JPH0447926Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【考案の目的】

（産業上の利用分野） この考案は、例えば自動車のドアロツクや各種
バルブの開閉に利用されるパルスの電流電磁石
（ラツチ式ソレノイド）に関する。 （従来の技術） 従来、上記のようなラツチ式ソレノイドとして
は、第４図に示すものがあつた。 すなわち、図示するラツチ式ソレノイド１００
は、円筒形状または、コ字状をなす側壁１０１ａ
の端部に底壁１０１ｂを備えているとともにこの
底壁１０１ｂに図中の上方に突出した突起１０１
ｃを備えたフレーム１０１を設けていて、このフ
レーム１０１に電磁コイル１０２を収納してあ
り、内周側にＮ極あるいはＳ極を、また外周側に
Ｓ極あるいはＮ極を着磁したマグネツト１０３を
電磁コイル１０２の図中の上側に設けていて、こ
のマグネツト１０３の図中の上側に非磁性体勢の
キヤツプ１０４を固着してある。 また、電磁コイル１０２とマグネツト１０３と
キヤツプ１０４には軸状のプランジヤ１０５を摺
動可能に挿通してあり、このプランジヤ１０５の
図中の上端寄りに備えたばねストツパ１０５ａと
キヤツプ１０４とのあいだに戻しばね１０６を設
けていて、プランジヤ１０５を図中の上方側に附
勢している。 そして、電磁コイル１０２に接続したスイツチ
１０７，１０７を図中の一方向側に各々切換える
ことにより、電磁コイル１０２に電源を切換え
て供給するようにしてあり、プランジヤ１０５に
は、負荷を連結するようにしてある。 ここで、図示するプランジヤ１０５が復帰の状
態ではプランジヤ１０５は戻しばね１０６によつ
て図中の上方側に附勢されている。 そこで、この状態において、スイツチ１０７，
１０７を図中の上方側に各々切換えると、電磁コ
イル１０２に電源が供給されて励磁する。 これにより、図示する場合には、電磁コイル１
０２に、マグネツト１０３のＮ極プランジヤ１
０５フレーム１０１の突起１０１ｃフレーム
１０１の底壁１０１ｂフレーム１０１の側壁１
０１ａマグネツト２０３のＳ極を通る磁束φ₁
ｏが発生するので、プランジヤ１０５をフレーム
１０１の突起１０１ｃに当接するまで図中の下方
側に吸引してプランジヤ１０５に連結した負荷を
作動させる。 そして、プランジヤ１０５がフレーム１０１の
突起１０１ｃに当接したところで、スイツチ１０
７，１０７が中立位置に戻ると、電磁コイル１０
２は消磁してプランジヤ１０５を図中の下方側に
吸引しなくなるが、マグネツト１０３に、マゲグ
ネツト１０３のＮ極プランジヤ１０５フレー
ム１０１の突起１０１ｃフレーム１０１の底壁
１０１ｂフレーム１０１の側壁ａマグネツト
１０３のＳ極を通る磁束φ₂ｏが発生するので、
プランジヤ１０５を戻しばね１０６に抗して図中
の下方側に吸引し続ける。 これにより、プランジヤ１０５は図中の下方側
の作動端で保持される。 つぎに、この状態において、スイツチ１０７，
１０７を図中の下方側に各々切換えると、電磁コ
イル１０２に、前述した場合とは逆方向に電源
が供給されて励磁する。 これにより、電磁コイル１０２に、マグネツト
１０３のＳ極フレーム１０１の側壁１０１ａ
フレーム１０１の底壁１０１ｂフレーム１０１
の突起１０１ｃプランジヤ１０５マグネツト
１０３のＮ極を通り前記磁束φ₂ｏとは逆方向の
磁束φ₃ｏが発生するので、前記磁束φ₂ｏと磁束
φ₃ｏとは互いに打ち消しあう。 そして、プランジチャ１０５は戻しばね１０６
によつて図中の上方側に戻り作動する。 さらに、この状態において、スイツチ１０７，
１０７を中立位置に切換えると、電磁コイル１０
２は消磁して、プランジヤ１０５は戻しばね１０
６により図中の上方側に附勢された状態に復帰す
る。 （考案が解決しようとする課題） ところが、上記した従来のラツチ式ソレノイド
１００においては、電磁コイル１０２は電源を
切換えて供給することによりプランジヤ１０５を
吸引する磁束φ₁ｏを発生するとともにマグネツ
ト１０３が発生した磁束φ₂ｏを打消す磁束φ₃ｏ
発生するようにしているので、例えば電磁コイル
１０２に高い電圧を供給したときには、電磁コイ
ル１０２がプランジヤ保持力以上の磁束φ₃ｏを
発生しプランジヤ１０５の引き込みを起こして誤
作動することがないとはいえないという問題点が
あり、電磁コイル１０２がプランジヤ１０５の引
き込みを起こすことがなく確実に作動するように
することが望まれるという課題を有していた。 （考案の目的） この考案は上記した従来の課題に鑑みてなされ
たもので、電磁コイルがプランジヤの引き込みを
起こすことがなく、確実に作動する電磁スイツチ
を提供することを目的とし、その構造に格別の工
夫を凝らしたものである。

