JPH0276206A - プランジャー型電磁石鉄心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プランジャー型？！Ｈｉ石鉄心に関し。

さらに詳しくは、プランジャーと固定鉄心が吸脱着する
ａｉｉ面の形状を改善して、プランジャー型電磁石の高
感度化を図る技術に関する。

［従来の技術１ 従来、ガス器具用電磁弁等に用いられているプランジャ
ー型電磁石を第６図によって説明する。

なお、第６図（ａ）は断面図、第６図（ｂ）は第６図（
ａ）の右側面図を示している。第６図に示すように？！
ｔｍ石は、ヨークｌと、ヨークｌに固設された固定鉄心
２と、固定鉄心２に当接するプランジャー３と、固定鉄
心２とプランジャー３を所定間隔離間させるスプリング
４と、プランジャー３の動作を案内するガイドバイブロ
と、固定鉄心２、プランジャー３及びヨ〜りｌで構成さ
れる回路を通電によって磁化しスプリング４の付勢力に
抗してプランジャー３を固定鉄心２に吸着させるコイル
５等から構成されている。

［発明が解決しようとする課題１ 上述のプランジャーｒ２ｍ石は、取扱いの便利さや安価
であるためにガス器具用電磁弁のほか各分野で使用され
ているが、使用分野が拡大されるに従い、ユーザー側か
ら各種要望が提出されているが、特に、電磁石の高感度
化、すなわち、大きさは同じで所要電力のより小さい電
磁石の出現が要望されている。

本発明者郷は電磁石の高感度化について、鋭意研究して
おり、本出願人は既に、実用新案登録願（昭和６３年８
月３０日）［高感度プランジャー型電磁石Ｊを提案して
いる。

しかし、上述の従来技術におけるプランジャーと固定鉄
心が吸脱着する磁極面の形状は、第５図（ａ）、（ｂ）
に示すような形状に構成されている。このような形状で
は、プランジャー３が固定鉄心２に吸着される際、プラ
ンジャ−３起動時において、パーミアンスのプランジャ
ー３作動方向微係数が小さいという問題があった。

本発明は、プランジャー３と固定鉄心２が吸脱着する磁
極面の形状に着目し、その形状により前記微係数を大き
くし、電磁石の高感度化を図ると共に、先の提案による
ヨーク・プランジャー間のパーミアンス改善効果と相ま
って、さらに高感度の電磁石用鉄心を提供し、ユニザー
側のニーズに応えることを課題とするものである。

〔課題を解決するための手段１ 本発明は上述の問題点を解決するもので、次の技術手段
を採った。すなわち、 プランジャー型電磁石のプランジャーと固定鉄心の吸脱
着する磁極面を、プランジャー側は複数の円錐台形を先
細り階段状にプランジャーと同一軸心に積層状とし、固
定鉄心側はプランジャーの各円錐台形に遊嵌してプラン
ジャー側と係止する多段階の凹部から形成した。

さらに、プランジャーの固定鉄心とは反対側端部に、電
磁石のプランジャー軸方向に直交する電磁石のヨーク端
面に対向し、プランジャーの外径より大きい対向平面を
有する吸引翼板を、プランジャーの作動距離を介して取
付ければ、さらに効果的である。

〔作用Ｊ 一般に電磁石の吸引力は次式で表わされる。

ここに、 Ｆ　：　吸引力 Ｕ　：　励磁アンペアターン Ｐ：１ｉｔｌ路のパーミアンス Ｘ　：　プランジャーの作動方向の空 隙長 である。

第１図は本発明の一実施例の一部断面の説明図である。

第１図と第５図（ａ）及び第５図（ｂ）を比較すれば１
本発明ではプランジャー３ａと固定鉄心２ａが吸脱着す
る磁極面を多段階に構成しであるので、プランジャー３
ａと固定鉄心２８間の図示位置ｆΔＸ）近１労における
パーミアンスＰのＸに関する微係数は、本発明の方が大
きく、そのため、同一励磁アンペアターンＵで大きな吸
引力Ｆを得ることができる。

次に、吸引翼板の作用を説明する。第６図（ａ）に示す
ように、従来のプランジャー型電磁石は、ヨーク１とプ
ランジャー３の表面間にはｄ、の非磁性体間隙を必要と
し、この部分のパーミアンスＰＤ、は周知のとおり下式
で表わされる。

ＰＤ、岬Ｋ　１ｔｄ　ｔ　／　ｄ　　＋　・・−（１）
ここに、 ｄ・・・プランジャーの外径 Ｌ・・・ヨーク厚さ に・・・比例定数 吸引翼板７を設けることにより、第３図に示すように、
ヨークｌと吸引翼板７間のパーミアンスＰＤＬは。

Ｐ　Ｄ　Ｌ　＃にπ（Ｄ”−ｄ”）／Ｌ・・・（２）で
示される。

ここに、 Ｄ・・・吸引翼板の外径 Ｌ・・・吸引翼板とヨークとの距離 ｄ、には式（１）に同じ 通常、　Ｄ＝２ｄ〜３ｄ Ｌ＝４ｄ　　、　〜ｌｏｄ。

に設計値を選定するが、Ｄ＝３ｄ、Ｌ’＝５ｄ　、とじ
、さらに、ｄ＝５ｍｍ、ｄ　＋　＝０．５ｍｍとすれば
、Ｌ　＝　２．５　ｍ　ｍとなり、前記（１）及び（２
）式から、 ＰＤＩ／ＰＤＬ＝　（９ｄ”−ｄ”）１５ｄｔ＝１．６
ｄ／ｌ コ８／ｌ であり、ｔ＝１ｍｍとすれば。

