JP2001060512A - Dc solenoid - Google Patents

Dc solenoid

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JP2001060512A
JP2001060512A JP11235335A JP23533599A JP2001060512A JP 2001060512 A JP2001060512 A JP 2001060512A JP 11235335 A JP11235335 A JP 11235335A JP 23533599 A JP23533599 A JP 23533599A JP 2001060512 A JP2001060512 A JP 2001060512A
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JP
Japan
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permanent magnet
pair
solenoid
flat plates
yoke
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JP11235335A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriaki Ogawa
典昭 小川
Hiroshi Shogatsu
博 正月
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OGAWA KK
Original Assignee
OGAWA KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To the reduce a power consumption and realize an superior response, and improve flexibility of the combination structure while a member giving a displacement. SOLUTION: In this solenoid, a pair of yokes 1 and 2 in which first flat plates 11 and 21 and second flat plates 12 and 22 facing to each other at a set interval and distance are made integrally are fitted to the ends of a pole piece 5 at the center of a coil 3, and a permanent magnet 7 of a movable body 6 is placed between the pair of yokes 1 and 2. When the coil 3 is energized, an attraction force and a repulsion force are produced, and they works on the permanent magnet 7, thereby causing the movable body 6 to move. Thus power consumption is reduced, and an superior response a can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばオーディオ
機器、OA機器、家電機器、自動車、自動販売機等の各
種機器に利用される直流ソレノイドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC solenoid used for various devices such as audio equipment, OA equipment, home electric appliances, automobiles, vending machines and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】直流ソレノイドとしては、ボビンに巻か
れたコイルに通電を行うことによってプランジャーが軸
方向に移動する構造のものがある。その一例を図7に示
す。
2. Description of the Related Art As a DC solenoid, there is one having a structure in which a plunger moves in an axial direction by energizing a coil wound around a bobbin. An example is shown in FIG.

【0003】図7の直流ソレノイドは、合成樹脂等の非
磁性体を略円筒形状に成形したボビン101と、このボ
ビン101に巻かれたコイル102と、ボビン101を
収容するヨーク103と、ボビン101の中央貫通穴1
01a内に配置され、軸方向に移動自在な略円柱形状の
プランジャー(可動鉄心:永久磁石)104と、ボビン
101の中央貫通穴101a内に配置され、ヨーク10
3に磁気的に連結された固定極105と、プランジャー
104を復帰側に向けて押圧する復帰ばね106を備
え、コイル103への通電により発生する起磁力によっ
て、プランジャー104が復帰ばね106の弾性力に抗
して固定極105側に移動し、その固定極105に吸引
保持される構造の単安定型の直流ソレノイドである。な
お、図7に示す構造の直流ソレノイドでは、ボビン10
1が変形して動作不良を起こす可能性があることから、
黄銅等の金属製パイプ107をボビン101の貫通穴1
01a内に挿入して、プランジャー104の移動部分の
寸法精度を高めるという方法が一般に採られている。
The DC solenoid shown in FIG. 7 includes a bobbin 101 formed of a non-magnetic material such as a synthetic resin into a substantially cylindrical shape, a coil 102 wound on the bobbin 101, a yoke 103 for accommodating the bobbin 101, and a bobbin 101. Central through hole 1
A plunger (movable iron core: permanent magnet) 104 having a substantially cylindrical shape, which is disposed in the inner side of the bobbin 101, and which is disposed in the center through hole 101 a of the bobbin 101.
3 and a return spring 106 that presses the plunger 104 toward the return side. The magnetomotive force generated when the coil 103 is energized causes the plunger 104 to rotate the return spring 106. This is a monostable DC solenoid having a structure that moves toward the fixed pole 105 against the elastic force and is attracted and held by the fixed pole 105. In the DC solenoid having the structure shown in FIG.
Since 1 may be deformed and cause malfunction,
The metal pipe 107 made of brass or the like is inserted into the
01a to increase the dimensional accuracy of the moving part of the plunger 104.

【0004】また、直流ソレノイドとしては、前記した
ような単安定型直流ソレノイドのほか、ヨーク内に2つ
のコイルを設け、その各コイルに通電する電流の向きを
変えることにより、プランジャーを2位置に移動させる
双安定型(2位置安定型)直流ソレノイドも一般に知ら
れている(特開平8−288129号公報)。
As the DC solenoid, in addition to the above-described monostable DC solenoid, two coils are provided in the yoke, and the direction of the current supplied to each of the coils is changed so that the plunger is moved to two positions. A bistable type (two-position stable type) DC solenoid which is moved to a position is also generally known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-288129).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図7に示す
ような単安定型直流ソレノイドによれば、プランジャー
の吸引保持時において、コイルに常に通電を行っておく
必要があるので、消費電力が大である上、常時通電によ
るコイルの温度上昇の問題もある。
According to the monostable type DC solenoid as shown in FIG. 7, it is necessary to keep the coil energized at all times when the plunger is attracted and held. In addition, there is a problem that the temperature of the coil rises due to constant power supply.