【考案の構成】

（課題を解決するための手段） この考案に係るラツチ式ソレノイドは、 永久磁石と、 前記永久磁石の両側に設けた一対の電磁コイル
と、 前記永久磁石および前記各電磁コイルにわたる
プランジヤと、 を磁路形成するフレームに設けたラツチ式ソレノ
イドにおいて、 前記プランジチャの端部にはフレームとのあい
だにプランジヤを附勢する戻しばねを設け、 前記各電磁コイルおよび前記永久磁石のあいだ
には、外周側をフレームから離隔させるとともに
内周側をプランジヤに近接させた磁気誘導用の第
１誘導体と、外周側をフレームに当接させるとと
もに内周側をプランジヤから離隔させた磁気誘導
用の第２誘導体とを設けたことを特徴としてお
り、このようなラツチ式ソレノイドの構成を上記
従来の課題を解決するための手段としたものであ
る。 （作用） この考案に係るラツチ式ソレノイドは、プラン
ジヤの端部にはフレームとのあいだにプランジヤ
を附勢する戻しばね設け、各電磁コイルおよび永
久磁石のあいだで、第１誘導体の外周側をフレー
ムから離隔させるとともに内周側をプランジヤに
近接させ、第２誘導体の外周側をフレームに当接
させるとともに内周側をプランジヤから離隔させ
るので、高い電圧を供給した際に、電磁コイルに
よるプランジヤの引き込みを起すことなく確実に
且つ俊敏に作動する。 （実施例） 以下、この考案に係るラツチ式ソレノイドの実
施例を第１図ないし第４図に基いて説明する。 すなわち、図示するラツチ式ソレノイド１にお
いて、符号２は略コ字形のフレーム本体２ａとそ
の両側のフランジにそれぞれ設けたボトム２ｂ，
２ｃとから構成したフレーム、符号３は永久磁
石、符号４，５は各々環状の電磁コイル、符号６
はプランジヤ、符号７は空隙形成部材、符号８は
戻しばね、符号９，１０は磁気誘導用の各々第
１，第２誘導体である。 フレーム２の一部を構成するフレーム本体２ａ
は略コ字状で図中左側を開口させた磁性体製のも
のであり、図中の上下に各々ボトム２ｂ，２ｃを
一体で装置するボトム取付部２ｄ，２ｅを各々備
えている。 フレーム２の一部を構成するボトム２ｂ，２ｃ
はいずれも磁性体製のものである。 そして、これらボトム２ｂ，２ｃのうち一方の
ボトム２ｂには、フレーム本体２ａに備えたボト
ム取付部２ｄに嵌入する外径寸法の筒部２ｆを備
えているとともに、この筒部２ｆのほぼ中央部分
には、図中の上下にボトム２ｂを貫通した貫通孔
２ｇを備え、この筒部２ｆの図中の下端から上方
に向かつて略円錐形状にくぼんだボトム凹部２ｈ
を備えている。 ボトム２ｂ，２ｃのうち他方のボトム２ｃに
は、フレーム本体２ａに備えたボトム取付部２ｅ
に嵌入する外径寸法の突部２ｉを備えているとと
もに、図中の上方に向かつて略円錐形状に突出し
たボトム凸部２ｊを備えている。 永久磁石３はリング形状をなし、図中の上側に
有する端面側３ａにＳ極をまた図中の下側に有す
る端面側３ｂにＮ極を着磁したものである。 そして、この永久磁石３の内周側には、後述す
るプランジヤ６の外径寸法よりも大きい内径寸法
を有する挿通部３ｃを備えているとともに、外周
側には、フレーム本体２ａから離隔した位置にこ
の永久磁石３を取付ける外周固着面３ｄを備えて
いる。 電磁コイル４，５のうちの一方の電磁コイル４
は他方の電磁コイル５よりも大きい容量を有し、
いずれも中心孔部４ａ，５ａを備えたボビン４
ｂ，５ｂに導線を各々巻き付けてある。 そして、これらの電磁コイル４，５には、励磁
用電源を供給するリード線４ｃ，４ｄおよび５
ｃ，５ｄを各々有し、電磁コイル４のリード線４
ｃはスイツチ１１の一方の固定側接点１１ａに電
気的に接続してあるとともに、電磁コイル５のリ
ード線５ｃはスイツチ１１の他方の固定側接点１
１ｂに電気的に接続してあり、スイツチ１１の可
動側接点１１ｃを切り換えることによつてリード
線４ｃまたは５ｃに電源を供給するようになつ
ている。 また、電磁コイル４のリード線４ｄおよび電磁
コイル５のリード線５ｄは接地してある。 さらに、ボビン４ｂの上側の内周側に永久磁石
３および後述する第１誘導体９を収納する収納部
４ｅを備えている。 一方、プランジヤ６には、円柱状の軸部６ａの
図中の上端寄りに、一方のボトム２ｂに備えたボ
トム凹部２ｈに挿入する相似形であり図中の上方
にいくにしたがつて細くなつている円錐形状のテ
