(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の磁性体からなるプランジャーと、プランジャーを筒状に包囲する励磁コイルと、励磁コイルを卷回する絶縁物とから成るコイル枠と、励磁コイルを包囲する断面略Ｃ型で且つ、磁性体からなり磁束経路を形成するコアと、プランジャーの軸方向への摺動を支持するガイドと、プランジャーで生じる推力をタタキ施療部へ伝達するアタッチメントホルダーと、アタッチメントホルダーとプランジャーを結合する連結棒と、アタッチメントホルダーとコアに結合され磁力の中立点にプランジャーを保持する弾性部材と、を備えるタタキマッサージャー機用電磁ソレノイド。
【請求項２】
前記ガイドは成形材料のような絶縁物で構成されることを特徴とする請求項１記載のタタキマッサージャー機用電磁ソレノイド。
【請求項３】
前記ガイドはコイル枠と一体に形成され、該コイル枠の内径部でプランジャー支持を行うことを特徴とする請求項１記載のタタキマッサージャー用電磁ソレノイド。
【請求項４】
前記断面略Ｃ型のコアの内径部の外側端面の角度が９０度となることを特徴とする請求項１記載のタタキマッサージャー機用電磁ソレノイド
。
【請求項５】
磁力の中立点にプランジャーが位置するとき、プランジャーと断面略Ｃ型のコアの上下突起部とがオーバーラップする距離をそれぞれｄ１、ｄ２とし、断面略Ｃ型のコアの上下突起部のプランジャーの軸方向長さをそれぞれｄ３、ｄ４とすると、各寸法がｄ１＝ｄ２、ｄ３＝ｄ４、ｄ１＝０．５×ｄ３を満たす関係となる構成であることを特徴とする請求項１記載のタタキマッサージャー機用電磁ソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タキマッサージ機に用いる電磁ソレノイドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来のタタキマッサージ機用電磁ソレノイドを示す説明図である。図９（ａ）は電磁ソレノイドにマッサージ対象である手足等からの外力Ｆが加わり、固定子と可動子が離れている状態を示す断面側面図であり、図９（ｂ）は外力Ｆが加わっていない、もしくは電磁ソレノイドを励磁し、電磁吸引力が外力に打ち勝ち固定子とプランジャーが吸着した状態を示す断面側面図である。
【０００３】
図９に示すように、従来の電磁ソレノイド１は非磁性体の円盤状のプレート１０と、外ヨーク１１と、コイル１２と、コイル１２を巻装するボビン１３と、ボビン１３の一方の端部側に固着する固定子１４と、固定子１４に対して対向配置されるとともにボビン１３の内壁を案内とする磁性体からなるプランジャー１５と、可動子１５を負荷力に逆らって固定子１４側に負勢する弾性体に相当するコイルバネ１６と、衝突を緩和するダンパ１７と、プランジャー１５の先端に固定される非磁性体の棒状の軸１８とを備える。
【０００４】
外ヨーク１１は、珪素鋼や電磁軟鉄などの磁性金属にて形成したものであり、適宜手段でプレート１０に固定する。コイル１２は、絶縁物からなるボビン１３に巻装され、ボビン１３とともに外ヨーク１１の中空部に納める。プランジャー１５は、ボビン１３の中心軸に一致する貫通中空部の内壁を案内として可動する円柱状の磁性金属製のもので、固定子側接極面はテーパを有する形状となっており、反対側にはリング状の鍔部１５ａを形成してある。固定子１４は、磁性金属からなりプランジャーとの接極面は可動子形状に対応してテーパを有する形状となっており、ボビン１３の中心軸に沿って形成された断面円形の貫通孔１３ａの一端側に固着する。
【０００５】
非磁性体の棒状の軸１８は、プランジャー１５の固定子側端面の中央に立設しており、プレート１０を貫通してなり、軸１８の先端には円盤状のバネ受け１９が固着する。コイルバネ１６は、軸１８に貫通されるとともに、プレート１０とバネ受け１９との間に介在している。ダンパ１７は、ゴム等の弾性樹脂にて形成されるドーナツ盤状のもので、外周縁近傍に沿ってリブ部１７ａを備え、外ヨーク１１の平面部に適宜手段にて設置してある。また、マッサージ機本体とはプレート１０または外ヨーク１１を使い適宜手段にて固定してある。
【０００６】
上述のような電磁ソレノイド１にあっては、固定子１４がコイル１２に通電されることによって磁化されて可動子１５を吸引したときに、プランジャー１５の固定子側端面が固定子１４に当接する手前で、プランジャー１５の鍔部１５ａをダンパ１７のリブ部１７ａに当てることによって鍔部１５ａ、プランジャー１５の衝突エネルギーをダンパ１７にて吸収して、プランジャー１５の発生する衝撃音を緩和する。
【０００７】
