JPH04125414U - アクチユエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 この考案に係るアクチュエータは、磁性体か
らなる単一の筐体１内に一対のソレノイドコイル２，３
を収納したソレノイドＡを用いると共に、前記各ソレノ
イドコイルに挿入される各プランジャ４，５の先端部を
非磁性体からなる連結部材１３によって連結し、かつそ
の連結部材の中間部分に所定の駆動部材に連結される作
動部材１４の一端を連結したものである。 【効果】 これによれば、前記ソレノイドコイルを所定
の組み合わせで作動させることにより、少なくとも３段
階の移動を実現することができ、また、連結部材を非磁
性体にて構成したため、一方のソレノイドコイルのみを
励磁して一方のプランジャのみを移動させる場合にも、
そのプランジャを通過する磁束が他方のプランジャへと
漏れ出すことはなく、常に必要とする磁力を得ることが
でき、円滑な作動を実現することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ソレノイドを用いたアクチュエータに関し、詳しくは、そのソレ ノイドのプランジャの出没作用によって少なくとも３位置に所定の部材を移動さ せ得るようにしたアクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】

現在、自動化機械などにおいては、モータ，エアシリンダー，ソレノイドなど を用いた種々のアクチュエータが設けられているが、中でも、ソレノイドは良好 な応答速度を有し、かつ比較的安価であることから部材を俊敏に進退させようと する場面などにおいて頻繁に使用されている。

【０００３】 しかしながら、一般に、ソレノイドはソレノイドコイルを励磁することにより 、その中に挿入されたプランジャがストッパなどによって規制される突出位置か ら所定の没入位置へと移動する、といった言わば２段階の移動を行うものであっ て、突出位置と没入位置との中間にプランジャを停止させることはできず、その ため、部材を３段階に移動させようとする場面での使用には不適当なものとされ ていた。

【０００４】 従って、３段階の移動を行う必要が生じた場合には、ステッピングモータなど を用いていたが、これでは装置が高価になると共に、十分な応答速度を得られな いという不都合があった。

【０００５】 この考案は、上記従来技術の問題点に着目してなされたもので、ソレノイドを 用いて少なくとも３段階の移動を可能としたアクチュエータの提供を目的とする 。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 この考案は、磁性体からなる単一の筐体内に所定の間隔を介して配設された一 対のソレノイドコイルを挿入する一方、そのソレノイドコイル内に挿入されたプ ランジャの突出位置を規制するストッパを設けてなるソレノイドを備えると共に 、前記各プランジャの先端部を連結する非磁性体からなる連結部材と、一端が前 記連結部材の中間部分に連結されると共に他端が所定の駆動部材に連結され常に は前記各プランジャを各ストッパに当接させる方向へ付勢する作動部材と、を備 え、前記各ソレノイドコイルを適宜所定の組み合わせで励磁することにより、前 記プランジャを前記作動部材の付勢力に抗して少なくとも３位置に前記作動部材 を移動させるようにしたものである。

【０００７】

【作用】

この考案において、一対のソレノイドコイルを共に励磁すると、各プランジャ は共に没入状態となってストッパから離間し、このプランジャに連結された連結 部材と共に作動部材は所定の後退位置へと移動する。これに対して両ソレノイド コイルを共に非励磁状態とすると、各プランジャは作動部材の付勢力によってス トッパに当接し、作動部材は突出位置に保持される。また、両ソレノイドコイル のうちいずれか一方を励磁して一方のプランジャのみを没入状態とすると、両プ ランジャを結ぶ連結部材は、一方のプランジャから他方のプランジャに渡って傾 斜した状態となり、その中間部分に連結された作動部材も、先の突出位置と後退 位置の中間に位置することとなる。すなわち、作動部材は３段階に移動すること となる。

【０００８】 また、両プランジャを連結する連結部材は、非磁性体によって形成されている ため、一方のソレノイドコイルを励磁した場合にその磁束が他方のソレノイドコ イルに挿入されるプランジャに漏れ出すことはなく、励磁したソレノイドコイル の磁力が低下することはない。

【０００９】

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図１ないし図４に基づき説明する。 図１はこの実施例における全体構成を示す斜視図である。 図において、１は鉄などの磁性体によって形成した筐体で、その内部には図外 の制御回路によって独立に励磁される第１のソレノイドコイル２及び第２のソレ ノイドコイル３が並設されており（図２参照）、これらソレノイドコイル２，３ は所定のシールド部材によって互いに絶縁されている。

