部材１０に当接するときにおいて
も、衝撃音がコイルボビン２及び可動子４等にて遮蔽さ
れ、衝撃音を小さくできるという効果を奏するものであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の電磁
ソレノイドは、可動子４が緩衝部材１０に当接して吸着
された状態にて、緩衝部材１０の厚み分の空隙が磁気回
路に生じている。一般に、磁気的引力は空隙の大きさの
２乗に反比例する。従って、可動子４の吸着による保持
力が低下し、また、バウンスによっても吸着出来ないこ
とがあった。その結果、例えば保持時間を長くしてマッ
サージ効果を高める等、磁気吸引による打点時間間隔の
制御ができないという問題点があった。

【００１０】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、衝撃音を小さくするとと
もに吸着時に可動子を確実に保持して磁気吸引の時間間
隔の制御の容易な電磁ソレノイドを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の電磁ソレノイドにおいては、電磁コ
イルが巻回されたコイルボビンの巻胴部内方の一端に配
設された固定鉄心と、この固定鉄心とコイルボビンの巻
胴部内方にて対向し、固定鉄心からの磁気的引力を受け
てその同軸上を移動する可動子と、固定鉄心と可動子と
の軸方向の初期位置決めするよう配設されたスプリング
と、固定鉄心と可動子との対向部に設けられる弾性材料
にて形成された緩衝部材と、を備えた電磁ソレノイドに
おいて、前記緩衝部材を、磁性を有するものとしてい
る。これにより、緩衝部材が衝撃緩衝材としての働きに
加え、磁性体として磁路を構成する働きも持つものとな
る。

【００１２】また、請求項２記載の電磁ソレノイドにお
いては、請求項１記載の緩衝部材と可動子の互いに対向
する各対向部を、同軸をもって略対応する線対称斜面を
もってそれぞれ形成している。これにより、緩衝部材と
可動子との相対的な位置関係において対向面間にて最短
距離を形成する点が存在するものとなる。

【００１３】また、請求項３記載の電磁ソレノイドにお
いては、請求項２記載の緩衝部材の方を円錐台状に、可
動子の方をそれに略対応する凹状にそれぞれ形成してい
る。これにより、緩衝部材と可動子との対向面が可動子
にて包み込まれるものとなる。

【００１４】また、請求項４記載の電磁ソレノイドにお
いては、請求項１乃至３記載の緩衝部材は、前記固定鉄
心との当接部分に空間部を形成している。これにより、
緩衝部材が固定鉄心との間に空間を有するものとなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電磁ソレノイドの
一実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本発明の電磁ソレノイドの側面断
面図である。図２は、その要部である打点部材、固定鉄
心、緩衝部材、可動子の斜視図である。図３は、図１に
示す電磁ソレノイドの動作説明図で、（ａ）は駆動電流
の通電前、（ｂ）は駆動電流通電にて可動子が吸着され
たときを示す。図４は、本発明の電磁ソレノイドの別の
実施例の側面断面図である。

【００１７】この電磁ソレノイドは、例えば電動肩たた
き装置に用いられるもので、電磁コイル１と、コイルボ
ビン２と、固定鉄心３と、可動子４と、スプリング５
と、緩衝部材６と、ハウジング７と、打点部材８とを主
要部材として構成されている。そして、ハウジング７が
取付プレート９へ固着され、この取付プレート９を介し
て電動肩たたき装置本体に取り付けられて使用される。

【００１８】電磁コイル１は、円筒状の巻胴部２ａと、
その両端に連設した鍔部２ｂ、２ｂを有して合成樹脂材
料にて型造されてなるコイルボビン２の巻胴部２ａの外
周に、表面を絶縁層にて被覆された軟銅線を巻回して形
成される。コイルボビン２は、後述する固定鉄心３を、
巻胴部２ａの内方の一端に位置決め固着する位置決め機
能も有する。

【００１９】固定鉄心３は、磁性金属材料により、コイ
ルボビン２の巻胴部２ａの内径に略等しい外径の円筒部
３ａと、コイルボビン２の鍔部２ｂに当接する鍔部３ｂ
と、後述する軸８ｂが挿通される軸孔３ｃとを有する有
底円筒形状に、切削加工等により一体に形成される。円
筒部３ａは、コイルボビン２の巻胴部２ａの略半分の長
さを有し、その内方にて、後述する可動子４の先端が底
部３ｄと対向し同軸上に遊嵌される。この固定鉄心３
は、円筒部３ａをコイルボビン２の巻胴部２ａの一端側
より挿入され、鍔部３ｂが鍔部２ｂに当接して位置決め
されて配設され、軸孔３ｃにて軸８ｂの軸方向の移動を
ガイドする機能も有している。なお、可動子４との対向
部である底部３ｄには、後述する緩衝部材６が設けられ
る。

