JP2001338809A - ソレノイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用工具を用いなくても組み立てられる単純
な構造にする。 【解決手段】 励磁コイル１２が巻き付けられたボビン
１１のガイド孔２６に、可動鉄心１３、復帰バネ１４、
固定鉄心１５の順で挿入する。このとき、復帰バネ１４
の付勢により、固定鉄心１５はボビン１１から突出する
方向に付勢される。固定鉄心１５をガイド孔２６に収納
した状態のボビン１１に、形成された支持板２０，２１
で挟持するようにヨーク１０を取り付ける。ボビン１１
の取付け部３０をヨーク１０の支持板２０に形成された
ガイド溝２２にスライドさせると、取付け部３０の係止
爪とガイド溝２２に形成された係合凹部２２ａ，２２ｂ
とが係合する。このとき、固定鉄心１５の台座３８は、
支持板２１に形成された半抜き穴２５に係合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアクチュエ
ータ等の電気・機械変換器として利用されるソレノイド
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アクチュエータ等に用いられる
ソレノイドは、励磁コイルのボビン内に固定鉄心が配置
され、ボビン内には可動鉄心を軸方向にガイドするガイ
ド穴が形成されている。このガイド穴には、固定鉄心に
吸引される可動鉄心が移動自在に挿入される。また、こ
のボビンには励磁コイルの通電用の給電端子が固定さ
れ、励磁コイルの巻線が給電端子に半田付けされてい
る。この励磁コイルは発生した磁束を逃がさないために
ヨークで囲まれている。この給電端子に通電すると励磁
コイルが励磁されて固定鉄心が可動鉄心を吸引するの
で、可動鉄心は固定鉄心に当接して静止する。また、励
磁コイルの消磁時には、可動鉄心を付勢するコイルバネ
により、可動鉄心は励磁コイルから突出する方向に付勢
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このソレノイドの場
合、可動鉄心はボビンから外れる構造となっている。こ
の場合、可動鉄心と可動鉄心復元用のバネを別の工程で
取り付ける必要があるため、この可動鉄心と可動鉄心復
元用バネをボビンと一体の構造にしたソレノイドが提案
されている。これらのソレノイドの場合、励磁コイルが
巻き付けられたボビンのヨークへの取り付け時には専用
の組み立て冶具を使用したカシメ工数が必要となる（実
開平７−２２５１１号公報記載）。そのため、生産準備
として冶工具の開発や専用冶具の作動確認実験を行う必
要があり、ソレノイド自体のコストが高くなってしまう
という問題がある。また、生産が開始された場合、ソレ
ノイド自体を短時間で生産でき不良品の発生を防止する
ためには、専用の冶具を使用せずに組み立てられる構造
にする必要がある。また、このソレノイドを装置に組み
込む場合、できるだけ小型で吸引力の強いものがよいと
いう要望がある。

【０００４】本発明は、専用冶具を用いなくても組み立
てられる単純な構造にし、単純動作の自動組み立て機で
も製造できるようにしたソレノイドを提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のソレノイドは、外周面に励磁コイルが巻き
つけられ、軸方向に可動鉄心移動用のガイド孔が形成さ
れたボビンと、このガイド孔により可動範囲が規制され
る可動鉄心と、前記ガイド孔の一端側に配置され励磁コ
イルへの通電によって吸引力を発生する固定鉄心と、一
体に設けられた一対の支持板が前記ボビンを挟持するよ
うに組み付けられるヨークとから構成されており、前記
ボビンの可動鉄心側に取付部を設け、前記ヨークのボビ
ンへの装着時にはこの取付部に設けられた係合爪と前記
支持板の一方に設けられた係合凹部とを係合させるとと
もに、前記固定鉄心を前記可動鉄心との間に配置される
バネ部材により、固定鉄心の底面に当接される他方の支
持板に設けられた溝又は穴に係合・保持させるものであ
る。また、前記ボビンの固定鉄心側には、一端が励磁コ
イルに接続され他端がボビンから突出させた接続ピンが
埋設されており、この接続ピンの他端は、前記ヨークよ
りも外側に配置されることが好ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のソレノイドは、図１に示
すように、ヨーク１０、ボビン１１、励磁コイル１２、
可動鉄心１３、復帰バネ１４、固定鉄心１５から構成さ
れている。なお、このソレノイド２は、ボビンユニット
３、可動鉄心１３、復帰バネ１４が一体に組み付けられ
るタイプである。ヨーク１１は略コの字形状に形成され
ており、後述するボビン１１を支持する２つの対向する
支持板２０，２１が設けられている。この対向する支持
板２０，２１の幅は、ボビン１２の軸方向の幅に合わせ
て形成される。支持板２０には、端部に連なって略Ｕ字
状のガイド溝２２が形成されており、このガイド溝２２
の左右には係合凹部２２ａ，２２ｂがそれぞれ形成され
ている。一方、この支持板２０に対向する支持板２１の
ほぼ中央には、半抜き穴２５が形成されている。

