(57)【要約】  帯状鋼板をコア片の素材とするソレノイド用コアの製造方法において、コア片の外形寸法に高い精度を実現する。  本発明に係るソレノイド用コアの製造方法は、Ｕ字状の固定コア片１と該固定コア片１の両端面に対向して配置されるべき可動コア片２とからなるソレノイド用コアの製造方法であって、帯状の鋼板を環状に巻き取ることによって環状コア13を作製するコア巻き取り工程と、前記作製された環状コア13の表面をモールド樹脂により覆って環状のモールドコア18を作製するモールド工程と、前記作製されたモールドコア18を２つに分断して、固定コア片１と可動コア片２とを得る切断工程とを有している。
2010076877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ字状の固定コア片と該固定コア片の両端面に対向して配置されるべき可動コア片とからなるソレノイド用コアの製造方法において、
帯状の鋼板を環状に巻き取ることによって環状コアを作製するコア巻き取り工程と、
前記作製された環状コアの表面をモールド樹脂により覆って環状のモールドコアを作製するモールド工程と、
前記作製されたモールドコアを切断して、前記固定コア片を得る切断工程
とを有し、前記切断工程で得られた固定コア片と可動コア片とを組み合わせてソレノイド用コアを組み立てることを特徴とするソレノイド用コアの製造方法。
【請求項２】
前記切断工程では、前記作製されたモールドコアを２つに分断して、１つの固定コア片と１つの可動コア片とを得る請求項１に記載のソレノイド用コアの製造方法。
【請求項３】
前記環状コアは、４つの円弧状角部と互いに隣接する２つの円弧状角部を繋ぐ４つの直線状部分とを有する環状を呈し、前記切断工程では、互い平行に延びる２つの直線状部分をそれぞれ円弧状角部の近傍位置で切断する請求項２に記載のソレノイド用コアの製造方法。
【請求項４】
前記切断工程では、前記作製されたモールドコアを２つに分断して、２つの固定コア片を得る請求項１に記載のソレノイド用コアの製造方法。
【請求項５】
前記環状コアは、４つの円弧状角部と互いに隣接する２つの円弧状角部を繋ぐ４つの直線状部分とを有する環状を呈し、前記切断工程では、互い平行に延びる２つの直線状部分をそれぞれ二等分する位置で切断する請求項４に記載のソレノイド用コアの製造方法。
【請求項６】
前記コア巻き取り工程では、前記鋼板として、方向性珪素鋼板を用いる請求項１乃至請求項５の何れかに記載のソレノイド用コアの製造方法。
【請求項７】
前記モールド工程では、前記環状コアの全表面を略均一な厚さのモールド樹脂によって覆うことにより、所定の外形寸法を有するモールドコアを得る請求項１乃至請求項６の何れかに記載のソレノイド用コアの製造方法。
【請求項８】
前記コア巻き取り工程によって作製された環状コアに焼鈍を施した後、前記モールド工程を実施する請求項１乃至請求項７の何れかに記載のソレノイド用コアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定コア片と可動コア片からなるソレノイド用コアの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁弁等に用いられるソレノイドは、例えば図２に示す如く、Ｕ字状の固定コア片(10)と、該固定コア片(10)の両端面に対向して設置される可動コア片(20)と、固定コア片(10)の２つの平行アーム部に巻装される一対のコイル(30)(30)とを具え、可動コア片(20)はバネ(６)(６)によって一方向に付勢されており、可動コア片(20)には負荷(７)が繋がっている。
該ソレノイドにおいては、コイル(30)(30)に対する通電をオン／オフすることによって、弁等の負荷(７)を往復駆動する。【０００３】
従来のソレノイドにおいては、一般に固定コア片(10)及び可動コア片(20)の材料として、電磁軟鉄や電磁ステンレス鋼が用いられており(特許文献１参照)、この様な材料からなるブロックを所定の形状に削り出すことによって、固定コア片(10)及び可動コア片(20)が作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６９４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ソレノイドを例えば電磁弁として用いる場合、超高速の切り替え動作が要求されることがある。しかしながら、電磁軟鉄や電磁ステンレス鋼をコア材料とした従来のソレノイドにおいては、これらの材料の保持力が８０(Ａ／ｍ)程度と高く、然も最大透磁率も１０００〜２５００程度と小さいため、応答性が低く、吸引力も充分な大きさではなく、充分な動作性能が得られない問題があった。【０００６】
