JPH0546084B2 - - Google Patents
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- JPH0546084B2 JPH0546084B2 JP2172900A JP17290090A JPH0546084B2 JP H0546084 B2 JPH0546084 B2 JP H0546084B2 JP 2172900 A JP2172900 A JP 2172900A JP 17290090 A JP17290090 A JP 17290090A JP H0546084 B2 JPH0546084 B2 JP H0546084B2
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- solenoid
- movable shaft
- cam
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- permanent magnet
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- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04B—KNITTING
- D04B15/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, weft knitting machines, restricted to machines of this kind
- D04B15/66—Devices for determining or controlling patterns ; Program-control arrangements
- D04B15/68—Devices for determining or controlling patterns ; Program-control arrangements characterised by the knitting instruments used
- D04B15/78—Electrical devices
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
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- H01F7/1615—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- Knitting Machines (AREA)
- Electromagnets (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Description
本発明は、永久磁石と組み合わせることによつ
て二つの安定状態を得ることのできるソレノイド
と、それを用いた編機に関する。
て二つの安定状態を得ることのできるソレノイド
と、それを用いた編機に関する。
従来から、特公昭56−26127号公報および実公
昭54−35314号公報に開示されているように、励
磁コイルの両側に永久磁石を配置してなるヨーク
に、前記両磁石の外側の端面間距離よりも短い可
動鉄心を嵌入した構成の双安定ソレノイドがあつ
た。 しかし、これは可動鉄心を所定の正確な位置に
停止させるのが困難であつた。 そこで、この欠点を解決するために実開昭63−
188910号公報が提示された。 これは、第６図に示したように、ソレノイドフ
レームＰ１１の内側に、径方向に異極性に着磁さ
れた永久磁石Ｐ１２を挟んだ一対の励磁コイルＰ
１３，Ｐ１４と、励磁コイルの外側端面に配置さ
れた端面板Ｐ１５，Ｐ１６と、以上の永久磁石Ｐ
１２、励磁コイルＰ１３，Ｐ１４、端面板Ｐ１
５，Ｐ１６を貫通する筒体Ｐ１７とを設けること
によつて、中央の永久磁石Ｐ１２と両側の端面板
Ｐ１５，Ｐ１６との間に、左右一対の磁気ループ
を形成し、前記筒体Ｐ１７に嵌挿した可動鉄心Ｐ
１８には、前記端面板Ｐ１５，Ｐ１６の厚みに対
応した対向部Ｐ１９，Ｐ２０を設けるとともに、
この対向部Ｐ１９，Ｐ２０の内側に小径部Ｐ２
１，Ｐ２２を形成したものである。 これは、可動鉄心Ｐ１８の小径部Ｐ２１，Ｐ２
２は透磁率が他の部分に比較して小さいため、よ
り磁気吸引力の大きい位置である対向部Ｐ１９，
Ｐ２０が端面板Ｐ１５，Ｐ１６と対向する位置
で、可動鉄心Ｐ１８は安定する。そして、端面板
Ｐ１５，Ｐ１６の厚みと対向部Ｐ１９，Ｐ２０の
幅とは一致させたので、上記安定状態は正確な位
置に保たれるのである。 また、従来のソレノイドを用いた編機のカムの
駆動機構においては、第７図に示すよう、地板Ｐ
１にソレノイドＰ２を固定部材Ｐ３によつて固定
し、支持部材Ｐ４に軸支された揺動レバーＰ５の
一端を前記ソレノイドＰ２の可動軸Ｐ６によつて
突き上げるように構成し、前記揺動レバーＰ５の
他端によつて、下げカムＰ７等を駆動するように
構成されていた。前記ソレノイドＰ２の非通電時
にはバネＰ８によつて前記可動軸Ｐ６を引き込む
ように構成されている。
昭54−35314号公報に開示されているように、励
磁コイルの両側に永久磁石を配置してなるヨーク
に、前記両磁石の外側の端面間距離よりも短い可
動鉄心を嵌入した構成の双安定ソレノイドがあつ
た。 しかし、これは可動鉄心を所定の正確な位置に
停止させるのが困難であつた。 そこで、この欠点を解決するために実開昭63−
188910号公報が提示された。 これは、第６図に示したように、ソレノイドフ
レームＰ１１の内側に、径方向に異極性に着磁さ
れた永久磁石Ｐ１２を挟んだ一対の励磁コイルＰ
１３，Ｐ１４と、励磁コイルの外側端面に配置さ
れた端面板Ｐ１５，Ｐ１６と、以上の永久磁石Ｐ
１２、励磁コイルＰ１３，Ｐ１４、端面板Ｐ１
５，Ｐ１６を貫通する筒体Ｐ１７とを設けること
によつて、中央の永久磁石Ｐ１２と両側の端面板
Ｐ１５，Ｐ１６との間に、左右一対の磁気ループ
