JP4363957B2 - Latching solenoid - Google Patents
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Description
本発明は、ソレノイド部に通電することによりプランジャ部を変位させるラッチングソレノイドに関する。 The present invention relates to a latching solenoid that displaces a plunger portion by energizing a solenoid portion.
従来、ソレノイド部とプランジャ部を備えるラッチングソレノイドは、実公昭52−50356号公報等で知られている。 Conventionally, a latching solenoid provided with a solenoid part and a plunger part is known from Japanese Utility Model Publication No. 52-50356.
この種のラッチングソレノイドは、通常、軸方向に配した一対のソレノイドと、この一対のソレノイド間に配した永久磁石と、一対のソレノイドの内側に挿通させたプランジャと、各ソレノイド及び永久磁石を覆うヨークとを備えており、ソレノイドに正方向の励磁電流を流せば、プランジャが軸方向一方に変位するとともに、電流遮断後は変位後の位置が保持される。また、ソレノイドに逆方向の励磁電流を流せば、プランジャが軸方向他方に変位するとともに、電流遮断後は変位後の位置が保持される。
しかし、上述した従来のラッチングソレノイドは、次のような問題点があった。 However, the conventional latching solenoid described above has the following problems.
第一に、一対のソレノイド、更にはプランジャとは別体の永久磁石等が必要になるなど、部品点数の増加及び構成の複雑化により製造工数の増加及びコストアップを招くとともに、全体の大型化を招き、超小型のラッチングソレノイドを得るにも限界がある。 First, a pair of solenoids and a permanent magnet separate from the plunger are required, which increases the number of parts and the complexity of the configuration, which increases the number of manufacturing steps and increases the cost, and increases the overall size. Therefore, there is a limit to obtaining an ultra-small latching solenoid.
第二に、プランジャはソレノイドの軸方向へ変位するため、軸方向に広いスペースが取られるとともに、軸方向に対して直交する方向に変位が要求される場合には、プランジャの変位を方向変換する方向変換機構が必要になり、更なるスペースの確保が必要になるなど、省スペース性及び汎用性に劣り、しかも、設計自由度も低くなる。 Second, since the plunger is displaced in the axial direction of the solenoid, a wide space is taken in the axial direction, and when displacement is required in a direction orthogonal to the axial direction, the displacement of the plunger is changed. A direction changing mechanism is required, and it is necessary to secure more space. For example, it is inferior in space saving and versatility, and the design flexibility is also lowered.
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したラッチングソレノイドの提供を目的とするものである。 The object of the present invention is to provide a latching solenoid that solves such problems in the background art.
