JPH0529283B2

JPH0529283B2 -

Info

Publication number: JPH0529283B2
Application number: JP1195402A
Authority: JP
Inventors: Hofuman Jaajii; Jei Chezaretsuku Kurujitsutofu
Original assignee: EICHI JU DEV CORP
Current assignee: EICHI JU DEV CORP
Priority date: 1988-07-28
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1993-04-30
Also published as: JPH02161702A; GB8917132D0; GB2221798A; IL91041A0; DE3925137A1; FR2635404A1

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はスイツチおよびその他の電気装置用の
ソレノイドアクチユエータに関するものである。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕

全電子スイツチング装置に関連する技術が最近
非常に進歩したが、全電子スイツチング装置が適
当でない多くの用途には電磁アクチユエータが依
然として求められている。その結果、信頼できる
電磁アクチユエータに対する需要があり、とくに
震動、高い衝撃、高い加速度および温度や湿度が
変動する場所における用途においては電磁アクチ
ユエータが求められる。

従来は、それらの厳しい条件に耐えることがで
きるリレーのような電磁スイツチング装置の内部
構造がしばしば複雑であつた。その結果、それら
の従来の装置はしばしば製造が困難で、高価であ
つた。たとえば、典型的な従来のリレーは、テレ
ダイン・コーポレーシヨン（Teledyne
Corporation）により製造された412Kシリーズ
TO−５リレーである。このリレーはクリツパー
型電機子と、電磁石が非励磁状態にされた時にそ
の電機子を第１の位置へ押す復帰ばねとを含み、
前記電機子は電磁力が電機子を吸引した時に接点
リードを第１の位置から第２の位置へ押すため
に、電機子は絶縁ガラスビードを持つ２本の小さ
い押しピンを有する。電機子の構造と、接点部材
の複雑な配置とのためにこのリレーは製造が困難
である。この構造では動く部品の数と、障害を生
ずる溶接部との数が比較的多い。

別の従来のリレーはばねおよび電機子系の代り
に、接点リードへ機械的に連結される棒形スライ
ダアクチユエータを用いる。スライダには軸線外
れ永久磁石が設けられる。その永久磁石は電磁石
のヨークと鉄心へ通常吸引されて、スライダと接
点リードを第１の位置に保持する。電磁石が励磁
されると永久磁石が反発されてスライダと接点リ
ードを第２の位置へ向つて動かす。このリレーの
構造は前記TO−５型リレーより改良されている
が、このリレーは１つの安定な位置を有し、永久
磁石を反発するために大きな電力を消費する。

更に別の構造では、強磁性体で製作された電機
子が電磁石の下側に位置させられる。衝撃および
震動に対する耐性を高くするために、電機子が永
久磁石の吸引力により１つの位置に保持されるよ
うに永久磁石が配置される。アクチユエータの電
磁石が励磁されると、電磁石の吸引力が永久磁石
の吸引力より大きくなつて電機子を第２の位置へ
動かす。この構造も永久磁石の吸引力より大きい
吸引力を発生させるために十分に大きい電力を消
費する。

本発明の目的は、実際的な目的のために、上記
諸制限を、とくに、比較的複雑でない機械的構成
を必要としないやり方で解消した、改良したソレ
ノイドアクチユエータを得ることである。

本発明の別の目的は、信頼性が非常に高く、構
造が簡単で、製造費用が比較的低く、厳しい使用
条件に耐えることができるソレノイドアクチユエ
ータを得ることができる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のアクチユエータの好適な実施例は、電
磁石のコアの下側に同軸状に位置させられる永久
磁石を有するスライダを含む。そのスライダは作
動させる要素へ連結され、電磁石のための永久磁
石の反発力により第１の位置に保持される。電磁
石が励磁されると、その電磁石は永久磁石を反発
してスライダと作動させられる要素を第２の位置
へ動かす。好適な実施例においては、アクチユエ
ータは第２の位置に近くに配置された強磁性体質
量も含む。電磁石が励磁されると、強磁性体質量
に対する永久磁石の吸引力が電磁石の反発力に組
合わされてスライダを第２の位置へ動かす。その
ような構造により電磁石に対して求められる反発
力の大きさが減少し、したがつてアクチユエータ
の電力消費量が減少することが判明している。更
に、電磁石が非励磁状態にされた後でスライダを
第２の位置に保持して第２の安定な位置供給する
ように強磁性体質量の大きさを定めることができ
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を詳しく説明す
る。

第１図〜第２図は本発明のソレノイドアクチユ
エータ１０の好適な実施例の断面図を示す。この
アクチユエータ１０はＡ−Ａ線を中心として対称
的である。このアクチユエータ１０は、RFリレ
ーと、DCリレーと、リードスイツチと、RF減衰
器と、電力分割器等を含めていくつかの電気機械
的装置を作動させるために使用できる。