を形成し、前記筒体Ｐ１７に嵌挿した可動鉄心Ｐ
１８には、前記端面板Ｐ１５，Ｐ１６の厚みに対
応した対向部Ｐ１９，Ｐ２０を設けるとともに、
この対向部Ｐ１９，Ｐ２０の内側に小径部Ｐ２
１，Ｐ２２を形成したものである。 これは、可動鉄心Ｐ１８の小径部Ｐ２１，Ｐ２
２は透磁率が他の部分に比較して小さいため、よ
り磁気吸引力の大きい位置である対向部Ｐ１９，
Ｐ２０が端面板Ｐ１５，Ｐ１６と対向する位置
で、可動鉄心Ｐ１８は安定する。そして、端面板
Ｐ１５，Ｐ１６の厚みと対向部Ｐ１９，Ｐ２０の
幅とは一致させたので、上記安定状態は正確な位
置に保たれるのである。 また、従来のソレノイドを用いた編機のカムの
駆動機構においては、第７図に示すよう、地板Ｐ
１にソレノイドＰ２を固定部材Ｐ３によつて固定
し、支持部材Ｐ４に軸支された揺動レバーＰ５の
一端を前記ソレノイドＰ２の可動軸Ｐ６によつて
突き上げるように構成し、前記揺動レバーＰ５の
他端によつて、下げカムＰ７等を駆動するように
構成されていた。前記ソレノイドＰ２の非通電時
にはバネＰ８によつて前記可動軸Ｐ６を引き込む
ように構成されている。
ところが、上述したような実開昭63−188910号
の双安定ソレノイドでは、可動鉄心が筒体の内面
を直接摺動するので、相互に摩耗しやすいという
問題がある。可動鉄心は磁気特性を向上させるた
めに軟鉄材を用いるので、特に摩耗しやすいので
ある。 また、磁気回路が端面部分まで露出しているの
で、この端面部分では、対向部と筒体との間に僅
かのギヤツプが存在するので、ここで漏れる磁束
に周囲の鉄粉等が吸引されて付着し、筒体の内面
にも入り込み、筒体と可動鉄心の摩耗を早めてし
まうという問題もある。 よつて、この端面部分においては、筒体と可動
鉄心との間は、鉄粉等の巻き込みの影響を少なく
するために、余浴をもつたギヤツプにしなければ
ならないので、この端面部分を軸受けにすること
はできなかつた。 また、保持力を増やすために、永久磁石の磁力
を増やすと、安定側の磁気回路には強い磁束が存
在するが、非安定側の磁気回路の磁束も強くなる
ので、可動鉄心の移動距離を所望の長さ確保した
上で、充分な保持力と推力とを得るためには、永
久磁石や励磁コイルを大きくしなければならない
という問題があつた。 そして、従来の編機において、ソレノイドは多
数使用されているが、それらは上述したようなソ
レノイドを用いているので、300グラム程度の推
力でも充分な下げカム駆動用にも、１キログラム
程度の推力の得られる上述したようなソレノイド
が用いられていた。 しかしこのようなソレノイドでは、推力が大き
いだけに作動のシヨツクも大きく、編機の騒音や
振動や耐久性に悪影響を与えるという問題があ
る。また、ソレノイド自体の大きさも上記推力に
耐えられる大きなものとならざるを得ず、装置の
小型化に不適切であるという問題もある。 更に、従来のソレノイドを編機のカム駆動用に
用いるには第７図に示したように、駆動用の揺動
レバーＰ５、固定部材Ｐ３、支持部材Ｐ４等を必
要とするので、構造が複雑になり小型化に適さな
いものである。可動部分の慣性質量が大きいの
で、高速動作に適さず、励磁電力も多くを要する
という問題がある。 加えて、上記レバーＰ７の作用点、力点のクリ
アランスを微妙に調整しなければならないので、
手間がかかるという問題がある。 そこで、本発明の双安定ソレノイドを用いて、
このような種々の問題を解決する編機の提供を目
的としている。
の双安定ソレノイドでは、可動鉄心が筒体の内面
を直接摺動するので、相互に摩耗しやすいという
問題がある。可動鉄心は磁気特性を向上させるた
めに軟鉄材を用いるので、特に摩耗しやすいので
ある。 また、磁気回路が端面部分まで露出しているの
で、この端面部分では、対向部と筒体との間に僅
かのギヤツプが存在するので、ここで漏れる磁束
に周囲の鉄粉等が吸引されて付着し、筒体の内面
にも入り込み、筒体と可動鉄心の摩耗を早めてし
まうという問題もある。 よつて、この端面部分においては、筒体と可動
鉄心との間は、鉄粉等の巻き込みの影響を少なく
するために、余浴をもつたギヤツプにしなければ
ならないので、この端面部分を軸受けにすること
はできなかつた。 また、保持力を増やすために、永久磁石の磁力
を増やすと、安定側の磁気回路には強い磁束が存
在するが、非安定側の磁気回路の磁束も強くなる
ので、可動鉄心の移動距離を所望の長さ確保した
上で、充分な保持力と推力とを得るためには、永
久磁石や励磁コイルを大きくしなければならない
という問題があつた。 そして、従来の編機において、ソレノイドは多
数使用されているが、それらは上述したようなソ
レノイドを用いているので、300グラム程度の推
力でも充分な下げカム駆動用にも、１キログラム
程度の推力の得られる上述したようなソレノイド
が用いられていた。 しかしこのようなソレノイドでは、推力が大き
いだけに作動のシヨツクも大きく、編機の騒音や
振動や耐久性に悪影響を与えるという問題があ
る。また、ソレノイド自体の大きさも上記推力に
耐えられる大きなものとならざるを得ず、装置の
小型化に不適切であるという問題もある。 更に、従来のソレノイドを編機のカム駆動用に
用いるには第７図に示したように、駆動用の揺動
レバーＰ５、固定部材Ｐ３、支持部材Ｐ４等を必
要とするので、構造が複雑になり小型化に適さな
いものである。可動部分の慣性質量が大きいの
で、高速動作に適さず、励磁電力も多くを要する
という問題がある。 加えて、上記レバーＰ７の作用点、力点のクリ
アランスを微妙に調整しなければならないので、
手間がかかるという問題がある。 そこで、本発明の双安定ソレノイドを用いて、
このような種々の問題を解決する編機の提供を目
的としている。
本発明にかかる双安定ソレノイドにおいては、
ソレノイドの外部筐体を磁性体で形成し、両端部
が非磁性体で中央部が磁性体で構成された可動軸
を前記外部筐体を貫通さてて設け、前記非磁性体
部を摺動自在に支持する軸受け部を前記外部筐体
に形成したソレノイドにおいて、前記可動軸の廻
りに、二組の永久磁石にお互いに磁界が対向する
