(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケースと、該ケース内に配設された電磁コイルと、該電磁コイル内に配設された固定鉄心と、該固定鉄心に対して接離可能に配設された可動鉄心と、該可動鉄心に装着された作動ロッドとを具備する電磁ソレノイド式アクチュエータにおいて、
該電磁コイルに供給する電力量を変化させて該作動ロッドに発生する推力に応じて該作動ロッドを３個以上の作動位置に規制する位置規制機構を具備しており、さらに、
該位置規制機構は、該ケースに接続された筒状の第２のケースと、該第２のケース内に配置され該作動ロッドとともに移動する第２のロッドと、該第２のロッドに摺動可能に配設された少なくとも１個の移動リングと、該第２のロッドと該移動リングとの間に配設された第１のばね部材と、該移動リングと該第２のケースとの間に配設された第２のばね部材とを具備し、該第１のばね部材と該第２のばね部材のばね力が異なるように設定されていることを特徴とする電磁ソレノイド式アクチュエータ。
【請求項２】
該第２のロッドには、複数の移動リングが摺動可能に配設されており、それぞれの移動リングの間には、ばね力の異なるばね部材が配設された請求項１記載の電磁ソレノイド式アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁ソレノイド式アクチュエータ、更に詳しくは複数の作動位置に位置付けることができる電磁ソレノイド式アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁ソレノイド式アクチュエータは、一般に筒状のケースと、該ケース内に配設された電磁コイルと、該電磁コイル内に配設された固定鉄心と、該固定鉄心に対して接離可能に配設された可動鉄心と、該可動鉄心に装着された作動ロッドとからなっている。このような電磁ソレノイド式アクチュエータにおいてはその構造上、作動ロッドは非通電時の作動位置と電磁コイルに通電したときの作動位置との２つの作動位置に位置付けることができるにすぎない。
【０００３】
３位置以上の作動位置に位置付けることができる電磁ソレノイドが実開昭５８−１９３６０７号公報に開示されている。この公報に開示された電磁ソレノイドは、複数個の電磁コイルと、複数個の固定鉄心および可動鉄心とを具備し、数個の電磁コイルに選択的に通電することにより、可動鉄心に装着された作動ロッドを複数位置に位置付ける。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、実開昭５８−１９３６０７号公報に開示された電磁ソレノイドは、複数個の電磁コイルと、複数個の固定鉄心および可動鉄心とから構成されるので、部品点数が多く大型化するとともに高価となる。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、電磁コイルと固定鉄心および可動鉄心を複数個用いることなく、複数の作動位置に位置付けることができ、コンパクトで且つ安価な電磁ソレノイド式アクチュエータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決するために、
「筒状のケースと、該ケース内に配設された電磁コイルと、該電磁コイル内に配設された固定鉄心と、該固定鉄心に対して接離可能に配設された可動鉄心と、該可動鉄心に装着された作動ロッドとを具備する電磁ソレノイド式アクチュエータにおいて、
該電磁コイルに供給する電力量を変化させて該作動ロッドに発生する推力に応じて該作動ロッドを３個以上の作動位置に規制する位置規制機構を具備しており、さらに、
該位置規制機構は、該ケースに接続された筒状の第２のケースと、該第２のケース内に配置され該作動ロッドとともに移動する第２のロッドと、該第２のロッドに摺動可能に配設された少なくとも１個の移動リングと、該第２のロッドと該移動リングとの間に配設された第１のばね部材と、該移動リングと該第２のケースとの間に配設された第２のばね部材とを具備し、該第１のばね部材と該第２のばね部材のばね力が異なるように設定されていることを特徴とする電磁ソレノイド式アクチュエータ」
が提供される。
【０００７】
上記位置規制機構においては、第２のロッドに複数の移動リングを摺動可能に配設し、それぞれの移動リングの間に、ばね力の異なるばね部材を配設することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された電磁ソレノイド式アクチュエータの好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【０００９】
図１には、本発明に従って構成された電磁ソレノイド式アクチュエータの一実施形態を示す断面図が示されている。
