JPH0719696B2 - 電磁石装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コイルボビン内に摺動自在に嵌合された可動
鉄心の進退動作に伴って上記コイルボビン内に生じるコ
イルの摩耗粉の影響を除いた電磁石装置に関する。

（従来の技術） 例えば特公昭63−21330号公報には、非磁性体からなる
コイルボビン内に摺動自在に嵌合した柱状の可動鉄心を
該コイルボビンの一端に取り付けた永久磁石にて前記コ
イルボビン内の引き込み位置に吸着保持し、コイルボビ
ンに巻回されたコイルを通電することにより前記永久磁
石の吸着力を打ち消して該永久磁石による上記可動鉄心
の吸着保持を解除するようにした電磁石装置が開示され
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところがこの種の従来の電磁石装置にあっては、コイル
の通電制御によりコイルボビン内で可動鉄心を繰返し進
退させていると、コイルボビンの内周面と可動鉄心の外
周（特にそのエッジ部）との摺接により次第にコイルボ
ビンの内周面が削られ、その摩耗粉がコイルボビン内に
溜まることが否めない。するとこの非磁性体からなる摩
耗粉が永久磁石と可動鉄心との間に介在して、可動鉄心
に対する永久磁石の吸着保持力が低下するという問題が
発生する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、コイルボビン内に溜まる摩耗粉によって永久磁石に
よる可動鉄心の吸着保持力の低下と云う不具合を招くこ
とのない電磁石装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、電磁コイルを巻回したコイルボビン内に摺動
自在に嵌合した柱状の可動鉄心を、上記コイルボビンの
一端側に取り付けた永久磁石にて上記コイルボビン内の
引き込み位置に吸着保持し、前記電磁コイルへの通電に
より上記吸着保持を解除するようにした電磁石装置に係
り、 特に前記可動鉄心の前記永久磁石に対する被吸着側の端
部に、上記可動鉄心の本体部の横断面積より小さい横断
面積の小柱状部を一体形成し、この小柱状部の端部を影
響磁石にて吸着するようにしたことを特徴とするもので
ある。

（作用） 本発明によれば、永久磁石は小柱状部の端部を吸着し、
可動鉄心の摺動に伴ってコイルボビン内に発生する摩耗
粉は、可動鉄心本体の被吸着側の端部に一体形成された
小柱状部とコイルボビン内周面との間の間隙部分に溜ま
るので、永久磁石の吸着面に摩耗粉が付着することがな
く、従って摩耗粉によって可動鉄心に対する永久磁石の
吸着保持作用が妨げられることがない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例に係る電磁石装置を図面を参照
して説明する。

第１図は実施例装置の概略構成を示す断面図であり、第
２図はその分解斜視図である。この電磁石装置１は、概
略的には非磁性体よりなるコイルボビン２と、このコイ
ルボビン２のコイル巻胴部３に巻回された電磁コイル６
と、コイルボビン２のコイル巻胴部３内に、その軸方向
に沿って摺動自在に嵌装された可動鉄心21と、上記コイ
ル巻胴部３の一端に装着された永久磁石10とからなる。

合成樹脂からなるコイルボビン２は、その両端面を開口
した中空円筒状のコイル巻胴部３の両端部に方形状のフ
ランジ4,5を一体形成したものである。しかして一端側
のフランジ部４は他端側のフランジ部５より肉厚とされ
ており、フランジ部４の上側面にはコイル端子7a,7bが
突設されている。このような構造のコイルボビン２のコ
イル巻胴部３の外周に電磁コイル６が巻回され、その端
部6a,6bが上記各コイル端子7a,7bにそれぞれ巻き付け固
定される。

一方、フランジ部４の外側面中央には方形状の凹部８が
形成されている。この凹部８内に、鉄等の磁性体よりな
る断面略コ字状の当て板９を介して方形状の永久磁石10
が嵌装される。また両フランジ部4,5の外側面には嵌合
溝11,12がそれぞれ形成されている。鉄等の磁性体によ
りなり、略コ字状に折曲げ形成されたコア13は、その両
側片14,15を上記各嵌合溝11,12内にそれぞれ嵌め込まれ
てコイルボビン２と一体化される。

