JPH11204329A - リニアソレノイドアクチュエータ - Google Patents
リニアソレノイドアクチュエータInfo
- Publication number
- JPH11204329A JPH11204329A JP373898A JP373898A JPH11204329A JP H11204329 A JPH11204329 A JP H11204329A JP 373898 A JP373898 A JP 373898A JP 373898 A JP373898 A JP 373898A JP H11204329 A JPH11204329 A JP H11204329A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mover
- linear solenoid
- solenoid actuator
- iron core
- stator
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F7/1607—Armatures entering the winding
- H01F2007/163—Armatures entering the winding with axial bearing
Landscapes
- Electromagnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気回路のリラクタンスを小さくし有効磁束
を増やす。動作抵抗を小さくする。可動子のセンタリン
グをする。応答性を上げる。 【解決手段】 固定子１の円筒部１４から内径側に突出
する径方向突出部１５が、４つの鼓形ローラ３Ａを転動
可能に支承する。ローラ３Ａは可動子２の上下動の動作
抵抗を小さくするころがり軸受として作用する。磁性材
料のローラ３Ａは径方向突出部１５の内径部と、可動子
２の外径部つまり永久磁石２２や可動鉄心２３の外径部
との間のリラクタンスを小さくする。
を増やす。動作抵抗を小さくする。可動子のセンタリン
グをする。応答性を上げる。 【解決手段】 固定子１の円筒部１４から内径側に突出
する径方向突出部１５が、４つの鼓形ローラ３Ａを転動
可能に支承する。ローラ３Ａは可動子２の上下動の動作
抵抗を小さくするころがり軸受として作用する。磁性材
料のローラ３Ａは径方向突出部１５の内径部と、可動子
２の外径部つまり永久磁石２２や可動鉄心２３の外径部
との間のリラクタンスを小さくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はソレノイドバルブに
用いるのに好適なリニアソレノイドアクチュエータに関
する。
用いるのに好適なリニアソレノイドアクチュエータに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ラッチ期間中に電力を消費せずか
つ故障しにくいラッチ構造を持ったリニアソレノイドア
クチュエータが特開平７−３７４６１号公報で公知であ
る。
つ故障しにくいラッチ構造を持ったリニアソレノイドア
クチュエータが特開平７−３７４６１号公報で公知であ
る。
【０００３】このリニアソレノイドアクチュエータは、
図６に示すように、軸対称の強磁性体からなる固定子１
００と、この固定子１００の軸中心を可動に貫く軸対称
の可動子１０１と、可動子１０１を囲んで配置されたソ
レノイド状の励磁コイル１０２とからなり、励磁コイル
１０２に電流を流して固定子１００と可動子１０１とで
形成される磁気回路を励磁し、電磁力によって可動子１
０１が軸方向に駆動されるソレノイドアクチュエータに
おいて、固定子１００が、両端の蓋部１０３，１０４と
これらを連結する円筒部とからなる缶状のフレーム１０
５、円筒部の軸方向中央部の内径側に突出するリング状
の径方向突出部１０６及び両方の蓋部中央から内側に向
かって軸方向に突出する円筒状の２つの軸方向突出部１
０７，１０８からなり、可動子１０１が、フレーム１０
５の両方の蓋部１０３，１０４の中心と軸方向突出部１
０７，１０８とを可動に貫通する非磁性体からなる棒状
の軸１０９及びこの軸の軸方向中央部に固定して取り付
けられた筒状の可動子鉄心１１０からなり、励磁コイル
１０２が、フレーム１０５の一方の蓋部と径方向突出部
との間の空間に設けられた第１の励磁コイル１１１及び
径方向突出部と他方の蓋部との間の空間に設けられた第
２の励磁コイル１１２からなり、径方向突出部の最内径
面が可動子鉄心の外径面に空隙を隔てて対向し、一方の
軸方向突出部と可動子鉄心との間の空隙である第１の空
隙１１３と他方の軸方向突出部と可動子鉄心との空隙で
ある第２の空隙１１４との空隙長の和が可動子１０１の
移動可能距離以上の所定の値に設定されてなり、径方向
突出部１０６の一部が半径方向に磁化された永久磁石１
１５からなる。
図６に示すように、軸対称の強磁性体からなる固定子１
００と、この固定子１００の軸中心を可動に貫く軸対称
の可動子１０１と、可動子１０１を囲んで配置されたソ
