JP2005142257A - Solenoid - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solenoid with which a stable operation can be obtained by suppressing core deviation and inclination of a movable magnetic pole, which occur due to accumulation tolerance of components since a structure becomes complicated like three positions or four positions. <P>SOLUTION: A bearing 19 is fixed to a fixed magnetic pole 13. A shaft 16 is inserted through an inner circumference of the bearing 19, and an outer circumference is inserted with a through hole having a step in a first movable pole 11. When a first coil 20 and a second coil 21 are conducted or are not conducted after they are conducted, the shaft 16 moves to a tip side or a base end side with movement of the first movable pole 11 and a second movable magnetic pole 12. The bearing 19 slides with the shaft 16 in the inner circumference and with the through hole having the step of the first movable magnetic pole 11 in the outer circumference. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ソレノイドの構造に係わり、特にシャフトと軸受け、可動磁極と軸受けの構造に関するものである。   The present invention relates to a structure of a solenoid, and more particularly to a structure of a shaft and a bearing, a movable magnetic pole and a bearing.

直動型ソレノイドの基本的な構造は磁束を発生させるコイル、磁束の発生により動作する可動磁極、可動磁極に固着したシャフト、可動磁極の動作を阻止する固定磁極、ソレノイドの筐体となるケース、可動磁極の外周或はシャフトの外周と摺動する軸受けから構成されている。   The basic structure of the direct acting solenoid is a coil that generates magnetic flux, a movable magnetic pole that operates by the generation of magnetic flux, a shaft that is fixed to the movable magnetic pole, a fixed magnetic pole that blocks the movement of the movable magnetic pole, a case that serves as a housing for the solenoid, It is composed of a bearing that slides on the outer periphery of the movable magnetic pole or the outer periphery of the shaft.

ところが、最近の直動型ソレノイドは動作の始点と終点の中間地点で1箇所、または2箇所保持することができる3ポジションや4ポジションのタイプも考え出されている。
(例えば特許文献1。)
However, recent direct acting type solenoids have been conceived of a three-position or four-position type that can hold one or two positions at the intermediate point between the start point and the end point of operation.
(For example, Patent Document 1)

しかし、3ポジションや4ポジションのようなソレノイドの場合は特許文献1のように可動磁極の周辺構造が複雑になり、部品点数も増えてくる。したがって、寸法公差の累積によって可動磁極の芯ずれや傾きが起きやすくなる。コイルに通電したとき、可動磁極が軸方向へ動作する力が発生するのと同じに、磁気回路を構成する上で可動磁極を横方向へ引っ張る力も発生するので芯ずれや傾きの影響を受けやすく、動作不良を起こすという問題があった。
先行出願:特願2003−160141(図面 1頁、図1)
However, in the case of a solenoid such as a 3 position or a 4 position, the peripheral structure of the movable magnetic pole becomes complicated as in Patent Document 1, and the number of parts increases. Therefore, misalignment and inclination of the movable magnetic pole are likely to occur due to accumulation of dimensional tolerances. When the coil is energized, it is easy to be affected by misalignment and inclination because it also generates a force to pull the movable magnetic pole in the lateral direction in constructing the magnetic circuit, as well as the force that moves the movable magnetic pole in the axial direction. There was a problem of causing malfunction.
Prior application: Japanese Patent Application No. 2003-160141

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、3ポジションや4ポジションのように構造が複雑化して、部品の累積公差で発生する可動磁極の芯ずれや傾きを最小限に抑えることで安定的な動作を得ることができるソレノイドを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the structure is complicated as in the 3 position and 4 position, and the misalignment and inclination of the movable magnetic pole caused by the cumulative tolerance of parts are minimized. An object of the present invention is to provide a solenoid capable of obtaining a stable operation.

上記の課題を解決するために、シャフトと、磁束を発生させるコイルと、前記シャフトが挿通し、かつ段差をもった貫通孔を有し、さらに磁気回路を構成して前記シャフトの軸方向に移動可能な可動磁極と、前記可動磁極とともに磁気回路を構成して、前記可動磁極の軸方向への移動を所定位置で阻止する固定磁極と、前記固定磁極の貫通孔に固着され、筒状に形成されるとともに、内周は前記シャフトが挿通され、外周は前記可動磁極の貫通孔に挿通されている軸受けを有することを特徴とするものとした。   In order to solve the above problems, a shaft, a coil for generating magnetic flux, and a through hole through which the shaft is inserted and having a step, further constitute a magnetic circuit and move in the axial direction of the shaft. A movable magnetic pole, a magnetic circuit together with the movable magnetic pole, a fixed magnetic pole that prevents the movable magnetic pole from moving in an axial direction at a predetermined position, and a cylindrical shape fixed to the through hole of the fixed magnetic pole In addition, the shaft is inserted through the inner periphery, and the bearing has a bearing inserted through the through hole of the movable magnetic pole.

したがって、1つの軸受けで2箇所を挿通し支持するので可動磁極を含む周辺の部品の芯ずれや傾きが抑えられ、安定した動作を得ることができる。また、上記の構成においてさらに前記軸受けを前記シャフトの先端方向へ延長し、前記固定磁極よりも突出させることも可能である。   Therefore, since two places are inserted and supported by one bearing, misalignment and inclination of peripheral parts including the movable magnetic pole can be suppressed, and stable operation can be obtained. Further, in the above configuration, the bearing can be further extended in the direction of the tip of the shaft so as to protrude from the fixed magnetic pole.

