JPS6311681Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ソレノイドの改良に関するものであ
る。

背景技術とその問題点 プランジヤ型やクラツパ型ソレノイドは、電気
エネルギを機械力に変換する手段として応答性、
コスト及び信頼性の点からみて極めて有用なもの
であるが、動作吸着時に可動鉄心と固定鉄心とが
ぶつかり合つて衝撃音を発する欠点がある。かか
るソレノイドが各種製品に実装されている場合、
この衝撃音はシヤーシやボツクス内で共振を惹起
し、極めて不快な音を発する。

そこで、従来は、第１図に示すように、プラン
ジヤ型ソレノイドにおいて可動鉄心１と固定鉄心
２が直接ぶつかり合わないように両鉄心間にゴム
等の弾性体３を介在させることにより、衝撃音を
吸収させていた。図において、４はコイル、４₁
はコイルボビン、５はヨークである。しかし、こ
のような従来の方法は、消音効果はあつても次の
如き欠点があつた。

(イ) 弾性体３の厚み（一般に0.5〜1.0mm）分の空
隙を生じるので、それだけ磁気抵抗が増加して
吸引（吸着）力が低下し、また、弾性体３の反
撥力分だけ吸着力が低下する。すなわち、ソレ
ノイドとしての特性が低下することになる。

(ロ) 弾性体３が可動鉄心１と固定鉄心２の間に介
在するから、弾性体３は吸着時に強く圧縮され
た状態で保持され、弾性体３が塑性変形（クリ
ープ）等の経時変化を起こし易い。また、弾性
体３自体の反撥力のバラツキが大きいため特性
のバラツキも大きくなり、総合的にみて信頼性
に欠ける。

考案の目的 本考案は、上記の如き特性や信頼性の低下を伴
うことなく、ソレノイドの動作時の衝撃音を低減
させることを目的とする。

考案の概要 本考案は、固定鉄心の下部にフランジを設け、
このフランジとヨーク下端部との間にリング状弾
性体を介在させて固定することにより、弾性体を
磁路の外部に配するようにしたものである。

実施例 第２図は本考案の実施例を示す図で、第２図Ａ
はその半部の部分的断面図、第２図Ｂはその要部
の斜視図、第２図Ｃはその動作時の状況を示す要
部断面図である。これらの図において、第１図と
対応する部分には同一又は類似の符号を付してあ
る。図において、可動鉄心１の上端は、図示しな
いが何らかの機械系に連結されているものとす
る。固定鉄心２下端の直径φDは、ヨーク５の下
端部５₁と磁気的に連結する部分（磁束φ₁が通過
する部分）に飽和が生じないような最適の大きさ
とする。６は、両鉄心１，２と同軸的に設けられ
たガイド用の真鍮（ちゆう）パイプである。真鍮
パイプ６の上方に段部６₁が設けられ、これは、
ヨーク５の上部磁極５₂と係合しストツパとなつ
ている。固定鉄心２の下部に、固定鉄心２の上部
及び下部より大きな径を有し磁束φ₁の通路外に
位置する如きフランジ２₁を設け、このフランジ
２₁とヨーク下端部５₁との間の磁束通路外部にゴ
ムや樹脂等のリング状弾性体３′をダンパーとし
て介在させ、フランジ２₁の上面を真鍮パイプ６
の底面と突き合わせて固定する。ここで、プラン
ジヤ型ソレノイドは横方向に取付けられることも
あるので、上とか下とかいうのは正確でないが、
本明細書では便宜上図面を基準にして上述のよう
に呼ぶことにする。

コイル４に通電して磁束が発生すると、固定鉄
心２の下部とヨーク下端部５₁を磁束φ₁が通過す
る。固定鉄心２は図の上方向には動かず、可動鉄
心１が下方向に吸引される。両鉄心１，２が吸着
する瞬間の衝撃エネルギは、第２図Ｃにｗで示す
ように下方向に働き、弾性リング３′を圧縮しつ
つ消滅する。このときフランジ２₁とヨーク下端
部５₁の間に介在する弾性リング３′は磁束φ₁の通
路外にあるので、固定鉄心２及びヨーク下端部５
_１間を通る磁束φ₂は、動作初期の磁束φ₁とほぼ同
じである。固定鉄心２は吸着の瞬間は下方に押さ
れてダンパー３′を圧縮しながら動くが、衝撃エ
ネルギが消滅すると、可動鉄心１に連結された負
荷による力が上方向に働いているので、両鉄心
１，２は吸着したまま第２図Ａの状態に戻る。し
たがつて、ダンパー３′は圧縮状態から解放され、
固定鉄心２は真鍮パイプ６の段部６₁で止まり、
ダンパー３′の反撥力はソレノイドの吸着特性に
関係なくなる。

