JPH0483983A - 電磁ソレノイド - 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、ガスの事故を未然に防ぐガス遮断装置の遮断
弁として使用される電磁ソレノイドに関するものである
。

従来の技術 一度発生すれば大惨事になる危険性の高いガス事故を未
然に防ぐため従来より種種の安全装置が利用されていた
。近年、ガスの異常使用およびガス漏れ時等に流量を検
出しガスを遮断するガス遮断装置が注目されている。そ
して、ガスメータに内蔵された流量センサによりガスの
流量を監視し、マイコンによりガスの使用状態を判断し
、異常使用の場合ガスメータに内蔵された遮断弁により
ガスを遮断する電池電源によるマイコンガス遮断装置の
需要が高まっている。マイコンガス遮断装置の遮断弁と
しては、電池の消耗を抑えるため動作の瞬間のみ電流を
印加する自己保持型電磁ソレノイドが主に利用されてい
る。

一般に電磁ソレノイドは第３図の従来例に示すような構
造になっている。コイル１の中央穴部に挿入されたプラ
ンジャ２と、中央にプランジャ２の挿入穴を有するヨー
ク３と、ヨーク３の外周に設けた永久磁石４と、コイル
１の外側に配されプランジャ２のＡ端の延長線上に穴を
持つヨーク５と、ヨーク５の前記穴に固定されプランジ
ャ２のＡ端と接触可能なコアー６とで磁気回路を構成す
る。またヨーク５は非磁性材料製のフランジ７に固定さ
れ、プランジャ２のＢ端に固定されたスプリング受け８
とフランジ７との間に圧縮状態で装着されたスプリング
９とで構成されている。さらに、プランジャ２とコアー
６とを吸着復帰させ、プランジャ２のＢ端の延長線上に
外部復帰装置の復帰軸１０が配されている。

以下、従来の電磁ソレノイドの動作を説明する。

プランジ中２とコアー６が吸着している吸着保持状態に
おいては、永久磁石４の起磁力による磁束Φの作る吸着
力Ｆによって、スプリング９０反力ｆに抗してプランジ
ャ２とコアー６が吸着している。

次に、プランジ中２がコアー６から離脱する動作の瞬間
には、磁束Φと逆方向の磁界を発生させるようコイル１
に電流が印加され、結果として吸着力Ｆが減少しスプリ
ング９の反力ｆより小さくなり、吸着保持のバランスを
失いプランジャ２がコアー６より離脱し、復帰軸（また
はストローク制限用のストッパー）１０の位置まで運動
を行う。

離脱保持位置においては、スプリング９の反力ｆによっ
てプランジャ２は復帰軸（またはストローク制限用のス
トッパー）１０に接触した位置を保持する。復帰吸着時
は、復帰軸１Ｇによりプランジャ２にスプリング９の反
力ｆより大きな逆方向の力が加えられるためプランジャ
２は運動を行い、コアー６に接触して磁束Φによる吸着
力Ｆにより吸着保持される。

発明が解決しようとする課題 近年、ガスメータをはじめとする機器の小型化が要求さ
れ、それにともなって機器内のアクチュエーターも小型
化される傾向にある。しかしながら、前記の従来例のよ
うな電磁ソレノイドにおいては、復帰装置の復帰軸ＩＯ
がソレノイド本体とは別に必要で、かつ復帰操作方法も
プランジャ２を押しつける方法に限定されガス遮断装置
内での配置箇所が制限され、プランジャ２の運動伝達部
（Ｂ端）と遮断弁動作後の復帰装置が両者共にＢ端側に
設置され、復帰装置を含む遮断弁部が部品の集積により
大型化するという課題があった。

そこで、本発明は上記課題を解決するために、プランジ
ャの運動伝達端と異なる端部側に復帰装置を配置し、遮
断弁の設計の自由度を増しガス遮断装置の小型化を図る
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の第１の手段は、永久
磁石およびコイル等により構成される磁気回路の中央で
摺動するプランジャを設け、その一端はスプリング付勢
機構を有したプランジャの運動伝達部とし、また他端は
同軸上にスプリング付勢力に抗して反対方向に摺動する
外部荷重の印加可能なコアーを配置したものである。

また本発明の第２の手段は、プランジャの一端は第１の
スプリング付勢機構を有したプランジャの運動伝達部と
し、また他端は同軸上にスプリング付勢力に抗して反対
方向に摺動する外部荷重の印加可能なコアーを配置し、
プランジャ対向端と異なる端部に第１のスプリング付勢
機構のスプリング付勢力に抗して動作する第２のスプリ
ング付勢機構を備えたものである。