本発明は、固定磁極に固着させた軸受けの内周とシャフト、外周とシャフトに挿通された可動磁極を一緒に挿通支持するので、各部品の寸法公差の累積によって生じる可動磁極の芯ずれ及び傾きを抑えられ、安定した動作を得ることができる。また、前記軸受けを先端側軸方向へ延長することで、さらに安定した動作を得ることができる。   The present invention inserts and supports the inner periphery and shaft of the bearing fixed to the fixed magnetic pole and the movable magnetic pole inserted through the outer periphery and the shaft together, so that the misalignment and inclination of the movable magnetic pole caused by the accumulation of dimensional tolerances of each component. And stable operation can be obtained. Further, a more stable operation can be obtained by extending the bearing in the distal side axial direction.

本発明の実施の形態においては、固定磁極に軸受けを固着し、前記軸受けの内周はシャフトを挿通させ、外周は可動磁極の貫通孔に挿通させてそれぞれ摺動可能に支持することに大きな特徴がある。以下に、この特徴を有する実施例について説明する。   In the embodiment of the present invention, a bearing is fixed to the fixed magnetic pole, the inner periphery of the bearing is inserted through the shaft, and the outer periphery is inserted through the through hole of the movable magnetic pole so as to be slidably supported. There is. An embodiment having this feature will be described below.

図1は、本発明の第1の実施例に係るソレノイドの説明図である。図1において、10はソレノイド、11は第1可動磁極、12は第2可動磁極、13は第1固定磁極、14は第2固定磁極、16はシャフト、18はスペーサ、19は軸受け、20は第1コイル、21は第2コイル、22はスリーブ、23はバネ、27aは上部ケース、27bは下部ケース、28はエアーギャップスペーサ、40は第1ボビン、41は第2ボビンを示す。なお、以下の説明においては、図1の上側を基端側とし、図1の下側を先端側と呼ぶことにする。また、他の図面においても同様とする。   FIG. 1 is an explanatory diagram of a solenoid according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 is a solenoid, 11 is a first movable magnetic pole, 12 is a second movable magnetic pole, 13 is a first fixed magnetic pole, 14 is a second fixed magnetic pole, 16 is a shaft, 18 is a spacer, 19 is a bearing, The first coil, 21 is the second coil, 22 is the sleeve, 23 is the spring, 27a is the upper case, 27b is the lower case, 28 is the air gap spacer, 40 is the first bobbin, and 41 is the second bobbin. In the following description, the upper side of FIG. 1 is referred to as the proximal end side, and the lower side of FIG. 1 is referred to as the distal end side. The same applies to other drawings.

ソレノイド10はシャフト16が3つの停止位置の間を直線的に移動するよう構成されている。また、シャフト16を中間的な位置に停止させずに移動させることも可能である。
本発明の実施の形態においては、固定磁極の貫通孔に固着された軸受けが内周で可動磁極に固着又は挿通されたシャフトに挿通されるとともに、前記軸受けの外周でも可動磁極の貫通孔に挿通していることを特徴とするものである。
以下に、ソレノイド10の主要な構成について説明する。
The solenoid 10 is configured such that the shaft 16 moves linearly between three stop positions. It is also possible to move the shaft 16 without stopping it at an intermediate position.
In the embodiment of the present invention, the bearing fixed to the through hole of the fixed magnetic pole is inserted into the shaft fixed or inserted to the movable magnetic pole on the inner periphery, and inserted into the through hole of the movable magnetic pole on the outer periphery of the bearing. It is characterized by that.
Below, the main structures of the solenoid 10 are demonstrated.

第1可動磁極11は摺動可能に設けられた磁極の1つであり、先端側が突起形状、基端側が凹陥形状となっている。その基端側と先端側の形状は第1固定磁極13の凹陥形状、第2可動磁極12の突出形状とそれぞれ向かい合うように設けられている。   The first movable magnetic pole 11 is one of magnetic poles provided so as to be slidable, and has a protruding shape on the distal end side and a concave shape on the proximal end side. The shapes of the proximal end side and the distal end side are provided so as to face the recessed shape of the first fixed magnetic pole 13 and the protruding shape of the second movable magnetic pole 12, respectively.

また、第1可動磁極11は、非磁性材料で形成されたシャフト16が挿通されており、シャフト16が挿通されている先端側の貫通孔には段差が設けられ、軸受け19の外周が挿通している。
第1可動磁極11の外周は基端側よりも先端側を大きくし、軸方向の中央付近で段差が設けられているので、第1コイル20が非通電磁には、段差端面において、非磁性材料によって形成されたスペーサ18を介して、第2固定磁極14に当接されている。
The first movable magnetic pole 11 is inserted with a shaft 16 made of a non-magnetic material, a step is provided in a through hole on the tip side through which the shaft 16 is inserted, and the outer periphery of the bearing 19 is inserted. ing.
Since the outer periphery of the first movable magnetic pole 11 is larger on the distal end side than the proximal end side and a step is provided near the center in the axial direction, the first coil 20 is non-electromagnetically non-magnetic at the step end surface. The second fixed magnetic pole 14 is in contact with the spacer 18 formed of a material.