ーパ部を６ｂを備え、このテーパ部６ｂの図中の
上側には、この実施例においては非磁性体製の出
力シヤフト６ｃを取付けている。 そして、この出力シヤフト６ｃに負荷（例え
ば、エアーバルブのニードル）を連結するように
なつている。 また、軸部６ａの図中の下端寄りには、他方の
ボトム２ｃに備えたボトム凸部２ｊに挿入する相
似形で円錐形状の凹部であるボトム溝部６ｄを備
え、ボトム溝部６ｄの外周側には後述する戻しば
ね８の一端を当接するばね掛止部６ｅを備えてい
る。 他方、空隙形成部材７は合成ゴムを素材とする
Ｏリングであつて、一方のボトム２ｂに備えたボ
トム凹部２ｈに装着した状態でプランジヤ６の出
力シヤフト６ｃを摺動自在に支持するようになつ
ていて、第１図に示すように、プランジチャ６が
復帰の状態においては一方のボトム２ｂとプラン
ジヤ６とのあいだに所定の空隙を保持するように
なつている。 加えて、戻しばね８は縮み方向および伸び方向
のいずれにも弾性を有するコイルばねであつて、
図中の上側の一端はプランジヤ６に備えたばね掛
止部６ｅに当接しているとともに、図中の下側の
他端は他方のボトム２ｃに当接している。 さらに加えて、磁気誘導用の第１，第２誘導体
９，１０は、いずれも略ドーナツ形状の磁性体製
のものである。 そして、一方の第１誘導体９の内周側には、プ
ランジヤ６に近接する内周寸法を有する近接挿通
孔９ａを備えるとともに、外周側には、フレーム
本体２ａから離間した位置にこの第１誘導体９を
取付ける固着面９ｂを備えている。 また、他方の第２誘導体１０の内周側には、プ
ランジヤ６の外径寸法から所定のクリアランスを
あける内径寸法を有する挿通孔１０ａを備えてい
るとともに、外周側には、この第２誘導体１０を
フレーム２ａに接触した状態で固定する固着面１
０ｂを備えている。 ここで、第１図に示すように、フレーム本体２
ａの下側に、電磁コイル４を固着してあるととも
に、フレーム本体２ａに備えた他方のボトム取付
部２ｅに他方のボトム２ｃの突部２ｉを嵌入して
あり、電磁コイル４のボビン４ｂに備えた収納部
４ｅに第１誘導体９を収納してあるとともに、こ
の第１誘導体９の図中の上側に永久磁石３を収納
してある。 これにより、第１誘導体９は永久磁石３の図中
の下側の端面側３ｂすなわちＮ極側に接触し且つ
フレーム本体２ａからは離間している。 そして、永久磁石３の図中の上側の端面側３ａ
すなわちＳ極側には、フレーム本体２ａにその固
着面１０ｂを固定させた第２誘導体１０を接触さ
せているとともに、この第２誘導体１０の図中の
上側には、電磁コイル５を設けている。 また、戻しばね８を電磁コイル４の中心孔部４
ａに収納した状態でボトム２ｃに図中の下側の他
端を当接させてあるとともに、プランジヤ６を電
磁コイル５の中心孔部５ａと、第２誘導体１０の
挿通孔１０ａと、永久磁石３の挿通孔３ｃと、第
１誘導体９の近接挿通孔９ａと、電磁コイル４の
中心孔部４ａに挿入した状態でそのばね掛止部６
ｅに戻しばね８の図中の上側の一端を当接させて
あり、プランジヤ６は図中の上側に附勢されてい
る。 そしてさらに、プランジヤ６の出力シヤフト６
ｃにボトム２ｂの貫通孔２ｇを挿通しつつ空隙形
成部材７を取付けて、ボトム２ｂをフレーム本体
２ａのボトム取付部２ｄに装着してある。 そして、第１図に示すように、永久磁石３とプ
ランジヤ６と一方の電磁コイル４のまわりで閉磁
路Ａを形成しているとともに、電磁コイル４，５
とプランジヤ６とで閉磁路Ｂ，Ｃを各々電磁コイ
ル４，５を励磁したときに形成されるようにし、
電磁コイル４と電磁コイル５のいずれか一方の励
磁時にフレーム本体２とプランジヤ６とを通る閉
磁路Ｄが形成されるようにしている。 次に、この考案によるラツチ式ソレノイド１の
動作について説明する。 まず、第１図に示すように、プランジヤ６が戻
しばね８によつて図中の上側に附勢された状態に
おいては、永久磁石３から発生する磁束φ₁′が前
記閉磁路A′に生じている。 すなわち、磁束φ₁′は、永久磁石３のＮ極第
１誘導体９プランジヤ６他方のボトム２ｃ
フレーム本体２ａ第２誘導体１０永久磁石３
のＳ極を通つて構成される。プランジヤ６とボト
ム２ｃの間には、空隙形成部材７（θリング等）
が挟んであり、永久磁石３の磁力によるプランジ
ヤ６と他方ボトム２ｂとの吸着力を減衰させてい
る。 そして、

