JP3626129B2 - ソレノイドヨーク - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁弁等に使用されるソレノイドのヨーク構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ミシンの針を往復動させる可動部や各種バルブ類の開閉を電磁的に行う電磁弁等に組み込まれるソレノイドは、コイルボビンに電磁コイルを巻装したコイル体と、このコイル体を収納する金属製のヨークとで構成されている。前記ヨークは、コイル体を収納する容器であると共に、コイルボビンに巻装した電磁コイルからの磁界の磁路を形づくるものである。このため、ヨークは一定の厚みを有し、導電性のよい金属で所定形状に形成されている。ヨークの形状は円筒型や箱型で一体形成されたものや、金属板を所定形状に打抜き形成し、これを折り曲げて組み立てたものがある。
【0003】
図8は打抜き加工及び折曲げ加工によって形成されたソレノイドヨーク(以下、ヨーク1という)の一例である。このヨーク1は図9に示すように、一枚の鉄板を十字状に打抜き加工し、中心部の正方形状の底壁部3と、この底壁部3の四辺から外方向に伸びる4枚の側壁部4とを備えた原板7を製作し、各側壁部4を折曲げ線8から前記底壁部3に対して略直角になるように折曲げ加工を施して形成される。前記折曲げ線8は各側壁部4の基端部から僅かに上がった位置に設けられる。このため、折曲げられた側壁部4の間には、図8に示したような一定幅の隙間6が形成されることになる。また、原板7を製作する際に、底壁部3の中心にコイル体の磁針軸を通す丸孔9と、各側壁部4には適宜位置にねじ留め可能な取付孔10及び先端に蓋体を固着するための係合突起11とが同時に形成される。このように、前記底壁部3や側壁部4等の形状を予め打抜き、各側壁部4を折り曲げて箱型に形成したヨーク1は、原板7自体に予め丸孔9、取付孔10あるいは係合突起11等の加工を施せるので、折曲げ加工のみで複雑な立体形状のヨーク1が容易に形成できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記隙間6を設けて箱型に形成されたヨーク1は折曲げ形成された各側壁部4の基端部が外部からの衝撃によって変形しやすい。特に、ミシンや自動車のバルブ等に使用する場合は、可動部の連続運動によってヨーク1が振動するため、長期間には変形や破断が生じやすくなる。この変形を防止するため、底壁部3と側壁部4の折曲げ部に肉厚の補強部を別途溶接形成するなどの方法がとられていたが、製造工数やコストが多く掛かるといった問題があった。
【0005】
そこで、本発明の目的は、製造工数やコストが掛からず、外部からの衝撃による変形や破断等を防止すると共に、製造に要する工数やコストを低減化したソレノイドヨークを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係るソレノイドヨークは、複数の辺を有する底壁部と、この底壁部の各辺から立ち上がる側壁部とからなり、各側壁部間のコーナ部には、縦方向に延びる隙間が形成されてなるソレノイドヨークにおいて、前記隙間の下端に側壁部間を繋ぐように、前記底壁部を絞り加工した補強部を設けたことを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、底壁部の各辺から縦方向に延びる隙間を有して立ち上がる側壁部のコーナ部の下端に各側壁部間を繋ぐように、前記底壁部を絞り加工した補強部を設けた構造となっているので、ソレノイドヨーク特有の隙間を有した構造を維持しつつ、強度も十分確保できる。このため、内部に収容されるソレノイドの振動や外部からの衝撃が加えられても変形しにくく、箱型の形状を長期間維持することができる。
【0008】
請求項2に係る発明は、前記補強部が、前記底壁部の周辺から各側壁部間の隙間の下端にかけて一体成形されることを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、前記補強部が、前記底壁部の周辺から各側壁部間の隙間の下端にかけて一体成形されるため、底壁部と各側壁部間の隙間の繋ぎ部分に切れ目が生じず、滑らかな面に仕上げることができる。このため、外観形状を損ねることなく、強度を確保することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係るソレノイドヨークの実施形態を詳細に説明する。図1は本発明に係るソレノイドヨークの斜視図、図2は前記ソレノイドヨークの断面図、図3はソレノイドヨークの原型基板の平面図である。
