JPS6140121B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アマチユア腔部が磁性体のベースと
磁極とを非磁性体の中間スリーブにより結合する
ことにより形成され、スリーブ上に巻かれた電気
コイル巻線の圧縮作用により溶接又はねじ止めに
よることなく磁極、スリーブおよびベースが組立
て状態に保持される軸方向型のソレノイドに関す
る。このソレノイドの構造では、非鉄すなわち非
磁性体のスリーブは低コストの管材の一部分から
なり、それは与えられた長さに正確に切断され、
磁性体の磁極とベースとの間に一定の空隙を形成
する。

ベースと磁極はスリーブの両端部内に嵌合する
関係で入れ子に入れられる。電気的な付勢作用を
行うコイルは前記スリーブの外表面上に張力を生
じるように巻かれた巻線を有する。このためスリ
ーブはベースおよび磁極に対して入れ子状に相互
に嵌合してこれ等部材を一緒に結合し、熱エネル
ギの有効な伝達を生じ、各部材間に強力な機械的
接続即ち結合部を形成する。

本発明によれば、巻線が巻かれる従来周知のコ
イ枠がなくなり、公知の方法即ち乾式プランジヤ
と共に使用できるソレノイド構造が提供される。
ベースとポールの入れ子状の部分を有するスリー
ブの圧縮作用の結果、有効な熱伝達性および大き
な強度を特徴とする一体ボビン構造にこれ等部材
を一体に結合することになる。この構造は、特に
比例型ソレノイド、即ちテーパ状の磁極の軸方向
に延びる部分が図面に示す如く磁極に対して重合
関係即ち入れ子関係にある円筒状のアマチユアの
運動により選択自在に飽和されるソレノイドの製
造において使用でき有利である。

特に乾燥状態で使用するためのソレノイドが第
１図および第２図において開示されている。ケー
ス１１０は鉄すなわち磁性材料から形成され、そ
の開放端部には前方取付けフランジ１１１を有す
る。

コイル即ちスプール組立体１１２は主として３
つの別個の部分即ちベース１１４と、ハブ即ち磁
極１１５と、管材のスペーサ即ちスリーブ１１６
からなつている。ベース１１４と磁極１１５は鉄
材料から形成される。非磁性体の結合スリーブ１
１６は所望の長さに正確に切断された管材から形
成される。このスリーブは磁極およびベース間に
空間を形成し、これは磁気作用空隙１１６ｂであ
る。隣接する磁気即ち磁束形成部の各々の円筒状
部分１１４ａと１１５ａ上にすべり嵌合を行う内
径を有するスリーブ１１６には低コストのアルミ
ニユーム又は真鍮の管材等が使用できる。塵や流
体又は他の異物による汚染が予測される部分には
周知のシールを用いてもよいが、端部キヤツプ１
２５は流体密に封止する必要はない。この端部キ
ヤツプ１２５はケース１１０の開口端部内に單に
圧入されるだけでもよく、本発明のソレノイドの
所望の特性に従つて磁性体又は非磁性体材料のい
ずれから形成してもよい。

円筒状のアマチユア１２０はその内側端部でス
リーブ・ベアリング１２８上に支持されている。
このベアリング１２８は内面側でアマチユア１２
０上に支持され、その外面側はベース１１４の円
筒状部１１４ａの内径と密接な摺動嵌合関係を有
する。ベアリング１２８はブロンズの如き焼結さ
れた多孔質の軸受金属から形成でき、適当に所望
の潤滑剤を含漬させることができる。ベアリング
１２８と同じ材料から形成されるのが望ましい第
２のスリーブ・ベアリング１２９は端部キヤツプ
１２５の軸部１２５ａ内に支持されてシヤフト１
２２を摺動自在に案内し、その結果アマチユア１
２０はその一端部でベアリング１２８により又反
対側の端部ではシヤフト１２２を介しベアリング
１２９より案内される。

電気コイル１５０の巻線はスリーブ１１６の外
表面と直接係合するように巻かれている。図中や
誇張した厚さで示された絶縁テープ層１５２をコ
イルの巻付けの前に添付してコイル１５０のため
の絶縁を提供することが望ましい。このコイル１
５０は、ハブおよびベースの半径方向の肩部によ
り画成される環状の空間およびスリーブの嵌合用
の外側の円筒状表面に堅く巻付けられる。このた
め、スリーブ１１６は嵌合された円筒状部分１１
５ａと１１４ａの範囲に機械的に圧縮させられ
る。このように、一方においてはスリーブ１１６
と嵌合されたベースとの間に、他方においては磁
極との間に優れた熱伝導性および機械的強度を有
する結合部が形成されるのである。

