JP2017143149A - ソレノイドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大型のハイスピン・プレスを使用することなく、小型で安価なハンド工具（ハンドプレス）を使用し、構成部品の挿入と圧入のみで簡単に組み立てることのできるソレノイドと、その製造方法を提供する。【解決手段】ストッパ６の基端部がコイルボビン３の底面部から突出する状態で、断面チャンネル状のヨーク本体２の開口部にコイルボビン３を内装し、ヨーク本体２の相対する側壁２ｂに形成されるフタ保持部２ｃよりも板厚が若干厚く形成されたヨークフタ４を、圧着状態で設けて閉止してソレノイドを製造する。【選択図】図２

Description

この発明は、レジスターの金銭ボックスのカギや、自動車のシフトレバーのロック解除機構など各種の機器に使用されるソレノイドに係るものである。
より詳しくは、ヨークやストッパを大型のプレス機でカシメることなく、安価で小型のハンドプレスを使用して簡単に組立てすることができるソレノイドと、その製造方法に関するものである。

既存のソレノイドは、一般的には、底面の相対する側縁に、上方に起立する側壁を有する、断面チャンネル状のヨーク本体と、前記底面上に固定されるストッパ受けと、前記プランジャーに装着されるプランジャー（可動鉄芯）、および前記ヨークの開口部を閉止するヨークフタとから構成されている。

かかるソレノイドは、一般的には、前記ヨークの底面板の上面部の中心に、固定鉄芯となるプランジャー受けを固定する工程と、前記固定鉄芯に円筒状のコイルを嵌挿させる工程と、前記ヨークの開口部に、蓋体の相対する側縁に形成された各係止片を、前記ヨークの相対する側壁の各上縁に形成された係着部に、カシメ手段によって係着させてプランジャー（可動鉄芯）を形成する工程を経て製造されている。

一方、ソレノイドの製造に際してカシメ手段を使用しない例として、実開昭５５−７９５１３号公報（特許文献１）においてプランジャー型電磁石が提案されている。
この特許文献１のプランジャー型電磁石は、プランジャー型電磁石を巻装した電磁石コイルを、断面チャンネル字型のヨークの略中央部の載置し、前記ヨーク端を各々橋絡するヨーク片の中央に、前記スプールの中空胴に貫通する貫通孔を通してプランジャーが出入運動するものにおいて、前記スプールの拡大中空部と前記ヨーク間に、ヨーク片を介してプランジャーと対面する鉄芯を設け、その鉄芯を前記ヨークに接着固定して保持するものである。

実開昭５５−７９５１３号公報（実用新案登録請求の範囲，第１図）

一般的に、ソレノイドの製造に際しては、ヨーク本体の上部開口部をヨークフタで閉止する場合、カシメ手段によって前記上部開口部を閉止するため、大型で高額なプレス設備を必須とし、広い作業スペースが求められる。
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。

一方、前記特許文献１に記載のプランジャー型電磁石は、カシメ手段は採用されていないものの、プランジャーと相対する鉄芯を、ヨークの内底面の中央部に接着固定する手段を用いている。
したがって、組立て作業において、工程数が大幅に減少するものではないので、組立て作業が有利になるものとは言い得ない。

この発明はかかる現状に鑑み、大型のハイスピン・プレスを使用することなく、小型で安価なハンド工具（ハンドプレス）を使用し、構成部品の挿入と圧入のみで簡単に組み立てることのできるソレノイドと、その製造方法を提供せんとするものである。

この発明の請求項１に記載の発明は、
ストッパの基端部が、底面部から突出する状態でコイルボビンを内装した断面チャンネル状のヨーク本体の開口部に、ヨークフタを圧着状態で設けて閉止すること
を特徴とするソレノイドである。

