JP3809672B2 - 電磁装置における軸受 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コイルへの通電によって可動コアの移動を制御する電磁装置に関し、そのうち可動コアと一体的に取着される出力杆を摺動自在に支持する軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁装置の軸受について図２により説明する。１０は有底円筒状をなすハウジングであり、他側方Ａの底部１０Ａから係止段部１０Ｂを介して一側方Ｂに向けて開口１０Ｃが形成される。底部１０Ａの中心から開口１０Ｃ側に向けて第１ガイド筒部１０Ｄが突出して形成され、第１ガイド筒部１０Ｄの一端１０Ｅから底部１０Ａに向けて第１可動コアガイド孔１０Ｆと第１軸受部材支持孔１０Ｇとが同芯に連設される。１１はコアであり、ハウジング１０の係止段部１０Ｂ上に配置されてハウジング１０の開口を閉塞する環状鍔部１１Ａと、環状鍔部１１Ａから他側方Ａに向かって突出する第２ガイド筒部１１Ｂと、環状鍔部１１Ａから一側方Ｂに向かって突出する取付け筒部１１Ｃとによって形成される。そして、第２ガイド筒部１１Ｂの他端１１Ｄから取付け筒部１１Ｃの一端１１Ｅに向けて、第２可動コアガイド孔１１Ｆと、連絡孔１１Ｇと、第２軸受部材支持孔１１Ｈとが同芯に連設される。１２は、コア１１の環状鍔部１１Ａに対接するフランジ部１２Ａと、フランジ部１２Ａの端面に開口する取付け孔１２Ｃを備えた筐体である。ハウジング１０の係止段部１０Ｂ上には、コア１１の環状鍔部１１Ａと筐体１２、フランジ部１２Ａが対接して配置され、ハウジング１０の開口１０Ｃがフランジ１２Ａに向けて内方へカシメられ、これによって筐体１２にコア１１とハウジング１０が固定配置される。以上によると、ハウジング１０の開口１０Ｃはコア１１の環状鍔部１１Ａによって閉塞され、第２ガイド筒部１１Ｂの他端１１Ｄは、第１ガイド筒部１０Ｄの一端１０Ｅに間隙をもって対向配置され、取付け筒部１１Ｃは筐体１２の取付け孔１２Ｃ内に挿入配置される。又、第２可動コアガイド孔１１Ｆと第１可動コアガイド孔１０Ｆとは対向して同芯に配置され、第１軸受部材支持孔１０Ｇと第２軸受部材支持孔１１Ｈとは同芯に配置される。そして、第１ガイド筒部１０Ｄと第２ガイド筒部１１Ｂの外周と、ハウジング１０の内周との間に形成される環状の間隙内には、コイル１３が巻回されたコイルボビン１４が収納配置される。更に又、第１可動コアガイド孔１０Ｆと第２可動コアガイド孔１１Ｆの内方には、出力杆１５に取着された可動コア１６が移動自在に配置されるもので、出力杆１５の他端１５Ａは第１軸受部材支持孔１０Ｇ内に嵌入配置された軸受部材Ｇに移動自在に支持されて配置され、一方出力杆１５の一端１５Ｂは第２軸受部材支持孔１１Ｈ内に嵌入配置された軸受部材Ｇに移動自在に支持されて配置される。この可動コア１６の外周には長手方向に沿ってスリット溝１６Ａが穿設されるもので、このスリット溝１６Ａはその外周にあり、更に可動コア１６の他端１６Ｂと一端１６Ｃに開口する。
【０００３】
又、軸受部材Ｇは、その外周に長手方向に沿ってスリット溝Ｇ１が穿設されるもので、このスリット溝Ｇ１は、軸受部材Ｇの他端Ｇ２と一端Ｇ３に開口する。更に、この軸受部材Ｇには、外周から出力杆１５を支持する内孔に向かうスリ割り溝Ｇ４が穿設されるもので、このスリ割り溝Ｇ４は、他端Ｇ２から一端Ｇ３に沿って長手方向に連続して穿設される。この軸受部材Ｇは図３に示される。