向きに所定距離ずらして配設するとともに、前記
二組の永久磁石を挟む二組の励磁コイルを設け、
前記軸受け部の厚みを前記所定距離より厚くし、
前記可動軸は、その中央部の一部に他の部分より
透磁率の小さな小透磁率部を形成するとともに、
その中央部の長さは、前記軸受け部の内面の離間
距離に前記所定距離を加えた長さに形成し、前記
永久磁石と前記励磁コイルの内側と、これらに対
向する前記可動軸との間に僅かな空〓を設けると
いう手段を講じた。 そして、本発明にかかる編機においては、上記
構成の双安定ソレノイドをキヤリツジのカム駆動
に用いた編機であつて、前記ソレノイドの前記外
部筐体に形成した固定部によつて前記ソレノイド
をキヤリツジの地板に固定するとともに、前記ソ
レノイドの可動軸にはカムを直接固定し、当該ソ
レノイドの往復動によつて前記カムを駆動すると
いう手段を講じた。
ソレノイドの外部筐体を磁性体で形成し、両端部
が非磁性体で中央部が磁性体で構成された可動軸
を前記外部筐体を貫通さてて設け、前記非磁性体
部を摺動自在に支持する軸受け部を前記外部筐体
に形成したソレノイドにおいて、前記可動軸の廻
りに、二組の永久磁石にお互いに磁界が対向する
向きに所定距離ずらして配設するとともに、前記
二組の永久磁石を挟む二組の励磁コイルを設け、
前記軸受け部の厚みを前記所定距離より厚くし、
前記可動軸は、その中央部の一部に他の部分より
透磁率の小さな小透磁率部を形成するとともに、
その中央部の長さは、前記軸受け部の内面の離間
距離に前記所定距離を加えた長さに形成し、前記
永久磁石と前記励磁コイルの内側と、これらに対
向する前記可動軸との間に僅かな空〓を設けると
いう手段を講じた。 そして、本発明にかかる編機においては、上記
構成の双安定ソレノイドをキヤリツジのカム駆動
に用いた編機であつて、前記ソレノイドの前記外
部筐体に形成した固定部によつて前記ソレノイド
をキヤリツジの地板に固定するとともに、前記ソ
レノイドの可動軸にはカムを直接固定し、当該ソ
レノイドの往復動によつて前記カムを駆動すると
いう手段を講じた。
本発明にかかる双安定ソレノイドにおいては、
第１図に示したように、 磁界の向きが対向するように配設された二つの
永久磁石１１，１２と、その外側の二つの励磁コ
イル２１，２２と、これらを貫通する磁性体から
なる筒体３と、更に外側に磁性体からなる軸受け
６３，６４を設けた。 可動鉄心５は、筒体３の内面に非接触状態で摺
動し、軸受けに接触して摺動するように構成し、
前記二つの永久磁石１１，１２間の距離と同じ間
隔で大透磁率部５１と小透磁率部５２とを配置し
た。即ち、全体として透磁率の大きい磁性体から
なる可動軸５の一部を、小径に加工することによ
つて透磁率の小さい空気に置き換え小透磁率部を
形成したのである。 このとき、前記小透磁率部５２が二つの永久磁
石１１，１２のいづれかと対向せずにずれている
と、近い方の永久磁石（右側の永久磁石１２が近
いと仮定する。）による吸引力が作用し、右側の
安定状態に移行する。この状態は小透磁率部５２
と永久磁石１２とが同じ幅で対向しているので、
磁束は永久磁石１２の軸方向の極から出て、小透
磁率部５２のすぐ横の大透磁率部５３から可動鉄
心５を通つて、反対側の大透磁率部５１を経て前
記永久磁石１１の他の極に至る磁気回路を構成し
ている。よつて、この状態からすこしでも位置が
ずれると、吸引力が発生して安定状態に引き込
む。 このようにして、この安定状態は保持されるの
である。 次に、励磁コイル２１に通電すると、これによ
つて磁束が発生すると、軸受け摺動部４１は非磁
性体からなつているので、前記大透磁率部５１の
左端５１１とヨーク６１の内側６１１に吸引が発
生し、可動鉄心５は、左へ移動して小透磁率部５
２が永久磁石１１と対向する位置にて停止し、安
定状態を保持する（第２図参照） この状態からすこしでも位置がずれると、吸引
力が発生して安定状態に引き込むことによりこの
安定状態は保持されるのである。 ここで、励磁コイル２２に通電すると、上記同
様に、右側のヨーク６２と大透磁率部５３の右端
の間に吸引力が発生し、可動鉄心５は右へ移動
し、小透磁率部部５２が永久磁石１１と対向する
位置で安定状態になつて保持される。 この状態からすこしでも位置がずれると、吸引
力が発生して安定状態に引き込むことによりこの
安定状態は保持されるのである。 このように、左右それぞれの双安定状態は保持
されるのである。 そして、本発明にかかる編機によれば、上記構
成の双安定ソレノイドをキヤリツジのカム駆動に
用いたので、その双安定動作によつて、カムは駆
動される。 また、前記ソレノイドの前記外部筐体に形成し
た固定部によつて前記ソレノイドをキヤリツジの
地板に固定するので、取り付けると同時に位置決
めがなされる。 また、前記ソレノイドの可動軸にカムを直接固
定したので、揺動レバー等のリンク機構が不要と
なる。
第１図に示したように、 磁界の向きが対向するように配設された二つの
永久磁石１１，１２と、その外側の二つの励磁コ
イル２１，２２と、これらを貫通する磁性体から
なる筒体３と、更に外側に磁性体からなる軸受け
６３，６４を設けた。 可動鉄心５は、筒体３の内面に非接触状態で摺
動し、軸受けに接触して摺動するように構成し、
前記二つの永久磁石１１，１２間の距離と同じ間
隔で大透磁率部５１と小透磁率部５２とを配置し
た。即ち、全体として透磁率の大きい磁性体から
なる可動軸５の一部を、小径に加工することによ
つて透磁率の小さい空気に置き換え小透磁率部を
形成したのである。 このとき、前記小透磁率部５２が二つの永久磁
石１１，１２のいづれかと対向せずにずれている
と、近い方の永久磁石（右側の永久磁石１２が近
いと仮定する。）による吸引力が作用し、右側の
安定状態に移行する。この状態は小透磁率部５２
と永久磁石１２とが同じ幅で対向しているので、
磁束は永久磁石１２の軸方向の極から出て、小透
磁率部５２のすぐ横の大透磁率部５３から可動鉄
心５を通つて、反対側の大透磁率部５１を経て前
記永久磁石１１の他の極に至る磁気回路を構成し
