JP6094012B2 - solenoid - Google Patents
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Description
本発明は、ソレノイドに関し、特にロック機構において使用するのに適しているソレノイドに関する。 The present invention relates to a solenoid, and more particularly to a solenoid suitable for use in a locking mechanism.
ソレノイドは、動作速度の速さと、動作後の位置保持の確実性から、車輌や、建造物、工作機械などのロック機構においてよく利用されている。 Solenoids are often used in locking mechanisms for vehicles, buildings, machine tools, and the like because of the high operating speed and the certainty of position retention after the operation.
以下に、ストロークが長くロック機構に組み込むのに適したソレノイドの従来技術について説明する。図10は、従来技術に係るソレノイドの構造を示す断面図である。図10において、70はソレノイド、71は可動磁極、72は本体部、73は先端部、74はシャフト、75は固定磁極、76は支持部材、77はケース、78はコイル、79はボビン、80は軸受、81はスリーブである。 Below, the prior art of a solenoid having a long stroke and suitable for being incorporated in a lock mechanism will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of a solenoid according to the prior art. 10, 70 is a solenoid, 71 is a movable magnetic pole, 72 is a main body, 73 is a tip, 74 is a shaft, 75 is a fixed magnetic pole, 76 is a support member, 77 is a case, 78 is a coil, 79 is a bobbin, 80 Is a bearing, and 81 is a sleeve.
図10は、特開2006−303090公報に開示されたソレノイドを示している。この従来技術に係るソレノイド70は、ケース77内部のボビン79に巻回されたコイル78と、コイル78の内部に配置された固定磁極75と、固定磁極75の挿通孔に可動磁極71を備えている。可動磁極71は、本端部72と先端部73が設けられており、さらに先端部73は周側面を円錐台状の傾斜面とし、先端面にシャフト74を嵌合するための孔が開口している。シャフト74は、支持部材76の挿通孔に設けた軸受80に支持される構成としている。また、可動磁極71の中心軸に対して、先端部73の周側面と、これに対応する固定磁極75の逆円錐台状の凹面の傾斜角が小さくなるようにして、コイル78への通電前において、可動磁極71の周側面と固定磁極75の凹面との間隙を大きくしている。コイル78へ通電すると、可動磁極71がスリーブ81の内部を摺動し、シャフト74が前方に突き出す。
FIG. 10 shows a solenoid disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-303090. The
以上の構成によれば、ソレノイド70は、コイル78への通電前において可動磁極71の周側面と固定磁極75の凹面との傾斜角が小さいのでこれらの面の間隙が大きくなり、可動磁極71のストロークを長くすることが可能になる。ひいては、コイル78への通電時にシャフト74が大きく突き出るようになるので、ロック機構において使用するのに非常に適したものとなる。
According to the above configuration, the
ところで、ソレノイドを組み込むロック機構では、停電などの影響によってシャフトがケース内部に後退してロックが解除されることを防止するために、例えばシャフトの中心軸に直交する方向からシャフトを押圧してシャフトの動きを規制する構成とすることが多い。図10の構成では、シャフト74に対して中心軸に直交する方向から応力が加わると、シャフト74と一体である可動磁極71にその中心軸に対して傾くような応力が加わる。そうすると、可動磁極71がスリーブ81に強く押し当てられた状態となり、スリーブ81の変形や、可動磁極71とシャフト74との接続部の変形を招き、ソレノイドの信頼性を低下させることになる。
By the way, in a lock mechanism incorporating a solenoid, in order to prevent the shaft from being retracted into the case due to the influence of a power failure or the like to be unlocked, the shaft is pressed by pushing the shaft from a direction perpendicular to the central axis of the shaft, for example In many cases, the movement is restricted. In the configuration of FIG. 10, when a stress is applied to the
本発明は、上記課題を解決するために、シャフトに対して中心軸に直交する方向から応力が加わった場合でも構成部品が変形することなく信頼性を維持できる構造を有するソレノイドを提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a solenoid having a structure capable of maintaining reliability without deformation of components even when stress is applied to the shaft from a direction orthogonal to the central axis. Objective.