【０００４】
そして、コイル１３へ供給される電流値に応じて可動コア１６は往復動するもので、この可動コア１６の往復動は出力杆１５のストロークとして一端１５Ｂから外方へ出力される。
【０００５】
そして、上記出力杆１５を含む可動コア１６の往復動によると、軸受部材Ｇの他端Ｇ２に臨む第１軸受部材支持孔１０Ｇに形成される出力杆作動室Ｒ１の室容積が変化し、該室内の圧力は変動する。又、可動コア１６の他端１６Ｂと軸受部材Ｇの一端Ｇ３との間の第１可動コアガイド孔１０Ｆに形成される第２室Ｒ２の室容積が変化し、該室内の圧力は変動する。更に又、可動コア１６の一端１６Ｃに臨む連絡孔１１Ｇを含む第２可動コアガイド孔１１Ｆに形成される第３室Ｒ３の室容積が変化し、該室内の圧力は変動する。
【０００６】
そして、上記、室内の圧力変動は以下によって解消される。出力杆作動室Ｒ１内の圧力変動は、他側方Ａにある軸受部材Ｇのスリット溝Ｇ１、第２室Ｒ２、可動コア１６のスリット溝１６Ａ、第３室Ｒ３、一側方Ｂにある軸受部材Ｇのスリット溝Ｇ１、筐体１２の取付け孔１２Ｃを介して解消される。第２室Ｒ２内の圧力変動は、可動コア１６のスリット溝１６Ａ、第３室Ｒ３、一側方Ｂの軸受部材Ｇのスリット溝Ｇ１、筐体１２の取付け孔１２Ｃを介して解消される。又、第３室Ｒ３内の圧力変動は、一側方Ｂの軸受部材Ｇのスリット溝Ｇ１、筐体１２の取付け孔１２Ｃを介して解消される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の電磁装置における軸受によると以下の不具合を有する。（１）出力杆を支持する為に２個の軸受部材を必要とし、この軸受部材はそれぞれの軸受部材支持孔内に嵌入配置されなければならない。以上によると、部品点数とその組みつけ工数が増加して安価な電磁装置を提供できない。又、軸受部材支持孔に対して軸受部材は正確に位置決めされて嵌入される必要があり、その嵌入作業は注意深く行なわれなければならないもので、その組み付け作業性が困難である。（２）軸受部材には、圧力変動を解消する機能を有するスリット溝が軸受部材の長手方向に沿って連続して穿設される。これによると軸受部材を軸受部材支持孔に嵌入する際、横断面形状が均一でないことから、嵌入後において内方に穿設される孔が変形する恐れがあり、その真円度を正確に維持することが困難である。以上によると、出力杆の作動にヒステリシスが生じ易い。（３）軸受部材には、軸受部材支持孔に対する嵌入を容易にする為に、スリ割り溝が穿設される。これによると、軸受部材の嵌入後において、内方に形成される孔が変形する恐れがあり、その真円度を正確に維持することが困難であって出力杆の作動にヒステリシスが生じ易い。
【０００８】
本発明になる電磁装置における軸受は、上記不具合に鑑み成されたもので、部品点数と組みつけ工数を減少することによってその製造コストを低減するとともに出力杆の作動にヒステリシスのない制御性のすぐれた電磁装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明になる電磁装置における軸受は、前記目的を達成する為に、有底円筒状のハウジングの開口がコアによって閉塞され、ハウジング内にコイル、出力杆を備えた可動コアを備えた電磁装置において、ハウジングには、ハウジングの底部から開口に向かって突出する第１ガイド筒部を設けるとともに、その一端から底部に向けて第１可動コアガイド孔と第１出力杆支持孔とを同芯に連設し、コアには、環状鍔部から他側方に向かう第２