ている。よつて、この状態からすこしでも位置が
ずれると、吸引力が発生して安定状態に引き込
む。 このようにして、この安定状態は保持されるの
である。 次に、励磁コイル２１に通電すると、これによ
つて磁束が発生すると、軸受け摺動部４１は非磁
性体からなつているので、前記大透磁率部５１の
左端５１１とヨーク６１の内側６１１に吸引が発
生し、可動鉄心５は、左へ移動して小透磁率部５
２が永久磁石１１と対向する位置にて停止し、安
定状態を保持する（第２図参照） この状態からすこしでも位置がずれると、吸引
力が発生して安定状態に引き込むことによりこの
安定状態は保持されるのである。 ここで、励磁コイル２２に通電すると、上記同
様に、右側のヨーク６２と大透磁率部５３の右端
の間に吸引力が発生し、可動鉄心５は右へ移動
し、小透磁率部部５２が永久磁石１１と対向する
位置で安定状態になつて保持される。 この状態からすこしでも位置がずれると、吸引
力が発生して安定状態に引き込むことによりこの
安定状態は保持されるのである。 このように、左右それぞれの双安定状態は保持
されるのである。 そして、本発明にかかる編機によれば、上記構
成の双安定ソレノイドをキヤリツジのカム駆動に
用いたので、その双安定動作によつて、カムは駆
動される。 また、前記ソレノイドの前記外部筐体に形成し
た固定部によつて前記ソレノイドをキヤリツジの
地板に固定するので、取り付けると同時に位置決
めがなされる。 また、前記ソレノイドの可動軸にカムを直接固
定したので、揺動レバー等のリンク機構が不要と
なる。
以下に本発明にかかる双安定ソレノイドの実施
例を図面に基づいて詳説する。 第１図、第２図は本発明の双安定ソレノイドの
実施例の側面断面図、第３図は前記双安定ソレノ
イドの推力特性図である。 図面に示したように、本発明の双安定ソレノイ
ドにおいては、 二つの永久磁石１１，１２を、その磁界の向き
が対向するように配設し、これらの永久磁石１
１，１２の間にはインナーヨーク７２、両外側に
はインナーヨータ７１，７３を配設した。さらに
両外側にはそれぞれ励磁コイル２１，２２を配
し、これらを筒体３で貫通させた。そして、更に
両外側には磁性体からなるヨーク６１，６２を形
成し、これらのヨークにはそれぞれ軸受け部６
３，６４を形成した。 前記筒体３に挿通される可動鉄心５は、筒体３
の内面に非接触状態で摺動するよう、前記筒体３
の内面径より若干小径に形成した。更に、可動鉄
心５の一部に前記永久磁石１１，１２の厚みと同
じ幅の溝を設けて小透磁率部となる小径対向部５
２を形成し、この小径対向部５２の両側には透磁
率の大きい大径対向部５１，５３を設けた。この
大径対向部５１，５３の更に外側に非磁性体から
なる軸受け摺動部４１，４２を連設し、この摺動
部４１，４２で前記軸受け部６３．６４に接触し
て摺動する。 このように構成された双安定ソレノイドにおい
て、 前記小径対向部５２が二つの永久磁石１１，１
２のいづれかと対向せずにずれていると、近い方
の永久磁石（右側の永久磁石１２が近いと仮定す
る。）による吸引力が作用し、右側の安定状態に
移行する。この状態は小径対向部５２と永久磁石
１２とが同じ幅で対向しているので、磁束は永久
磁石１２の軸方向の極から出て、小径対向部５２
のすぐ横の大径対向部５３から可動鉄心５を通つ
て、反対側の大径対向部５１を経て前記永久磁石
１１の他の極に至る磁気回路を構成している。よ
つて、この状態からすこしでも位置がずれると、
吸引力が発生して復元力として作用し安定状態に
引き込む。 このようにして、この安定状態は保持されるの
である。 次に、励磁コイル２１に通電すると、これによ
つて磁束が発生すると、軸受け摺動部４１は非磁
性体からなつているので、前記大径対向部５１の
左端とヨーク６１の内側に吸引力が発生し、可動
鉄心５は、左へ移動して小径対向部５２が永久磁
石１１と対向する位置にて停止し、安定状態を保
持する。（第２図参照） ここで、前記通電を停止してもこの状態は保持
される。そして、この状態からすこしでも位置が
ずれると、吸引力が発生して復元力として作用
し、この安定状態は保持されるのである。 ここで、励磁コイル２２に通電すると、上記同
様に、右側のヨーク６２と大径対向部５３の右端
の間に吸引力が発生し、可動鉄心５は右へ移動
し、小径対向部５２が永久磁石１１と対向する位
置で安定状態になつて保持される。 ここで、前記通電を停止してもこの状態は保持
される。そして、この状態からすこしでも位置が
ずれると、吸引力が発生して復元力として作用
し、この安定状態は保持されるのである。 このように、左右それぞれの双安定状態は通電
を停止しても保持されるのである。 なお、このときの保持力は、このソレノイドが
発生する推力の反作用として現れる力である。こ
の推力の特性は第３図に示した通りであり、22ボ
ルトの励磁電圧で、400グラム程度の充分な推力
と３ミリのストロークが得られている。この程度
の推力が得られると、編機の下げカムの駆動用に
も適用可能となる。 そして、可動鉄心軸受け摺動部４１，４２は非
磁性体からなつているので、外部へ現れる部分に
磁束が漏洩しないので、鉄粉等の付着がなく、高
精度の軸受けとすることができる。 よつて、軸受けによつて、可動鉄心５が筒体３
に接触しないように保持できるので、可動鉄心５
もしくは筒体３の摩耗を防止して耐久性を向上さ
せることが可能となるのである。 なお、小径対向部に代えて、可動軸５の一部を
透磁率の小さい材質で構成しても良い。このとき
は、構成的に弱くなりやすい小径部を設けなくて
もよいので、機械的強度が増大する。 次に、本発明にかかる編機の実施例を図面に基
づいて詳説する。 第４図および第５図は本発明にかかる編機のキ
ヤリツジのカム駆動部の平断面図であり、第４図
はカムが没入している状態、第５図はカムが突出
している状態を示している。 第４図、第５図において、 ８１はキヤリツジの地板、８２はこの地板８１
に固定部８３にて固定されたソレノイド、８４は
カム、８５はストローク調整用ストツパである。
