(57)【要約】【課題】長期間にわたってうなり音を解消可能な電磁石装置を得ること。【解決手段】電磁石装置１００は、固定鉄心２と、固定鉄心２に近づく方向と固定鉄心２から離れる方向とへの往復移動が可能とされて、往復移動の方向と垂直な方向に複数の鉄板が積層されて構成された可動鉄心１と、可動鉄心１を固定鉄心２から遠ざける方向に押すばね８と、ばね８のばね荷重に抗して可動鉄心１を固定鉄心２側に引き寄せて可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂと固定鉄心２の磁極面２ａ，２ｂとを接触させる電磁力を励磁時に発生させる励磁コイル４と、を備える。また、電磁石装置１００は、可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂと、隣り合う鉄板間の隙間における可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂに隣接する領域とに配置された磁性流体５と、隣り合う鉄板の各々に密着して配置されて隙間における磁性流体５の拡散を防止するバリア層７と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定鉄心と、
前記固定鉄心と向き合い、前記固定鉄心に近づく方向と前記固定鉄心から離れる方向とへの往復移動が可能とされて、前記往復移動の方向と垂直な方向に複数の鉄板が積層されて構成された可動鉄心と、
前記可動鉄心を前記固定鉄心から遠ざける方向に押すばねと、
前記ばねのばね荷重に抗して前記可動鉄心を前記固定鉄心側に引き寄せて前記可動鉄心の磁極面と前記固定鉄心の磁極面とを接触させる電磁力を励磁時に発生させる励磁コイルと、
前記可動鉄心の磁極面と、隣り合う前記鉄板間の隙間における前記可動鉄心の磁極面に隣接する領域と、に配置された磁性流体と、
隣り合う前記鉄板の各々に密着して前記隙間内に配置され、前記隙間における前記磁性流体の拡散を防止するバリア層と、
を備えることを特徴とする電磁石装置。
【請求項２】
前記バリア層は、非磁性材料からなること、
を特徴とする請求項１に記載の電磁石装置。
【請求項３】
前記バリア層は、加熱溶融性接着剤からなり隣り合う前記鉄板同士を固着していること、
を特徴とする請求項２に記載の電磁石装置。
【請求項４】
前記バリア層は、前記隙間において前記磁性流体が保持される保持領域を区画しており、前記鉄板の積層方向に沿って見た断面視において、前記保持領域は、前記可動鉄心が前記固定鉄心から離れる方向に向けて凸となる方物線状であること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の電磁石装置。
【請求項５】
前記バリア層は、前記隙間において前記磁性流体が保持される保持領域を区画しており、前記鉄板の面内において、前記バリア層は、前記可動鉄心の磁極面に隣接する領域の一部が開口されたＣ形状を有すること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の電磁石装置。
【請求項６】
前記固定鉄心の磁極面の表面の凹凸が、磁性流体により埋められていること、
を特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の電磁石装置。
【請求項７】
固定鉄心と、前記固定鉄心に近づく方向と前記固定鉄心から離れる方向とへの往復移動が可能とされて、前記往復移動の方向と垂直な方向に複数の鉄板が積層されて構成された可動鉄心と、を備える電磁石装置の製造方法であって、
前記可動鉄心を形成する工程と、
前記可動鉄心の磁極面と、隣り合う前記鉄板間の隙間における前記可動鉄心の磁極面に隣接する領域と、に磁性流体を配置する工程と、
前記固定鉄心を形成する工程と、
前記可動鉄心に、前記可動鉄心を前記固定鉄心から遠ざける方向に押すばねを固定する工程と、
固定鉄心に、前記ばねのばね荷重に抗して前記可動鉄心を前記固定鉄心側に引き寄せて前記可動鉄心の磁極面と前記固定鉄心の磁極面とを接触させる電磁力を励磁時に発生させる励磁コイルを固定する工程と、
前記固定鉄心と前記可動鉄心とを、前記固定鉄心の磁極面と前記可動鉄心の磁極面とが向かい合う状態で対向配置する工程と、
