JP6463861B1 - solenoid - Google Patents
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Abstract
【課題】プランジャの直線運動のストロークをさらに小さくして、さらに大きな吸引力が得られるソレノイドを提供する。
【解決手段】本発明は、コイル部材2と、作動部材3と、取付部材4と、運動変換部材5と、を備える。コイル部材2は、プランジャ25をコイル23の中心線Z方向に直線移動させる。作動部材3の一端部が作動部である。取付部材4は、コイル部材2に作動部材3の他端部を、コイル23の中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付ける。運動変換部材5は、コイル部材2および作動部材3の中間部のうち、コイル23の中心線と取付部材4の回転中心線との間に設けられ、プランジャ25の直線運動を作動部材3の回転運動に変換させる。
【選択図】図1Provided is a solenoid capable of further reducing a stroke of linear movement of a plunger and obtaining a larger suction force.
The present invention includes a coil member, an actuating member, a mounting member, and a motion converting member. The coil member 2 linearly moves the plunger 25 in the center line Z direction of the coil 23. One end of the operating member 3 is an operating part. The attachment member 4 attaches the other end of the actuating member 3 to the coil member 2 so as to be rotatable around a rotation center line located at a twisted position with respect to the center line of the coil 23. The motion conversion member 5 is provided between the center line of the coil 23 and the rotation center line of the mounting member 4 among the intermediate portions of the coil member 2 and the operation member 3, and the linear motion of the plunger 25 is rotated by the operation member 3. Convert to motion.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、ソレノイドに関する。 The present invention relates to a solenoid.
図9は、ソレノイドにおける吸引力FとストロークSとの相対関係を示す一般的な説明図(グラフ)である。図9において、縦軸は、プランジャを吸引する力(引き込むための力)である吸引力Fを示し、単位は、[N]である。横軸は、プランジャの直線運動の移動量(移動距離)であるストロークSを示し、単位は、[mm]である。 FIG. 9 is a general explanatory diagram (graph) showing the relative relationship between the attractive force F and the stroke S in the solenoid. In FIG. 9, the vertical axis indicates a suction force F that is a force for attracting the plunger (force for pulling in), and the unit is [N]. The horizontal axis indicates the stroke S that is the movement amount (movement distance) of the linear motion of the plunger, and the unit is [mm].
この図9に示すように、ソレノイドは、吸引力Fの値がストロークSの値に対してほぼ二乗に反比例する。すなわち、ソレノイドは、ストロークSの値が小さいと、吸引力Fの値が大きくなり、逆に、ストロークSの値が大きいと、吸引力Fの値が小さくなる特性を有する。ストロークSの値を小さくして吸引力Fの値を大きくするソレノイドとして以下の特許文献1がある。
As shown in FIG. 9, in the solenoid, the value of the attractive force F is approximately inversely proportional to the square of the value of the stroke S. That is, the solenoid has a characteristic that when the value of the stroke S is small, the value of the suction force F increases, and conversely, when the value of the stroke S is large, the value of the suction force F decreases. There is the following
特許文献1のソレノイドは、コイル部材と、コイル部材のプランジャ挿通孔に挿通されたプランジャと、プランジャと支持板部との間に架け渡されるように配置された作動レバーと、から構成されている。特許文献1のソレノイドは、作動レバーの中間部がプランジャに力点軸により揺動可能に支持され、かつ、作動レバーの尾部が支点軸支持部である支持板部に支点軸により揺動可能に支持されている。特許文献1のソレノイドは、支点軸を支点と、力点軸を力点とし、作動レバーの先端部を作用点として、「てこの原理」を応用するものである。
The solenoid of
以下、図10(B)、(C)を参照して、特許文献1のソレノイドと一般のソレノイドの「てこの原理」について説明する。図10(B)、(C)中、符号「P1」は、支点である。「P2B」は、ソレノイドの通電遮断時状態で、プランジャの直線運動前の力点である。「P2A」は、ソレノイドの通電時状態で、プランジャの直線運動後の力点である。「P3B」は、ソレノイドの通電遮断時状態で、プランジャの直線運動前の作用点である。「P3A」は、ソレノイドの通電時状態で、プランジャの直線運動後の作用点である。「S2B」および「S2C」は、力点のストロークであって、プランジャの直線運動の移動量すなわちストロークSである。「S3B」および「S3C」は作用点のストロークである。「Z」はコイルの中心線であって、プランジャの直線運動の中心線である。
Hereinafter, with reference to FIGS. 10B and 10C, the “leverage principle” of the solenoid of
図10(B)に示す特許文献1のソレノイドは、作動レバーの尾部が支点P1であり、作動レバーの中間部が力点P2B(P2A)であり、作動レバーの先端部が作用点P3B(P3A)である。すなわち、特許文献1のソレノイドは、支点P1と作用点P3B(P3A)とが、プランジャの直線運動の中心線Zであって、力点P2B(P2A)を挟んで位置するものである。この特許文献1のソレノイドにおいて、支点P1から力点P2B(P2A)までの距離を、支点P1から作用点P3B(P3A)までの距離の2分の1とする。すなわち、支点P1から力点P2B(P2A)までの距離と、力点P2B(P2A)から作用点P3B(P3A)までの距離とを、同等する。すると、力点のストロークS2Bは、作用点のストロークS3Bの2分の1となる。
In the solenoid of
一方、図10(C)に示す一般のソレノイドは、プランジャの直線運動の中心線Z上に力点P2B(P2A)を有し、支点P1と作用点P3B(P3A)とが、プランジャの直線運動の中心線Zであって、力点P2B(P2A)に対して一側に位置するものである。この一般のソレノイドにおいて、支点P1から力点P2B(P2A)までの距離と、支点P1から作用点P3B(P3A)までの距離とを、同等する。すると、力点のストロークS2Cは、作用点のストロークS3Cと同等となる。 On the other hand, the general solenoid shown in FIG. 10C has a force point P2B (P2A) on the centerline Z of the linear motion of the plunger, and the fulcrum P1 and the action point P3B (P3A) are the linear motion of the plunger. The center line Z is located on one side with respect to the force point P2B (P2A). In this general solenoid, the distance from the fulcrum P1 to the force point P2B (P2A) is equal to the distance from the fulcrum P1 to the action point P3B (P3A). Then, the stroke S2C of the power point becomes equal to the stroke S3C of the action point.
