JPS6229882B2 - - Google Patents
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- JPS6229882B2 JPS6229882B2 JP14955482A JP14955482A JPS6229882B2 JP S6229882 B2 JPS6229882 B2 JP S6229882B2 JP 14955482 A JP14955482 A JP 14955482A JP 14955482 A JP14955482 A JP 14955482A JP S6229882 B2 JPS6229882 B2 JP S6229882B2
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- plunger
- permanent magnet
- magnetic
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- excitation coil
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 17
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
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Classifications
-
- 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
- H01F7/1607—Armatures entering the winding
- H01F7/1615—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
-
- 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
- H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
- H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は永久磁石を用いて自己保持を行う自
己保持型ソレノイド（以下、永磁式ソレノイドと
云う）の吸着、釈放方法に関する。
己保持型ソレノイド（以下、永磁式ソレノイドと
云う）の吸着、釈放方法に関する。
永磁式ソレノイドはプランジヤーと固定コアと
の吸着保持状態を永久磁石の磁束により維持する
ことを特徴とするもので、保持状態の維持に電力
を必要とする電磁式ソレノイドと比較し、省エネ
ルギータイプである長所を有する。
の吸着保持状態を永久磁石の磁束により維持する
ことを特徴とするもので、保持状態の維持に電力
を必要とする電磁式ソレノイドと比較し、省エネ
ルギータイプである長所を有する。
他方、電磁式ソレノイドでは電源をON―OFF
することによりプランジヤーと固定コアとの吸着
保持状態の維持及び釈放が行えるが、永磁式ソレ
ノイドでは釈放時に電源極性を変更する必要があ
るため、交流電源を利用する場合は半波整流ある
いは全波整流する整流回路が用いられ、直流電源
を利用する場合においても、電源極性を変換する
装置、あるいは釈放専用コイルを設ける等の必要
があるとされてきた。従つて従来から使用されて
いる永磁式ソレノイドは電磁式ソレノイドに比較
して必要部品が多く回路的に複雑になる欠点があ
つた。
することによりプランジヤーと固定コアとの吸着
保持状態の維持及び釈放が行えるが、永磁式ソレ
ノイドでは釈放時に電源極性を変更する必要があ
るため、交流電源を利用する場合は半波整流ある
いは全波整流する整流回路が用いられ、直流電源
を利用する場合においても、電源極性を変換する
装置、あるいは釈放専用コイルを設ける等の必要
があるとされてきた。従つて従来から使用されて
いる永磁式ソレノイドは電磁式ソレノイドに比較
して必要部品が多く回路的に複雑になる欠点があ
つた。
本発明は如上の欠点を解消する永磁式ソレノイ
ドの吸着、釈放方法を提供しようとするもので、
永磁式ソレノイドにおいて吸着保持状態の釈放
を、従来不適当と考えられてきた交流電流を励磁
コイルに通電することによつて行うことを特徴と
する。
ドの吸着、釈放方法を提供しようとするもので、
永磁式ソレノイドにおいて吸着保持状態の釈放
を、従来不適当と考えられてきた交流電流を励磁
コイルに通電することによつて行うことを特徴と
する。
本発明の永磁式ソレノイドの吸着、釈放方法
