JPH073605Y2 - プランジャ形電磁石 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はプランジャ形電磁石に関する。

〔従来の技術〕

第８図はテーパプランジャ形電磁石の典型的な構成例を
示すものである。固定鉄心１とこれに協働する可動鉄心
として作用するプランジャ２、外装を兼ねるフレーム
３、およびフレーム３とで閉じた容器を構成するフロン
トフレーム４によって磁気閉回路を構成している。フレ
ーム３およびフロントフレーム４の内部領域に、コイル
ボビン５に巻装されたコイル６が配設されている。コイ
ルボビン５の内側には、その軸方向長さのほぼ全長にわ
たって、プランジャ２の軸方向の動きを案内するための
案内筒７がフロントフレーム４および固定鉄心１に固定
される形で設けられている。案内筒７は黄銅やステンレ
ス鋼等の非磁性材からなっている。プランジャ２の端面
には消勢時の離反動作の向上のために残留磁気止８が接
着されている。図はコイル６に電流を流していない状態
すなわち消勢状態を示しており、コイル６を付勢するこ
とによって、すなわち付勢状態とすることによって前記
磁気閉回路に磁束が生じ、プランジャ２が固定鉄心１に
対して吸着される。コイル６を消勢することによってプ
ランジャ２は自重または図示していない復帰バネのバネ
力によって図示の消勢位置に復帰する。

第９図は第８図のものと同様にテーパプランジャ形電磁
石を示すものであるが、ここでは、プランジャ２の案内
のための構成が第８図のものとは多少異なる。フレーム
３の後端面部分は別部材のリアフレーム９によって構成
され、固定鉄心１はリアフレーム９に固定されている。
リアフレーム９は筒状のフレーム３の端部に形成された
穴部に装着されたＣ形止め輪11によってフレーム３に係
止されている。プランジャ２の案内は、一方ではフロン
トフレーム４の開口部に設けられた軸受10によって行わ
れ、他方ではプランジャ２の先端部に取付けられた軸12
がリアフレーム９の貫通孔内を摺動するという形で行わ
れる。

〔考案が解決しようとする課題〕

第８図の電磁石においては、コイル６に直流電圧を印加
すると電流が流れ、それにより固定鉄心１、プランジャ
２、フロントフレーム４、およびフレーム６からなる磁
路に磁束が通流する。その場合、固定鉄心１とプランジ
ャ２との間は可変長の空隙である。直流電圧の印加時、
電流はゼロから徐々に定常電流値まで増加していき、そ
れに応じて磁束も電流とほぼ比例関係をもって増加して
いく。この磁束の変化により案内筒７に二次電圧が誘起
し、案内筒７に短絡電流が還流する。この案内筒７によ
って形成される二次回路はコイル６の電流立上がりを妨
げるように作用し、消勢状態から付勢状態にしたときの
プランジャ２の応答時間を長くする。さらに、第８図の
電磁石では案内筒７とフロントフレーム４とのはめ合い
部分にも磁束の変化により渦電流が生じて、上記と同様
に、コイル６の電流立上がりを妨げ、プランジャ２の応
答時間を長くする。以上は直流電流を流した場合の議論
であるが、コイル６に交流電流を流した場合は、以上述
べた案内筒７の短絡電流および渦電流がさらに顕著なも
のとなり、全く使用に耐えないものとなる。

第９図の電磁石は以上の不都合を除去しようとして提案
されたものであって、第８図の案内筒７が設けられてお
らず、固定鉄心１と軸12との間、およびプランジャ２と
軸受10との間でそれぞれ磁束を通流させながら摺動する
ように構成されている。この構成のものは、固定鉄心１
の軸芯および軸受10の軸芯との間の芯ぶれを無くすた
め、固定鉄心１、リアフレーム９、フレーム３、および
フロントフレームの各はめ合い部の精度管理が繁雑であ
り、さらにプランジャ２および軸12の軸芯が曲がらない
ように管理するのもかなり困難である。

本考案は以上の事情を考慮してなされたもので、簡易か
つ安価な構成のもとで電流立上がり特性、すなわち応答
特性を改善し得るプランジャ形電磁石を提供することを
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考案のプランジャ形電磁石
は、プランジャの軸方向の動きを案内する金属製案内筒
に周方向に見て電気的に閉路されるように軸方向に走る
スリ割りを入れて間隙部を形成し、その間隙部に絶縁物
からなる間隙片を挿入固定したことを特徴とする。

〔作用〕

金属製案内筒に周方向に見て電気的に開路されるように
軸方向に走る間隙部を形成し、その間隙部に絶縁物から
なる間隙片を挿入固定することにより、電磁石付勢時に
磁束が変化しても案内筒に電圧が誘起することがなく、
したがって案内筒に短絡電流が流れたりすることが無く
なる。それゆえに、電磁石付勢時に電流立上がりが妨げ
られることがなく、プランジャの応答時間を短縮させる
ことができる。