この結果、図10(B)に示す特許文献1のソレノイドの作用点のストロークS3Bと、図10(C)に示す一般のソレノイドの作用点のストロークS3Cとを同等とした場合。この場合においては、図10(B)に示す特許文献1のソレノイドの力点のストロークS2Bすなわちプランジャの直線運動のストロークSを、図10(C)に示す一般のソレノイドの力点のストロークS2Cすなわちプランジャの直線運動のストロークSに対して2分の1とすることができる。これにより、図10(B)に示す特許文献1のソレノイドは、図10(C)に示す一般のソレノイドに対して、吸引力を大きくすることができる。
As a result, the stroke S3B of the solenoid acting point of
近年において、プランジャの直線運動のストロークをさらに小さくして、さらに大きな吸引力が得られるソレノイドが要望されている。 In recent years, there has been a demand for a solenoid that can further reduce the stroke of the linear motion of the plunger and obtain a larger suction force.
本発明が解決しようとする課題は、プランジャの直線運動のストロークをさらに小さくして、さらに大きな吸引力が得られるソレノイドを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a solenoid that can further reduce the stroke of the linear motion of the plunger and obtain a larger suction force.
本発明のソレノイドは、プランジャをコイルの中心線方向に直線移動させるコイル部材と、一端部を作動部とする作動部材と、コイル部材に作動部材の他端部を、コイルの中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付けた取付部材と、コイル部材および作動部材の中間部のうち、コイルの中心線と取付部材の回転中心線との間に設けられ、プランジャの直線運動を作動部材の回転運動に変換させる運動変換部材と、を備え、作動部材の中間部には、プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔が設けられ、運動変換部材が、プランジャに取付部材の回転中心線と平行に突設された当接凸部と、作動部材の挿通孔の縁部に設けられ、当接凸部が当接する当接部と、を有する、ことを特徴とする。 The solenoid of the present invention includes a coil member that linearly moves the plunger in the direction of the center line of the coil, an operation member having one end as an operation portion, and the other end of the operation member on the coil member with respect to the center line of the coil. Of the intermediate part between the coil member and the actuating member, the mounting member mounted rotatably around the rotation center line at the position of twist, and provided between the coil center line and the rotation center line of the mounting member, A motion converting member that converts linear motion into rotational motion of the actuating member, and an intermediate portion of the actuating member is provided with an insertion hole through which the plunger is linearly movable, and the motion converting member is attached to the plunger. and the rotational center line and abutting the convex portion in parallel to protrude, is provided at the edge of the insertion hole of the operating member, and the contact portion abutting the convex portion abuts, that having a, and wherein the To do.
本発明のソレノイドは、プランジャが、板材をプレス加工されたプランジャ板を複数枚積層固定してなる、ことが好ましい。 In the solenoid of the present invention, it is preferable that the plunger is formed by laminating and fixing a plurality of plunger plates obtained by pressing a plate material.
本発明のソレノイドは、プランジャをコイルの中心線方向に直線移動させるコイル部材と、一端部を作動部とする作動部材と、コイル部材に作動部材の他端部を、コイルの中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付けた取付部材と、コイル部材および作動部材の中間部のうち、コイルの中心線と取付部材の回転中心線との間に設けられ、プランジャの直線運動を作動部材の回転運動に変換させる運動変換部材と、を備え、プランジャには、ピンがコイルの中心線および取付部材の回転中心線に対してそれぞれ垂直に固定され、作動部材の中間部には、プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔と、プランジャの一部およびピンが収容される収容溝とがそれぞれ設けられ、運動変換部材が、ピンの取付部材側の一端部と、作動部材の収容溝の壁面に設けられ、ピンの一端部が当接する当接面と、を有する、ことを特徴とする。 The solenoid of the present invention includes a coil member that linearly moves the plunger in the direction of the center line of the coil, an operation member having one end as an operation portion, and the other end of the operation member on the coil member with respect to the center line of the coil. Of the intermediate part between the coil member and the actuating member, the mounting member mounted rotatably around the rotation center line at the position of twist, and provided between the coil center line and the rotation center line of the mounting member, A motion converting member that converts linear motion into rotational motion of the actuating member, and a pin is fixed to the plunger perpendicularly to the center line of the coil and the rotational center line of the mounting member, respectively. Are provided with an insertion hole through which the plunger is inserted so as to be linearly movable, and a housing groove in which a part of the plunger and the pin are accommodated. And parts provided on the wall surface of the receiving groove of the actuating member has a contact surface having one end of the pin abuts, and that is characterized.
