JPH0483312A

JPH0483312A - 電磁石装置

Info

Publication number: JPH0483312A
Application number: JP19750590A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Yamaguchi; 彰一山口; Hidetoshi Matsushita; 松下　英敏
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1992-03-17

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、産業機器あるいは民生機器用のアクチエータ
として用いられる電磁石装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の電磁石装置のうち、プランジャ型のものは第６
図に示す構成のものが一般的である。すなわち断面角Ｃ
字状のヨーク１と、ヨーク１に固着された固定鉄心２と
、固定鉄心２の先端面２ａに一方端面３ａが対面する可
動鉄心３と、両鉄心２．３間に介在する可変磁気空隙４
とにより形成される磁気回路Ｈと、この磁気回路ｉに磁
束を流すためにコイル枠６に巻回されたコイル５を主要
構成部材としてなっている。可動鉄心３の他方側は、図
示しない被動部材に連結され、また図示しないばね部材
により固定鉄心２から離反方向にばね付勢されている。

この可動鉄心３は、コイル５が無励磁状態のとき、固定
鉄心２から最も離反して可変磁気空隙４が最大となり、
コイル５を励磁すると、固定鉄心２に吸引されてその先
端面２ａに一方端面３’ａが衝突する。また、この状態
でコイル５を無励磁にすると、固定鉄心２から釈放され
て離反し、今度は被動部材に衝突するものもある。この
ような衝突により、電磁石装置の作動音が発生する。

ところで、近年、上記した作動音を低減させる要求が高
まっている。このような要求に応えるプランジャ型電磁
石装置として、実開昭５１−８４５３号に開示されるも
のが提案されている。このものは第７図及び第８図に示
すように、可動鉄心３の一方端面３ａに弾性材よりなる
緩衝部材３Ｃを設けている。従って可動鉄心３が固定鉄
心２に衝突する際の振動（衝撃）エネルギーが吸収緩和
されて作動音を低減させることができる。

また、特開昭５８−１５５７０６号に開示されるものは
、第９図及び第１０図に示すように、やはり可動鉄心３
の一方端面３ａに柔軟磁性体よりなる緩衝座３ｄを固着
している。柔軟磁性体は、ゴムあるいはプラスチック等
の柔軟な素材に磁性体粉末を混合成形したものである。

このものも、先のものと同様、作動音を低減させること
ができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来の２例は、可動鉄心の衝突時の振動（衝撃
）エネルギーが吸収緩和されて作動音を低減することが
できるものの、次のような欠点を伴う。すなわち前者の
ものは、緩衝部材を設けた分、可動鉄心の対向面積が少
なくなって総吸引力が減少するとともに、緩衝部材のば
ね力により吸引状態における吸引力が相対的に小さくな
ってしまう。後者のものは、吸引状態において、緩衝座
の非磁性材料部分が実質的に空隙と同様なものになって
磁気抵抗を増大させ、その結果やはり吸引状態における
吸引力が相対的に小さくなってしまうのである。

本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目的
とするところは、可動鉄心の衝突時の作動音を低減する
とともに、可動鉄心の吸引状態における吸引力が小さく
なるのを抑制する電磁石装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段］かかる課題を解決するために、本発明の電磁石装置は、
ヨークと固定鉄心と可動鉄心と固定鉄心及び可動鉄心間
の可変磁気空隙にて形成される磁気回路と、この磁気回
路に磁束を流すためのコイルとを有し、コイルの励磁を
制御することにより可動鉄心が固定鉄心に吸引、釈放さ
れる電磁石装置において、固定鉄心と可動鉄心の少なくとも一方に、振動エネルギ
ー吸収体を内蔵させた構成としである。

この振動エネルギー吸収体は、磁性体の粒子としたり、
磁性流体とすることが望ましい。

〔作用〕

この構成によれば、可動鉄心が固定鉄心に衝突したとき
、振動エネルギー吸収体により振動（衝ｌりエネルギー
を吸収緩和して作動音を低減し、吸引状態においては可
動鉄心が確実に固定鉄心に吸着させられて吸引力が小さ
くなるのを抑制できる。