なお、ソレノイド８２の内部構造は前述の双安定
ソレノイドと同一であるので、同じ番号を用いて
説明は省略する。 上記構成の下げカム機構を備えた編機におい
て、下げカムを作動させるときは、励磁コイル２
２に短時間通電すると、可動軸５とヨーク６２と
の間に磁気吸引力が発生し、可動軸５は右へ移動
する。そして、カム８４の裏のストツパ８６が地
板８１に当接する位置で止まる。このとき、励磁
コイル２２に対する通電を停止しても、可動軸５
の小径対向部５２は、右の永久磁石１２と対向す
る位置から若干内側にずれているので、最も安定
する状態であるところの、小径対向部５２と永久
磁石１２とが丁度対向する位置へ引き込もうとす
る右側への推力が発生しているので、カム８４を
押し込む方向の多少の外力が作用してもカム８４
は突出した状態で保持される。よつて、カム８４
は当接する針は下げられるのである。 次に、下げカムを作動させないときは、 励磁コイル２１に短時間通電すると、可動軸５
とヨーク６１との間に磁気吸引力が発生し、可動
軸５は左へ移動する。そして、可動軸５の右側の
軸受け摺動部４１の後端がストツパ８５に当接す
る位置で止まる。このとき、励磁コイル２１に対
する通電を停止しても、可動軸５の小径対向部５
２は、左の永久磁石１１と対向する位置から若干
内側にずれているので、最も安定する状態である
ところの、小径対向部５２と永久磁石１１とが丁
度対向する位置へ引き込もうとする左側への推力
が発生しているので、カム８４を引き出す方向の
多少の外力が作用してもカム８４は没入した状態
で保持される。よつて、カム８４は作用せず、針
は上下動しないのである。 なお、可動軸のストローク調整は、ストツパ８
５，８６によつて行う。また、カム８４と軸受け
摺動部４２とは着脱可能に構成するとメンテナン
ス性が向上する。また、この機構は下げカムには
限定されないことは当然である。 このように、本発明にかかる編機によれば、 必要最小限な推力で双安定作動をするソレノイ
ドを用いるので、カム切り換え動作のシヨツクが
少ないのでソレノイドおよびその周辺部品の耐久
性が向上するという効果が得られる。 また、外部筐体に取り付け部を設けてキヤリツ
ジにソレノイドを直接取り付けるとともに、双安
定作動させることにより、カムを直接駆動できる
ので、従来の揺動レバー等のようなリンク機構が
不要となる。よつて、駆動部分の慣性質量が減少
するので、高速作動、励磁電力の減少、省エネル
ギーが可能となるという効果が得られる。 加えて、直接駆動できることから、従来のリン
ク機構のようにクリアランスの調節作業も不要と
なり、機器の維持管理が簡略化されるという効果
も得られる。
例を図面に基づいて詳説する。 第１図、第２図は本発明の双安定ソレノイドの
実施例の側面断面図、第３図は前記双安定ソレノ
イドの推力特性図である。 図面に示したように、本発明の双安定ソレノイ
ドにおいては、 二つの永久磁石１１，１２を、その磁界の向き
が対向するように配設し、これらの永久磁石１
１，１２の間にはインナーヨーク７２、両外側に
はインナーヨータ７１，７３を配設した。さらに
両外側にはそれぞれ励磁コイル２１，２２を配
し、これらを筒体３で貫通させた。そして、更に
両外側には磁性体からなるヨーク６１，６２を形
成し、これらのヨークにはそれぞれ軸受け部６
３，６４を形成した。 前記筒体３に挿通される可動鉄心５は、筒体３
の内面に非接触状態で摺動するよう、前記筒体３
の内面径より若干小径に形成した。更に、可動鉄
心５の一部に前記永久磁石１１，１２の厚みと同
じ幅の溝を設けて小透磁率部となる小径対向部５
２を形成し、この小径対向部５２の両側には透磁
率の大きい大径対向部５１，５３を設けた。この
大径対向部５１，５３の更に外側に非磁性体から
なる軸受け摺動部４１，４２を連設し、この摺動
部４１，４２で前記軸受け部６３．６４に接触し
て摺動する。 このように構成された双安定ソレノイドにおい
て、 前記小径対向部５２が二つの永久磁石１１，１
２のいづれかと対向せずにずれていると、近い方
の永久磁石（右側の永久磁石１２が近いと仮定す
る。）による吸引力が作用し、右側の安定状態に
移行する。この状態は小径対向部５２と永久磁石
１２とが同じ幅で対向しているので、磁束は永久
磁石１２の軸方向の極から出て、小径対向部５２
のすぐ横の大径対向部５３から可動鉄心５を通つ
て、反対側の大径対向部５１を経て前記永久磁石
１１の他の極に至る磁気回路を構成している。よ
つて、この状態からすこしでも位置がずれると、
吸引力が発生して復元力として作用し安定状態に
引き込む。 このようにして、この安定状態は保持されるの
である。 次に、励磁コイル２１に通電すると、これによ
つて磁束が発生すると、軸受け摺動部４１は非磁
性体からなつているので、前記大径対向部５１の
左端とヨーク６１の内側に吸引力が発生し、可動
鉄心５は、左へ移動して小径対向部５２が永久磁
石１１と対向する位置にて停止し、安定状態を保
持する。（第２図参照） ここで、前記通電を停止してもこの状態は保持
される。そして、この状態からすこしでも位置が
ずれると、吸引力が発生して復元力として作用
し、この安定状態は保持されるのである。 ここで、励磁コイル２２に通電すると、上記同
様に、右側のヨーク６２と大径対向部５３の右端
の間に吸引力が発生し、可動鉄心５は右へ移動
し、小径対向部５２が永久磁石１１と対向する位
置で安定状態になつて保持される。 ここで、前記通電を停止してもこの状態は保持
される。そして、この状態からすこしでも位置が
ずれると、吸引力が発生して復元力として作用
し、この安定状態は保持されるのである。 このように、左右それぞれの双安定状態は通電
を停止しても保持されるのである。 なお、このときの保持力は、このソレノイドが
発生する推力の反作用として現れる力である。こ
の推力の特性は第３図に示した通りであり、22ボ
ルトの励磁電圧で、400グラム程度の充分な推力
と３ミリのストロークが得られている。この程度
の推力が得られると、編機の下げカムの駆動用に
