JPH0942906A - Electromagnetic solenoid - Google Patents

Electromagnetic solenoid

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Publication number
JPH0942906A
JPH0942906A JP19394995A JP19394995A JPH0942906A JP H0942906 A JPH0942906 A JP H0942906A JP 19394995 A JP19394995 A JP 19394995A JP 19394995 A JP19394995 A JP 19394995A JP H0942906 A JPH0942906 A JP H0942906A
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JP
Japan
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mover
iron core
electromagnetic solenoid
fixed iron
magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP19394995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Mitsutake
義雄 光武
Yoshitaka Ichii
義孝 一井
Katsuhiro Hirata
勝弘 平田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic solenoid in which the position of an armature can be known without using a limit switch or a reed switch. SOLUTION: An electromagnetic solenoid 1 composed of an electromagnetic coil 2, a yoke 3 and a stationary core 4 which are magnetized and controlled by an energizing current running through the electromagnetic coil 2, an armature 5 opposed to the stationary core 4, and subjected to a magnetic attracting force by the stationary core 4 so as to be moved coaxially of the core 4, and a spring 8 overcoming the magnetic attracting force between the stationary core 4 and the armature 5, is provided with a detecting means 7 for detecting a variation in the main magnetic flux which varies in dependence with a displacement of the armature 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電磁ソレノイドに関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electromagnetic solenoid.

【0002】[0002]

【従来の技術】電磁ソレノイドの可動子の位置の変位を
検出するものとしては、リミットスイッチや、リードス
イッチを用いるものがある。前者のものは、可動子が所
定の位置に変位したときに機械的にリミットスイッチを
開又は閉に作動させることにより可動子の位置を検出す
る。後者のものは、例えば特開平3−218608に開
示されるように、電磁コイル近傍の外郭筺体に設けたエ
アーギャップにて電磁コイルの洩れ磁束の変化をリード
スイッチなどにより検出する。(図4参照) 図4において、電磁ソレノイド20は、ボビン22に軟
銅線を巻回してなる電磁コイル21、電磁コイル21に
流れる励磁電流により磁化制御される継鉄23及び固定
鉄心24、磁化制御される固定鉄心24より磁気的引力
を受けてその同軸上を移動しうるよう配設される可動子
25等を有する。この継鉄23は、外郭筺体を兼ね、略
中央にはリードスイッチ30に磁気的作用を及ぼすエア
ーギャップが設けてある。また、26は復帰用の圧縮ス
プリングで、励磁電流が零のとき、可動子25の一端に
設けられた例えば自動切換バルブの弁体部分である部品
27をばね力にて復帰させる。
2. Description of the Related Art A limit switch and a reed switch are used to detect the displacement of the position of a mover of an electromagnetic solenoid. The former one detects the position of the mover by mechanically operating the limit switch to open or close when the mover is displaced to a predetermined position. In the latter, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-218608, a reed switch or the like detects changes in the leakage magnetic flux of the electromagnetic coil in an air gap provided in the outer casing near the electromagnetic coil. (See FIG. 4) In FIG. 4, an electromagnetic solenoid 20 includes an electromagnetic coil 21 formed by winding annealed copper wire around a bobbin 22, a yoke 23 and a fixed iron core 24 that are magnetized by an exciting current flowing through the electromagnetic coil 21, and a magnetized control. The movable element 25 and the like are arranged so as to be movable coaxially by receiving a magnetic attractive force from the fixed iron core 24. The yoke 23 also serves as an outer casing, and an air gap that exerts a magnetic action on the reed switch 30 is provided at approximately the center. Further, 26 is a compression spring for returning, and when the exciting current is zero, a component 27 which is a valve body portion of an automatic switching valve provided at one end of the mover 25 is returned by a spring force.

