JPH0113203B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はたとえばガス緊急しや断弁等に用い
る自己保持形ソレノイドの組立方法に関する。

小型で強い吸着力を有する自己保持形ソレノイ
ドの開発が進み、その用途に応じた種々のタイプ
のソレノイドが知られている。第１図はガス緊急
しや断弁等に用いられる従来の自己保持形ソレノ
イドを示すもので、このソレノイドの組立方法を
第１図および第２図を参照しながら説明すると、
つぎのような手順になつている。

(1) 有底円筒状のフレーム１の内底部に円環状の
永久磁石２を垂直に配置し、例えば上面をＳ
極、下面をＮ極とする。

(2) フレーム１内の永久磁石２上に鉄芯３を同心
的に載置し、永久磁石２と接着剤４によつて接
着するとともに、フレーム１との間にエヤーギ
ヤツプ５を形成する。

(3) 鉄芯３に電磁コイル６を嵌挿し、そのリード
線７をフレーム１の通孔８から外部へ導出す
る。

(4) フレーム１と鉄芯３との間における電磁コイ
ル６上にエポキシ樹脂９を充填して固化し、フ
レーム１、永久磁石２、鉄芯３および電磁コイ
ル６を一体化する。

(5) フレーム１の吸着面１ａと鉄芯３の吸着面３
ａとを面一にするために研摩加工する。

このようにして構成された自己保持形ソレノイ
ドは、吸着面１ａ，３ａに磁力によつて吸着板１
０が吸着されるが、フレーム１の吸着面１ａと鉄
芯３の吸着面３ａとの間のギヤツプはその吸着力
に大きな影響をおよぼす。本発明者の実験によれ
ば、第３図で示すように、吸着面のギヤツプが大
きくなるにつれてその吸着力が減衰することが解
つた。したがつて、フレーム１の吸着面１ａと鉄
芯３の吸着面３ａとのギヤツプをできるだけ小さ
くするため、同一平面に研摩する必要があるが、
フレーム１と鉄芯３とをエポキシ樹脂９によつて
一体化しないかぎり研摩することができないた
め、研摩加工が最終工程となる。しかも、吸着面
１ａ，３ａを最終工程で研摩加工すると、加工後
に表面処理する必要があるが、組立後において表
面処理することは表面処理工程で種々の問題があ
り、表面処理を省こうとする場合には、耐蝕性材
料を使わざるを得ないという制約を受ける。ま
た、フレーム１と鉄芯３とはその上層部に充填さ
れているエポキシ樹脂９だけで固定されているた
め研摩加工時に鉄芯３に強い外力が加わると、鉄
芯３が動き、吸着面３ａが不安定になり、ギヤツ
プが生じるという不都合がある。

この発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、フレームに非磁性
部材を介して鉄芯を一体的に固定して吸着面を形
成したのち、永久磁石および電磁コイルを組み込
むことにより、組立途中の半製品の段階で吸着面
の研摩加工、表面処理を可能にして材料に制約を
受けることなく吸着面を高精度に仕上げることが
できる自己保持形ソレノイドの組立方法を提供し
ようとするものである。

以下、この発明を図面に示す一実施例にもとづ
いて説明する。第４図および第５図中１１はフレ
ームであり、これは両端開口の円筒体によつて形
成されている。１２は鉄芯で、これは筒部１３と
鍔部１４とから形成されている。この鉄芯１２の
鍔部１４には銅、アルミニウム、ステンレス等の
非磁性材料によつて形成されたリング状の非磁性
部材１５が嵌着されていて、この非磁性部材１５
を介して鉄芯１２は上記フレーム１１内に同心的
に挿入されている。そして、この非磁性部材１５
はフレーム１１の内周壁にろう付、かしめあるい
はねじ止めによつて固定されており、フレーム１
１と鉄芯１２とは非磁性部材１５を介して一体的
に構成されている。さらに、フレーム１１の吸着
面１１ａおよび鉄芯１２の吸着面１２ａは平滑に
表面加工され、これら吸着面１１ａ，１２ａは同
一平面上に設定されている。また、鉄芯１２の鍔
部１４における下面には凹陥部１６が設けられ、
この凹陥部１６には円環状の永久磁石１７が例え
ばそのＳ極を上、Ｎ極を下にして係合されてい
る。そして、この永久磁石１７は上記フレーム１
１の下部開口を閉塞する蓋板１８によつて押え固
定されている。一方、鉄芯１２の筒部１３には電
磁コイル１９が嵌挿されており、このリード線２
０はフレーム１１の側壁に穿設された通孔２１か
ら外部へ導出されている。この電磁コイル１９は
筒部１３の高さ寸法より低く、フレーム１１の内
径より小径に形成されているため電磁コイル１９
の上面および外周面に空所が形成され、この空所
にはエポキシ樹脂２２が充填されている。したが
つて、電磁コイル１９はエポキシ樹脂２２によつ
てフレーム１１及び鉄芯１２に固定されている。
なお、２３は吸着面１１ａ，１２ａに吸着される
円板状の吸着板である。