を含み、
前記可動鉄心を形成する工程は、
前記複数の鉄板における他の前記鉄板に対向させる面の、隣り合う前記鉄板の隙間内において前記磁性流体が保持される保持領域を囲む領域に、前記磁性流体の拡散を防止するバリア層を配置する工程と、
前記バリア層が配置された前記複数の鉄板を積層する工程と、
前記積層された前記複数の鉄板を固定して、隣り合う前記鉄板の隙間内において前記バリア層を隣り合う前記鉄板の各々に密着させる工程と、
を有することを特徴とする電磁石装置の製造方法。
【請求項８】
前記バリア層は、加熱溶融性接着剤からなり隣り合う前記鉄板同士を固着すること、
を特徴とする請求項７に記載の電磁石装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動鉄心と固定鉄心とを備えた電磁石装置およびこの電磁石装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流操作型の電磁石装置においては、投入操作時に可動鉄心と固定鉄心との間に配設されているコイルに交流電圧を印加することにより発生する電磁力によって可動鉄心が固定鉄心側に引き寄せられ、可動鉄心と固定鉄心との磁極面同士が当接し、吸着状態となる。また、開放操作時においては、コイルに印加された交流電圧を取り去ると上記電磁力が消滅して、可動鉄心を固定鉄心から遠ざける方向に押すばねの反発力によって可動鉄心と固定鉄心との磁極面同士が離れる。
【０００３】
このような交流操作型の電磁石装置においては、可動鉄心と固定鉄心との間に作用する電磁力は電源周波数の２倍周期の脈動波形であり、磁化された可動鉄心の吸引力が周波数とともに時間的変化する。このため、動作時における可動鉄心と固定鉄心とは正常な使用条件下においても常に微小振動しており、微小振動に伴う振動音が発生する。また、可動鉄心と固定鉄心との磁極面の面粗さの悪化等の理由により可動鉄心と固定鉄心との磁極面同士が面接触できない状態においては、電磁力が減少し、ばねの反発力との大小関係に応じて比較的大きな振動および振動に伴う騒音が発生することがある。これらの騒音は、可動鉄心と固定鉄心とのミクロな変位での衝突音であり、うなり音と呼ばれている。
【０００４】
電磁石装置においては、動作音を下げる工夫がなされている。特許文献１には、塊状の鉄心と、塊状のアーマチュアとの衝突面である磁極面に塗布した磁性流体の粘性抵抗により、投入操作時における鉄心とアーマチュアとの衝突を和らげて動作音を下げることが開示されている。また、鉄心の磁極面に磁性流体を保持する具体的な方法として、磁極面に凹溝または貫通穴を設けて、磁極面に凹溝または貫通穴における毛細管現象により磁性流体を保持することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−６１９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されているように磁極面に磁性流体を塗布する技術を、複数の電気鉄板を積層して構成した積層鉄心を用いた電磁石装置に適用すると、電磁石の投入操作と開放操作とを繰り返した場合に、磁性流体が毛細管現象により積層鉄心の電気鉄板と電気鉄板との隙間の奥部に拡散してしまう。このため、積層鉄心を用いた電磁石装置に、特許文献１に記載された技術を適用しても、磁性流体が磁極面に長期間保持されず、長期間にわたってうなり音を解消することができない、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、長期間にわたってうなり音を解消可能な電磁石装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる電磁石装置は、固定鉄心と、固定鉄心と向き合い、固定鉄心に近づく方向と固定鉄心から離れる方向とへの往復移動が可能とされて、往復移動の方向と垂直な方向に複数の鉄板が積層されて構成された可動鉄心と、可動鉄心を固定鉄心から遠ざける方向に押すばねと、ばねのばね荷重に抗して可動鉄心を固定鉄心側に引き寄せて可動鉄心の磁極面と固定鉄心の磁極面とを接触させる電磁力を励磁時に発生させる励磁コイルと、を備える。