さらに、第1可動磁極11と第1固定磁極13との間にはエアーギャップが存在している。第1コイル20に通電したときにはエアーギャップを通過した磁束によって、第2固定磁極14、下部ケース27b及び第1固定磁極13とともに1つの磁気回路を構成し、第1可動磁極11と第1固定磁極13との間に吸引力が発生するので、第1可動磁極11はシャフト16を先端側に向かって押す。したがって、第1可動磁極11は段差をもった貫通孔で軸受け19の外周と摺動し、シャフト16は軸受け19の内周に対して摺動しながら移動するので、第1可動磁極11は第2固定磁極13に当接した状態となる。   Further, an air gap exists between the first movable magnetic pole 11 and the first fixed magnetic pole 13. When the first coil 20 is energized, the magnetic flux that has passed through the air gap constitutes one magnetic circuit together with the second fixed magnetic pole 14, the lower case 27b, and the first fixed magnetic pole 13, and the first movable magnetic pole 11 and the first fixed magnetic pole Therefore, the first movable magnetic pole 11 pushes the shaft 16 toward the tip side. Therefore, the first movable magnetic pole 11 slides with the outer periphery of the bearing 19 through the stepped through-hole, and the shaft 16 moves while sliding with respect to the inner periphery of the bearing 19. 2 The state is in contact with the fixed magnetic pole 13.

第2可動磁極12は突起形状をしており、第1可動磁極11とそれぞれ向かい合うように設けられている。磁極部の外周は基端側が大きくなるような段差が設けられており、バネ23が挿通されて、段差端面ではバネ23の一端を係止している。さらに第1可動磁極11よりも基端側へ配され、中央の貫通孔には非磁性材料で形成されたシャフト16が挿通、固着されている。   The second movable magnetic pole 12 has a protruding shape and is provided so as to face the first movable magnetic pole 11. A step is provided on the outer periphery of the magnetic pole portion so that the base end side becomes larger, and a spring 23 is inserted, and one end of the spring 23 is locked on the step end surface. Furthermore, it is arranged on the base end side with respect to the first movable magnetic pole 11, and a shaft 16 made of a nonmagnetic material is inserted and fixed in the central through hole.

第2可動磁極12と第1可動磁極11との間にはエアーギャップが存在している。第2コイル21に通電したときにはエアーギャップを通過した磁束によって、第2固定磁極14、下部ケース27b、上部ケース27a及び第1可動磁極11とともに1つの磁気回路を構成し、第2可動磁極12と第1可動磁極11との間で吸引力が発生する。このため、第2可動磁極12はシャフト16をさらに先端側に向かって押し、同時に第2可動磁極12に固着しているシャフト16は固定磁極13の貫通孔に固着された軸受け19の内周に対して摺動しながら移動するので、第2可動磁極12と第1可動磁極11は当接した状態となる。   An air gap exists between the second movable magnetic pole 12 and the first movable magnetic pole 11. When the second coil 21 is energized, the magnetic flux that has passed through the air gap constitutes one magnetic circuit together with the second fixed magnetic pole 14, the lower case 27 b, the upper case 27 a, and the first movable magnetic pole 11. An attractive force is generated between the first movable magnetic pole 11 and the first movable magnetic pole 11. For this reason, the second movable magnetic pole 12 pushes the shaft 16 further toward the tip side, and at the same time, the shaft 16 fixed to the second movable magnetic pole 12 is positioned on the inner periphery of the bearing 19 fixed to the through hole of the fixed magnetic pole 13. Since the second movable magnetic pole 12 and the first movable magnetic pole 11 are in contact with each other, the second movable magnetic pole 12 and the first movable magnetic pole 11 are in contact with each other.

以上のように第1コイル20のみに通電したときには第1可動磁極11は段差をもった貫通孔と軸受け19の外周に対して摺動し、かつシャフト16は軸受け19の内周に対して摺動しながら移動する。第2コイル21に通電したときには軸受け19の内周に対してシャフト16が摺動しながら移動する。   As described above, when only the first coil 20 is energized, the first movable magnetic pole 11 slides on the stepped through hole and the outer periphery of the bearing 19, and the shaft 16 slides on the inner periphery of the bearing 19. Move while moving. When the second coil 21 is energized, the shaft 16 moves while sliding relative to the inner periphery of the bearing 19.

第1固定磁極13は固定的に設けられた磁極の1つであり、磁極部は凹陥形状となっている。第1可動磁極11の突出形状とは向かい合うように設けられており、中央の貫通孔には軸受け19が固着されている。また、上部ケース27a、及び下部ケース27bとともにソレノイド10の筐体を形成している。   The first fixed magnetic pole 13 is one of fixed magnetic poles, and the magnetic pole portion has a concave shape. The first movable magnetic pole 11 is provided so as to face the protruding shape, and a bearing 19 is fixed to the central through hole. The casing of the solenoid 10 is formed together with the upper case 27a and the lower case 27b.

第2固定磁極14は、固定的に設けられた磁極の1つであり、第1可動磁極11を取り巻くように設けられ、バネ23の一端を係止している。また、コイル20の非通電時には第1可動磁極11の外周段差の端面がスペーサ18を介して当接している。   The second fixed magnetic pole 14 is one of the magnetic poles provided in a fixed manner, is provided so as to surround the first movable magnetic pole 11, and locks one end of the spring 23. When the coil 20 is not energized, the end face of the outer peripheral step of the first movable magnetic pole 11 is in contact with the spacer 18.