非磁性体のボタン１３５はそのヘツド１３６を
アマチユアの腔内部に差入れるように挿入され、
引込み位置のアマチユア１２０と当接するように
定置される。このボタン１３５はアマチユア１２
０がベース１１４と直接接触しないようにするも
のである。

このソレノイドは、以下の如く作動する。コイ
ル１５０が励磁されていないすなわちコイルに電
流が流れていないときには、アマチユア１２０は
図示されていないが周知のようにコイルバネなど
による付勢力により第１図にいて右方に付勢さ
れ、ヘツド１３６と当接している。次にコイル１
５０に電流が流れ励磁されると、その際発生する
磁束によりアマチユア１２０は前述の付勢力に抗
して左方へ吸引され、端部キヤツプ１２５に当接
する。この際アマチユア１２０の端部キヤツプ１
２５に当接する面には緩衝用ワツシヤ１２が貼付
されており、これにより衝突時の衝撃エネルギー
が吸収されるとともにソレノイドの作動が静かな
ものとなる。コイル電流が切れるとアマチユア１
２０は再び前述の付勢力により第１図に示す位置
に復帰する。尚コイルが励磁されているときの磁
束のリターンパスは、磁極１１５の肩部１１５
ｂ、ケース１１０、ベース１１４の肩部１１４ｃ
により形成される。

又、シヤフト１２２はアマチユア１２０を完全
に貫通するように延長することもでき、あるいは
アマチユアの位置に対応するフイードバツク信号
を生じるためベース１１４の軸端部１１４ｂにあ
る開口を経て適当な接続を設けることもできる。
このようなフイードバツク信号装置の一例は、本
発明と同じ譲受人に譲渡された1975年３月11日発
行のマイヤーズ（myers）の米国特許第3870391
号に示されている。

以上述べた如く本発明によれば、磁極とベース
の各々の肩部がスリーブの両端面に当接する構造
となつているので、磁極とベースとの間に形成さ
れる磁気空隙を容易に所定寸法通りの値に正確に
設定することができる。

また、コイルがスリーブ外周面上に緊く巻付け
られているのでスリーブは強い圧縮作用を受け、
スリーブ、磁極、ベースその結合部で大きな機械
的強度を有する一体のボビン構造となり、ネジ止
めあるいは熔接などの他の結合手段を必要としな
い。更にスリーブと磁極、ベースは相当な長さに
わたつて緊く密接しているので熱伝導性にも優
れ、コイルに発生する熱の放熱が効率良く行なわ
れソレノイドの長時間使用が可能となる。

本願発明のスリーブは、その素材に低コストの
アルミニユームあるいは真鍮などの管材を使用で
き、製造容易で廉価なソレノイドを提供できる。

また磁極とベースの肩部をスリーブの外径より
外方に伸延することにより、コイル収納腔の側壁
を形成でき、コイルの巻付け作業が容易なものと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による乾式ソレノイドの縦断面
図、および第２図は第１図の線２−２に関する断
面図である。 １１０……ケース、１１２……コイル（スプー
ル）組立体、１１４……ベース、１１６……スリ
ーブ、１２０……アマチユア、１２２……シヤフ
ト、１２５……端部キヤツプ、１２８，１２９…
…スリーブ・ベアリング、１３５……ボタン、１
３６……ヘツド、１５０……コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケースと、該ケースに収容されたアマチユア
   と、前記ケースの一端に設けられた開口に嵌め込
   まれ該アマチユアに連結された軸を介して該アマ
   チユアを軸方向に運動するように支持する端部キ
   ヤツプと、軸部と肩部を有するベースと、軸部と
   肩部を有する磁極と、内部に腔を形成しかつコイ
   ルを収受する外表面を有する中空非磁性体の結合
   スリーブとを備え、前記ベースと磁極は各肩部が
   前記スリーブの両端部に当接した状態でそれぞれ
   の軸部が前記スリーブの腔に収納されることによ
   りそれぞれの軸部端面間に一定距離の磁気空隙を
   形成し、さらに巻線を前記スリーブ上に固く巻き
   つけて該スリーブを前記ベースおよび磁極の軸部
   と堅固な機械的結合および熱伝導を行う係合関係
   に圧迫する電気コイルを備えたことを特徴とする
   軸方向型の乾式ソレノイド。 ２ 前記スリーブは、非磁性体の管材を切断した
   ものから形成されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の乾式ソレノイド。 ３ 前記磁極とベースのそれぞれの肩部は、スリ
   ーブの半径方向外方に伸延しており、それぞれコ
   イル収納腔の第１及び第２の側壁を形成している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の乾
   式ソレノイド。