本発明のソレノイドは、コイル部材が、コイルの導線が巻装されているボビンを有し、取付部材が、取付体を有し、取付体が、コイルの導線の端末が接続されたリード線を支持するリード線支持部と、作動部材をコイル部材に取り付ける作動部材取付部と、を兼用し、ボビンと取付体とが、一体構造をなす、ことが好ましい。 In the solenoid of the present invention, the coil member has a bobbin around which the coil conductor is wound, the attachment member has an attachment body, and the attachment body has a lead wire to which the terminal of the coil conductor is connected. It is preferable that the lead wire support part to support and the operation member attachment part which attaches an operation member to a coil member are combined, and a bobbin and an attachment body make integral structure.
本発明は、プランジャの直線運動のストロークをさらに小さくして、さらに大きな吸引力が得られるソレノイドを提供することができる。 The present invention can provide a solenoid that can further reduce the stroke of linear movement of the plunger and obtain a larger suction force.
以下、本発明に係るソレノイドの実施形態(実施例)の2例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において、上、下、前、後、左、右とは、図面の紙面上での上、下、前、後、左、右である。従って、本発明に係るソレノイドを実際に使用した状態時の上、下、前、後、左、右とは、相違する。また、この明細書において、部品の名称で、別名称を()の中に表示する。さらに、この明細書において、「一致」、「同等」、「垂直」、「平行」は、完全な一致、同等、垂直、平行ではなく、製造寸法誤差や公差なども含まれる。 Hereinafter, two examples of embodiments (examples) of the solenoid according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this specification, the terms “up”, “down”, “front”, “back”, “left”, and “right” refer to “up”, “down”, “front”, “back”, “left”, and “right” on the drawing sheet. Therefore, it is different from the upper, lower, front, rear, left and right when the solenoid according to the present invention is actually used. Further, in this specification, another name is displayed in parentheses with the name of the part. Further, in this specification, “coincidence”, “equivalent”, “vertical”, and “parallel” are not perfect coincidence, equivalent, vertical, and parallel, and include manufacturing dimension error and tolerance.
(実施形態1の構成の説明)
図1〜図10は、本発明に係るソレノイドの実施形態1を示す。以下、この実施形態1に係るソレノイドの構成について説明する。
(Description of Configuration of Embodiment 1)
1 to 10
(ソレノイド1の説明)
この実施形態1に係るソレノイド1は、図1〜図8に示すように、コイル部材2と、作動部材3と、取付部材4と、運動変換部材5と、を備える。
(Description of solenoid 1)
As shown in FIGS. 1 to 8, the
(コイル部材2の説明)
コイル部材2は、図1〜図8に示すように、フレーム(ヨーク、ケース)20およびフロントフレーム(ヨーク、蓋)21と、ボビン22と、コイル23と、2本のリード線24と、プランジャ(可動鉄芯)25およびフィクストコア(固定鉄芯)26と、を有する。コイル部材2は、プランジャ25をコイル23の中心線Z方向に直線移動させるものである。
(Description of the coil member 2)
1 to 8, the
フレーム20およびフロントフレーム21は、板状の強磁性体からなる。フレーム20およびフロントフレーム21は、図1〜図5に示す構造をなす。すなわち、フレーム20は、長方形の板状をなし、中央の下部に対して左右両側部を上方向に垂直に折り曲げてなる。フロントフレーム21は、四角形もしくは正方形の板状をなし、フレーム20の上開口部に固定されている。この結果、フレーム20およびフロントフレーム21は、前後両側部が開口されている。フロントフレーム21の中央には、四角形の透孔210が設けられている。フロントフレーム21の後側の中央には、二股形状のガイド部211が一体に設けられている。
The
ボビン22は、絶縁材料からなり、フレーム20およびフロントフレーム21中に収納固定されている。ボビン22は、図1、図3〜図7に示すように、円筒部(胴部)220と、四角鍔部221と、短四角筒部222と、円鍔部223と、から構成されている。すなわち、円筒部220の上端開口部の縁には、四角鍔部221が一体に固定されている。四角鍔部221の上面の中央には、短四角筒部222が一体に固定されている。円筒部220の中空部と短四角筒部222の中空部とは、連通している。一方、円筒部220の下端開口部の縁には、円鍔部223が一体に固定されている。
The
短四角筒部222は、フロントフレーム21の透孔210中に挿入されている。短四角筒部222の上端部は、フロントフレーム21の上面から若干突出している。短四角筒部222は、ソレノイド1の通電時において、作動部材3の作動を止めて、作動部材3のソレノイド1の通電時状態すなわち作動状態(図3に示す状態)を維持するストッパである(図5を参照)。四角鍔部221の上面は、フロントフレーム21の下面に当接している。円鍔部223の下面は、フレーム20の下部の上面に当接している。
The short
