JPWO2018173189A1 - ソレノイドおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
より詳しくは、ヨークに鉄芯(固定鉄芯)を取り付ける際に、鉄芯を大型のプレス機でカシメることなく、安価で小型かつ汎用のハンド工具を使用して簡単かつ強固に取り付けることができるフラッパ型のソレノイドと、その製造方法に関するものである。
このフラッパ型ソレノイドは、ヨーク内に配置したボビンの中心部に設けた鉄芯(固定鉄芯)と、前記ボビンの外側に巻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、前記鉄芯の上部に揺動自在に配置された可動板(フラッパ)を吸着して作動させるものである。
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。
さらに、カシメ作業には熟練の作業員を必要とするなど、必然的にソレノイドの生産コストを引き下げることが難しい、という問題や、安定したカシメ作業を行うことが難しいためヨークの変形やカシメ不十分といった品質のソレノイドが発生する場合がある、という問題もあった。
この発明の請求項1に記載の発明は、
断面コ字状のヨークと、前記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固定鉄芯と、前記ヨーク上に揺動自在に装着されるフラッパで構成され、
前記固定鉄芯と前記ヨーク底面を、ネジ嵌合によって一体的に連結したものであること
を特徴とするソレノイドである。
請求項1に記載のソレノイドにおいて、
前記ネジ嵌合される雄ネジ又は雌ネジのうち、少なくとも一方のネジ溝は、
その表面に接着層を有すること
を特徴とするものである。
請求項2に記載のソレノイドにおいて、
前記接着層は、
接着剤成分を封入したマイクロカプセルで構成されていること
を特徴とするものである。
請求項2に記載のソレノイドにおいて、
前記接着層は、
エポキシ樹脂系接着剤及び/又はアクリル樹脂系接着剤で構成されていること
を特徴とするものである。
請求項1に記載のソレノイドにおいて、
前記固定鉄芯は、
その底部に雄ネジ部を有し、
前記ヨーク底面は、
前記雄ネジ部と螺合するよう内周面に、雌ネジが形成された貫通孔からなる雌ネジ部を有すること
を特徴とするものである。
請求項1に記載のソレノイドにおいて、
前記ヨーク底面は、
内側に向かって突出形成された雄ネジ部を有し、
前記固定鉄芯は、
その先端面に、前記雄ネジ部と螺合するよう内周面に雌ネジが形成された所要の深さのネジ孔からなる雌ネジ部を有すること
を特徴とするものである。
請求項1に記載のソレノイドにおいて、
前記ヨーク底面に形成され、かつ内周面に雌ネジを有する貫通孔と、前記固定鉄芯の先端面に形成され、かつ内周面に雌ネジを有する所要の深さのネジ孔とが、相互に連通して雌ネジ部を形成し、
前記ヨーク底面と前記固定鉄芯は、前記雌ネジ部と螺合するよう外周面の先端から基端部に向かって形成された雄ネジを有する棒状の雄ネジ部材によって、一体的に連結されていること
を特徴とするものである。
請求項5〜7のいずれかに記載のソレノイドにおいて、
前記雄ネジ部は、
3以上のネジ山を有すること
を特徴とするものである。
請求項1〜8のいずれかに記載のソレノイドにおいて、
前記フラッパは、
前記ヨークの一方の起立部上に形成された軸杆に支承され、かつ前記ヨークと前記フラッパとの間にスプリング部材を装着することによって搖動自在に構成されていること
を特徴とするものである。
請求項5又は7に記載のソレノイドにおいて、
前記貫通孔は、
その外面側の開口周縁部に、所要の高さ突出形成された環状部が設けられたものであること
を特徴とするものである。
断面コ字状のヨークに、電磁コイルを有するボビンを内装させた後、固定鉄芯をボビン内に挿入し、前記ヨーク底面とネジ嵌合させること
を特徴とするソレノイドの製造方法である。
したがって、このソレノイドは、固定鉄芯のヨーク底面への装着に際しては、従前のようにカシメ固定する広い作業場を必要とせず、汎用の安価で小型のハンド工具(ハンドドリルないし電動ドライバー)を使用して行うことができるので、構成部品の挿入とねじ締めのみで、簡単に組み立てることができるものである。
同時に、卓上程度の小さな作業スペースでの組立て作業が可能となるので、組立て効率を大幅に改善することができる。