尚、コイルボビン２に対するコア13の取付けは、コア13
の両側片14,15の先端部に設けた係合孔16,17を、前記各
フランジ部4,5の嵌合溝11,12の底面に突設された係合突
起18,19にそれぞれ弾性係合させることで、嵌め込み一
体化がなされる。そしてこのようにしてフランジ部4,5
に装着一体化されたコア13の一側片14により、フランジ
部４の凹部８内に嵌装された永久磁石10が覆われて、そ
の保持がなされている。

ところで前記コア13の他側片15の中央部には、コイル巻
胴部２の開口部と合致する透孔20が穿設されている。円
柱状をなす可動鉄心21は、上記透孔20を介してコイル巻
胴部３内に摺動自在に嵌装される。この可動鉄心21は、
電磁コイル６に通電しない状態では、永久磁石10により
前記コイル巻胴部３内の引き込まれ、その引き込み位置
に吸着保持される。この永久磁石10による可動鉄心21の
吸着保持は、電磁コイル６の通電による磁界によって永
久磁石10の吸着力を打ち消すことで解除される。

ここでこの実施例装置が特徴とするところは、可動鉄心
21の、コイル巻胴部３の内周面に摺動自在に嵌合してい
る円柱状の本体部分22の被吸着側の端部に、該可動鉄心
本体22より小径の小柱状部23を段部24を介して一体形成
し、この小柱状部23の端部を、前記永久磁石10に対する
被吸着面としている点にある。

尚、可動鉄心21のコイル巻胴部３より外側に突出した反
対側の端部には円板状の鍔25が一体形成されている。こ
の鍔25に制御対象機器の作動部材等が係合され、電磁石
装置１の作動に伴う可動鉄心21の移動によりその動作が
制御される。

さて以上の如く構成された本発明の電磁石装置１は、例
えば第３図に示すように、テープレコーダの動力伝達経
路継断装置26に組込んで使用される。ちなみにこの動力
伝達経路継断装置26は、モータによる回転駆動される駆
動ギヤ27と、この駆動ギヤ27に選択的に噛合される誘導
ギヤ28および作動ギヤ30と、これらのギヤ28,30の前記
駆動ギヤ27に対する噛合を電磁石装置１の作動により制
御するトリガレバー29とを備えて構成される。

即ち、誘導ギヤ28は、周方向に間隔を存して配設された
３個の欠歯部34を有し、その上面に周方向に間隔を存し
て配設した各々３個の停止用係合部31および起動用係合
部32を含むカム溝33を形成している。またこの誘導ギヤ
28と同軸に重ね合わせて設けられ、且つ係合突部43と係
合孔44との係合により誘導ギヤ28に対して一定角度範囲
内でのみ回動可能とされた作動ギヤ30は、誘導ギヤ28の
欠歯部34と対応合致する３個の欠歯部39を有し、その下
面に環状のカム部40を形成したものである。

この作動ギヤ30はそのカム部40に、図示しない基板の案
内孔42を介して図示しないヘッド取付板（所定の負荷）
に突設された係合ピン41を摺接係合したもので、その回
転によってヘッド取付板を案内孔42に沿って移動させる
役割を担っている。そして前記誘導ギヤ28は、そのカム
溝33に係合するカムピン35を一端に備えたトリガレバー
29を介して前記電磁石装置１により回転起動と回転停止
が制御され、これに追従させて上述した作動ギヤ30の駆
動ギヤ27に対する噛合を誘導制御する役割を担ってい
る。

尚、トリガレバー29は、その他端に設けた係合部36を第
４図に示すように可動鉄心21の鍔25に係合させている。
そしてその略中間部を軸37にて回動自在に支持され、可
動鉄心21の往復動に伴って上記軸37を中心に回動するも
のとなっている。尚、軸37を支点としてトリガレバー29
と基板との間に掛け渡された戻しばね38は、トリガレバ
ー29を第３図中時計回り方向に付勢するものである。