コイル23は、図1、図3〜図6に示す構造をなす。すなわち、コイル23は、ボビン22の四角鍔部221と円鍔部223との間の円筒部220に、導線230を巻装してなる。導線230は、銅などの導電性を有する線材が絶縁皮膜で覆われている被膜線(絶縁銅線)である。なお、図示されていないが、導線230の外周には、絶縁部材(絶縁テープ)が覆われている。コイル23の中心線Zは、ボビン22の円筒部220の中心線と一致する。
The
コイル23の巻き始めと巻き終わりとの導線230の端末は、それぞれ、2本のリード線24の導線240に巻き付けて半田231を介して電気的に接続されている。2本のリード線24は、電源(図示せず)に電気的に接続されている。2本のリード線24のうち、一方は、プラス側のリード線であり、他方は、マイナス側のリード線である。
The ends of the winding
プランジャ25およびフィクストコア26は、図1〜図5、図7に示す構造をなす。すなわち、プランジャ25は、強磁性体の板材をプレス加工されたプランジャ板250を複数枚この例では3枚積層固定してなる。3枚のプランジャ板250の積層固定は、接着、溶着、加締などの適宜の手段で行う。
The
3枚のプランジャ板250の上端部の前側には、突片部251がそれぞれ一体に突設されている。突片部251には、小円形の透孔252がそれぞれ設けられている。突片部251および透孔252は、プランジャ板250のプレス加工時に同時に加工される。透孔252中には、当接凸部としての当接ピン253が挿入固定あるいは圧入固定されている。なお、当接ピン253により、3枚のプランジャ板250を加締固定しても良い。
On the front side of the upper end portions of the three
プランジャ25の突片部251から下側の部分は、ボビン22の短四角筒部222から円筒部220中に、ボビン22の円筒部220の中心線すなわちコイル23の中心線Z方向に直線運動可能に挿入される。
The portion below the projecting
フィクストコア26は、強磁性体からなり、短円柱形状をなす。フィクストコア26は、ボビン22の円筒部220の下端部中に挿入されていて、かつ、フレーム20の下部の上面に固定されている。フィクストコア26の上面とプランジャ25の下面とは、ボビン22の円筒部220中において、相互に対向している。
The fixed
(作動部材3の説明)
作動部材3は、図1〜図5、図8に示す構造をなす。すなわち、作動部材3は、前後方向を長手方向とするレバー形状をなす。作動部材3は、一端部この例では後端部を作動部とするものである。例えば、作動部材3の後端部に設けた円柱形状の作動ピン(もしくは凸部)30を作動部とする。作動ピン30の中心線C3は、コイル23の中心線Zに対して垂直でねじれの位置にある。
(Description of actuating member 3)
The actuating
作動部材3の他端部この例では前端部には、二股形状の取付部31が一体に設けられている。取付部31には、断面円形の取付孔32が、コイル23の中心線Zに対して垂直でねじれの位置にある回転中心線C1方向に設けられている。作動部材3の他端部である取付部31は、取付部材4を介してコイル部材2に、回転中心線C1回りに回転可能に取り付けられている。回転中心線C1を支点P1とする。
The other end portion of the actuating
作動部材3の中間部の下面には、ガイド凸部33が一体に設けられている。ガイド凸部33は、フロントフレーム21のガイド部211にガイドされている。ガイド凸部33とガイド部211とは、作動部材3の作動をガイドする。
A
作動部材3の中間部であって取付部31とガイド凸部33との間には、四角形の挿通孔34がコイル23の中心線Z方向に設けられている。挿通孔34中には、プランジャ25がコイル23の中心線Z方向に直線移動可能に挿通している。
A
作動部材3の中間部(挿通孔34とガイド凸部33との間)の下面とフロントフレーム21の中間部(透孔210とガイド部211との間)の上面との間には、弾性部材35が介在されている。弾性部材35は、この例ではコイルばねからなり、作動部材3を作動状態からソレノイド1の通電遮断時状態(無通電時状態)すなわち元の通常状態(図4に示す状態)に戻し、かつ、通常状態を維持する復帰ばねである。弾性部材35は、作動部材3もしくはフロントフレーム21のうち少なくともいずれか一方に設けられている円筒形状のガイド(図示せず)により保持されている。
An elastic member is provided between the lower surface of the intermediate portion of the actuating member 3 (between the
(取付部材4の説明)
取付部材4は、コイル部材2に作動部材3の他端部の取付部31を、コイル23の中心線Zに対して垂直でねじれの位置にある回転中心線C1回りに回転可能に取り付けるものである。
(Description of mounting member 4)
The
取付部材4は、図1〜図7に示すように、ブロック形状の取付体40と、円柱形状の取付ピン41と、を有する。取付体40は、ボビン22の四角鍔部221の前側縁部の中央に一体に設けられている。取付体40の上端部の後側は、傾斜していて、また、取付体40の左右両側部は、傾斜している。
As shown in FIGS. 1 to 7, the mounting
取付体40の前側の上部には、断面円形の取付孔400が、回転中心線C1方向に、かつ、作動部材3の取付孔32に対応して設けられている。取付体40の取付孔400と作動部材3の取付孔32中には、取付ピン41が挿入されている。この結果、取付部材4は、コイル部材2に作動部材3を、回転中心線C1回りに回転可能に取り付ける。
In the upper part on the front side of the mounting
取付体40の後側には、2本の支持孔401が設けられている。支持孔401中には、コイル23の導線230、リード線24の導線240および半田231が挿入支持されている。取付体40は、リード線24を支持するリード線支持部と、作動部材3をコイル部材2に取り付ける作動部材取付部と、を兼用する。ボビン22と取付体40とは、前記の通り、一体構造をなす。
Two support holes 401 are provided on the rear side of the
(運動変換部材5の説明)
運動変換部材5は、コイル部材2および作動部材3の中間部のうち、コイル23の中心線Zと取付部材4の回転中心線C1との間に設けられている。運動変換部材5は、プランジャ25の直線運動を作動部材3の回転運動に変換させるものである。
(Description of motion conversion member 5)
The
運動変換部材5は、当接凸部としての前記の当接ピン253と、当接部50と、を有する。当接ピン253は、プランジャ25に取付部材4の回転中心線C1と平行に突設されている。当接部50は、作動部材3の挿通孔34の左右両側の縁部に設けられている。当接部50は、取付部材4の回転中心線C1に対して垂直方向この例では前後方向に長い半長円形の溝部の壁面からなる。
The
