WL0727 工業用防水プッシュプルソレノイドガイド

防水プッシュプルソレノイドは、湿気や過酷な環境条件下でも信頼性の高い直線運動が必要な多くの産業分野で使用されています。

産業オートメーションにおいては、ゲート、錠前、バルブ、ラッチ、選別システムなどの制御に使用されます。浄水場では、防水ソレノイドが水の流れを調整・監視するために使用されます。また、雨水や湿気にさらされる可能性のある農業機械では、灌漑システム、肥料散布装置、その他の自動農業機器の制御に使用されます。

防水プッシュプルソレノイドは、セキュリティ機器において、出入口の施錠、電気錠、ゲートなどのセキュリティ対策に使用されます。また、耐水性を備えているため、船舶用途ではハッチ、錠前、航行機器の制御にも使用されます。

これらは、自動販売機、自動キオスク、発券システムなどで、薬剤の供給やロック装置の制御に使用されます。防水ソレノイドは、無菌環境や湿度の高い環境でも確実に動作する必要のある医療機器や実験機器に使用されることがあります。

信頼性と耐久性に優れているため、輸送システム、代替エネルギーシステム、その他の屋外電子機器などに使用されています。防水ソレノイドはあらゆる条件下で正確な動作制御が可能であり、現代の産業用途において貴重な部品となっています。

防水プッシュプルソレノイド設計における課題とは？

防水仕様のプッシュプルソレノイドを設計することは、通常のソレノイドを設計するよりもはるかに困難です。なぜなら、そのようなソレノイドは、確実にプッシュプル動作を生成できるだけでなく、優れた防水シールも備えていなければならないからです。

1. 可動プランジャーシールの課題

プッシュプル型ソレノイドの主な課題は、プランジャーの設計である。

プッシュプル式ソレノイドには、ソレノイドハウジング内部で動くプランジャーが備わっています。そして、可動部分は常に液体が侵入する可能性のある経路となります。

考えられる問題点は以下のとおりです。

•    プランジャー開口部からの水漏れ
•    シールの繰り返し動作による摩擦
•    防水シールによる摩擦
•    摩擦が大きいため、速度と力が減少する

エンジニアリングソリューションには以下が含まれます。

Oリング

•    ゴム長靴;

シャフトシール

•    ブーツは防水仕様です

つまり、シール性能が向上すると摩擦が大きくなり、結果として作動に必要な力が減少するということだ。

2. シール性能と出力のバランス調整

プッシュプルソレノイドは、ソレノイドのプランジャーと鉄製のコアとの間のエアギャップを減少させる磁力を発生させる。

防水プッシュプルソレノイドを設計する際には、以下の点を考慮する必要があります。

•  追加されたシールはいくらかのスペースを占有します
•  より大きな空気層が必要である
•   シールによる摩擦は作用力に抵抗する

従って

•    引張力が低下する
•    押す力が減少する
•  反応が遅くなる

これらの損失は設計段階でバランスを取る必要がある。

3. 不透過性コイルの保護

電磁ソレノイドのコイルは、非常に湿気に敏感な部品である。

そして、もし水が内部に入り込んだら：

1. 断熱材が劣化する

•  電気抵抗の変化
•   コイルがショートして焼損する可能性がある

工学的保護対策には以下が含まれます。

エポキシコーティング

•  真空樹脂含浸
•   防水ボビン
•   完全防水コイルアセンブリ

コツは、良好な放熱を確保し、すべてを気密に密閉することです。

4. 防水ケーブルエントリー

もう一つの潜在的な漏洩源は、配線の入り口です。

問題は次のとおりです:

• ケーブルの隙間から水が浸入する可能性がある
•   ケーブルの曲げによる損傷
•   時間の経過に伴うケーブルシールの劣化

解決策は以下のとおりです。

•   ケーブルグランド（防水タイプ）の使用
•   オーバーモールドされたケーブルとワイヤーの出口
•   エポキシ樹脂コーティングされた電線
•   IP67コネクタの使用

防水ソレノイドの故障の大部分は、ケーブル入口のシール不良が原因である。

5. 放熱の問題

一般的なソレノイドは、本体からの熱伝達によって冷却することができる。

ただし、防水プッシュプルソレノイドの場合は次のようになります。

•   シールが空気の循環を妨げます
•   鉢植え材は放熱を妨げる
•   アセンブリ全体がカプセル化されているため、適切に放熱できない。

結果は次のとおりです。

•   コイルの温度が高い
•   デューティサイクルの低減
•   効率低下
•   耐用年数の短縮

エンジニアは以下の点を考慮しなければならない。

•   コイルの電力要件
•  ワイヤーサイズ
•   建設に使用される材料
•   放熱方法

6.   耐食性

防水ソレノイドは耐腐食性がありますが、耐腐食性があるからといって必ずしも防水であるとは限りません。

これらのソレノイドは屋外で動作し、

•   雨水
•   ソルトスプレー
•   化学物質
•   水分

腐食を防ぐために、ソレノイドには以下の材料が含まれている必要があります。

•   ステンレス鋼製のプランジャー
•  鋼部品のニッケルメッキ
•   亜鉛メッキ
•   パウダーコーティング

材料の選択は製品の最終価格に影響を与える。

7.   よりスムーズな操作

プッシュプルソレノイドには以下が必要です。

単純な引張型ソレノイドとは異なります。

•  プランジャーの適切な位置合わせ
• 低摩擦誘導システム
•   永久的な力を提供するリターンスプリング
•   反動のない動き

防水ソレノイドのシールに不具合が生じると、以下のような問題が発生する可能性があります。

•   横方向の圧力
•   より多くの摩擦
•   摩耗のばらつき

結果：

•   バインディング
•   ストロークの減少
•  矛盾する力
•  早期の故障

8.   より高いIP分類を取得する

IP等級が高いほど、防水仕様のプッシュプルソレノイドを設計するのは難しくなります。