シャフト16は非磁性材料で形成され、第1可動磁極11、第2可動磁極12、第1固定磁極13、軸受け19に挿通されている。また、シャフト16は軸方向の中央付近で太くなるような段差が設けられており、この段差では第1可動磁極11の貫通孔の段差と当接している。このため、第1コイル20に通電したときに第1可動磁極11に押されることによって、シャフト16も先端側に向かって移動する。このときシャフト16は軸受け19の内周と摺動しながら移動する。   The shaft 16 is made of a nonmagnetic material and is inserted through the first movable magnetic pole 11, the second movable magnetic pole 12, the first fixed magnetic pole 13, and the bearing 19. Further, the shaft 16 is provided with a step that becomes thicker near the center in the axial direction, and is in contact with the step of the through hole of the first movable magnetic pole 11 at this step. For this reason, when the first coil 20 is energized, the shaft 16 is also moved toward the tip side by being pushed by the first movable magnetic pole 11. At this time, the shaft 16 moves while sliding with the inner periphery of the bearing 19.

スペーサ18は、非磁性材料で形成された輪状の形状をしており、第1可動磁極11の外周の段差と第2固定磁極14との間に介在するように設けられているとともに、第1可動磁極11に挿通されている。   The spacer 18 has a ring shape made of a nonmagnetic material, and is provided so as to be interposed between the step on the outer periphery of the first movable magnetic pole 11 and the second fixed magnetic pole 14. The movable magnetic pole 11 is inserted.

軸受け19は第1固定磁極13の貫通孔に固着されており、非磁性材料で形成されている。軸受け19の内周はシャフト16を挿通し、外周は第1可動磁極11の段差をもった貫通孔を挿通しているので、第1コイル20に通電したときには軸受け19の外周に対して第1可動磁極11の貫通孔で摺動し、かつ軸受け19の内周に対してはシャフト16と摺動しながら移動する。また、第2コイル21に通電したときには軸受け19の内周に対してシャフト16のみが摺動しながら移動する。このことから軸受け19は2つの移動体を1つで支持している形となるので第1可動磁極11と第2可動磁極12の芯ずれや傾きは最小限に抑えることができる。   The bearing 19 is fixed to the through hole of the first fixed magnetic pole 13 and is made of a nonmagnetic material. Since the inner periphery of the bearing 19 is inserted through the shaft 16 and the outer periphery is inserted through a through hole having a step of the first movable magnetic pole 11, the first coil 20 is energized with respect to the outer periphery of the bearing 19 when the first coil 20 is energized. It slides in the through hole of the movable magnetic pole 11 and moves while sliding with the shaft 16 with respect to the inner periphery of the bearing 19. When the second coil 21 is energized, only the shaft 16 moves while sliding relative to the inner periphery of the bearing 19. Therefore, since the bearing 19 is configured to support two moving bodies as one, misalignment and inclination of the first movable magnetic pole 11 and the second movable magnetic pole 12 can be minimized.

第1コイル20は、非磁性材料で形成された第1ボビン40を筐体とし、第1可動磁極11の磁極部外周を取り巻くように設けられている。また、通電されたときには第1可動磁極11、第1固定磁極13、下部ケース27b及び第2固定磁極14を巡る磁気回路に磁束を供給する。   The first coil 20 has a first bobbin 40 made of a nonmagnetic material as a casing, and is provided so as to surround the outer periphery of the magnetic pole part of the first movable magnetic pole 11. Further, when energized, magnetic flux is supplied to the magnetic circuit surrounding the first movable magnetic pole 11, the first fixed magnetic pole 13, the lower case 27 b and the second fixed magnetic pole 14.

第2コイル21は、非磁性材料で形成された第2ボビン41を筐体とし、第1可動磁極11の磁極部及び第2可動磁極12の磁極部外周を取り巻くように設けられている。また、通電されたときには、第2可動磁極12、第1可動磁極11、第2固定磁極14、下部ケース27b、上部ケース27aを巡る磁気回路に磁束を供給する。   The second coil 21 has a second bobbin 41 made of a nonmagnetic material as a casing, and is provided so as to surround the outer periphery of the magnetic pole part of the first movable magnetic pole 11 and the magnetic pole part of the second movable magnetic pole 12. When energized, the magnetic flux is supplied to the magnetic circuit surrounding the second movable magnetic pole 12, the first movable magnetic pole 11, the second fixed magnetic pole 14, the lower case 27b, and the upper case 27a.