このようなソレノイドでは、コイルに通電し、磁界を発生させた状態において、固定子とプランジャーとの対向接極面において電磁吸引力を発生させるものであるが、吸着時に衝撃音が発生するため別途衝撃吸収のためのゴム製ダンパー等が必要となる。また、外力が付加されていない状態でも推力が発生するため、騒音が発生するものとなっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電磁ソレノイド１にあっては、負荷力Ｆが大きくてコイルバネ１６が充分圧縮されるような場合、即ちプランジャー１５を振動させるために、コイル１２に断続する電流を通電した際には、プランジャー１５の鍔部１５ａがダンパ１７のリブ部１７ａに当接したとしてもそれほど強く当たらないので、さほど強い衝撃音は発生しないものの、負荷力Ｆが小さくてコイルバネ１６がさほど圧縮しないような場合、プランジャー１５の鍔部１５ａがダンパ１７のリブ部１７ａに勢いよく当たるので、ダンパ１７が介在していてもかなり激しい衝撃音を生じるという問題点があった。
【０００９】
本発明は、この点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、静音化を図るとともに、それに伴って生じる電磁吸引力の低下を抑えることのできる優れたタタキマッサージャー用電磁ソレノイドを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明にあっては、棒状の磁性体からなるプランジャーと、プランジャーを筒状に包囲する励磁コイル及び励磁コイルを卷回する絶縁物からなるコイル枠と、励磁コイルを包囲する断面略Ｃ型で且つ、磁性体からなり磁束経路を形成するコアと、プランジャーの軸方向への摺動を支持するガイドと、プランジャーで生じる推力をタタキ施療部へ伝達するアタッチメントホルダーと、アタッチメントホルダーとプランジャーを結合する連結棒と、アタッチメントホルダーとコアに結合され磁力の中立点にプランジャーを保持する弾性部材と、を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の電磁ソレノイドにおいて、プランジャーの摺動を支持するガイドを樹脂成形などによる絶縁物で構成することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の発明にあっては、請求項１記載の電磁ソレノイドにおいて、プランジャーの摺動を支持するガイドをコイル枠と一体とすることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の発明にあっては、請求項１記載の電磁ソレノイドにおいて、図３に示すように断面略Ｃ型のコア突起内径部外側端面の角度が９０度となることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５記載の発明にあっては、請求項１記載の電磁ソレノイドにおいて、図４に示すように磁力の中立点にプランジャーが位置するとき、プランジャーと断面略Ｃ型のコアの上下突起部とがオーバーラップする距離をそれぞれｄ１、ｄ２とし、上下突起部の軸方向長さをそれぞれｄ３、ｄ４とすると、各寸法がｄ１＝ｄ２、ｄ３＝ｄ４、ｄ１＝０．５×ｄ３を満たす関係となることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる電磁ソレノイドの第１の実施の形態を図１乃至図３に、第２の実施の形態を図４に、第３の実施の形態を図５に、第４の実施の形態を図６に、第５の実施の形態を図７及び図８に基づいて、夫々詳細に説明する。
【００１６】
〔第１の実施の形態〕図１に示すタタキマッサージャー機用電磁ソレノイドが、従来のものと異なり特徴とするのは、次の構成である。すなわち棒状の磁性体からなるプランジャー２３と、プランジャー２３を筒状に包囲する励磁コイル２６及び励磁コイル２６を卷回する絶縁物からなるコイル枠２４と、励磁コイル２６を包囲する断面略Ｃ型で且つ、磁性体からなり磁束経路を形成するコア２２と、プランジャー２３の軸方向への摺動を支持するガイド２５と、プランジャー２６で生じる推力をタタキ施療部へ伝達するアタッチメントホルダー２０と、アタッチメントホルダー２０とプランジャー２３を結合する連結棒２１と、アタッチメントホルダー２０とコア２２に結合され磁力の中立点にプランジャー２３を保持する弾性部材２７と、を備えることである。
【００１７】