アクチユエータ１０は電磁石１２を含む。この
電磁石は全体として円筒形のボビン１６に巻かれ
た線コイル１４を含む。このコイル１４の中心に
強磁性体のコア１８が設けられる。磁気回路は、
強磁性体のヨーク２０により完成される。このヨ
ーク２０は逆Ｕ字形のブラケツト部材２２を含
む。このブラケツトはコイル１４の一端でコア１
８へ連結される。ヨーク２０は、ブラケツト部材
２２の端部からコイル１４の他端部の中心に向つ
て内向きへ延びる一対の長手方向ラジアル部材２
４，２６も含む（第１図、第２図）。

リレーその他の電気装置の導体リードまたはそ
の可動要素を作動させるために、アクチユエータ
１０は、ブツシング３０の中心軸Ａ−Ａに沿つて
動くようにされたスライダ２８も有する。図示の
実施例においては、スライダ２８の外面とブツシ
ング３０の内面３２は円筒形であつて、スライダ
２８の外径はブツシング３０の内径より少し短く
て、スライダ２８がブツシング３０の内部で軸線
方向に自由に動けるようにする。もちろん、スラ
イダ２８は他の形とすることもできる。また、た
とえば、ブツシング３０を省き、案内機能を装置
の本体より行わせることができる。

プローブ３４がスライダ２８を作動させる可動
部材へ結合する。図示の実施例においては、希望
によつては、プローブ３４をリード導体のような
導電性部材に直結できるように、プローブ３４は
非磁性の絶縁材料で製作できる。

スライダ２８に永久磁石３６が埋込まれる。永
久磁石３６の水平横断面形状は正方形であるが、
円形のような他の形も使用できる。記号ＮとＳで
表されているように、永久磁石３６の北極と南極
がコイルと電磁石のコアとの中心軸Ａ−Ａに軸線
方向に整列させられる。電磁石１２のコイル１４
が非励磁状態にされると永久磁石３６は電磁石１
２のコア１８へ吸引され、それによりスライダ２
８をアクチユエータ１０の第１の位置へ動かす。
このようにして、スライダのプローブ３４により
スライダ２８へ結合されている可動要素は、第１
図に示されているスライダ２８の第１の位置に対
応する第１の位置に維持される。

電磁石を励磁すると、電磁石はスライダ２８の
永久磁石３６に軸線方向の電磁力を加えて、永久
磁石を電磁石のコア１８から離れる向きに反発
し、スライダ２８を第２図に示されている第２の
位置まで軸線方向へ動かす。電磁石により求めら
れる反発力（したがつて電力）を更に減少させる
ために、図示の実施例のアクチユエータ１０は軟
磁性の強磁性体質量３８を更に含む。この強磁性
体質量はスライダ２８の第２の位置の全体として
近くに位置させられる。スライダ２８の永久磁石
３６は強磁性体質量３８へ向つて吸引される。そ
の吸引力は、電磁石により供給される反発力に組
合わされてスライダ２８を第２図に示す第２の位
置へ動かす。このようにして、プローブ１２によ
りスライダ２８へ連結されている可動要素は第２
の位置へ作動させられる。

図示の実施例においては、強磁性体質量３８は
全体として環状であつて、中心軸Ａ−Ａの周囲に
等距離で位置させられる。もちろん、強磁性体３
８は他の形にすることもできる。一実施例におい
ては、第２の位置において電磁石１２のコア１８
とヨーク２０に対する永久磁石３６の吸引力が強
磁性体質量３８に対する吸引力より大きいよう
に、強磁性体質量３８の寸法は定められ、かつ位
置させられる。したがつて、電磁石が非励磁状態
にされると、スライダ２８は第１図に示す第１の
位置へ戻る。この構成においては、アクチユエー
タ１０は通常は第１の位置にあると考えられる。

あるいは、強磁性体質量３８に対する永久磁石
３６の吸引力が、スライダ２８が第２の位置にあ
る時に電磁石のコア１８とヨーク２０に対する吸
引力より大きいように、強磁性体質量３８を大き
くできる。したがつて、電磁石が非励磁状態にさ
れると、スライダ２８は第２の位置に留まる。こ
の構成ではアクチユエータ１０は二安定である。
すなわち、２つの安定位置を有するものと考えら
れる。スライダ２８を第１の位置へ動かすため
に、コイル１４を流れる電流の向きを逆にして電
磁石の極性を逆にする。その結果、スライダ２８
の永久磁石３６も電磁石の電磁力により電磁石へ
吸引され、強磁性体質量３８に対する永久磁石３
６の吸引を排除する。あるいは、コイル１４とは
逆向きに巻いたコイル（図示せず）を励磁でき
る。