【0003】この電磁ソレノイド20は、1点鎖線で示
す状態のとき、電磁コイル21に励磁電流を流すと、可
動子25−空隙G−固定鉄心24−継鉄23−可動子2
5という経路にて磁束が発生する。その結果、可動子2
5は固定鉄心24からの磁気的引力が作用してそれに吸
引される。このとき、外郭筺体(継鉄23と同一)に設
けたエアーギャップ23aを介して磁束が形成され、エ
アーギャップ23aの対向する端部において異なる磁極
が形成され、その漏れ磁束によりリードスイッチ30が
帯磁されて、その検知部は閉状態となる。また、一方、
1点鎖線で示す状態で電磁コイル21の励磁電流が零の
ときは、エアーギャップ23aの対向する端部において
磁極は形成されず、リードスイッチ30の検知部は反発
しあって開状態を継続する。
In this electromagnetic solenoid 20, when an exciting current is passed through the electromagnetic coil 21 in the state shown by the one-dot chain line, the mover 25-the air gap G-the fixed iron core 24-the yoke 23-the mover 2
Magnetic flux is generated in the path of 5. As a result, the mover 2
The magnetic attraction force from the fixed iron core 24 acts on the magnet 5 to be attracted thereto. At this time, magnetic flux is formed through the air gap 23a provided in the outer casing (same as the yoke 23), different magnetic poles are formed at the opposite ends of the air gap 23a, and the leakage flux causes the reed switch 30 to be magnetized. Then, the detection unit is closed. Also, on the other hand,
When the exciting current of the electromagnetic coil 21 is zero in the state shown by the alternate long and short dash line, no magnetic pole is formed at the opposite ends of the air gap 23a, and the detecting portion of the reed switch 30 repels each other to continue the open state. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述したリミットスイ
ッチや、リードスイッチを用いた電磁ソレノイドは、そ
の可動子の変位については正確に把握できるのである
が、機械的な寿命特性や、安定した検出性能が得られな
いという問題があった。特に、後者のものは、その検出
は、外郭筺体部における漏れ磁束による磁気的作用によ
るものであり、可動子の変位するとき以外に電磁ソレノ
イド近傍での磁気的な影響においてもリードスイッチが
開あるいは閉状態となる場合が有り、そのような場合に
は確実に可動子の変位が把握できなくなる。
In the electromagnetic solenoid using the limit switch and the reed switch described above, the displacement of the mover can be accurately grasped, but the mechanical life characteristics and the stable detection performance are improved. There was a problem that could not be obtained. Especially, in the latter case, the detection is due to the magnetic action due to the leakage magnetic flux in the outer casing part, and the reed switch is opened or closed not only when the mover is displaced but also in the magnetic influence near the electromagnetic solenoid. There is a case where it is in a closed state, and in such a case, the displacement of the mover cannot be reliably grasped.

【0005】本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、リミットスイッチやリー
ドスイッチを用いることなく、可動子の位置が把握でき
る電磁ソレノイドを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic solenoid capable of grasping the position of a mover without using a limit switch or a reed switch.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の電磁ソレノイドは、電磁コイルと、
電磁コイルに流れる励磁電流により磁化制御される継鉄
及び固定鉄心と、磁化制御される固定鉄心と対向し固定
鉄心より磁気的引力を受けてその同軸上を移動し得るよ
う配設される可動子と、前記固定鉄心と可動子との間の
磁気的引力に対抗するスプリングを具備する電磁ソレノ
イドにおいて、可動子の変位に応じて変化する主磁束の
変化を検出する検出手段を設けた構成としている。これ
により、可動子の位置に応じた検出信号が得られる。
In order to achieve the above object, an electromagnetic solenoid according to claim 1 is provided with an electromagnetic coil,
A yoke and a fixed iron core whose magnetization is controlled by the exciting current flowing in the electromagnetic coil, and a mover which is arranged so as to face the fixed iron core whose magnetization is controlled and to move coaxially by receiving a magnetic attractive force from the fixed iron core. And an electromagnetic solenoid having a spring that opposes a magnetic attractive force between the fixed iron core and the mover, the detecting means for detecting a change in the main magnetic flux that changes according to the displacement of the mover. . As a result, a detection signal corresponding to the position of the mover can be obtained.

【0007】また、請求項2記載の電磁ソレノイドは、
請求項1記載の検出手段を、可動子に対向する固定鉄心
の対向する端部に設けた構成としている。これにより、
可動子の位置に応じたより大きな変化の検出信号が得ら
れる。
The electromagnetic solenoid according to claim 2 is
The detecting means according to claim 1 is provided at the opposite ends of the fixed core facing the mover. This allows
A detection signal having a larger change depending on the position of the mover can be obtained.

【0008】また、請求項3記載の電磁ソレノイドにあ
っては、請求項2記載の検出手段を、磁気−電気変換素
子を用いたと構成としている。これにより、可動子の位
置に応じた連続した検出信号が得られる。
In the electromagnetic solenoid according to the third aspect, the detecting means according to the second aspect is configured to use a magnetic-electric conversion element. As a result, continuous detection signals corresponding to the position of the mover can be obtained.

