JPH0845733A - ソレノイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定した動作が得られるようにする。 【構成】 コイル枠1 と、コイル枠1 に巻回したコイル
2 と、コイル2 を外囲するヨーク5 と、コイル2 励磁に
より発生する磁束がヨーク5 を介して閉磁路を形成する
ようコイル2 中心軸上を一端部側へ可動する可動鉄芯4
と、先端部を折曲して形成された係止部6c,6d が係止し
た状態で可動鉄芯4 の他端部とヨーク5 との間に可動鉄
芯4 を復帰方向へ付勢するよう配置されたコイルスプリ
ング6 と、を備えたソレノイドにおいて、係止部6c,6d
は、コイルスプリング6 の軸方向に直交する方向へ折曲
して形成された構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、復帰用のコイルスプリ
ングを備えたソレノイドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のソレノイドとして、図１
１乃至図１４に示す構成のものが存在する。このもの
は、コイル枠A と、コイル枠A に巻回したコイルB と、
コイルBを外囲するヨークC と、コイルB 励磁により発
生する磁束がヨークC を介して閉磁路を形成するようコ
イルB 中心軸上を一端部側へ可動する可動鉄芯D と、ヨ
ークC 側の先端部を折曲して形成された係止部E₁が係止
した状態で可動鉄芯D の他端部とヨークC との間に可動
鉄芯D により圧縮可能に配置されたコイルスプリングE
と、を備え、その係止部E₁は、コイルスプリングE の軸
方向へ折曲して形成され、コイルスプリングE の軸方向
に穿孔されたヨークC の被係止部C₁に挿入されることに
より係止する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来のソレノイ
ドにあっては、コイルスプリングE の係止部E₁は、コイ
ルスプリングE の軸方向へ折曲して同方向に穿孔された
ヨークC の被係止部C₁に挿入されているから、異物の接
触等により、軸方向つまり弾性力で変位し易い伸縮方向
の外力がコイルスプリングE に加わると、容易に係止部
E₁の係止が被係止部C₁から外れてしまうこととなり、復
帰不良等が発生して安定した動作が得られない恐れがあ
る。

【０００４】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、安定した動作が得られる
ソレノイドを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、コイル枠と、コイル枠
に巻回したコイルと、コイルを外囲するヨークと、コイ
ル励磁により発生する磁束がヨークを介して閉磁路を形
成するようコイル中心軸上を一端部側へ可動する可動鉄
芯と、先端部を折曲して形成された係止部が係止した状
態で可動鉄芯の他端部とヨークとの間に可動鉄芯を復帰
方向へ付勢するよう配置されたコイルスプリングと、を
備えたソレノイドにおいて、前記係止部は、前記コイル
スプリングの軸方向に直交する方向へ折曲して形成され
た構成にしてある。

【０００６】また、請求項２記載のものは、請求項１記
載のものにおいて、前記係止部はヨーク側の先端部を折
曲して形成されたものであって、前記係止部の係止する
被係止部を有した弾性材料製の係止部材が前記コイルス
プリングの付勢により前記ヨークに向かって圧接して支
持される状態で設けられた構成にしてある。

【０００７】また、請求項３記載のものは、請求項２記
載のものにおいて、前記係止部材は、前記コイルスプリ
ングの外周面又は内周面の少なくとも一方が接して位置
決めされる位置決め部が設けられた構成にしてある。

【０００８】

【作用】請求項１記載のものによれば、コイルスプリン
グの係止部は、弾性力で変位し難い方向つまり軸方向に
直交する方向へ折曲して形成されているから、係止が外
れにくくなる。

【０００９】請求項２記載のものによれば、コイルスプ
リングの係止部が係止する被係止部を有した弾性材料製
の係止部材が、コイルスプリングの付勢によりヨークに
向かって圧接するよう設けられているから、コイルスプ
リングとヨークとの間に弾性材料製の係止部材が介在す
ることになり、可動鉄芯の可動に伴う振動でヨーク側の
コイルスプリングの先端部がヨークと衝突することがな
くなるので、コイルスプリングよりも硬度が一般的に低
いヨークが磨耗しなくなる。一方、その介在する係止部
材自体も弾性材料製であるので、振動をある程度吸収し
てコイルスプリングにより磨耗することがなく、コイル
スプリングの圧接する部材との間隔が広くならないか
ら、コイルスプリングが余分に伸長しなくなって、コイ
ルスプリングのスプリング負荷が減少しなくなる。