【００２０】可動子４は、磁性金属材料により、後述す
る打点部材８の軸８ｂを固着する固着孔４ｂを中心に設
けた円柱部４ａと、後述する緩衝部材６と対向する対向
部４ｃとを有して切削加工等により一体に形成される。
さらに詳しくは、円筒部４ａは、その外径を固定鉄心３
の円筒部３ａの内径より僅かに小さい寸法とし、その形
状寸法を適宜とした固着孔４ｂを中心に有する。対向部
４ｃは、後述する緩衝部材６との相対的な位置関係にお
いて、対向面間にて最短距離を形成する点が得られるよ
うに、緩衝部材６の円錐台状に略対応する凹状とし、中
心に上記の固着孔４ｂを有する。この可動子４は、打点
部材８の軸８ｂが固着孔４ｂに所定の位置に固着され
て、軸８ｂと円柱部４ａとが往復動自在にガイドされる
よう、固定鉄心３の円筒部３ａの内側の同軸上に配設さ
れる。

【００２１】スプリング５は、ステンレス等により形成
されたコイルスプリングで、一端を後述する打点部８
ａ、他端を取付プレート９にそれぞれ当接させて、軸８
ｂに遊嵌され、固定鉄心３と可動子４との軸方向の初期
位置決めするよう配設される。

【００２２】緩衝部材６は、固定鉄心３と可動子４との
対向部に設けられる吸着時の衝撃音吸収部材で、このも
のにおいては固定鉄心３の底部３ｄに設けられている。
この緩衝部材６は、磁性を有する弾性材料として、この
ものにおいては塩素化ポリエチレン樹脂等の可とう性を
有する合成樹脂材料とソフトフェライト等の磁性粉末と
が混合された材料にて形成され、緩衝材と磁性材の両方
の特性を実現している。この緩衝部材６は、底面である
固定鉄心３の底部３ｄとの当接部分が該底部３ｄの円の
直径寸法より僅かに小さい外径をもった円錐台状で、後
述する打点部材８の軸８ｂを貫挿する貫挿孔６ａが中心
に形成されている。そして、固定鉄心３の底部３ｄに例
えば接着剤にて固着されて、可動子４との互いに対向す
る各対向部が、同軸をもって略対応する線対称斜面を形
成する。また、この緩衝部材６においては、固定鉄心３
との当接部分に空間部６ｂが形成されるよう円錐台底部
に肉逃がしが設けられている。

【００２３】上記の緩衝部材６の磁性を有する弾性材料
は、合成樹脂材料に混入する、磁性粉末の磁気的特性や
量によって透磁率を空気に対して数倍から数十倍に高め
ることができ、さらに硬度も調整可能なるもので、上記
の塩素化ポリエチレン樹脂とソフトフェライトの比を重
量比にて１：９に設定することにて８０度乃至９０度の
ゴム硬度を実現している。この磁性を有する弾性材料を
緩衝用かつ磁路を構成する磁性体として、固定鉄心３と
可動子４との対向部間に設けることにより、衝撃音の吸
収とともに、従来例にて示した固定子３と可動子４の対
向部間にゴム等の弾性材料による緩衝部材６を設けた場
合に比べ、固定子３と可動子４の吸着時における緩衝部
材６による磁気抵抗率が数分の１から数十分の１とな
り、磁気的引力の低下を防止することができる。

【００２４】ハウジング７は、磁性金属材料により、コ
イルボビン２の鍔部２ｂの外径より僅かに大きい内径の
中空円筒部７ａと、その一端側である底部に可動子４の
円柱部４ａを往復動自在にガイドするガイド孔７ｂとを
有して形成される。中空円筒部７ａは、その長さを、コ
イルボビン２の鍔部２ｂ、２ｂの間の寸法よりやや大き
い寸法として、その先端部は、電磁コイル１の巻回され
たコイルボビン２を内包固着するための固着部７ｃとな
る。また、ハウジング７は、電磁コイル１に駆動電流が
流れることにより、固定鉄心３と、可動子４とを通過す
る磁束の磁路が形成される。