ガイド筒部と、一側方に向かう取付け筒部とを形成するとともに第２ガイド筒部の他端から取付け筒部の一端に向けて、第２可動コアガイド孔と、第２可動コアガイド孔より小径であって出力杆より大径をなす連絡孔と、第２出力杆支持孔とを同芯に連設し、前記第１可動コアガイド孔と第２可動コアガイド孔に摺動自在に配置され、円筒状をなす可動コアに一体的に取着される出力杆の他端の近傍を第１出力杆支持孔に摺動自在に支持するとともに出力杆の一端の近傍を第２出力杆支持孔に摺動自在に支持し、
前記、出力杆には、出力杆の他端から一端に向けて、連通路を貫通して穿設し、前記連通路の他端の開口を、出力杆の他端に臨み第１出力杆支持孔に形成される出力杆作動室に開口するとともに一端の開口を大気側に向けて開口し、更に連通路から外側方に向かって開口する第１通孔を、可動コアの他端に臨む第１可動コアガイド孔に形成される第２室に開口し、更に又連通路から外側方に向かって開口する第２通孔を、可動コアの一端に臨み連絡孔を含む第２可動コアガイド孔に形成される第３室に開口したことを特徴とする。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明になる電磁装置における軸受の１実施例を図１により説明する。尚、従来と同一構造部分は同一符号を使用し、説明を省略する。１は有底円筒状をなすハウジングであり、他側方Ａの底部１Ａから係止段部１Ｂを介して一側方Ｂに向けて開口１Ｃが形成される。底部１Ａの中心から開口１Ｃ側に向けて第１ガイド筒部１Ｄが突出して形成され、第１ガイド筒部１Ｄの一端１Ｅから底部１Ａに向けて第１可動コアガイド孔１Ｆと第１出力杆支持孔１Ｇとが同芯に連設される。
【００１１】
２はコアであり、ハウジング１の係止段部１Ｂ上に配置されてハウジング１の開口１Ｃを閉塞する環状鍔部２Ａと、環状鍔部２Ａから他側方Ａに向かって突出する第２ガイド筒部２Ｂと、環状鍔部２Ａから一側方Ｂに向かって突出する取付け筒部２Ｃとによって形成される。そして、第２ガイド筒部２Ｂの他端２Ｄから取付け筒部２Ｃの一端２Ｅに向けて、第２可動コアガイド孔２Ｆと、連絡孔２Ｇと、第２出力杆支持孔２Ｈとが同芯に連設される。この連絡孔２Ｇは、第２可動コアガイド孔２Ｆより小径であって、後述する出力杆より大径をなす。（いいかえると第２出力杆支持孔２Ｈより大径をなす）
【００１２】
ハウジング１の係止段部１Ｂ上には、コア２の環状鍔部２Ａと筐体１２、フランジ部１２Ａが対接して配置され、ハウジング１の開口１Ｃがフランジ部１２Ａに向けて内方へカシメられ、これによって筐体１２にコア２とハウジング１が固定配置される。以上によると、ハウジング１の開口１Ｃはコア２の環状鍔部２Ａによって閉塞され、第２ガイド筒部２Ｂの他端２Ｄは、第１ガイド筒部１Ｄの一端１Ｅに間隙をもって対向配置され、取付け筒部２Ｃは筐体１２の取付け孔１２Ｃ内に挿入配置される。又、第２可動コアガイド孔２Ｆと第１可動コアガイド孔１Ｆとは対向して同芯に配置され、第１出力杆支持孔１Ｇと第２出力杆支持孔２Ｈとは同芯に配置される。更に又、第１可動コアガイド孔１Ｆと第２可動コアガイド孔２Ｆの内方には、出力杆３に取着された可動コア１６が移動自在に配置されるもので、出力杆３の他端３Ａの近傍は第１出力杆支持孔１Ｇに移動自在に支持されて配置され、一方出力杆３の一端３Ｂの近傍は第２出力杆支持孔２Ｈに移動自在に支持されて配置される。
尚、可動コア１６には、図２に示されるスリット講１６Ａは穿設されない。
【００１３】