【００１０】請求項３記載のものによれば、係止部材
は、その位置決め部がコイルスプリングの外周面又は内
周面の少なくとも一方に接して位置決めされるから、周
方向へのずれが抑えられ、ヨークに向かって安定した状
態で圧接する。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図８に基づいて
以下に説明する。このソレノイドは、コイル枠1 、コイ
ル2 、固定鉄芯3 、可動鉄芯4 、ヨーク5 、コイルスプ
リング6 、プレート7 、衝撃吸収部材8 、第１の係止板
（係止部材）9 、第２の係止板10、出力軸11、規制部材
12、コード13を備えて構成されている。

【００１２】コイル枠1 は、コイル2 と固定鉄芯3 と可
動鉄芯4 とヨーク5 と共に電磁石装置M を構成するもの
であり、プラスチック等の成形材料により、巻胴部1aの
両端に鍔部1b,1c を有し貫通孔1dを設けた略円筒状に形
成され、その巻胴部1aにコイル2 が巻回され、一方鍔部
1bには、軸方向に突き出した４個の突起1eが設けられて
いる。このコイル枠1 は、その突起1eが後述するヨーク
本体51の係止孔（図示せず）に貫通することにより係止
して、両鍔部1b,1c がヨーク本体51の中央片51a 及び後
述するサイドヨーク52にそれぞれ密接した状態で、ヨー
ク5 に外囲にされる。

【００１３】固定鉄芯3 は、磁性材料により、略丸棒状
に形成され、軸方向に貫通する貫通孔3aが設けられてい
る。この貫通孔3aは、一端側よりも他端側の開口部が大
きくなるよう内縁部にテーパー部3bが形成されている。
この固定鉄芯3 は、その一端側が突出した状態で、コイ
ル枠1 の貫通孔1dに嵌挿される。

【００１４】可動鉄芯4 は、磁性材料により、略丸棒状
に形成され、軸方向の一端部4aが固定鉄芯3 のテーパー
部3bに沿うように尖状に形成され、その一端部4aに出力
軸11が結合している。

【００１５】ヨーク5 は、磁性材料製のヨーク本体51及
びサイドヨーク52からなる。ヨーク本体51は、中央片51
a 及び両対向片51b,51b でコ字状に折曲して形成され、
その中央片51a には、中央部に可動鉄芯4 の挿通する挿
通孔51c が、その挿通孔51cと外縁部との間にコイル枠1
の突起1eが係止する前述した係止孔がそれぞれ設けら
れている。サイドヨーク52は、ヨーク本体51の両対向片
51b,51b の両端を連結し、その中央には出力軸11が挿通
する挿通孔52a が設けられている。

【００１６】コイルスプリング6 は、スプリング素線が
円筒状に巻回されたものであり、その両端の座巻き部6
a,6b には、係止部6c,6d が先端部を軸方向と直交する
方向に折曲してそれぞれ形成されている。このコイルス
プリング6 は、可動鉄芯4 の他端部4bを固着したプレー
ト7 とヨーク5 との間に可動鉄芯4 を復帰方向へ付勢す
るよう、可動鉄芯4 を外囲して配置される。そして、前
述した可動鉄芯4 は、このコイルスプリング6 の中心軸
上を、コイル2 の励磁により発生した磁束がヨーク5 を
介して閉磁路を形成するよう固定鉄芯3 に吸引されて、
その一端部4a側へ可動する。

【００１７】プレート7 は、ＳＵＳ３０４ ＣＰＳ−Ｈ
又はチッ化処理されて表面硬度が高くなっている材料に
より、中央部に貫通孔（図示せず）を有した円板状に形
成されており、その貫通孔の内縁部に可動鉄芯4 の他端
部4bが固着している。