この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のソレノイドにおいて、
前記ヨークフタは、
その板厚が、前記ヨーク本体の相対する側壁に形成されるフタ保持部よりも若干厚く形成されていること
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に記載のソレノイドにおいて、
前記ヨークフタは、
その板厚が、前記ヨーク本体の相対する側壁に形成されるフタ保持部の横幅よりも若干厚く形成されていること
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に記載のソレノイドにおいて、
前記ヨークフタは、
その横幅が、前記ヨーク本体の相対する側壁に形成されるフタ保持部の横幅よりも若干広く形成されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項５に記載の発明は、
請求項１に記載のソレノイドにおいて、
前記ヨークフタは、
前記ヨーク本体の開口部に対して、着脱が可能であること
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に記載のソレノイドにおいて、
前記ヨークフタは、
前記ヨーク本体の開口部の相対する側縁の、各上部に形成されたフタ保持部材によって圧着状態でヨーク本体に保持されること
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、
断面がチャンネル状のヨーク本体に、ストッパの基端部が底面部から突出する状態でコイルボビンを内装させたのち、前記ヨーク本体の開口部に、ヨークフタを圧着状態で装着させること
を特徴とするソレノイドの製造方法である。

この発明のソレノイドは、断面がチャンネル状のヨーク本体内にコイルボビンを内装したのち、前記ヨーク本体の開口部にヨークフタを圧着させる構成を採用しているので、ソレノイドの組立てを、安価で小型のハンドプレスを使用して行うことができる。
したがって、従前のようにカシメ固定する広い作業場を必要とせず、容易にソレノイドを製作することができる。

さらに、ソレノイドを構成するヨーク本体とヨークフタが交差する構造となるので、ヨーク本体との係止部が形成され、プランジャー作動の衝撃力（衝突力）に強い構造となる。

一方、この発明のソレノイドの製造方法は、ヨーク本体内にコイルボビンを内装させたのち、前記ヨーク本体の開口部にヨークフタを圧着させるので、従来のカシメ手段と同等以上の作用効果をソレノイドに付与することができ、ソレノイドの組立てを小型で安価なハンドプレスを使用して行うことができる。

その結果、作業者が大型プレス装置の設置された作業場への移動がないので、生産効率を一段と向上させることができる。
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。

この発明にかかるソレノイドの一例を示す斜視図である。 図1に示すソレノイドの分解斜視図である。 この発明にかかるソレノイドの他の例を示す斜視図である。 この発明にかかるソレノイドのさらに他の例を示す斜視図である。 この発明にかかるソレノイドのさらに他の例を示す斜視図である。 この発明のソレノイドを構成するヨーク本体の他の例を示す斜視図である。 この発明のソレノイドを構成するヨーク本体の、さらに他の例を示す斜視図である。 この発明のソレノイドを構成するヨーク本体の、さらに他の例を示す斜視図である。 この発明のソレノイドを構成するヨーク本体の、さらに他の例を示す要部の拡大図である。 この発明のソレノイドを構成するヨーク本体の、さらに他の例を示す要部の拡大図である。

以下、この発明にかかるソレノイドと、その製造方法について、添付の図面に基づいて具体的に説明する。
なお、この発明は開示された実施例にのみ限定されるこのではなく、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。

この発明にかかるソレノイド１は、図２で明らかなように、断面がチャンネル状のヨーク本体２と、前記ヨーク本体２に内装されるコイルボビン３と、前記ヨーク本体２の開口部に圧接状態で装着されるヨークフタ４とから構成されるものである。
なお、図中、符号５は、前記コイルボビン３内に可動自在に装着されるプランジャー５で、符号６は、前記プランジャー５が、ヨーク本体２内から逸脱するのを防止するためのストッパである。

前記ヨーク本体２は、その底面部にプランジャー５を挿通させるための透孔２ａを有するとともに、相対する側壁２ｂ，２ｂの下部の相対する部位に、前記ヨークフタ４を圧着状態で係止するフタ保持部２ｃ，２ｃがそれぞれ形成されている。
なお、この実施例においては、前記ヨークフタ４は、先端面には係合片４ａが形成されているので、少なくともヨーク本体２に形成されたフタ保持部２ｃ，２ｃの一方（図面左側）は、前記係合部４ａと確実に係合する形状に形成されるものである。