【0006】また、プランジャーが復帰状態のときに、
プランジャーと固定極との間の距離が最大であるので、
吸引保持時の移動初期において大きな吸引力(起磁力)
が必要になり、このため高い応答性を得るには、コイル
に大きな電流を瞬時に流す必要がある。さらに、吸引保
持時においてプランジャー(永久磁石)がコイルの中に
置かれるので、長期の使用によって永久磁石の特性が劣
化(減磁)が生じ、応答性(動き)が悪くなる可能性が
ある。
Also, when the plunger is in the return state,
Since the distance between the plunger and the fixed pole is the largest,
Large suction force (magnetomotive force) at the beginning of movement during suction holding
Therefore, in order to obtain high responsiveness, it is necessary to instantaneously apply a large current to the coil. Furthermore, since the plunger (permanent magnet) is placed in the coil during suction holding, the characteristics of the permanent magnet may deteriorate (demagnetize) due to long-term use, and the responsiveness (movement) may deteriorate. .

【0007】しかも、プランジャーが円柱形状(もしく
は四角柱形状)の金属製部材であるので、ソレノイドに
よって変位を与える部材(例えば操作ロッド)との連結
構造が特定の構造のみに限定され、このため、ソレノイ
ドを適用する製品の設計上の自由度が大きく制限される
という欠点もある。
In addition, since the plunger is a cylindrical (or quadrangular) metal member, the connection structure with a member (for example, an operating rod) that is displaced by a solenoid is limited to a specific structure. Also, there is a disadvantage that the degree of freedom in designing a product to which the solenoid is applied is greatly restricted.

【0008】一方、双安定型直流ソレノイドでは、励磁
コイルが2つ必要であるので、製品コストが高くつくと
いう問題がある。また、プランジャーが円柱形状(もし
くは四角柱形状)の金属製部材であるので、単安定型の
直流ソレノイドと同様な問題もある。なお、励磁コイル
を1つとした双安定型直流ソレノイドは、既に提案され
ているが(例えば特開平10−270243号公報)、
この提案技術の場合、プランジャーの構造が複雑になる
ので、大きなコストダウンは期待できず、またプランジ
ャーと操作ロッド等との連結構造の問題は依然として残
されている。
On the other hand, the bistable DC solenoid requires two exciting coils, and thus has a problem that the product cost is high. In addition, since the plunger is a cylindrical (or quadrangular) metal member, there is a problem similar to that of a monostable DC solenoid. A bistable DC solenoid having one excitation coil has already been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-270243).
In the case of this proposed technique, the structure of the plunger is complicated, so that significant cost reduction cannot be expected, and the problem of the connection structure between the plunger and the operating rod or the like still remains.

【0009】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、消費電力が少なくて応答性が良く、しかも変位
を与える部材との連結構造の自由度が高い直流ソレノイ
ドの提供を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a DC solenoid which consumes little power, has good responsiveness, and has a high degree of freedom in connection structure with a member which gives displacement. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の直流ソレノイド
は、ボビンに巻かれてなるコイルと、ボビンの中央貫通
穴に配置されたポールピースと、ポールピースの各端部
に取り付けられる一対のヨークと、永久磁石を有する非
磁性体製の可動体とからなる。そして、各ヨークには、
所定の間隔を隔てて互いに平行でかつその平行方向にお
ける位置が互いにずれるように配置された第1と第2の
対向平板とが一体形成されており、ポールピース端部へ
の取付状態で、一方のヨークの第1の対向平板と他方の
ヨークの第2の対向平板、及び、他方のヨークの第1の
対向平板と一方のヨークの第2の対向平板とがそれぞれ
同一の平面上に位置するとともに、第1の対向平板同士
及び第2の対向平板同士が互いに対向するように構成さ
れており、これら一対のヨークの間に可動体の永久磁石
が非磁性体製のシートを介して配置されていることによ
って特徴づけられる。
SUMMARY OF THE INVENTION A DC solenoid according to the present invention comprises a coil wound around a bobbin, a pole piece disposed in a central through hole of the bobbin, and a pair of yokes attached to each end of the pole piece. And a non-magnetic movable body having a permanent magnet. And in each yoke,
A first and a second opposing flat plate, which are parallel to each other at a predetermined interval and are displaced from each other in the parallel direction, are integrally formed. The first opposing flat plate of the yoke and the second opposing flat plate of the other yoke, and the first opposing flat plate of the other yoke and the second opposing flat plate of the one yoke are located on the same plane. In addition, the first opposed flat plate and the second opposed flat plate are configured to face each other, and a permanent magnet of a movable body is arranged between the pair of yokes via a nonmagnetic sheet. It is characterized by having.