【００１８】衝撃吸収部材8 は、ゴム材料により、円筒
状に形成され、可動鉄芯4 の他端近くに嵌挿されて、第
２の係止板10の中央部に固着される。この衝撃吸収部材
8 は、可動鉄芯4 がその一端側へ可動して後、第１の係
止板9 に当接したときの衝撃を吸収する。

【００１９】第１の係止板（係止部材）9 は、ナイロン
６６等の耐衝撃性及び耐磨耗性に優れ、やや弾性を有し
た成形材料により、中央に貫通孔9aを有した円板状に形
成されている。その周縁部には外壁及び内壁を配した溝
状の位置決め部9bが周回して設けられ、その位置決め部
9bの外壁及び内壁にコイルスプリング6 の一方の座巻き
部6aの外周面6e及び内周面6fがそれぞれ接して位置決め
される。また位置決め部9bの外壁には、係合部9cが切り
欠きにより４箇所設けられるとともに、コイルスプリン
グ6 の軸方向と直交する方向に被係止部9dが穿孔されて
いる。そして、その係合部9cにヨーク5 の係止孔に貫通
したコイル枠1 の４個の突起1eがそれぞれ係合され、そ
の被係止部9dに一方の座巻き部6aの係止部6cが挿入して
係止される。そして、この第１の係止板9 は、その貫通
孔9aとコイル枠1 の貫通孔1dとが連通した状態で、可動
鉄芯4 がその尖状の一端部4aからコイル枠1 の貫通孔1d
に嵌挿されることによって、コイルスプリング6 の弾性
力の付勢により、ヨーク5に向かって圧接して支持され
る。

【００２０】第２の係止板10は、第１の係止板9 と同様
の材料により、中央に貫通孔10a を有した円板状に形成
され、第１の係止板9 と同様に、コイルスプリング6 の
他方の座巻き部6bの外周面6e及び内周面6fがそれぞれ接
して位置決めされる外壁及び内壁を配した溝状の位置決
め部10b が周回して設けられている。この位置決め部10
b には、第１の係止板9 のような切り欠かれた係合部は
設けられていないが、第１の係止板9 と同様に、コイル
スプリング6 の軸方向と直交する方向に被係止部10c が
穿孔されその被係止部10c に他方の座巻き部6bの係止部
6dが挿入して係止する。そして、第２の係止板10は、そ
の貫通孔9aに可動鉄芯4 が挿通した状態で、プレート7
に固着される。この第２の係止板10が設けられることに
よって、可動鉄芯4 の可動に伴う振動によりコイルスプ
リング6 がプレート7 に接触しなくなり、プレート7 よ
りも表面硬度が低いコイルスプリング6 が磨耗しなくな
っている。

【００２１】出力軸11は、細い丸棒状に形成され、軸方
向の一端が可動鉄芯4 の一端部に結合され、他端から固
定鉄芯3 の貫通孔3aに挿通されてサイドヨーク51から一
部突出している。この出力軸11は、可動鉄芯4 に連動し
て往復動作する。

【００２２】規制部材12は、成形材料等により、円筒状
に形成され、出力軸11の他端よりも少し中央よりに嵌挿
され、出力軸11の一端がサイドヨーク51から他端の方向
へ抜けないように規制する。

【００２３】コード13は、コイル2 の両端に接続されて
おり、コイル2 を励磁するよう給電する。

【００２４】かかるソレノイドにあっては、コイルスプ
リング6 の係止部6c,6d は、弾性力で変位し難い方向つ
まり軸方向に直交する方向へ折曲して形成されているか
ら、係止が外れにくくなるので、安定した動作を得るこ
とができる。

【００２５】また、コイルスプリング6 の係止部6cが係
止する被係止部9dを有した弾性材料製の第１の係止板9
が、コイルスプリング6 の付勢によりヨーク5 に向かっ
て圧接して設けられているから、コイルスプリング6 と
ヨーク5 との間に弾性材料製の第１の係止板9 が介在す
ることになり、可動鉄芯4 の可動に伴う振動でヨーク5
側のコイルスプリング6 の先端部がヨーク5 と衝突する
ことがなくなるので、コイルスプリング6 よりも硬度が
一般的に低いヨーク5 が磨耗しなくなる。一方、その介
在する第１の係止板9 自体も弾性材料製であるので、振
動をある程度吸収してコイルスプリング6 により磨耗す
ることがなく、コイルスプリング6 の圧接する部材との
間隔が広くならないから、コイルスプリング6 が余分に
伸長しなくなって、コイルスプリング6 のスプリング負
荷が減少しなくなり、より安定した動作を得ることがで
きる。