バネ23はスリーブ22の内周に収納され、第1可動磁極11に挿通されているとともに、その両端は第2固定磁極14の基端側端面と第2可動磁極12の磁極部外周の段差端面に係止されている。また、第1コイル20または第2コイル21の非通電状態において、軽く押し縮められた状態にあり、その反発力によってシャフト16を基端側に付勢することができる。また、第1コイル20に通電したときには、第2可動磁極12によって強く押し縮められる。さらに第1コイル20と第2コイル21と同時に通電したときはさらに強く押し縮められる。   The spring 23 is housed in the inner periphery of the sleeve 22 and is inserted into the first movable magnetic pole 11, and both ends thereof are stepped end surfaces on the base end side end surface of the second fixed magnetic pole 14 and the outer periphery of the magnetic pole portion of the second movable magnetic pole 12. It is locked to. Further, when the first coil 20 or the second coil 21 is not energized, the first coil 20 or the second coil 21 is lightly compressed, and the shaft 16 can be urged to the proximal end side by the repulsive force. Further, when the first coil 20 is energized, it is strongly compressed by the second movable magnetic pole 12. Further, when energized simultaneously with the first coil 20 and the second coil 21, it is further strongly compressed.

したがって、第1コイル20にのみ通電した後に非通電状態に戻すと、第2可動磁極12に固着したシャフト16は基端側へ素早く移動し、これにつれてシャフト16と段差をもった貫通孔で当接している第1可動磁極11もシャフト16に押され同じ方向へ移動する。   Therefore, when only the first coil 20 is energized and then returned to the non-energized state, the shaft 16 fixed to the second movable magnetic pole 12 quickly moves to the proximal end, and accordingly, the shaft 16 and the through-hole having a step are contacted. The first movable magnetic pole 11 in contact therewith is also pushed by the shaft 16 and moves in the same direction.

さらに第1コイル20及び第2コイル21に同時に通電した後に非通電状態に戻した場合でも同じように移動する。
また、第1コイル20及び第2コイル21に同時に通電した後に、第2コイル21のみを非通電状態に戻した場合には、第2可動磁極12と第1可動磁極11との間の吸着力は消滅し、バネ23によって付勢されたシャフト16は基端側へ移動する。このとき第1コイル20によって発生する磁束により、第1可動磁極11と第1固定磁極13の間の吸着力は維持されており、第1可動磁極11は第1固定磁極13に対して吸着状態にある。したがって、第1可動磁極11に挿通しているシャフト16は基端側の段差において、第1可動磁極11の中央部の貫通孔段差に当接した状態で停止する。
Further, even when the first coil 20 and the second coil 21 are energized at the same time and then returned to a non-energized state, they move in the same manner.
Further, when only the second coil 21 is returned to the non-energized state after the first coil 20 and the second coil 21 are energized at the same time, the attractive force between the second movable magnetic pole 12 and the first movable magnetic pole 11. Disappears, and the shaft 16 biased by the spring 23 moves to the proximal end side. At this time, the attracting force between the first movable magnetic pole 11 and the first fixed magnetic pole 13 is maintained by the magnetic flux generated by the first coil 20, and the first movable magnetic pole 11 is attracted to the first fixed magnetic pole 13. It is in. Therefore, the shaft 16 inserted through the first movable magnetic pole 11 stops at the base end side step in contact with the through hole step at the center of the first movable magnetic pole 11.

上部ケース27a及び下部ケース27bは、磁気回路が構成可能な材料で形成されており、さらに第1固定磁極13とともにソレノイド10の筐体を形成する。また、下部ケース27bは第2固定磁極14と当接する部分の肉厚を他の部分よりも薄くし、第1コイル20と固定磁極13とで第2固定磁極14を保持するようにしている。   The upper case 27 a and the lower case 27 b are formed of a material that can constitute a magnetic circuit, and further form the casing of the solenoid 10 together with the first fixed magnetic pole 13. Further, the lower case 27 b is configured such that the thickness of the portion in contact with the second fixed magnetic pole 14 is thinner than the other portions, and the second fixed magnetic pole 14 is held by the first coil 20 and the fixed magnetic pole 13.

図2は、本発明の第2の実施例に係るソレノイドの説明図である。図2において、符号は図1と同じものを示す。   FIG. 2 is an explanatory diagram of a solenoid according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the reference numerals indicate the same as in FIG.

図2は図1と基本構造が同じであるが、軸受け19を先端側へ伸ばした場合の一例を示す断面図である。この第2の実施例の特徴は軸受け19を軸方向に長く取ることで、シャフト16の挿通される距離が長くなり、第2可動磁極12の芯ずれや傾きを最小限に抑え、より安定した動作を得ることができる点である。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example in which the bearing 19 is extended to the tip side, although the basic structure is the same as FIG. The feature of the second embodiment is that the bearing 19 is elongated in the axial direction, the distance through which the shaft 16 is inserted becomes longer, the misalignment and inclination of the second movable magnetic pole 12 are minimized, and more stable. It is a point that operation can be obtained.

図3は、本発明の第3の実施例に係るソレノイドの説明図である。図3において、50はソレノイド、51は可動磁極、53は固定磁極、56はシャフト、56aはシャフトのV溝、59は軸受け、60はコイル、62はボール、63はバネ、64はキャップ、67はケースを示す。   FIG. 3 is an explanatory view of a solenoid according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 3, 50 is a solenoid, 51 is a movable magnetic pole, 53 is a fixed magnetic pole, 56 is a shaft, 56a is a V groove of the shaft, 59 is a bearing, 60 is a coil, 62 is a ball, 63 is a spring, 64 is a cap, 67 Indicates a case.