なお、この発明は開示された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内において種々改良することができるものである。
なお、図1において、符号7は、ヨーク2を、複写機などの所定の機器ないし装置に装着するための取付部材である。
なお、図1において、前記起立部2b,2bの端面は、いずれも、前記固定鉄芯5を取り付けた状態において、前記固定鉄芯5のフランジ部5bと面一になるように構成されている。
さらに、前記円筒部3aの外周部には、複数の導線からなる電磁コイル4が巻回されている。
この雄ネジ部5cは、前記芯部5aの底部に縮径部を突出形成し、この縮径部の外周面に、周方向に沿って複数のネジ溝5dを形成することによって、複数のネジ山5eを形成したものである。
なお、図3及び4に示すように、前記固定鉄心5のフランジ部5bの中央部には、前記固定鉄心5の取り付けを、ハンド工具を用いて簡単に行うことができるよう、所要の大きさの六角穴5fを形成しているが、その穴の形状についてはハンド工具の形態に応じて選択すればよく、六角穴以外の十字穴などであってもよい。
この雌ネジ部2eは、前記雄ネジ部5cを挿通保持する貫通孔からなるもので、その内周面には、前記雄ネジ部5cと逆ネジ構造の雌ネジが形成されたものである。
なお、前記貫通孔の外面側の開口周縁部には、所要の高さ環状部2fが突出形成されている。
このような構成によれば、固定鉄芯に雄ネジ部としての突出部を設ける必要がない。
なお、前記ネジ部材9の端部にも、図9に示すように、その取り付けを、ハンド工具を用いて簡単に行うことができるよう、所要の大きさの六角穴9cを形成している。
したがって、前記雄ネジ部は、前記雌ネジ部と強固に螺合する。
図4において、固定鉄芯5の雄ネジ部5cのネジ溝5d表面には、所要の厚さの接着層10が形成されている。
このような構成によって、前記固定鉄芯を、前記ヨークに、きわめて強固に固定することが可能となる。
なお、前記接着層の厚さについては、雄ネジ部を、雌ネジ部にねじ込むことを困難にしない程度のものとすることが好ましい。
前記接着剤として、例えば、
シリコン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリフェニルサルファイド系樹脂から選ばれる1種または2種以上の樹脂と、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、尿素系樹脂、ポリアミド系樹脂から選ばれる1種または2種以上の樹脂の混合物、あるいは共重合体
が例示される。
前記接着剤については、その取り扱いの容易性の観点から、好ましくは粘性がないか又はきわめて少ないドライな接着剤であって、所定の圧を付与すると接着する接着剤が選択される。
より好ましくは、アクリル樹脂系接着剤及び/又はエポキシ樹脂系接着剤を主成分として含む接着剤が選択される。
このような構成によれば、雄ネジ部を雌ネジ部にねじ込んだときに生じる圧力によって、前記マイクロカプセルが破壊されて、前記接着剤が放出され、その結果、接着効果が発揮されるので、その取り扱いがきわめて容易である。
なお、前記接着剤を必須成分として封入したマイクロカプセルの製造方法としては、公知の方法を用いることができる。
例えば、ゴム系や合成樹脂系などの接着剤であって、乾燥状態では接着性を発揮しないものを、雄ネジ部又は雌ネジ部の一方に塗布、乾燥して層を形成し、他方に前記接着剤に対応する可塑剤を封入したマイクロカプセルで構成された層を形成した場合には、雄ネジ部を雌ネジ部にねじ込んだときに生じる圧力によって、前記マイクロカプセルが破壊されて前記可塑剤が放出され、前記接着剤と接触することにより接着効果が発揮される。
また、雄ネジ部又は雌ネジ部の一方に、粘着剤又は接着剤(例えば、エポキシ樹脂系接着剤)を封入したマイクロカプセルで構成された層を形成し、他方に、前記粘着剤又は接着剤に対応する硬化剤(例えば、イソシアネート)を封入したマイクロカプセルで構成された層を形成した場合は、雄ネジ部を雌ネジ部にねじ込んだときに生じる圧力によって、これらのマイクロカプセルが破壊されて、前記粘着剤又は接着剤と前記硬化剤が放出され、互いに接触することにより接着効果が発揮される。
これらの構成によっても、目的とする作用効果が得られるので、これらの構成を採用してもよい。
なお、図1において、符号6bは、ヨーク2を、他の機器ないし装置のカム(図示せず)と係合するためフラッパ6の先端部を上方に折り返して形成した係止片である。