請求項1に記載の発明は、摺動可能に設けられた可動磁極と、基端部が該可動磁極の先端部と接離可能に配置されたシャフトと、貫通孔が形成されると共に該貫通孔によって前記シャフトを摺動可能に支持するシャフト支持材と、前記可動磁極の近傍に配置されたコイルと、前記シャフトが挿通された挿通孔が形成されると共に前記コイルへの通電時に前記可動磁極を吸引する固定磁極と、前記シャフトを前記可動磁極側に常時付勢するように設けられたスプリングとを有するソレノイドにおいて、前記コイルに通電したときに、前記可動磁極は、前記シャフトを押圧して摺動させ、前記シャフトは、所定部が前記シャフト支持材に当接して停止し、前記可動磁極を前記固定磁極に吸着される前に停止させ、前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリングは、前記シャフトを前記可動磁極側に摺動させ、前記シャフトは、前記可動磁極を前記コイルへの通電前の位置まで摺動させるようになされていることを特徴とするソレノイドである。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a movable magnetic pole slidably provided, a shaft having a base end portion disposed so as to be able to contact and separate from a distal end portion of the movable magnetic pole, and a through hole formed therein. A shaft support material that slidably supports the shaft by a hole, a coil disposed in the vicinity of the movable magnetic pole, an insertion hole through which the shaft is inserted, and the movable magnetic pole when the coil is energized In a solenoid having a fixed magnetic pole that attracts the shaft and a spring provided so as to constantly bias the shaft toward the movable magnetic pole, when the coil is energized, the movable magnetic pole presses the shaft. The shaft is stopped when the predetermined portion comes into contact with the shaft support material, the movable magnetic pole is stopped before being attracted to the fixed magnetic pole, and the energization to the coil is stopped. In addition, the spring is a solenoid that slides the shaft toward the movable magnetic pole, and the shaft slides the movable magnetic pole to a position before energization of the coil. is there.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記シャフトは、先端部の径が中間部の径よりも小さくなるように形成され、前記先端部と前記中間部との間の段差部が前記所定部であることを特徴とするソレノイドである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the shaft is formed such that the diameter of the tip portion is smaller than the diameter of the intermediate portion, and between the tip portion and the intermediate portion. The step portion is a predetermined portion.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記シャフトは、前記基端部の径が前記中間部の径よりも小さくなるように形成され、前記基端部の最も前記中間部に近い領域に前記スプリングの一端部を受けるスプリング受けを備えていることを特徴とするソレノイドである。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the shaft is formed such that a diameter of the base end portion is smaller than a diameter of the intermediate portion, and the base end A solenoid having a spring receiver for receiving one end of the spring in a region closest to the intermediate portion of the portion.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記スプリング受けは、Eリングであることを特徴とするソレノイドである。 The invention according to claim 4 is the solenoid according to claim 3, wherein the spring receiver is an E-ring.
請求項5に記載の発明は、請求項3又は請求項4に記載の発明において、前記シャフト支持材は、前記スプリングの他端部を受けるスプリング受け面が前記貫通孔の周辺に形成されていることを特徴とするソレノイドである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect of the present invention, the shaft support member has a spring receiving surface that receives the other end of the spring formed around the through hole. It is the solenoid characterized by this.
請求項6に記載の発明は、請求項3から請求項5までのいずれか一項に記載の発明において、前記シャフトは、前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリング受けが前記固定磁極に当接することによって、前記スプリングの付勢力による摺動が停止するようになされていることを特徴とするソレノイドである。 According to a sixth aspect of the invention, in the invention according to any one of the third to fifth aspects of the invention, when the shaft stops energization of the coil, the spring receiver is fixed to the fixed magnetic pole. The solenoid is characterized in that sliding by the urging force of the spring is stopped by abutting the spring.
請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の発明において、前記固定磁極と前記シャフト支持材とは、互いに対向するような筒状部がそれぞれ形成され、いずれか一方の筒状部が他方の筒状部の内部に嵌合されていることを特徴とするソレノイドである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the fixed magnetic pole and the shaft support member are formed with cylindrical portions that face each other. The solenoid is characterized in that either one of the cylindrical portions is fitted inside the other cylindrical portion.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記固定磁極の前記筒状部と前記シャフト支持材の前記筒状部とは、前記シャフトとの間に、前記スプリングを収納すると共に前記シャフトに付着したグリースを貯留させるために所定の幅の間隙をなすように形成されていることを特徴とするソレノイドである。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the tubular portion of the fixed magnetic pole and the tubular portion of the shaft support member accommodate the spring between the shaft. In addition, the solenoid is formed so as to form a gap having a predetermined width in order to store the grease adhering to the shaft.
請求項9に記載の発明は、請求項7又は請求項8に記載の発明において、前記シャフト支持材は、前記筒状部が形成された側の径が反対側の径よりも大きくなるような段差部が形成され、さらに、前記シャフト支持材の前記筒状部が形成された側と反対側に、前記シャフト支持材の前記段差部に当接するように嵌合された鍔部材と、略筒形状に形成されると共に、中空部に前記シャフト支持材の前記筒状部が嵌合され、かつ、端部が前記鍔部材と当接するように設けられたケースとを有することを特徴とするソレノイドである。 The invention according to claim 9 is the invention according to claim 7 or claim 8, wherein the shaft support member has a diameter on the side where the cylindrical portion is formed larger than the diameter on the opposite side. A step member is formed, and a flange member fitted to be in contact with the step portion of the shaft support member on the opposite side of the shaft support member from the side where the cylindrical portion is formed, and a substantially cylinder A solenoid having a shape and a case in which the cylindrical portion of the shaft support member is fitted in a hollow portion and an end portion is provided so as to abut against the flange member. It is.
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明において、さらに、前記ケースの前記中空部の前記シャフト支持材の前記筒状部が嵌合された側と反対側に嵌合されたエンドキャップと、前記可動磁極の基端部に設けられると共に、前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリング受けが前記固定磁極に当接する前に前記エンドキャップに当接するようになされた緩衝材とを有することを特徴とするソレノイドである。 The invention according to a tenth aspect is the invention according to the ninth aspect, wherein the hollow portion of the case is further fitted on the opposite side to the side on which the cylindrical portion of the shaft support member is fitted. An end cap and a buffer provided at the base end of the movable magnetic pole and adapted to abut against the end cap before the spring receiver abuts against the fixed magnetic pole when energization of the coil is stopped. And a solenoid.
