JPH08200534A - ソレノイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動部材の磁気吸引時に可動部材がその軸方
向規制部材に衝突した際に発生する作動音及び振動の低
減化を図る。 【構成】 内部にガイド孔２を有するソレノイド本体３
と、該ソレノイド本体３のガイド孔２に往復動自在に挿
入される磁性体製の可動部材４と、該可動部材４の軸方
向両端部にそれぞれ位置し、前記ガイド孔２の外周に設
けられて、可動部材４とともに磁路を構成する磁路構成
部５，６と、前記可動部材４の軸方向の動きを規制する
規制部材７，８とを備え、前記ソレノイド本体３に通電
することによって前記可動部材４を前記一方の磁路構成
部５側に磁気吸引し、前記規制部材７にて可動部材４の
軸方向の動きを規制するソレノイドにおいて、前記可動
部材４の軸方向中途部に、前記一方の磁路構成部５側か
ら他方の磁路構成部６側に向って縮径となるテーパ部４
２を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば電磁アクチュ
エータとして用いられるソレノイドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のソレノイドとしては、た
とえば図３に示すようなものがある。

【０００３】すなわち、このソレノイド１００は、ケー
ス１０１内に収納される軸方向に貫通する貫通孔１０２
を有するコイル１０３と、コイル１０３の軸方向両端部
にそれぞれ設けられる、ケース１００とで磁路を構成す
る磁路構成部を成すもので、孔１０４Ａ，１０５Ａを有
するアッパープレート１０４（図中コイル１０３の左
側）及びロアプレート１０５（図中コイル１０３の右
側）と、コイル１０３の貫通孔１０２とアッパープレー
ト１０４，ロアプレート１０５の孔１０４Ａ，１０５Ａ
とで形成されるガイド孔１０６に往復動自在に挿入され
る磁性体製の可動部材としてのプランジャ１０７と、プ
ランジャ１０７の軸方向の動きを規制する規制部材とし
てのアッパープレート１０４側の第１規制部材１０８及
びロアプレート１０５側の第２規制部材１０９と、第１
規制部材１０８とプランジャ１０７間に介装されプラン
ジャ１０７を第２規制部材１０９側に押圧する押圧手段
としてのスプリング１１０とを備えている。

【０００４】そして、コイル１０３に電流を印加するこ
とによって、ケース１０１，アッパープレート１０４
（磁路Ａ部１１１），プランジャ１０７，ロアプレート
１０５（磁路Ｂ部１１２）から成る磁路が構成され、プ
ランジャ１０７はスプリング１１０の押圧力に抗してア
ッパープレート１０５側に磁気吸引され、第１規制部材
１０８にて軸方向の動きが規制されるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来技術の場合には、図４（ａ）に示すようにコイル１０
３に電流を印加すると、プランジャ１０７は磁路Ａ部１
１１とプランジャ１０７の端部間の磁束Ｉ１１３により
磁路Ａ部１１１側（図中左方向）に吸引される。

【０００６】しかし、プランジャ１０７の外周面が軸方
向一端から他端まで均一な面であるため、磁路Ｂ部１１
２を成すロアプレート１０５の孔１０５Ａの内周面とプ
ランジャ１０７の外周面との距離は変わらないため（図
４（ｂ）参照）、吸引力は磁路Ａ部１１１の端部とプラ
ンジャ１０７の端部間の距離が近づくに従って大きくな
り、コイル１０３への通電終わり時に最大となる。

【０００７】そのため、第１規制部材１０８とプランジ
ャ１０７との衝突時に衝撃音（作動音）及び振動が発生
する問題があった。

【０００８】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、可
動部材の磁気吸引時に可動部材がその軸方向規制部材に
衝突した際に発生する作動音及び振動の低減化を図り得
るソレノイドを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、内部にガイド孔を有するソレノ
イド本体と、該ソレノイド本体のガイド孔に往復動自在
に挿入される磁性体製の可動部材と、該可動部材の軸方
向両端部にそれぞれ位置し、前記ガイド孔の外周に設け
られて、可動部材とともに磁路を構成する磁路構成部
と、前記可動部材の軸方向の動きを規制する規制部材と
を備え、前記ソレノイド本体に通電することによって前
記可動部材を前記一方の磁路構成部側に磁気吸引し、前
記規制部材にて可動部材の軸方向の動きを規制するソレ
ノイドにおいて、前記可動部材の軸方向中途部に、前記
一方の磁路構成部側から他方の磁路構成部側に向って縮
径となるテーパ部を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成のソレノイドにあっては、可動部材の
軸方向中途部に、一方の磁路構成部側から他方の磁路構
成部側に向って縮径となるテーパ部を設けたことから、
ソレノイド本体の通電時に前記一方の磁路構成部側に移
動する際、可動部材の一方の磁路構成部側端部が一方の
磁路構成部に近づくに従って、他方の磁路構成部のガイ
ド孔側面とテーパ部の面との距離が離れるため、その間
の磁束が減少していく。

