JPH0328043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、瞬時通電により作動する自己保持ソ
レノイドに関するものである。

従来の技術 従来のこの種の自己保持ソレノイドは、第７図
に示すように、電磁コイル１の外側に固定継鉄２
を設け、前記電磁コイル１の内側に可動鉄心３を
摺動自在に設け、可動鉄心３が固定鉄心４に当接
した状態で吸着自己保持されるように永久磁石５
が固定継鉄２の内側の対称位置に対向固着させた
構成で、電磁コイル１に永久磁石５の磁束の向き
と逆方向の磁束が発生するように、瞬時電流を流
すと、永久磁石５が可動鉄心３を固定継鉄２に吸
着保持していた力が減少し、スプリング６の力で
可動鉄心３が固定鉄心２から離脱するようになつ
ていた。（例えば、実公昭59−23369号公報） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、対向した
永久磁石５の磁束量が左右ほぼ同等なので、第７
図や第８図のように、可動鉄心３と固定鉄心４が
当接して吸着保持状態のとき、可動鉄心３が左右
の永久磁石５に引かれる力はほぼ同じとなり、可
動鉄心３が横方向へ傾斜する方向は一定しない。
したがつて可動鉄心３と固定鉄心４との当接箇所
も一定しない。可動鉄心３と固定鉄心４の当接箇
所つまり吸着面状態が一定しないことから、吸着
保持力が一定せず電磁コイル１に通電して可動鉄
心３が離脱作動する電流が都度変化しばらつくと
いう問題点を有していた。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、
自己保持ソレノイドの吸着保持力を安定化し、作
動特性のばらつきを小さくすることを目的とす
る。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の自己保持
ソレノイドは、電磁コイルと、前記電磁コイルの
外側の略対称形の固定継鉄と、前記電磁コイルの
内側を摺動自在に設けられた可動鉄心と、前記固
定継鉄の内面と前記可動鉄心の間にあつて略対称
位置に対向固着した磁力の異なる永久磁石とから
構成したもの、または、電磁コイルと前記電磁コ
イルの外側の略対称形の固定継鉄と、前記電磁コ
イルの内側を摺動自在に設けられた可動鉄心と、
前記固定継鉄の内面と前記可動鉄心の間の片側に
永久磁石を固着したという構成を備えたものであ
る。

作 用 本発明は上記した構成によつて、可動鉄心が永
久磁石に引かれて傾斜する方向が一定し、可動鉄
心が当接する吸着箇所も安定するので、永久磁石
による吸着保持力も安定するため、作動特性のば
らつきが小さくなるのである。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

第１図、第２図において、１は電磁コイルで、
この電磁コイル１の外側に略対称形の固定継鉄２
が装着されている。さらに電磁コイル１の内側に
は可動鉄心３が挿入され摺動自在で、その可動鉄
心３の端面が当接するように、電磁コイル１の内
側でかつ固定継鉄２の内側に固定鉄心４が固着さ
れている。さらにまた固定継鉄２の内面と可動鉄
心３の間の片側に永久磁石５を固着してある。本
実施例では永久磁石５のＳ極を固定継鉄２の内壁
面に接着固定した。またスプリング６は可動鉄心
３が電磁コイル１から抜ける方向にスプリング反
力が作用するようにセツトした構成である。７は
黄銅板で作つたカシメ板である。