〔実施例〕

以下、本発明の第１実施例を、第１図乃至第３図に基づ
いて説明する。なお、先に説明した従来例と実質的に同
様の部材には同一の符号を付している。

１はヨークで、基片１ａと対向片１ｂ、　ｌｂと先端片
ｌｃ、ｌｃにて断面角Ｃ字状をなしている。先端片１ｃ
＋１ｃは、ひとつものの平板状にしても所定の隙間が介
在するよう切り離されたものにしてもよいが、後述する
可動鉄心をガイドするための軸受ブツシュｌｄが取着さ
れるようにする。また基片１ａの略中央で軸受ブツシュ
１ｄと同軸上の位置には、かしめ孔１ｅが設けである。

このヨーク１の具体的な製造に際しては、基片１ａと対
向片１ｂ、ｌｂまで一体形成しておき、これに別体形成
した先端片１ｃ、　ｌｃを溶接等により結合する。

２は固定鉄心で、ヨーク１の対向片１ｂに比して相当短
い円柱状をなし、基端部２ｂがヨーク１のかしめ孔１ｅ
に嵌め入れられて固着される。先端面２ａは、後述する
可動鉄心の吸引当接面（吸着面）となる。この固定鉄心
２の重要部分は後述する。

３は可動鉄心で、固定鉄心２より若干小さい外径である
がそれより十分長い円柱状をなし、固定鉄心側の一方端
面３ａがその先端面２ａに対面するよう軸受ブツシュ１
ｄにガイドされる。一方端面３ａ側は、やや先細形状に
しである。他方端部３ｂは、図示していない被動部材に
連結される。また可動鉄心３は、通常、固定鉄心２から
離反方向に図示していないばね部材によりばね付勢され
る。この可動鉄心３の重要部分も後述する。

４は可変磁気空隙で、両鉄心２，３の先端面２ａと一方
端面３ａ間に形成されるもので、可動鉄心３が固定鉄心
２に吸引されたときは最小（零）に、釈放されたときは
最大になる。

上記したヨーク１と固定鉄心２と可動鉄心３と可変磁気
空隙４により、磁気回路Ｈが形成されることとなる。

５はコイルで、磁気回路Ｈに磁束を流すためにコイル枠
６に巻回される。コイル枠６は、円筒状の巻胴部６ａと
その両端に連設される鍔部６ｂ、６ｂよりなる。巻胴部
６ａは、その内径が固定鉄心２の外径に略等しく、軸方
向長さがヨーク１の基片１ａと先端片１ｃの内法に略等
しい。鍔部６ｂ、６ｂは、その外形がヨーク１の対向片
１ｂ、　ｌｂ間隔よりやや小さい。そして巻胴部６ａ内
に固定鉄心２と可動鉄心３が嵌まり込み、従って可動鉄
心３は巻胴部６ａにもガイドされることとなる。

次に、固定鉄心２と可動鉄心３の重要部分について説明
する。可動鉄心３は、全体的には円柱状をなしているが
、具体的には第２図に示すように、有底円筒体３ｅとそ
の開口部を塞ぐ蓋体３ｆとからなり、従って内部に中空
スペース３ｇが形成されている。そしてこの中空スペー
ス３ｇに、直径０．１乃至０．５ｍｍ程度の鉄のような
磁性体の粒子３ｈが内蔵されているのである。この可動
鉄心３は、中空スペース３ｇの容積の約８０％に相当す
る粒子３ｈを有底円筒体３ｅに収納した後、その開口部
を蓋体３ｆでかしめあるいは溶接等により塞ぐ。固定鉄
心２も、同様に有底円筒体２ｅと蓋体２ｆとから形成さ
れた中空スペース２ｇに磁性体の粒子２ｈが内蔵される
。

かかる電磁石装置は、コイル５が無励磁状態のとき、可
動鉄心３は固定鉄心２から最も離反して可変磁気空隙４
が最大となっている。その状態でコイル５を励磁すると
、磁束Φが固定鉄心２→ヨーク１→可動鉄心３→可変磁
気空隙４→固定鉄心２と流れ、従って可動鉄心３は固定
鉄心２に吸引されてその先端面２ａに一方端面３ａが衝
突する。この衝突の際、両鉄心２，３に内蔵された粒子
２ｈ、３ｈが摩擦しあい、その結果、振動（衝撃）エネ
ルギーが熱エネルギーに変換される。すなわち粒子２ｈ
、３ｈは、振動エネルギー吸収体として作用するのであ
る。本願出願人が実験したところ、第６図に示した一般
的なものに比して、作動音は８０％程度に低減されるこ
とを確認した。また、この状態でコイル５を無励磁にす
ると、可動鉄心３は固定鉄心２から釈放され、可変磁気
空隙４が最大となる位置まで離反する。