【００１１】さらに、移動して可動部材の前記他方の磁
路構成部側端部が他方の磁路構成部を過ぎようとすると
その可動部材の端部と他方の磁路構成部との距離が近づ
くことになり、その間の磁束により他方の磁路構成部側
に吸引力が働く。

【００１２】これらの作用により、ソレノイド本体への
通電終わりでの一方の磁路構成部側への吸引力を抑える
ことができる。その結果、可動部材の軸方向規制部材と
可動部材との衝突時の作動音及び振動を低減することが
できる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。本発明の一実施例に係るソレノイドを示す図１に
おいて、１はソレノイド全体を示しており、概略、内部
にガイド孔２を有するソレノイド本体３と、ガイド孔２
に往復動自在に挿入される磁性体製の可動部材としての
プランジャ４と、プランジャ４の軸方向両端部にそれぞ
れ位置し、ガイド孔２の外周に設けられて、プランジャ
４とともに磁路を構成する磁路構成部を成すアッパープ
レート５（図中左側）及びロアプレート６（図中右側）
と、プランジャ４の軸方向の動きを規制する第１規制部
材７（アッパープレート５側）及び第２規制部材８（ロ
アプレート６側）とを備えたものである。

【００１４】ソレノイド本体３は、両端を開口するケー
ス９と、ケース９の両端面にそれぞれ取付けられる第１
キャップ１０（図中左側）及び第２キャップ１１（図中
右側）を有している。第１キャップ１０と第２キャップ
１１は、同軸上に孔１０Ａ，１１Ａを有し、また径方向
外向きのフランジ部１０Ｂ，１１Ｂを有する半断面Ｌ字
状部材であり、その凸部１０Ｃ，１１Ｃを軸方向外向き
としてケース９の開口端面にそれぞれフランジ部１０
Ｂ，１１Ｂを当接して配設されている。

【００１５】また、第１キャップ１０には、その孔１０
Ａの内周面及びフランジ部１０Ｂの端面に当接するよう
に径方向外向きのフランジ部１２Ａを有する半断面Ｌ字
状の第１スリーブ１２が取付けられる。一方第２キャッ
プ１１には、その孔１１Ａの内周面に当接するように、
第１スリーブ１２と同軸上に第１スリーブ１２の内径と
ほぼ同径の第２スリーブ１３が取付けられる。この第２
スリーブ１３のケース９側端面と第２キャップ１１のフ
ランジ部１１Ａのケース９側端面とはほぼ同一面となっ
ている。

【００１６】このようにケース９、第１，第２キャップ
１０，１１、第１，第２スリーブ１２，１３にて形成さ
れる空間内に、内径が第１，第２スリーブ１２，１３の
内径とほぼ同一のボビン１４に巻かれたコイル１５と、
コイル１５の両端部にボビン１４を介して設けられるボ
ビン１４の内径とほぼ同径の孔５１，６１を有するアッ
パープレート５，ロアプレート６とが収納される。この
とき、アッパープレート５は第１スリーブ１２のフラン
ジ部１２Ａの端面に当接するように、ロアプレート６は
第２スリーブ１３の端面，第２キャップ１１のフランジ
部１１Ｂの端面に当接するように配設される。

【００１７】このように、ボビン１４に巻かれたコイル
１５、アッパープレート５、ロアプレート６が収納され
ることで、第１，第２スリーブ１１，１２、アッパープ
レート５の孔５１、ロアプレート６の孔６１、ボビン１
４の内径側面にてスリーブ１６を介してプランジャ４が
往復動自在に挿入されるガイド孔２が形成される。

【００１８】すなわち、アッパープレート５、ロアプレ
ート６はプランジャ４の軸方向両端部に位置し、プラン
ジャ４の軸方向ほぼ垂直方向に設けられているのであ
る。

【００１９】スリーブ１６は、第１スリーブ１２から第
２スリーブ１３にわたって設けられている。

【００２０】プランジャ４には、中心軸上に貫通孔４１
を有しており、その貫通孔４１内にロッド１７が挿入固
定されている。このロッド１７は、プランジャ４の両端
面からソレノイド本体３の外側まで延びている。

【００２１】またプランジャ４は、その両端部の外径は
ほぼ同径となっており、その間の軸方向中途部はアッパ
ープレート５側からロアプレート６側に向って縮径とな
るテーパ部４２となっている。

