JPH0726810Y2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、ソレノイドを用いた
アクチュエータに関し、詳しくは、そのソレノイドのプ
ランジャの出没作用によって少なくとも３位置に所定の
部材を移動させ得るようにしたアクチュエータに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】現在、自動化機械などに
おいては、モータ，エアシリンダー，ソレノイドなどを
用いた種々のアクチュエータが設けられているが、中で
も、ソレノイドは良好な応答速度を有し、かつ比較的安
価であることから部材を俊敏に進退させようとする場面
などにおいて頻繁に使用されている。

【０００３】しかしながら、一般に、ソレノイドはソレ
ノイドコイルを励磁することにより、その中に挿入され
たプランジャがストッパなどによって規制される突出位
置から所定の没入位置へと移動する、といった言わば２
段階の移動を行うものであって、突出位置と没入位置と
の中間にプランジャを停止させることはできず、そのた
め、部材を３段階に移動させようとする場面での使用に
は不適当なものとされていた。

【０００４】従って、３段階の移動を行う必要が生じた
場合には、ステッピングモータなどを用いていたが、こ
れでは装置が高価になると共に、十分な応答速度を得ら
れないという不都合があった。

【０００５】この考案は、上記従来技術の問題点に着目
してなされたもので、ソレノイドを用いて少なくとも３
段階の移動を可能としたアクチュエータの提供を目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この考案は、磁性体から
なる単一の筐体内に所定の間隔を介して配設された一対
のソレノイドコイルを挿入する一方、そのソレノイドコ
イル内に挿入されたプランジャの突出位置を規制するス
トッパを設けてなるソレノイドを備えると共に、前記各
プランジャの先端部を連結する非磁性体からなる連結部
材と、一端が前記連結部材の中間部分に連結されると共
に他端が所定の駆動部材に連結され常には前記各プラン
ジャを各ストッパに当接させる方向へ付勢する作動部材
と、を備え、前記各ソレノイドコイルを適宜所定の組み
合わせで励磁することにより、前記プランジャを前記作
動部材の付勢力に抗して少なくとも３位置に前記作動部
材を移動させるようにしたものである。

【０００７】

【作用】この考案において、一対のソレノイドコイルを
共に励磁すると、各プランジャは共に没入状態となって
ストッパから離間し、このプランジャに連結された連結
部材と共に作動部材は所定の後退位置へと移動する。こ
れに対して両ソレノイドコイルを共に非励磁状態とする
と、各プランジャは作動部材の付勢力によってストッパ
に当接し、作動部材は突出位置に保持される。また、両
ソレノイドコイルのうちいずれか一方を励磁して一方の
プランジャのみを没入状態とすると、両プランジャを結
ぶ連結部材は、一方のプランジャから他方のプランジャ
に渡って傾斜した状態となり、その中間部分に連結され
た作動部材も、先の突出位置と後退位置の中間に位置す
ることとなる。すなわち、作動部材は３段階に移動する
こととなる。

【０００８】また、両プランジャを連結する連結部材
は、非磁性体によって形成されているため、一方のソレ
ノイドコイルを励磁した場合にその磁束が他方のソレノ
イドコイルに挿入されるプランジャに漏れ出すことはな
く、励磁したソレノイドコイルの磁力が低下することは
ない。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１ないし図４
に基づき説明する。図１はこの実施例における全体構成
を示す斜視図である。図において、１は鉄などの磁性体
によって形成した筐体で、その内部には図外の制御回路
によって独立に励磁される第１のソレノイドコイル２及
び第２のソレノイドコイル３が並設されており（図２参
照）、これらソレノイドコイル２，３は所定のシールド
部材によって互いに絶縁されている。

【００１０】４は前記第１のソレノイドコイル３に出没
可能に挿入される第１のプランジャ、５は第２のソレノ
イドコイル３内に挿入される第２のプランジャであり、
これらプランジャ４，５は磁性体によって形成されてい
る。また、６，７は前記プランジャ４，５の外周に嵌着
した掛止リング、８，９は前記筐体１の前面部に形成し
たプランジャ挿通孔の開口部端縁に設けた緩衝部材であ
り、この緩衝部材８，９に前記掛止リング６，７を掛止
させることにより、前記両プランジャ４，５の先端部を
その移動方向において同一位置に保つようになってい
る。

【００１１】１０は前記筐体１の底面部に一体的に固定
したＬ字状のストッパ保持体であり、その前方に突出し
た立上り部１０ａには、前記プランジャ６，７の前方へ
の突出位置を規制するストッパ１１，１２が突設されて
いる。