図示の実施形態における電磁ソレノイド式アクチュエータは、電磁ソレノイド２と位置規制機構３とからなっている。電磁ソレノイド２は、筒状のケース２１と、該ケース２１内に配設された電磁コイル２２と、該電磁コイル２２内に配設された固定鉄心２３と、該固定鉄心２３の一端面（図１において左端面）と対向して同軸上に配設された可動鉄心２４と、該可動鉄心２４に装着された作動ロッド２５と、上記筒状のケース２１の一端（図１において左端）に取り付けられたカバー２６を具備している。
【００１０】
上記筒状のケース２１は、一端（図１において左端）には中央部に穴２１２を有する端壁２１１を備えており、他端（図１において右端）が開放されている。上記電磁コイル２２は、合成樹脂等の非磁性材からなる環状のボビン２７に捲回されケース２１の内周に沿って配設されている。上記固定鉄心２３は、磁性材によって形成され、他端（図１において右端）にはフランジ部２３１が設けられており、このフランジ部２３１を介してケース２１の他端側（図１において右端側）に装着されている。上記可動鉄心２４は、磁性材によって形成され、固定鉄心２３に対して軸方向に接離可能に構成されている。上記作動ロッド２５は、ステンレス鋼等の非磁性材によって形成され、その一端部（図１において左端部）に小径部２５１が設けられている。このように構成された作動ロッド２５は、小径部２５１を上記可動鉄心２４の中央部に形成された穴２４１に挿通し、一端をカシメることにより可動鉄心２４に装着する。なお、作動ロッド２５の他端部は、上記固定鉄心２３の中央部に形成された穴２３２を貫通して軸方向に摺動可能に配置される。上記カバー２６は、ビス２８によってケース２１の一端に装着され、ケース２１の一端および可動鉄心２４の一端部を覆う。
【００１１】
次に、位置規制機構３について説明する。
位置規制機構３は、上記電磁ソレノイド２を構成するケース２１の他端（図１において右端）に一端が接続された筒状のケース３１、すなわち第２のケースを具備しており、このケース３１内に上記電磁ソレノイド２を構成する作動ロッド２５と同一軸上に第２のロッド３２が軸方向に摺動可能に配設されている。この第２のロッド３２は、一端面（図１において左端面）が上記作動ロッド２５の他端面と当接し、他端部（図１において右端部）が第２のケース３１の図１において右端に設けられた端壁３１１に形成された穴３１２を挿通して軸方向に摺動可能に配設されている。図示の実施形態における位置規制機構３は、第２のロッド３２上に摺動可能に配設された第１の移動リング３３と第２の移動リング３４と第３の移動リング３５を具備している。第１の移動リング３３は、第２のロッド３２の左端部に装着されたスナップリング４０によって図１において左方への移動が規制されている。第１の移動リング３３と第２の移動リング３４との間には第１の圧縮コイルばね３６が配設され、第２の移動リング３４と固定部材である第２のケース３１の端壁３１１との間には第２の圧縮コイルばね３７が配設されている。また、第２の移動リング３４と第３の移動リング３５との間には第３の圧縮コイルばね３８が配設され、第３の移動リング３５とケース３１の端壁３１１との間には第４の圧縮コイルばね３９が配設されている。なお、第２の圧縮コイルばね３７のばね力は第１の圧縮コイルばね３６のばね力より大きく設定されており、第４の圧縮コイルばね３９のばね力は第３の圧縮コイルばね３８のばね力より大きく設定されている。従って、第１の移動リング３３は、第１の圧縮コイルばね３６および第２の圧縮コイルばね３７のばね力によって図１において左方に押圧され常にスナップリング４０に当接せしめられている。
【００１２】
上述した図示の実施形態における位置規制機構３は、３個の移動リングを設けた例を示したが、第１の移動リング３３は第２のロッド３２に固定されていてもよい。従って、第１の圧縮コイルばね３６は、第２の移動リング３４と第２のロッド３２との間に配設することになる。なお、図示の実施形態における位置規制機構３は、４つの作動位置に位置付けことができる例を示したが、作動位置を３つにする場合には第２のロッド３２上を移動する移動リングは第２の移動リング３４を１個設ければよい。
【００１３】
図示の実施形態における電磁ソレノイド式アクチュエータは以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
電磁ソレノイド２を構成する電磁コイル２２に電力が供給されていないとき（非通電時）には、第２のロッド３２が第１の圧縮コイルばね３６および第２の圧縮コイルばね３７のばね力によって図１において左方に押圧され、第２のロッド３２の一端面が電磁ソレノイド２を構成する作動ロッド２５の他端面に当接して作動ロッド２５を図において左方に押圧する。この結果、該第２のロッド３２と電磁ソレノイド２を構成する作動ロッド２５および可動鉄心２４は図１に示す第１の作動位置（Ｐ１）に位置付けられている。
【００１４】