また、電磁石装置は、可動鉄心の磁極面と、隣り合う鉄板間の隙間における可動鉄心の磁極面に隣接する領域と、に配置された磁性流体と、隣り合う鉄板の各々に密着して隙間内に配置され、隙間における磁性流体の拡散を防止するバリア層と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、長期間にわたってうなり音を解消可能な電磁石装置が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる電磁石装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる電磁石装置の縦断面図であり、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる電磁石装置の縦断面図であり、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った要部断面図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる可動鉄心および固定鉄心の磁極面を拡大して示す縦断面図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる電磁石装置における可動鉄心の製造方法の手順を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態１にかかる可動鉄心の製造において、第１の電気鉄板に加熱溶融性接着剤が配置された状態を示す要部断面図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる可動鉄心の製造において、第１の電気鉄板が積層された状態を示す要部断面図
【図８】本発明の実施の形態１にかかる可動鉄心の製造において、隙間にバリア層が形成された状態を示す要部断面図
【図９】本発明の実施の形態２にかかる電磁石装置の縦断面図
【図１０】本発明の実施の形態３にかかる電磁石装置の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる電磁石装置および電磁石装置の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる電磁石装置１００の斜視図である。図１においては、バリア層７の記載を省略している。図２は、本発明の実施の形態１にかかる電磁石装置１００の縦断面図であり、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる電磁石装置１００の可動鉄心１を構成する２枚の第１の電気鉄板１０間における縦断面を示している。尚、図２において第１の電気鉄板１０は紙面奥行き方向に積層されている。図３は、本発明の実施の形態１にかかる電磁石装置１００の縦断面図であり、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った要部断面図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる電磁石装置１００の可動鉄心１の磁極面１ａの周囲における電気鉄板の積層方向に沿った断面を示している。図４は、本発明の実施の形態１にかかる可動鉄心１および固定鉄心２の磁極面を拡大して示す縦断面図である。
【００１３】
本実施の形態１にかかる電磁石装置１００は、可動鉄心１と、固定鉄心２と、ボビン３に巻回された励磁コイル４と、ばね８と、を備える。可動鉄心１と固定鉄心２とは、可動鉄心１と固定鉄心２との磁極面が互いに向かい合う状態で対向配置されている。電磁石装置１００は、励磁コイル４に交流電圧が印加されて動作する交流操作型の磁石装置である。
【００１４】
可動鉄心１は、可動鉄心１を構成する第１の鉄板であって同一寸法を有する複数の第１の電気鉄板１０が、平行に積層されて構成された積層鉄心である。可動鉄心１は、固定鉄心２と向き合い、固定鉄心２に近づく方向と固定鉄心２から離れる方向とへの往復移動が可能とされて、往復移動の方向と垂直な方向に複数の鉄板が積層されて構成されている。図１においては、第１の電気鉄板１０の積層方向は、矢印Ａの方向に対応する。可動鉄心１は、棒状の本体部１１と、本体部１１の長手方向の両端から突出した第１の脚部１２および第２の脚部１３と、本体部１１の長手方向の中央部から突出した第３の脚部１４と、を有するＥ形状を呈する。