【００２５】打点部材８は、可動子４にて駆動される駆
動体部分で、円盤状の打点部８ａと、軸８ｂとを有し、
合成樹脂材料等の非磁性材料にて形成される。そして、
このものにおいては、図示していない硬質ウレタン材料
等の可とう性を有する、電動肩たたき装置のたたき部分
が設けられる。軸８ｂは、外径寸法が可動子４の固着孔
４ｂより僅かに大きい円柱状にて、所定の長さを有して
打点部８ａの中心に穿設されている。この打点部材８
は、軸８ｂが、スプリング５が貫挿された後に、後述す
る取付プレート９、固定鉄心３の軸孔３ｃ、緩衝部材６
の貫挿孔６ａに貫挿され、先端部分が可動子４の固着孔
４ｂへ固着される。そして、スプリング５の一端が打点
部８ａの軸８ｂ側、他端を取付プレート９にそれぞれ当
接され、固定鉄心３と可動子４との軸方向の初期位置決
めする機能も有する。

【００２６】取付プレート９は、電磁ソレノイドを電動
肩たたき装置本体に取り付けるための取付部材で、例え
ば黄銅等の非磁性金属材料にて、図示しない、電磁ソレ
ノイドを固着する固着手段と取付プレート９を電動肩た
たき装置本体に取り付ける取付手段とを適宜有して形成
されている。

【００２７】上記の構成による電磁ソレノイドの組み立
ては、まず、電磁コイル１の巻回されたコイルボビン２
の巻胴部２ａ内方の一端に、緩衝部材６が底部３ｄに固
着され固定鉄心３を圧入固着する。次いで、ハウジング
７にこのコイルボビン２を挿入し、ハウジング７のガイ
ド孔７ｂの形成された反対側の縁端部を、所定の押圧力
で端部外方から押圧するように加圧変形する。その後、
ガイド孔７ｂへ可動子４を挿通し、軸８ｂへスプリング
５を遊嵌して取付プレート９、固定鉄心３の軸孔３ｃ、
緩衝部材６の貫挿孔６ａに貫挿し、軸８ｂの先端部分を
固着孔４ｂへ圧入固着する。

【００２８】以上説明した電磁ソレノイドは、通電前、
すなわち電磁コイル１の駆動電流が零の場合、可動子４
は、軸８ｂに遊嵌されたスプリング５のばね力により、
図３の（ａ）に示す第１位置（固定鉄心３より最も離れ
た位置）にある。電磁コイル１へ駆動電流を通電する
と、可動子４−空隙−緩衝部材６−固定鉄心３−ハウジ
ング７−可動子４という経路にて磁路Ｂ、Ｂが形成さ
れ、空隙において、可動子４に対し固定鉄心３の側に向
かう磁気的引力Ｆ２が働く。可動子４及び軸８ｂが穿設
されている打点部材８は、この磁気的引力Ｆ２により直
ちにこの矢印に示す方向に移動しはじめ、図３（ｂ）に
示す第２位置（固定鉄心４に最も近い位置即ち最終到達
位置）にて固定鉄心３に吸着される。この保持状態にお
ける磁路は、可動子４−緩衝部材６−固定鉄心３−ハウ
ジング７−可動子４となる。そして可動子４は、緩衝部
材６を介してより大きな力にて吸着されるので、確実に
保持されるものとなり、駆動電流を低くしても吸着時の
バウンスは無くなり、低騒音により、より低電流にて駆
動制御ができる。

【００２９】以上説明した電磁ソレノイドによると、緩
衝部材６が衝撃緩衝材としての働きに加え、磁性体とし
て磁路を構成する働きも持つものとなるので、可動子４
は、緩衝部材６を介してより大きな力にて吸着されて確
実に保持されるものとなり、衝撃音を小さくするととも
に吸着時に可動子を確実に保持して打点時間間隔の制御
が容易となる。また、緩衝部材６と可動子４との相対的
な位置関係において対向面間にて最短距離を形成する点
が存在するものとなるので、その点近傍に磁束が集中す
ることにてより大きな磁気的引力が得られ、さらに可動
子の移動に伴い、その点も移動するためある程度の距離
までは大きな磁気的引力を継続しうるといった効果を奏
する。また、緩衝部材６と可動子４との対向面が可動子
４にて包み込まれるものとなるので、該対向面にて発生
する衝撃音が外部へ漏れず、以て、より衝撃音を小さく
できる。また、緩衝部材６が固定鉄心３との間に空間を
有するものとなるので、緩衝部材６の可撓性が増し衝撃
緩衝材としての働きがより向上する。

