JP5451661B2

JP5451661B2 - ソレノイド

Info

Publication number: JP5451661B2
Application number: JP2011030032A
Authority: JP
Inventors: 弘幸齋藤; 一也太田; 直也秋山
Original assignee: 三明電機株式会社
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2031-02-15
Also published as: JP2012169492A

Description

本発明はソレノイドに関し、さらに可動鉄心と可動ピンとを連結することに関する。

ソレノイドは、固定鉄心と固定鉄心に対して接近離隔する方向に移動する可動鉄心とを含んで構成され、励磁コイルを通電することによって磁界を発生させて可動鉄心が固定鉄心に対して移動するように構成されている。一般に、可動鉄心には可動鉄心の移動を外部に伝達するための可動ピンが装着されている。例えば、ソレノイドバルブで使用する場合、可動ピンは、バルブの弁体に連結されて、弁体の開閉を行うように構成されている。従って、可動ピンは可動鉄心の動きを確実に外部に伝達しなければならないので、可動鉄心に堅固に固定されている必要があった。可動ピンを可動鉄心に連結固定する場合、従来では以下のように構成されていた。

図４(ａ)に示す従来のソレノイド１は、固定鉄心２と、固定鉄心２に対して接近離隔する方向に移動する可動鉄心３とを備え、可動鉄心３の一端には、可動ピン５が装着されていた。可動ピン５を可動鉄心３に固定する場合、第１の形態としては、図４(ａ)に示すように、可動ピン５の軸心Ｐ上にノックピン(又はスプリングピン)６を打ち込むことにより固定していた(特許文献１)。また、第２の形態では、図４(ｂ)に示すように、可動鉄心３に可動ピン用孔３ａを形成し、可動ピン用孔３ａに接着剤４を塗布するか又は可動ピン５に接着剤４を塗布するかした後、可動ピン５を挿入することによって固定させていた。さらに、第３の形態としては、図４(ｃ)に示すように、可動ピンを、小径部５ａと大径部５ｂとを有する段付き可動ピン５Ａに形成するとともに可動鉄心３に段付き可動ピン用孔３ｂを形成し、段付き可動ピン用孔３ｂに段付き可動ピン５Ａの小径部５ａを圧入して固定させていた。

特開平１１−３０７３４２号公報

しかし、上述のソレノイドにおいて、図４(ａ)に示す第１の形態では、可動ピン５の軸心Ｐ上にノックピン(又はスプリングピン)６を打ち込んで固定させているから、可動ピン５に形成したノックピン孔の残りの肉厚が薄くなって可動ピン５の強度を弱くしてしまっていた。また、図４(ｂ)に示す第２の形態では、接着剤４で可動鉄心３と可動ピン５とを固定しているから、可動ピン５を押し込むような負荷が掛かると、可動ピン５が可動鉄心３の可動ピン用孔３ａ内に陥没してしまう。さらに図４(ｃ)に示す第３の形態では、段付き可動ピン５Ａの可動ピン５の小径部５ａが圧入状態で可動鉄心３の段付き可動ピン用孔３ｂに固定されているから、可動ピン５を押し込むには段つきピンの大径部５ｂで規制されるものの、逆に可動ピン５を引き抜く力が強いと、可動ピン５が可動鉄心３から抜け易い。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、可動ピンを可動鉄心に連結して固定する際、可動ピンの強度を弱くすることなく連結固定するとともに、可動ピンを押す力と引き抜く力に対応できるソレノイドを提供することを目的とする。

本発明に係るソレノイドは、そのために、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１の発明では、励磁コイルと、固定鉄心と、前記固定鉄心に対して接近離隔する方向に移動可能な可動鉄心と、前記可動鉄心の一端側に装着されて前記可動鉄心の移動を伝達する可動ピンと、を備えたソレノイドであって、前記可動鉄心と前記可動ピンとは、前記可動ピンの軸心から偏心した位置において、前記可動ピンの軸心と直交する方向に前記可動ピン内に全周部分を係合する連結ピンが打ち込まれることによって連結されていることを特徴とする。

