JPS6144411A - 有極型電磁石装置 - 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 本発明は磁気回路中に永久磁石片を介在させ、この永久
磁石片の磁束に電磁コイルの磁束を重畳減衰させること
によって移動体としての可動鉄心を往復移行させ、しか
も可動鉄心の動作音を軽減するようにした有極型電磁石
装置に関する。

背景技術 典形的な先行技術は第５図の如く実開昭４７−２２４５
９、Ｊこ示される構成のものが存在する。この先行技術
では、消音形ンレノイド１は、その先端が段付きテーパ
状の凸形可動鉄心２と、これに対応した形状の凹形固定
鉄心３とを有する。前記可動鉄心２の先端の段付部全周
には適宜の深さの細溝４が穿設され、この細溝４にゴム
ワッシャなどのリング状の消音材５が嵌着される。コイ
ル６が励磁されて、可動鉄心２が第５図に示されるよう
にその先端部２ａと、固定鉄心３の凹部３ａとが近接す
る方向に変位したときに消音材５が固定鉄心３の内側面
３　ｂ　Ｉｃ衝突する。そのため、ａｍ音が消音材５に
よって吸収緩衝される。

発明が解決しようとする問題点 上記先行技術では消音材５の厚みが薄いために十分な消
音機能が発揮されない。そこで消音材５の消音機能を発
揮させるために消音材の厚みを十分に確保すると、保持
力が不足する、という問題点があった。

本発明の目的は上述の技術的課題を解決し、移動体の動
作音を低減しかつ動作時の保持力を有するとともに永久
磁石片を介在させることによって双安定自己保持の機能
を有するようにした有極型電磁石装置を提供することで
ある。

問題点を解決するための手段 本発明は軸線方向に移動可能であり、軸線方向に沿って
大径部とこの大径部よりも小径の小径部と大径部と小径
部とを連らねる肩部とを有する強磁性材料から成る移動
体と、前記大径部を外囲するヨークと、大径部を外囲し
前記ヨークとの間に介在され、軸線方向に磁極を有する
ように励磁される電磁コイルと、小径部を外囲し軸線方
向に磁化され前記肩部と小径部とによる閉磁路と、前記
ヨークと大径部と肩部とともに閉磁路を形成する永久磁
石片と、小径部を外囲し永久磁石片との間に介在され前
記肩部に対向する弾性体とを含み、前記電磁コイルの励
磁電流の方向を変えることによって肩部の磁束密度を変
化させることを特徴とする電磁石装置である。

作用 本発明に従えば電磁コイルの励磁電流が切換へられるこ
とによって移動体の肩部の磁束密度が変化し、これによ
って移動体が軸線方向に移動し肩部と弾性体とが当接し
た状態で停止し、そのため動作音が可及的に低減される
。

実施例 第１図は本発明の一実施例の電磁石装置２０の断面図で
あり、第２図はその分解斜視図である。

この電磁石装置２０は基本的構成要素として軸線方向に
移動可能な移動体としての可動鉄心２１と、前記可動鉄
心２１を励磁ｒる電磁コイル２２と、永久磁石片２３と
、大略的にコの字状のヨーク２４と、弾性体２５とを有
する。可動鉄心２１は強磁性材料から成り、軸線方向に
滴って大径部２１ａと、この大径部２１ａよりも小径の
小径部２１ｂと、大径部２１ａと小径５ｚ１ｂとを連ら
ねる肩部２１ｃとを有する。この可動鉄心２１は、非磁
性体材料から成るガイドパイプ２６の挿通孔２７内にあ
って往復動自在に配置される。さらにこのガイドパイプ
２６はコイル枠２８の挿通孔２９を挿通して配置される
。

′ｇ！磁コ磁層イル２２可動鉄心２１の大径部２１ａを
外囲して巻回されており、この電磁コイル２２をさらに
外囲してヨーク２４が配置される。このヨーク２４は大
略的にコの字状であり、可動鉄心２１の移動方向に平行
な延材部２４ｍ、２４ｂと、延材部２４ｍ、２４ｂ間を
連結する連結Ｗ６２４ｃとを含む。連結部２４ｃには可
動鉄心２１の大径部２１ａが挿通可能な挿通孔２４ｄが
形成されている。この連結部２４ｃとコイル枠２８との
間には、補助磁極片５０が介在しており、可動鉄゛心２
１とヨーク２４との間の磁気抵抗を減するために用いら
れる。