本発明は、上述した課題を解決するため、ソレノイド部2に通電することによりプランジャ部3を変位させるラッチングソレノイド1を構成するに際して、両端3p,3qに磁極を有する永久磁石Mにより形成し、かつソレノイド部2の一端2s側に当該ソレノイド部2の軸方向Fcに対して交差する方向Fsへ変位自在に配した棒状のプランジャ部3と、プランジャ部3の両端に対して、両端側が対向するコの字形の非磁性材により形成したストッパ15s,L形に折曲形成し、ソレノイド部2の外周面に沿わせる一方の板面15mfとソレノイド部2の他端2tに対向させる他方の板面15msを有するとともに、一方の板面15mfの先端両側に、プランジャ部3の両端側に位置し、かつストッパ15sの両端側の先端に対向する一対の磁極部5sp,5sqを有する磁性材により形成したアウタヨーク15,及び他方の板面15msに一端16aを結合し又は連続する磁性材により形成した棒状のインナヨーク16とからなるヨーク部5とを備えてなることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is formed by a permanent magnet M having magnetic poles at both
このような構成を有する本発明に係るラッチングソレノイド1によれば、次のような顕著な効果を奏する。
The
(1) 単一のソレノイド部2及び永久磁石Mにより形成したプランジャ部3等により、部品点数の削減及び構成の単純化、更には製造工数の低減及びコストダウンを図れるとともに、全体の小型コンパクト化が可能になり、超小型ラッチングソレノイドも容易に実現できる。
(1) The
(2) プランジャ部3自身がソレノイド部2の軸方向Fcに対して交差する方向Fsに変位するため、軸方向Fcに広い設置スペースを確保する必要が無いとともに、交差する方向Fsへの方向変換機構も不要になり、省スペース性及び汎用性、更には設計自由度を飛躍的に高めることができる。しかも、アウタヨーク15,インナヨーク16及び磁極部5sp,5sqは一体化が可能であり、更なる部品点数の削減,構造の単純化及び小型コンパクト化に寄与できる。
(2) Since the
本発明に係るラッチングソレノイド1によれば、最良の形態により、ソレノイド部2の両端2s,2t側に配し、かつ絶縁材により形成した一対のバリア部11,12を備えるとともに、ソレノイド部2の一端2s側に配したバリア部11には、プランジャ部3を変位自在に支持するガイドレール14を有するプランジャガイド部13を一体に設ける。
According to the
通常、ソレノイドコイルは、ボビン部の両側に一対のバリア部が一体形成されたコイルボビンに巻回されるが、本発明に係るラッチングソレノイド1は、ソレノイド部2の内側に、可動部となるプランジャ部が存在しないため、コイルボビンにおけるボビン部は不要になり、一対のバリア部11,12のみで足りる。これにより、更なる小型化に寄与できるとともに、一方のバリア部11はプランジャガイド部13を兼用することから、更なる部品点数の削減及び小型化に寄与できる。
Usually, the solenoid coil is wound around a coil bobbin in which a pair of barrier portions are integrally formed on both sides of the bobbin portion. The
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
まず、本実施例に係るラッチングソレノイド1の構成について、図1〜図4を参照して説明する。
First, the configuration of the
最初に、ラッチングソレノイド1の構成部品について説明する。2は、マグネットワイヤWを巻回したソレノイド部である。本実施例に用いるソレノイド部2は、ソレノイドコイルのみでありコイルボビンは使用していない。
First, components of the
11,12は、ソレノイド部2の両端2s,2t側に配し、かつ合成樹脂等の絶縁材によりそれぞれ一体形成した一対のバリア部である。ところで、通常、ソレノイドコイルは、ボビン部の両側に一対のバリア部が一体形成されたコイルボビンに巻回されるが、本実施例に係るラッチングソレノイド1は、ソレノイド部2の内側に、可動部となるプランジャ部が存在しないため、コイルボビンにおけるボビン部は不要になる。したがって、本実施例に係るラッチングソレノイド1は、コイルボビンからボビン部を除いた一対のバリア部11,12のみを用いている。
この場合、一方のバリア部11は、ソレノイド部2の一端2s側に配するとともに、他方のバリア部12は、ソレノイド部2の他端2t側に配する。一方のバリア部11は、図3及び図1に示すように、ソレノイド部2の一端2sに対向する面を矩形に形成するとともに、一端2sに対向する面に対して反対側の面には、後述するプランジャ部3を変位自在に支持するガイドレール14を有するプランジャガイド部13を一体に設ける。また、バリア部11の真ん中には、後述するインナヨーク16の他端16bが挿通する挿通孔21を形成する。他方のバリア部12は、図3及び図1に示すように、ソレノイド部2の他端2tに対向する面を矩形に形成するとともに、バリア部12の真ん中には、インナヨーク16の一端16a側が挿通する挿通孔22を形成する。このように、ボビン部の無いバリア部11,12を採用したため、ソレノイド部2の小型化に寄与できるとともに、特に、一方のバリア部11はプランジャガイド部13を兼用することから、更なる部品点数の削減及び小型化に寄与できる。なお、必要によりボビン部を有するコイルボビンを用いても構わない。
In this case, one