【００２６】また、第１の係止板9 は、その位置決め部
9bの外壁及び内壁がコイルスプリング6 の外周面6e及び
内周面6fにそれぞれ接して位置決めされるから、周方向
へのずれが抑えられ、ヨーク5 に向かって安定した状態
で圧接するので、より安定した動作を得ることができ
る。

【００２７】また、コイルスプリング6 の係止部6c,6d
が形成される軸方向に直交する方向への折曲加工は、ス
プリング素線の巻回する加工と同一平面上でなされるか
ら、軸方向への折曲加工に比較して加工上の無理がなく
なり、コイルスプリング6 のピッチのばらつき、座巻き
部6a,6a の変形、スプリング荷重のばらつき等が抑えら
れて、コイルスプリング6 の品質が安定する。

【００２８】また、コイルスプリング6 は、その外周面
6e及び内周面6fに位置決め部9bの外壁及び内壁が位置し
ているから、コイルスプリング6 に向かって外周面6e及
び内周面6fのいずれの方向から外力が加わっても、その
外力から保護されることになり、第１の係止板9 の位置
決め部9bの外壁又は内壁から離れるようなことがなくな
り、係止部6cの係止が確実なものとなる。

【００２９】また、弾性材料製の第１の係止板9 が設け
られているから、コイルスプリング6 の係止部6 が係止
する被係止部を容易に加工できる。

【００３０】なお、本実施例では、コイルスプリング6
の係止部6cが係止する被係止部9dを有した弾性材料製の
第１の係止板9 が、コイルスプリング6 の付勢によりヨ
ーク5 に向かって圧接して設けられているが、可動鉄芯
4 の可動に伴う振動により、ヨーク5 側のコイルスプリ
ング6 の先端部がヨーク5 と衝突してヨーク5 が磨耗し
て、コイルスプリング5 のスプリング負荷が減少して
も、それほど大きな影響を受けないときは、第１の係止
板9 が設けられずにコイルスプリング6 の係止部6cが直
接ヨーク5 に係止してもよく、そのときは、部材の数が
少なくなるので組み立てが容易になる。

【００３１】また、本実施例では、第１の係止板9 は、
その位置決め部9bの外壁及び内壁がコイルスプリング6
の外周面6e及び内周面6fにそれぞれ接して位置決めされ
ているが、周方向へのずれが、それほど発生しないとき
は、位置決め部9bが設けられなくてもよく、そのとき
は、加工が容易になる。

【００３２】また、本実施例では、第１及び第２の係止
板9,10は、やや弾性を有したナイロン６６等の成形材料
製であるが、耐磨耗性に優れた他の弾性材料でもよい。

【００３３】また、本実施例では、第１の係止板9 は、
コイルスプリング6 の外周面6e及び内周面6fに接した状
態で設けられているが、図９に示すように、コイルスプ
リング6 の外周面6eのみ接して位置決めされても、ま
た、図１０に示すように、内周面6fのみ接して位置決め
されても、周方向へのずれが抑えられ、可動鉄芯4 の他
端部4bとヨーク5 との間に安定した状態で支持されるの
で、本実施例と同様により安定して動作することができ
る。

【００３４】また、本実施例では、固定鉄芯3 が設けら
れているが、それほど強い吸引力が得られなくてもよい
ときは、固定鉄芯3 が設けられなくてもよく、そのとき
は、部材の数が少なくなるので組み立てが容易になる。

【００３５】また、本実施例では、衝撃吸収部材8 が設
けられているが、本ソレノイドの使用条件が比較的緩や
かで、可動鉄芯4 の他端部4bに位置するプレート7 等が
ヨーク5 に向かってそれほど強く衝突しないときは、衝
撃吸収部材8 が設けられなくてもよく、そのときは、部
材の数が少なくなるので組み立てが容易になる。