請求項1に記載の発明によれば、シャフトを可動磁極と接離可能にした、つまり、シャフトを可動磁極と分離した状態で設けており、これに加えて、コイルへの通電を停止したときに、スプリングがシャフトを可動磁極側に摺動させ、さらにシャフトが可動磁極を通電前の位置まで摺動させるようにしたので、シャフトに対して中心軸に直交する方向から応力が加わった場合でも、可動磁極にその中心軸に対して傾くような応力が加わることがない。したがって、ソレノイドの構成部品が変形することなく、ソレノイドの信頼性を維持することができる。 According to the first aspect of the present invention, the shaft can be brought into and out of contact with the movable magnetic pole, that is, the shaft is provided in a state separated from the movable magnetic pole, and in addition to this, when energization to the coil is stopped In addition, since the spring slides the shaft toward the movable magnetic pole and the shaft slides the movable magnetic pole to the position before energization, even if stress is applied to the shaft from the direction perpendicular to the central axis. The movable magnetic pole is not subjected to stress that is inclined with respect to the central axis. Therefore, the reliability of the solenoid can be maintained without deforming the components of the solenoid.
請求項2に記載の発明によれば、先端部と中間部との間の段差部によってシャフトの摺動を停止させるようにしたので、シャフトと可動磁極とが分離していても、可動磁極が固定磁極に吸着される前に停止するようにシャフトを所定ストローク長だけ精確に摺動させることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the sliding of the shaft is stopped by the step portion between the tip portion and the intermediate portion, even if the shaft and the movable magnetic pole are separated, the movable magnetic pole is not The shaft can be accurately slid by a predetermined stroke length so as to stop before being attracted to the fixed magnetic pole.
請求項3に記載の発明によれば、シャフトの段差部と基端部との間にスプリング受けを設けるので、シャフトを可動磁極と分離した構成においても、コイルへの通電停止後に可動磁極とシャフトとを通電前の位置に即時に、かつ、同時に復帰させることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the spring receiver is provided between the stepped portion and the base end portion of the shaft, the movable magnetic pole and the shaft after the energization of the coil is stopped even in the configuration in which the shaft is separated from the movable magnetic pole. Can be immediately and simultaneously returned to the position before energization.
請求項4に記載の発明によれば、スプリング受けをEリングとするので、スプリング受けをシャフトの周側面の所定位置に精確に設けることが簡単にできる。 According to the invention described in claim 4, since the spring receiver is an E-ring, the spring receiver can be easily provided accurately at a predetermined position on the peripheral side surface of the shaft.
請求項5に記載の発明によれば、シャフト支持材にスプリング受け面を形成するので、2つ目のスプリング受けを設ける必要がない。 According to the fifth aspect of the present invention, since the spring support surface is formed on the shaft support member, it is not necessary to provide a second spring support.
請求項6に記載の発明によれば、コイルへの通電を停止したときに、スプリング受けが固定磁極に当接することによって可動磁極及びシャフトの摺動が停止するので、摺動を停止させるための手段を別途設ける必要がない。 According to the sixth aspect of the present invention, when the energization to the coil is stopped, the sliding of the movable magnetic pole and the shaft is stopped by the spring receiver coming into contact with the fixed magnetic pole. There is no need to provide a separate means.
請求項7に記載の発明によれば、固定磁極とシャフト支持材との筒状部を互いに嵌合する構成にしたので、シャフトのストロークを所定長に精確に設定することが容易に実現でき、ストローク長のばらつきが少ないソレノイドを製造することができる。 According to the invention described in claim 7, since the cylindrical portions of the fixed magnetic pole and the shaft support member are fitted to each other, it is possible to easily realize accurately setting the stroke of the shaft to a predetermined length, A solenoid with little variation in stroke length can be manufactured.
請求項8に記載の発明によれば、シャフトに付着したグリースを貯留させるための間隙を形成するので、グリースが可動磁極の周辺にまで侵入して可動磁極の摺動を妨げることを防止できる。 According to the eighth aspect of the invention, since the gap for storing the grease attached to the shaft is formed, it is possible to prevent the grease from penetrating to the periphery of the movable magnetic pole and preventing the movable magnetic pole from sliding.
請求項9に記載の発明によれば、鍔部材をシャフト支持材の段差部に当接するように嵌合した上で、ケースと鍔部材とが当接するようにシャフト支持材をケースに嵌合するので、これらの部品同士を精確に嵌合することができ、信頼性が高いソレノイドを製造することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the shaft support member is fitted to the case so that the case and the flange member abut after the flange member is fitted to the stepped portion of the shaft support member. Therefore, these parts can be accurately fitted to each other, and a highly reliable solenoid can be manufactured.
請求項10に記載の発明によれば、エンドキャップ及び緩衝材によって、可動磁極及びシャフトが元の位置に復帰するときの衝撃音を低減することができる。 According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to reduce the impact sound when the movable magnetic pole and the shaft return to their original positions by the end cap and the cushioning material.