も適用可能となる。 そして、可動鉄心軸受け摺動部４１，４２は非
磁性体からなつているので、外部へ現れる部分に
磁束が漏洩しないので、鉄粉等の付着がなく、高
精度の軸受けとすることができる。 よつて、軸受けによつて、可動鉄心５が筒体３
に接触しないように保持できるので、可動鉄心５
もしくは筒体３の摩耗を防止して耐久性を向上さ
せることが可能となるのである。 なお、小径対向部に代えて、可動軸５の一部を
透磁率の小さい材質で構成しても良い。このとき
は、構成的に弱くなりやすい小径部を設けなくて
もよいので、機械的強度が増大する。 次に、本発明にかかる編機の実施例を図面に基
づいて詳説する。 第４図および第５図は本発明にかかる編機のキ
ヤリツジのカム駆動部の平断面図であり、第４図
はカムが没入している状態、第５図はカムが突出
している状態を示している。 第４図、第５図において、 ８１はキヤリツジの地板、８２はこの地板８１
に固定部８３にて固定されたソレノイド、８４は
カム、８５はストローク調整用ストツパである。
なお、ソレノイド８２の内部構造は前述の双安定
ソレノイドと同一であるので、同じ番号を用いて
説明は省略する。 上記構成の下げカム機構を備えた編機におい
て、下げカムを作動させるときは、励磁コイル２
２に短時間通電すると、可動軸５とヨーク６２と
の間に磁気吸引力が発生し、可動軸５は右へ移動
する。そして、カム８４の裏のストツパ８６が地
板８１に当接する位置で止まる。このとき、励磁
コイル２２に対する通電を停止しても、可動軸５
の小径対向部５２は、右の永久磁石１２と対向す
る位置から若干内側にずれているので、最も安定
する状態であるところの、小径対向部５２と永久
磁石１２とが丁度対向する位置へ引き込もうとす
る右側への推力が発生しているので、カム８４を
押し込む方向の多少の外力が作用してもカム８４
は突出した状態で保持される。よつて、カム８４
は当接する針は下げられるのである。 次に、下げカムを作動させないときは、 励磁コイル２１に短時間通電すると、可動軸５
とヨーク６１との間に磁気吸引力が発生し、可動
軸５は左へ移動する。そして、可動軸５の右側の
軸受け摺動部４１の後端がストツパ８５に当接す
る位置で止まる。このとき、励磁コイル２１に対
する通電を停止しても、可動軸５の小径対向部５
２は、左の永久磁石１１と対向する位置から若干
内側にずれているので、最も安定する状態である
ところの、小径対向部５２と永久磁石１１とが丁
度対向する位置へ引き込もうとする左側への推力
が発生しているので、カム８４を引き出す方向の
多少の外力が作用してもカム８４は没入した状態
で保持される。よつて、カム８４は作用せず、針
は上下動しないのである。 なお、可動軸のストローク調整は、ストツパ８
５，８６によつて行う。また、カム８４と軸受け
摺動部４２とは着脱可能に構成するとメンテナン
ス性が向上する。また、この機構は下げカムには
限定されないことは当然である。 このように、本発明にかかる編機によれば、 必要最小限な推力で双安定作動をするソレノイ
ドを用いるので、カム切り換え動作のシヨツクが
少ないのでソレノイドおよびその周辺部品の耐久
性が向上するという効果が得られる。 また、外部筐体に取り付け部を設けてキヤリツ
ジにソレノイドを直接取り付けるとともに、双安
定作動させることにより、カムを直接駆動できる
ので、従来の揺動レバー等のようなリンク機構が
不要となる。よつて、駆動部分の慣性質量が減少
するので、高速作動、励磁電力の減少、省エネル
ギーが可能となるという効果が得られる。 加えて、直接駆動できることから、従来のリン
ク機構のようにクリアランスの調節作業も不要と
なり、機器の維持管理が簡略化されるという効果
も得られる。
以上述べたように、本発明にかかる双安定ソレ
ノイドによれば、双安定動作が実現できるととも
に、可動軸の部分から外部筐体の外へ磁束が漏洩
しないので、鉄粉等の付着がなく、高精度で信頼
性の高い軸受けとすることができる。 また、可動鉄心と永久磁石との間に空〓を設け
たので可動鉄心の摺動による摩耗を防止して耐久
性を向上させることが可能となるのである。 そして、本発明にかかる編機によれば、 必要最小限な推力で双安定作動をするソレノイ
ドを用いるので、カム切り換え動作のシヨツクが
少ないのでソレノイドおよびその周辺部品の耐久
性が向上するという効果が得られる。 また、ソレノイドを直接キヤリツジの地板に取
り付けるとともに、双安定作動させることによ
り、カムを直接駆動できるので、従来の揺動レバ
ー等のようなリンク機構が不要となるとともに、
駆動部分の慣性質量が減少するので、高速作動、
励磁電力の減少、省エネルギーが可能となるとい
う効果が得られる。 加えて、直接駆動できることから、従来のリン
ク機構のようにクリアランスの調節作業も不要と
なり、機器の維持管理が簡略化されるという効果
も得られる。
ノイドによれば、双安定動作が実現できるととも
に、可動軸の部分から外部筐体の外へ磁束が漏洩
しないので、鉄粉等の付着がなく、高精度で信頼
性の高い軸受けとすることができる。 また、可動鉄心と永久磁石との間に空〓を設け
たので可動鉄心の摺動による摩耗を防止して耐久
性を向上させることが可能となるのである。 そして、本発明にかかる編機によれば、 必要最小限な推力で双安定作動をするソレノイ
ドを用いるので、カム切り換え動作のシヨツクが
少ないのでソレノイドおよびその周辺部品の耐久
性が向上するという効果が得られる。 また、ソレノイドを直接キヤリツジの地板に取
り付けるとともに、双安定作動させることによ
り、カムを直接駆動できるので、従来の揺動レバ
ー等のようなリンク機構が不要となるとともに、
駆動部分の慣性質量が減少するので、高速作動、
励磁電力の減少、省エネルギーが可能となるとい
う効果が得られる。 加えて、直接駆動できることから、従来のリン
ク機構のようにクリアランスの調節作業も不要と
なり、機器の維持管理が簡略化されるという効果
も得られる。
第１図、第２図は本発明にかかる双安定ソレノ
イドの平断面図、第３図は同双安定ソレノイドの