ソレノイド50はシャフト56が2つの停止位置の間を直線的に移動するよう構成されている。
本発明の実施例においては、固定磁極53の貫通孔に固着された軸受け59が内周で可動磁極51に挿通保持されているシャフト56を挿通し、外周では可動磁極51の貫通孔に挿通されていることを特徴とするものである。
以下に、ソレノイド50の主要な構成について説明する。
The solenoid 50 is configured such that the shaft 56 moves linearly between two stop positions.
In the embodiment of the present invention, the bearing 59 fixed to the through hole of the fixed magnetic pole 53 passes through the shaft 56 inserted and held in the movable magnetic pole 51 at the inner periphery, and is inserted into the through hole of the movable magnetic pole 51 at the outer periphery. It is characterized by that.
Below, the main structures of the solenoid 50 are demonstrated.

可動磁極51は摺動可能に設けられた磁極の1つであり、磁極部は突出形状となっている。先端側は固定磁極53と向かい合うように設けられている。   The movable magnetic pole 51 is one of magnetic poles slidably provided, and the magnetic pole portion has a protruding shape. The tip side is provided so as to face the fixed magnetic pole 53.

また、可動磁極51は、非磁性材料で形成されたシャフト56が挿通し、先端側は段差をもった貫通孔に軸受け59の外周が挿通されている。可動磁極51の外周から軸中心に向かって貫通孔が設けられ、バネ63とボール62が収納されている。ボール62はバネ63で付勢されてシャフト56のV溝56aと当接しているので、シャフト56との位置を保持することができる。   The movable magnetic pole 51 is inserted through a shaft 56 made of a nonmagnetic material, and the outer periphery of the bearing 59 is inserted through a through hole having a step at the tip side. A through hole is provided from the outer periphery of the movable magnetic pole 51 toward the axis center, and the spring 63 and the ball 62 are accommodated. Since the ball 62 is urged by the spring 63 and is in contact with the V groove 56a of the shaft 56, the position of the ball 62 can be maintained.

さらに、可動磁極51と固定磁極53との間にはエアーギャップが存在している。ケース67、及び固定磁極53とともに磁気回路を構成し、コイル60に通電したときにはこの回路に磁束が供給され、可動磁極51と固定磁極53との間に吸引力が発生する。このため可動磁極51はシャフト56を先端側に向かって押す。それと同時に可動磁極51は段差をもった貫通孔と軸受け59の外周と摺動しながら移動し、かつシャフト56も軸受け59の内周と摺動しながら移動し、可動磁極51と固定磁極53は当接した状態となる。   Furthermore, an air gap exists between the movable magnetic pole 51 and the fixed magnetic pole 53. A magnetic circuit is configured together with the case 67 and the fixed magnetic pole 53. When the coil 60 is energized, magnetic flux is supplied to the circuit, and an attractive force is generated between the movable magnetic pole 51 and the fixed magnetic pole 53. For this reason, the movable magnetic pole 51 pushes the shaft 56 toward the tip side. At the same time, the movable magnetic pole 51 moves while sliding with the stepped through hole and the outer periphery of the bearing 59, and the shaft 56 also moves while sliding with the inner periphery of the bearing 59. It comes into contact.

シャフト56は非磁性材料で形成され、可動磁極51、軸受け59、固定磁極53に挿通されている。また、可動磁極51の外周から軸中心に向かって設けられた貫通孔に収納されたバネ63とバネ63に付勢されたボール62がV溝56aの位置でシャフト56と可動磁極51を保持しているので、コイル60に通電したときには可動磁極51が移動することによって、シャフト56も先端側に向かって移動する。このときシャフト56は軸受け59の内周に対して摺動しながら移動する。   The shaft 56 is made of a nonmagnetic material and is inserted through the movable magnetic pole 51, the bearing 59, and the fixed magnetic pole 53. Further, a spring 63 housed in a through hole provided from the outer periphery of the movable magnetic pole 51 toward the axis center and a ball 62 biased by the spring 63 hold the shaft 56 and the movable magnetic pole 51 at the position of the V-groove 56a. Therefore, when the coil 60 is energized, the movable magnetic pole 51 moves, so that the shaft 56 also moves toward the tip side. At this time, the shaft 56 moves while sliding with respect to the inner periphery of the bearing 59.

したがって、可動磁極51が固定されている状態で、先端側或いは基端側方向にボール62とV溝56aで保持している力以上の負担がシャフト56にかかるとボール62はV溝56aから押し出されてバネ63を押し込む。そうすると、シャフト56はボール62に保持された状態から開放されて可動磁極51との位置関係がずれ、先端側あるいは基端側に移動することになる。しかし、その場合においてもシャフト56と可動磁極51は軸受け59の内周及び外周で挿通支持されているので芯ずれをすることはない。   Therefore, when the movable magnetic pole 51 is fixed and the load applied to the shaft 56 is greater than the force held by the ball 62 and the V-groove 56a in the distal or proximal direction, the ball 62 is pushed out of the V-groove 56a. The spring 63 is pushed in. Then, the shaft 56 is released from the state held by the ball 62 and the positional relationship with the movable magnetic pole 51 is shifted, and moves to the distal end side or the proximal end side. However, even in that case, the shaft 56 and the movable magnetic pole 51 are inserted and supported on the inner periphery and the outer periphery of the bearing 59, so that the center is not displaced.