上記構成において、可動鉄心３の端面が固定鉄
心４と当接した状態の場合、永久磁石５の磁束は
可動鉄心３から固定鉄心４を介し、さらに固定継
鉄２を通つて永久磁石４に入る。この時可動鉄心
３と電磁コイル１との間には、わずかではあるが
摺動するためのクリヤランスがあり、可動鉄心３
はそのクリヤランスの分だけガタついたり、傾斜
し得る訳であるが永久磁石５の方向に常に引つ張
られているため、固定鉄心４と当接する時の可動
鉄心３の吸着面当接位置は安定するように作用す
る。可動鉄心３が固定鉄心４に当接した状態で
は、前述した永久磁石５の磁束により、可動鉄心
３と固定鉄心４との間の磁気吸着力が、スプリン
グ６の反力よりも大きく、可動鉄心３は固定鉄心
４に吸着保持されている。そこで電磁コイル１に
永久磁石５の磁束と逆方向の磁束を生じる向きに
瞬時通電すると、可動鉄心３と固定鉄心４の吸着
面の永久磁石５による磁束を打ち消し減少させる
べく作用し、結果スプリング６の反力が吸着面磁
力に打ち勝つた時点で可動鉄心３は固定鉄心４か
ら離脱する。この可動鉄心３が離脱するコイル電
流（＝離脱作動電流）は、自己保持ソレノイドを
機器に使用する場合、できるだけばらつかずに一
定していることが望ましい。ところが従来例のよ
うに可動鉄心３の吸着当接面が当接時一定せず不
安定だと、吸着面磁気空隙が吸着の繰返しによ
り、都度異なり吸引力は磁気空隙の二乗に逆比例
して変化し、結果、離脱電圧特性がばらついてし
まう。しかし本実施例のように永久磁石５が可動
鉄心３と固定継鉄２との内面片側だけに固着した
構成であると、前にも説明したように可動鉄心３
の吸着面磁気空隙が一定し、繰返し作動による離
脱電流特性のばらつきが小さく安定するという効
果がある。

次に本発明の他の実施例を第３図を用いて説明
する。第３図において前記実施例と相違する点は
固定継鉄２の内面と可動鉄心３の間の片側に固着
した永久磁石５と略対称位置に補助継鉄８を設け
てなる構成としたことにあり、この構成によれば
第１図、第２図の実施例と同じ理由により作動電
流特性のばらつきが小さいという効果に加えて、
電磁コイル１に通電して発生する磁束の磁路の磁
気抵抗が小さくなり、低電力で作動可能にならし
める効果がある。つまり永久磁石５の磁束と逆方
向の磁束を電磁コイル１に通電して発生すると、
その磁束は固定鉄心４から可動鉄心を通り、さら
に補助継鉄８を介して固定継鉄２から固定鉄心４
へと磁路が形成されており、永久磁石５よりも補
助継鉄８の方が、はるかに透磁率が高く、磁路の
磁気抵抗が減少し、小さいコイル電流で永久磁石
５の磁束を所定量打ち消すだけの電磁コイル１の
磁束が可動鉄心３と固定鉄心４との吸着面に生じ
るためである。

次に本発明のさらに他の実施例を第４図を用い
て説明する。第４図において前記実施例と相違す
る点は、永久磁石５と略対称位置に寸法のやや小
さい永久磁石５′を対向固着してなる構成とした
ことにあり、この構成によれば永久磁石５だけよ
りも永久磁石５′の分だけ余分に永久磁石の磁束
が増加し、より強力な吸着保持力が得られるとい
う効果がある。永久磁石５と永久磁石５′の寸法
が異なる分だけ可動鉄心３を横方向へ引きつける
磁力は左右異なつて作用し、前々記実施例と同様
に作動電流特性のばらつきは小さく安定する効果
があることは、もちろんである。この実施例で永
久磁石５と５′の寸法は同寸法として、永久磁石
特性の違う材質の磁石にした場合でも同様の効果
を得ることができる。

次にまたさらに本発明の他の実施例を第５図を
用いて説明する。第５図において前記実施例と相
違する点は、略対称位置に対向固着した一方の永
久磁石５′は、隣接した補助継鉄８′とからなる構
成としたことにあり、前記実施例同様に永久磁石
５，５′により、可動鉄心３と固定鉄心４の吸着
面に多くの永久磁石磁束が作用するため、強力な
吸着自己保持力が得られる効果が一つと、二つ目
に補助継鉄８′が電磁コイル１の磁束の通る磁路
の磁気空隙を小さくするように作用し、磁気抵抗
が小さくなり、低電力で可動鉄心３を離脱作動で
きる効果がある。さらに三つ目に左右の永久磁石
５，５′の磁力の差により、可動鉄心３を横方向
へ引つ張る磁力が片寄るため、可動鉄心３と固定
鉄心４の吸着面当接位置が安定し、作動電流特性
のばらつきが小さいという効果がある。