ＰＤ、／ＰＤＬ＝８ となる、すなわち、吸引翼板を設けることによって、ヨ
ークとプランジャー間のパーミアンスが大幅に改善され
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の詳細な説明図であり、固定鉄心２ａと
プランジャー３ａが吸脱着する磁極面の形状を示してい
る９本実施例では、プランジャー３ａ側では、高さｐが
プランジャー３ａの作動距離ｑに等しく、かつ、径の異
なる円錐台形を２個階段状に構成し、固定鉄心２″ａ側
は、プランジャー３ａ側の各円錐台形に遊嵌してプラン
ジャー３ａ側°と係止する２段階の凹部で形成している
。すなわち、固定鉄心２ａとプランジャー３ａが係止さ
れたとき、対向する円錐台形の傾斜側面部間には微小な
間隙を設けて、プランジャー３ａの作動を円滑にしてい
る。

第２図は本発明の実施例の寸法図を示したものである。

次に、本発明の具体例について第３図および第４図によ
って説明する。第３図（ａ）は本発明の他の実施例の一
部断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の右側面図、第
４図は本発明と従来例について電磁石の入力と吸引力の
関係を比較したグラフである。

第３図（ａ）および第３図（ｂ）に示すように、プラン
ジャー３ａの端面が吸脱着する固定鉄心２ａ面と反対側
端部に、プランジャー３ａの作動軸と直交するヨーク１
端面に対向して該ヨークｌ端面と平行に吸引翼板７を取
付けたものである。また、吸引翼板７の外径はプランジ
ャー３ａの外径より大きく構成し、さらに、吸引翼板７
とヨークｌとの間は、プランジャー３ａの作動距離ｑと
等間隔に保持されている。

第４図に示すグラフ中のＡは第３図に示すＮ印石鉄心を
使用したものである。Ｂは先の提案の電磁石鉄心のデー
タ、また、Ｃは市販品のデータである。第４図から明ら
かなように、本発明では同一人力に対し吸引力が大幅に
増大していることが分る。

第３図の実施例では、吸引翼板７とプランジャー３ａに
取付部は、嵌合固定しているが、先願に示したように、
吸引翼板７を微小揺動可能にプランジャー３ａに遊嵌さ
せれば、プランジャー３ａと固定鉄心２ａ並びにヨーク
１間の製作精度を低下させてもよ（、？ｔｆ磁石の製作
コストの低減を図ることができる。

「発明の効果］ 本考案は次のような極めて優れた効果を奏する。

■単純な構造であり、しかも、従来に比べて倍増する高
感度特性を発揮でき、特に、作動距離が２ｍｍ以上の場
合において効果は顕著である。

■コイルに通電時プランジャーの保持電流は、従来の同
一大きさの電磁石に比べ大幅に低減されるので、電池電
源駆動等の電磁石鉄心の用途に広く使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

本発明の詳細な説明図を第１図〜第３図に示し、第１図
は一部断面図、第２図は実施例の寸法図、第３図は他の
実施例であり、第３図（ａ）は一部所面図、第３図（ｂ
）は第３図（ａ）の右側面図、第４図は本発明と従来例
について電磁石の入力と吸引力の関係を比較したグラフ
、第５図は従来例のプランジャーと固定鉄心が吸脱着す
る磁極面の説明図、第６図は従来例の電磁石の説明図で
ある。 ｌ・・−ヨーク　　　　　２．２ａ・・・固定鉄心３．
３ａ・・・ブランジャ− ４・・・スプリング　　　５・・・コイル６・・・ガイ
ドパイプ　　７・−・吸引翼板ｄ２、ｔ、ｐ、ｑ・・・
距離 八Ｘ・・・微小距離 Ｄ　・・・吸引翼板の外径 ｄ　・・・プランジャーの外径 Ｌ　・・−吸引翼板とヨークとの距離 出願　人　　ミツク工業株式会社 代　理　人　　　弁理士　　小　杉　佳　男第１図 第２図 第４図 （ａ） （ｂ） 第５図 第　６ （ｂ） 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　プランジャー型電磁石のプランジャーと固定鉄心の
   吸脱着する磁極面を、該プラン ジャー側は複数の円錐台形を先細り階段状に該プランジ
   ャーと同一軸心に積層状とし、該固定鉄心側は前記プラ
   ンジャーの各円錐台形に遊嵌して該プランジャー側と係
   止する多段階の凹部から形成したことを特徴とするプラ
   ンジャー型電磁石鉄心。 ２　前記プランジャーの前記固定鉄心とは反対側端部に
   、前記電磁石の該プランジャー軸方向に直交する該電磁
   石のヨーク端面に対向 し、該プランジャーの外径より大きい対向平面を有する
   吸引翼板を、該プランジャーの作動距離を介して取付け
   た請求項１記載のプランジャー型電磁石鉄心。