レノイド状の励磁コイル１０２とからなり、励磁コイル
１０２に電流を流して固定子１００と可動子１０１とで
形成される磁気回路を励磁し、電磁力によって可動子１
０１が軸方向に駆動されるソレノイドアクチュエータに
おいて、固定子１００が、両端の蓋部１０３，１０４と
これらを連結する円筒部とからなる缶状のフレーム１０
５、円筒部の軸方向中央部の内径側に突出するリング状
の径方向突出部１０６及び両方の蓋部中央から内側に向
かって軸方向に突出する円筒状の２つの軸方向突出部１
０７，１０８からなり、可動子１０１が、フレーム１０
５の両方の蓋部１０３，１０４の中心と軸方向突出部１
０７，１０８とを可動に貫通する非磁性体からなる棒状
の軸１０９及びこの軸の軸方向中央部に固定して取り付
けられた筒状の可動子鉄心１１０からなり、励磁コイル
１０２が、フレーム１０５の一方の蓋部と径方向突出部
との間の空間に設けられた第１の励磁コイル１１１及び
径方向突出部と他方の蓋部との間の空間に設けられた第
２の励磁コイル１１２からなり、径方向突出部の最内径
面が可動子鉄心の外径面に空隙を隔てて対向し、一方の
軸方向突出部と可動子鉄心との間の空隙である第１の空
隙１１３と他方の軸方向突出部と可動子鉄心との空隙で
ある第２の空隙１１４との空隙長の和が可動子１０１の
移動可能距離以上の所定の値に設定されてなり、径方向
突出部１０６の一部が半径方向に磁化された永久磁石１
１５からなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記図６に示す従来技
術では、固定子の径方向突出部の最内径面と可動子鉄心
の外径面とを隔てる空隙のリラクタンス（磁気抵抗）が
磁路の有効磁束を減少させるという問題点があった。
術では、固定子の径方向突出部の最内径面と可動子鉄心
の外径面とを隔てる空隙のリラクタンス（磁気抵抗）が
磁路の有効磁束を減少させるという問題点があった。
【０００５】リラクタンスを減少させるために固定子の
径方向突出部の最内径面を可動子鉄心の外径面に接触さ
せると固定子と可動子鉄心間の摺動抵抗になり、可動子
の動作抵抗が増大するため好ましくない。
径方向突出部の最内径面を可動子鉄心の外径面に接触さ
せると固定子と可動子鉄心間の摺動抵抗になり、可動子
の動作抵抗が増大するため好ましくない。
【０００６】そこで、本発明はこのような問題点を解消
するとともに、動作抵抗をむしろ減少させることのでき
るリニアソレノイドアクチュエータを提供することを目
的とする。
するとともに、動作抵抗をむしろ減少させることのでき
るリニアソレノイドアクチュエータを提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、円筒部の軸方向中央部の内径側
に突出する径方向突出部を有する固定子と、径方向突出
部の内側にその外径面が対向しかつ固定子の軸線方向に
可動の可動鉄心と、励磁コイルとを有するソレノイドア
クチュエータであって、前記径方向突出部の内径部と可
動鉄心の外径部との空隙に磁性材料からなるころがり軸
受構造を配設したことを特徴とするリニアソレノイドア
クチュエータである。
に、請求項１の発明は、円筒部の軸方向中央部の内径側
に突出する径方向突出部を有する固定子と、径方向突出
部の内側にその外径面が対向しかつ固定子の軸線方向に
可動の可動鉄心と、励磁コイルとを有するソレノイドア
クチュエータであって、前記径方向突出部の内径部と可
動鉄心の外径部との空隙に磁性材料からなるころがり軸
受構造を配設したことを特徴とするリニアソレノイドア
クチュエータである。
【０００８】ころがり軸受構造の磁性材料が径方向突出
部の内径部と可動鉄心の外径部との間のリラクタンスを
小さくすると共に、ころがり軸受構造による可動子の動
作抵抗の低減、センタリング作用もある。
部の内径部と可動鉄心の外径部との間のリラクタンスを
小さくすると共に、ころがり軸受構造による可動子の動
作抵抗の低減、センタリング作用もある。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１のリニアソレ
ノイドアクチュエータにおいて、径方向突出部の内径部
と可動鉄心の外径部との間に磁性材料からなるボールを
介装したことを特徴とするものである。
ノイドアクチュエータにおいて、径方向突出部の内径部
と可動鉄心の外径部との間に磁性材料からなるボールを
介装したことを特徴とするものである。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１のリニアソレ
ノイドアクチュエータにおいて、径方向突出部の内径部
と可動鉄心の外径部との間に磁性材料からなる鼓形のロ
ーラを介装したことを特徴とするものである。
ノイドアクチュエータにおいて、径方向突出部の内径部
と可動鉄心の外径部との間に磁性材料からなる鼓形のロ
ーラを介装したことを特徴とするものである。
【００１１】この発明では、鼓形のローラが固定子の径