プランジャ25の当接ピン253の左右両端は、作動部材3の左右両側の当接部50に当接する。これにより、当接ピン253と当接部50とからなる運動変換部材5を介して、プランジャ25の直線運動が作動部材3の回転運動に変換される。
The left and right ends of the
なお、図3、図4に示すように、当接ピン253の中心線C2を形式上力点P2A、P2Bとする。また、支点P1と力点P2A、P2Bとを結ぶ直線(線分)上の点を形式上作用点P3A、P3Bとする。さらに、回転中心線C1と、当接ピン253の中心線C2と、作動ピン30の中心線C3とは、コイル23の中心線Zに対して垂直でねじれの位置にあり、かつ、相互に平行である。
As shown in FIGS. 3 and 4, the center line C2 of the
(実施形態1の作用の説明)
この実施形態1に係るソレノイド1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
(Description of the operation of the first embodiment)
The
まず、ソレノイド1の無通電時状態においては、図4に示すように、弾性部材35のばね力により、作動部材3は、通常状態にある。この時の支点P1、力点P2Bおよび作用点P3Bは、図4、図10(A)に示す状態にある。
First, when the
ここで、リード線24を介してコイル23に通電する。すると、コイル23において磁気が発生する。この磁気により、フレーム20、フロントフレーム21、プランジャ25およびフィクストコア26が磁化されて、プランジャ25がボビン22中にコイル23の中心線Z方向に直線的に引き込まれる(図3中の実線矢印を参照)。
Here, the
すると、プランジャ25の当接ピン253と、その当接ピン253が当接している作動部材3の当接部50と、からなる運動変換部材5(力点P2A、P2B)を介して、プランジャ25の直線運動が作動部材3の回転運動に変換される。これにより、作動部材3は、回転中心線C1(支点P1)を中心として、図4に示す通常状態から図3に示す作動状態に、弾性部材35のばね力に抗して時計方向に回転して(図3中の実線矢印を参照)、作動状態を維持する。また、作動部材3の一端部の作動部が作動して仕事をする。
Then, the movement of the
このように、ソレノイド1の通電時状態においては、図3に示すように、磁力により、作動部材3は、作動状態にある。この時の支点P1、力点P2Aおよび作用点P3Aは、図3、図10(A)に示す状態にある。
Thus, when the
そして、コイル23への通電を遮断すると、磁力が消去され、弾性部材35のばね復帰力により、プランジャ25がボビン22中からコイル23の中心線Z方向に直線的に突出する(図4中の実線矢印を参照)。これにより、作動部材3は、運動変換部材5(力点P2A、P2B)を介して、回転中心線C1(支点P1)を中心として、図3に示す作動状態から図4に示す通常状態に、反時計方向に回転して(図4中の実線矢印を参照)、通常状態を維持する。また、作動部材3の一端部の作動部が作動を停止して仕事を停止する。
When the power supply to the
プランジャ25のコイル23の中心線Z方向の直線運動の移動量が、図4、図10(A)に示すように、ストロークS2A(S)となる。また、作動部材3の回転時においては、ガイド部211とガイド凸部33とにより、作動部材3の回転がガイドされる。
The movement amount of the linear motion of the
(実施形態1の効果の説明)
この実施形態1に係るソレノイド1は、以上のごとき構成、作用からなり、以下、その効果について説明する。
(Description of the effect of Embodiment 1)
The
この実施形態1に係るソレノイド1は、作動部材3の他端部を取付部材4を介してコイル部材2に、コイル23の中心線Zに対してねじれの位置にある回転中心線C1回りに回転可能に取り付け、コイル部材2および作動部材3の中間部のうち、コイル23の中心線Zと取付部材4の回転中心線C1との間に、プランジャ25の直線運動を作動部材3の回転運動に変換させる運動変換部材5を、設けたものである。ここで、この実施形態1に係るソレノイド1において、回転中心線C1を支点P1とし、運動変換部材5を力点P2A、P2Bとし、作動部材3の一端部の作動部側を作用点P3A、P3Bとする。
In the
これにより、この実施形態1に係るソレノイド1は、図10(A)に示すように、支点P1と作用点P3A、P3Bとの間に位置する力点P2A、P2Bを、図10(B)に示す特許文献1のソレノイドに比較して、コイル23の中心線Zすなわちプランジャ25の直線運動の中心線Zよりも、支点P1側に位置させることができる。この結果、この実施形態1に係るソレノイド1は、プランジャ25の直線運動のストロークS2A(S)をさらに小さくして、さらに大きな吸引力Fが得られる。
Thereby, as shown in FIG. 10A, the
例えば、図10(A)に示すこの実施形態1に係るソレノイド1は、図10(B)に示す特許文献1のソレノイドと同様に、支点P1からプランジャ25の直線運動の中心線Zまでの距離を、支点P1から作用点P3B(P3A)までの距離の2分の1とする。すなわち、支点P1からプランジャ25の直線運動の中心線Zまでの距離と、プランジャ25の直線運動の中心線Zから作用点P3B(P3A)までの距離とを、同等する。また、図10(A)に示すこの実施形態1に係るソレノイド1における作用点のストロークS3Aと、図10(B)に示す特許文献1のソレノイドにおける作用点のストロークS3Bと、を同等する。
For example, the
そして、図10(A)に示すこの実施形態1に係るソレノイド1は、支点P1から力点P2B(P2A)までの距離を、支点P1からプランジャ25の直線運動の中心線Zまでの距離の2分の1とする。すなわち、支点P1から力点P2B(P2A)までの距離と、力点P2B(P2A)からプランジャ25の直線運動の中心線Zまでの距離とを、同等する。この結果、図10(A)に示すこの実施形態1に係るソレノイド1における力点のストロークS2A、すなわち、プランジャ25の直線運動のストロークS2A(S)は、図10(B)に示す特許文献1のソレノイドにおける力点のストロークS2B、すなわち、プランジャの直線運動のストロークS2B(S)に対して、2分の1となる。
The
このように、図10(A)に示すこの実施形態1に係るソレノイド1は、上記の条件が同等の図10(B)に示す特許文献1のソレノイドに対して、プランジャ25の直線運動のストロークS2A(S)を2分の1に小さくすることができ、この結果、さらに大きな吸引力Fを得ることができる。
As described above, the
この実施形態1に係るソレノイド1は、板材をプレス加工されたプランジャ板250を3枚積層固定してプランジャ25を構成するものである。この結果、この実施形態1に係るソレノイド1は、丸棒から円柱形状体に加工する一般のプランジャと比較して、加工が簡単である。特に、この実施形態1に係るソレノイド1は、プランジャ板250をプレス加工する時に、突片部251および透孔252を同時にプレス加工することができる。このため、この実施形態1に係るソレノイド1は、丸棒から円柱形状体に一次加工し、かつ、円柱形状体にピン孔を二次加工する一般のプランジャと比較して、加工がさらに簡単である。これにより、製造コストを安価にすることができる。