本発明によれば、可動ピンを可動鉄心の一端に装着する際、可動ピンの軸心上から外れた位置において、可動鉄心と可動ピンとを挿通する連結ピンを打ち込んで連結固定している。これにより、可動ピンにおける連結ピンを挿入する孔の残りの肉厚を厚くすることができる。また、連結ピンは可動鉄心と可動ピンとを相互に連結しているから、可動ピンが、可動鉄心に形成された可動鉄心用孔に陥没することがなく、また、可動ピンが可動鉄心用孔から引き抜かれることもない。

本発明の実施形態におけるソレノイドの構成を示す断面図である。連結ピンを可動ピンに打ち込む際の一実施形態を示す図である。連結ピンを可動ピンに打ち込む際の別の実施形態を示す図である。従来のソレノイドの構成の３形態を示す断面図である。

次に、本発明のソレノイドの実施形態について、図面に基づいて説明する。図１に説明するように、ソレノイド１０はケース体としての円筒状の外パイプ１１を備えている。外パイプ１１内には、ボビン１２上に巻装した励磁コイル１３が配置されるとともに励磁コイル１３の軸方向両端には、磁気回路を構成する第１のヨーク１４、第２のヨーク１５が配置されている。

励磁コイル１３の内周面には内パイプ１６が配置され、内パイプ１６内に、軸方向に沿って、固定鉄心１７、可動鉄心１８が挿入されている。可動鉄心１８の固定鉄心１７と反対側には、可動鉄心１８の復帰移動する際に可動鉄心１８の移動を規制するストッパ１９が配置されている。ストッパ１９の外周周りには内パイプ１６を介してヨーク２０が装着されている。ヨーク２０は、第１のヨーク１４との間にパッキン２１を介在させてソレノイド１０の一端に配置されることになる。

固定鉄心１７は、内パイプ１６、第２のヨーク１５に内嵌されて励磁コイル１３の一端に当接して固定されている。

可動鉄心１８は、固定鉄心１７との間に吸着移動する移動スペースを形成して、固定鉄心１７に接近離隔する方向に移動可能に配置されている。可動鉄心１８は、固定鉄心１７との吸着が解除された場合の復帰位置が、ストッパ１９の端面で規制されている。

ストッパ１９は、ネジ部１９ａを有し、ネジ部１９ａにナット部材２２を螺合することにより、ヨーク２０に固定される。

可動鉄心１８の固定鉄心１７側端面には可動ピン２５が連結されている。可動鉄心１８の端面１８１には、可動鉄心１８の軸方向に沿って端面１８１から反固定鉄心１７側に向かって延設する可動ピン用孔１８２が形成されている。可動ピン用孔１８２に可動ピン２５の一端部が挿入されている。可動ピン２５の他端は固定鉄心１７を貫通してソレノイド１０の外方に延設されている。

可動鉄心１８と可動ピン２５とは、連結ピン２６で連結されている。図１に示すように、可動ピン２５を可動鉄心１８の可動ピン用孔１８２に挿入した後、可動ピン２５の軸心Ｐから外れた偏心位置を軸心Ｐ１として、可動鉄心１８と可動ピン２５とを係合するように、連結ピン２６を可動ピン２５の軸方向と直交する方向に打ち込む。

連結ピン２６は、中実円柱状のノックピンを使用してもよく、また、円筒状に形成されたスプリングピンを使用してもよい。連結ピン２６を可動ピン２５に打ち込む際には、可動ピン２５の残りの肉厚の寸法を考慮して連結ピン２６の打ち込み位置を決定する。