【００２２】そして、プランジャ４の軸方向の動きを規
制する第１，第２規制部材７，８がスリーブ１６の両端
にそれぞれガイド孔２内に嵌合されている。この第１，
第２規制部材７，８は、中心軸上にロッド１７が往復移
動可能な孔７１，８１を有する断面凹部状となってい
る。

【００２３】第１，第２規制部材７，８は、各凹部の開
口部を対向して配設し、それぞれの底部が第１閉塞部材
１８（図中左側）及び第２閉塞部材１９（図中右側）に
て当接されることで、それぞれの嵌合部７２，８２の端
面がスリーブ１６の端面に当接することになる。嵌合部
７２，８２はスリーブ１６の肉厚より厚くなっているた
め、スリーブ１６の内周面より突出することになる。こ
れにより、プランジャ４の往復移動の際、プランジャ４
の端面が嵌合部７２，８２の端面に当接することによ
り、軸方向の動きが規制されるのである。

【００２４】第１，第２閉塞部材１８，１９は、略板状
で、中心軸上に設けられたロッド１７が往復移動可能な
孔１８Ａ，１９Ａの径方向外側に、対応する第１，第２
スリーブ１２，１３に挿入するための挿入孔１８Ｂ，１
９Ｂを有している。

【００２５】第１閉塞部材１８は、その挿入孔１８Ｂに
第１スリーブ１２が挿入されて第１スリーブ１２の軸方
向所定位置に設けられた凹部１２Ｂに係合することで位
置決め固定される。また第２閉塞部材１９は、その挿入
孔１９Ｂに第２スリーブ１３が挿入されて第２スリーブ
１３の軸方向所定位置に設けられた凹部１３Ａに係合す
ることで位置決め固定される。

【００２６】このように第１，第２閉塞部材１８，１９
が位置決め固定されることで、スリーブ１６を介して第
１，第２規制部材７，８が位置決めされる。

【００２７】そして、第１規制部材７とプランジャ４と
の間にはプランジャ４を第２規制部材８側に押圧する押
圧手段としてのスプリング２０が介装されている。この
スプリング２０は、一端は第１規制部材７の凹部内の角
部に当接し、他端はロッド１７の外周面とプランジャ４
の端面との角部に当接するテーパ状となっている。

【００２８】図中２１は、コイル１５に電流を印加する
ためのリード線を示しており、このリード線２１は、第
１キャップ１０，第１スリーブ１２，アッパープレート
５を貫通して設けられる管２２を介してコイル１５に対
して接続されている。

【００２９】以上のように構成されたソレノイド１は、
例えば図１に示すような軸方向所定間隔を有して設けら
れる一対の相手側取付部２３内に取付けられる。

【００３０】そして、ソレノイド１は、コイル１５に電
流が印加されていない時は、スプリング２０のスプリン
グ力によってプランジャ４は第２規制部材８側に押圧さ
れ、プランジャ４の端面が第２規制部材８の嵌合部８２
に当接することで軸方向図中右側の動きが規制される。

【００３１】コイル１５に電流が印加された時は、ケー
ス９，ロアプレート６，プランジャ４，アッパープレー
ト５にて磁路が構成される。これにより、プランジャ４
がスプリング２０のスプリング力に抗してアッパープレ
ート５側に磁気吸引され、第１規制部材７側に移動し、
プランジャ４の端面が第１規制部材７の嵌合部７２の端
面に衝突することで軸方向図中左側の動きが規制され
る。

【００３２】このコイル１５の通電時について、図２に
基づいて詳述する。

【００３３】コイル１５に電流が印加された時は、ケー
ス９，アッパープレート５（磁路Ａ部２４），プランジ
ャ４，ロアプレート６（磁路Ｂ部２５）にて磁路が構成
され、磁路Ａ部２４とプランジャ４の端部（プランジャ
Ａ部２６）との磁束Ｉ３０により、プランジャ４がアッ
パープレート５（磁路Ａ部２４）側に磁気吸引される
（図２（ａ）参照）。

【００３４】そして、上記構成のソレノイドにあって
は、プランジャ４の形状が、両端部の外径はほぼ同径
で、その間の軸方向中途部はアッパープレート５側から
ロアプレート６側に向って縮径となるテーパ部４２とな
っていることから、磁路Ａ部２４側に移動する際、プラ
ンジャＡ部２６が磁路Ａ部２４に近づくに従って、磁路
Ｂ部２５のガイド孔２側面（ロアプレート６の孔６１の
内周面）とプランジャ４のテーパ部４２の面との距離が
離れるため、その間の磁束II３１が減少する。また磁路
Ｂ部２５とプランジャ４の端部（プランジャＢ部２７）
との間に磁束III ３２が生じ、磁路Ｂ部２５とプランジ
ャ４との磁束が分散される（図２（ｂ）参照）。