The
この実施形態1に係るソレノイド1は、運動変換部材5が、プランジャ25に取付部材4の回転中心線C1と平行に突設された当接凸部としての当接ピン253と、作動部材3の中間部の挿通孔(プランジャ25が直線移動可能に挿通する挿通孔)34の縁部に設けられ、当接ピン253が当接する当接部50と、から構成されているものである。この結果、この実施形態1に係るソレノイド1は、運動変換部材5の力点P2A、P2Bを、取付部材4の回転中心線C1の支点P1とプランジャ25の直線運動の中心線Zとの間に、確実に位置させることができる。しかも、この実施形態1に係るソレノイド1は、プランジャ25の直線運動を作動部材3の回転運動に確実に変換させることができる。
In the
この実施形態1に係るソレノイド1は、取付部材4の取付体40が、コイル23の導線230の端末が接続されたリード線24を支持するリード線支持部と、作動部材3をコイル部材2に取り付ける作動部材取付部と、を兼用するものである。この結果、この実施形態1に係るソレノイド1は、取付体40のリード線支持部と作動部材取付部とにより、コイル23の導線230の端末とリード線24の導線240との接続(半田231)作業およびリード線24の支持作業と、作動部材3の取付作業とが簡単になり、自動化または機械化が容易となる。
In the
しかも、この実施形態1に係るソレノイド1は、ボビン22と取付体40とが一体構造をなすので、取付部材4のコイル部材2に対する突出量を小さくすることができて、小型化を図ることができ、また、部品点数の軽減化、しいては、製造コスト安価にすることができる。
Moreover, since the
(実施形態2の説明)
図11〜図15は、本発明に係るソレノイドの実施形態2を示す。以下、この実施形態2に係るソレノイド1Aについて説明する。図中、図1〜図10と同符号は、同一のものを示す。
(Description of Embodiment 2)
11 to 15
前記の実施形態1に係るソレノイド1は、板材をプレス加工されたプランジャ板250を3枚積層固定してなるプランジャ25を使用するものである。これに対して、この実施形態2に係るソレノイド1Aは、丸棒から円柱形状体に加工する一般のプランジャ25Aを使用するものである。以下、この実施形態2に係るソレノイド1Aについて説明する。
The
ボビン22の上側鍔部の四角鍔部221から短円筒部224が設けられる。また、フロントフレーム21には、円形の透孔212が設けられている。この透孔212中に短円筒部224が挿入されている。
A short
プランジャ25Aの上端部には、小径の円柱形状の頭部254が一体に設けられている。頭部254には、透孔255が、コイル23の中心線Zおよび取付部材4の回転中心線C1に対してそれぞれ垂直に設けられている。透孔255中には、ピンとしての運動変換ピン51が、コイル23の中心線Zおよび取付部材4の回転中心線C1に対してそれぞれ垂直に挿通固定もしくは圧入固定されている。この結果、運動変換ピン51の中心線C4は、コイル23の中心線Zおよび取付部材4の回転中心線C1に対してそれぞれ垂直である。
A small-
作動部材3Aの中間部には、プランジャ25Aが直線移動可能に挿通する断面円形の挿通孔36と、プランジャ25Aの一部の頭部254および運動変換ピン51が収容される直方体形状の収容溝37とがそれぞれ設けられている。収容溝37の長手方向は、運動変換ピン51の中心線C4方向に一致する。
An
運動変換部材5Aは、運動変換ピン51の取付部材4側の一端部と、作動部材3Aの収容溝37の壁面(底壁面)に設けられ、運動変換ピン51の一端部が当接する当接面52と、を有する。
The
この実施形態2に係るソレノイド1Aは、回転中心線C1を支点P1とし、運動変換部材(運動変換ピン51の取付部材4側の一端部と、運動変換ピン51の一端部が当接する当接面52とからなる)5Aを力点P2A、P2Bとし、作動部材3の作動部の一端部の作動ピン30の中心線C3を作用点P3A、P3Bとする。
The solenoid 1A according to the second embodiment has a rotation center line C1 as a fulcrum P1, and a motion conversion member (a contact surface on which one end portion of the
(実施形態2の作用の説明)
この実施形態2に係るソレノイド1Aは、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
(Description of operation of Embodiment 2)
The solenoid 1A according to the second embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
まず、ソレノイド1Aの無通電時状態においては、図14に示すように、弾性部材35のばね力により、作動部材3Aは、通常状態にある。この時の支点P1、力点P2Bおよび作用点P3Bは、図10(A)、図14に示す状態にある。
First, when the solenoid 1A is not energized, the operating
ここで、コイル23に通電すると、プランジャ25Aがボビン22中にコイル23の中心線Z方向に直線的に引き込まれる(図13中の実線矢印を参照)。これにより、運動変換ピン51の一端部と、運動変換ピン51の一端部が当接する当接面52とからなる運動変換部材5A(力点P2A、P2B)を介して、プランジャ25Aの直線運動が作動部材3Aの回転運動に変換される。
Here, when the
この結果、作動部材3Aは、回転中心線C1(支点P1)を中心として、図14に示す通常状態から図13に示す作動状態に、弾性部材35のばね力に抗して時計方向に回転する(図13中の実線矢印を参照)。作動部材3Aの作動状態時の支点P1、力点P2Aおよび作用点P3Aは、図10(A)、図13に示す状態にある。
As a result, the actuating
そして、コイル23への通電を遮断すると、弾性部材35のばね復帰力により、プランジャ25Aがボビン22中からコイル23の中心線Z方向に直線的に突出する(図14中の実線矢印を参照)。これにより、作動部材3Aは、運動変換部材5A(力点P2A、P2B)を介して、回転中心線C1(支点P1)を中心として、図13に示す作動状態から図14に示す通常状態に、反時計方向に回転する(図14中の実線矢印を参照)。プランジャ25Aのコイル23の中心線Z方向の直線運動の移動量が、図10(A)、図14に示すように、ストロークS2A(S)となる。
When the energization to the
(実施形態2の効果の説明) (Description of the effect of Embodiment 2)