は、発明者が種々実験を繰り返した結果、自己保
持状態でのプランジヤーの磁束密度を飽和あるい
はほぼ飽和とすることによつて、交流磁界の方向
が永久磁石による磁界と同一方向の時には磁束密
度ＢPの増加はあまりなく、永久磁石による磁界
と反対方向に磁界が加えられた時には、印加起磁
力に比例して減少するとの知見に基づいて完成さ
れたものである。
は、発明者が種々実験を繰り返した結果、自己保
持状態でのプランジヤーの磁束密度を飽和あるい
はほぼ飽和とすることによつて、交流磁界の方向
が永久磁石による磁界と同一方向の時には磁束密
度ＢPの増加はあまりなく、永久磁石による磁界
と反対方向に磁界が加えられた時には、印加起磁
力に比例して減少するとの知見に基づいて完成さ
れたものである。
第１図は本発明の方法を適用する永磁式ソレノ
イドの一実施例に係る縦断正面図であつて、１の
プランジヤーと１′の固定コアが非磁性のパイプ
３内に収容され、この非磁性パイプ３はフレーム
ヨーク２内に収容される。非磁性パイプ３とフレ
ームヨーク２の間には希土類永久磁石５を中にし
て、その上側に吸引用励磁コイル４、下側に釈放
用励磁コイル４′が配設される。６はプランジヤ
ー１を固定コア１′から引離す方向に働くバネで
あり、同図は吸引用励磁コイル４に交流電流を一
時通電することでプランジヤー１と固定コア１′
とが吸着した状態を示している。いつたん吸着し
たプランジヤー１と固定コア１′間には永久磁石
５からの磁束が流れ、大きい吸着力が生じバネ６
の力に打ちかち保持状態が維持される。
イドの一実施例に係る縦断正面図であつて、１の
プランジヤーと１′の固定コアが非磁性のパイプ
３内に収容され、この非磁性パイプ３はフレーム
ヨーク２内に収容される。非磁性パイプ３とフレ
ームヨーク２の間には希土類永久磁石５を中にし
て、その上側に吸引用励磁コイル４、下側に釈放
用励磁コイル４′が配設される。６はプランジヤ
ー１を固定コア１′から引離す方向に働くバネで
あり、同図は吸引用励磁コイル４に交流電流を一
時通電することでプランジヤー１と固定コア１′
とが吸着した状態を示している。いつたん吸着し
たプランジヤー１と固定コア１′間には永久磁石
５からの磁束が流れ、大きい吸着力が生じバネ６
の力に打ちかち保持状態が維持される。
プランジヤー１と固定コア１′間の吸着を釈放
するには釈放用励磁コイル４′に交流を一時的に
通電することにより行なわれる。次にその釈放作
用について説明する。なお第１図に示す永磁式ソ
レノイドでは吸引用、釈放用それぞれ専用の励磁
コイルを用いた例を示したが、単一コイルを使用
しても、釈放時にインピーダンスを直列に入れる
ようにすれば本発明の方法を適用することは可能
である。
するには釈放用励磁コイル４′に交流を一時的に
通電することにより行なわれる。次にその釈放作
用について説明する。なお第１図に示す永磁式ソ
レノイドでは吸引用、釈放用それぞれ専用の励磁
コイルを用いた例を示したが、単一コイルを使用
しても、釈放時にインピーダンスを直列に入れる
ようにすれば本発明の方法を適用することは可能
である。
第２図に示すプランジヤーの磁化曲線におい
て、自己保持状態におけるプランジヤーの磁束密
度（Ba）は永久磁石による磁界により磁化曲線
上Ａ点の位置で示される。
て、自己保持状態におけるプランジヤーの磁束密
度（Ba）は永久磁石による磁界により磁化曲線
上Ａ点の位置で示される。
こゝで釈放用励磁コイルに交流電流Ｉを通電す
ると、プランジヤーに交流磁界が加わり、Ａ点の
位置はＡ→Ｂ→Ａ→Ｃと変化し、それに伴いプラ
ンジヤーの磁束密度も変化する。このとき図示の
前記Ａ点がほぼ飽和状態に位置する場合、前記交
流磁界の方向が永久磁石による磁界と同一方向に
加えられた時には磁束密度ＢPの増加は殆どな
く、永久磁石による磁界と反対方向に磁界が加え
られた時は印加起磁力に比例して減少する。
ると、プランジヤーに交流磁界が加わり、Ａ点の
位置はＡ→Ｂ→Ａ→Ｃと変化し、それに伴いプラ
ンジヤーの磁束密度も変化する。このとき図示の
前記Ａ点がほぼ飽和状態に位置する場合、前記交
流磁界の方向が永久磁石による磁界と同一方向に
加えられた時には磁束密度ＢPの増加は殆どな
く、永久磁石による磁界と反対方向に磁界が加え
られた時は印加起磁力に比例して減少する。
このようなプランジヤーの磁束密度の変化に伴
い、プランジヤーと固定コアの吸着面における吸
着力も同様に変化する。
い、プランジヤーと固定コアの吸着面における吸
着力も同様に変化する。
第３図にプランジヤーに発生する吸着力（磁束
の２乗に比例する）と時間との関係を示す。図
中、Fmで示す破線は永久磁石による吸着力、