【0011】本発明の直流ソレノイドによれば、コイル
に流す電流の向きを変えることにより、可動体の永久磁
石が、一対のヨークの第1の対向平板間(第1の位置)
と第2の対向平板間(第2の位置)の2位置に移動す
る。その原理を以下に述べる。
According to the DC solenoid of the present invention, by changing the direction of the current flowing through the coil, the permanent magnet of the movable body is moved between the first opposed flat plates of the pair of yokes (the first position).
To the two opposing flat plates (second position). The principle is described below.

【0012】まず、図1に示すように、一対のヨーク
1、2の間に、その各ヨーク1、2と対向する面がS
極、N極となるように着磁された永久磁石7を配置す
る。いま、永久磁石7が第1の位置P1 にあるときに
(図1(A))、コイル3に通電を行ってポールピース
5の図中上端側がN極、下端側がS極となるような起磁
力を発生させると、コイル3及び一対のヨーク1、2を
流れる磁束によって、第1の対向電極11、21と、第
2の対向電極12、22が、図に示すような極性とな
り、第1の位置にある永久磁石7は、第1の対向平板1
1、21から反発力を受けるとともに、第2の対向平板
12、22によって引き寄せられて、第1の位置P1 か
ら第2の位置P2 に移動する(図1(B))。
First, as shown in FIG. 1, between a pair of yokes 1, 2, a surface facing each of the yokes 1, 2 is S.
A permanent magnet 7 magnetized so as to be a pole and an N pole is arranged. Now, when the permanent magnet 7 is at the first position P1 (FIG. 1A), the coil 3 is energized so that the upper end of the pole piece 5 becomes the N pole and the lower end thereof becomes the S pole. When a magnetic force is generated, the magnetic flux flowing through the coil 3 and the pair of yokes 1 and 2 causes the first opposing electrodes 11 and 21 and the second opposing electrodes 12 and 22 to have polarities as shown in FIG. Is located on the first opposed flat plate 1.
While receiving the repulsive force from the first and second plates 21 and 21, they are attracted by the second opposed flat plates 12 and 22 to move from the first position P1 to the second position P2 (FIG. 1B).

【0013】一方、永久磁石7が第2の位置P2 にある
ときに(図4(A))、コイル3に先とは逆向きの電流
を通電すると、コイル3及び一対のヨーク1、2に流れ
る磁束が逆向きとなり、これによって、第1の対向電極
11、21と、第2の対向電極12、22が図に示すよ
うな極性となり、第2の位置P2 にある永久磁石7は第
2の対向平板21、22から反発力を受けるとともに、
第1の対向平板11、21によって引き寄せられて、第
2の位置P2 から第1の位置P1 に移動する(図4
(B))。
On the other hand, when the permanent magnet 7 is at the second position P2 (FIG. 4A), when a current in the opposite direction is supplied to the coil 3, the coil 3 and the pair of yokes 1, 2 are supplied. The flowing magnetic flux is reversed, whereby the first opposing electrodes 11 and 21 and the second opposing electrodes 12 and 22 have polarities as shown in the figure, and the permanent magnet 7 at the second position P2 is in the second position. While receiving repulsive force from the opposing flat plates 21 and 22 of
It is drawn by the first opposing flat plates 11 and 21 and moves from the second position P2 to the first position P1 (FIG. 4).
(B)).

【0014】そして、以上のようにして移動する永久磁
石7は、第1の位置P1 または第2の位置P2 において
磁束密度が最大となる位置つまり第1の対向平板11、
21の中心位置または第2の対向平板12、22の中心
位置に吸引保持される。従って、本発明の直流ソレノイ
ドにおいては、第1の対向平板11、21と第2の対向
平板12、22との中心間距離がストロークとなる。
The permanent magnet 7 moving as described above is positioned at the position where the magnetic flux density becomes maximum at the first position P1 or the second position P2, that is, the first opposed flat plate 11,
It is suction-held at the center position of 21 or the center position of the second opposed flat plates 12 and 22. Therefore, in the DC solenoid of the present invention, the distance between the centers of the first opposed flat plates 11, 21 and the second opposed flat plates 12, 22 is the stroke.