図１に示す状態から電磁ソレノイド２を構成する電磁コイル２２に例えば２Ｖの電圧を印加すると、可動鉄心２４は固定鉄心２３に吸引され、可動鉄心２４および作動ロッド２５には図において右方への推力が発生する。この結果、可動鉄心２４、作動ロッド２５、第２のロッド３２および第１の移動リング３３が図２の（ａ）に示すように第１の圧縮コイルばね３６のばね力に抗して図において右方に移動する。このとき、第２の圧縮コイルばね３７のばね力は第１の圧縮コイルばね３６のばね力より大きく設定されているので、第２の移動リング３４は変位しない。そして、可動鉄心２４、作動ロッド２５、第２のロッド３２および第１の移動リング３３は、第１の移動リング３３が第２の移動リング３４に当接した位置で停止する。従って、可動鉄心２４と作動ロッド２５および第２のロッド３２は、図２の（ａ）に示す第２の作動位置（Ｐ２）に位置付けられる。
【００１５】
次に、電磁ソレノイド２を構成する電磁コイル２２に例えば４Ｖの電圧を印加すると、可動鉄心２４および作動ロッド２５に発生する右方への推力が増大する。この結果、可動鉄心２４と作動ロッド２５および第２のロッド３２は、図２の（ｂ）に示すように第１の移動リング３３が第２の移動リング３４に当接した状態で第２の圧縮コイルばね３７のばね力に抗して図において右方に移動する。そして、可動鉄心２４と作動ロッド２５および第２のロッド３２は、第２の移動リング３４が第３の移動リング３５に当接した位置で停止する。従って、可動鉄心２４と作動ロッド２５および第２のロッド３２は、図２の（ｂ）に示す第３の作動位置（Ｐ３）に位置付けられる。
【００１６】
次に、電磁ソレノイド２を構成する電磁コイル２２に例えば８Ｖの電圧を印加すると、可動鉄心２４および作動ロッド２５に発生する右方への推力が更に増大する。この結果、可動鉄心２４と作動ロッド２５および第２のロッド３２は、図２の（ｃ）に示すように第２の移動リング３４が第３の移動リング３５に当接した状態で第２の圧縮コイルばね３７および第４の圧縮コイルばね３９のばね力に抗して図において右方に移動する。そして、可動鉄心２４と作動ロッド２５および第２のロッド３２は、第３の移動リング３４がケース３１の端壁３１１に当接した位置で停止する。従って、可動鉄心２４と作動ロッド２５および第２のロッド３２は、図の（ｃ）に示す第４の作動位置（Ｐ４）に位置付けられる。
【００１７】
以上のように、図示の実施形態における電磁ソレノイド式アクチュエータは、１個の電磁コイル２２と１個の固定鉄心２３と可動鉄心２４および作動ロッド２５とによって構成された電磁ソレノイド２と、電磁コイル２２に供給する電力量に対応して作動ロッド２５に発生する推力に応じて作動ロッド２５を複数の作動位置に規制する位置規制機構３とからなっているので、コンパクトで且つ安価に構成することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明による電磁ソレノイド式アクチュエータは以上のように構成されているので、以下に述べる作用効果を奏する。
【００１９】
即ち、本発明によれば、電磁コイルに供給する電力量を変化させて作動ロッドに発生する推力に応じて、該作動ロッドを３個以上の作動位置に規制する位置規制機構を具備しているので、このような３個以上の作動位置に位置付けることができる電磁ソレノイド式アクチュエータをコンパクトで且つ安価に構成することができる。また、本発明の位置規制機構は、電磁ソレノイドを構成する電磁コイル等が収容されたケースとは別体の第２のケース内に収納されており、作動ロッドとともに移動する第２のロッドも別体となっている。したがって、位置規制機構を分離して取り出すことが可能であるから、同一の電磁ソレノイドを用いて異なる位置に停止させるアクチュエータを構成することができる。さらに、位置規制機構に収納された移動リングやばね部材の追加や交換等が容易であって、停止位置の細かな調整作業あるいはメインテナンスにおける作業性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された電磁ソレノイド式アクチュエータの一実施形態を示す断面図。
【図２】図１に示す電磁ソレノイド式アクチュエータの作動説明図。
【符号の説明】
２：電磁ソレノイド
２１：電磁ソレノイドのケース
２２：電磁コイル
２３：固定鉄心
２４：可動鉄心
２５：作動ロッド
２６：電磁ソレノイドのカバー
３：位置規制機構
３１：位置規制機構のケース（第２のケース）
３２：第２のロッド
３３：第１の移動リング
３４：第２の移動リング
３５：第３の移動リング
３６：第１の圧縮コイルばね
３７：第２の圧縮コイルばね
３８：第３の圧縮コイルばね
３９：第４の圧縮コイルばね
４０：スナップリング
【図１】
0004637404.tif 000002
【図２】
0004637404.tif 000003