【００１０】 ４は前記第１のソレノイドコイル３に出没可能に挿入される第１のプランジャ 、５は第２のソレノイドコイル３内に挿入される第２のプランジャであり、これ らプランジャ４，５は磁性体によって形成されている。また、６，７は前記プラ ンジャ４，５の外周に嵌着した掛止リング、８，９は前記筐体１の前面部に形成 したプランジャ挿通孔の開口部端縁に設けた緩衝部材であり、この緩衝部材８， ９に前記掛止リング６，７を掛止させることにより、前記両プランジャ４，５の 先端部をその移動方向において同一位置に保つようになっている。

【００１１】 １０は前記筐体１の底面部に一体的に固定したＬ字状のストッパ保持体であり 、その前方に突出した立上り部１０ａには、前記プランジャ６，７の前方への突 出位置を規制するストッパ１１，１２が突設されている。

【００１２】 このストッパ１１，１２は、図４に示すように前記立上り部１０ａに螺合する ねじ部１１ａ，１２ａと、その一端部に固着され前記各プランジャと６，７を当 接させる当接部１１ｂ，１２ｂとからなり、ねじ部１１ａ，１２ａを回転させる ことによって当接部１１ｂ，１２ｂの位置を前後に調整し得るようになっている 。なお、各ねじ部１１ａ，１２ａはステンレスなどの非磁性体によって構成され ており、また、当接部１１ｂ，１２ｂはゴムなどの緩衝機能を有する非磁性体に より形成されている。

【００１３】 以上、１〜１２に示す部材によってソレノイドＡが構成されている。

【００１４】 １３は両端を前記各プランジャ６，７の先端部に掛止ピン４ａ，５ａによって 軸着してなる連結部材であり、非磁性体によって形成されている。なお、掛止ピ ン６ａ，７ａの挿通される挿通孔１３ａ，１３ｂ（図３参照）のうち、一方の挿 通孔１３ａは図３に示すように長孔となっている。

【００１５】 １４は一端を軸１５によって前記連結部材１３の中間位置に回動自在に連結し てなる作動部材である。この作動部材１４の他端部は所定の駆動部材に連結され ており、その駆動部材を介して常時前方への付勢力Ｆが加えられている。このた め、この付勢力Ｆによって前記プランジャ４，５も連結部材１３を介して前方へ 付勢され、常には、その先端部が前記ストッパ１１，１２の当接部１１ｂ，１２ ｂに当接するようになっている。

【００１６】 以上の構成に基づき、次に作用を説明する。 第１，第２のソレノイドコイル２，３が共に非励磁状態にあるとき、第１，第 ２のプランジャ４，５は作動部材１４に加えられている付勢力Ｆによって共に先 端部が前記ストッパ１１，１２に当接している。

【００１７】 この状態で連結部材１３と作動部材１４を連結する軸１５は前端位置Ｐ１に保 持され、従って作動部材１４は最も前方へ突出した状態となる。なお、ここでは 、ストッパ１１，１２の各当接部１１ｂ，１２ｂが、プランジャ４，５の移動方 向に対して同一位置に設定されているため、上記のように軸１５が前端位置にあ るとき、連結部材１３は図４の実線にて示すようにプランジャ４，５の移動方向 と直交する位置に保持される。

【００１８】 この状態において、いま、前記両ソレノイドコイル２，３が共に励磁されると 、両コイル２，３に発生した磁力によって第１，第２のプランジャ４，５はそれ ぞれ作動部材１３の付勢力Ｆに抗してソレノイドコイル２，３内に吸引される（ 没入状態となる）。これにより、連結部材１３は後方へ平行移動し、軸１５が後 端位置Ｐ１へ移動して、作動部材１４は最も後方へ移動した状態となる。

【００１９】 この後、第２のソレノイドコイル３のみを非励磁状態とし、第２のプランジャ ４に付与されていた磁力（吸引力）を消失させると、第２のプランジャ４は作動 部材作動部材１４の付勢力によって前方へ移動し、ストッパ１２に当接する。こ れにより、連結部材１４は掛止ピン４ａを中心として回転し、両プランジャ４， ５の先端部に斜めに掛け渡された状態となり、軸１５は前端位置Ｐ１と後端位置 Ｐ２の中間位置Ｐ３に位置する。従って、作動部材１４も最前方位置と最後方位 置の中間に保持される。

【００２０】 このように、この実施例においては、作動部材１４と連結部材１３とを連結す る連結軸１５をＰ１，Ｐ２，Ｐ３の３位置に保持させることが可能となり、これ によって作動部材１４を３段階に移動させることができる。

【００２１】 なお、ここでは、各ストッパ１１，１２の当接部１１ｂ，１２ｂの位置を同一 位置に設定したため、第１のプランジャ４のみを没入状態とした場合と、第２の プランジャ５のみを没入状態とした場合のいずれにおいても、連結軸１５の取る 位置が同一となるが、各当接部１１ｂ，１２ｂの位置を前後方向へずらして設定 すれば、上記各場合における軸１５の位置を変更することが可能となり、四位置 の設定が可能となる。