まず、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイドの構成について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイドを示す断面図であり、(a)は通電状態、(b)は非通電状態を示す。図1において、10はソレノイド、20は可動磁極、21は本体部、22は環状部、23は凹陥部、24は先端部、24aは傾斜面、24bは先端面、25はシャフト、26は基端部、26aは基端面、27は環状溝、28は中間部、29は先端部、30はシャフト支持材、31は筒状部、32は基端部、33は先端部、33aは貫通孔、33bはスプリング受け面、34は固定磁極、34aは挿通孔、35は対向部、35aは傾斜面、36は小径中間部、37は大径中間部、38は本体部、39は筒状部、40はEリング、41はスプリング、42はケース、43は肉薄部、44はエンドキャップ、45はOリング、46は狭持部材、47はボビン、48はコイル、49はスリーブ、50は鍔部材、51及び52は開口部、55は収納スペースである。また、図2は、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイドを示す図であり、(c)は右側面面、(b)は正面図である。図2において、53及び54は開口部であり、その他の符号は図1と同じものを示す。
First, the configuration of the solenoid according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a solenoid according to a first embodiment of the present invention, where (a) shows an energized state and (b) shows a non-energized state. In FIG. 1, 10 is a solenoid, 20 is a movable magnetic pole, 21 is a main body, 22 is an annular portion, 23 is a recessed portion, 24 is a tip, 24a is an inclined surface, 24b is a tip, 25 is a shaft, and 26 is a base. End portion, 26a is a proximal end surface, 27 is an annular groove, 28 is an intermediate portion, 29 is a distal end portion, 30 is a shaft support member, 31 is a cylindrical portion, 32 is a proximal end portion, 33 is a distal end portion, 33a is a through hole , 33b is a spring receiving surface, 34 is a fixed magnetic pole, 34a is an insertion hole, 35 is an opposing portion, 35a is an inclined surface, 36 is a small diameter intermediate portion, 37 is a large diameter intermediate portion, 38 is a main body portion, and 39 is a cylindrical portion. , 40 is an E-ring, 41 is a spring, 42 is a case, 43 is a thin part, 44 is an end cap, 45 is an O-ring, 46 is a clamping member, 47 is a bobbin, 48 is a coil, 49 is a sleeve, 50 is a collar Members, 51 and 52 are openings, and 55 is a storage space. The scan is. 2A and 2B are diagrams showing the solenoid according to the first embodiment of the present invention, where FIG. 2C is a right side surface, and FIG. 2B is a front view. In FIG. 2,
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイド10は、可動磁極20及びシャフト25の中心軸方向の長さを相対的に長くし、一般的に長いストロークが要求されるロック機構に適した構成となっている。また、内部機構をシャフト支持材30、ケース42、エンドキャップ44で完全に覆っており、塵埃や雨水の浸入を防止できる構成としている。くわえて、ソレノイド10は、後述するように、シャフト25がシャフト支持材30に当接してその摺動が規制され、さらにシャフト25の摺動が規制されることを介して可動磁極20の摺動が規制される。すなわち、この実施の形態に係るソレノイド10は、一般的なソレノイドのように、可動磁極の摺動を規制することを介してシャフトの摺動を規制する構成を採用していない。さらに、各構成部品について詳しく説明する。
As shown in FIG. 1, the
可動磁極20は、略円筒形状の本体部21の基端部に環状部22が形成され、先端部24が略円錐台形状に形成されている。本体部21は、ストロークの長さを考慮して他種のソレノイドよりも相対的に長く形成されており、またスリーブ49の内部を摺動可能に設けられている。さらに、コイル48への通電時に先端部24が固定磁極34の対向部35に衝突することによって、先端部24が対向部35に嵌り込んで元の位置に復帰しなくなることを防止するために、先端部24の傾斜面24aと対向部35の傾斜面35aとが接しないような長さに形成されている。また、環状部22に囲まれた凹陥部23は、緩衝材となるOリング45を設けるスペースとなる。
The movable
図3は、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイドのシャフト付近の部分拡大断面図である。図3において、33bはスプリング受け面であり、その他の符号は図1と同じものを示す。
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of the vicinity of the shaft of the solenoid according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3,