【００３０】なお、上記の実施の形態の説明にて、緩衝
部材６を、可とう性を有する合成樹脂材料に鉄等の磁性
粉末を混入した材料にて形成したものを例示して説明し
たが、本発明はそのもののみに限定するものでなく、例
えば円錐台状に形成されたポリエチレン樹脂材料等の中
空体の内部に磁性流体を充填したものであっても良い。
また、緩衝部材と可動子の互いに対向する各対向部の同
軸をもって略対応する線対称斜面を、緩衝部材の方を円
錐台状に、可動子の方をそれに略対応する凹状とした
が、本発明は図４に示すように、可動子の方の端部を円
錐台状に、緩衝部材の方をそれに略対応する凹状として
も、また平板状としても良い。また、固定鉄心３との当
接部分の空間部６ｂの無いものであっても良い。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の電磁ソレノイドは、緩衝
部材が衝撃緩衝材としての働きに加え、磁性体として磁
路を構成する働きも持つものとなるので、可動子は、緩
衝部材を介してより大きな力にて吸着されて確実に保持
されるものとなり、衝撃音を小さくするとともに吸着時
に可動子を確実に保持して磁気吸引の時間間隔の制御が
容易となる。

【００３２】また、請求項２記載の電磁ソレノイドは、
請求項１記載の効果に加え、緩衝部材と可動子との相対
的な位置関係において対向面間にて最短距離を形成する
点が存在するものとなるので、その点近傍に磁束が集中
することにてより大きな磁気的引力が得られ、さらに可
動子の移動に伴い、その点も移動するためある程度の距
離までは大きな磁気的引力を継続しうるといった効果を
奏する。

【００３３】また、請求項３記載の電磁ソレノイドは、
請求項２記載の効果に加え、緩衝部材と可動子との対向
面が可動子にて包み込まれるものとなるので、該対向面
にて発生する衝撃音が外部へ漏れず、以て、より衝撃音
を小さくできる。

【００３４】また、請求項４記載の電磁ソレノイドは、
請求項１乃至３記載の効果に加え、緩衝部材が固定鉄心
との間に空間を有するものとなるので、緩衝部材の衝撃
緩衝材としての働きがより向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁ソレノイドの側面断面図である。

【図２】その要部である打点部材、固定鉄心、緩衝部
材、可動子の斜視図である。

【図３】図１に示す電磁ソレノイドの動作説明図で、
（ａ）は駆動電流の通電前、（ｂ）は駆動電流通電にて
可動子が吸着されたときを示す。

【図４】本発明の電磁ソレノイドの別の実施例の側面断
面図である。

【図５】従来例の側面断面図による動作説明図で、
（ａ）は初期状態、（ｂ）は外力による押圧時、（ｃ）
は吸着による保持解除状態を示す。

【図６】別の従来例の側面断面図である。

【符号の説明】

１電磁コイル２コイルボビン３固定鉄心４可動子５スプリング６緩衝部材６ｂ空間部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁コイルが巻回されたコイルボビンの
巻胴部内方の一端に配設された固定鉄心と、この固定鉄
心とコイルボビンの巻胴部内方にて対向し、固定鉄心か
らの磁気的引力を受けてその同軸上を移動する可動子
と、固定鉄心と可動子との軸方向の初期位置決めするよ
う配設されたスプリングと、固定鉄心と可動子との対向
部に設けられる弾性材料にて形成された緩衝部材と、を
備えた電磁ソレノイドにおいて、前記緩衝部材を、磁性を有するものとすることを特徴と
する電磁ソレノイド。
【請求項２】前記緩衝部材と可動子の互いに対向する
各対向部を、同軸をもって略対応する線対称斜面をもっ
てそれぞれ形成して成ることを特徴とする請求項１記載
の電磁ソレノイド
【請求項３】前記緩衝部材の方を円錐台状に、可動子
の方をそれに略対応する凹状にそれぞれ形成して成るこ
とを特徴とする請求項２記載の電磁ソレノイド。
【請求項４】前記緩衝部材は、前記固定鉄心との当接
部分に空間部を形成したことを特徴とする請求項１乃至
３記載の電磁ソレノイド。