3は、永久磁石Mにより形成したプランジャ部である。プランジャ部3は丸棒状(円柱状)に形成し、この軸心方向の両端3p,3qが磁極(S極とN極)となる。なお、実施例の永久磁石Mは、ネオジウム,ホウ素及び鉄を含む焼結希土類磁石を用いた。このプランジャ部3は、ソレノイド部2の一端2s側に配され、ソレノイド部2の軸方向Fcに対して交差する方向Fsへ変位自在となる。即ち、プランジャ部3は、上述したプランジャガイド部13におけるガイドレール14により変位自在に支持される。
5は、ヨーク部であり、アウタヨーク15とインナヨーク16を備えるとともに、アウタヨーク15は、更に、メインヨーク15mとストッパ15sからなる。メインヨーク15mとインナヨーク16は、冷間圧延鋼帯等の磁性材により形成するとともに、ストッパ15sは、非磁性材により形成する。
A
この場合、メインヨーク15mは、長方形板材をL形に折曲形成したものであり、ソレノイド部2の外周面に沿わせる一方の板面15mfとソレノイド部2の他端2tに対向させる他方の板面15msを備える。そして、アウタヨーク15の一端15aとなる一方の板面15mfの先端両側に、直角に折曲した一対の磁極部5sp,5sqを形成するとともに、他方の板面15msの先端中央に、インナヨーク16の一端16aを結合する切欠係合部24を形成する。また、ストッパ15sは、コの字形に折曲形成する。このストッパ15sの両端側の先端は、メインヨーク15mの磁極部5sp,5sqの先端に対向する。
In this case, the
他方、インナヨーク16は、断面矩形の角棒状に形成し、一端16aはアウタヨーク15の他端15bに設けた切欠係合部24に係合するとともに、他端16b側は、バリア部11に設けた挿通孔21に挿通する。したがって、他端16b側には、挿通孔21に挿入した際に、バリア部11とインナヨーク16間の位置決めを行う段差部25を設ける。なお、実施例のヨーク部5は、別体に形成したメインヨーク15mとインナヨーク16の組合わせにより構成したが、メインヨーク15mとインナヨーク16は一体形成が可能であり、部品点数の削減,構造の単純化及び小型コンパクト化にも寄与できる。
On the other hand, the
次に、これらの構成部品を用いたラッチングソレノイド1の組立方法について、各図を参照して説明する。
Next, a method for assembling the latching
まず、ソレノイド部2の中心にインナヨーク16を挿通させ、ソレノイド部2の両端からインナヨーク16の両端をそれぞれ突出させる。そして、ソレノイド部2の一端2s側のインナヨーク16の先端を、バリア部11の挿通孔21に挿入するとともに、ソレノイド部2の他端2t側のインナヨーク16の先端を、バリア部12の挿通孔22に挿通させる。また、バリア部11のプランジャガイド部13におけるガイドレール14には、プランジャ部3を挿通(収容)させる。
First, the
次いで、バリア部12の外面をメインヨーク15mの板面15ms上に載せるとともに、バリア部12から突出したインナヨーク16の一端16aを、当該板面15msに形成した切欠係合部24に係合させる。この場合、切欠係合部24にインナヨーク16の一端16aを完全に係合させれば、図2に示すように、バリア部11の外面にメインヨーク15mの磁極部5sp,5sqを掛止させることができる。そして、この状態でストッパ15sをバリア部11の外面に載せ、先端側を磁極部5sp,5sqに突き合わせる。
Next, the outer surface of the
よって、この状態において所要個所を接着剤等により固定すれば、図1及び図2に示すラッチングソレノイド1を得ることができる。実施例のラッチングソレノイド1は、超小型のラッチングソレノイドである。因に、図1におけるラッチングソレノイド1の横寸法は、4.8〔mm〕、縦寸法は、7.0〔mm〕である。
Therefore, the latching
次に、本実施例に係るラッチングソレノイド1の動作について、図5(a)及び(b)を参照して説明する。
Next, the operation of the latching
なお、プランジャ部3の磁極は、図5(a),(b)において、右端がS極、左端がN極となる。今、図5(a)に示すように、ソレノイド部2に直流電圧(例えば、5〔V〕)を印加し、ソレノイド部2を正方向に励磁したものとする。これにより、ヨーク部5の他端5tとなるインナヨーク16の他端16bにはS極が発生し、かつヨーク部5の一端5sとなるアウタヨーク15の磁極部5sp,5sqには、N極が発生する。この結果、プランジャ部3のS極は、図5(a)に示す右方向へ変位して磁極部5sp(N極)に吸引される。そして、この状態において、ソレノイド部2に対する直流電圧の印加を解除しても、永久磁石Mを用いたプランジャ部3は、磁極部5spに吸引されるため、変位後の右位置に保持される。
Note that the magnetic poles of the
一方、この状態において、図5(b)に示すように、ソレノイド部2に逆極性の直流電圧を印加し、ソレノイド部2を逆方向に励磁したものとする。これにより、インナヨーク16の他端16bにはN極が発生し、かつアウタヨーク15の磁極部5sp,5sqにはS極が発生する。この結果、プランジャ部3のN極は、図5(b)に示す左方向へ変位して磁極部5sq(S極)に吸引される。そして、この状態において、ソレノイド部2に対する直流電圧の印加を解除しても、永久磁石Mを用いたプランジャ部3は、磁極部5spに吸引されるため、変位後の左位置に保持される。