【００１５】
第１の脚部１２の先端面は、可動鉄心１が固定鉄心２と当接する磁極面である磁極面１ａとされている。第２の脚部１３の先端面は、可動鉄心１が固定鉄心２と当接する磁極面である磁極面１ｂとされている。磁極面１ａおよび磁極面１ｂは、研削加工により平滑化されている。また、磁極面１ａおよび磁極面１ｂは、錆を防止する処理が施されている。
【００１６】
固定鉄心２は、固定鉄心２を構成する第２の鉄板であって同一寸法を有する複数の第２の電気鉄板２０が平行に且つ等間隔で積層されて構成された積層鉄心である。固定鉄心２は、可動鉄心１と向き合い、可動鉄心１の往復移動の方向と垂直な方向に複数の鉄板が積層されて構成されている。図１においては、第２の電気鉄板２０の積層方向は、矢印Ａの方向に対応する。固定鉄心２は、棒状の本体部２１と、本体部２１の長手方向の両端から突出した第１の脚部２２および第２の脚部２３と、本体部２１の長手方向の中央部から突出した第３の脚部２４と、を有するＥ形状を呈する。
【００１７】
第１の脚部２２の先端面は、固定鉄心２が可動鉄心１と当接する磁極面である磁極面２ａとされている。第２の脚部２３の先端面は、固定鉄心２が可動鉄心１と当接する磁極面である磁極面２ｂとされている。磁極面２ａおよび磁極面２ｂは、研削加工により平滑化されている。また、磁極面２ａおよび磁極面２ｂは、錆を防止する処理が施されている。また、磁極面２ａおよび磁極面２ｂには、隈取コイル６が埋め込まれている。
【００１８】
電磁石装置１００は、可動鉄心１と固定鉄心２とを、電気鉄板が積層されて構成された積層鉄心とされているため、鉄心の生産性向上および鉄心の内部で生じる渦電流損の低減による可動鉄心１を固定鉄心２に吸着させる電磁力の向上が図られている。
【００１９】
ボビン３に巻回された励磁コイル４は、ボビン３が固定鉄心２の第３の脚部２４に嵌め込まれて固定されることにより、第３の脚部２４の周囲に、すなわち固定鉄心２の周囲に配置されている。励磁コイル４は、交流電圧が印加される励磁時に電流が流れることにより、磁束を生じて可動鉄心１を固定鉄心２に吸着させる電磁力を発生させるためのコイルである。
【００２０】
ばね８は、可動鉄心１を固定鉄心２から遠ざける方向に押す押しばねであり、圧縮されるほど、ばね荷重が大きくなる。ばね荷重はたわみ量によって生じる力である。ばね８は、たとえば円錐状に巻かれたコイルバネであり、可動鉄心１の第３の脚部１４に嵌め込まれて、可動鉄心１の凹部と励磁コイル４との間に配置される。可動鉄心１の凹部は、可動鉄心１における、第１の脚部１２および第２の脚部１３と、第３の脚部１４との間である。なお、ばね８の形状および配置位置は限定されない。励磁コイル４の非通電時には、可動鉄心１を固定鉄心２から遠ざける方向に押すばね８の抗力によって固定鉄心２と可動鉄心１とは離間している。
【００２１】
つぎに、可動鉄心１の特徴について説明する。可動鉄心１の磁極面１ａおよび磁極面１ｂには、外周縁部を除いた領域に磁性流体５が配置されている。磁性流体５は、マグネタイトまたはマンガン亜鉛フェライトといった強磁性微粒子と、強磁性微粒子の表面を覆う界面活性剤と、水または油からなるベース液との３成分を含んで構成されて、磁性を帯びた流体である。
【００２２】
磁性流体５は、図３に示すように、可動鉄心１を構成する各第１の電気鉄板１０における磁極面１ａ，１ｂ上に塗布されて配置されている。磁極面１ａ，１ｂ上に塗布された磁性流体５は、磁極面１ａ，１ｂ上だけではなく、隣り合う第１の電気鉄板１０間の隙間１５における可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂ隣接する領域に、毛細管現象によって矢印Ｃの方向に吸い上げられて保持されている。すなわち、磁性流体５は、隙間１５における、第１の電気鉄板１０の面内方向に平行な面内において磁極面１ａ，１ｂに隣接する領域であって磁性流体５が保持される保持領域１６に、毛細管現象によって吸い上げられて保持されている。保持領域１６は、毛細管現象によって磁性流体５が保持される、隙間１５において予め決められた領域である。
【００２３】