上記構成の動力伝達経路継断装置26は、基本的にはトリ
ガレバー29が、そのカムピン35を停止用係合部31に係合
しているとき、誘導ギヤ28の欠歯部34を駆動ギヤ27に対
向させて該駆動ギヤ27からの回転力を遮断している。そ
してカムピン35が停止用係合部31から外れる際に、第５
図に示すように該カムピン35を起動用係合部32に係合さ
せ、これによって誘導ギヤ28を駆動ギヤ27との噛合位置
まで正方向（第５図中時計回り方向）に回転させる。

駆動ギヤ27との噛合により誘導ギヤ28が回転駆動される
と、誘導ギヤ28の係合孔44の端部が作動ギヤ36の係合突
部43に当接し、作動ギヤ30を駆動ギヤ27との噛合位置ま
で正方向（第５図中時計回り方向）に回転させる。これ
によって作動ギヤ30は駆動ギヤ27からの回転力を受け、
誘導ギヤ28の回転に追随して回転駆動される。そして誘
導ギヤ28の欠歯部34および作動ギヤ30の欠歯部39が駆動
ギヤ27に対向したときに駆動ギヤ27からの回転力の伝達
が遮断され、同時にトリガレバー29のカムピン35が停止
用係合部31に係合してその回転が禁止される。

このような動力伝達経路継断装置26に対して電磁石装置
１は次のように作用する。

電磁コイル６に通電しない状態においては、第１図およ
び第３図（ａ）に示すように、可動鉄心21はコイル巻胴
部３内に引き込まれており、その小柱状部23の先端の被
吸着端面は当て板９を介して永久磁石10に吸着されてい
る。つまり可動鉄心21は、コイルボビン２のコイル巻胴
部３内の引き込み位置に吸着保持されている。この可動
鉄心21の引き込み位置での吸着保持に伴い、トリガレバ
ー29は戻しばね37の付勢力に抗して第３図（ａ）中、反
時計回り方向に回動した状態に保持される。そしてトリ
ガレバー29のカムピン35が停止用係合部31に係合し、第
３図（ａ）に示すように誘導ギヤ28および作動ギヤ30の
欠歯部34,39を駆動ギヤ27に対向させた状態で、これら
の各ギヤ28,30を回転停止状態に保持する。

この状態において電磁コイル６を瞬時的に通電すると、
永久磁石10による可動鉄心21の吸着保持が解除される。
この保持解除に伴ってトリガレバー29が戻しばね38の付
勢力にて第３図（ａ）中時計回り方向に回動する。する
と停止用係合部31から外れたカムピン35が起動用係合部
32に係合し、トリガレバー29の回動力により誘導ギヤ28
に初期回転力が付与される。この結果、誘導ギヤ28が第
３図（ａ）中、時計回り方向に所定量回動し、第５図に
示すように駆動ギヤ27に噛合する。

この後は、駆動ギヤ27の回転力で誘導ギヤ28および作動
ギヤ30がそれぞれ時計回り方向に回転駆動される。そし
て所定角度の回転に伴い、両ギヤ28,30の欠歯部34,39が
駆動ギヤ27と対向し、カムピン35が停止用係合部31に係
合すると、トリガレバー29が戻しばね38の付勢力に抗し
て第３図（ａ）中反時計回り方向に回動される。このト
リガレバー29の回動に伴って可動鉄心21がコイル巻胴部
３内に引き込まれ、小柱状部23の端面が再び第１図に示
す如く当て板９を介して永久磁石10に吸着される。この
際には、既に電磁コイル６は非通電状態にあるので、可
動鉄心21は引き込み位置に吸着保持される。