【0015】なお、本発明の直流ソレノイドにおいて、
一対のヨークと永久磁石との間に設ける非磁性体製のシ
ートは、永久磁石が移動する際に、永久磁石がヨークに
引っついて動きが止まる等の動作不良を防止するための
スペーサとして機能する。
[0015] In the DC solenoid of the present invention,
The non-magnetic sheet provided between the pair of yokes and the permanent magnet functions as a spacer for preventing a malfunction such as the permanent magnet being caught by the yoke and stopping when the permanent magnet moves. .

【0016】ここで、本発明の直流ソレノイドにおい
て、一対の第1の対向平板または一対の第2の対向平板
のうち、少なくとも一方の一対の対向平板の互いに対応
する位置に、内方に向けて突出する凸部を形成しておけ
ば、その凸部間に流れる磁束の密度が他の部位よりも高
くなるので、第1と第2の各位置での永久磁石の保持位
置の精度つまりストロークの精度を高めることができ
る。
Here, in the DC solenoid according to the present invention, at least one of the pair of first opposing flat plates or the pair of second opposing flat plates faces inwardly at positions corresponding to each other. If the protruding protrusions are formed, the density of the magnetic flux flowing between the protrusions becomes higher than that of the other portions. Therefore, the accuracy of the holding position of the permanent magnet at each of the first and second positions, that is, the stroke Accuracy can be increased.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、以下、図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の直流ソレノイドの実施形態
の縦断面図、図2はその実施形態の平面図である。図3
はコイル及び一対のヨークを抽出して示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a DC solenoid according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the embodiment. FIG.
FIG. 3 is a perspective view extracting and showing a coil and a pair of yokes.

【0019】本実施形態の直流ソレノイドは、一対のヨ
ーク1、2と、ボビン4に巻かれてなるコイル3と、ポ
ールピース5と、永久磁石7を有する非磁性体製の可動
体6と、スライダ8(非磁性体製のシート)などを主体
として構成されている。
The DC solenoid according to the present embodiment includes a pair of yokes 1 and 2, a coil 3 wound around a bobbin 4, a pole piece 5, and a non-magnetic movable body 6 having a permanent magnet 7. The slider 8 (a sheet made of a non-magnetic material) is mainly configured.

【0020】ボビン4は、ABS樹脂等の合成樹脂を成
形した円筒形の部材で、両端部にフランジが一体形成さ
れている。ポールピース5は鉄製で、ボビン4の中央貫
通穴4aに嵌め込まれる円柱形の本体50と、ボビン4
の両端面からそれぞれ突出する円柱形の固定軸51、5
2が一体形成されている。
The bobbin 4 is a cylindrical member formed by molding a synthetic resin such as an ABS resin, and has a flange integrally formed at both ends. The pole piece 5 is made of iron, and has a cylindrical main body 50 fitted into the central through hole 4a of the bobbin 4;
Fixed shafts 51, 5 protruding from both end surfaces of the
2 are integrally formed.

【0021】一対のヨーク1、2は、鋼板(例えばSP
CC、厚さ1.6mm)を同一形状に折曲げ加工した部
材で、第1の対向平板11、21と、第2の対向平板1
2、22と、それら第1の対向平板11、21及び第2
の対向平板12、22を連結する連結板13、23と、
ポールピース5への取付板14、24とが一体形成され
ている。
The pair of yokes 1 and 2 are made of a steel plate (eg, SP
CC, 1.6 mm in thickness) and are bent into the same shape, and the first opposed flat plates 11 and 21 and the second opposed flat plate 1
2, 22 and the first opposing flat plates 11, 21 and the second
Connecting plates 13 and 23 for connecting the opposed flat plates 12 and 22 to each other;
The attachment plates 14 and 24 to the pole piece 5 are integrally formed.

【0022】各ヨーク1、2において、第2の対向平板
12、22は取付板14、24に連続して形成されてい
る。この第2の対向平板12、22と第1の対向平板1
1、21とは、ボビン4の端面間の寸法に対応する間隔
をもって互いに平行に形成されている。ただし、第1の
対向平板11、21と第2の対向平板12、22とは対
向しておらず、第1の対向平板11、21が、第2の対
向平板12、22に対して前方側(取付板12、24か
ら遠ざかる側)に、所定距離(ストロークに対応する距
離)だけずれた位置に配置されている。なお、取付板1
4、24には、ポールピース5への取付用穴14a、2
4aが加工されている。
In each of the yokes 1 and 2, the second opposed flat plates 12 and 22 are formed continuously with the mounting plates 14 and 24. The second opposed flat plates 12 and 22 and the first opposed flat plate 1
1 and 21 are formed in parallel with each other with an interval corresponding to the dimension between the end faces of the bobbin 4. However, the first opposed flat plates 11 and 21 and the second opposed flat plates 12 and 22 are not opposed to each other, and the first opposed flat plates 11 and 21 are located on the front side with respect to the second opposed flat plates 12 and 22. (A side away from the mounting plates 12, 24) at a position shifted by a predetermined distance (a distance corresponding to a stroke). The mounting plate 1
In holes 4 and 24, holes 14a, 2
4a is processed.