方向突出部と可動子の可動鉄心とに線接触するのでボー
ルを用いた請求項２の場合よりも、磁路のリラクタンス
をより小さくできる。
方向突出部と可動子の可動鉄心とに線接触するのでボー
ルを用いた請求項２の場合よりも、磁路のリラクタンス
をより小さくできる。
【００１２】そして、請求項４の発明は、請求項２又は
３のリニアソレノイドアクチュエータにおいて、ころが
り軸受を構成するボール又はローラが、可動鉄心の移動
位置に関係なく固定子の径方向突出部に位置しているこ
とを特徴とするものである。
３のリニアソレノイドアクチュエータにおいて、ころが
り軸受を構成するボール又はローラが、可動鉄心の移動
位置に関係なく固定子の径方向突出部に位置しているこ
とを特徴とするものである。
【００１３】この発明では、ボール又はローラが常時固
定子の径方向突出部の位置にあるので、いつもリラクタ
ンスが小さく保たれ効果的である。
定子の径方向突出部の位置にあるので、いつもリラクタ
ンスが小さく保たれ効果的である。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に本発明の好ましい実施の形態
を図面の実施例に基づいて説明する。 〔実施例１〕図１（ａ）（ｂ）において、固定子１はヨ
ークを兼ねる缶状のフレーム１１、フレーム１１の上下
の蓋部の内側に軸方向内側に向かって突出する軸方向突
出部１２，１３、フレーム１１の両端の蓋部を連結する
円筒部１４、円筒部１４の軸方向中央部に内径側に突出
する径方向突出部１５とからなっている。
を図面の実施例に基づいて説明する。 〔実施例１〕図１（ａ）（ｂ）において、固定子１はヨ
ークを兼ねる缶状のフレーム１１、フレーム１１の上下
の蓋部の内側に軸方向内側に向かって突出する軸方向突
出部１２，１３、フレーム１１の両端の蓋部を連結する
円筒部１４、円筒部１４の軸方向中央部に内径側に突出
する径方向突出部１５とからなっている。
【００１５】可動子２はフレーム１１の両端の蓋部の中
心を貫通する非磁性材料の棒状の軸２１と、これの軸方
向中央に同軸に固定された円筒状の永久磁石２２と、永
久磁石２２の上下に同軸に固定された円筒状の可動鉄心
２３，２３とからなる。
心を貫通する非磁性材料の棒状の軸２１と、これの軸方
向中央に同軸に固定された円筒状の永久磁石２２と、永
久磁石２２の上下に同軸に固定された円筒状の可動鉄心
２３，２３とからなる。
【００１６】永久磁石２２は軸線方向（同図ａで上下方
向）に磁化されている。なお、永久磁石２２は、可動子
２の可動鉄心２３の一部として以下扱うことにする。
向）に磁化されている。なお、永久磁石２２は、可動子
２の可動鉄心２３の一部として以下扱うことにする。
【００１７】永久磁石２２と可動鉄心２３の外径部の外
周面（外径面）は前記円筒部１４の径方向突出部１５の
内径部の内周面（内径面）と環状の空隙を隔てて対向し
ている。
周面（外径面）は前記円筒部１４の径方向突出部１５の
内径部の内周面（内径面）と環状の空隙を隔てて対向し
ている。
【００１８】磁性材料からなるボール３は、円筒部１４
の軸方向中央部に内径側に突出する径方向突出部１５の
内周に刻設した４つの穴内に各１個ずつ収納され、これ
らのボール３は径方向突出部１５の内周面から突出し
て、永久磁石２２の外径面や可動鉄心２３の外径面に転
接する。
の軸方向中央部に内径側に突出する径方向突出部１５の
内周に刻設した４つの穴内に各１個ずつ収納され、これ
らのボール３は径方向突出部１５の内周面から突出し
て、永久磁石２２の外径面や可動鉄心２３の外径面に転
接する。
【００１９】可動子２は励磁コイル４の励磁電流を絶っ
た状態で図示のラッチ状態をとるか、それより上方に位
置するもう一つのラッチ状態をとる。何れのラッチ状態
をとるかは、その直前の励磁コイル４に流す電流の向き
による。
た状態で図示のラッチ状態をとるか、それより上方に位
置するもう一つのラッチ状態をとる。何れのラッチ状態
をとるかは、その直前の励磁コイル４に流す電流の向き
による。
【００２０】可動子２が軸線方向に移動するときは、ボ
ール３によるころがり軸受構造が動作抵抗を小さくし、
センタリング作用も効果的に果たす。また、磁性材料の
ボール３が、永久磁石２２を含む可動鉄心２３と径方向
突出部１５の間のリラクタンスを小さくする。
ール３によるころがり軸受構造が動作抵抗を小さくし、
センタリング作用も効果的に果たす。また、磁性材料の
ボール３が、永久磁石２２を含む可動鉄心２３と径方向
突出部１５の間のリラクタンスを小さくする。
【００２１】又、ボール３が可動子２の移動に関係なく
径方向突出部１５に位置するので、可動子２の位置にか
かわらず常時リラクタンスを小さく保つことができ、そ
の面からも効果的である。
径方向突出部１５に位置するので、可動子２の位置にか
かわらず常時リラクタンスを小さく保つことができ、そ
の面からも効果的である。
【００２２】〔実施例２〕図２（ａ）（ｂ）と図３
（ａ）（ｂ）は、実施例１のボール３の代わりに鼓形の
ローラ３Ａを用いていて、これらのローラ３Ａが、径方