上記の貫通構造では、プランジャー２３は固定子と吸着しないため摺動音のみで衝撃音は生じず、静音化を図ることができる。また、外力を付加しない状態においてはプランジャー２３の位置が磁力の中立点となるように、弾性部材２７を設定することにより、推力が発生せず、上述した従来の構造のものに比べて大幅な静音化を図ることができる。但し、電磁吸引力は大部分が固定子からプランジャー２３への方向すなわち軸に対して垂直方向に生じてしまい、プランジャー２３の移動に必要な軸方向の成分は、プランジャー２３のほぼ軸方向両端部において発生し、推力の発生効率が低下してしまう。そこでプランジャー２３のコア２２の突起部との対向部にはテーパを設けず、略棒状とし、電磁吸引力を発生させる断面略Ｃ型のコア２２の突起部端面内径側の角度とプランジャー２３の角度を９０度とすることにより、このプランジャー２３両端部分の磁束密度を上げ電磁吸引力を大きくする構造となっている。但し、両端各角部は作業性、生産性により各直径に対し十分小さな程度の面取りを行ってもよい。
【００１８】
また、図２に示すように磁力の中立点にプランジャー２３が位置するとき、プランジャー２３と断面略Ｃ型のコア２２の上下突起部とがオーバーラップする距離をそれぞれｄ１、ｄ２とすると、推力特性は図３に示すようになる。ここで、推力が最大となるのは、コアの上下２箇所のどちらかの突起部先端とプランジャーの上下角部が同じ高さとなった場合即ち図３（ｂ）のＡ又は図３（ｃ）のＢであり、プランジャーの軸方向長さとコア突起部の高さにより推力最大となるポイントを自由に設定することができる。
【００１９】
〔第２の実施の形態〕
図４に示す電磁ソレノイドが特徴とするのは、第１の実施の形態の電磁ソレノイドにおいて、プランジャー２３の摺動を支持するガイド２５を樹脂成形などによる絶縁物で構成することである。これにより、ガイド部に流れる渦電流を無くすことができもで、電磁ソレノイドの高効率化を図ることができる。
【００２０】
なお、本実施の形態のタタキマッサージャー用電磁ソレノイドの基本構成は、第１の実施の形態のものとよく似ており、同じ部分については同一の番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
〔第３の実施の形態〕
図５に示す電磁ソレノイドが特徴とするのは、第１の実施の形態の電磁ソレノイドにおいて、プランジャー２３の摺動を支持するガイドをコイル枠と一体とすることである。ここで、コイル枠２４の内径部でプランジャー２３の支持を行うため、コイルの温度上昇による内径寸法変化が生じると機能上問題があるため、コイル枠の材料としては熱変形の小さな材料を用いる必要があるが、絶縁物で構成されるため第２の実施の形態の電磁ソレノイドと同様の効果が得られ、更に部品点数を少なくできる。
【００２２】
なお、本実施の形態のタタキマッサージャー用電磁ソレノイドの基本構成は、第１の実施の形態のものとよく似ており、同じ部分については同一の番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
〔第４の実施の形態〕
図６に示す電磁ソレノイドが特徴とするのは、第１の実施の形態の電磁ソレノイドにおいて、コア２２の突起部を切削加工等のフランジ型部材により構成し、突起部の内径部外側端面の角度が９０度としていることである。ここで、推力は２箇所あるコア突起部の電磁吸引力の軸方向成分の和であらわされ、推力が最大となるポイントは上下２箇所のどちらかの突起部先端とプランジャー２３の上下角部が同じ高さとなった場合であり、その反対側のプランジャー２３の角部と対向するコア２２の突起部の内径部外側端面の角を９０度とし、磁束密度を上げることによって最大推力を大きくすることができる。
【００２４】
但しコアの突起部を絞り加工で形成した場合は、この角部は曲面となり、磁束密度が低くなってしまうが、切削加工によるフランジ状部材の圧入などで形成すればこの部分の角を９０度にすることができる。
【００２５】
なお、本実施の形態のタタキマッサージャー用電磁ソレノイドの基本構成は、第１の実施の形態のものとよく似ており、同じ部分については同一の番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２６】
〔第５の実施の形態〕
図７に示す電磁ソレノイドが特徴とするのは、第１の実施の形態の電磁ソレノイドにおいて、図８に示すように磁力の中立点にプランジャー２３が位置するとき、プランジャー２３と断面略Ｃ型のコア２２の上下突起部とがオーバーラップする距離をそれぞれｄ１、ｄ２とし、上下突起部の軸方向長さをそれぞれｄ３、ｄ４とすると、各寸法がｄ１＝ｄ２、ｄ３＝ｄ４、ｄ１＝０．５×ｄ３を満たす関係となることである。図８において電磁吸引力が発生するのは、２箇所のコア２２とプランジャー２３の対向部Ａ，Ｂと反対側のプランジャー２３の角部とコア２２の突起部の内径部外側の角Ａ’，Ｂ’である。