【0023】そして、一対のヨーク1、2は、ポールピ
ース5への取付状態で、図1及び図3に示すように、一
方のヨーク1の第1の対向平板11と他方のヨーク2の
第2の対向平板22、及び、他方のヨーク2の第1の対
向平板21と一方のヨーク1の第2の対向平板12とが
それぞれ同一の平面上に位置するとともに、第1の対向
平板11、21同士、及び、第2の対向平板12、22
同士が互いに対向するように構成されている。
When the pair of yokes 1 and 2 are attached to the pole piece 5, as shown in FIGS. 1 and 3, the first opposing flat plate 11 of one yoke 1 and the first The two opposing flat plates 22 and the first opposing flat plate 21 of the other yoke 2 and the second opposing flat plate 12 of the one yoke 1 are located on the same plane, respectively. 21 and the second opposed flat plates 12 and 22
They are configured to face each other.

【0024】一方、可動体6は樹脂成形品で、永久磁石
7がインサート成形により一体化形成されている。可動
体6には接続軸61が先端に設けられており、その接続
軸61と永久磁石7との間に、コイル3との干渉を避け
るための長丸穴6aが開口されている。永久磁石7は、
直方体形状に加工した強磁性体(磁石鋼)を、その一端
(図中上端)がS極、他端(下端)がN極となるように
着磁したものである。
On the other hand, the movable body 6 is a resin molded product, and the permanent magnet 7 is integrally formed by insert molding. The movable body 6 is provided with a connection shaft 61 at the tip, and an elongated hole 6 a is opened between the connection shaft 61 and the permanent magnet 7 to avoid interference with the coil 3. The permanent magnet 7
The ferromagnetic material (magnet steel) processed into a rectangular parallelepiped is magnetized such that one end (upper end in the figure) is an S pole and the other end (lower end) is an N pole.

【0025】スライダ8は、一対のヨーク1、2と永久
磁石7との間に配置され、永久磁石7が移動する際にヨ
ーク1、2に引っついて動きが止まる等の動作不良を防
止するスペーサとして機能する。なお、スライダ8の素
材としては、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリエ
チレン、塩化ビニル等の合成樹脂、あるいはアルミニウ
ム、黄銅などの非磁性体製のシートが挙げられる。ま
た、スライダ8の厚さは機械的強度さえ得られれば薄い
ほど良い結果が得られる。
The slider 8 is disposed between the pair of yokes 1 and 2 and the permanent magnet 7, and is a spacer for preventing the malfunction such as the movement of the permanent magnet 7 being stopped by being caught by the yokes 1 and 2 when the permanent magnet 7 moves. Function as The slider 8 may be made of a synthetic resin such as polypropylene, polyacetal, polyethylene, or vinyl chloride, or a nonmagnetic sheet such as aluminum or brass. The better the thickness of the slider 8 is, the better the mechanical strength can be obtained.

【0026】以上の構造の直流ソレノイドは、ボビン4
にコイル3を巻き、ボビン4の中央貫通穴4aにポール
ピース5を嵌め込んだ後、コイル3を可動体6の長丸穴
6a内に挿入し、この状態で、永久磁石7の上下にスラ
イダ8を配置し、一対のヨーク1、2をコイル3の上下
に配置して、その各ヨーク1、2の取付用穴14a、2
4aをポールピース5の固定軸51、52に差し込み、
次いで各固定軸51、52の先端部を潰して各ヨーク
1、2をポールピース5及びボビン4に固定する、とい
う手順で組み立てることができ、この組立状態で、可動
体6の永久磁石7が、一対のヨーク1、2間に位置し、
第1の対向平板11、21間の第1の位置P1 と、第2
の対向平板12、22間の第2の位置P2 の間において
移動可能な状態で配置される。
The DC solenoid having the above structure is provided with a bobbin 4
After the coil 3 is wound around the bobbin 4 and the pole piece 5 is fitted into the central through hole 4a, the coil 3 is inserted into the long round hole 6a of the movable body 6, and in this state, the slider is placed above and below the permanent magnet 7. 8, and a pair of yokes 1, 2 are arranged above and below the coil 3, and mounting holes 14 a, 2
4a is inserted into the fixed shafts 51, 52 of the pole piece 5,
Next, the permanent magnets 7 of the movable body 6 can be assembled by crushing the distal ends of the fixed shafts 51 and 52 and fixing the yokes 1 and 2 to the pole piece 5 and the bobbin 4. , Located between the pair of yokes 1 and 2,
A first position P1 between the first opposed flat plates 11 and 21;
Between the opposing flat plates 12 and 22 between the second positions P2.