【戻しばね８の附勢力】＋

【磁束φ₁′】＞

【磁束φ₁】の関係になつていて、プランジヤ６は
図中の上側の復帰位置に保持された状態になつて
いる。 つぎに、第２図に示すように、スイツチ１１を
切換えて可動側接点１１ｃを固定側接点１１ａに
接触させ、電磁コイル４を励磁すると、電磁コイ
ル４から発生する磁束φ₂が前記閉磁路Ｂに生ず
る。 すなわち、磁束φ₂は、電磁コイル４第１誘
導体９プランジヤ６他方のボトム２ｃフレ
ーム本体２ａ電磁コイル４を通つて構成され
る。 これによつて、電磁コイル４の磁束φ₂は第１
図に示す永久磁石３の磁束φ₁とともにプランジ
ヤ６を図中の下方に吸引するように作用し、

【磁
束φ₂＋磁束φ₁】＞

【戻しばね８の附勢力】の関係
になつて、プランジヤ６の第３図に示すボトム２
ｃ側に吸引され、このプランジヤ６に取付けた出
力シヤフト６ｃが作動して負荷を駆動させるよう
になつている。 そして、第３図に示すように、スイツチ１１を
切換えて可動側接点１１ｃを固定側接点１１ａか
ら離間させて中立位置とし、電磁コイル４の通伝
を遮断した後においても、永久磁石３による閉磁
路Ａにはプランジヤ６と他方のボトム２ｃとが当
接していることから大きい磁束φ₁が生じてプラ
ンジヤ６を他方のボトム２ｃに接触させた状態で
保持する。 すなわち、プランジヤ６とボトム２ｅとが接触
していることから、そこで磁気抵抗は低くなつて
いて、永久磁石３のＮ極第１誘導体９プラン
ジヤ６他方のボトム２ｃフレーム本体２ａ
第２誘導体１０永久磁石３のＳ極を通る大きい
磁束φ₁が形成されているので、