シャフト25は、基端側の基端部26と先端側の先端部29、さらにこれらの中間に位置し、かつ、これらより径が大きい中間部28からなっている。くわえて、基端部26の周側面の最も中間部28に近い領域に環状溝27が形成されている。基端部26は、固定磁極34の挿通孔34aに挿入された状態に配置されているが、挿通孔34aの内周面には当接していない。基端部26の基端面26aは、前述のように、可動磁極20の先端面24bに常時接している。ただし、シャフト25は、先端部29を機械的に引っ張ることによって基端面26aと先端面24bとを引き離すことは非常に容易である。基端部26に形成された環状溝27は、スプリング受けとなるEリング40を取り付けるための溝である。環状溝27は、Eリング40が中間部28に接するように、基端部26の最も中間部28に近い領域に形成されている。ソレノイド10では、シャフト25に貫通孔を形成し、ここにピンを嵌合してスプリング受けとするのではなく、Eリングを用いているので、非常に簡便にスプリング受けを設けることができる上に、貫通孔を形成することによって剛性が低下することもない。また、コイル48への通電を停止すると、Eリング40はスプリング41の弾発力によって固定磁極34に押しつけられるが、図1(b)に示すように、Eリング40に中間部28が接しているので、Eリング40は固定磁極34と中間部28とに挟まれた状態となる。したがって、固定磁極34に押しつけられることによって、Eリング40が環状溝27から離脱する、又は変形することがない。
The
先端部29は、軸受であるシャフト支持材30の貫通孔33aに支持されて摺動する部分であり、さらに貫通孔33aから突出してラッチボルトなどとして機能する部分でもある。さらに、後述するように、シャフト25の中心軸に直交する方向から押圧力が加わる部分でもある。また、コイル48への通電を停止すると、スプリング41の弾発力によって突出した部分が貫通孔33aの内部に後退する。さらに、先端部29にはグリースが塗布されており、貫通孔33aとの間の摩擦を低減するようにしている。くわえて、先端部29に塗布したグリースは、先端部29と貫通孔33aとの僅かな間隙から塵埃や雨水の浸入を防止することを防止する役割も果たす。また、中間部28と先端部29との段差部は、コイル48への通電時に、シャフト支持材30のスプリング受け面33bと当接することによってシャフト25の摺動を規制し、これによって可動磁極20の摺動を規制する。固定磁極に吸引される可動磁極の摺動をピンやEリングで規制する場合、長期間使用しているうちにピンやEリングが変形することがあるが、このソレノイド10ではそのような変形が起きることはなく、ソレノイドの信頼性を高めることができる。なお、シャフト25の径が十分に大きい場合には、基端部26と中間部28とを同じ径に形成し、基端部26に貫通孔を形成し、ここにピンを嵌合してスプリング受けとしてもよい。
The
シャフト支持材30は、固定磁極34に対向すると共に固定磁極34に嵌合される筒状部31、筒状部31に連続して形成されると共にケース42に嵌合される基端部32、ケース42及び鍔部材50から外部に向かって突出すると共にシャフト25の軸受となる先端部33からなっている。筒状部31は、固定磁極34の筒状部39が嵌合される部分であり、シャフト25を強固に支持するために比較的肉厚な略円筒形状に形成されている。また、筒状部31に筒状部39を嵌合する構成とすることによって、外部からの衝撃やシャフト25の摺動が規制されたときの衝撃に耐えることができる。さらに、ソレノイド10の組立時に、シャフト支持材30のスプリング受け面33bと固定磁極34の傾斜面35aとの距離を精確に設定することができる。したがって、中間部28と先端部29との段差部がスプリング受け面33bと当接したときに、図3下方の拡大図に示すように、可動磁極20の傾斜面24aと傾斜面35aとの僅かな間隙を残した状態、つまり可動磁極20が固定磁極34に吸着される直前に可動磁極20の摺動を停止させることができる。また、筒状部31は、基端部32と共にケース42に嵌合される部分でもある。
The
基端部32は、ケース42に嵌合される部分であり、筒状部31から連続する略円筒形状に形成されている。また、筒状部31よりも肉厚に形成されており、シャフト25の先端部29などに対して加わる応力に抗してシャフト25を支持する。先端部33は、ケース42と共にソレノイド10の外殻を構成する。また、先端部33の中央にはシャフト25の中心軸にそって貫通孔33aが形成されている。ソレノイド10に設けられる軸受はこれ1つのみであるので、先端部33は外部から加わる応力に抗してシャフト25の先端部29を支持するのに十分な長さ及び径に形成されている。くわえて、先端部33の固定磁極34側の貫通孔33aの周辺には、スプリング受け面33bが形成されている。スプリング受け面33bは、シャフト25の中心軸に直交する平坦面であり、スプリング41のスプリング受けとして機能する面である。さらに、中間部28と先端部29との段差部に当接して、シャフト25の摺動を規制するストッパとしての役割も持つ。
The
固定磁極34は、可動磁極20の先端部24と対向する略円筒形状の対向部35、対向部35に連続して形成された略円筒形状の小径中間部36、小径中間部36に連続して形成され、かつ、小径中間部36よりも僅かに径が大きい略円筒形状の大径中間部37、大径中間部37に連続して形成され、かつ、大径中間部37よりも僅かに径が大きく肉厚に形成された本体部38、及び、本体部38に連続して形成され、かつ、シャフト支持材30の筒状部31に対向する筒状部39からなる。対向部35は、前述のように、可動磁極20の先端部24と対向しており、内周面が可動磁極20の傾斜面24aと同じ角度で傾斜する傾斜面35aとして形成されている。また、対向部35はスリーブ49に嵌合されるので、外周面はスリーブ49に圧接している。小径中間部36は、スリーブ49に嵌合される。大径中間部37は、スリーブ49よりも内径が僅かに大きいボビン47に挿入される。また、小径中間部36と大径中間部37との間の段差部は、スリーブ49に小径中間部36を圧入する際の停止点となる。本体部38は、ケース42に嵌合され、また中心にはシャフト25の基端部26を挿入する挿通孔34aが形成されている。なお、シャフト25と挿通孔34aとは接しておらず、挿通孔34aは軸受として機能しない。筒状部39は、前述のように、シャフト支持材30の筒状部39に嵌合される。
The fixed