【0013】
図1及び図2に示すように、本発明のソレノイドヨーク22は、従来例と同様、正方形状の底壁部23と、この底壁部23の四辺24からそれぞれ上方向に向けて略直角に立ち上がる4枚の側壁部25とで箱型に形成されるが、この実施形態では各側壁部25の下端コーナ部26に補強壁部27が形成されている。この補強壁部27は、前記側壁部25の変形強度を増して側壁部25の折れ曲がりや亀裂を防止する目的で設けられるもので、隣接する各側壁部25間の隙間28の下部を塞ぐようにして立ち上がり形成されている。補強壁部27は側壁部25を曲げ加工する際の絞り加工によって形成される。なお、電子部品としてのソレノイド21は、前記ソレノイドヨーク22に電磁コイル31を収容し、その上方を上壁部34で封止した構造となる。
【0014】
上述のようにして形成されたソレノイドヨーク22には、底壁部23の中心に前記電磁コイル31の磁針軸32を通す丸孔29が形成され、各側壁部25には組み込まれる装置等の内部にねじ留め接合可能な取付用の孔部30及び前記収容した電磁コイル31の上部を封止する上壁部34を固着するための係合突起部35等が形成される。
【0015】
図3は前記ソレノイドヨーク22の原板36を平面状に展開して示したものである。後述するように、ソレノイドヨーク22を製造するにあたって、まず、この原板36が作製される。図に示したように、この原板36は、底壁部23を中心として4枚の側壁部25が十字状に開いた形に打抜き形成される。隣接する側壁部25同士の基端部は斜めにカットされており、底壁部23との間に挟まれた略三角形状のプレート部38が前述した補強壁部27として形成される。また、前記丸孔29、孔部30及び係合突起部35もこの原板製作時に同時にプレス成形される。
【0016】
次に前記ソレノイドヨーク22の形成方法を図4乃至図7に基づいて説明する。このソレノイドヨーク22の製造は、絞り加工を行う前の原板製造工程と、この原板を絞り込んで所定の形状に成形する絞り加工工程の2工程で行われる。最初の原板製造工程では、図3で示したような形状の原板36を製作する。この原板36は、一定厚みと剛性を備えた鉄製の一枚板を打抜き加工して形成されたもので、前述した底壁部23と、この底壁部23から十字方向に広がる4つの側壁部25及び三角形状のプレート部38とで形成される。その他、底壁部23には電磁コイル31の磁針軸32を通す丸孔29が形成され、各側壁部25には孔部30及び係合突起部35も一体に形成される。
【0017】
次に、十字状に形成された前記の原板36を、図4に示すような絞り加工用の冶具42上に固定する。この冶具42は、原板36を設置するための加工台43と、前記原板36を上方から押圧するための押圧台44とを備えている。前記加工台43には平坦な台座の中心に原板36と略同じ十文字形状の凹み部45と、押圧台44の突起体46によって絞り加工された原板36が変形しながら落ち込む角孔部47とが設けられている。角孔部47は大きさの異なる角孔47a,47bが2段に形成されており、その中に支承部材50が収容されている。この支承部材50は、下部の角孔47b内において下方から延びる支持棒51と、この支持棒51の先端に設けられたつば部52と、前記つば部52を角孔部47の段差部53に弾性的に押圧するコイルバネ54と、つば部52の上側において上部角孔47a内に延びるガイド体55とで構成される。ガイド体55は上部の角孔47aより僅かに小さい寸法の角柱であり、その上面は前記支承部材50がバネ付勢された状態で前記凹み部45の底面と同じ位置までせり上がって原板36の下面を当接支持する。なお、ガイド体55の上面は、図3において原板36の中心部に示した仮想線Bで囲われた底壁部23と略同じ形状である。一方、押圧台44の下面に突出形成された突起体46は前記ガイド体55と略同一形状の円柱であり、前記角孔部47の軸線上に位置する。
【0018】
次に、図5に示すように、前記加工台43の凹み部45に載置された原板36に対して、その上方からボールネジ48によってガイドされた押圧台44を下降し、突起体46で原板36の仮想線Bで囲われた底壁部23を凹み部45内に押し込む。原板36は、下方のガイド体55に支承されながら次第に押し下がり、仮想線Bの所で四方が折り曲がって、底壁部23とその周縁部に側壁部25を形成すると同時にプレート部38が絞り加工されて補強壁部27を形成する。