また、可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂは、図４に示すように、第１の電気鉄板１０の端面に存在する凹凸を磁性流体５が埋めることで凹凸が解消されて平坦とされている。これにより、磁極面同士が面接触して当接した状態における、すなわち可動鉄心１の磁極面１ａと固定鉄心２の磁極面２ａとが面接触して当接するとともに可動鉄心１の磁極面１ｂと固定鉄心２の磁極面２ｂとが面接触して当接した状態における磁極面１ａの表面の凹凸起因した磁気抵抗が減少して可動鉄心１の動作における磁気効率が向上するので、可動鉄心１を固定鉄心２に吸着させる電磁力が増加して可動鉄心１と固定鉄心２との間の吸引力が向上し、電磁石装置としての動作性能が向上するとともにうなり音を解消することができる。
【００２４】
このように可動鉄心１の磁極面１ａに配置された磁性流体５は、可動鉄心１の磁極面１ａと固定鉄心２の磁極面２ａとの衝突を磁性流体５の粘性抵抗により和らげて、磁極面面１ａと磁極面２ａとが衝突した際の電磁石装置１００の動作音およびうなり音を解消することができる。同様に、可動鉄心１の磁極面１ｂに配置された磁性流体５は、可動鉄心１の磁極面１ｂと固定鉄心２の磁極面２ｂとの衝突を磁性流体５の粘性抵抗により和らげて、磁極面１ｂと磁極面２ｂとが衝突した際の電磁石装置１００の動作音およびうなり音を解消することができる。
【００２５】
また、隙間１５において、保持領域１６に隣接する領域には、磁性流体５の拡散を防止するバリア層７が、隣り合う第１の電気鉄板１０の各々の対向面に密着して設けられている。すなわち、保持領域１６は、隙間１５においてバリア層７によって区画されている。このように隙間１５における保持領域１６の周囲の領域にバリア層７を設けることにより、隙間１５において第１の電気鉄板１０の面内において磁極面１ａ，１ｂから離れる方向に、すなわち磁極面１ａ，１ｂから可動鉄心１の内部に磁性流体５が拡散することを防止できる。すなわち、隙間１５にバリア層７を設けることにより、第１の電気鉄板１０の面内において保持領域１６からバリア層７を超えた領域に磁性流体５が拡散することを防止できる。
【００２６】
電磁石装置１００では、隙間１５において、保持領域１６より本体部１１側にバリア層７を設けることにより、保持領域１６から本体部１１側に磁性流体５が拡散することを防止している。また、電磁石装置１００では、保持領域１６より第１の脚部１２の側面側および第２の脚部１３の側面側にバリア層７を設けることにより、保持領域１６から第１の脚部１２の側面側および第２の脚部１３の側面側に磁性流体５が拡散することを防止できる。
【００２７】
バリア層７が存在しない場合には、電磁石装置１００の投入操作と開放操作とを繰り返すにしたがって、磁性流体５が毛細管現象により隙間１５の奥部に拡散してしまい、磁性流体５が磁極面１ａ，１ｂに長期間保持されないという現象が生じる。
【００２８】
電磁石装置１００では、隙間１５において、第１の電気鉄板１０の面内において磁極面１ａ，１ｂから離れる方向への磁性流体５の拡散をバリア層７が防止するので、磁極面１ａ，１ｂに保持される磁性流体５が減少または無くなることが防止される。これにより、電磁石装置１００では、磁性流体５を可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂに長期にわたって保持することが可能とされている。
【００２９】
そして、可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂに配置された磁性流体５は、電磁石装置１００の投入操作と開放操作とを繰り返すことにより、固定鉄心２の磁極面２ａ，２ｂにも付着して、可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂと固定鉄心２の磁極面２ａ，２ｂに存在する微細な凹凸を埋める作用を有する。すなわち、図４に示すように、固定鉄心２の磁極面２ａ，２ｂも、磁極面２ａ，２ｂの表面の凹凸を磁性流体５が埋めることで凹凸が解消されて平坦となる。この結果、固定鉄心２側においても可動鉄心１側と同様に、上述した磁極面同士が面接触して当接した状態における、可動鉄心１と固定鉄心２との間の吸引力が向上し、電磁石装置１００としての動作性能が向上するとともにうなり音を解消させる効果が得られる。