弾性体２５はたとえばゴムなどから成り、円筒状に形成
され、その中央部には挿通孔３１が形成されている。こ
の挿通孔３１に可動鉄心２１の小径部２１ｂが緩やかに
挿通された状態で、弾性体２５はガイドパイプ２６の挿
通孔２７内に固着されている。この弾性体２５は後述す
るように可動鉄心２１が移動した際の動作音を減少さす
ために用いられる。

ガイドパイプ２６の弾性体２５付近における外方側には
複数（本実施例では４個）の永久磁石片２３が配設され
る。この永久磁石片２３は可動鉄心２１の移動方向に平
行に磁化されている。この永久磁石片２３の一方のＮ極
は第１磁極片３３に接しており、他方のＳ極は第２磁極
片３４に接している。第１磁極片３３の永久磁石片２３
に接する面とは反対側の面はヨーク２４の延在部２４ａ
。

２４ｂの遊端面２４ｅと接している。これによって第１
磁極片３３を介してヨーク２４は永久磁石片２３と磁気
結合している。

第２図を参照して、電磁石装置２０の各構成部品の形状
および取付状、ｔｑをさらに詳しく説明する。

コイル２８枠は筐体３５と筺体３５の一側面から水平方
向に延びる円筒部３６と、円筒部３６の左端部に備えら
れる７ランジ部３７とを含む。筺体３５１こは可動鉄心
２１の軸線に直角に延びる矩形状の貫通孔３８が形成さ
れている。貫通孔３８の左側壁３８ａから右側壁３８ｂ
にわたって第１磁極片３３と永久磁石片２３と第２磁極
片３４とがこの順序で相互に連接して挿入されて固定さ
れる。

７ランジ部３７には左右一対の係止部３７ａ　、　３７
ｂが形成されており、この係止部３７ａ、３７ｂによっ
て補助磁極片５０が保持される。

第１磁極片３３にはガイドバイブ２６が挿通可能な挿通
孔３３ａが形成されており、第２磁極片３４には挿通孔
３３ａと同一な径を有する′ｓ１挿通孔３４＆と第１挿
通孔３４ａに連なり第１挿通孔３４ａよりも小径な第２
挿通孔３４ｂが形成されている。このＸｌ挿通孔３４ａ
の段差面３４ｃにはガイドパイプ２６および弾性体２５
の一端が当接している。第２挿通孔３４ｂ・には可動鉄
心２１の小径部２１ｂが移動可能に挿通している。

第１磁極片３３の係合突部３３ｂはヨーク２４の延在部
２４ａ、２４ｂの遊端面に形成されている係合凹所２４
ｆに係合してかしめ結合される。

このような構成を有する電磁石装置２０では第１図に明
らかなようにヨ〜り２４の連結部２４ｃと可動鉄心２１
の大径部２１ａとの間には磁気空隙Ａが形成される。ま
た第１磁極片３３と可動鉄心２１の肩部２１ｃとの間に
は磁気空隙Ｂが形成される。さらにまた可動鉄心２１の
小径部２１ｂと第２磁極片３４との間には磁気空Ｐｉｌ
ｉｃが形成される。

第３図および第４図は電磁石装置２０の動作状幅を説明
するための図である。第３図において永久磁石片２３の
磁束Ｉ１．ｙｉ２は以下の経路を流れる。すなわち磁束
＄１は永久磁石片２３のＮ極→第１．磁極片３３→ヨー
ク２４の延在部２４＆。