【００１２】このストッパ１１，１２は、図４に示すよ
うに前記立上り部１０ａに螺合するねじ部１１ａ，１２
ａと、その一端部に固着され前記各プランジャと６，７
を当接させる当接部１１ｂ，１２ｂとからなり、ねじ部
１１ａ，１２ａを回転させることによって当接部１１
ｂ，１２ｂの位置を前後に調整し得るようになってい
る。なお、各ねじ部１１ａ，１２ａはステンレスなどの
非磁性体によって構成されており、また、当接部１１
ｂ，１２ｂはゴムなどの緩衝機能を有する非磁性体によ
り形成されている。

【００１３】以上、１〜１２に示す部材によってソレノ
イドＡが構成されている。

【００１４】１３は両端を前記各プランジャ６，７の先
端部に掛止ピン４ａ，５ａによって軸着してなる連結部
材であり、非磁性体によって形成されている。なお、掛
止ピン６ａ，７ａの挿通される挿通孔１３ａ，１３ｂ
（図３参照）のうち、一方の挿通孔１３ａは図３に示す
ように長孔となっている。

【００１５】１４は一端を軸１５によって前記連結部材
１３の中間位置に回動自在に連結してなる作動部材であ
る。この作動部材１４の他端部は所定の駆動部材に連結
されており、その駆動部材を介して常時前方への付勢力
Ｆが加えられている。このため、この付勢力Ｆによって
前記プランジャ４，５も連結部材１３を介して前方へ付
勢され、常には、その先端部が前記ストッパ１１，１２
の当接部１１ｂ，１２ｂに当接するようになっている。

【００１６】以上の構成に基づき、次に作用を説明す
る。第１，第２のソレノイドコイル２，３が共に非励磁
状態にあるとき、第１，第２のプランジャ４，５は作動
部材１４に加えられている付勢力Ｆによって共に先端部
が前記ストッパ１１，１２に当接している。

【００１７】この状態で連結部材１３と作動部材１４を
連結する軸１５は前端位置Ｐ１に保持され、従って作動
部材１４は最も前方へ突出した状態となる。なお、ここ
では、ストッパ１１，１２の各当接部１１ｂ，１２ｂ
が、プランジャ４，５の移動方向に対して同一位置に設
定されているため、上記のように軸１５が前端位置にあ
るとき、連結部材１３は図４の実線にて示すようにプラ
ンジャ４，５の移動方向と直交する位置に保持される。

【００１８】この状態において、いま、前記両ソレノイ
ドコイル２，３が共に励磁されると、両コイル２，３に
発生した磁力によって第１，第２のプランジャ４，５は
それぞれ作動部材１３の付勢力Ｆに抗してソレノイドコ
イル２，３内に吸引される（没入状態となる）。これに
より、連結部材１３は後方へ平行移動し、軸１５が後端
位置Ｐ１へ移動して、作動部材１４は最も後方へ移動し
た状態となる。

【００１９】この後、第２のソレノイドコイル３のみを
非励磁状態とし、第２のプランジャ４に付与されていた
磁力（吸引力）を消失させると、第２のプランジャ４は
作動部材作動部材１４の付勢力によって前方へ移動し、
ストッパ１２に当接する。これにより、連結部材１４は
掛止ピン４ａを中心として回転し、両プランジャ４，５
の先端部に斜めに掛け渡された状態となり、軸１５は前
端位置Ｐ１と後端位置Ｐ２の中間位置Ｐ３に位置する。
従って、作動部材１４も最前方位置と最後方位置の中間
に保持される。

【００２０】このように、この実施例においては、作動
部材１４と連結部材１３とを連結する連結軸１５をＰ
１，Ｐ２，Ｐ３の３位置に保持させることが可能とな
り、これによって作動部材１４を３段階に移動させるこ
とができる。

【００２１】なお、ここでは、各ストッパ１１，１２の
当接部１１ｂ，１２ｂの位置を同一位置に設定したた
め、第１のプランジャ４のみを没入状態とした場合と、
第２のプランジャ５のみを没入状態とした場合のいずれ
においても、連結軸１５の取る位置が同一となるが、各
当接部１１ｂ，１２ｂの位置を前後方向へずらして設定
すれば、上記各場合における軸１５の位置を変更するこ
とが可能となり、四位置の設定が可能となる。