〔実施例〕

第１図および第２図は本考案によるプランジャ形電磁石
の要部の一実施例を示すものである。この実施例の基本
構造は第８図のものと同一である。第８図のものとの相
違点は案内筒回りにある。第１図の案内筒21（第８図の
案内筒７に対応する）は非磁性金属材料からなってお
り、その特徴は周方向に見て電気的に開路されるように
軸方向に走るすり割りを入れて間隙部22を形成し、この
間隙部22に絶縁材料からなる間隙片23を挿入し、案内筒
21の全周を絶縁バンド24で緊縛する。なお、間隙片23と
絶縁バンド24とは別体に構成してもよいし、一体に構成
してもよい。

このように構成された案内筒21を第８図の案内筒７の代
わりに用いることによって、コイル６に電圧を印加した
時、案内筒21に二次短絡電流が流れることがないので、
コイル６の電流立上がりが速く、プランジャ２の応答時
間を短縮させることができる。

第３図ないし第５図は間隙片の種々の変形例を示すもの
である。

第３図においては、間隙部22に断面Ｔ字形の間隙片25の
脚部を挿入し、その上から絶縁バンド24で緊縛したもの
である。第４図においては、断面Ｌ字形の間隙片26の脚
部を間隙部22に挿入し、絶縁バンド24で緊縛している。
さらに第５図においては、断面Ｌ字形の間隙片26を２個
用い、それらの脚部を背中合わせにそろえて間隙部22に
挿入し、それらを共通に絶縁バンド24で緊縛している。
以上述べた各実施例においても第１図ないし第２図の実
施例と同様の作用・効果を奏することができる。

第６図および第７図は案内筒とコイルボビンとを共通の
部材で兼用した実施例を示すものである。すなわち、こ
の実施例においては、非磁性金属材料からなる円筒状の
案内筒31がコイルボビンの筒状部を兼ねており、案内筒
31の両端部にそれぞれコイルボビンとしてのつば部32,3
3が固定されている。つば部32,33はコイルボビンにおい
て通常用いられる材料、例えばベークライト（商品名）
等の樹脂で作られる。案内筒31には、周方向に電気的に
開路するすり割りによって間隙部22が形成され、そこに
絶縁物からなる間隙片23がつば部32,33間において挿入
されている。間隙片23はつば部32,33間において案内筒3
1の上に巻装された絶縁バンド24によって緊縛されてい
る。絶縁バンド24は案内筒31および両つば部32,33によ
って構成されるコイルボビンとして導電性材料からなる
案内筒31に対する絶縁シートを構成し、コイル（図示省
略）はその上に巻装される。この実施例によれば、上記
各実施例における案内筒を用いた場合の作用・効果を達
成する上に、案内筒とコイルボビンを共通の構成部材で
兼用するので、部品管理および組立工程の合理化を達成
することができる。

〔考案の効果〕

以上詳述した本考案によれば、次のような効果を奏する
ことができる。

（１） コイルへの電圧印加時の電流立上がり特性が向
上するので、プランジャすなわち電磁石としての応答速
度が速くなる。

（２） 案内筒が１本のパイプ材料で構成できるので、
芯ぶれや軸芯の曲りを生ずることがない。したがって、
芯出しの調整作業が不要であり、寸法が狂ってプランジ
ャの動きを悪くすることがない。

（３） 間隙部に挿入する間隙片の幅寸法を変えること
により間隙部寸法の調整をすることができるので、市販
の金属パイプとプランジャ用丸棒を用いて自由度の高い
設計を行うことができる。

（４） 固定鉄心、リアフレーム、フレーム、およびフ
ロントフレームの嵌合部の機械加工が容易である。

かくして、簡易かつ安価な構成のもとで電流立上がり特
性を改善し得るプランジャ形電磁石を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の要部を示す横断面図、第２
図の左半分は第１図のプランジャ形電磁石の縦断面図、
同図の右半分は同プランジャ形電磁石の正面図、第３
図、第４図および第５図はそれぞれ本考案の要部の異な
る構成例を示す横断面図、第６図および第７図は本考案
の他の実施例の要部を示すもので、第６図は第７図のVI
-VI線から見た横断面図、第７図は第６図のVII-VII線か
ら見た縦断面図、第８図および第９図はそれぞれ従来の
プランジャ形電磁石を示すもので、それぞれ左半分が正
面図、右半分が縦断面図である。 １……固定鉄心、２……プランジャ、３……フレーム、
４……フロントフレーム、５……コイルボビン、６……
コイル、９……リアフレーム、21,31……案内筒、22…
…間隙部、23,25,26……間隙片、24……絶縁バンド、3
2,33……つば部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プランジャの軸方向の動きを案内する金属
   製案内筒に周方向に見て電気的に開路されるように軸方
   向に走るスリ割りを入れて間隙部を形成し、その間隙部
   に絶縁物からなる間隙片を挿入固定したことを特徴とす
   るプランジャ形電磁石。