【0027】そして、本実施形態の直流ソレノイドにお
いて、図1(A)に示すように、永久磁石7が第1の位
置P1 にあるときに、コイル3に通電を行って、ポール
ピース5の図中上端側がN極、下端側がS極となるよう
な起磁力を発生させると、先に述べた動作原理に基づい
て、永久磁石7が第1の位置P1 から第2の位置P2に
移動する(図4(B))。
In the DC solenoid of this embodiment, when the permanent magnet 7 is at the first position P1, as shown in FIG. When a magnetomotive force is generated such that the middle and upper ends are N poles and the lower end is S poles, the permanent magnet 7 moves from the first position P1 to the second position P2 based on the above-described operation principle ( FIG. 4 (B)).

【0028】一方、永久磁石7が第2の位置P2 にある
ときに(図4(A))、コイル3に先とは逆向きの電流
を通電して、ポールピース5の図中上端側がS極、下端
側がN極となるような起磁力を発生させると、永久磁石
7が第2の位置P2 から第1の位置P1 に移動する。こ
のように、本実施形態の直流ソレノイドでは、コイル3
に流す電流の向きを変えることにより、永久磁石7つま
り可動体6を2位置に移動させることができる。
On the other hand, when the permanent magnet 7 is at the second position P2 (FIG. 4 (A)), a current in the opposite direction is supplied to the coil 3 so that the upper end of the pole piece 5 in FIG. When a magnetomotive force is generated such that the pole and the lower end become the N pole, the permanent magnet 7 moves from the second position P2 to the first position P1. Thus, in the DC solenoid of the present embodiment, the coil 3
The permanent magnet 7, that is, the movable body 6 can be moved to two positions by changing the direction of the current flowing through the magnet.

【0029】なお、永久磁石7を第1の位置P1 または
第2の位置P2 に移動させた後、コイル3への通電を止
めても、永久磁石7自体の磁力(ヨーク1、2との間に
作用する吸引力)によって永久磁石7の位置は保持され
る。また、各位置P1 、P2での保持力を高めたいとき
には、永久磁石7を第1の位置P1 または第2の位置P
2 に移動させた後、そのまま通電状態を保持すればよ
い。
After the permanent magnet 7 is moved to the first position P1 or the second position P2, even if the energization to the coil 3 is stopped, the magnetic force of the permanent magnet 7 itself (between the yoke 1, 2). , The position of the permanent magnet 7 is held. When it is desired to increase the holding force at each of the positions P1 and P2, the permanent magnet 7 is moved to the first position P1 or the second position P1.
After moving to step 2, the energized state may be maintained.

【0030】以上の実施形態では、可動体6に永久磁石
7をインサート成形により固定した例を示したが、本発
明はこれに限られることなく、例えば可動体に永久磁石
保持部を加工しておき、その保持部に永久磁石を固定す
るという方法や接着剤にて可動体に永久磁石を固定する
方法等を採用してもよい。
In the above embodiment, an example is shown in which the permanent magnet 7 is fixed to the movable body 6 by insert molding. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, a method of fixing the permanent magnet to the holding portion, a method of fixing the permanent magnet to the movable body with an adhesive, or the like may be adopted.

【0031】ここで、本実施形態において、図5に示す
ように、第1の対向平板11、21及び一対の第2の対
向平板12、22の互いに対応する位置に、それぞれ内
方に向けて突出する凸部11a、21a、及び凸部12
a、22aを形成しておいてもよい。この場合、互いに
対向する凸部11a、21a及び凸部12a、22a間
に流れる磁束の密度が他の部位よりも高くなるので、第
1の位置P1 、第2の位置P2 の各位置での永久磁石7
の保持位置の精度つまりストロークの精度を高めること
ができる。なお、このような凸部は、一対の第1の対向
平板11、21または一対の第2の対向平板12、22
のうち、いずれか一方に設けておいも、同様な効果を得
ることができる。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the first opposing flat plates 11, 21 and the pair of second opposing flat plates 12, 22 are respectively inwardly positioned at positions corresponding to each other. Projecting convex portions 11a, 21a and convex portion 12
a and 22a may be formed. In this case, since the density of the magnetic flux flowing between the protruding portions 11a and 21a and the protruding portions 12a and 22a facing each other is higher than that of the other portions, the permanent magnet at each of the first position P1 and the second position P2. Magnet 7
, The accuracy of the holding position, that is, the accuracy of the stroke can be improved. In addition, such a convex part is formed by a pair of first opposed flat plates 11 and 21 or a pair of second opposed flat plates 12 and 22.
The same effect can be obtained even if it is provided in any one of them.