【００３０】
バリア層７は、非磁性材料により構成されている。また、バリア層７を構成する非磁性材料として、磁性流体５をはじく特性を有する材料を用いることにより、磁性流体５の拡散防止の効果がさらに高まる。なお、バリア層は、強磁性体であってもよい。
【００３１】
本実施の形態１では、バリア層７は、非磁性材料であって熱で溶融する接着剤である加熱溶融性接着剤により構成される。バリア層７を加熱溶融性接着剤により構成することにより、後述するように、バリア層７の形成と、第１の電気鉄板１０同士の固着とを同時に行うことができる。
【００３２】
可動鉄心１の磁極面１ａおよび磁極面１ｂにおいて、磁性流体５が配置されている領域の外観の色は、磁性流体５の色となる。たとえば磁性流体５の色が黒色である場合には、平滑化されて銀系の色の光沢を有する磁極面１ａおよび磁極面１ｂにおいて、磁性流体５が配置されている領域の外観は、磁性流体５の色である黒色となる。
【００３３】
つぎに、本実施の形態１にかかる電磁石装置１００の動作について説明する。投入操作時において、ボビン３に巻回された励磁コイル４に交流電圧が印加されると、励磁コイル４が発生する磁束により可動鉄心１と固定鉄心２との間には磁気吸引力が発生する。このため、ばね８のばね荷重に抗して、可動鉄心１が固定鉄心２に引き寄せられ、可動鉄心１の磁極面１ａと固定鉄心２の磁極面２ａと、および可動鉄心１の磁極面１ｂと固定鉄心２の磁極面２ｂとは当接し、吸着状態となる。また、開放操作時においては、励磁コイル４に印加された交流電圧を取り去ると上記磁気吸引力が消滅して、ばね８の抗力によって、可動鉄心１の磁極面１ａと固定鉄心２の磁極面２ａと、および可動鉄心１の磁極面１ｂと固定鉄心２の磁極面２ｂとが離れる。図１および図２においては、投入操作時および開放操作時における可動鉄心１の往復移動の方向は、矢印Ｂの方向に対応する。
【００３４】
つぎに、電磁石装置１００の製造方法について説明する。まず、可動鉄心１の製造方法について説明する。図５は、本発明の実施の形態１にかかる電磁石装置１００における可動鉄心１の製造方法の手順を示すフローチャートである。図６は、本発明の実施の形態１にかかる可動鉄心１の製造において、第１の電気鉄板１０に加熱溶融性接着剤７ａが配置された状態を示す要部断面図である。図７は、本発明の実施の形態１にかかる可動鉄心１の製造において、第１の電気鉄板１０が積層された状態を示す要部断面図である。図８は、本発明の実施の形態１にかかる可動鉄心１の製造において、隙間１５にバリア層７が形成された状態を示す要部断面図である。
【００３５】
まず、ステップＳ１０において、図６に示すように、可動鉄心１に用いられる各第１の電気鉄板１０における他の第１の電気鉄板１０に対向させる面における、保持領域１６を囲むバリア層７の所望の形成領域に、熱で溶融する接着剤である加熱溶融性接着剤７ａを配置する。加熱溶融性接着剤７ａは、バリア層７としての機能と、第１の電気鉄板１０同士を固着する接着剤としての機能とを有する。たとえば、第１の電気鉄板１０の面内においてバリア層７の形状に設けられた加熱溶融性接着剤７ａのフィルムを保持領域１６の周りの領域に付着させる。
【００３６】
つぎに、ステップＳ２０において、図７に示すように、加熱溶融性接着剤７ａのフィルムが配置された複数の第１の電気鉄板１０を積層させる。これにより、隣り合う第１の電気鉄板１０間の隙間１５に加熱溶融性接着剤７ａが配置される。
【００３７】
つぎに、ステップＳ３０において、積層された複数の第１の電気鉄板１０を加熱する。これにより、図８に示すように、隙間１５にバリア層７が形成される。加熱溶融性接着剤７ａは、加熱されることにより一旦溶融し、冷却されることにより固化して隣り合う第１の電気鉄板１０同士を固着するとともにバリア層７となる。また、バリア層７は、隙間１５において、隣り合う第１の電気鉄板１０の各々に密着する。これにより、隙間１５における所望の位置へのバリア層７の形成と、加熱溶融性接着剤７ａによる接着による各第１の電気鉄板１０の位置ずれが防止された第１の電気鉄板１０同士の強固な固着と、を同時に行うことができる。
【００３８】