【０００７】ボビン１１は、例えばポリエチレン等の熱
可塑性樹脂から形成される。このボビン１１の内部には
ガイド孔２６が設けられており、このガイド穴は小径の
第１ガイド孔２６ａと大径の第２ガイド孔２６ｂとから
形成されている。ボビン１１の外周面には励磁コイル１
２が巻き付けられ、その巻線はボビン１１の後端側に埋
設された給電端子２７，２８の一端に絡げて接続されて
いる。この給電端子２７，２８は、ヨーク１０の外側に
配置されるように設けられる。このため、励磁コイル１
２の端末処理が簡単で正確に行うことができる。また、
給電端子２７，２８をヨーク１０とボビン１１との間に
位置決めした場合に生じる励磁コイル１２とヨーク１０
との空隙による磁路の逃げが、励磁コイル１２とヨーク
１０とを近づけることで防止することが可能となる。ま
た、その分励磁コイル１２の巻き数が多くなるので、固
定鉄心１５の吸引力を上げることができる。また、給電
端子２７，２８と反対側の端部には、ヨーク１０の支持
板２０に形成されたガイド溝２２に挿入される取付け部
３０がガイド孔２６の開口部の周囲に形成され、その摺
動面にはヨークの所定位置で係止凹部２２ａ，２２ｂと
係合する係止爪３０ａ，３０ｂが設けられている（図３
参照）。

【０００８】可動鉄心１３は、第１ガイド孔２６ａの内
径とほぼ同じ径の円柱状で形成され、固定鉄心１５と対
峙する側の端部周面には第２ガイド孔２６ｂの内径とほ
ぼ同じ径の抜け防止凸部３５が形成されている。この先
端には、略円錐形状の凸部で形成された固定鉄心受け３
６が設けられている。また、この可動鉄心１３は復帰バ
ネ１４により突出方向（図２中左方向）に付勢される
が、第１ガイド穴２６ａと第２ガイド穴２６ｂとの境界
に形成される段差に当接される。

【０００９】固定鉄心１５には、ガイド孔２６内に挿入
された可動鉄心１３を吸引して当接させる略円錐形状の
凹部から形成された受け部３７と、台座３８とが形成さ
れている。図２に示すように、固定鉄心１５のボビン１
１内への収納時には、復帰バネ１４の付勢により、ヨー
ク１０の支持板２１に形成された半抜け穴２５に台座３
８の一部が係合されて、位置決めが行われる。

【００１０】次に、上記構成の組み立て方法について説
明する。最初に、ボビン１１に励磁コイル１２が巻き付
けられ、その巻線の端部を給電端子２７，２８に絡める
ことでボビンユニット３を完成させる。次に、図１に示
すように、ボビン１１の第２ガイド穴２６ｂ側から、可
動鉄心１３、復帰バネ１４、固定鉄心１５の順で挿入す
る。このとき、図２に示すように、可動鉄心１３は、第
１ガイド穴２６ａと第２ガイド穴２６ｂとから形成され
る段差に抜け防止突部３５が当接されることで圧接され
る。一方、固定鉄心１５は復帰バネ１４の付勢力により
ボビン１１から軸方向に突出する方向に付勢される。そ
のため、固定鉄心１５の全体がガイド孔２６に収納され
るようにしながら、ヨーク１０にスライドさせて取り付
ける。このとき、ガイド溝２２の幅は、取付け部３０の
係止爪３ａ，３０ｂの幅よりも狭いが、取付け部３０の
中央には穴３０ｃが形成されており弾性変形が行われ
る。そして、取付け部３０に形成された係合爪３０ａ，
３０ｂと、ガイド溝２２に形成された係合凹部２２ａ，
２２ｂとがそれぞれ係合される。