【磁束φ₁】＞

【戻し
ばね８の附勢力】の関係になつている。 つづいて、第４図に示すように、スイツチ１１
を切換えて可動側接点１１ｃを固定側接点１１ｂ
に接触させ、電磁コイル５を励磁すると、電磁コ
イル５から発生する磁束φ₃，φ₄が閉磁路Ｃ，Ｄ
に各々生ずる。 すなわち、磁束φ₃は、電磁コイル５第２誘
導体１０プランジヤ６一方のボトム２ｂ電
磁コイル５を通つて形成され、前記磁束φ₃の一
部が一方のボトム２ｂフレーム本体２他方の
ボトム２ｃプランジヤ６一方のボトム２ｂを
通つて形成される磁束φ₄となる。 ころによつて、磁束φ₃はプランジヤ６を図中
の上方に吸引するように作用するとともに、磁束
φ₄は永久磁石３の磁束φ₁とは反対方向となつて
永久磁石３の磁束φ₁を小さくするように作用す
る。 そして、プランジヤ６は戻しばね８の附勢力と
電磁コイル５の磁束φ₃とによつて電磁コイル５
側すなわち図中の上側に吸引されて復帰し、出力
シヤフト６ｃに連結する負荷を戻し駆動させる。 そしてさらに、スイツチ１１を切換えて可動側
接点１１ｃを固定側接点１１ｂから離間させて中
空状態とした後においても、プランジヤ６は戻し
ばね８に附勢された状態で第１図に示すように復
帰位置に保持されるようになつている。

【考案の効果】

以上説明してきたように、この考案に係るラツ
チ式ソレノイドは、 永久磁石と、 前記永久磁石の両側に設けた一対の電磁コイル
と、 前記永久磁石および前記各電磁コイルにわたる
プランジヤと、 を磁路形成するフレームに設けたラツチ式ソレノ
イドにおいて、 前記プランジヤの端部にはフレームとのあいだ
にプランジヤを附勢する戻しばねを設け、 前記各電磁コイルおよび前記永久磁石のあいだ
には、外周側をフレームから離隔させるとともに
内周側をプランジヤに近接させた磁気誘導用の第
１誘導体と、外周側をフレームに当接させるとと
もに内周側をプランジヤから離隔させた磁気誘導
用の第２誘導体とを設けた構成としたことから、
従来のもののように高い電圧を供給した際に、電
磁コイルによるプランジヤの引き込みを起すこと
なく確実に且つ俊敏に作動することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるラツチ式ソレノイドの
一実施例を説明する縦断側面図、第２図ないし第
４図は第１図に示したラツチ式ソレノイドの動作
を説明する各々縦断側面図、第５図は従来のラツ
チ式ソレノイドの縦断側面図である。 １……ラツチ式ソレノイド、２……フレーム、３
……永久磁石、４，５……電磁コイル、６……プ
ランジヤ、８……戻しばね、９……第１誘導体、
１０……第２誘導体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 永久磁石と、 前記永久磁石の両側に設けた一対の電磁コイル
   と、 前記永久磁石および前記各電磁コイルにわたる
   プランジヤと、 を磁路を形成するフレームに設けたラツチ式ソレ
   ノイドにおいて、 前記プランジヤの端部にはフレームとのあいだ
   にプランジヤを附勢する戻しばねを設け、 前記各電磁コイルおよび前記永久磁石のあいだ
   には、外周側をフレームから離隔させるとともに
   内周側をプランジヤに近接させた磁気誘導用の第
   １誘導体と、外周側をフレームに当接させるとと
   もに内周側をプランジヤから離隔させた磁気誘導
   用の第２誘導体とを設けたことを特徴とするラツ
   チ式ソレノイド。