作用 上記第１の手段により本発明は、プランジャの一端でそ
の運動を伝達し、プランジャがコアーから離脱した状態
から吸着状態へ復帰させる操作を行うとき、コアーに荷
重を印加してプランジャに吸着させた後、逆方向の荷重
を加えて所定の位置に復帰することが可能となる。

また上記第２の手段により本発明は、プランジャの一端
でその運動を伝達し、プランジャがコアーから離脱して
いる状態からコアーと接触している吸着状態への復帰操
作を行う際、コアーに荷重を印加することによりコアー
自身が移動しプランジャを吸着した後前記荷重を除去す
ることにより所定の位置に復帰することが可能となる。

実施例 以下、本発明の電磁ソレノイドの実施例を図面を参照し
ながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示し、コイル１の中央
穴部に挿入されたプランジャ２と、同極を対向させて配
された２個の永久磁石４と、２個の永久磁石４の対向す
る同極間に配され中央にプランジャ２の挿入孔４ａを持
つ第１ヨーク３と、永久磁石の対向していない他極側を
固定しコイル１の外側に配され、プランジャ２のＡ端側
の延長線上に貫通孔１１を持つ第２ヨーク５と、第２ヨ
ーク５の前記貫通孔１１に挿入されプランジャ２のＡ端
と接触可能で、かつプランジャ２の中心軸の同軸上をプ
ランジャ２の移動ストローク以上移動可能で、プランジ
ャ２に接触可能な部分が前記第２ヨーク５に挿入された
部分より大きな直径を持つコアー１２とで磁気回路を構
成する。また、第２ヨーク５は非磁性材料製のフランジ
７に固定され、プランジ中２のＢ端に固定されたスプリ
ング受け８とフランジ７との間に圧縮状態で装着されプ
ランジャ２をコアー１２から離脱させる方向に付勢する
スプリング９とでスプリング付勢機構１３が構成されて
いる。さらに、プランジ中２の移動ストロークを制限す
るため、プランジ中２のＢ端の延長線上にストッパ一部
（ストッパーおよびプランジャ２の運動を受容する機構
）１４が配されている。

コアー１２の端部には復帰レバー２１がピン２０により
回動可能に設けられている。

以下、本発明の一実施例の電磁ソレノイドの動作を説明
する。プランジャ２とコアー１２が吸着している吸着保
持状態においては、永久磁石４の起磁力による磁束Φが
作る吸着力Ｆによって、スプリング９の反力ｆに抗して
プランジャ２とコアー１２が吸着している。この時コア
ー３はスプリング９の反力ｆより大きな逆方向の力Ｆ。

によって反力ｒとは逆方向に保持されている。

次に、プランジャ２がコア１３から離脱する動作の瞬間
には、磁束Φと逆方向の磁界を発生させるようコイル１
に電流が印加され、結果として吸着力Ｆが減少してスプ
リング９の反力ｒより小さくなるため、吸着保持のバラ
ンスを失いプランジャ２がコアー１２より離脱し、スト
ッパ一部１４により運動を停止される位置まで移動を行
う。この時もコアー１２はスプリング９の反力ｆより大
きな逆方向の力Ｆ。によって反力ｆとは逆方向に保持さ
れている。そして、離脱保持状態においてはスプリング
９の反力ｆによってプランジャ２はストッパ一部１４に
接触した位置を保持する。

次に、復帰吸着時は、外部の力によりコアー１２がプラ
ンジャ２の方向に移動して接触し、永久磁石４の起磁力
による磁束Φによる吸着力Ｆによってプランジャ２とコ
アー１２が吸着する。プランジャ２とコアー１２が吸着
した後、コアー１２にスプリング７の反力ｒより大きな
逆方向の力Ｆ。が印加され、コアー１２はプランジャ２
を吸着した状態でコアー１２の直径の大きな部分が第２
ヨーク５に接触し運動を停止する位置まで移動し復帰す
る。この力Ｆ０は復帰レバー２１を第２ヨーク５の底面
２３に端部２２を支点とし、図の２点鎖線の位置で矢印
の方向に押し廻して得られる。

次に、第２図は本発明の第２の実施例を示し、第２ヨー
ク５の穴１１に摺動可能に挿入されたコアー１５のプラ
ンジャ２に接触しない端に固定されたスプリング受け１
６と第２ヨーク５との間に圧縮状態で装着され、コアー
１５をプランジャ２から引き離す方向に付勢するスプリ
ング１７とで第２のスプリング付勢機構１８が構成され
ている。スプリング１７の反力りはスプリング９の反力
ｒより強い荷重に設定されている。さらに、プランジ中
２の移動ストロークを制限するため、プランジャ２のＢ
端の延長線上にストッパ一部（ストッパーおよびプラン
ジャ２の運動を受容する機構）１９が配されている。