向突出部１５の内径部に軸線回りに転動可能に支承され
ていて、かつ可動子２の永久磁石２２や可動鉄心２３の
外径部を軸２１の軸線方向に案内するよう支承（軸受）
する。その他の構造は図１の実施例と同様であるため、
図１と同一部分には同一符号を付してその説明は省略す
る。
（ａ）（ｂ）は、実施例１のボール３の代わりに鼓形の
ローラ３Ａを用いていて、これらのローラ３Ａが、径方
向突出部１５の内径部に軸線回りに転動可能に支承され
ていて、かつ可動子２の永久磁石２２や可動鉄心２３の
外径部を軸２１の軸線方向に案内するよう支承（軸受）
する。その他の構造は図１の実施例と同様であるため、
図１と同一部分には同一符号を付してその説明は省略す
る。
【００２３】この実施例では、鼓形のローラ３Ａが可動
子２の永久磁石２２を含む可動鉄心２３と、径方向突出
部１５に線接触するので、実施例１のボールによる点接
触と比較してリラクタンスがより小さくなり効果的であ
る。
子２の永久磁石２２を含む可動鉄心２３と、径方向突出
部１５に線接触するので、実施例１のボールによる点接
触と比較してリラクタンスがより小さくなり効果的であ
る。
【００２４】また、ローラ３Ａが可動子２の移動に関係
なく径方向突出部１５に位置するので、可動子２の位置
にかかわらず常時リラクタンスを小さく保つことがで
き、その面からも効果的である。
なく径方向突出部１５に位置するので、可動子２の位置
にかかわらず常時リラクタンスを小さく保つことがで
き、その面からも効果的である。
【００２５】図３（ａ）（ｂ）は、可動子２が同図
（ａ）のように下方のラッチ状態にあるときの永久磁石
２２による磁束を実線の矢印で示す。ここで、励磁コイ
ル４に電流を流して矢印の磁束を減少させ、かつ軸方向
突出部１２と可動鉄心２３との間の磁束を大幅に増加さ
せると、可動子２は上方のラッチ位置に移動する。
（ａ）のように下方のラッチ状態にあるときの永久磁石
２２による磁束を実線の矢印で示す。ここで、励磁コイ
ル４に電流を流して矢印の磁束を減少させ、かつ軸方向
突出部１２と可動鉄心２３との間の磁束を大幅に増加さ
せると、可動子２は上方のラッチ位置に移動する。
【００２６】〔実施例３〕図４の実施例は前記実施例２
の場合に比較して、ローラ３Ａの数が３個に減少した点
だけが違う。その他の構造は図１の実施例と同様である
ため、図１と同一部分には同一符号を付してその説明は
省略する。
の場合に比較して、ローラ３Ａの数が３個に減少した点
だけが違う。その他の構造は図１の実施例と同様である
ため、図１と同一部分には同一符号を付してその説明は
省略する。
【００２７】〔実施例４〕図５の実施例は前記図２、図
３の実施例２に比較してローラ３Ａの数が６個に増加し
た点だけが異なる。その他の構造は図１の実施例と同様
であるため、図１と同一部分には同一符号を付してその
説明は省略する。
３の実施例２に比較してローラ３Ａの数が６個に増加し
た点だけが異なる。その他の構造は図１の実施例と同様
であるため、図１と同一部分には同一符号を付してその
説明は省略する。
【００２８】
【発明の効果】本発明のリニアソレノイドアクチュエー
タは上述のように構成されているので、固定子の径方向
突出部の内径部と可動子の外径部との間のリラクタンス
が極小にでき、磁束数が増大するので、その分小さな電
力で作動するアクチュエータを実現できる。そして、同
じ電力なら吸引力、応答性を向上できる。
タは上述のように構成されているので、固定子の径方向
突出部の内径部と可動子の外径部との間のリラクタンス
が極小にでき、磁束数が増大するので、その分小さな電
力で作動するアクチュエータを実現できる。そして、同
じ電力なら吸引力、応答性を向上できる。
【００２９】また、可動子の動作抵抗を小さくできるだ
けでなく、センタリングの効果も得られる利点がある。
けでなく、センタリングの効果も得られる利点がある。
【図１】本発明の実施例で（ａ）は縦断面図、（ｂ）は
横断面図である。
横断面図である。
【図２】本発明の別の実施例で（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は横断面図である。
（ｂ）は横断面図である。
【図３】図２の実施例の作用を説明する図で（ａ）は縦
断面図、（ｂ）は横断面図である。
断面図、（ｂ）は横断面図である。
【図４】更に他の実施例の横断面図である。
【図５】更に別の実施例の横断面図である。
【図６】従来の技術を示す縦断面図である。
１ 固定子 ２ 可動子 ３ ボール ３Ａ ローラ ４ 励磁コイル １１ フレーム １４ 円筒部 １５ 径方向突出部 ２１ 軸 ２２ 永久磁石 ２３ 可動鉄心
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒部の軸方向中央部の内径側に突出す
る径方向突出部を有する固定子と、径方向突出部の内側
にその外径面が対向しかつ固定子の軸線方向に可動の可
動鉄心と、励磁コイルとを有するソレノイドアクチュエ