【0009】また、請求項4記載の電磁ソレノイドにあ
っては、請求項2記載の検出手段を、サーチコイルとし
た構成としている。これにより、可動子の移動の過渡段
階の検出信号が得られる。
In the electromagnetic solenoid according to the fourth aspect, the detecting means according to the second aspect is a search coil. As a result, a detection signal at the transitional stage of movement of the mover can be obtained.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施形態を
図1及び図2に基づいて説明する。この電磁ソレノイド
1は、電磁コイル2と、継鉄3及び固定鉄心4と、軸6
を有する可動子5と、軸を支持する軸受け9及び10
と、磁束の変化を検出する検出手段7と、スプリング8
を主要構成部材とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The electromagnetic solenoid 1 includes an electromagnetic coil 2, a yoke 3, a fixed iron core 4, and a shaft 6.
And a bearing 9 and 10 for supporting the shaft.
And a detecting means 7 for detecting a change in magnetic flux, and a spring 8
Is a main component.

【0011】電磁コイル2は、円筒状の巻胴部2aと、
その両端に連設した鍔部2bを有して合成樹脂にて型造
されてなるボビン2cの巻胴部2aの外周に、表面を絶
縁層にて被覆された軟銅線を巻回して形成される。Cは
電磁コイル2の端末である口出し線であり、図には示さ
れない外部の操作回路部と接続される。ボビン2cは、
後述する継鉄3及び固定鉄心4を、巻胴部2aの内側に
おいて一定距離を隔てて同軸的に対向配設させる位置決
め機能も有する。
The electromagnetic coil 2 includes a cylindrical winding drum portion 2a,
A bobbin 2c, which is formed of synthetic resin and has flanges 2b continuously provided at both ends thereof, is formed by winding an annealed copper wire whose surface is covered with an insulating layer on the outer periphery of the winding body 2a. It C is a lead wire which is a terminal of the electromagnetic coil 2, and is connected to an external operation circuit unit not shown. Bobbin 2c
It also has a positioning function of coaxially arranging a yoke 3 and a fixed iron core 4, which will be described later, inside the winding barrel portion 2a with a constant distance therebetween.

【0012】継鉄3は、磁性金属材料により、ボビン2
cの巻胴部2aの内径に略等しい外径の円筒部3aと、
ボビン2cの鍔部2bの外径と略等しい外径の鍔部3b
とを有する形状に、切削加工等により一体に形成され
る。円筒部3aは、ボビン2cの巻胴部2aの略半分の
長さを有し、その内方には後述する可動子5を同軸上に
遊嵌する。この継鉄3は、円筒部3aをボビン2cの巻
胴部2aの一端側より挿入し、鍔部3bにて位置決めさ
れて配設される。
The yoke 3 is a bobbin 2 made of a magnetic metal material.
a cylindrical portion 3a having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the winding drum portion 2a of c,
A collar portion 3b having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the collar portion 2b of the bobbin 2c.
And is integrally formed by cutting or the like. The cylindrical portion 3a has a length that is substantially half the length of the winding drum portion 2a of the bobbin 2c, and a movable element 5 described later is coaxially loosely fitted therein. The yoke 3 is arranged such that the cylindrical portion 3a is inserted from one end side of the winding barrel portion 2a of the bobbin 2c and the collar portion 3b positions it.

【0013】固定鉄心4は、磁性金属材料により、ボビ
ン2cの巻胴部2aの内径に略等しい外径の円筒部4a
と、ボビン2cの鍔部2bの外径と略等しい外径の鍔部
4bとを有する形状に、切削加工等により一体に形成さ
れる。円筒部4aは、後述する可動子5の端部に対向す
る凹部4cと、後述する軸6及びスプリング7を挿通す
る軸穴が形成された円筒状の突起部4dを有する。凹部
4cの上方端部には、後述する検出手段7を埋設するた
めの埋設部4eが設けられ、埋設部4eに連なって検出
手段7の信号線Sを配線する配線部4fが、円筒部4a
の同一円周上に設けられる。また、鍔部4bには、電磁
コイル2の口出し線Cを貫通させる配線穴4h及び信号
線Sの配線部4fと連なる配線穴4gを設けられる。こ
の固定鉄心4は、円筒部4aをボビン2cの巻胴部2a
の継鉄3を配設した他端側より挿入し、鍔部4bにて位
置決めされて継鉄3の円筒部3aと一定距離を隔てて対
向配設される。
The fixed iron core 4 is made of a magnetic metal material and has a cylindrical portion 4a having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the winding barrel portion 2a of the bobbin 2c.
And a collar 4b having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the collar 2b of the bobbin 2c are integrally formed by cutting or the like. The cylindrical portion 4a has a concave portion 4c facing an end portion of a mover 5 described later, and a cylindrical protrusion portion 4d having a shaft hole through which a shaft 6 and a spring 7 described later are inserted. An embedding portion 4e for embedding the detecting means 7 described later is provided at the upper end of the recess 4c, and a wiring portion 4f for connecting the signal line S of the detecting means 7 in a continuous manner with the embedding portion 4e and a cylindrical portion 4a.
Are provided on the same circumference. In addition, the collar portion 4b is provided with a wiring hole 4h through which the lead wire C of the electromagnetic coil 2 penetrates and a wiring hole 4g continuous with the wiring portion 4f of the signal line S. In this fixed iron core 4, the cylindrical portion 4a is wound around the bobbin 2c.
The yoke 3 is inserted from the other end side, is positioned by the collar portion 4b, and is opposed to the cylindrical portion 3a of the yoke 3 with a certain distance.