軸受け59は固定磁極53の貫通孔に固着されており、非磁性材料で形成されている。軸受け59の内周はシャフト56を挿通し、外周は可動磁極51の段差をもった貫通孔を挿通しているので、コイル60に通電したときには軸受け59の外周に対して可動磁極51は貫通孔で摺動し、かつシャフト56は軸受け19の内周に対して摺動しながら移動する。また、シャフト56がV溝56aにおいてボール62に保持された状態から開放されて可動磁極51との位置関係がずれ、先端側あるいは基端側に移動することになってもシャフト56と可動磁極51は軸受け59の内周と外周で挿通されているので、シャフト56及び可動磁極51が芯ずれをすることはない。   The bearing 59 is fixed to the through hole of the fixed magnetic pole 53 and is made of a nonmagnetic material. Since the inner periphery of the bearing 59 is inserted through the shaft 56 and the outer periphery is inserted through a through hole having a step of the movable magnetic pole 51, the movable magnetic pole 51 passes through the outer periphery of the bearing 59 when the coil 60 is energized. The shaft 56 moves while sliding relative to the inner periphery of the bearing 19. Further, even if the shaft 56 is released from the state of being held by the ball 62 in the V-groove 56a and the positional relationship with the movable magnetic pole 51 is shifted, the shaft 56 and the movable magnetic pole 51 are moved even if the shaft 56 moves to the distal end side or the proximal end side. Is inserted through the inner periphery and the outer periphery of the bearing 59, the shaft 56 and the movable magnetic pole 51 are not misaligned.

固定磁極53は固定的に設けられた磁極のひとつであり、磁極部は凹陥形状となっている。中心の貫通孔では軸受け59が固着されている。また、ケース67とともにソレノイド50の筐体を形成している。   The fixed magnetic pole 53 is one of the fixedly provided magnetic poles, and the magnetic pole portion has a concave shape. A bearing 59 is fixed in the central through hole. In addition, the casing of the solenoid 50 is formed together with the case 67.

コイル60は、固定磁極53の磁極部と可動磁極51の磁極部の外周を取り巻くように設けられている。また、通電されたときには可動磁極51、固定磁極53、ケース67を巡る磁気回路に磁束を供給する。   The coil 60 is provided so as to surround the outer periphery of the magnetic pole part of the fixed magnetic pole 53 and the magnetic pole part of the movable magnetic pole 51. Further, when energized, magnetic flux is supplied to the magnetic circuit surrounding the movable magnetic pole 51, the fixed magnetic pole 53, and the case 67.

バネ63は可動磁極51の外周から軸中心に向かって設けられた貫通孔に収納され、ボール62を付勢し、一端はキャップ64に係止している。   The spring 63 is accommodated in a through hole provided from the outer periphery of the movable magnetic pole 51 toward the center of the shaft, urges the ball 62, and one end is locked to the cap 64.

ボール62は可動磁極51の外周から軸中心に向かって設けられた貫通孔に収納され、バネ63に付勢されてシャフト56のV溝56aと当接している。   The ball 62 is housed in a through hole provided from the outer periphery of the movable magnetic pole 51 toward the center of the shaft, and is urged by a spring 63 to contact the V groove 56 a of the shaft 56.

ケース67は、磁気回路が可能な材料で形成されており、さらに固定磁極53とともにソレノイド50の筐体を形成する。   The case 67 is made of a material capable of a magnetic circuit, and further forms a casing of the solenoid 50 together with the fixed magnetic pole 53.

キャップ64は可動磁極51の基端側端面から外周にかけて覆うように設けられている。中心は貫通孔が設けられており、シャフト56が挿通されている。また、キャップ64の内周はバネ63の一端を係止している。   The cap 64 is provided so as to cover from the base end side end surface of the movable magnetic pole 51 to the outer periphery. A through hole is provided at the center, and the shaft 56 is inserted. Further, the inner periphery of the cap 64 engages one end of the spring 63.

以上のように本ソレノイドの実施例について説明したが、ソレノイドの動作を安定させるためには可動磁極の芯ずれや傾きを最小限に抑えることが必要なのである。実施例1で示したように第1コイル20に通電すると第1可動磁極11、第1固定磁極13、下部ケース27b、第2固定磁極14の間で磁気回路が構成される。   As described above, the embodiment of the solenoid has been described. However, in order to stabilize the operation of the solenoid, it is necessary to minimize the misalignment and inclination of the movable magnetic pole. As shown in the first embodiment, when the first coil 20 is energized, a magnetic circuit is formed among the first movable magnetic pole 11, the first fixed magnetic pole 13, the lower case 27 b, and the second fixed magnetic pole 14.

しかし、このとき各部品はさまざまな方向へ磁力を発生している。第1可動磁極11と第1固定磁極13の磁極部ではお互いに突出形状と凹陥形状となっている関係からシャフト16の軸方向へ引っ張る力と軸方向とは90°ずれた横方向へ引っ張る力、及び斜め方向へ引っ張る力が同時に発生している。 However, at this time, each component generates magnetic force in various directions. In the magnetic pole portions of the first movable magnetic pole 11 and the first fixed magnetic pole 13, the force of pulling in the axial direction of the shaft 16 and the force of pulling in the lateral direction that is 90 ° apart from the axial direction due to the projecting shape and the recessed shape. And a pulling force are generated simultaneously.