図1及び図2に戻って説明する。ケース42は先端側にシャフト支持材30の先端部33が嵌合され、基端側には肉薄部43が形成されて肉薄部43に狭持部材46及びエンドキャップ44が形成されている。Oリング45は、可動磁極20の環状部22内に設けられている。さらに、Oリング45は、コイル48への通電を停止したときに、Eリング40が固定磁極34に当接する前にエンドキャップ44に当接するように設けられており、Eリング40に対する衝撃と打撃音の低減を図っている。狭持部材46は、固定磁極34の本体部38と共にコイル48を巻回したボビン47を狭持している。鍔部材50は、装着する機器に固定するための略円盤形状の固定部材であり、図2(d)に示すように、ねじ止め用の開口部51、52、53及び54が形成されている。また、この実施の形態では、まず鍔部材50をシャフト支持材30の基端部32と先端部33との段差部に当接するように圧入し、次にケース42と鍔部材50とが当接するようにシャフト支持材30をケース42に圧入している。したがって、ケース42に対してシャフト支持材30及び固定磁極34を精確に嵌合することができ、信頼性が高いソレノイドを製造することができる。
Returning to FIG. 1 and FIG. In the
続けて、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイドの使用状態の一例について説明する。図4は、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイドの使用状態を示す部分拡大断面図(1)である。図4において、60はロック板材、61は開口部、62は押圧部材であり、その他の符号は図1と同じものを示す。また、図5は、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイドの使用状態を示す部分拡大断面図(2)である。図5において用いた符号は、すべて図4と同じものを示す。図6は、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイドの使用状態を示す部分拡大断面図(3)である。図6において用いた符号は、すべて図4と同じものを示す。 Next, an example of a usage state of the solenoid according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view (1) showing a use state of the solenoid according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, 60 is a lock plate material, 61 is an opening, 62 is a pressing member, and other symbols are the same as those in FIG. FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view (2) showing a use state of the solenoid according to the first embodiment of the present invention. Reference numerals used in FIG. 5 are the same as those in FIG. FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view (3) showing a use state of the solenoid according to the first embodiment of the present invention. The reference numerals used in FIG. 6 are the same as those in FIG.
ソレノイド10の使用時には、図4に示すように、シャフト支持材30の基端部32に対してロック板材60を当接させる。そして、ロック板材60の開口部61にシャフト25の先端部29を挿入し、ロック板材60がシャフト25の中心軸に直交する方向への摺動を規制する。これによって、ロック板材60がロックされることになる。さらに、シャフト25の先端部29を押圧部材62で側方、つまりシャフト25の中心軸に直交する方向から強く押圧する。これによって、今度はシャフト25がロックされるので、操作ミス等によってコイル48への通電が停止してもロックが解除されることがない。その一方、シャフト25に対して押圧部材62から強い応力が加わるが、シャフト25と可動磁極20とは接しているだけなので、可動磁極20又はスリーブ49にはこの応力の影響は及ばない。さらに、シャフト25の基端部26と固定磁極34の本体部38との間にも間隙があるので、固定磁極34にもこの応力の影響は及ばない。
When the
ロックを解除するときには、図5に示すように、シャフト25の先端部29から押圧部材62を離隔させて、シャフト25に対するロックを解除する。さらに、図6に示すように、コイル48への通電を停止して、シャフト25の先端部29をシャフト支持材30の貫通孔33aの内部へ後退させる。これによって、ロック板材60を自在に摺動させることができ、ロックが完全に解除されたことになる。
When releasing the lock, as shown in FIG. 5, the pressing
図7は、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイドの内部にグリースが貯留した状態を示す部分拡大断面図である。図7において、63はグリースであり、その他に符号は図1と同じものを示す。 FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state where grease is stored in the solenoid according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, 63 is grease, and other reference numerals are the same as those in FIG.
ロック機構で使用するソレノイドでは、装着する機器などの種類によってはシャフトにグリースを塗布しておくことが必要となるものがある。シャフトにグリースを塗布しておくと、長期間使用するうちに、シャフトに塗布されたグリースが蓋などの開口部の縁辺によって押し込まれて、シャフトの基端側に貯まってゆく。場合によっては、貯まったグリースが可動磁極と固定磁極との間隙にまで入り込んで可動磁極の摺動を妨げる場合がある。この実施の形態に係るソレノイド10では、図7に示すように、収納スペース55がEリング40及びスプリング41を収納するのに必要となる容積を超えて、グリースを貯留することを考慮した容積としている、つまり、Eリング40及びスプリング41の周囲にグリースの貯留に十分な幅の間隙を設けているので、グリース63に示すようにシャフト25の周側面に大量に貯留でき、可動磁極20と固定磁極34との間隙にまで入り込むことを防止できる。