【0014】可動子5は、磁性金属材料により、中心に
適宜肉逃がしの穴を設けた円柱部5aと、固定鉄心4の
凹部4cと対向する対向部5bを有して形成される。さ
らに詳しくは、円柱部5aは、その外径を継鉄3の円筒
部3aの内径より小さい寸法とし、中心には後述する軸
6を固着する穴5cを有する。対向部5bは、円柱部5
aと連なる略円錐台状とし、中心には固定鉄心4の突起
部4dに対応する肉逃がし穴及び後述するスプリング8
を挿入し係止する穴を有する。この可動子5は、軸6を
穴5cに貫通して所定の位置に固着し、後述する第1軸
受け9及び第2軸受け10にて軸6の両端が往復動自在
に支持されて、継鉄3の円筒部3aの内側の同軸上に配
設される。
The mover 5 is formed of a magnetic metal material and has a columnar portion 5a having a hole for flesh relief formed at its center and a facing portion 5b facing the concave portion 4c of the fixed iron core 4. More specifically, the cylindrical portion 5a has an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 3a of the yoke 3, and has a hole 5c at the center for fixing a shaft 6 described later. The facing portion 5b is the columnar portion 5
It has a substantially truncated cone shape connected to a, and has a meat relief hole corresponding to the protrusion 4d of the fixed iron core 4 and a spring 8 described later in the center.
Has a hole for inserting and locking. The mover 5 penetrates the shaft 6 through the hole 5c and is fixed at a predetermined position. Both ends of the shaft 6 are reciprocally supported by a first bearing 9 and a second bearing 10, which will be described later, and a yoke is provided. 3 is coaxially arranged inside the cylindrical portion 3a.

【0015】軸6は、黄銅等の非磁性金属材料により、
可動子5の穴5cと略等しい外径寸法でもって可動子5
より十分長い長さを有して形成される。この軸6は、可
動子5が軸6の所定位置に位置するよう可動子5に固着
される。なお、電磁ソレノイド1から下方に突出する軸
6の他端には、図には示されていないが、例えば自動切
換バルブの弁体部分の部品と連結固定されて、矢印6a
に示す直線方向に駆動されることにより、バルブの開閉
などを行う。
The shaft 6 is made of a non-magnetic metal material such as brass.
The mover 5 has an outer diameter substantially equal to the hole 5c of the mover 5.
It is formed with a sufficiently longer length. The shaft 6 is fixed to the mover 5 so that the mover 5 is located at a predetermined position of the shaft 6. Although not shown in the figure, the other end of the shaft 6 projecting downward from the electromagnetic solenoid 1 is connected and fixed to, for example, a component of the valve body portion of the automatic switching valve to form an arrow 6a.
The valve is opened and closed by being driven in the linear direction indicated by.