【0032】また、以上のような凸部の構成に替えて、
永久磁石の形状を工夫することにより、位置精度を高め
ることもできる。具体的には、図6(A)〜(D)に示
すように、直方体形の永久磁石17の上下面に半球状の
部材(強磁性体または永久磁石)171、172を接着
固定したもの(図6(A))、直方体形の永久磁石27
の上下面に三角形の部材(強磁性体または永久磁石)2
71,272を接着固定したもの(図6(B))、ある
いは側面が菱形の直方体(強磁性体)を対角線方向にお
いて着磁し、その両端をカットした構造の永久磁石37
(図6(C))が挙げられる。また、強磁性粉を焼結加
工により、図6(D)に示すような形状に成形した後、
各凸部471、472がそれぞれS極、N極となるよう
に着磁した永久磁石47も挙げることができる。
Further, instead of the above-described configuration of the convex portion,
By devising the shape of the permanent magnet, the positional accuracy can be improved. Specifically, as shown in FIGS. 6A to 6D, hemispherical members (ferromagnetic material or permanent magnet) 171 and 172 are bonded and fixed to the upper and lower surfaces of the rectangular parallelepiped permanent magnet 17 ( FIG. 6A), rectangular parallelepiped permanent magnet 27
Triangular members (ferromagnetic material or permanent magnet) on the upper and lower surfaces 2
Permanent magnet 37 having a structure in which magnets 71 and 272 are bonded and fixed (FIG. 6B), or a rectangular parallelepiped (ferromagnetic material) having a diamond-shaped side surface is magnetized diagonally and both ends are cut.
(FIG. 6C). Also, after forming the ferromagnetic powder into a shape as shown in FIG.
A permanent magnet 47 magnetized so that the convex portions 471 and 472 become the S pole and the N pole, respectively, can also be mentioned.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の直流ソレ
ノイドによれば、所定の間隔・距離を隔てて互いに平行
な第1と第2の対向平板が一体形成された一対のヨーク
を、コイル中心のポールピースの端部に取り付けるとと
もに、可動体の永久磁石を一対のヨーク間に配置し、コ
イルへの通電によって永久磁石に対して作用する吸引力
と反発力によって、可動体を移動させる構造としたか
ら、消費電力が少なくて済むとともに、優れた応答性を
得ることができる。また、ヨーク及び永久磁石の形状寸
法を、従来品に比べて小さくすることができるので製品
の小型化を達成できる。さらに、永久磁石がコイル中に
置かれることがないので、永久磁石の特性劣化の問題が
少なく、長期に渡って安定した応答性を得ることができ
る。
As described above, according to the DC solenoid of the present invention, a pair of yokes in which first and second opposed flat plates parallel to each other are formed at a predetermined interval and distance are formed by a coil. A structure that attaches to the end of the center pole piece and arranges the permanent magnet of the movable body between a pair of yokes, and moves the movable body by the attraction and repulsion acting on the permanent magnet by energizing the coil As a result, power consumption can be reduced and excellent responsiveness can be obtained. Further, since the shapes and dimensions of the yoke and the permanent magnet can be made smaller than those of the conventional product, the size of the product can be reduced. Further, since the permanent magnet is not placed in the coil, there is little problem of deterioration of the characteristics of the permanent magnet, and stable responsiveness can be obtained for a long period.

【0034】しかも、永久磁石を棒状とする必要はなく
任意の形状とすることができ、また可動体に一体的に形
成することも可能であるので、変位を与える部材への接
続構造がきわめて簡単となり、直流ソレノイドを適用す
る各種製品の設計の自由度が高くなる。さらに、ヨーク
の第1の対向平板と第2の対向平板との間の距離によっ
てストロークが決まるので、コイルや永久磁石の形状寸
法に関係なく、任意のストロークの簡単に設定すること
ができ、またストロークの長さを従来よりも長くするこ
とも可能になる。
Furthermore, the permanent magnet need not be rod-shaped, but can be of any shape, and can be formed integrally with the movable body, so that the connection structure to the member for applying displacement is extremely simple. This increases the degree of freedom in designing various products to which the DC solenoid is applied. Further, since the stroke is determined by the distance between the first opposed flat plate and the second opposed flat plate of the yoke, an arbitrary stroke can be easily set regardless of the shape and dimensions of the coil and the permanent magnet. It is also possible to make the stroke length longer than before.