つぎに、ステップＳ４０において、可動鉄心１の磁極面１ａ、１ｂに磁性流体５を塗布する。これにより、磁極面１ａ，１ｂに塗布された磁性流体５は、図３に示すように各第１の電気鉄板１０における磁極面１ａに保持されるとともに、隣り合う第１の電気鉄板１０間の隙間における磁極面１ａ，１ｂに隣接する領域に毛細管現象によって吸い上げられて保持される。これにより、第１の電気鉄板１０における磁極面１ａおよび隣り合う第１の電気鉄板１０間の隙間に磁性流体５が配置される。
【００３９】
以上の処理により、可動鉄心１が形成される。
【００４０】
つぎに、固定鉄心２が形成される。固定鉄心２は、上述した可動鉄心１の製造方法と同様の方法により形成することができる。可動鉄心１の製造方法と同様の方法により形成することで、可動鉄心１と同様に固定鉄心２を構成する各第２の電気鉄板２０の１枚１枚の表面における、磁性流体５が毛細管現象によって保持される保持領域１６の周りにバリア層７が設けられた構造を有する固定鉄心２を形成することができる。なお、固定鉄心２は、積層された複数の第２の電気鉄板２０をリベットによって締め付けることにより固定して作成されてもよい。
【００４１】
つぎに、励磁コイル４が巻回されたボビン３が、固定鉄心２の第３の脚部２４に嵌め込まれて固定される。ボビン３の固定方法は、特に限定されない。つぎに、ばね８が、可動鉄心１の第３の脚部１４に嵌め込まれて固定される。ばね８の固定方法は、特に限定されない。そして、可動鉄心１と固定鉄心２とを、可動鉄心１と固定鉄心２との磁極面が互いに向かい合う状態で対向配置することにより、電磁石装置１００が得られる。なお、励磁コイル４が巻回されたボビン３を固定する工程と、ばね８を固定する工程と、の順序は問わない。
【００４２】
上述したように、本実施の形態１にかかる電磁石装置１００は、可動鉄心１および固定鉄心２が積層鉄心とされているため、鉄心の内部で生じる渦電流損の低減による可動鉄心１を固定鉄心２に吸着させる電磁力の向上が図られている。
【００４３】
また、電磁石装置１００は、バリア層７を備えることにより、磁性流体５を可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂに長期にわたって保持することが可能とされている。これにより電磁石装置１００は、可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂに配置された磁性流体５による、可動鉄心１と固定鉄心２との磁極面が衝突した際の電磁石装置１００の動作音およびうなり音を解消する効果を長期にわたって持続させることが可能な、高品質な電磁石装置を提供できる。
【００４４】
また、電磁石装置１００は、可動鉄心１および固定鉄心２の磁極面の表面の凹凸を磁性流体５が埋めることで、可動鉄心１と固定鉄心２との間の吸引力が向上するため、電磁石装置としての動作性能が向上する。そして、電磁石装置１００は、可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂに凹溝または貫通穴を設けていないため、可動鉄心１と比較して透磁率が大きく劣る磁性流体５が凹溝または貫通穴に配置されることにより、可動鉄心１の動作における磁気効率を低下させることがない。
【００４５】
したがって、本実施の形態１にかかる電磁石装置１００によれば、長期間にわたってうなり音を解消可能な電磁石装置が得られ、品質および動作性能ともに向上した電磁石装置を提供することができる。
【００４６】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２にかかる電磁石装置２００の縦断面図であり、図２に対応する図である。電磁石装置２００は、保持領域１６の代わりに保持領域１７を有し、バリア層７の代わりにバリア層７１を有する点が、上述した実施の形態１にかかる電磁石装置１００と異なる。電磁石装置２００の保持領域１７は、電磁石装置１００の保持領域１６と第１の電気鉄板１０の面内における形状が異なる。電磁石装置２００のバリア層７１は、電磁石装置１００のバリア層７と形状が異なる。
【００４７】