第３図は本考案の消音効果を示す実験比較図
で、第３図Ａはダンパーがないものについて、第
３図Ｂは本考案実施例についてそれぞれ衝撃エネ
ルギを測定したものである。これらの図による
と、ダンパーがない場合ピーク衝撃値が180Gに
達するのに対し、本考案によればピーク衝撃値が
40Gと約1/4に減少していることが認められる。

第４図は、本考案の吸着特性を示す実験比較図
である。図において、点線は従来タイプのダンパ
ー（厚さ0.6mm、圧縮時0.4mm）を用いた場合の特
性曲線、実線は本考案による場合の特性曲線をそ
れぞれ示す。この図によると、吸着力が従来タイ
プで約400ｇであるのに対し、本考案では2000ｇ
に達し約５倍となつていることが認められる。ま
た、吸引力（１mm離したとき）でも、従来タイプ
では160ｇであるが、本考案では220ｇと40％向上
する。

上述の実施例では、真鍮パイプ６とコイルボビ
ン４₁とが別体のものを示したが、両者を一体に
構成してもよい。また、本考案はDCソレノイド
のみならずACソレノイドにも適用しうる。ACソ
レノイドの場合、消音のため従来のように磁路の
一部にダンパーを介在させると、電流がストロー
クに比例するので極めて効率が悪くなり、発熱や
焼損の危険もある。本考案をACソレノイドに適
用すれば、これらの欠点を除去することができ
る。

クラツパー型では、固定鉄心２が図の上方に向
かつてボビン４₁より突出する形となり、上部磁
極５₂を除去し可動鉄心１に相当する平板に支点
をもたせた可動板タイプで構成される。

考案の効果 本考案の効果をまとめると、次のとおりであ
る。

衝撃音及びこれに伴う不快音を減少すると共
に動作時の吸引力が大きいソレノイドを得るこ
とができる。

ダンパーは磁路の外部にあるので、磁気抵抗
が増大せず吸引（吸着）力が低下しない。

ダンパーが可動鉄心と固定鉄心の間に介在し
ないから、ダンパーの反撥力は吸着力に影響し
ない。

吸着後ダンパーは直ちに圧縮状態から解放さ
れるので、ダンパーの変形は減少する。

吸着特性にダンパーの反撥力が関係なくなる
ため、ダンパーに反撥力のバラツキがあつても
一定の特性が維持され、信頼性が向上する。

ACソレノイドの場合、過電流により効率を
低下させることがなく、発熱や焼損の危険を防
止する。

ダンパーは、径大のフランジとヨーク下端部
の間に配するので、その直径自体を大きくで
き、吸着時の衝撃に対して単位寸法当たりの荷
重を小さくできる。したがつて、それだけ弾性
変形或いは塑性変形を防止しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す略断面図、第２図は本考
案の実施例を示す図、第３図は衝撃値比較図、第
４図は特性比較図である。 １……可動鉄心、２……固定鉄心、２₁……フ
ランジ、３′……リング状弾性体、４……コイル、
５……ヨーク、５₁……ヨーク下端部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可動鉄心、固定鉄心、コイル及びヨークを有す
   るソレノイドにおいて、上記固定鉄心の下部の径
   を上記ヨークと磁気的に結合する部分に磁気飽和
   が生じない大きさとすると共に、上記固定鉄心の
   下部にこの固定鉄心の上部及び下部より大きい径
   を有するフランジを設け、このフランジと上記ヨ
   ークの下端部との間の磁束通路の外部にリング状
   弾性体を介在させたことを特徴とする低騒音ソレ
   ノイド。