そこで、保持力が１０(Ａ／ｍ)程度と低く、然も最大透磁率も７０００程度と大きな方向性珪素鋼板をコア材料として採用することが考えられる。
この様な帯状の鋼板を用いてコア片を作製する場合、鋼板を治具の周囲に環状に巻回することによって環状コアを作製した後、該環状コアを中央で切断することにより、２つのＵ字状コア片を得て、その内の１つのコア片を固定コア片として用いることになる。【０００７】
ところが、帯状鋼板を環状に巻回してなる環状コアにおいては、スプリングバックによって鋼板が膨らむため、完成した状態での外形寸法の精度が悪く、所定形状のコア片を得ることが出来ない問題がある。
又、環状コアを切断することによって得られるコア片は、複数枚の鋼板を積層したものとなるので、切断に伴って表層の鋼板がめくれ上がる問題がある。
この様に外形寸法に大きな誤差を有するコア片は、ソレノイドの大形化や信頼性の低下を招くことになる。【０００８】
そこで本発明の目的は、帯状鋼板をコア片の素材とするソレノイド用コアの製造方法において、コア片の外形寸法に高い精度を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るソレノイド用コアの製造方法は、Ｕ字状の固定コア片(１)と該固定コア片(１)の両端面に対向して配置されるべき可動コア片(２)とからなるソレノイド用コアを製造する方法であって、
帯状の鋼板を環状に巻き取ることによって環状コア(13)を作製するコア巻き取り工程と、
前記作製された環状コア(13)の表面をモールド樹脂により覆って環状のモールドコア(18)を作製するモールド工程と、
前記作製されたモールドコア(18)を２つに分断して、前記固定コア片(１)と前記可動コア片(２)とを得る切断工程
とを有している。【００１０】
上記本発明に係るソレノイド用コアの製造方法においては、コア巻き取り工程によって環状コア(13)を作製した後、該環状コア(13)の表面をモールド樹脂により覆うので、これによって作製されたモールドコア(18)の状態では、環状コア(13)がモールド樹脂によって周囲から固められている。従って、環状コア(13)を構成する鋼板がスプリングバックによって膨らむことはない。
又、切断工程によってモールドコア(18)を切断して、固定コア片(１)と可動コア片(２)とを得る過程で、モールドコア(18)を構成する環状コア(13)がモールド樹脂によって周囲から固められているので、モールドコア(18)の表層の鋼板がめくれ上がることもない。
この結果、固定コア片(１)と可動コア片(２)の外形寸法に高い精度が得られることになる。【００１１】
具体的構成において、前記コア巻き取り工程では、前記鋼板として、方向性珪素鋼板を用いる。
方向性珪素鋼板は、保持力が１０(Ａ／ｍ)程度と低く、然も最大透磁率も７０００程度と大きいので、応答性が高く、吸引力も充分な大きさとなり、本発明の固定コア片(１)と可動コア片(２)を用いたソレノイドには、充分な動作性能が得られる。【００１２】
更に具体的な構成において、前記モールド工程では、前記環状コア(13)の全表面を略均一な厚さのモールド樹脂によって覆うことにより、所定の外形寸法を有するモールドコア(18)を得る。
これによって、モールドコア(18)の外形寸法に高い精度が得られるばかりでなく、防錆や電気絶縁性に優れた効果が得られる。【００１３】
又、前記環状コア(13)は、４つの円弧状角部を有する環状を呈し、前記切断工程では、互いに隣接する２つの円弧状角部の近傍を切断位置とする。
４つの円弧状角部を有する環状コア(13)においては、特に４つの円弧状角部で鋼板が互いに緊密に積層されるため、切断工程で、互いに隣接する２つの円弧状角部の近傍を切断することによって、固定コア片(１)と可動コア片(２)の対向部分には、特に高い寸法精度が得られる。【００１４】
又、前記コア巻き取り工程によって作製された環状コア(13)に焼鈍を施した後、前記モールド工程を実施する。
環状コア(13)は、その角部で大きな歪みを生じるが、環状コア(13)に焼鈍を施すことによって、角部における大きな歪みに起因する特性の劣化が解消される。【００１５】
本発明に係る他のソレノイド用コアの製造方法は、
帯状の鋼板を環状に巻き取ることによって環状コア(13)を作製するコア巻き取り工程と、
