(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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