【００３５】さらに、移動してプランジャＢ部２７が磁
路Ｂ部２５を過ぎようとする際、プランジャＢ部２７と
磁路Ｂ部２５との距離が近づくことになり、その間の磁
束III ３２により磁路Ｂ部２５側に吸引力が働く（図２
（ｃ）参照）。

【００３６】これらの作用により、コイル１５への通電
終わりでの第１規制部材７側への吸引力を抑えることが
できる。その結果、プランジャ４と第１規制部材７との
衝突時の作動音及び振動を低減することができる。

【００３７】尚、上記実施例では、可動部材としてのプ
ランジャ４の両端部の外径をほぼ同径としたが、特に同
径としなくても良く、一方の磁路構成部を成すアッパー
プレート５の反対側の他方の磁路構成部を成すロアプレ
ート６側の端部をテーパ部の面より突出するように成っ
ていれば良い。

【００３８】

【発明の効果】上記構成のソレノイドにあっては、可動
部材の軸方向中途部に、一方の磁路構成部側から他方の
磁路構成部側に向って縮径となるテーパ部を設けたの
で、ソレノイド本体の通電時に前記一方の磁路構成部側
に移動する際、可動部材の一方の磁路構成部側端部が一
方の磁路構成部に近づくに従って、他方の磁路構成部の
ガイド孔側面とテーパ部の面との距離が離れるため、そ
の間の磁束が減少する。

【００３９】さらに、移動して可動部材の前記他方の磁
路構成部側端部が他方の磁路構成部を過ぎようとすると
その可動部材の端部と他方の磁路構成部との距離が近づ
くことになり、その間の磁束により他方の磁路構成部側
に吸引力が働く。

【００４０】これらの作用により、ソレノイド本体への
通電終わりでの一方の磁路構成部側への吸引力を抑える
ことができ、可動部材の軸方向規制部材と可動部材との
衝突時の作動音及び振動の低減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係るソレノイドの全
体断面図である。

【図２】図２は図１のソレノイドの通電時のプランジャ
の移動を示す模式図であり、同図（ａ）は通電始めのプ
ランジャ位置を示し、同図（ｂ）は通電中のプランジャ
位置を示し、同図（ｃ）は通電終わりのプランジャ位置
を示している。

【図３】図３は従来のソレノイドの全体断面図である。

【図４】図４は図３のソレノイドの通電時のプランジャ
の移動を示す模式図であり、同図（ａ）は通電始めのプ
ランジャ位置を示し、同図（ｂ）は通電終わりのプラン
ジャ位置を示している。

【符号の説明】

１ ソレノイド ２ ガイド孔 ３ ソレノイド本体 ４ プランジャ（可動部材） ４１ 貫通孔 ４２ テーパ部 ５ アッパープレート（磁路構成部） ５１ 孔 ６ ロアプレート（磁路構成部） ６１ 孔 ７ 第１規制部材 ７１ 孔 ７２ 嵌合部 ８ 第２規制部材 ８１ 孔 ８２ 嵌合部 ９ ケース １０ 第１キャップ １０Ａ 孔 １０Ｂ フランジ部 １０Ｃ 凸部 １１ 第２キャップ １１Ａ 孔 １１Ｂ フランジ部 １１Ｃ 凸部 １２ 第１スリーブ １２Ａ フランジ部 １２Ｂ 凹部 １３ 第２スリーブ １３Ａ 凹部 １４ ボビン １５ コイル １６ スリーブ １７ ロッド １８ 第１閉塞部材 １８Ａ 孔 １８Ｂ 挿入孔 １９ 第２閉塞部材 １９Ａ 孔 １９Ｂ 挿入孔 ２０ スプリング ２１ リード線 ２２ 管 ２３ 相手側取付部 ２４ 磁路Ａ部 ２５ 磁路Ｂ部 ２６ プランジャＡ部 ２７ プランジャＢ部 ３０ 磁束Ｉ ３１ 磁束II ３２ 磁束III

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にガイド孔を有するソレノイド本体
   と、 該ソレノイド本体のガイド孔に往復動自在に挿入される
   磁性体製の可動部材と、 該可動部材の軸方向両端部にそれぞれ位置し、前記ガイ
   ド孔の外周に設けられて、可動部材とともに磁路を構成
   する磁路構成部と、 前記可動部材の軸方向の動きを規制する規制部材とを備
   え、 前記ソレノイド本体に通電することによって前記可動部
   材を前記一方の磁路構成部側に磁気吸引し、前記規制部
   材にて可動部材の軸方向の動きを規制するソレノイドに
   おいて、 前記可動部材の軸方向中途部に、前記一方の磁路構成部
   側から他方の磁路構成部側に向って縮径となるテーパ部
   を設けたことを特徴とするソレノイド。