【００２２】ところで、上記のようなソレノイドＳにお
いて、例えば、ソレノイドコイル２を励磁した際には、
図２示すように、磁束Фが磁性体により構成される筐体
１及びプランジャ４を通過する磁気回路が形成されるこ
ととなる。このため、例えば、前記連結部材１３が鉄な
どの磁性体によって構成されていた場合には、第１のソ
レノイドコイル２に発生した磁束は、図２のＸに示すよ
うに連結部材１３を経て第２のプランジャにも漏洩し、
第１のプランジ４に作用する磁力、すなわち吸引力が低
下することとなる。

【００２３】また、連結部材１３が磁性体によって形成
されていた場合ほどの影響はないが、ストッパ１１，１
２を磁性体とした場合にも、両プランジャは短絡状態と
なるため、例えば、一方のソレノイドコイル２のみを励
磁した際に、プランジャ４を通過する磁束がストッパ１
１、ストッパ支持体１０及びストッパ１２を介して他方
のプランジャ５及び筐体１に漏れる可能性があり、これ
も磁力の低下を招く要因となる。

【００２４】しかし、この実施例では、前記連結部材１
３及びストッパ１１，１２のねじ部１１ａ，１２ａと当
接部１１ｂ，１２ｂとを非磁性体によって形成し、両プ
ランジャ間において磁束が漏洩するのを防止しているた
め、常に良好な吸引力を得ることができ、円滑な作動を
実現することができる。

【００２５】また、この実施例では、磁性体によって形
成したストッパ支持体１０を筐体３の下面に積層固着す
ることによって磁器回路としての透磁率を高め、磁力の
増強を図る構成となっているが、作動部材１４の付勢力
に対し、十分なプランジャ４，５の吸引力が得られる場
合には、ストッパ支持体１０を非磁性体によって形成し
ても良く、その場合にはストッパ１１，１２をいかなる
部材で構成してもここからの磁束の漏れが生じることは
ない。

【００２６】

【考案の効果】以上説明したとおり、この考案に係るア
クチュエータは、磁性体からなる単一の筐体内に一対の
ソレノイドコイルを収納したソレノイドを用いると共
に、前記各ソレノイドコイルに挿入される各プランジャ
の先端部を非磁性体からなる連結部材によって連結し、
かつその連結部材の中間部分に所定の駆動部材に連結さ
れる作動部材の一端部を連結した構成としたため、前記
ソレノイドコイルを所定の組み合わせで作動させること
により、少なくとも３段階の移動を実現することがで
き、ソレノイドを用いたアクチュエータとしての汎用性
を大幅に拡大することができる。

【００２７】また、各プランジャの先端部を連結する連
結部材を非磁性体にて構成したため、一方のソレノイド
コイルのみを励磁して一方のプランジャのみを移動させ
ようとした場合にも、そのプランジャを通過する磁束が
他方のプランジャへと漏れ出すことはなく、常に必要と
する磁力を得ることができ、円滑な作動を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る一実施例の全体構成を示す斜視
図である。

【図２】図１に示したもののにおける磁器回路の形成状
態を示す説明平面図である。

【図３】図１に示した作動部材及び連結部材を示す斜視
図である。

【図４】同実施例における作動状態を示す説明平面図で
ある。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 第１のソレノイドコイル ３ 第２のソレノイドコイル ４ 第１のプランジャ ５ 第２のプランジャ １０ ストッパ支持体 １１ ストッパ １２ ストッパ １１ｂ 当接部 １２ｂ 当接部 １３ 連結部材 １４ 作動部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔を介して配設された一対のソ
   レノイドコイルと、前記各ソレノイドコイルの周囲を覆
   う磁性体よりなる筐体と、前記各ソレノイドコイル内に
   出没可能に挿入された磁性体よりなるプランジャと、前
   記各プランジャの突出位置を規制するストッパと、から
   なるソレノイドを有すると共に、前記各プランジャの先
   端部を連結する非磁性体からなる連結部材と、一端が前
   記連結部材の中間部分に連結されると共に、他端が所定
   の駆動部材に連結され、常には前記各プランジャを各ス
   トッパに当接させる方向へ付勢する作動部材と、を備
   え、前記各ソレノイドコイルを適宜所定の組み合わせで
   励磁することにより、前記プランジャを前記作動部材の
   付勢力に抗して少なくとも３位置に前記作動部材を移動
   させるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記ストッパを、前記筐体に一体的に固
   定した磁性体よりなる保持板によって保持させるように
   すると共に、ストッパを非磁性体により構成したことを
   特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。