【0016】検出手段7は、例えば磁気ダイオード素子
のような磁気−電気変換素子により形成され、可動子の
変位に応じて変化する主磁束の変化を検出し、連続した
検出信号が得られるものである。この検出手段7は、固
定鉄心4の埋設部4eに埋設され、その信号線Sは、配
線部4fを介し後述する第1軸受け10の配線穴10b
を貫通して、図には示されていない比較回路等を含む信
号処理回路に配線される。この磁気ダイオード素子は、
磁束の大きさ即ち磁束密度の変化に応じた電圧を出力
し、この電圧が信号処理回路にて処理されて可動子の位
置が検出(把握)される。磁気ダイオード素子は、V単
位の検出信号が得られるので、主磁束の変化は高感度に
検出される。
The detecting means 7 is formed of a magnetic-electric conversion element such as a magnetic diode element, detects the change of the main magnetic flux which changes according to the displacement of the mover, and obtains a continuous detection signal. is there. The detecting means 7 is embedded in the embedded portion 4e of the fixed iron core 4, and the signal line S thereof has a wiring hole 10b of the first bearing 10 described later via the wiring portion 4f.
Through, and is wired to a signal processing circuit including a comparison circuit and the like not shown in the drawing. This magnetic diode element
A voltage corresponding to the change in the magnitude of the magnetic flux, that is, the magnetic flux density is output, and this voltage is processed by the signal processing circuit to detect (recognize) the position of the mover. Since the magnetic diode element can obtain a detection signal in units of V, changes in the main magnetic flux can be detected with high sensitivity.

【0017】スプリング8は、ステンレス等により形成
されたコイルスプリングであり、一端を可動子5、他端
を後述する第1軸受け9にそれぞれ当接させて軸6に遊
嵌され、前述の固定鉄心4の円筒部4dに形成された軸
穴に遊挿される。
The spring 8 is a coil spring made of stainless steel or the like, one end of which is brought into contact with the movable element 5 and the other end of which is brought into contact with a first bearing 9 which will be described later, and is loosely fitted to the shaft 6, and the fixed iron core described above. 4 is loosely inserted into the shaft hole formed in the cylindrical portion 4d.

【0018】第1軸受け9は、合成樹脂により型造さ
れ、固定鉄心4の鍔部4bと略同一の外径寸法を有する
円盤形状をなし、その中心部に軸6を往復動自在に支持
する軸穴と、円盤平面に前述の固定鉄心の配線穴4g、
4hと対向する配線穴9a、9bを有して形成される。
The first bearing 9 is made of synthetic resin and has a disk shape having an outer diameter dimension substantially the same as that of the collar portion 4b of the fixed iron core 4. The shaft 6 is reciprocally supported at its center portion. The shaft hole and the wiring hole 4g of the above-mentioned fixed iron core on the disk plane,
It is formed with wiring holes 9a and 9b facing 4h.

【0019】第2軸受け10は、合成樹脂により型造さ
れ、継鉄3の鍔部3bと略同一の外径寸法を有する鍔部
10aと、継鉄3の円筒部3aの内径より僅かに大きい
外径寸法を有する中間部10bと、可動子5の肉逃がし
穴に対応する円柱状の突出部10cを有し、中心に軸6
を往復動自在に支持する軸穴を有して形成される。この
第2軸受け10は、継鉄3の円筒部3aの内側に、鍔部
3bにより位置決めされて中間部10bを圧入固着し、
中間部10bと突出部10cによる段差面10dにて、
スプリング8により押圧された可動子5の位置決めを行
う。
The second bearing 10 is made of synthetic resin and is slightly larger than the collar portion 10a having the outer diameter dimension substantially the same as the collar portion 3b of the yoke 3 and the inner diameter of the cylindrical portion 3a of the yoke 3. It has an intermediate portion 10b having an outer diameter dimension, and a cylindrical protrusion 10c corresponding to the meat relief hole of the mover 5, and has a shaft 6 at the center.
It is formed with a shaft hole that supports reciprocally. The second bearing 10 is positioned inside the cylindrical portion 3a of the yoke 3 by the flange portion 3b, and the intermediate portion 10b is press-fitted and fixed,
At the step surface 10d formed by the intermediate portion 10b and the protruding portion 10c,
The mover 5 pressed by the spring 8 is positioned.

【0020】ケーシング11は、磁性金属材料により、
継鉄3の鍔部3b及び固定鉄心4の鍔部4bの外径より
僅かに大きい内径の中空円筒部11aと、一端側に第1
軸受け9の周縁部を載置する円環部11bを有して形成
される。中空円筒部11aは、その長さを、第1軸受け
9、固定鉄心4、電磁コイル2、継鉄3及び第2軸受け
10を積層した寸法よりやや大きい寸法として、その先
端は、全体を内包固着するための固着部11cとなる。
また、ケーシング11は、電磁コイル2に励磁電流が流
れることにより、継鉄3と、可動子5と、固定鉄心4と
ともに磁路が形成される。
The casing 11 is made of a magnetic metal material.
A hollow cylindrical portion 11a having an inner diameter slightly larger than the outer diameters of the collar portion 3b of the yoke 3 and the collar portion 4b of the fixed iron core 4, and a first cylindrical member on one end side.
The bearing 9 is formed to have an annular portion 11b on which the peripheral portion of the bearing 9 is placed. The length of the hollow cylindrical portion 11a is slightly larger than the size in which the first bearing 9, the fixed iron core 4, the electromagnetic coil 2, the yoke 3 and the second bearing 10 are laminated, and the entire tip is internally fixed. It becomes the fixing portion 11c for fixing.
Further, in the casing 11, a magnetic path is formed together with the yoke 3, the mover 5, and the fixed iron core 4 when an exciting current flows through the electromagnetic coil 2.