この実施形態2に係るソレノイド1Aは、以上のごとき構成、作用からなるので、前記の実施形態1に係るソレノイド1と同様の効果を達成することができる。
Since the solenoid 1A according to the second embodiment is configured and operated as described above, the same effect as that of the
すなわち、前記の実施形態1に係るソレノイド1は、プランジャ25の当接ピン253と、その当接ピン253が当接している作動部材3の当接部50と、からなる運動変換部材5(力点P2A、P2B)を、取付部材4の回転中心線C1の支点P1とプランジャ25の直線運動の中心線Zとの間に、位置させるものである。これに対して、この実施形態2に係るソレノイド1Aは、運動変換ピン51の一端部と、運動変換ピン51の一端部が当接する当接面52とからなる運動変換部材5A(力点P2A、P2B)を、取付部材4の回転中心線C1の支点P1とプランジャ25Aの直線運動の中心線Zとの間に、位置させるものである。
That is, the
この結果、この実施形態2に係るソレノイド1Aは、前記の実施形態1に係るソレノイド1と同様の効果を達成することができる。すなわち、この実施形態2に係るソレノイド1Aは、プランジャ25Aの直線運動のストロークS2A(S)をさらに小さくして、さらに大きな吸引力Fが得られる。しかも、この実施形態2に係るソレノイド1Aは、プランジャ25Aの直線運動を作動部材3Aの回転運動に確実に変換させることができる。
As a result, the solenoid 1A according to the second embodiment can achieve the same effect as the
(実施形態1、2以外の例の説明)
なお、前記の実施形態1、2においては、ソレノイド1、1Aの通電時状態、図3、図5、図13、図15に示すように、プランジャ25、25Aの下面とフィクストコア26の上面とが当接していない。しかしながら、本発明においては、ソレノイド1、1Aの通電時状態、プランジャ25、25Aの下面とフィクストコア26の上面とが当接していても良い。
(Description of examples other than
In the first and second embodiments, the
以上、本発明の実施形態1、2について説明したが、本発明は、上記した実施形態1、2に限定されることはなく、これ以外にも種々変形可能である。
As mentioned above, although
1、1A ソレノイド
2 コイル部材
20 フレーム
21 フロントフレーム
210 透孔
211ガイド部
22 ボビン
220 円筒部
221 四角鍔部
222 短四角筒部
223 円鍔部
23 コイル
230 導線
231 半田
24 リード線
240 導線
25、25A プランジャ
250 プランジャ板
251 突片部
252 透孔
253 当接ピン(当接凸部)
254 頭部
255 透孔
26 フィクストコア
3、3A 作動部材
30 作動ピン(作動部)
31 取付部
32 取付孔
33 ガイド凸部
34 挿通孔
35 弾性部材
36 挿通孔
37 収容溝
4 取付部材
40 取付体
400 取付孔
401 支持孔
41 取付ピン
5、5A 運動変換部材
50 当接部
51 運動変換ピン(ピン)
52 当接面
C1 回転中心線
C2 当接ピン253の中心線
C3 作動ピン30の中心線
C4 運動変換ピン51の中心線
F 吸引力(プランジャ25、25Aを吸引する力)
P1 支点
P2A プランジャ25、25Aの直線運動後の力点
P2B プランジャ25、25Aの直線運動前の力点
P3A プランジャ25、25Aの直線運動後の作用点
P3B プランジャ25、25Aの直線運動前の作用点
S ストローク(プランジャ25、25Aの直線運動の移動量)
S2A、S2B、S2C 力点のストローク(プランジャ25、25Aの直線運動の移動量、ストロークS)
S3A、S3B、S3C 作用点のストローク
Z コイル23の中心線(プランジャ25、25Aの直線運動の中心線)
DESCRIPTION OF
254
DESCRIPTION OF
52 Contact surface C1 Rotation center line C2 Center line of
P1 fulcrum P2A force point after linear motion of
S2A, S2B, S2C Stroke at the force point (movement amount of linear motion of the
S3A, S3B, S3C Stroke of action point Z Center line of coil 23 (center line of linear motion of
Claims (4)
一端部を作動部とする作動部材と、
前記コイル部材に前記作動部材の他端部を、前記コイルの中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付けた取付部材と、
前記コイル部材および前記作動部材の中間部のうち、前記コイルの中心線と前記取付部材の回転中心線との間に設けられ、前記プランジャの直線運動を前記作動部材の回転運動に変換させる運動変換部材と、
を備え、
前記作動部材の中間部には、前記プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔が設けられ、
前記運動変換部材は、
前記プランジャに前記取付部材の回転中心線と平行に突設された当接凸部と、
前記作動部材の前記挿通孔の縁部に設けられ、前記当接凸部が当接する当接部と、
を有する、
こと特徴とするソレノイド。 A coil member that linearly moves the plunger in the direction of the center line of the coil;
An actuating member having one end as an actuating part;
An attachment member attached to the coil member such that the other end portion of the actuating member is rotatable around a rotation center line located at a twisted position with respect to the center line of the coil;
Of the intermediate portion of the coil member and the actuating member, a motion conversion is provided between the center line of the coil and the rotation center line of the mounting member, and converts the linear motion of the plunger into the rotational motion of the actuating member. Members,