前記作製された環状コア(13)の表面をモールド樹脂により覆って環状のモールドコア(18)を作製するモールド工程と、
前記作製されたモールドコア(18)を２つに分断して、２つの固定コア片(１)(１)を得る切断工程
とを有している。【００１６】
上記本発明のソレノイド用コアの製造方法によれば、切断工程によってモールドコア(18)を切断して、２つの固定コア片(１)(１)を得る過程で、モールドコア(18)を構成する環状コア(13)がモールド樹脂によって周囲から固められているので、モールドコア(18)の表層の鋼板がめくれ上がることもない。この結果、固定コア片(１)の外形寸法に高い精度が得られることになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るソレノイド用コアの製造方法によれば、帯状鋼板をコア片の素材とした場合にもコア片の外形寸法に高い精度を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明に係る固定コア片及び可動コア片を用いたソレノイドの一部破断側面図である。
【図２】図２は、従来のソレノイドの一部破断側面図である。
【図３】図３は、本発明に係るソレノイド用コアの製造方法を示す工程図である。
【図４】図４は、該製造方法の前半における各工程を説明する図である。
【図５】図５は、該製造方法の後半における各工程を説明する図である。
【図６】図６は、本発明に係る固定コア片を用いた他のソレノイドの一部破断側面図である。
【図７】図７は、本発明に係るソレノイド用コアの製造方法の後半を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
図１は、本発明に係るソレノイド用コアの製造方法によって製造した固定コア片(１)と可動コア片(２)を具えたソレノイドを表わしており、Ｕ字状を呈する固定コア片(１)と、該固定コア片(１)の両端面との間に所定のギャップをおいて配置された可動コア片(２)は、それぞれの表面がモールド樹脂(４)(５)によって覆われている。
【００２０】
固定コア片(１)の一対の平行アーム部には一対のコイル(３)(３)が巻装されている。可動コア片(２)はバネ(６)(６)によって一方向に付勢されており、該可動コア片(２)に負荷(７)が繋がっている。
該ソレノイドにおいては、コイル(３)(３)に対する通電をオン／オフすることにより、可動コア片(２)を往復移動させて、弁等の負荷(７)を駆動する。
【００２１】
図３は、固定コア片(１)と可動コア片(２)を製造するための一連の工程Ｐ１〜Ｐ６を表わしている。
工程Ｐ１では、図４(ａ)の如く、一定厚さの帯状を呈する方向性珪素鋼板がロール状に巻き取られたコア素材(11)を準備する。
工程Ｐ２では、図４(ｂ)の如く、治具(12)を回転させつつ、コア素材(11)から鋼板を繰り出して、角柱状の治具(12)の周囲に鋼板を巻き取り、４つの円弧状角部と、互いに隣接する２つの円弧状角部を繋ぐ４つの直線状部分とを有する環状コア(13)を作製する。
【００２２】
工程Ｐ３では、図４(ｃ)の如く、ヒータ(15)を具えた電気炉(14)の中に環状コア(13)を収容し、環状コア(13)に焼鈍を施す。
これによって、環状コア(13)の４つの角部に生じている内部歪みが緩和されて、磁気特性が回復することになる。
【００２３】
その後、工程Ｐ４では、図５(ａ)の如く、環状コア(13)を含浸樹脂液(16)中に浸漬し、環状コア(13)にワニス含浸を施す。
これによって、環状コア(13)を構成している積層鋼板の層間にワニスが浸透して、積層鋼板の層間の接合強度が高められる。
【００２４】
工程Ｐ５では、図５(ｂ)の如く、環状コア(13)にインサートモールド(樹脂封止)を施して、環状コア(13)の全表面を略均一な厚さのモールド樹脂(17)によって覆い、所定の外形寸法を有する環状のモールドコア(18)を得る。
この様なインサートモールドによって、モールドコア(18)には高い寸法精度が得られる。
【００２５】
工程Ｐ６では、図５(ｃ)の如く、モールドコア(18)の互い平行に延びる２つの直線状部分をそれぞれ円弧状角部の近傍位置(より具体的には、コアの直線状部分と円弧状部分の境界線)で、カッター(19)により２つに分断し、図５(ｄ)に示す如く、Ｕ字状の固定コア片(１)とＩ字状の可動コア片(２)を得る。