【0021】電磁ソレノイド1は、以上の部材で構成さ
れ、その組み立てはケーシング11に、まず、第1軸受
け9、固定鉄心4、電磁コイル2、継鉄3の順に挿入
し、次いで、スプリング8と、軸6を所定の位置に固着
した可動子5を挿入し、次いで、第2軸受け10を圧入
固着した後、第2軸受け10の鍔部10aから突出して
いるケーシング11の縁端部を、所定の押圧力で、鍔部
10aの端部外方を押圧するように加圧変形する。
The electromagnetic solenoid 1 is composed of the above-mentioned members, and is assembled by first inserting the first bearing 9, the fixed iron core 4, the electromagnetic coil 2 and the yoke 3 in this order into the casing 11, and then the spring 8. After inserting the mover 5 in which the shaft 6 is fixed at a predetermined position and then press-fitting and fixing the second bearing 10, the edge portion of the casing 11 protruding from the flange portion 10a of the second bearing 10 is fixed to a predetermined position. The pressing force deforms by pressing so as to press the outside of the end of the flange 10a.

【0022】上記のように構成される電磁ソレノイド1
において、電磁コイル2の励磁電流が零の場合、可動子
5は、軸6に遊嵌されたスプリング8のばね力により、
図1に示す第1位置(固定鉄心4より最も離れた位置)
にある。電磁コイル2に所定範囲の大きさの励磁電流が
流れることにより、継鉄3と、可動子5と、ギャップL
を設けて配設された固定鉄心4と、ケーシング11によ
り磁路が形成され、ギャップLにおいて、可動子5に対
して固定鉄心4の側に向かう磁気的引力が働く。可動子
5及び軸6は、この磁気的引力により直ちに矢印6aに
示す方向に移動しはじめ、さらにスプリング8のばね力
に打ち勝って、図1の一点鎖線で示す第2位置(固定鉄
心4に最も近い位置)に到達する。このとき前述のギャ
ップLの磁束は、可動子5の第1位置から第2位置への
移動に伴い変化するが、検出手段7の出力電圧も同時に
変化する。この出力電圧は、前述の信号処理回路を形成
する比較回路において比較され、所定の設定値を越えた
ことにより、可動子5の第2位置への到達が検出(把
握)されるのである。
Electromagnetic solenoid 1 constructed as described above
When the exciting current of the electromagnetic coil 2 is zero, the mover 5 is moved by the spring force of the spring 8 loosely fitted to the shaft 6,
First position shown in FIG. 1 (position farthest from the fixed iron core 4)
It is in. A magnetizing current of a predetermined range flows through the electromagnetic coil 2, so that the yoke 3, the mover 5, and the gap L
A magnetic path is formed by the fixed iron core 4 and the casing 11 which are arranged so that a magnetic attractive force toward the fixed iron core 4 side acts on the mover 5 in the gap L. The mover 5 and the shaft 6 immediately start moving in the direction indicated by the arrow 6a due to this magnetic attraction, and further overcome the spring force of the spring 8 to reach the second position (the fixed iron core 4 is most Reach a close position). At this time, the magnetic flux in the gap L changes as the mover 5 moves from the first position to the second position, but the output voltage of the detection means 7 also changes at the same time. This output voltage is compared by the comparison circuit forming the signal processing circuit described above, and when it exceeds a predetermined set value, the arrival of the mover 5 at the second position is detected (recognized).