Some solenoids used in the lock mechanism require grease to be applied to the shaft depending on the type of equipment to be mounted. If grease is applied to the shaft, the grease applied to the shaft is pushed in by the edge of the opening such as a lid and stored on the base end side of the shaft over a long period of use. In some cases, the accumulated grease may enter the gap between the movable magnetic pole and the fixed magnetic pole to prevent sliding of the movable magnetic pole. In the
以上のように、本発明の第1の実施の形態に係るソレノイド10によれば、シャフト25を可動磁極20と接離可能にした、つまり、シャフト25を可動磁極20と分離した状態で設けており、これに加えて、コイル48への通電を停止したときに、スプリング41がシャフト25を可動磁極20側に摺動させ、さらにシャフト25が可動磁極20を通電前の位置、つまりOリング45がエンドキャップ44に当接するところまで摺動させるようにしたので、押圧部材62からシャフト25に対してその中心軸に直交する方向の応力が加わった場合でも、可動磁極20にその中心軸に対して傾くような応力が加わることがない。したがって、ソレノイド10の構成部品が変形することなく、ソレノイドの信頼性を維持することができる。また、シャフト25の中間部28と先端部29との段差部によってシャフト25の摺動を停止させるようにしたので、シャフト25と可動磁極20とが分離していても、可動磁極20が固定磁極34に吸着される直前に停止するようにシャフト25を所定ストローク長だけ精確に摺動させることができる。さらに、スプリング受けとしてEリング40を用いているので、スプリング受けをシャフト25の周側面の所定位置に精確に設けることが簡単にできる。くわえて、シャフト支持材30にスプリング受け面33bを形成するので、2つ目のスプリング受けを設ける必要がない。
As described above, according to the
また、コイル48への通電を停止したときに、Eリング40が固定磁極34に当接することによって可動磁極20及びシャフト25の摺動が停止するので、摺動を停止させるためのストッパを別途設ける必要がない。さらに、固定磁極34の筒状部39とシャフト支持材30の筒状部31を互いに嵌合する構成にしたので、シャフト25のストロークを所定長に精確に設定することが容易に実現でき、ストローク長のばらつきが少ないソレノイドを製造することができる。くわえて、シャフト25に付着したグリースを貯留させるための間隙を形成するので、グリースが可動磁極20の周辺にまで侵入して可動磁極20の摺動を妨げることを防止できる。また、鍔部材50をシャフト支持材30の段差部に当接するように嵌合した上で、ケース42と鍔部材50とが当接するようにシャフト支持材30をケース42に嵌合するので、これらの部品同士を精確に嵌合することができ、信頼性が高いソレノイドを製造することができる。さらに、エンドキャップ44及びOリング45によって、可動磁極20及びシャフト25が元の位置に復帰するときの衝撃音を低減することができる。
Further, when the energization of the
さらに、本発明の第2の実施の形態に係るソレノイドについて説明する。図8は、本発明の第2の実施の形態に係るソレノイドを示す断面図である。図8において、28aは嵌合穴、56は連結部材、57はねじ込み部、58は貫通孔であり、その他の符号は図1と同じものを示す。 Furthermore, a solenoid according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a solenoid according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, 28a is a fitting hole, 56 is a connecting member, 57 is a screw-in part, 58 is a through hole, and the other symbols are the same as those in FIG.
本発明の第2の実施の形態に係るソレノイド10は、図8に示すように、シャフト25がシャフト支持材30の貫通孔33aから突出するのではなく、連結部材56が突出するものである。すなわち、シャフト25の先端側には先端部がなく、中間部28にねじ穴28aが形成されている。ねじ穴28aには、連結部材56のねじ込み部57がねじ込まれている。また、連結部材56の先端側には貫通孔58が形成されており、負荷装置のリンク部材を連結する。その他の構成は、第1の実施の形態に係るソレノイド10と同じである。
In the
以上のように、本発明の第2の実施の形態に係るソレノイド10は、負荷装置のリンク部材から連結部材56の中心軸と異なる方向から応力が加わっても、可動磁極20にはその応力が加わらないので、第1の実施の形態に係るソレノイド10と同様の作用効果が得られる。また、この実施の形態に示すように、本発明は、ロック機構以外の用途にも好ましく適用できる。
As described above, in the
さらに、本発明の第3の実施の形態に係るソレノイドについて説明する。図9は、本発明の第3の実施の形態に係るソレノイドを示す断面図である。図9において、59はスプリング受け部であり、その他の符号は図1と同じものを示す。 Furthermore, a solenoid according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a sectional view showing a solenoid according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 9, 59 is a spring receiving portion, and other reference numerals are the same as those in FIG.