以上によると、出力杆３の他端３Ａに臨む第１出力杆支持孔１Ｇによって出力杆作動室Ｒ１が形成される。又、可動コア１６の他端１６Ｂに臨む第１可動コアガイド孔１Ｆに第２室Ｒ２が形成される。更に又、可動コア１６の一端１６Ｃとそれに臨む第２可動コアガイド孔２Ｆ、連絡孔２Ｇとによって第３室Ｒ３が形成される。
【００１４】
ここで、出力杆３の他端３Ａの近傍には連通路３Ｇが穿設される。この連通路３Ｇは出力杆３の内方に穿設され、他端の開口は出力杆作動室Ｒ１に向かって開口し、一端の開口３Ｂはコア２の取付け筒部２Ｃの一端２Ｅから突出して大気に開口する。そして、連通路３Ｇから第２室Ｒ２に向けて第１通孔３Ｈが開口して穿設され、更に連通路３Ｇから第３室Ｒ３に向けて第２通孔３Ｊが開口して穿設される。前記第１通孔３Ｈは出力杆３の往復動時において第１出力杆支持孔１Ｇによって閉塞されることはなく、又第２通孔３Ｊは出力杆３の往復動時において第２出力杆支持孔２Ｈに閉塞されることがない。
【００１５】
そして、コイル１３へ供給される電流値に応じて可動コア１６は往復動するもので、この可動コア１６の往復動は出力杆３のストロークとして一端３Ｂを介して外方へ出力される。
【００１６】
そして、上記出力杆３を含む可動コア１６の往復動によると、出力杆作動室Ｒ１の室容積が変化し、該室内の圧力は変動する。すなわち、出力杆３が他側方Ａ側に移動すると、出力杆作動室Ｒ１の室容積は減少して室内の圧力は上昇し、一方出力杆３が一側方Ｂ側へ移動すると、出力杆作動室Ｒ１の室容積は増加して室内の圧力は低下する。又、上記往復動によると、第２室Ｒ２、第３室Ｒ３内の室容積もまた変化し、これによって各室内の圧力もまた変動する。
【００１７】
そして、本発明になる電磁装置における軸受によると、各室内の圧力変動は以下によって解消される。すなわち、出力杆作動室Ｒ１内の圧力変動は、連通路３Ｇの一端３Ｂの開口を介して大気へ連通されることによって解消される。又、第２室Ｒ２内の圧力変動は、第１通孔３Ｈ、連通路３Ｇの一端を介して大気へ連通されることによって解消される。更に又、第３室Ｒ３内の圧力変動は第２通孔３Ｊ、連通路３Ｇの一端を介して大気へ連通されることによって解消される。尚、連通路３Ｇの一端の開口は、出力杆３の一端近傍の外周に開口させてもよい。
【００１８】
従って、可動コア１６を含む出力杆３の往復動時において、出力杆作動室Ｒ１、第２室Ｒ２、第３室Ｒ３内の圧力を、大気圧に極めて近い一定圧力に保持することができたので、可動コア１６を含む出力杆３の往復動に対して何等の抵抗を与えることがなく、可動コア１６の円滑なる動特性を得ることができる。
【００１９】
又、出力杆３は、第１、第２出力杆支持孔１Ｇ、２Ｈによって直接的に移動自在に保持され、しかもそれらの出力杆支持孔１Ｇ、２Ｈは、ハウジング１、及びコア２の製作時に同時に同芯加工されるもので、これによると、第１、第２出力杆支持孔１Ｇ、２Ｈを極めて正確な真円度に形成できるとともにその同軸度を大きく向上できる。以上によると、出力杆３を極めて円滑に摺動支持することができるもので、ヒステリシスの極めて少ないすぐれた可動コア１６の動特性を得ることができる。
【００２０】
又、格別な軸受部材を必要としないことによると、部品点数の削減と、組みつけ工数を大きく低減できて電磁装置の製造コストを大きく低減できたものである。
【００２１】