【００２７】
ここで、図８（ｂ）において推力発生部Ａ’ではプランジャー２３の位置がｄ３−ｄ１で、推力発生部Ａではプランジャー２３の位置がｄ２で推力最大となる。従がって、ＡとＡ’において同時に推力最大とするにはｄ２＝ｄ３−ｄ１が必要である。同じ様に、図８（ｃ）において推力発生部Ｂ’ではプランジャー２３の位置がｄ４−ｄ２で、推力発生部Ｂではプランジャー２３の位置がｄ１で推力最大となる。従がって、ＢとＢ’において同時に推力最大とするにはｄ１＝ｄ４−ｄ２が必要である。磁力の中立点をソレノイドの軸方向中央に設定すると上下対称になりｄ１＝ｄ２、ｄ３＝ｄ４となるので、上述した関係式は夫々ｄ１＝０．５×ｄ４、ｄ２＝０．５×ｄ３となる。
【００２８】
ここで、上記の寸法関係を満たすと磁力の中立点をソレノイドの軸方向の中央に設定できるので、Ａ（Ｂ）での最大電磁吸引力ポイントとＡ’（Ｂ’）での最大電磁吸引力ポイントが一致するため、これらの電磁吸引力の和である軸方向推力として最大とすることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態のタタキマッサージャー用電磁ソレノイドの基本構成は、第１の実施の形態のものとよく似ており、同じ部分については同一の番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、プランジャーは固定子と吸着しないため摺動音のみで衝撃音は生じず、静音化を図ることができ、また、外力を付加しない状態においてはプランジャーの位置が磁力の中立点となるように弾性部材を設定することにより、推力が発生せず、従来のものに比べて大幅な静音化を図ることができるとともに、可動子のコア突起部との対向部にはテーパを設けずに、略棒状とし、電磁吸引力を発生させる断面略Ｃ型のコア突起部端面内径側の角とプランジャーの角を９０度とすることによりこのプランジャー両端部分の磁束密度を上げて、電磁吸引力を大きくすることができると言う効果を奏する。
【００３１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて更に、ガイド部に流れる渦電流を無くすことができるので、電磁ソレノイドの高効率化を図ることができるという効果を奏する。
【００３２】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて更に、部品点数を少なくできるという効果を奏する。
【００３３】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて更に、コア突起内径部外側端面の角を９０度として磁束密度を上げることによって、最大推力を更に大きくすることができるという効果を奏する。
【００３４】
請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて更に、磁力の中立点をソレノイドの軸方向の中央に設定でき、Ａ又はＢでの最大電磁吸引力ポイントとＡ’又はＢ’での最大電磁吸引力ポイントが一致するため、これらの電磁吸引力の和である軸方向推力として、最大とすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態のタタキマッサージャー用電磁ソレノイドの構成を示す図である。
【図２】磁力の中立点にプランジャーが位置する状態を示す図である。
【図３】上記電磁ソレノイドの推力特性を示す図である。
【図４】本発明に係る第２の実施の形態のタタキマッサージャー用電磁ソレノイドの構成を示す図である。
【図５】本発明に係る第３の実施の形態のタタキマッサージャー用電磁ソレノイドの構成を示す図である。
【図６】本発明に係る第４の実施の形態のタタキマッサージャー用電磁ソレノイドの構成を示す図である。
【図７】本発明に係る第５の実施の形態のタタキマッサージャー用電磁ソレノイドの構成を示す図である。
【図８】上記電磁ソレノイドの推力特性を示す図である。
【図９】従来のタタキマッサージャー用電磁ソレノイドの構成を示す図である。
【符号の説明】
２０  アタッチメントホルダー
２１  連結棒
２２  コア
２３  プランジャー
２４  コイル枠
２５  ガイド
２６  コイル
２７  コイルバネ
【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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