以下、本発明の第２の実施例の電磁ソレノイドの動作を
説明する。プランジャ２とコアー１５が吸着している吸
着保持状態においては、永久磁石４の起磁力による磁束
Φが作る吸着力Ｆによって、スプリング９の反力ｆに抗
してプランジャ２とコアー１５が吸着している。この時
、スプリング１７の反力りがスプリング９の反力ｒより
大きいため、コアー１５は反力ｒとは逆方向に付勢され
、第２ヨーク５の貫通孔１１にコアー１５の大きな直径
を持つ部分が接触する位置で保持されている。

次に、プランジャ２がコア１５から離脱する動作の瞬間
には、磁束Φと逆方向の磁界を発生させるようコイル１
に電流が印加され、結果として吸着力Ｆが減少しスプリ
ング９の反力［より小さくなるため、吸着保持のバラン
スを失いプランジャ２がコアー１５より離脱し、ストン
パ一部１９により運動を停止される位置まで移動を行う
。この時もコアー１５は第２ヨーク５の貫通孔１１に大
きな直径を持つ部分が接触する位置で維持されている。

そして、離脱保持状態においてはスプリング９の反力ｆ
によってプランジャ２はストッパ一部１９に接触した位
置を保持する。

次に、復帰吸着時は、コアー１５またはスプリング受け
Ｉ６にスプリング１７０反力りより大きな逆方向の力が
加えられると、コアー１５がプランジャ２の方向に移動
して接触し、永久磁石４の起磁力による磁束Φが作る吸
着力Ｆによってプランツヤ２とコアー１５が吸着する。

プランジャ２とコアー１５が吸着した後、コアー１５ま
たはスプリング受け１６に加えられたスプリング１７の
反力りより大きな逆方向の力を除去することによって、
コアー１５はスプリング１７の反力りによりプランジャ
２を吸着した状態で、コアー１５の直径の大きな部分が
第２ヨーク５に接触し運動を停止する位置まで移動し復
帰する。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明はプランジャの
運動伝達端と異なる端部側に復帰装置を配！し、装置内
の新規な箇所に設置が可能となり、遮断弁の設計ひいて
はガス遮断装置の設計の自由度を増し、ガス遮断装置の
小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の！磁ソレノイドの第１の実施例を示す
断面図、第２図は同第２の実施例を示す断面図、第３図
は従来の！磁ソレノイドを示す断面図である。 １・・・・・・コイル、２・・・・・・プランジャ、３
・・自・・第１ヨーク、４・・・・・・永久磁石、５・
・・・・・第２ヨーク、１２１５・・・・・・コアー、
１３・・・・・・第１のスプリング付勢機構、１８・・
・・・・第２のスプリング付勢機構。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名５．４ 図 コ　　イ　　ル プランジャ １１！Ｉヨーク 永久磁石 １Ａ２ヨーク コアー スプリング付ｖｌ情情 コイル アランシャ １に　１　　ヨ　　−　　り 水ス磁石 箋２ヨーク 第１のスプソンク付勢瞥１ コ　　ア １Ａ２のスプリシワ付勢憬慎

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁力とスプリング付勢力のバランス関係により運
   動するプランジャと、このプランジャを付勢し、動作し
   たプランジャをその状態に維持するスプリング付勢機構
   と、前記プランジャが摺動可能に嵌合した第１ヨークを
   収納した永久磁石と、この永久磁石、プランジャおよび
   第１ヨークに接した第２ヨークの内部に磁気回路を構成
   し、前記第２ヨークに接しプランジャと同軸上に配置さ
   れ、前記永久磁石の磁束で生じるプランジャの前記動作
   とは反対方向への動作状態にプランジャを吸着して維持
   するコアーと、このコアーおよびプランジャが中央を摺
   動し、かつ電圧が印加されることにより前記磁束を弱め
   てプランジャの吸着維持を開放するコイルとを備え、前
   記コアーは第２ヨークに摺動可能に設け、かつプランジ
   ャを前記スプリング付勢機構の付勢力に抗して吸着維持
   したまま前記動作とは反対方向の動作状態にする手段を
   有する電磁ソレノイド。
2. （２）コアーのプランジャ対向端と異なる端部に第２の
   スプリング付勢機構を備えた請求項（１）記載の電磁ソ
   レノイド。