更に別の実施例においては強磁性体質量をなく
すことができる。この構成は極めて満足に動作す
ることが判明している。しかし、強磁性体質量３
８をなくしたことにより電磁石の消費電力が多少
増加する。

スライダ２８が第１の位置にある時にスライダ
２８が電磁石１２に接触することを阻止するよう
に、スライダ２８へ連結される可動要素の許容移
動範囲を制限することが好ましい。このように構
成することにより、スライダ２８を第２の位置へ
動かすために要する力も減少する。同様にして、
スライダ２８の第２の位置は、第２の位置へ向か
う可動要素の移動範囲を制限することができる。
たとえば、リード導体４０のような可動要素を、
第１の位置と第２の位置、したがつてリード導体
の動く範囲を定める２つの接触端子４２，４４に
接触させることができる。スライダ２８はプロー
ブ３４によりリード導体４０へ連結されるから、
スライダ２８の第１の位置と第２の位置はリード
導体４０の第１の位置と第２の位置により定めら
れる。したがつて、アクチユエータ１０は自己調
節装置である。すなわち、スライダ２８はリード
導体４０を常に動かして２つの接触端子４２，４
４の一方に強く接触させて、リード導体と関連す
る端子を電気的に良く接触させる。

以上の説明から、作動させる要素を除き、アク
チユエータ１０はだだ１つの動く部品すなわちス
ライダ２８を有することがわかる。動く部品の数
が非常に少ないためにアクチユエータ１０の信頼
性は高い。更に、製作が容易であるから製作費も
低くなる。また、ここで説明した実施例のアクチ
ユエータ１０は従来のアクチユエータより高速で
作動できる。構造が簡単であるから、衝撃、加速
度、震動、温度および湿度の厳しい環境条件によ
りひき起される劣化に対する耐性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は電磁石が非励磁状態にある時のスライ
ダの位置を示す本発明のソレノイドアクチユエー
タの一実施例の断面図、第２図は電磁石が励磁さ
れた時の位置を示す第１図に示されているアクチ
ユエータの断面図、第３図は第１図の３−３線に
よる断面図である。１０……アクチユエータ、１２……電磁石、１
４……コイル、１８……コア、２０……ヨーク、
２６……強磁性体質量、２８……スライダ、３０
……ブツシング、３４……プローブ、３６……永
久磁石。

【特許請求の範囲】

１可動操作器を有する装置を作動する接極子付
きケースおよび除勢されているとき、常時は、可
動操作器を一つの方向に予め定めた初期位置へ押
しつけて、接極子の一端と係合させる手段を有す
る電磁作動器で、前記電磁作動器が付勢されてい
るとき、接極子が可動操作器を前記初期位置から
装置動作位置へ動かす電磁作動器の応答繰返し精
度を不変にする方法であつて、 (a) 接極子の他方の端に係合する調節可能な手動
ソレノイド操作器を電磁作動器に設ける工程
と、 (b) 接極子の他方の端に係合し、接極子と装置の
可動操作器を初期位置から動かして装置の作動
が始まるように手動ソレノイド操作器を一方向
に調節する工程と、 (c) 次に装置の作動が止まるまで手動ソレノイド
操作器を反対方向に調節する工程と、を含む電磁作動器の応答繰返し精度を不変にする
方法。２ (a) ソレノイドケースの中にねじ結合式に取
付けられたオーバライドブシユに調節可能な手
動ソレノイド操作器を取付ける工程と、 (b) 前記一つの方向と前記反対方向に手動ソレノ
イド操作器を調節するためにオーバライドブシ

Claims

エータ。４強磁性体質量はスライダの永久磁石の経路の
周囲に位置させられる環であることを特徴とする
請求項１記載の可動要素を作動させるアクチユエ
ータ。５円筒形ブツシングを更に含み、その円筒形ブ
ツシングを通つてスライダは滑るようにされ、前
記強磁性体環はブツシングの周囲に位置させられ
ることを特徴とする請求項４記載の可動要素を作
動させるアクチユエータ。６永久磁石を含み、可動要素へ連結されて第１
の位置に配置され、かつ前記可動要素とともに前
記第１の位置と第２の位置の間で動くことができ
るスライダと、スライダの永久磁石の磁極に同軸状に整列させ
られたコアを有し、スライダの永久磁石を第１の
位置へ吸引し、電磁石が励磁された時に磁界によ
りスライダの永久磁石を反発することにより、ス
ライダの永久磁石を第２の位置へ向つて動かす電
磁石とを備えることを特徴とする可動要素を作動させる
アクチユエータ。