【0035】なお、本発明の直流ソレノイドでは、1つ
のコイルにて双安定型直流ソレノイドを、永久磁石の構
造等を複雑にすることなく、簡単な構成のもとに実現で
きるという効果もある。
The DC solenoid according to the present invention has an effect that a bistable DC solenoid can be realized with a simple structure without complicating the structure and the like of the permanent magnet with one coil.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の直流ソレノイドの実施形態の縦断面図
と動作説明図を併記して示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing both a longitudinal sectional view and an operation explanatory view of an embodiment of a DC solenoid of the present invention.

【図2】図1の実施形態の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the embodiment of FIG.

【図3】一対のヨーク及びコイルを抽出して示す斜視図
である。
FIG. 3 is a perspective view showing a pair of yokes and coils extracted.

【図4】図1の実施形態の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the embodiment of FIG. 1;

【図5】ヨークの変形例を示す図である。FIG. 5 is a view showing a modification of the yoke.

【図6】永久磁石の変形例を示す図である。FIG. 6 is a view showing a modification of the permanent magnet.

【図7】従来の直流ソレノイドの一例を示す断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a conventional DC solenoid.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 ヨーク 11,12 第1の対向平板 12,22 第2の対向平板 13,23 連結板 14,24 取付板 3 コイル 4 ボビン 4a 中央貫通穴 5 ポールピース 51,52 固定軸 6 可動体 6a 長丸穴 7 永久磁石 1, 2 Yoke 11, 12 First opposing flat plate 12, 22 Second opposing flat plate 13, 23 Connecting plate 14, 24 Mounting plate 3 Coil 4 Bobbin 4a Center through hole 5 Pole pieces 51, 52 Fixed shaft 6 Moving body 6a Oval hole 7 permanent magnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正月 博 大阪府茨木市東奈良2丁目1−7棟104号 Fターム(参考) 5E048 AB10 AC05 AD07  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi New Year 104 F-Term (reference) 5E048 AB10 AC05 AD07 2-7-7 Higashi Nara, Ibaraki-shi, Osaka

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボビンに巻かれてなるコイルと、ボビン
の中央貫通穴に配置されたポールピースと、ポールピー
スの各端部に取り付けられる一対のヨークと、永久磁石
を有する非磁性体製の可動体とからなり、 各ヨークには、所定の間隔を隔てて互いに平行でかつそ
の平行方向における位置が互いにずれるように配置され
た第1と第2の対向平板とが一体形成されており、ポー
ルピース端部への取付状態で、一方のヨークの第1の対
向平板と他方のヨークの第2の対向平板、及び、他方の
ヨークの第1の対向平板と一方のヨークの第2の対向平
板とがそれぞれ同一の平面上に位置するとともに、第1
の対向平板同士及び第2の対向平板同士が互いに対向す
るように構成されており、これら一対のヨークの間に可
動体の永久磁石が非磁性体製のシートを介して配置され
ていることを特徴とする直流ソレノイド。
1. A non-magnetic material having a coil wound around a bobbin, a pole piece disposed in a central through hole of the bobbin, a pair of yokes attached to each end of the pole piece, and a permanent magnet. A first and a second opposed flat plate, which are arranged parallel to each other at a predetermined interval and are displaced from each other in a direction parallel to each other, and are formed integrally with each yoke; In the state of being attached to the end of the pole piece, the first opposed flat plate of one yoke and the second opposed flat plate of the other yoke, and the first opposed flat plate of the other yoke and the second opposed flat surface of one yoke The flat plates are located on the same plane, and the first
And the second opposing flat plates are opposed to each other, and the permanent magnet of the movable body is disposed between the pair of yokes via a non-magnetic sheet. Characteristic DC solenoid.
【請求項2】 一対の第1の対向平板または一対の第2
の対向平板のうち、少なくとも一方の一対の対向平板に
は、互いに対応する位置に、内方に向けて突出する凸部
が形成されていることを特徴とする請求項1記載の直流
ソレノイド。
2. A pair of first opposed flat plates or a pair of second flat plates.
2. The DC solenoid according to claim 1, wherein at least one of the pair of opposed flat plates has a convex portion protruding inward at a position corresponding to each other.
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