【００１１】一方、固定鉄心１５の台座３８は復帰バネ
１４の付勢により、ヨーク１０の支持板２１に形成され
た半抜き穴２５に係合される。これにより、図３に示す
ように、ソレノイド２が完成する。このとき、軸方向に
はヨーク１０の支持板２０，２１によりボビン１１が挟
持されるため、確実に位置決めされる。また、ボビン１
１は、取付け部３０とガイド溝２２の係合により回転す
ることはない。

【００１２】本実施形態では、固定鉄心１５側の支持板
２１に半抜き穴２５を形成させ、この半抜き穴２５と固
定鉄心１５とを係合させたが、半抜き穴２５ではなく貫
通穴でもよい。この場合、図４に示すように、固定鉄心
５０の端部に貫通穴５１と断面が同形状となる係合突起
５２を設ける必要がある。この場合、貫通穴５１に冶具
を挿通させることで、簡単にヨーク５５とボビン５６と
を分離させることができる。また、本実施形態では、給
電端子をヨークの側面側に配置したが、図４に示すよう
に、上面に配置させてもよい。

【００１３】

【発明の効果】以上のように、本発明のソレノイドによ
れば、ボビンの取付け部及びヨークの支持板に係止爪及
び係止凹部をそれぞれ設け、ボビンに対してヨークを装
着したときには互いに係合し、一方、固定鉄心はバネ部
材により付勢され、支持板の一方に設けられた溝又は穴
に係合・保持されるので、冶工具を必要としない構造の
ソレノイドを提供することができる。また、冶工具の開
発や実験等を新たに行う必要がなくなる。

【００１４】上記ソレノイドを製造する際には安易な組
み立てが可能となるため、組立作業用産業ロボットが導
入でき自動組立が行えるので、ソレノイド自体を安価で
提供することができる。また、各単品部品形状も単純化
する事ができ、また使用後のソレノイドを分割しやすく
なるのでソレノイドのリサイクルが可能になると同時に
部品自体のコストを削減することができる。

【００１５】また、給電端子をヨークよりも外側に配置
した構造になるため、励磁コイルの巻き数を多くするこ
とができ、従来よりも吸引力の大きいソレノイドを供給
することができるとともに、同じ吸引力の場合、従来よ
りも小型のソレノイドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したソレノイドの分解斜視図であ
る。

【図２】ソレノイドの構成を示す断面図である。

【図３】ソレノイドの外観を示す斜視図である。

【図４】別の実施形態を示す説明図である。

【符号の説明】

２ ソレノイド ３ ボビンユニット １０ ヨーク １１ ボビン １２ 励磁コイル １３ 可動鉄心 １４ 復帰バネ １５ 固定鉄心 ２０，２１ 支持板 ２５ 半抜き穴 ２６ ガイド穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に励磁コイルが巻きつけられ、軸
   方向に可動鉄心移動用のガイド孔が形成されたボビン
   と、このガイド孔により可動範囲が規制される可動鉄心
   と、前記ガイド孔の一端側に配置され励磁コイルへの通
   電によって吸引力を発生する固定鉄心と、一体に設けら
   れた一対の支持板が前記ボビンを挟持するように組み付
   けられるヨークとから構成されるソレノイドにおいて、 前記ボビンの可動鉄心側に取付部を設け、前記ヨークの
   ボビンへの装着時にはこの取付部に設けられた係合爪と
   前記支持板の一方に設けられた係合凹部とを係合させる
   とともに、前記固定鉄心を前記可動鉄心との間に配置さ
   れるバネ部材により、固定鉄心の底面に当接される他方
   の支持板に設けられた溝又は穴に係合・保持させること
   を特徴とするソレノイド。
2. 【請求項２】 前記ボビンの固定鉄心側には、一端が励
   磁コイルに接続され他端がボビンから突出された給電端
   子が埋設されており、この給電端子の他端は、前記ヨー
   クよりも外側に配置されることを特徴とする請求項１記
   載のソレノイド。