次にまたまたさらに本発明の他の実施例を第６
図を用いて説明する。第６図において前記実施例
と相違する点は、電磁コイル１の外側の略対称形
の固定継鉄２′は、略対称位置に対向固着した互
いに厚みの異なる永久磁石５，５′と密着してな
る構成としたことにあり、この構成によれば、前
記第５図実施例と同様に永久磁石５，５′により
可動鉄心３と固定鉄心４の吸着面に多くの永久磁
石磁束が作用するため、強力な吸着自己保持力が
得られる効果と、電磁コイル１の磁束が固定鉄心
４→可動鉄心３→永久磁石５′→固定継鉄２′→固
定鉄心４といつた磁路を通り、このうち透磁率の
低い永久磁石５′は厚みが薄いためこの部分の磁
気空隙が比較的小さく磁気抵抗が小さい分だけ電
磁コイル１に加える電力は小さい電力で、可動鉄
心は離脱できるという特有の効果がある。もちろ
ん本来の目的である作動電流特性のばらつきを小
さくする効果についても、左右の永久磁石５，
５′の磁力の差があるため、可動鉄心３を横方向
へ引張る磁力が片寄り、可動鉄心３と固定鉄心４
の吸着面当接位置が安定することにより達成でき
る。

発明の効果 以上のように本発明の自己保持ソレノイドによ
れば、次の効果が得られる。

(1) 電磁コイルと、前記電磁コイルの外側の略対
称形の固定継鉄と、前記電磁コイルの内側を摺
動自在に設けられた可動鉄心と、前記固定継鉄
の内面と前記可動鉄心の間にあつて略対称位置
に対向固着した磁力の異なる永久磁石とから構
成したもの、または電磁コイルと前記電磁コイ
ルの外側の略対称形の固定継鉄と、前記電磁コ
イルの内側を摺動自在に設けられた可動鉄心
と、前記固定継鉄の内面と前記可動鉄心の間の
片側に永久磁石を固着したという構成としてい
るので、自己保持ソレノイドの作動特性のばら
つきが小さいという効果がある。

(2) 略対称形の固定継鉄の内側の片側のみまたは
略対称位置に厚みの異なる永久磁石を固着した
構成であるから、電磁コイルの磁路の磁気抵抗
が小さくできるため、低電力で作動ができると
いう特有の効果がある。

(3) 上記の効果により、電池駆動など電力の限ら
れた電源で長期間安定して使用できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における自己保
持ソレノイドの斜視図、第２図は自己保持ソレノ
イドの正面断面図、第３図、第４図、第５図、第
６図は本発明の第２の実施例における自己保持ソ
レノイドの正面断面図、第７図、第８図は従来の
自己保持ソレノイドの正面断面図である。 １……電磁コイル、２，２′……固定継鉄、３
……可動鉄心、５，５′……永久磁石、８，８′…
…補助継鉄。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電磁コイルと、前記電磁コイルの外側の略対
   称形の固定継鉄と、前記電磁コイルの内側を摺動
   自在に設けられた可動鉄心と、前記固定継鉄の内
   面と可動鉄心の間にあつて略対称位置に対向固着
   した磁力の異なる永久磁石とからなる自己保持型
   ソレノイド。 ２ 略対称位置に対向固着した永久磁石は、互い
   に寸法の異なる永久磁石で構成された特許請求の
   範囲第１項記載の自己保持型ソレノイド。 ３ 略対称位置に対向固着した永久磁石は、互い
   に材質の異なる永久磁石で構成された特請求の範
   囲第１項記載の自己保持型ソレノイド。 ４ 略対称位置に対向固着した一方の永久磁石
   は、隣接した補助継鉄とから構成された特許請求
   の範囲第１項記載の自己保持型ソレノイド。 ５ 電磁コイルの外側の略対称形の固定継鉄は、
   略対称位置に対向固着した互いに厚みの異なる永
   久磁石と密着して構成された特許請求の範囲第１
   項記載の自己保持型ソレノイド。 ６ 電磁コイルと、前記電磁コイルの外側の略対
   称形の固定継鉄と、前記電磁コイルの内側を摺動
   自在に設けられた可動鉄心と、前記固定継鉄の内
   面と前記可動鉄心の間の片側に固着した永久磁石
   とからなる自己保持型ソレノイド。 ７ 固定継鉄の内面と可動鉄心の間の片側に固着
   した永久磁石と略対称位置に補助継鉄を設けてな
   る特許請求の範囲第６項記載の自己保持型ソレノ
   イド。