【0023】検出手段7は、固定鉄心4の凹部4cの上
方端部の埋設部4eに設けたが、この上方端部は、可動
子5とギャップLを形成する対向面において、可動子5
が固定鉄心4の側に向かう初期の段階において最も磁束
が集中する。従って、埋設部4eに埋設された検出手段
7は、可動子5の第1位置から第2位置への変位におい
て、最も大きな磁束の変化を電圧の変化として検出でき
る。また、この第1の実施形態では、検出手段7を固定
部材である固定鉄心4に設けたことにより、検出手段7
から信号を取り出す信号線Sの配線は容易なものとな
り、さらにその配線が可動子の動作を妨げることも無い
ので可動子の動作は安定したものとなる。
The detecting means 7 is provided in the embedded portion 4e at the upper end of the recess 4c of the fixed iron core 4. The upper end of the detecting means 7 is located on the opposing surface forming the gap L with the mover 5, and the mover 5
The magnetic flux is most concentrated in the initial stage when the magnetic flux moves toward the fixed core 4. Therefore, the detection means 7 embedded in the embedded portion 4e can detect the largest change in magnetic flux as a change in voltage when the mover 5 is displaced from the first position to the second position. Further, in the first embodiment, the detecting means 7 is provided on the fixed iron core 4 which is a fixing member, so that the detecting means 7 is provided.
The wiring of the signal line S for extracting the signal from the wiring is easy, and since the wiring does not hinder the operation of the mover, the operation of the mover becomes stable.

【0024】なお、検出手段7の磁気−電気変換素子
は、磁気ダイオード素子に変えて磁気抵抗素子あるいは
ホール素子を用い、磁束の変化を出力電圧の変化として
検出するものとしても良い。ただし、ホール素子におい
ては、磁気ダイオード素子などの出力信号線が2端子に
より構成されるのに対し、その出力信号線が4端子にて
構成されるため、配線スペースの点ではやや不利と言え
る。
The magnetic-electrical conversion element of the detection means 7 may be a magnetic resistance element or a Hall element instead of a magnetic diode element, and a change in magnetic flux may be detected as a change in output voltage. However, in the Hall element, the output signal line of the magnetic diode element or the like is composed of two terminals, whereas the output signal line is composed of four terminals, which is somewhat disadvantageous in terms of wiring space.

【0025】次に、本発明の第2の実施形態を図3に基
づいて説明する。このものは、第1の実施形態とは検出
手段の構成のみが異なるものである。この検知手段7
は、サーチコイルにて形成され、このサーチコイルは、
表面を絶縁層にて被覆された軟銅線を複数回巻回して形
成された検知部7aと、口出し線Sを有して形成され
る。このサーチコイルは、固定鉄心4の埋設部4eに、
巻回して形成された検知部7aの検知面を主磁束と直交
する方向に向けて設け、信号線Sを、前記の固定鉄心4
の配線部4fを介し第1軸受け10の配線穴10bを貫
通して配線するものとする。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This is different from the first embodiment only in the configuration of the detecting means. This detection means 7
Is formed by a search coil, and this search coil is
It is formed to have a detecting portion 7a formed by winding an annealed copper wire whose surface is covered with an insulating layer a plurality of times, and a lead wire S. This search coil is embedded in the embedded portion 4e of the fixed iron core 4,
The detection surface of the detection portion 7a formed by winding is provided so as to face the direction perpendicular to the main magnetic flux, and the signal line S is connected to the fixed iron core 4 described above.
Wiring is performed by penetrating the wiring hole 10b of the first bearing 10 through the wiring portion 4f.

【0026】このものは、可動子5の、前述の第1位置
から第2位置への変位、あるいは第2位置から第1位置
への変位に伴う励磁の過渡段階での磁束の変化を検出す
る。さらに詳しくは、可動子5の位置の変位において、
ギャップLを形成する対向面の埋設部4eに設けたサー
チコイルを貫通する磁束の発生あるいは消滅を、可動子
5の変位の過渡段階の信号として検出できるものであ
る。この検出信号は、電磁コイル2の励磁電流の入切に
おいてその極性は異なるものであり、さらに可動子5の
位置の移動に供する励磁電流を直接検出した信号である
ので、可動子の位置の変位の過程をより早期に検出で
き、可動子の高速な駆動制御において特に有効なものと
なる。
This one detects the change of the magnetic flux in the transient stage of the excitation accompanying the displacement of the mover 5 from the first position to the second position or the displacement from the second position to the first position. . More specifically, in the displacement of the position of the mover 5,
The generation or disappearance of the magnetic flux penetrating the search coil provided in the embedded portion 4e of the facing surface forming the gap L can be detected as a signal at the transitional stage of the displacement of the mover 5. This detection signal has different polarities depending on whether the exciting current of the electromagnetic coil 2 is turned on or off, and is a signal obtained by directly detecting the exciting current used to move the position of the mover 5. The above process can be detected earlier, which is particularly effective in high-speed drive control of the mover.

