DCソレノイド設計ガイドの8つの主要要素 テクニカルサポート
プロフェッショナルな大手DCソレノイドメーカーとして、当社はDCソレノイドの最適な設計は以下の8つの重要な要素にあると考えています。
No.1 動作方向の要求
ソレノイドは、押し出し、引き込み、または回転運動を行うように設計できます。用途に合った動作を定義する必要があります。
1.1 オープンフレームソレノイド：
このタイプのソレノイドは、より制御性の高いストローク動作を採用しているため、回路ブレーカー、カメラシャッター、スキャナ、コインカウンター、ゲーム機など、多くの産業用途に適しています。DC構成を採用していますが、DCフレームソレノイドはAC電源機器とも互換性があります。
1.2 保持ソレノイド：
保持型電磁石の基本原理は、コイルに流れる電流を制御することで磁場を急速に変化させることにある。通電後、磁場はプランジャーの中心に集中するが、他の領域では実際には磁力は発生しない。
1.3 ラッチング型電磁石は、オープンフレーム型の一種ですが、永久磁石の利点を備えています。通電時にはプランジャーがソレノイド本体の中心に向かって移動しますが、発生した磁場が存在するため、通電停止後も同じ位置に「保持」されます。この特性により、お客様は省電力効果を得られるだけでなく、コイルの焼損リスクも回避できます。
1.4 管状ソレノイド、管状ソレノイドは直線的なプッシュプル機能を持ち、車両の点火システムや、ドアがロックされたときに大きな力に耐えられるようにする電気錠など、多くの始動装置に使用されます。
1.5 回転ソレノイド
溝付きディスク上に配置された金属コアを利用した回転機構です。溝のサイズはスロットに合わせて設計されており、電源が入るとコアがソレノイド本体に引き込まれ、ディスクコアが回転します。電源が切れると、バネの力でディスクコアが元の位置に戻ります。ロータリーソレノイドは他のタイプのソレノイドよりも堅牢であるため、自動シャッターやレーザーなどの産業用途でよく使用されます。
1.6 電磁弁
電磁弁は、流体の流れを自動的に制御する必要があるあらゆる場所で使用されています。様々な種類のプラントや設備において、その使用頻度はますます高まっています。多様な設計の製品が用意されているため、用途に最適な弁を選択することが可能です。
No.2ソレノイドサイズ
ソレノイドを取り付けるための利用可能なスペース（長さ、幅、高さ）を特定する必要があります。確保したスペースが、後述する基準を満たすのに十分でない場合があることを理解しておいてください。
No.3 作動ストローク
ソレノイドのプランジャー/アーマチュアの移動距離：ソレノイドが発生できる力は、ソレノイドのプランジャー（アーマチュア）の移動距離に比例して指数関数的に減少します。ソレノイドのアーマチュアが移動できる最大距離は、ソレノイドのサイズによって異なります。小型/短尺のソレノイドは短いストローク（
No.4 作動力
作動力は通常、アプリケーションにおける最長ストローク時に必要な最小力として定義されます。アプリケーションで目的の結果を得るために必要な力を推定する必要があります。
5. デューティサイクル
デューティサイクルとは、ソレノイドが通電（オン）されている時間と非通電（オフ）されている時間の比率のことです。デューティサイクルは通常、連続デューティ（オン時間100%）、間欠デューティ（オン時間25%、オフ時間75%）、パルスデューティ（オン時間10%未満）などの用語で定義されます。アプリケーションに必要なデューティサイクルを特定するための最初のステップは、必要な機能を実行するためにソレノイドが通電（オン）されている必要がある時間を推定することです。サイズの観点から言えば、デューティサイクルが短いほど、同じサイズのソレノイドでより長いストロークでより大きな引き込み力を得ることができ、アプリケーションのサイズ制約を解消するのに役立つ可能性があります。
第6項 環境に関する考慮事項
定義すべき3つの主要な環境要因は以下のとおりです。
周囲温度：
ソレノイドのコイルは、電源が投入されると発熱します。ソレノイドの温度が高くなるほど、発生できる作動力は低下します。ソレノイドの動作温度の上限は、ソレノイドを構成する材料によって提供される絶縁システムによって決まります。特定の用途において周囲温度が高いほど、コイルの温度上昇は小さくなり、結果としてソレノイドが要求される力を発生させる能力が低下します。そのため、設計する機器が動作する周囲温度を明確に定義する必要があります。
湿度／水分／ほこり：
ソレノイドは、過酷な環境下でも耐えられるよう特別に設計する必要があります。高湿度・高水分環境では、コイルへの水分侵入を防ぎ、ソレノイドの外装を腐食から保護する必要があります。粉塵レベルが高い環境では、ソレノイドのアーマチュアを粉塵侵入から保護する必要があります。残念ながら、追加の環境保護が必要になると、ソレノイドのコストは増加します。そのため、用途に必要な湿度（水分）レベルと粉塵保護レベルを明確に定義し、最も費用対効果の高いソレノイド設計を選択することが重要です。
騒音環境：
環境要因による騒音が発生する場合は、構造物に衝突防止装置、ガスケット、その他の構造を追加する必要がある。
7. ソレノイドの寿命
製品寿命： 各オンオフ時間を標準値として参照します。ソレノイドのハウジングやその他の主要部品は、設計要件に応じて交換可能で、ソレノイドの寿命として数百万回の作動回数を実現できます。
No. 8. 電子配線接続
共通点としては以下が挙げられます。
接続線、ピン、端子、コネクタ。用途に応じて異なります。
接続線：
導体の配線ヘッドには銅線の一部が露出しており、接着剤で覆われていません。銅線は取り付け時に固定されます。電磁石は一般的にコントローラに取り付けるように設計されているため、ヘッドの露出した配線の位置ははんだ付けされ、コントローラに取り付けられるようになっています。基板に直接はんだ付けしてください。
PINを入力してください：
信号伝送を担う。コネクタの設計工程では、嵌合端と終端部によって接触が行われる。嵌合端は通常、コネクタのプラグとソケット間の接触信頼性を確保するために、弾性部分と剛性部分から構成される。ケーブル接続には、基板間またはワイヤ対基板接続が用いられる。
ターミナル：
回路の電線の端は、信号伝送と電力供給を実現するために、電気機器の電子部品に接続されます。一般的な端子の種類には、ねじ端子、圧着端子、差し込み端子などがあります。
コネクタ：
端子は、溶接ワイヤタイプ、圧着ワイヤタイプ、絶縁ねじ込みタイプ、無はんだ巻線タイプの4種類に分類できます。プリント基板における接点終端形状は、直接溶接、曲面溶接、表面実装、無はんだ圧入タイプの4種類に分類でき、PINとのオス・メス差し込み設計が可能です。ここでは詳細な説明は省略します。