例えば、図２(ａ)(ｂ)に示すように、連結ピン２６の一部が可動ピン２５の一部と係合する場合、可動鉄心１８の一部と可動ピン２５の一部に跨った位置、可動ピン２５の軸心と直交する方向における可動ピン２５の外周縁を略中心とした位置を軸心Ｐ１に連結ピン２６を打ち込む。なお、図２（ａ）は、ソレノイド１０の軸心に沿った断面の一部を示すものであり、図２(ｂ)は、図２(ａ)における可動鉄心１８部分を示すII-II断面図である。この場合では、可動ピン２５の残りの片肉厚は大きくなるとともに、連結ピン２６で可動鉄心１８と、可動ピン２５とを係合しているから、可動ピン２５が可動鉄心１８に対して連結されていることになる。これによって、可動ピン２５の軸方向に押し込む負荷、又は引き抜く負荷があっても、可動ピン２５が、可動鉄心１８の可動ピン用孔１８２内に陥没したり、引き抜かれたりすることはない。

また、図３(ａ)(ｂ)に示すように、連結ピン２６の全周部分が可動ピン２５内に係合する場合、可動ピン２５の軸心Ｐから外れた偏心位置を軸心Ｐ２として、連結ピン２６全体を可動ピン２５内に挿通するように、可動ピン２５の軸方向と直交する方向に連結ピン２６を打ち込む。この場合では、可動ピン２５の残りの片肉厚は、前述の形態（図２の形態）と比べて小さくなるものの、図４(ａ)に示す従来の形態に比べると一方の片肉厚が大きくなってその強度を増すことができる。この場合、連結ピン２６の径部分全体が可動ピン２５内に貫通するため、可動ピン２５と連結ピン２６とは広い面積で連結されていることになる。また、連結ピン２６は軸方向における可動ピン２５以外の部分で可動鉄心１８に貫通しているから、可動鉄心１８と可動ピン２５とは、やはり、広い面積で連結されていることになる。従って可動ピン２５の軸方向への押し込む負荷、又は引き抜く負荷があっても、可動ピン２５が、可動鉄心１８の可動ピン用孔１８２内に陥没したり、引き抜かれたりすることはない。

次に、上述のソレノイド１０の作用を説明する。

励磁コイル１３が通電されると、励磁コイル１３、第２のヨーク１５、固定鉄心１７、可動鉄心１８、第１のヨーク１４間に磁界が発生し、可動鉄心１８が固定鉄心１７に向かって吸着移動する。可動鉄心１８の移動とともに可動ピン２５が移動する。図２又は図３に示すように、可動ピン２５と連結ピン２６との係止状態において、連結ピン２６が可動ピン２５の軸方向両側に係止した状態で一体的に形成されているから可動鉄心１８の移動距離と同じ移動距離が伝達されて移動することになる。可動ピン２５の先端には、本ソレノイド１０を使用して作業する所定物体の移動体に連結される。

上述のように、実施形態のソレノイド１０では、可動ピン２５が可動鉄心１８の可動ピン用孔１８２に挿通された状態で、連結ピン２６を可動ピン２５の軸心Ｐから偏心した位置を軸心Ｐ１(又はＰ２)として打ち込むことによって、可動ピン２５の強度を弱くすることなく、また、可動ピン２５の軸方向に沿って押し込む負荷や引き抜く負荷に対応できるように可動鉄心１８と可動ピン２５とを連結することができる。しかも、新たな部品を追加することもないのでコストを高くすることはない。

１０、ソレノイド
１３、励磁コイル
１７、固定鉄心
１８、可動鉄心
２５、可動ピン
２６、連結ピン
Ｐ、(可動ピンの)軸心
Ｐ１、Ｐ２、（連結ピンの）軸心

Claims

励磁コイルと、固定鉄心と、前記固定鉄心に対して接近離隔する方向に移動可能な可動鉄心と、前記可動鉄心の一端側に装着されて前記可動鉄心の移動を伝達する可動ピンと、を備えたソレノイドであって、
前記可動鉄心と前記可動ピンとは、前記可動ピンの軸心から偏心した位置において、前記可動ピンの軸心と直交する方向に前記可動ピン内に全周部分を係合する連結ピンが打ち込まれることによって連結されていることを特徴とするソレノイド。