この発明の最大の特徴は、ヨーク本体の開口部を閉止するヨークフタを、前記開口部に対して圧接状態で装着するものである。
かかる圧着させる手段としては、例えば、ヨーク本体の相対する側壁に形成されるフタ保持部の上下の幅より、ヨークフタの板厚を厚くする手段や、ヨークフタの板厚よりもフタ保持部の上下の幅を狭くする手段、さらには、ヨークフタの幅をフタ部材の横幅より若干狭くする手段など、ヨーク本体とヨークフタとを圧着できる手段であれば、その構成に特段の制限はないものである。

かかる構成のソレノイド１は、先ず、前記コイルボビン３の底部にストッパ６を固定したのち、コイルボビン３をヨーク本体２内に挿入したのち、前記ヨークフタ４を一方の側壁２ｂのフタ保持部２ｃから挿入し、その先端部を他方の側壁２ｂのフタ保持部２ｃに圧入状態を挿入して架橋させる。
しかるのち、前記ヨーク本体２の底面部に形成された透孔２ａを利用して、プランジャー５の先端部を挿通させて、当該プランジャー５の先端を、前記ストッパ６に対し着脱自在に保持させ、ソレノイド１を組み立てるものである。

図３に示すソレノイド１１は、断面がチャンネル状のヨーク本体２１の開口部において相対する一方の側縁２１ａの端部に、使用するヨークフタ２３の基端側の横幅とほぼ等しいか、若干幅狭のフタ挿入部２１ｂを形成するとともに、前記フタ挿入部２１ｂと相対する他方の側壁２１aに、前記フタ挿入部２１ｂの横幅よりも幅狭のフタ挿入部２１ｃを形成し、このフタ挿入部２１ｂ，２１ｃの縦幅よりも若干大きな板厚を有するヨークフタ２３を圧入することで閉止してもよい。
なお、図中、２２はコイルボビン２２である。

図４に示すソレノイド１２は、断面がチャンネル状のヨーク本体３１の相対する側壁３１ａ，３１ａの上縁部にそれぞれ相対させて、それぞれ側面視がＬ字状の一対のフタ係止部３２，３２を形成し、前記フタ係止部２３，２３間にヨークフタ３３を圧入することによって、ヨーク本体３１の開口部を閉止するように構成されたものである。

図５に示すソレノイド１３は、図４に示すソレノイド１２の変形態様を示すもので、相対する側壁３１ａ，３１ａの上部の一方に、側面視がＬ字状のフタ係止部３２，３２を相対させて配置し、他方の側壁３１ａの上部を、矩形状に切欠いてヨークフタ３４の挿入部３５とし、この挿入部３５からヨークフタ３４を圧入させて、他方のフタ係止部３２間との間に架け渡して、ヨーク本体３１の開口部を閉止させたものである。

図６に示すヨーク本体４１は、図５に示すヨーク本体３１の変形バージョンであって、対角線上に位置するいずれか一方側のＬ字状のフタ係止部３２，３２のみを残し、他方側を柱状のフタ係止部３３としたもので、相対するフタ係止部３２，３３の間隔は、ヨークフタを圧入できる幅か、もしくはＬ字状のフタ係止部３２の突出部の高さを、ヨークフタが圧入できる高さとしたものである。

図７に示すヨーク本体４１は、相対する側壁４２，４２の同一部位に、それぞれ矩形状のフタ挿入部４３，４３を幅方向に形成し、前記フタ挿入部４３，４３間にヨークフタ４４を圧入させて架橋させる形式のものである。
なお、前記挿入部４３は、ヨークフタ４４を圧入できる横幅もしくは上下幅に調整するか、ヨークフタ４４の板厚を、前記挿入部４３，４３の横幅もしくは上下幅に調整することで対応することができる。

図８に示すヨーク本体５１は、相対する一方の側壁５２の一方の上部に、左右の上端部の一部を柱状に残して切欠いて柱状係止部５３，５３を形成し、前記柱状係止部５３，５３間の中心部に、側面視がＴ字状のフタ係止部５４を形成するとともに、他方の側壁５２の上部には、側面視がＬ字状の係止部５５，５５を、互いの係合部が相対する状態で形成したものである。