Equipped with a,
An insertion hole through which the plunger is inserted so as to be linearly movable is provided in an intermediate portion of the operating member,
The motion conversion member is
An abutment convex portion projecting from the plunger in parallel with the rotation center line of the mounting member;
An abutting portion provided at an edge of the insertion hole of the actuating member, with which the abutting convex portion abuts;
That having a,
A solenoid characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のソレノイド。 The plunger is formed by laminating and fixing a plurality of plunger plates obtained by pressing a plate material.
The solenoid according to claim 1.
一端部を作動部とする作動部材と、
前記コイル部材に前記作動部材の他端部を、前記コイルの中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付けた取付部材と、
前記コイル部材および前記作動部材の中間部のうち、前記コイルの中心線と前記取付部材の回転中心線との間に設けられ、前記プランジャの直線運動を前記作動部材の回転運動に変換させる運動変換部材と、
を備え、
前記プランジャには、ピンが前記コイルの中心線および前記取付部材の回転中心線に対してそれぞれ垂直に固定され、
前記作動部材の中間部には、前記プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔と、前記プランジャの一部および前記ピンが収容される収容溝とがそれぞれ設けられ、
前記運動変換部材は、
前記ピンの前記取付部材側の一端部と、
前記作動部材の前記収容溝の壁面に設けられ、前記ピンの一端部が当接する当接面と、
を有する、
ことを特徴とするソレノイド。 A coil member that linearly moves the plunger in the direction of the center line of the coil;
An actuating member having one end as an actuating part;
An attachment member attached to the coil member so that the other end of the operating member is rotatable about a rotation center line located at a twisted position with respect to the center line of the coil;
Of the intermediate part of the coil member and the actuating member, a motion conversion is provided between the center line of the coil and the rotation center line of the mounting member, and converts the linear motion of the plunger into the rotational motion of the actuating member. Members,
With
A pin is fixed to the plunger perpendicularly to the center line of the coil and the rotation center line of the mounting member, respectively.
An insertion hole through which the plunger is inserted so as to be linearly movable and an accommodation groove in which a part of the plunger and the pin are accommodated are provided in the intermediate portion of the operation member,
The motion conversion member is
One end of the pin on the mounting member side;
A contact surface that is provided on a wall surface of the housing groove of the operating member, and that contacts one end of the pin;
Having
Features and to Luso solenoids that.
前記取付部材は、取付体を有し、
前記取付体は、前記コイルの導線の端末が接続されたリード線を支持するリード線支持部と、前記作動部材を前記コイル部材に取り付ける作動部材取付部と、を兼用し、
前記ボビンと前記取付体とは、一体構造をなす、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のソレノイド。 The coil member has a bobbin around which the conductive wire of the coil is wound,
The mounting member has a mounting body,
The attachment body combines a lead wire support portion that supports a lead wire to which a terminal of a conductor of the coil is connected, and an operation member attachment portion that attaches the operation member to the coil member.
The bobbin and the attachment body form an integral structure.
The solenoid according to any one of claims 1 to 3 .
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