【００３６】また、本実施例では、第２の係止板10が設
けられているが、本ソレノイドの使用条件が比較的緩や
かで、コイルスプリング6 の磨耗する恐れが余りないと
きは、第２の係止板10が設けられなくてもよく、そのと
きは、部材の数が少なくなるので組み立てが容易にな
る。

【００３７】

【発明の効果】請求項１記載のものは、コイルスプリン
グの係止部は、弾性力で変位し難い方向つまり軸方向に
直交する方向へ折曲して形成されているから、係止が外
れにくくなるので、安定した動作を得ることができる。

【００３８】請求項２記載のものは、コイルスプリング
の係止部が係止する被係止部を有した弾性材料製の係止
部材が、コイルスプリングの付勢によりヨークに向かっ
て圧接するよう設けられているから、コイルスプリング
とヨークとの間に弾性材料製の係止部材が介在すること
になり、可動鉄芯の可動に伴う振動でヨーク側のコイル
スプリングの先端部がヨークと衝突することがなくなる
ので、コイルスプリングよりも硬度が一般的に低いヨー
クが磨耗しなくなる。一方、その介在する係止部材自体
も弾性材料製であるので、振動をある程度吸収してコイ
ルスプリングにより磨耗することがなく、コイルスプリ
ングの圧接する部材との間隔が広くならないから、コイ
ルスプリングが余分に伸長しなくなって、コイルスプリ
ングのスプリング負荷が減少しなくなり、請求項１記載
のもののよりさらに安定した動作を得ることができる。

【００３９】請求項３記載のものは、係止部材は、その
位置決め部がコイルスプリングの外周面又は内周面の少
なくとも一方に接して位置決めされるから、周方向への
ずれが抑えられ、ヨークに向かって安定した状態で圧接
するので、請求項２記載のものよりもさらに安定した動
作を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の正面部分断面図である。

【図２】同上の側面図である。

【図３】図１におけるＸ−Ｘ断面図である。

【図４】同上のコイルスプリングの正面図である。

【図５】同上のコイルスプリングの平面図である。

【図６】同上の第１の係止板の正面図である。

【図７】同上の第１の係止板の平面図である。

【図８】同上の第１の係止板にコイルスプリングが接す
る状態を示す断面図である。

【図９】第１の係止板にコイルスプリングの外周面のみ
が接するものの正面部分断面図である。

【図１０】第１の係止板にコイルスプリングの内周面の
みが接するものの正面部分断面図である。

【図１１】従来例の部分正面断面図である。

【図１２】図１１におけるＹ−Ｙ断面図である。

【図１３】同上のコイルスプリングの平面図である。

【図１４】同上の第１の係止板にコイルスプリングが接
する状態を示す断面図である。

【符号の説明】

1 コイル枠 2 コイル 4 可動鉄芯 4a 一端部 4b 他端部 5 ヨーク 6 コイルスプリング 6e 外周面 6f 内周面 6c,6d 係止部 9 第１の係止板（係止部材） 9b 位置決め部 9d 被係止部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル枠と、コイル枠に巻回したコイル
   と、コイルを外囲するヨークと、コイル励磁により発生
   する磁束がヨークを介して閉磁路を形成するようコイル
   中心軸上を一端部側へ可動する可動鉄芯と、先端部を折
   曲して形成された係止部が係止した状態で可動鉄芯の他
   端部とヨークとの間に可動鉄芯を復帰方向へ付勢するよ
   う配置されたコイルスプリングと、を備えたソレノイド
   において、 前記係止部は、前記コイルスプリングの軸方向に直交す
   る方向へ折曲して形成されたことを特徴とするソレノイ
   ド。
2. 【請求項２】 前記係止部はヨーク側の先端部を折曲し
   て形成されたものであって、前記係止部の係止する被係
   止部を有した弾性材料製の係止部材が前記コイルスプリ
   ングの付勢により前記ヨークに向かって圧接して支持さ
   れる状態で設けられたことを特徴とする請求項１記載の
   ソレノイド。
3. 【請求項３】 前記係止部材は、前記コイルスプリング
   の外周面又は内周面の少なくとも一方が接して位置決め
   される位置決め部が設けられたことを特徴とする請求項
   ２記載のソレノイド。