ータであって、 前記径方向突出部の内径部と可動鉄心の外径部との空隙
に磁性材料からなるころがり軸受構造を配設したことを
特徴とするリニアソレノイドアクチュエータ。 - 【請求項２】 径方向突出部の内径部と可動鉄心の外径
部との間に磁性材料からなるボールを介装したことを特
徴とする請求項１記載のリニアソレノイドアクチュエー
タ。 - 【請求項３】 径方向突出部の内径部と可動鉄心の外径
部との間に磁性材料からなる鼓形のローラを介装したこ
とを特徴とする請求項１記載のリニアソレノイドアクチ
ュエータ。 - 【請求項４】 ころがり軸受を構成するボール又はロー
ラが、可動鉄心の移動位置に関係なく固定子の径方向突
出部に位置していることを特徴とする請求項２又は３記
載のリニアソレノイドアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP373898A JPH11204329A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | リニアソレノイドアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP373898A JPH11204329A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | リニアソレノイドアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204329A true JPH11204329A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11565575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP373898A Pending JPH11204329A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | リニアソレノイドアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204329A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100358367B1 (ko) * | 1999-11-27 | 2002-10-25 | 이명천 | 다판 전자석 |
| EP1507271A3 (en) * | 2003-08-12 | 2005-04-20 | Japan AE Power Systems Corporation | Electromagnetic device |
| JP2005133216A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | 蒸着工程装置用サセプタ及びその製造方法 |
| JP2007007515A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | 振動アクチュエータ |
-
1998
- 1998-01-12 JP JP373898A patent/JPH11204329A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100358367B1 (ko) * | 1999-11-27 | 2002-10-25 | 이명천 | 다판 전자석 |
| EP1507271A3 (en) * | 2003-08-12 | 2005-04-20 | Japan AE Power Systems Corporation | Electromagnetic device |
| US7091807B2 (en) | 2003-08-12 | 2006-08-15 | Japan Ae Power Systems Corporation | Electromagnetic device |
| CN100466117C (zh) * | 2003-08-12 | 2009-03-04 | 日本Ae帕瓦株式会社 | 电磁装置 |
| JP2005133216A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | 蒸着工程装置用サセプタ及びその製造方法 |
| US7411161B2 (en) | 2003-10-31 | 2008-08-12 | Lg. Display Co., Ltd | Susceptor for deposition process equipment and method of fabricating a heater therein |
| JP2007007515A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | 振動アクチュエータ |
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