また、第1可動磁極11と第2固定磁極14の関係をみると、お互いに横方向へ引っ張る力のみが発生している。このことから第1可動磁極11が芯ずれや傾きを生じることはやむを得ず、くわえて第2可動磁極12も上部ケース27aと同様の磁気回路を構成するので動作する上での影響を受けやすい。しかし、以上の実施例においては、軸受け19が第1可動磁極11と第2可動磁極12の両者を支持するような形をとったので、芯ずれや傾きを最小限に抑えられ、スムーズな動作を得ることができた。 Further, looking at the relationship between the first movable magnetic pole 11 and the second fixed magnetic pole 14, only the force pulling in the lateral direction is generated. For this reason, it is unavoidable that the first movable magnetic pole 11 is misaligned or tilted. In addition, the second movable magnetic pole 12 constitutes a magnetic circuit similar to that of the upper case 27a, so that it is easily affected by the operation. However, in the above embodiment, since the bearing 19 is shaped so as to support both the first movable magnetic pole 11 and the second movable magnetic pole 12, misalignment and inclination can be minimized and smooth operation can be achieved. Could get.

本発明の第1の実施例に係るソレノイドの説明図である。It is explanatory drawing of the solenoid which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係るソレノイドの説明図である。It is explanatory drawing of the solenoid which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例に係るソレノイドの説明図である。It is explanatory drawing of the solenoid which concerns on the 3rd Example of this invention. 従来技術のソレノイドの説明図である。It is explanatory drawing of the solenoid of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10 ソレノイド
11 第1可動磁極
12 第2可動磁極
13 第1固定磁極
14 第2固定磁極
16 シャフト
18 スペーサ
19 軸受け
20 第1コイル
21 第2コイル
22 スリーブ
23 バネ
27 ケース
27a 上部ケース
27b 下部ケース
28 ギャップスペーサ
40 第1ボビン
41 第2ボビン

50 ソレノイド
51 可動磁極
53 固定磁極
56 シャフト
56a V溝
59 軸受け
60 コイル
62 ボール
63 バネ
64 キャップ
67 ケース
10 solenoid 11 first movable magnetic pole 12 second movable magnetic pole 13 first fixed magnetic pole 14 second fixed magnetic pole 16 shaft 18 spacer 19 bearing 20 first coil 21 second coil 22 sleeve 23 spring 27 case 27a upper case 27b lower case 28 gap Spacer 40 First bobbin 41 Second bobbin

50 Solenoid 51 Movable magnetic pole 53 Fixed magnetic pole 56 Shaft 56a V groove 59 Bearing 60 Coil 62 Ball 63 Spring 64 Cap 67 Case

Claims (2)

シャフトと、
磁束を発生させるコイルと、
前記シャフトが挿通し、かつ段差をもった貫通孔を有し、さらに磁気回路を構成して前記シャフトの軸方向に移動可能な可動磁極と、
前記可動磁極とともに磁気回路を構成して、前記可動磁極の軸方向への移動を所定位置で阻止する固定磁極と、
前記固定磁極の貫通孔に固着され、筒状に形成されるとともに、内周は前記シャフトが挿通され、外周は前記可動磁極の貫通孔に挿通されている軸受けを有することを特徴とするソレノイド。
A shaft,
A coil for generating magnetic flux;
A movable magnetic pole that has a through-hole through which the shaft is inserted and has a step, and that is further movable in the axial direction of the shaft by constituting a magnetic circuit;
A fixed magnetic pole that constitutes a magnetic circuit together with the movable magnetic pole and prevents the movement of the movable magnetic pole in the axial direction at a predetermined position;
A solenoid fixed to a through hole of the fixed magnetic pole, formed in a cylindrical shape, and having a bearing through which the shaft is inserted through an inner periphery and through the through hole of the movable magnetic pole.
さらに前記ソレノイドにおいて、前記軸受けを前記シャフトの先端方向へ延長し、前記固定磁極よりも突出させたことを特徴とする請求項1に記載のソレノイド。   2. The solenoid according to claim 1, wherein in the solenoid, the bearing is extended in a distal direction of the shaft and protruded from the fixed magnetic pole.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014165359A (en) * 2013-02-26 2014-09-08 Shindengen Mechatronics Co Ltd Solenoid
JP2019062052A (en) * 2017-09-26 2019-04-18 新電元メカトロニクス株式会社 solenoid
WO2021199296A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07 三菱電機株式会社 Electromagnetic actuator and circuit breaker using same electromagnetic actuator
JP7344557B2 (en) 2020-01-29 2023-09-14 新電元メカトロニクス株式会社 rotary solenoid
JP7397475B2 (en) 2020-01-29 2023-12-13 新電元メカトロニクス株式会社 rotary solenoid

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014165359A (en) * 2013-02-26 2014-09-08 Shindengen Mechatronics Co Ltd Solenoid
JP2019062052A (en) * 2017-09-26 2019-04-18 新電元メカトロニクス株式会社 solenoid
JP7344557B2 (en) 2020-01-29 2023-09-14 新電元メカトロニクス株式会社 rotary solenoid
JP7397475B2 (en) 2020-01-29 2023-12-13 新電元メカトロニクス株式会社 rotary solenoid
WO2021199296A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07 三菱電機株式会社 Electromagnetic actuator and circuit breaker using same electromagnetic actuator
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