本発明の第3の実施の形態に係るソレノイドは、図9に示すように、シャフト25の基端部26の周側面の最も中間部28に近い領域には、環状溝27が形成されておらず、これに代えてスプリング受け部59が形成されている。Eリング40も設けられておらず、スプリング受け部59がEリング40と同様に作用する。スプリング受け部59は、シャフト25を切削加工する際に形成したものであり、シャフト25の他の部分と一体のものである。その他の構成は、第1の実施の形態に係るソレノイド10と同じである。
In the solenoid according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, an
以上のように、本発明の第3の実施の形態に係るソレノイド10は、スプリング受けをEリングではなくスプリング受け部59としているので、第1の実施の形態に係るソレノイド10よりもシャフト25の切削加工が複雑になるが、シャフト25と一体の強固なスプリング受けが得られる。
As described above, in the
なお、本発明は、以上に説明した内容に限定されるものではなく、例えばエンドキャップ44及びOリング45を省略し、可動磁極20の周側面に中心軸と平行な溝を形成し、この溝に狭持部材46から突出するピンを挿入し、このピンによって可動磁極20の摺動範囲を規制するようにしてもよい。また、シャフト25にグリースを塗布しない場合には、収納スペース55をEリング40及びスプリング41を収納するのに必要となる容積のみに形成してもよい。さらに、鍔部材50を設けず、ケース42の端部をシャフト支持材30に密着するようにかしめてもよい。くわえて、シャフト支持材30の筒状部31を固定磁極34の筒状部39の中に嵌合する構成であってもよい。以上の例のように、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて種々の変形を加えることが可能である。
The present invention is not limited to the above-described content. For example, the
10 ソレノイド
20 可動磁極
21 本体部
22 環状部
23 凹陥部
24 先端部
24a 傾斜面
24b 先端面
25 シャフト
26 基端部
26a 基端面
27 環状溝
28 中間部
28a ねじ穴
29 先端部
30 シャフト支持材
31 筒状部
32 基端部
33 先端部
33a 貫通孔
33b スプリング受け面
34 固定磁極
35 対向部
35a 傾斜面
36 小径中間部
37 大径中間部
38 本体部
39 筒状部
40 Eリング
41 スプリング
42 ケース
43 肉薄部
44 エンドキャップ
45 Oリング
46 狭持部材
47 ボビン
48 コイル
49 スリーブ
50 鍔部材
51 開口部
52 開口部
53 開口部
54 開口部
55 収納スペース
56 連結部材
57 ねじ込み部
58 貫通孔
59 スプリング受け部
60 ロック板材
61 開口部
62 押圧部材
63 グリース
70 ソレノイド
71 可動磁極
72 本体部
73 先端部
74 シャフト
75 固定磁極
76 支持部材
77 ケース
78 コイル
79 ボビン
80 軸受
81 スリーブ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記可動磁極は、略円筒形状の本体部の基端部に凹陥部と該凹陥部を囲む環状部とが形成されると共に、前記コイルに通電したときに前記シャフトを押圧して摺動させ、
前記シャフトは、前記基端部の径が前記中間部の径よりも小さくなるように形成され、前記基端部の最も前記中間部に近い領域に前記スプリングの一端部を受けるスプリング受けを備え、所定部が前記シャフト支持材に当接して停止し、前記可動磁極を前記固定磁極に吸着される前に停止させ、
前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリングは、前記シャフトを前記可動磁極側に摺動させ、
前記シャフトは、前記可動磁極を前記コイルへの通電前の位置まで摺動させるようになされ、
前記固定磁極と前記シャフト支持材とは、互いに対向するような筒状部がそれぞれ形成され、
さらに、略筒形状に形成されると共に、中空部に前記シャフト支持材の前記筒状部が嵌合されたケースと、
前記ケースの前記中空部の前記シャフト支持材の前記筒状部が嵌合された側と反対側に嵌合されたエンドキャップと、
前記可動磁極の前記環状部内に設けられると共に、前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリング受けが前記固定磁極に当接する前に前記エンドキャップに当接するようになされた緩衝材とを有していることを特徴とするソレノイド。 A movable magnetic pole provided so as to be slidable, a shaft having a base end portion disposed so as to be able to contact and separate from a distal end portion of the movable magnetic pole, and a through hole are formed, and the shaft can be slid by the through hole. A shaft support material to be supported, a coil disposed in the vicinity of the movable magnetic pole, an insertion hole through which the shaft is inserted, and a fixed magnetic pole that attracts the movable magnetic pole when the coil is energized, and the shaft In a solenoid having a spring provided so as to constantly urge the movable magnetic pole toward the movable magnetic pole side,
The movable magnetic pole is formed with a recessed portion and an annular portion surrounding the recessed portion at a base end portion of a substantially cylindrical main body portion, and when the coil is energized, the shaft is pressed and slid,
The shaft includes a spring receiver that is formed so that a diameter of the base end portion is smaller than a diameter of the intermediate portion, and that receives one end portion of the spring in a region closest to the intermediate portion of the base end portion, A predetermined portion is brought into contact with the shaft support material and stopped, and the movable magnetic pole is stopped before being attracted to the fixed magnetic pole;
When the energization to the coil is stopped, the spring slides the shaft toward the movable magnetic pole,
The shaft is configured to slide the movable magnetic pole to a position before energization of the coil,
The fixed magnetic pole and the shaft support material are each formed with a cylindrical portion that faces each other,
Furthermore, while being formed in a substantially cylindrical shape, the case where the cylindrical portion of the shaft support material is fitted in the hollow portion,
An end cap fitted on the opposite side of the hollow portion of the case to which the tubular portion of the shaft support member is fitted;
And a shock absorber provided in the annular portion of the movable magnetic pole and adapted to abut against the end cap before the spring receiver abuts against the fixed magnetic pole when energization of the coil is stopped. Solenoid.
前記シャフト支持材の前記筒状部が形成された側と反対側に、前記シャフト支持材の前記段差部に当接するように嵌合され、かつ、前記ケースと当接するように設けられた鍔部材を有することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のソレノイド。 The shaft support material is formed with a stepped portion such that the diameter on the side where the cylindrical portion is formed is larger than the diameter on the opposite side,
A flange member provided on the opposite side of the shaft support member from the side where the cylindrical portion is formed so as to be in contact with the stepped portion of the shaft support member and in contact with the case. The solenoid according to claim 6 or 7 , characterized by comprising :
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