推力特性図、第４図、第５図は本発明の編機の一
部の平断面図、第６図は従来の双安定ソレノイド
の一例の断面図、第７図は従来の編機のカム駆動
機構の一例の分解斜視図である。 ５……可動軸、１１，１２……永久磁石、２
１，２２……励磁コイル、４１，４２……両端部
（軸受け摺動部）、５２……小透磁率部（小径対向
部）、６１，６２……外部筐体、６３，６４……
軸受け部、６５……空〓、８１……地板、８２…
…双安定ソレノイド、８３……固定部、８４……
カム。
イドの平断面図、第３図は同双安定ソレノイドの
推力特性図、第４図、第５図は本発明の編機の一
部の平断面図、第６図は従来の双安定ソレノイド
の一例の断面図、第７図は従来の編機のカム駆動
機構の一例の分解斜視図である。 ５……可動軸、１１，１２……永久磁石、２
１，２２……励磁コイル、４１，４２……両端部
（軸受け摺動部）、５２……小透磁率部（小径対向
部）、６１，６２……外部筐体、６３，６４……
軸受け部、６５……空〓、８１……地板、８２…
…双安定ソレノイド、８３……固定部、８４……
カム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ソレノイドの外部筐体を磁性体で形成し、両
端部が非磁性体で中央部が磁性体で構成された可
動軸を前記外部筐体を貫通させて設け、前記非磁
性体部を摺動自在に支持する軸受け部を前記外部
筐体に形成したソレノイドにおいて、 前記可動軸の廻りに、二組の永久磁石をお互い
に磁界が対向する向きに所定距離ずらして配設す
るとともに、前記二組の永久磁石を挟む二組の励
磁コイルを設け、前記軸受け部の厚みを前記所定
距離より厚くし、前記可動軸は、その中央部の一
部に他の部分より透磁率の小さな小透磁率部を形
成するとともに、その中央部の長さは、前記軸受
け部の内面の離間距離に前記所定距離を加えた長
さに形成し、前記永久磁石と前記励磁コイルの内
側と、これらに対向する前記可動軸との間に僅か
な空〓を設けたことを特徴とする双安定ソレノイ
ド。 ２ 請求項１記載の双安定ソレノイドをキヤリツ
ジのカム駆動に用いた編機であつて、 前記ソレノイドの前記外部筐体に形成した固定
部によつて前記ソレノイドをキヤリツジの地板に
固定するとともに、前記ソレノイドの可動軸には
カムを直接固定し、当該ソレノイドの往復動によ
つて前記カムを駆動するように構成したことを特
徴とする編機。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172900A JPH0461305A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 双安定ソレノイド，およびそれを用いた編機 |
| KR1019910009909A KR0177826B1 (ko) | 1990-06-29 | 1991-06-15 | 쌍안정 솔레노이드 및 이를 이용한 편기 |
| US07/717,586 US5166652A (en) | 1990-06-29 | 1991-06-19 | Bistable solenoid for use with a knitting machine |
| DE69106239T DE69106239T2 (de) | 1990-06-29 | 1991-06-27 | Bistabiles Solenoid sowie dessen Verwendung in einer Strickmaschine. |
| EP91305811A EP0465120B1 (en) | 1990-06-29 | 1991-06-27 | Bistable solenoid and knitting machine using the same |
| ES91305811T ES2066355T3 (es) | 1990-06-29 | 1991-06-27 | Solenoide biestable y maquina de generos de punto que lo utiliza. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172900A JPH0461305A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 双安定ソレノイド，およびそれを用いた編機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461305A JPH0461305A (ja) | 1992-02-27 |
| JPH0546084B2 true JPH0546084B2 (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=15950422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172900A Granted JPH0461305A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 双安定ソレノイド，およびそれを用いた編機 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5166652A (ja) |
| EP (1) | EP0465120B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0461305A (ja) |
| KR (1) | KR0177826B1 (ja) |
| DE (1) | DE69106239T2 (ja) |
| ES (1) | ES2066355T3 (ja) |
Families Citing this family (25)
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|---|---|---|---|---|