２４ｂ→連結部２４ｃ→磁気空隙Ａ→可動鉄心２】→磁
気空Ｉ！ＪＣ→第２磁極片３４→永久磁石片２３のＳ極
の経路をたどる。

また磁束ダ２は永久磁石片２３のＮ極→第１磁極片３３
→磁気空隙Ｂ→可動鉄心２１の肩部２１Ｃ→可動鉄心２
１の小径部２１ｂ→磁気空隙Ｃ→第２磁極片３４→永久
磁石片２３のＳ極の経路をたどる。電磁コイル２２が励
磁されない状態では第３図に示されるように磁気空隙Ａ
の磁束による磁気吸引力によって可動鉄心２１は保持状
態が維持されている。このような状態で電磁コイル２２
が励磁されると、磁束ダ３が第３図の破線で示される磁
気回路を形成する。磁束メ３は可動鉄心２１の大径部２
１ａ→磁気空隙Ａ→ヨーク２４の連結部２４ｃｍ＋ヨー
ク２４の延材部２４ａ、２４ｂ→第１磁極片３３→磁気
空隙Ｂとなる。そのため永久磁石片２３の磁束グ１．ダ
２と、電磁コイル２２によって発生する磁束ダ３とは磁
気空隙Ａにおいて減衰しあい、磁気空［Ｂでは重畳しあ
う。

そのため可動鉄心２１は矢符Ｗの方向へ移動する。

そして第４図に示すように弾性体８の端面と可動鉄心２
１の肩部２１ｃが接触して可動鉄心２１の移動が停止す
る。このとき可動鉄心２１の衝撃音は弾性体２５によっ
て吸収緩和されて停止するため、可動鉄心２１の動作音
が可及的に低減される。

＄４図示のように可動鉄心２１が肩部２１ｃと弾性体２
５の端面２５ａとが当接した状態でその後電磁コイルが
消磁されても可動鉄心２１はこの状態を維持したままで
ある。その後電磁コイル２２を逆励磁すると電磁コイル
の磁束は前述の磁束＄３とは逆方向に磁束経路を形成し
、磁気空１１ｉ１ｊＡで重畳しあい、磁気空隙Ｂで減涙
しあうので可動鉄心２１は矢符Ｗの方向とは逆方向に移
動し始め、再び第３図の状態で停止して保持される。

効果 以上のように本発明によれば、移動体の動作音が可及的
に低減され、しかも動作時の保持力を有するとともに双
安定自己保持の機能を発揮することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電磁石装置２０の断面区、
９Ｂ２図はその分解斜視図、第３図および第４図は電磁
石装置２０の動作状態を示すための図、′ｆＪ５図は異
形的な先行技術を示す断面図である。 ２０・・・電磁石装置、２１・・・可動鉄心、２１ａ・
・・大径部、２１ｂ・・・小径部、２１ｃ・・・肩部、
２２・・・コイル枠、２３・・・永久磁石片、２４・・
・ヨーク、２５・・・電磁コイル、２６・・・弾性体、
３３．３４・・・磁極片、ｙｊｌ、ｙｊｚ　、５２＋３
・・・磁束経路、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・磁気空隙 代理人　　　弁理士　西教圭一部 第４図 第５図 代理人　　　　弁理士西教圭一部 手　続　補　正　′８（方式） ％式％ ２、発明の名称 有極型電磁石装置 ３、補正をする名 事件との関係　　出願人 住所 名称（５８３）松下電工株式会社 代表名 ４、代理人 住　所　大阪市西区西本町１丁目１３番３８号　新興産
ビル国際’ｒＥＬＥＸ　０５２５−５９８５　　ＩＮＴ
ＡＰＴ　　Ｊ国際ＦＡＸ　ＧＩＩｌ＆Ｇｎ　（０６）５
３８−０２４７代理人　　　　血卯十西１’ｒ−１ニ一
部６、補正の対象 明細書および図面 ７、補正の内容 ；およＶ図面の浄書（内容に変更なし）。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軸線方向に移動可能であり、軸線方向に沿つて大径部と
   、この大径部よりも小径の小径部と、大径部と小径部と
   を連らねる肩部とを有する強磁性材料から成る移動体と
   、 前記大径部を外囲するヨークと、 大径部を外囲し前記ヨークとの間に介在され、軸線方向
   に磁極を有するように励磁される電磁コイルと、 小径部を外囲し軸線方向に磁化され前記肩部と小径部と
   による閉磁路と、前記ヨークと大径部と肩部とともに閉
   磁路を形成する永久磁石片と、小径部を外囲し永久磁石
   片との間に介在され前記肩部に対向する弾性体とを含み
   、 前記電磁コイルの励磁電流の方向を変えることによつて
   肩部の磁束密度を変化させることを特徴とする有極型電
   磁石装置。