【００２２】 ところで、上記のようなソレノイドＳにおいて、例えば、ソレノイドコイル２ を励磁した際には、図２示すように、磁束Фが磁性体により構成される筐体１及 びプランジャ４を通過する磁気回路が形成されることとなる。このため、例えば 、前記連結部材１３が鉄などの磁性体によって構成されていた場合には、第１の ソレノイドコイル２に発生した磁束は、図２のＸに示すように連結部材１３を経 て第２のプランジャにも漏洩し、第１のプランジ４に作用する磁力、すなわち吸 引力が低下することとなる。

【００２３】 また、連結部材１３が磁性体によって形成されていた場合ほどの影響はないが 、ストッパ１１，１２を磁性体とした場合にも、両プランジャは短絡状態となる ため、例えば、一方のソレノイドコイル２のみを励磁した際に、プランジャ４を 通過する磁束がストッパ１１、ストッパ支持体１０及びストッパ１２を介して他 方のプランジャ５及び筐体１に漏れる可能性があり、これも磁力の低下を招く要 因となる。

【００２４】 しかし、この実施例では、前記連結部材１３及びストッパ１１，１２のねじ部 １１ａ，１２ａと当接部１１ｂ，１２ｂとを非磁性体によって形成し、両プラン ジャ間において磁束が漏洩するのを防止しているため、常に良好な吸引力を得る ことができ、円滑な作動を実現することができる。

【００２５】 また、この実施例では、磁性体によって形成したストッパ支持体１０を筐体３ の下面に積層固着することによって磁器回路としての透磁率を高め、磁力の増強 を図る構成となっているが、作動部材１４の付勢力に対し、十分なプランジャ４ ，５の吸引力が得られる場合には、ストッパ支持体１０を非磁性体によって形成 しても良く、その場合にはストッパ１１，１２をいかなる部材で構成してもここ からの磁束の漏れが生じることはない。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したとおり、この考案に係るアクチュエータは、磁性体からなる単一 の筐体内に一対のソレノイドコイルを収納したソレノイドを用いると共に、前記 各ソレノイドコイルに挿入される各プランジャの先端部を非磁性体からなる連結 部材によって連結し、かつその連結部材の中間部分に所定の駆動部材に連結され る作動部材の一端部を連結した構成としたため、前記ソレノイドコイルを所定の 組み合わせで作動させることにより、少なくとも３段階の移動を実現することが でき、ソレノイドを用いたアクチュエータとしての汎用性を大幅に拡大すること ができる。

【００２７】 また、各プランジャの先端部を連結する連結部材を非磁性体にて構成したため 、一方のソレノイドコイルのみを励磁して一方のプランジャのみを移動させよう とした場合にも、そのプランジャを通過する磁束が他方のプランジャへと漏れ出 すことはなく、常に必要とする磁力を得ることができ、円滑な作動を実現するこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る一実施例の全体構成を示す斜視
図である。

【図２】図１に示したもののにおける磁器回路の形成状
態を示す説明平面図である。

【図３】図１に示した作動部材及び連結部材を示す斜視
図である。

【図４】同実施例における作動状態を示す説明平面図で
ある。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 第１のソレノイドコイル ３ 第２のソレノイドコイル ４ 第１のプランジャ ５ 第２のプランジャ １０ ストッパ支持体 １１ ストッパ １２ ストッパ １１ｂ 当接部 １２ｂ 当接部 １３ 連結部材 １４ 作動部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔を介して配設された一対のソ
   レノイドコイルと、前記各ソレノイドコイルの周囲を覆
   う磁性体よりなる筐体と、前記各ソレノイドコイル内に
   出没可能に挿入された磁性体よりなるプランジャと、前
   記各プランジャの突出位置を規制するストッパと、から
   なるソレノイドを有すると共に、前記各プランジャの先
   端部を連結する非磁性体からなる連結部材と、一端が前
   記連結部材の中間部分に連結されると共に、他端が所定
   の駆動部材に連結され、常には前記各プランジャを各ス
   トッパに当接させる方向へ付勢する作動部材と、を備
   え、前記各ソレノイドコイルを適宜所定の組み合わせで
   励磁することにより、前記プランジャを前記作動部材の
   付勢力に抗して少なくとも３位置に前記作動部材を移動
   させるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記ストッパを、前記筐体に一体的に固
   定した磁性体よりなる保持板によって保持させるように
   すると共に、ストッパを非磁性体により構成したことを
   特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。