| DE4400433C2 (de) * | 1994-01-10 | 1998-06-04 | Kokemor Manfred Dipl Ing Fh | Polarisierter Mehrstellungsmagnet |
| WO1999049479A2 (en) * | 1998-03-20 | 1999-09-30 | Plasmon Lms, Inc. | Solenoid plunger having attenuated external magnetic flux |
| US6265956B1 (en) | 1999-12-22 | 2001-07-24 | Magnet-Schultz Of America, Inc. | Permanent magnet latching solenoid |
| US20070241298A1 (en) * | 2000-02-29 | 2007-10-18 | Kay Herbert | Electromagnetic apparatus and method for controlling fluid flow |
| US6948697B2 (en) * | 2000-02-29 | 2005-09-27 | Arichell Technologies, Inc. | Apparatus and method for controlling fluid flow |
| US6501357B2 (en) | 2000-03-16 | 2002-12-31 | Quizix, Inc. | Permanent magnet actuator mechanism |
| JP4279534B2 (ja) * | 2002-10-04 | 2009-06-17 | いすゞ自動車株式会社 | 電磁ソレノイドおよびこれを用いた変速機のシフトアクチュエータ |
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| DE102009026544A1 (de) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Wählsteller für ein automatisiertes Getriebe eines Kraftfahrzeugs |
| DE102010000582A1 (de) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | Karl Storz Gmbh & Co. Kg | Linearmotor mit permanentmagnetischer Selbsthaltung |
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| CN103984245B (zh) * | 2014-04-01 | 2017-01-25 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种多级电磁控制装置 |
| CN103956248B (zh) * | 2014-04-01 | 2016-11-23 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种电磁驱动装置以及使用该装置的针织横机 |
| CN104240891B (zh) * | 2014-09-28 | 2017-05-10 | 日立电梯电机（广州）有限公司 | 双推毂式磁力器 |
| CN104727011B (zh) * | 2014-10-31 | 2016-08-17 | 武汉纺织大学 | 一种无接触式电脑横机织针驱动装置 |
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| JP7393125B2 (ja) * | 2018-03-13 | 2023-12-06 | フスコ オートモーティブ ホールディングス エル・エル・シー | 中間状態を有する双安定ソレノイド |
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| DE3635431C1 (de) * | 1986-10-17 | 1988-01-28 | Sds Relais Ag | Polarisierter Magnetantrieb fuer ein elektromagnetisches Schaltgeraet |
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1990
- 1990-06-29 JP JP2172900A patent/JPH0461305A/ja active Granted
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- 1991-06-15 KR KR1019910009909A patent/KR0177826B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-19 US US07/717,586 patent/US5166652A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-27 ES ES91305811T patent/ES2066355T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-27 DE DE69106239T patent/DE69106239T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-27 EP EP91305811A patent/EP0465120B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| EP0465120B1 (en) | 1994-12-28 |
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