JP6241733B2 - Long stroke solenoid - Google Patents
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Description
本発明は、電磁力によって可動板を駆動するロングストロークソレノイドに関する。 The present invention relates to a long stroke solenoid that drives a movable plate by electromagnetic force.
従来のソレノイドは磁気吸引力を用いるため、ロングストローク化のためには複数のコイル構造を用いていたが、特許文献1に記載されているように、各段の空隙を等しくするために、構造が複雑でトラブルが多かった。 Since the conventional solenoid uses a magnetic attractive force, a plurality of coil structures have been used to achieve a long stroke. However, as described in Patent Document 1, a structure is used in order to equalize the gaps at each stage. There were many troubles.
従来のロングストロークソレノイドは、構造が複雑で製造コストが大きく、動作初期時の推力が非常に弱い、ということがあった。 Conventional long stroke solenoids have a complicated structure, a high manufacturing cost, and a very low thrust at the initial stage of operation.
導線を矩形状もしくは楕円状に巻いたコイルの内部を長手方向に摺動可能に設置された非磁性体のロッドに、前記ロッドに固着された強磁性体の板と、摺動可能な1枚又は複数の強磁性体の板を連設し、連設した前記強磁性体の板をバネで保持したものにおいて、コイルに電流を流すと摺動可能な前記強磁性体の板が反発して距離を保つようにした。
A non-magnetic rod installed inside a coil in which a conductive wire is wound in a rectangular or elliptical shape so as to be slidable in the longitudinal direction, a ferromagnetic plate fixed to the rod, and a slidable sheet Or, in the case where a plurality of ferromagnetic plates are connected in series and the connected ferromagnetic plates are held by a spring, the slidable ferromagnetic plate repels when a current is passed through the coil. I kept the distance.
コイルの内側に非磁性体のケースを取付け、コイルの外周に強磁性体のケースを取付けた。 A non-magnetic case was attached to the inside of the coil, and a ferromagnetic case was attached to the outer periphery of the coil.
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。第1に導線を巻いたコイルの両端に、可動板を連設したロッドを保持したシンプルな構造としたため、故障が少ない。 Since this invention is the above structure, the following effects are acquired. First, since a simple structure in which a rod provided with a movable plate is held at both ends of a coil wound with a conducting wire, there are few failures.
第2に連設した可動板を何枚にでもできるので、ロッドのストロークの長さを自由に選択することができる。 Secondly, since any number of movable plates can be provided continuously, the stroke length of the rod can be freely selected.
第3に装置を小型化でき、かつ大型化もできる。 Thirdly, the apparatus can be reduced in size and increased in size.
以下に、本発明に係るロングソレノイド10を、図1を参照して説明する。
図1に示すようにロングソレノイド10は、導線を矩形状もしくは楕円状に巻いたコイル11内部を長手方向に摺動可能に設置された非磁性体のロッド12に、前記ロッド12に固着された強磁性体の板14と、摺動可能な1枚および複数の強磁性体の可動板13を連設し、連設した前記強磁性体の可動板13をバネ15で保持したものにおいて、コイル11に電流を流すと摺動可能な前記強磁性体の可動板13が反発して距離を保つようにした。
Below, the
As shown in FIG. 1, a
図2に電流を流す前後の形態を示す。図2(a)で通電する前は可動板13と固定版14はバネ15に押付けられて、コイル11の中で反移動方向に押付けられた状態にある。次に図2(b)で、ここでコイル11に通電すると可動板13同士、及び可動板13と固定板14が反発し、バネ15を抑える方向に力が働き、固定板14は移動方向に押付けられることになる。これと同時にロッド12は前進することになる。
FIG. 2 shows a form before and after flowing current. Before energization in FIG. 2A, the
図3に示すようにロングソレノイド20は、導線を矩形状もしくは楕円状巻いたコイル11の両端部に保持された、強磁性体の可動板13を固着させた非磁性のロッド12に摺動可能な1枚および数枚の強磁性体の可動板13を連設し、連設した前記強磁性体の可動板13をバネ15で保持したものにおいて、コイル11に電流を流すと摺動可能な前記強磁性体の可動板13同士、及び可動板13と固定板14が反発して距離を保つようにした。
導線巻いたコイル11の内側には非磁性体のケース22、外側には強磁性体のケース21とによってコイル11は保持されている。
As shown in FIG. 3, the
The
図4にコイル11に電流が流れた時、コイル11には右ネジの法則により上向きの磁力線が発生する。さらにこの磁力線により可動板13及び固定板14には下側がN極で上側がS極の磁場が発生する。それぞれの可動板13と固定板14に同じような磁場が発生するので、それらはお互いに反発し、ある距離を保つことになる。この距離は磁場の強さ、即ち電流値が大きくなると距離が大きくなり、また可動板13及び固定板14の厚みが厚くなるほど距離は大きくなる。
また、コイル11に流す電流の向きを逆にすると、前記磁力線の向きは下向きに発生することになる。
In FIG. 4, when a current flows through the
Further, when the direction of the current flowing through the
本発明のコイル11に流す電流は直流である。
The current flowing through the
次に可動板13及び固定板14の特性について述べる。可動板13及び固定板14は強磁性体で、例えば鉄系材料などである。可動板13及び固定板14は矩形が望ましいが円形でもよい。可動板13及び固定板14の厚みが厚いほど大きな推力が発生する。可動板13及び固定板14は同じ厚みであることが望ましいが、板厚の違うものが混在してもよい。可動板13の枚数が多い方がストロークが長くなる。
Next, the characteristics of the
可動板13及び固定板14の厚みが薄く設定した時(例えば1mm)は可動板13の摺動部にガタが発生しないように図示しないブッシュを固定して、ガタの発生を防止する。
When the thickness of the
ロッド12は非磁性体でSUS、銅、真鍮、アルミ合金、プラスチック、セラミック、木材、コンクリートのようなものでもよい。
The
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。第1に導線を巻いたコイルの両端に、可動板を連設したロッドを保持したシンプルな構造としたため、故障が少ない。
第2に連設した可動板を何枚にでもできるので、ロッドのストロークの長さを自由に選択することができる。
第3に装置を小型化でき、かつ大型化もできる。
Since this invention is the above structure, the following effects are acquired. First, since a simple structure in which a rod provided with a movable plate is held at both ends of a coil wound with a conducting wire, there are few failures.
Secondly, since any number of movable plates can be provided continuously, the stroke length of the rod can be freely selected.
Thirdly, the apparatus can be reduced in size and increased in size.
ダイカストマシン、射出成型機、押出プレス等。 Die casting machine, injection molding machine, extrusion press etc.
11 コイル
12 ロッド
13 可動板
14 固定板
15 バネ
21 外側ケース
22 内側ケース
11
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