Fspで示す破線はプランジヤーに付加されるバネ
（第１図６）力を表わしている。
の２乗に比例する）と時間との関係を示す。図
中、Fmで示す破線は永久磁石による吸着力、
Fspで示す破線はプランジヤーに付加されるバネ
（第１図６）力を表わしている。
プランジヤー１に発生する吸着力は永久磁石と
釈放用励磁コイルとによる合成吸着力（Fm＋
Fcoil）であり、t0，t1領域ではバネ力Fspより強
く、t1，t2領域ではバネ力Fspの方が強い。
釈放用励磁コイルとによる合成吸着力（Fm＋
Fcoil）であり、t0，t1領域ではバネ力Fspより強
く、t1，t2領域ではバネ力Fspの方が強い。
プランジヤーに発生する合成吸着力Fm＋Fcoil
がt1，t2領域にくるとバネ力Fspによりプランジ
ヤーは吸着状態から釈放され、固定コアとプラン
ジヤーとの間に空隙が生ずる。さらにt2，t3領域
に移行した時、プランジヤーは吸引状態となり、
この吸引力が強すぎると再度吸着され、プランジ
ヤーは振動を起こすこととなる。しかし、本発明
においては前述のごとく、t2，t3領域においてプ
ランジヤーにおける磁束密度の増加は少なく、す
なわち吸着力の増加が少なく設定されている。
がt1，t2領域にくるとバネ力Fspによりプランジ
ヤーは吸着状態から釈放され、固定コアとプラン
ジヤーとの間に空隙が生ずる。さらにt2，t3領域
に移行した時、プランジヤーは吸引状態となり、
この吸引力が強すぎると再度吸着され、プランジ
ヤーは振動を起こすこととなる。しかし、本発明
においては前述のごとく、t2，t3領域においてプ
ランジヤーにおける磁束密度の増加は少なく、す
なわち吸着力の増加が少なく設定されている。
一方、永久磁石（第１図５）による吸着力はプ
ランジヤーと固定コアとの空隙の増加とともに急
激に減衰する性質を有しているから、前記永久磁
石と釈放用励磁コイル（第１図４′）との合成吸
着力も、空隙の増加とともに急激に減衰する。
ランジヤーと固定コアとの空隙の増加とともに急
激に減衰する性質を有しているから、前記永久磁
石と釈放用励磁コイル（第１図４′）との合成吸
着力も、空隙の増加とともに急激に減衰する。
従つて、t1，t2領域におけるこの空隙の発生と
空隙がない場合にプランジヤーに作用する力
（Fm＋Fcoil―Fsp）が小さくなるごとく設定さ
れている２つの効果によりt2，t3領域での合成吸
着力は吸着時よりも急激に低下しており、従つて
実際にはt2，t3の領域の永久磁石と励磁コイルに
よる吸着力はFspより小さくなり、交流に基づく
振動を起こすことなく完全な釈放が維持されるも
のと推察される。
空隙がない場合にプランジヤーに作用する力
（Fm＋Fcoil―Fsp）が小さくなるごとく設定さ
れている２つの効果によりt2，t3領域での合成吸
着力は吸着時よりも急激に低下しており、従つて
実際にはt2，t3の領域の永久磁石と励磁コイルに
よる吸着力はFspより小さくなり、交流に基づく
振動を起こすことなく完全な釈放が維持されるも
のと推察される。
上記したように、本発明の方法を実施するに際
しては永磁石ソレノイドを製作するに当つて使用
する永久磁石の特性、プランジヤー等からなる磁
気回路等を適宜選定して自己保持状態でのプラン
ジヤーの磁束密度が飽和あるいはほぼ飽和となる
よう考慮することによつて、釈放用励磁コイル
４′に交流を通電しても振動することなく、完全
釈放が可能となるのであつて、以下の実施例によ
つて具体的に説明する。
しては永磁石ソレノイドを製作するに当つて使用
する永久磁石の特性、プランジヤー等からなる磁
気回路等を適宜選定して自己保持状態でのプラン
ジヤーの磁束密度が飽和あるいはほぼ飽和となる
よう考慮することによつて、釈放用励磁コイル
４′に交流を通電しても振動することなく、完全
釈放が可能となるのであつて、以下の実施例によ
つて具体的に説明する。
第１図に例示の構造の永磁式ソレノイドにおい
て、プランジヤー１の材質SS41、直径12と
し、また永久磁石５として、SmCO5からなる希
土類永久磁石の磁気特性（BH）max＝18MGOe
のものを使用した。プランジヤー１と固定コア
１′との吸着状態において商用交流60Hz8Vを釈放
用励磁コイル４′に通電したところ、瞬時にして
完全に釈放された。さらに電圧を15Vに上昇させ
たが、振動を起こすことなく釈放され、広い電圧
範囲にて釈放可能であつた。
て、プランジヤー１の材質SS41、直径12と
し、また永久磁石５として、SmCO5からなる希
土類永久磁石の磁気特性（BH）max＝18MGOe
のものを使用した。プランジヤー１と固定コア
１′との吸着状態において商用交流60Hz8Vを釈放