モールドコア(18)の切断においては、環状コア(13)がモールド樹脂(17)によって周囲から固められているので、環状コア(13)を構成する積層鋼板に剥離が生じることはなく、高い寸法精度が維持される。
【００２６】
この様にして得られた固定コア片(１)と可動コア片(２)を用いて、図１に示すソレノイドを組み立てる。
該ソレノイドにおいては、固定コア片(１)及び可動コア片(２)の素材として方向性珪素鋼板が用いられているので、軟鉄を素材とする従来のソレノイドよりも、応答性が高く、然も大きな吸引力が得られる。従って、電磁弁などを高速駆動するソレノイドとして高い動作特性を実現することが出来る。
【００２７】
又、固定コア片(１)及び可動コア片(２)は、それらの全表面が略一定厚さのモールド樹脂(４)(５)によって覆われているので、外形に高い寸法精度が得られるばかりでなく、防錆効果や高い電気絶縁性が得られる。
【００２８】
図６は、本発明に係る他のソレノイド用コアの製造方法によって製造した固定コア片(１)と可動コア片(８)を具えたソレノイドを表わしており、Ｕ字状を呈する固定コア片(１)は、表面がモールド樹脂(４)によって覆われている。
【００２９】
固定コア片(１)の一対の平行アーム部には一対のコイル(３)(３)が巻装されている。可動コア片(８)はバネ(６)(６)によって一方向に付勢されており、該可動コア片(２)に負荷(７)が繋がっている。
該ソレノイドにおいては、コイル(３)(３)に対する通電をオン／オフすることにより、可動コア片(８)を往復移動させて、弁等の負荷(７)を駆動する。
【００３０】
固定コア片(１)の製造においては、図４(ａ)〜(ｃ)に示す工程Ｐ１〜Ｐ３と同様にして、焼鈍が施された環状コア(13)を作製した後、図５(ａ)に示す工程Ｐ４と同様にして、環状コア(13)にワニス含浸を施す。
【００３１】
その後、工程Ｐ５では、図７(ａ)の如く、環状コア(13)にインサートモールドを施して、環状コア(13)の全表面を略均一な厚さのモールド樹脂(17)によって覆い、所定の外形寸法を有する環状のモールドコア(18)を得る。
【００３２】
次に工程Ｐ６′では、図７(ｂ)の如く、モールドコア(18)を互いに隣接する２つの円弧状角部を繋ぐ直線状部分の中心位置で、カッター(19)により２つに分断し、図７(ｃ)に示す如く、２つのＵ字状の固定コア片(１)(１)を得る。
モールドコア(18)の切断においては、環状コア(13)がモールド樹脂(17)によって周囲から固められているので、環状コア(13)を構成する積層鋼板に剥離が生じることはなく、高い寸法精度が維持される。
【００３３】
この様にして得られた２つの固定コア片(１)(１)の内、何れか一方の固定コア片(１)と別途作製した可動コア片(８)とを用いて、図６に示すソレノイドを組み立てる。可動コア片(８)は例えば平板状鋼板を積層することにより作製することが出来る。
【００３４】
該ソレノイドにおいては、固定コア片(１)の素材として方向性珪素鋼板が用いられているので、軟鉄を素材とする従来のソレノイドよりも、応答性が高く、然も大きな吸引力が得られる。従って、電磁弁などを高速駆動するソレノイドとして高い動作特性を実現することが出来る。
【００３５】
又、固定コア片(１)は、それらの全表面が略一定厚さのモールド樹脂(４)によって覆われているので、外形に高い寸法精度が得られるばかりでなく、防錆効果や高い電気絶縁性が得られる。
【００３６】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、環状コア(13)の素材となる鋼板としては、方向性珪素鋼板に限らず、方向性珪素鋼板と同等の特性を有する公知の鋼板を採用することが出来る。
【符号の説明】
【００３７】
(１)  固定コア片
(２)  可動コア片
(３)  コイル
(４)  モールド樹脂
(５)  モールド樹脂
(11)  コア素材
(12)  治具
(13)  環状コア
(14)  電気炉
(17)  モールド樹脂
(18)  モールドコア
(19)  カッター
【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】
2010076877.tif 000009
【国際調査報告】
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2010076877.tif 000011
2010076877.tif 000012
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