すなわち、保持領域１７は、第１の電気鉄板１０の積層方向に沿って見た場合に、すなわち第１の電気鉄板１０の積層方向に沿って見た断面視において、可動鉄心１が固定鉄心２から離れる方向に向けて凸となる方物線状とされている点が保持領域１６と異なる。したがって、バリア層７１は、第１の電気鉄板１０の積層方向に沿って見た場合に、磁極面１ａ，１ｂ側の外形形状の一部が、可動鉄心１が固定鉄心２から離れる方向に向けて凸となる方物線状とされている点がバリア層７と異なる。第１の電気鉄板１０の面内において、保持領域１７における磁極面１ａ，１ｂに垂直な奥行きの最大長さは、保持領域１６と同じである。また、第１の電気鉄板１０の面内において、保持領域１７における磁極面１ａ，１ｂに沿った幅は、バリア層７と同じである。
【００４８】
奥行きの最大長さおよび幅が同じである条件においては、第１の電気鉄板１０の面内において、半円形状を有する保持領域１７の面積が、長方形状を有する保持領域１６の面積よりも小さくなる。したがって、このため、電磁石装置２００の隙間１５に保持可能な磁性流体５の量は、電磁石装置１００の隙間１５に保持可能な磁性流体５の量よりも少なくなり、磁性流体５の使用量が少なくて済む。
【００４９】
上述した電磁石装置２００は、実施の形態１にかかる電磁石装置１００と同様の効果を有する。また、電磁石装置２００は、実施の形態１にかかる電磁石装置１００と比較して磁性流体５の使用量を低減することができるので、電磁石装置１００と比較して製造コストを抑制することができる。
【００５０】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３にかかる電磁石装置３００の縦断面図であり、図２に対応する図である。電磁石装置３００は、バリア層７が突出部７２を有する点が、上述した実施の形態１にかかる電磁石装置１００と異なる。突出部７２は、第１の電気鉄板１０の積層方向および電磁力による可動鉄心１の往復移動の方向に垂直な方向において互いに向かい合う方向に突出した、可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂに隣接する突出部である。すなわち、突出部７２を有することにより、バリア層７は、第１の電気鉄板１０の面内において可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂに隣接する領域の一部が開口されたＣ形状を有する。
【００５１】
バリア層７が突出部７２を有することにより、図１０における左側または右側が下を向いて、電磁力による可動鉄心１の往復運動の方向が水平を向くように電磁石装置１００が設置された場合においても、磁性流体５が隙間１５から漏れることを抑制でき、磁性流体５を可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂに長期にわたって保持することが可能とされている。すなわち、突出部７２は、磁性流体５の漏れ止めとして機能する。
【００５２】
上述した電磁石装置３００は、実施の形態１にかかる電磁石装置１００と同様の効果を有する。また、電磁石装置３００は、電磁力による可動鉄心１の往復運動の方向が水平を向くように電磁石装置３００が設置された場合においても、磁性流体５を可動鉄心１の磁極面１ａ，１ｂに長期にわたって保持することができ、電磁石装置３００の動作音およびうなり音を解消する効果を長期にわたって持続させることができる。
【００５３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  可動鉄心、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ  磁極面、２  固定鉄心、３  ボビン、４  励磁コイル、５  磁性流体、６  隈取コイル、７，７１  バリア層、７ａ  加熱溶融性接着剤、８  ばね、１０  第１の電気鉄板、１１，２１  本体部、１２，２２  第１の脚部、１３，２３  第２の脚部、１４，２４  第３の脚部、１５  隙間、１６，１７  保持領域、２０  第２の電気鉄板、７２  突出部、１００，２００，３００  電磁石装置。
【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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【図１０】
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