用励磁コイル４′に通電したところ、瞬時にして
完全に釈放された。さらに電圧を15Vに上昇させ
たが、振動を起こすことなく釈放され、広い電圧
範囲にて釈放可能であつた。
以上の如く、本発明は永磁式ソレノイドの吸着
釈放を従来不適切と考えられていた交流電流を励
磁コイルに通電することによつて可能としたもの
で、部品の数の低減をはかれるとともに回路的に
も複雑な構造を必要とせず、また交流電流の使用
も励磁コイルに瞬時通電するだけであるから、プ
ランジヤーを珪素鋼板等の積層材で構成する等の
発熱に関する配慮の必要がなく、直流電流を通電
するタイプと同様な一体ブロツク状のプランジヤ
ーを用いることができ、製作面においても安価な
永磁式ソレノイドを提供可能とする工業的価値の
高い発明である。
釈放を従来不適切と考えられていた交流電流を励
磁コイルに通電することによつて可能としたもの
で、部品の数の低減をはかれるとともに回路的に
も複雑な構造を必要とせず、また交流電流の使用
も励磁コイルに瞬時通電するだけであるから、プ
ランジヤーを珪素鋼板等の積層材で構成する等の
発熱に関する配慮の必要がなく、直流電流を通電
するタイプと同様な一体ブロツク状のプランジヤ
ーを用いることができ、製作面においても安価な
永磁式ソレノイドを提供可能とする工業的価値の
高い発明である。
第１図は本発明の方法を適用するソレノイドの
一実施例に係る縦断正面図。第２図はプランジヤ
ーの磁化曲線図。第３図はプランジヤーに発生す
る吸着力と時間との関係を示す曲線図である。 １：プランジヤー、１′：固定コア、４：吸引
用励磁コイル、４′：釈放用励磁コイル、５：永
久磁石、６：バネ。
一実施例に係る縦断正面図。第２図はプランジヤ
ーの磁化曲線図。第３図はプランジヤーに発生す
る吸着力と時間との関係を示す曲線図である。 １：プランジヤー、１′：固定コア、４：吸引
用励磁コイル、４′：釈放用励磁コイル、５：永
久磁石、６：バネ。
Claims (1)
- １ 永久磁石を使用する自己保持型ソレノイドの
吸着、釈放方法において、自己保持状態でプラン
ジヤーの磁束密度を飽和、あるいは略々飽和とな
し、少なくとも釈放を励磁コイルに交流電流を瞬
時流すことにより行うことを特徴とする自己保持
型ソレノイドの吸着、釈放方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14955482A JPS5939007A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 自己保持型ソレノイド吸着、釈放方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14955482A JPS5939007A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 自己保持型ソレノイド吸着、釈放方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5939007A JPS5939007A (ja) | 1984-03-03 |
| JPS6229882B2 true JPS6229882B2 (ja) | 1987-06-29 |
Family
ID=15477695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14955482A Granted JPS5939007A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 自己保持型ソレノイド吸着、釈放方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939007A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681711A (en) * | 1979-12-08 | 1981-07-04 | Kyokado Eng Co Ltd | Composite grout method |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP14955482A patent/JPS5939007A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5939007A (ja) | 1984-03-03 |
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