【0027】[0027]

【発明の効果】請求項1記載の電磁ソレノイドは、可動
子の位置に応じた検出信号が得られるので、外部にリミ
ットスイッチやリードスイッチを用いることなく可動子
の位置の検出が可能となる。
According to the electromagnetic solenoid of the first aspect, since the detection signal corresponding to the position of the mover is obtained, the position of the mover can be detected without using a limit switch or a reed switch externally.

【0028】さらに、請求項2記載の電磁ソレノイド
は、請求項1記載の効果に加え、可動子の位置に応じた
より大きな変化の検出信号が得られるので、可動子の位
置の正確な検出ができる。
Furthermore, in addition to the effect of claim 1, the electromagnetic solenoid according to claim 2 can obtain a detection signal of a larger change according to the position of the mover, so that the position of the mover can be accurately detected. .

【0029】また、請求項3記載の電磁ソレノイドは、
請求項2記載の効果に加え、可動子の位置に応じた連続
した検出信号が得られるので、信号処理回路において可
動子の位置の変位の検出(把握)が容易となる。
The electromagnetic solenoid according to claim 3 is
In addition to the effect of the second aspect, since a continuous detection signal corresponding to the position of the mover is obtained, it becomes easy to detect (understand) the displacement of the position of the mover in the signal processing circuit.

【0030】また、請求項4記載の電磁ソレノイドは、
請求項2記載の効果に加え、可動子の移動の過渡段階の
検出信号が得られるので、可動子を高速に駆動制御でき
るという効果を奏する。
The electromagnetic solenoid according to claim 4 is
In addition to the effect of the second aspect, since the detection signal of the transitional stage of the movement of the mover is obtained, the mover can be driven and controlled at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態のものの正面断面図で
ある。
FIG. 1 is a front cross-sectional view of a first embodiment of the present invention.

【図2】その検出手段を構成する部分斜視図である。FIG. 2 is a partial perspective view of the detecting means.

【図3】本発明の第2の実施形態の要部である検出手段
の部分斜視図である。
FIG. 3 is a partial perspective view of a detection means, which is a main part of a second embodiment of the present invention.

【図4】従来例を示す正面断面図である。FIG. 4 is a front sectional view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 電磁コイル 3 継鉄 4 固定鉄心 5 可動子 6 軸 7 検知手段 8 スプリング 9 第1軸受け 10 第2軸受け 11 ケーシング 2 Electromagnetic coil 3 Yoke 4 Fixed iron core 5 Mover 6 Shaft 7 Detecting means 8 Spring 9 First bearing 10 Second bearing 11 Casing

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁コイルと、電磁コイルに流れる励磁
電流により磁化制御される継鉄及び固定鉄心と、磁化制
御される固定鉄心と対向し固定鉄心より磁気的引力を受
けてその同軸上を移動し得るよう配設される可動子と、
前記固定鉄心と可動子との間の磁気的引力に対抗するス
プリングを具備する電磁ソレノイドにおいて、 可動子の変位に応じて変化する主磁束の変化を検出する
検出手段を設けたことを特徴とする電磁ソレノイド。
1. An electromagnetic coil, a yoke and a fixed iron core whose magnetization is controlled by an exciting current flowing through the electromagnetic coil, and a fixed iron core which is magnetized and controlled, and is moved coaxially by receiving a magnetic attractive force from the fixed iron core. A mover arranged so that
An electromagnetic solenoid having a spring that opposes a magnetic attractive force between the fixed iron core and the mover, wherein a detecting means for detecting a change in the main magnetic flux that changes according to the displacement of the mover is provided. Electromagnetic solenoid.
【請求項2】 前記検出手段を、可動子に対向する固定
鉄心の対向する端部に設けたことを特徴とする請求項1
記載の電磁ソレノイド。
2. The detecting means is provided at opposite ends of a fixed core facing the mover.
Electromagnetic solenoid as described.
【請求項3】 前記検出手段を、磁気−電気変換素子に
より形成したことを特徴とする請求項2記載の電磁ソレ
ノイド。
3. The electromagnetic solenoid according to claim 2, wherein the detection means is formed by a magnetic-electric conversion element.
【請求項4】 前記検出手段を、サーチコイルにより形
成したことを特徴とする請求項2記載の電磁ソレノイ
ド。
4. The electromagnetic solenoid according to claim 2, wherein the detection means is formed by a search coil.
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