この消音部材載置部2dに、消音部材8を載置することで、前記固定鉄芯5に吸引されて移動することにより発生しうる前記フラッパ6の衝突音を減衰することが可能となる。
しかるのち、固定鉄芯をボビン内に挿入し、ヨークの底面に形成された貫通孔(雌ネジ部)又は突起部(雄ネジ部)を利用して、固定鉄芯をヨークとネジ嵌合させる。
さらに、フラッパを、ヨークの一対の軸杆の間に挿入させながら差し込んで支承させ、ソレノイドを組立てるものである。
2,12,22 ヨーク
2a,12a,22a 基部
2b,12b,22b 起立部
2c,12c,22c 突起
2d,12d,22d 消音部材載置部
2e,22e 貫通孔
2f,22f 環状部
2g,12g,22g 軸杆
2h,12h,22h フラッパ係止部
3,13,23 ボビン
3a,13a,23a 円筒部
3b,13b,23b 円板部(上側)
3c,13c,23c 円板部(下側)
3d,13d,23d 挿通孔
4,14,24 電磁コイル
5,15,25 固定鉄芯
5a,15a,25a 芯部
5b,15b,25b フランジ部
5c 雄ネジ部
5d ネジ溝
5e ネジ山
5f,15f,25f 六角穴
6,16,26 フラッパ
6a,16a,26a 突出部
6b,16b,26b 係止片
6c,16c,26c 係合部
7,17,27 取付部材
8,18,28 消音部材
9 ネジ部材
9a ネジ溝
9b ネジ山
9c 六角穴
10 接着層
12f 雄ネジ部
15c,25c 雌ネジ部
S スプリング部材
Claims (11)
- 断面コ字状のヨークと、前記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固定鉄芯と、前記ヨーク上に揺動自在に装着されるフラッパで構成され、
前記固定鉄芯と前記ヨーク底面を、ネジ嵌合によって一体的に連結したものであること
を特徴とするソレノイド。 - 前記ネジ嵌合される雄ネジ又は雌ネジのうち、少なくとも一方のネジ溝は、
その表面に接着層を有すること
を特徴とする請求項1に記載のソレノイド。 - 前記接着層は、
接着剤成分を封入したマイクロカプセルで構成されていること
を特徴とする請求項2に記載のソレノイド。 - 前記接着層は、
エポキシ樹脂系接着剤及び/又はアクリル樹脂系接着剤で構成されていること
を特徴とする請求項2に記載のソレノイド。 - 前記固定鉄芯は、
その底部に雄ネジ部を有し、
前記ヨーク底面は、
前記雄ネジ部と螺合するよう内周面に、雌ネジが形成された貫通孔からなる雌ネジ部を有すること
を特徴とする請求項1に記載のソレノイド。 - 前記ヨーク底面は、
内側に向かって突出形成された雄ネジ部を有し、
前記固定鉄芯は、
その先端面に、前記雄ネジ部と螺合するよう内周面に雌ネジが形成された所要の深さのネジ孔からなる雌ネジ部を有すること
を特徴とする請求項1に記載のソレノイド。 - 前記ヨーク底面に形成され、かつ内周面に雌ネジを有する貫通孔と、前記固定鉄芯の先端面に形成され、かつ内周面に雌ネジを有する所要の深さのネジ孔とが、相互に連通して雌ネジ部を形成し、
前記ヨーク底面と前記固定鉄芯は、前記雌ネジ部と螺合するよう外周面の先端から基端部に向かって形成された雄ネジを有する棒状の雄ネジ部材によって、一体的に連結されていること
を特徴とする請求項1に記載のソレノイド。 - 前記雄ネジ部は、
3以上のネジ山を有すること
を特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載のソレノイド。 - 前記フラッパは、
前記ヨークの一方の起立部上に形成された軸杆に支承され、かつ前記ヨークと前記フラッパとの間にスプリング部材を装着することによって搖動自在に構成されていること
を特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のソレノイド。 - 前記貫通孔は、
その外面側の開口周縁部に、所要の高さ突出形成された環状部が設けられたものであること
を特徴とする請求項5又は7に記載のソレノイド。 - 断面コ字状のヨークに、電磁コイルを有するボビンを内装させた後、固定鉄芯をボビン内に挿入し、前記ヨーク底面とネジ嵌合させること
を特徴とするフラッパ型ソレノイドの製造方法。
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