On the other hand, in this state, as shown in FIG. 5B, it is assumed that a DC voltage having a reverse polarity is applied to the
ところで、実施例の場合、プランジャ部3の変位ストロークは1〔mm〕程度となる。したがって、例えば、図5(a),(b)に示すように、プランジャ部3にシャッタ31を固着すれば、シャッタ31を図5(a)に示す第一位置Xaと図5(b)に示す第二位置Xbへ選択的に変位させることができ、光ファイバにおける光路の開閉や光路の切換等に利用することができる。
By the way, in the case of an Example, the displacement stroke of the
このような本実施例に係るラッチングソレノイド1によれば、単一のソレノイド部2及び永久磁石Mにより形成したプランジャ部3等を利用するため、部品点数の削減及び構成の単純化、更には製造工数の低減及びコストダウンを図れるとともに、全体の小型コンパクト化が可能になり、特に、超小型ラッチングソレノイド1を容易に実現することができる。また、プランジャ部3自身がソレノイド部2の軸方向Fcに対して交差する方向Fsに変位するため、軸方向Fcに広い設置スペースを確保する必要が無いとともに、交差する方向Fsへの方向変換機構も不要になり、省スペース性及び汎用性、更には設計自由度を飛躍的に高めることができる。
According to such a
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明は、このような実施例に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。 As described above, the embodiments have been described in detail. However, the present invention is not limited to such embodiments, and the detailed configuration, shape, material, quantity, and the like are within the scope not departing from the gist of the present invention. It can be changed, added, or deleted arbitrarily.
1 ラッチングソレノイド
2 ソレノイド部
2s ソレノイド部の一端
2t ソレノイド部の他端
3 プランジャ部
3p プランジャ部の端
3q プランジャ部の端
5 ヨーク部
5s ヨーク部の一端
5t ヨーク部の他端
5sp 磁極部
5sq 磁極部
11 バリア部
12 バリア部
13 プランジャガイド部
14 ガイドレール
15 アウタヨーク
15a アウタヨークの一端
15b アウタヨークの他端
15mf 一方の板面
15ms 他方の板面
16 インナヨーク
16a インナヨークの一端
M 永久磁石
Fc ソレノイド部の軸方向
Fs ソレノイド部の軸方向
1 latching
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003368844A JP4363957B2 (en) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | Latching solenoid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003368844A JP4363957B2 (en) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | Latching solenoid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005136054A JP2005136054A (en) | 2005-05-26 |
| JP4363957B2 true JP4363957B2 (en) | 2009-11-11 |
Family
ID=34646388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003368844A Expired - Lifetime JP4363957B2 (en) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | Latching solenoid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4363957B2 (en) |
-
2003
- 2003-10-29 JP JP2003368844A patent/JP4363957B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005136054A (en) | 2005-05-26 |
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