更に、出力杆作動室Ｒ１、第２室Ｒ２、第３室Ｒ３内の圧力変動を解消する通路の全てを出力杆３に集中的に設けたので、可動コア１６、コア２の加工が容易となり、電磁装置全体としての製造コストを大きく低減できたものである。特に、可動コア１６の長手方向にフライス加工にて穿設せるスリット溝１６Ａを廃止できたことが効果的である。
【００２２】
【発明の効果】
以上の如く、本発明の電磁装置における軸受によると、
出力杆に連通路を穿設し、この他端を出力杆作動室に開口し、一端を大気に開口し、又第２室を第１通孔を介して連通路に連通し、第３室を第２通孔を介して連通路に連通したことによると、出力杆作動室、第２室、第３室内の圧力変動を出力杆に集中して設けて、連通路、第１通孔、第２通孔によって解消できたもので、これによって電磁装置の製造コストを更に低減できたものである。
又、出力杆を極めて円滑に摺動支持できてヒステリシスの少ない可動コアの動特性を得ることができる。
更に又、格別な軸受部材が不要になったことによると、部品点数、組みつけ工数を削減できて、その製造コストの低減を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電磁装置における軸受の第１実施例を示す縦断面図。
【図２】 従来の電磁装置における軸受を示す縦断面図。
【図３】 図２のＸ−Ｘ線における軸受部材の縦断面図。
【符号の説明】
１ ハウジング
１Ａ 底部
１Ｃ 開口
１Ｄ 第１ガイド筒部
１Ｆ 第１可動コアガイド孔
１Ｇ 第１出力杆支持孔
２ コア
２Ｂ 第２ガイド筒部
２Ｆ 第２可動コアガイド孔
２Ｇ 連絡孔
２Ｈ 第２出力杆支持孔
３ 出力杆
３Ｇ 連通路
３Ｈ 第１通孔
３Ｊ 第２通孔
Ｒ１ 出力杆作動室
Ｒ２ 第２室
Ｒ３ 第３室

Claims (1)

1. 有底円筒状のハウジングの開口がコアによって閉塞され、ハウジング内にコイル、出力杆を備えた可動コアを備えた電磁装置において、ハウジング１には、ハウジング１の底部１Ａから開口１Ｃに向かって突出する第１ガイド筒部１Ｄを設けるとともに、その一端１Ｅから底部１Ａに向けて第１可動コアガイド孔１Ｆと第１出力杆支持孔１Ｇとを同芯に連設し、コア２には、環状鍔部２Ａから他側方Ａに向かう第２ガイド筒部２Ｂと、一側方Ｂに向かう取付け筒部２Ｃとを形成するとともに、第２ガイド筒部２Ｂの他端２Ｄから取付け筒部２Ｃの一端２Ｅに向けて、第２可動コアガイド孔２Ｆと、第２可動コアガイド孔２Ｆより小径であって出力杆３より大径をなす連絡孔２Ｇと、第２出力杆支持孔２Ｈとを同芯に連設し、前記第１可動コアガイド孔と第２可動コアガイド孔２Ｆに摺動自在に配置され、円筒状をなす可動コア１６に一体的に取着される出力杆３の他端３Ａの近傍を第１出力杆支持孔１Ｇに摺動自在に支持するとともに出力杆３の一端３Ｂの近傍を第２出力杆支持孔２Ｈに摺動自在に支持し、前記、出力杆３には出力杆３の他端３Ａから一端３Ｂに向けて、連通路３Ｇを貫通して穿設し、前記連通路の他端の開口を出力杆３の他端３Ａに臨み第１出力杆支持孔１Ｇに形成される出力杆作動室Ｒ１に開口するとともに一端の開口を大気側に向けて開口し、更に連通路３Ｇから外側方に向って開口する第１通孔３Ｈを、可動コア１６の他端１６Ｂに臨む第１可動コアガイド孔１Ｆに形成される第２室Ｒ２に開口し、更に又連通路３Ｇから外側方に向って開口する第２通孔３Ｊを、可動コア１６の一端１６Ｃに臨み、連絡孔２Ｇを含む第２可動コアガイド孔２Ｆに形成される第３室Ｒ３に開口したことを特徴とする電磁装置における軸受。

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