【0019】
図6は、前記の絞り加工によって原板36を成形した後、ボールネジ48に沿って押圧台44を引き上げた状態を示したものである。このとき、成形されたソレノイドヨーク22は押圧台44の突起体46に嵌り込んだ状態で角孔部47から外れる。そこで、図7に示すように、前記引き上げた突起体46の下面からピン56を突出させて成形されたソレノイドヨーク22を引き離す。
【0020】
以上の工程を経ることによって、図1及び図2に示したような底壁部23と補強壁部27が浅いカップ状に絞り込まれると同時に、側壁部25が底壁部23に対して略直角となるように折曲げ形成されたソレノイドヨーク22となる。このようにして形成されたソレノイドヨーク22内に電磁コイル31を挿入し、蓋体となる上壁部34を被せてソレノイド21が完成する。
【0021】
上記実施形態は4枚の側壁部25で箱型に形成されたソレノイドヨーク22に対し、その四隅のコーナ部26に補強壁部27を形成する場合の構造および製造方法を説明したものであるが、例えば、四角形状の底壁部の対抗する2辺にのみ側壁部を立設するタイプのソレノイドヨークにあっても、上記実施形態で示したような絞り加工を行うことで強度を高めた構造にすることができる。この場合のソレノイドヨークの原板は側壁部を形成しない方の底壁部の周縁部を若干広めに形成し、底壁部の中心部を所定形状の突起体で絞り込むことによって実現できる。製造方法に関しては、底壁部及び側壁部の大きさ及び形状が同じであれば、上記実施形態における冶具42をそのまま使用することができる。
【0022】
本実施形態のソレノイドヨーク22は、鉄製の原板36を用い、底壁部23の周縁部24から側壁部25の下端部までを絞り加工で一体成形しているため、ソレノイド自体の振動や外部からの衝撃が加えられてもソレノイドヨーク22の変形や破損が起き難くい構造となっている。したがって、内部の電磁コイル31やその他の部品類を保護し、長期に亘って安定した状態で使用することが可能となる。また、前記補強壁部27の浅絞り加工と同時に側壁部25の深絞り加工が一工程で行えるので、製造工数及びコストの低減化が図られることになる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のソレノイドヨークによれば、底壁部の各辺から縦方向に延びる隙間を設けて立ち上がる側壁部間の下端に、隣接する側壁部同士を繋ぐ補強壁部が設けられているので、ソレノイドヨークとしての機能上必要な隙間を有しながら、振動や外部からの衝撃等に耐えうる強度を維持することができる。
【0024】
また、前記補強壁部が絞り加工によって形成されることで、外部からの衝撃等に対して強固で変形が発生しにくい。また、同一形状のソレノイドヨークを少ない工程で精度よく製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のソレノイドヨークの斜視図である。
【図2】上記図1のソレノイドヨークのA−A線に沿って切断した断面図である。
【図3】ソレノイドヨークの原板の平面図である。
【図4】ソレノイドヨークの絞り加工直前の状態を示す説明図である。
【図5】ソレノイドヨークの絞り加工時の状態を示す説明図である。
【図6】ソレノイドヨークの絞り加工終了時の状態を示す説明図である。
【図7】絞り加工されたソレノイドヨークを取り出すときの状態を示す説明図である。
【図8】従来のソレノイドヨークの斜視図である。
【図9】従来のソレノイドヨークの原板の平面図である。
【符号の説明】
21 ソレノイド
22 ソレノイドヨーク
23 底壁部
24 周縁部
25 側壁部
26 コーナ部
27 補強壁部
Claims (2)
- 複数の辺を有する底壁部と、
この底壁部の各辺から立ち上がる側壁部とからなり、
各側壁部間のコーナ部には、縦方向に延びる隙間が形成されてなるソレノイドヨークにおいて、
前記隙間の下端に側壁部間を繋ぐように、前記底壁部を絞り加工した補強部を設けたことを特徴とするソレノイドヨーク。 - 前記補強部が、前記底壁部の周辺から各側壁部間の隙間の下端にかけて一体成形される請求項1記載のソレノイドヨーク。
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