かかるヨーク本体５１は、先端部に前記Ｔ字状の係止部５４の基部と係合する切欠き部５６を先端面に形成したヨークフタ５７を、矢印で示す方向から一方の側壁５２のフタ挿入部５５，５５から圧入させながら差し込み、前記切欠き部５６を、他方の側壁５２に上部に形成されたＴ字状のフタ係止部５４の基部に係着させて、ヨーク本体５１の開口部を閉止するものである。

図９に示すヨーク本体６１は、相対する側壁６２（一方側の側壁は省略）の上縁部の内周面に、断面が三角形状の突出部６３を、各頂部が相対するようにしてそれぞれ形成するとともに、その下方にヨークフタ６４より若干狭い切欠き部を形成して、ヨークフタ載置部６５を形成することによって、ヨークフタ６４をヨーク本体６１に圧着させるよう構成したものである。

図１０に示すヨーク本体７１は、相対する側壁７２（一方側の側壁は省略）の上端部の内周面側に、それぞれ球状の突出部７３を、互いの湾曲部が相対するようにして形成し、その下方にその下方にヨークフタ７４より若干狭い切欠き部を形成して、ヨークフタ載置部７５を形成したものである。

前記図９および１０に示すヨーク本体６１，７１は、いずれも相対する側壁６２，６２（一方は図示を省略）、側壁７２，７２（一方は図示を省略）に形成された突出部６４，７３の下方に形成されたヨークフタ載置部６５，７５に、それぞれヨークフタ６４，７４を圧入させることによって、ヨーク本体６１，７１を閉止することができる。
したがって、いずれのケースにおいても、プランジャーが保持されるヨーク本体と、その開口部に装着されるヨークフタとが交差する構造となるとともに、ヨーク本体とヨークフタとが圧接状態を保持しているので、プランジャー作動の衝突力（衝撃力）に強いヨークを得ることができる。

なお、前記したソレノイドは、いずれもヨーク本体の底面部に、プランジャーを挿通保持するための透孔が形成されているので、当該透孔がプランジャーのガイド部となるので、芯ズレ（磁気の片寄り）が発生することがない。

この発明にかかるソレノイドは、断面がチャンネル状のヨーク本体の開口部に、ヨークフタを圧入させて閉止しているので、プランジャー作動の衝撃力に対し、強い構造となるため、広い分野でのソレノイドの利用が可能となる。

１，１１〜１３ ソレノイド
２，２１，３１ ヨーク本体
２ａ 透孔
２ｂ 側壁
２ｃ フタ保持部
３ コイルボビン
４ ヨークフタ
４ａ 係合部
５ プランジャー
６ ストッパ

Claims (7)

1. この発明の請求項１に記載の発明は、
   ストッパの基端部が、底面部から突出する状態でコイルボビンを内装した断面チャンネル状のヨーク本体の開口部に、ヨークフタを圧着状態で設けて閉止すること
   を特徴とするソレノイド。
2. この発明の請求項２に記載の発明は、
   前記ヨークフタは、
   その板厚が、前記ヨーク本体の相対する側壁に形成されるフタ保持部よりも若干厚く形成されていること
   を特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
3. 前記ヨークフタは、
   その板厚が、前記ヨーク本体の相対する側壁に形成されるフタ保持部の横幅よりも若干厚く形成されていること
   を特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
4. 前記ヨークフタは、
   その横幅が、前記ヨーク本体の相対する側壁に形成されるフタ保持部の横幅よりも若干広く形成されていること
   を特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
5. 前記ヨークフタは、
   前記ヨーク本体の開口部に対して、着脱が可能であること
   を特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
6. 前記ヨークフタは、
   前記ヨーク本体の開口部の相対する側縁の、各上部に形成されたフタ保持部材によって圧着状態でヨーク本体に保持されること
   を特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
7. 断面がチャンネル状のヨーク本体に、ストッパの基端部が底面部から突出する状態でコイルボビンを内装させたのち、前記ヨーク本体の開口部に、ヨークフタを圧着状態で装着させること
   を特徴とするソレノイドの製造方法。

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