しかして、このように構成された自己保持形ソ
レノイドは、電磁コイル１９のコイル電流が０の
場合には第６図Ａで示すように永久磁石１７によ
る磁力線ａが発生し、吸着板２３を自己保持する
事ができる。第６図Ｂで示すように、電磁コイル
１９に永久磁石１７による磁力線ａと逆方向の磁
力線ｂが発生するようにコイル電流を流した場合
には、磁力線ｂは永久磁石１７の磁気抵抗が大き
いために非磁性部材１５をバイパスとして磁気回
路を構成し、磁力線ａを相殺するかまたは減少す
るため吸着板２３は自己保持を解除される。

つぎに、自己保持形ソレノイドの組立方法につ
いて説明する。まず、フレーム１１をその吸着面
１１ａが下側になるように倒立し、非磁性部材１
５を嵌着した鉄芯１２をその吸着面１２ａが下側
になるように逆向きにしてフレーム１１の上部開
口から嵌挿する。そして、フレーム１１の吸着面
１１ａと鉄芯１２の吸着面１２ａを同一の基準面
に当接した状態に保持し、非磁性部材１５をフレ
ーム１１に対してろう付、かしめ、ねじ止めなど
により固定する。この場合、鉄芯１２の傾きや芯
ずれを防止するために治具を用いてもよい。この
ようにしてフレーム１１と鉄芯１２とを非磁性部
材１５を介して一体化したのち、その吸着面１１
ａと１２ａとのギヤツプをできるだけ小さく仕上
げるために研摩加工を行う。このようにして加工
一体化されたフレーム１１、鉄芯１２を表面処理
を行つた後、鉄芯１２の凹陥部１６に永久磁石１
７を係合し、フレーム１１の下部開口に蓋体１８
をかしめ固定し、永久磁石１７を鉄芯１２に対し
て押え固定する。つぎに、フレーム１１を正立さ
せて鉄芯１２の筒部１３にその上部から電磁コイ
ル１９を嵌挿し、そのリード線２０を通孔２１か
ら導出する。この状態で、フレーム１１、鉄芯１
２および電磁コイル１９によつて形成される空間
にエポキシ樹脂２２を充填し、これを固化させる
と、電磁コイル１９はフレーム１１及び鉄芯１２
に対して一体的に固定され、組立作業が完了す
る。

このようにして組み立てられた自己保持形ソレ
ノイドは、組立途中においてフレーム１１と鉄芯
１２の吸着面１１ａ，１２ａの研摩加工、表面処
理がなされているため、組立後における研摩は不
要である。

なお、上記一実施例においては、フレーム１１
と鉄芯１２とを非磁性部材１５を介して固定した
のち、永久磁石１７、電磁コイル１９、エポキシ
樹脂２２の充填の手順について説明したが、これ
に限定されず、電磁コイル１９をエポキシ樹脂２
２によつて固めたのち最終的に永久磁石１７を固
定してもよい。

さらに、非磁性部材１５はリング状に限らず、
短片状に形成し、鉄芯１２の鍔部１４に部分的に
固定してもよい。

この発明は以上説明したように、一端面に吸着
面を有するフレームを、その吸着面を下側にして
基準面に対して倒立した状態で、フレームの内部
に同じく吸着面を下側にして基準面に倒立するこ
とにより、フレームと鉄芯の吸着面を面一にする
ことができるから、フレームと鉄芯とを一体化し
た段階でその吸着面の研摩加工および表面処理が
可能となり、吸着面を高精度に仕上げることがで
き、材料に制約を受けることがなく、コストダウ
ンを図ることができる。さらに、フレームと鉄芯
とを非磁性部材を介して一体化したから、機械的
強度に優れ、組立作業中において鉄芯がふらつく
ことはなく吸着面が安定するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自己保持形ソレノイドの縦断面
図、第２図は同じく分解斜視図、第３図は吸着面
ギヤツプに対する吸着力の関係を示すグラフ図、
第４図はこの発明の一実施例を示す自己保持形ソ
レノイドの縦断面図、第５図は同じく分解斜視
図、第６図Ａ，Ｂは磁力線の方向を示す縦断面図
である。 １１……フレーム、１２……鉄芯、１１ａ，１
２ａ……吸着面、１５……非磁性部材、１７……
永久磁石、１９……電磁コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒状のフレームに永久磁石と電磁コイルを内
   蔵する自己保持形ソレノイドの組立方法におい
   て、一端面に吸着面を有する前記フレームを、そ
   の吸着面が下側になるように基準面に対して倒立
   する第１の工程と、非磁性部材を嵌着するととも
   に、一端面に吸着面を有する鉄芯を、その吸着面
   が下側になるように前記フレームの内部に嵌挿し
   て前記基準面に倒立する第２の工程と、前記非磁
   性部材を前記フレームに対して固定し、前記鉄芯
   とフレームとを固定的にする第３の工程と、前記
   フレームの内部における鉄芯の吸着面側に電磁コ
   イルを嵌挿するとともに、吸着面と反対側に永久
   磁石を固定する第４の工程からなることを特徴と
   する自己保持形ソレノイドの組立方法。