以上のように動力伝達経路継断装置26の動作制御に用い
られる電磁石装置１は、コイル巻胴部３内を摺動する可
動鉄心21を繰り返して往復動させて動作する。この際、
前述したようにコイル巻胴部３の内周面と可動鉄心21の
外周面、特にそのエッジ部との摺動により、コイル巻胴
部３の内周面が削られて摩耗粉が生じることが否めな
い。しかし実施例装置にあっては、摩耗粉は、専らコイ
ル巻胴部３の内周面と小柱状部23の外周面との間の間隙
部45内に溜まる。この結果、従来構造のように摩耗粉が
可動鉄心21の被吸着面と永久磁石10との間に溜まること
がなくなり、可動鉄心21に対する永久磁石10の吸着保持
力の低下を防ぐことが可能となる。

また可動鉄心21の被吸着側の端部に小柱状部23を設けた
ことで吸着磁束の集中化を図り、永久磁石８による可動
鉄心21の吸着保持力を強化し得ることも、次の実験から
明らかになった。

即ち、快削鋼よりなる可動鉄心21を切削加工してその本
体部分22の直径を2.5mm、幅長を22.0mmとし、小柱状部2
3の直径を1.4mm、軸長を2.0mmとした。このような可動
鉄心21の小柱状部23の端面を800ガウスの永久磁石10に
吸着させておき、この可動鉄心21を永久磁石10から引き
離すに必要な引張力を測定したところ、150g・cmであっ
た。

これに対して従来構造の可動鉄心として、快削鋼よりな
り、切削加工によりその全長24.0mmに亘って直径2.5mm
としたものを、上述した800ガウスの永久磁石10に吸着
させておき、この可動鉄心を永久磁石10から引き離すに
必要とする引張力を測定したところ、120g・cmであっ
た。

この実験結果に示されるように、本発明に係る可動鉄心
の構造によれば、永久磁石10による吸着保持力を高め得
ることが確認された。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例では、可動鉄心21の本体部分22および小柱状
部23をそれぞれ円柱状にしたが、これらを角柱状等とし
てもよい。この場合にあっても、小柱状部23を本体部分
22の横断面積より小さな横断面積に設定すればよいこと
は云うまでもない。また電磁石装置を上述したテープレ
コーダの動力伝達経路継断装置のみならず、その他の種
々の装置に組み込み使用し得ることは勿論のことであ
る。

（発明の効果） 以上の如く本発明の電磁石装置によれば、可動鉄心の被
吸着側端部の横断面積を。その本体部分よりも小さくす
ると云う簡単な構成にて、コイルボビン内に摩耗粉が発
生しても、永久磁石による可動鉄心の吸着保持力の低下
を効果的に防止することができ、しかも永久磁石による
可動鉄心の吸着保持力を強化し得ると云う効果が奏せら
れる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明に
係る電磁石装置の断面図、第２図は同装置の分解斜視
図、第３図（ａ）は同装置を組み込んだテープレコーダ
の動力伝達経路継断装置の一部を破断して示した平面
図、第３図（ｂ）は同装置の作動ギヤの平面図、第４図
は同装置の可動鉄心とトリガレバーの係合部分の拡大斜
視図、第５図は同装置の動作説明図である。 １……電磁石装置,2……コイルボビン,3……コイル巻胴
部,10……永久磁石,21……可動鉄心,22……可動鉄心の
本体部分,23……小柱状部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁コイル（６）を巻回したコイルボビン
   （２）内に摺動自在に嵌合した柱状の可動鉄心（21）
   を、上記コイルボビンの一端側に取り付けた永久磁石
   （10）にて上記コイルボビン内の引き込み位置に吸着保
   持し、前記電磁コイルへの通電により上記永久磁石によ
   る可動鉄心の吸着保持を解除するようにした電磁石装置
   において、 前記可動鉄心の前記永久磁石に対する被吸着側の端部
   に、上記可動鉄心の本体部（22）の横断面積より小さい
   横断面積の小柱状部（23）を一体形成し、この小柱状部
   の端部を前記永久磁石による被吸着部としたことを特徴
   とする電磁石装置。
2. 【請求項２】可動鉄心の本体部は円柱体からなるなり、
   小柱状部は上記本体部の端部に同軸に一体形成された円
   柱体からなることを特徴とする請求項（１）に記載の電
   磁石装置。