第３図は、可動鉄心３のストロークに対する吸引力の関
係を示す特性図で、右端は可動鉄心３が固定鉄心２に吸
着された状態である。この特性図において、Ｆｌは本案
の吸引力でありまた第６図で説明した一般的な構成のも
のの吸引力、Ｆ２は第７図又は第９図で説明した従来の
ものの吸引力である。吸引力Ｆ１は、固定鉄心２に吸引
される可動鉄心３の一方端面３ａはすべて対向面積とし
て有効に利用されるのに対し、吸引力Ｆ２は、可動鉄心
に緩衝部材を設けたことにより、対向面積の減少や磁気
抵抗の増大を招くこととなって全ストロークにわたりＦ
ｌ＞Ｆ２となる。

第４図は、本発明の第２実施例を示すもので、振動エネ
ルギー吸収体を、第１実施例の磁性体の粒子に替え磁性
流体２ｈ、２ｈとしている。この場合、中空スペース２
ｇの容積に対し略１００％に相当する磁性流体２ｈ、２
ｈを内蔵する。このものも、第１実施例と略同様の作用
効果を奏する。

第５図は、本発明の第３実施例を示すもので、可動鉄心
２の構造を変えている。すなわちこの可動鉄心２は、そ
の有底円筒体３ｅと蓋体３ｆをプラスチックにて形成し
、これらによって形成される中空スペース３ｇに磁性流
体３ｈを内蔵している。この有底円筒体３ｅの底部の厚
さｔは、強度的に可能な限り薄くする必要があるが、対
向面が実質的に平坦面であるため、従来例のもの程吸引
力は低下しない。

このものの吸引力特性は、第３図におけるＦ３となる。

ただ、底部の厚さｔだけは磁気空隙に相当するので、吸
引力Ｆ１が厚さｔ分だけ水平移動した状態となってやや
低下することは免れない。

なお、第１及び第２実施例では、両鉄心２．３に振動エ
ネルギー吸収体を内蔵したもので説明したが、どちらか
一方にのみ内蔵するものでもよい。

また、いずれの実施例も、プランジャ型電磁石装置につ
いて説明したが、これに限らず、フラッパー型やその他
の形式の電磁石装置にも適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明の電磁石装置は、上記のように構成したから、可
動鉄心が固定鉄心に衝突したとき、振動エネルギー吸収
体により振動（衝撃）エネルギーを吸収緩和して作動音
を低減し、吸引状態においては可動鉄心が確実に固定鉄
心に吸着させられて吸引力が小さくなるのを抑制できる
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示すもので、（ａ）は
縦断面図、（ｂ）は横断面図、第２図は、その要部の分
解斜視図、第３図は、そのストローク−吸引力特性図、第４図は、
本発明の第２実施例を示すもので、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は横断面図、第５図は、本発明の第３実施例を示
すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図、第６
図は、−船側を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図、第７図は、従来
例を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図、第８図は、その
作動状態を示す縦断面図、第９図は、別の従来例を示す
もので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図、第１０図は、そ
の作動状態を示す縦断面図である。１−・−ヨーク、２−固定鉄心、２ａ−・先端面、２ｂ−・−基端部、２
ｅ−有底円筒体、２ｆ−蓋体、２ｇ−・−中空スペース
、２ｈ・−振動エネルギー吸収体（Ｖ！Ｌ性体の粒子又
は磁性流体）３−可動鉄心、３ａ−・一方端面、３ｂ−他方端部、３
ｅ・−有底円筒体、３ｆ−蓋体、３ｇ−・−中空スペー
ス、ｓｈ−振動エネルギー吸収体（磁性体の粒子又は磁
性流体）４−　可変磁気空隙、Ｍ　−磁気回路、５−・コイル、６−・・コイル枠。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　ヨークと固定鉄心と可動鉄心と固定鉄心及び可
動鉄心間の可変磁気空隙にて形成される磁気回路と、こ
の磁気回路に磁束を流すためのコイルとを有し、コイル
の励磁を制御することにより可動鉄心が固定鉄心に吸引
、釈放される電磁石装置において、前記固定鉄心と可動鉄心の少なくとも一方に、振動エネ
ルギー吸収体を内蔵させたことを特徴とする電磁石装置
。
（２）前記振動エネルギー吸収体が、磁性体の粒子であ
る請求項（１）記載の電磁石装置。
（３）前記振動エネルギー吸収体が、磁性流体である請
求項（１）記載の電磁石装置。