JPS63156308A - 電磁アクチエ−タ - 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 本発明はガス機器の燃焼量切換や安全装置に使われる弁
機構の駆動用として、又、各種機構の駆動用として使用
できる電磁アクチェータに関するものである。

従来の技術 従来から電池を電源とする電磁アクチェータには動作時
の電池消耗を低減する目的で永久磁石を併用した自己保
持型が多く用いられている。この種の電磁アクチェータ
には第５図に示したようにコ字状固定継鉄１の中央底部
に永久磁石２とその上方に固定鉄芯３を配置し、この固
定鉄芯３の上端面と接触吸着され軸方向移動が自在な可
動プランジャ４が設けられている。可動プランジャ４の
外周で固定継鉄１の内側にはコイル５が巻回され、固定
継鉄１の上方開放部は前記可動プランジャ４とは微少な
隙間を持つ穴が明けられた継鉄板６で閉じられている。

又、可動プランジャ４は吸引力に反する方向に附勢した
スプリング７が設けられている。永久磁石２の磁束は固
定鉄芯３、可動プランジャ４、継鉄板６、固定継鉄１か
らなる磁路を通っておりスプリング７０反力に打勝つ吸
引力で自己保持状態になっている。そしてコイｔｖ５へ
前記磁束を低減する方向に瞬時通電すれば吸引力が低下
しスプリング７０力で可動プランジャ４が固定鉄芯３か
ら離反し、例えば弁機構を動かしてガス通路を閉じるよ
うに動作する。

次に第６図に他の従来例を示したが、ここではコ字状固
定継鉄８の中央底部に固定鉄芯９が設けられ、上端開放
部側には同憧が向かいあった一対の永久磁石１０とその
内側には多層の継鉄板１１が配置されている。前記固定
鉄芯９の上端面と接触し前記継鉄板１１を貫通する位置
に上下方向移動が自在な可動プランジャ１２が設けられ
、永久磁石１０と固定継鉄８の底部との間には環状のコ
イＩｖ１３が配置されている。（例えば実開昭４９−１
２２４２４号公報）永久磁石１０の磁束は固定継鉄８、
固定鉄芯９、可動プランジャ１２、継鉄板１１を通電、
スプリング１４の反力に打勝って自己保持状態となりコ
イ／Ｌ／１３への瞬時通電で離反させる一点は第５図の
例と同様である。

発明が解決しようとする問題点 前記の従来例では自己保持状態を解除する時にコイルの
磁化する力は永久磁石を含む磁気回路に対して反対方向
に作用させるものであるから、コイルの必要起磁力は高
い値を必要としていた。電池を電源とする場合には、電
池性能の低下を配慮すると高容量の電池を準備するかコ
イル巻線スペースを拡大して同一電池でも高い起磁力が
得られる設計をする必要があった。これらのことは高価
格化や寸法の拡大を招き機器への実装面からは不都合な
課題となっていた。

本発明ではこのような従来の問題点の解消を図るもので
、自己保持状態での吸引力低下を生じることなく、小さ
なコイル起磁力で動作し得る電磁アクチェータを得るこ
とを目的としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の電磁アクチェータ
は、永久磁石、可動プランジャ及び固定継鉄からなる自
己保持回路と、前記自己保持磁気回路を励磁するコイル
と、前記永久磁石及びコイルの磁化に対して可動プラン
ジャの吸着部と並列磁路となる可動鉄芯とで構成してお
り、従来例とは可動プランジャと並列に可動鉄芯を設け
た点が大きな相違点である。

作　　　用 本発明は前記の構成であるから、永久磁石の磁化と同方
向にコイル通電すると可動鉄芯を通る磁束量が増加する
ので可動鉄芯が吸引され可動プランジャと並列の磁気回
路を形成する。従って、コイル通電を止めると永久磁石
磁束は可動プランジャと可動鉄芯に分流することになる
ので可動プランジャ吸引保持力が低減し離反動作を行う
ことになる。又、可動プランジャが離れている状態で永
久磁石の磁化と逆方向磁化を生じる方向へコイル通電を
行うことによって可動鉄芯をも離反した初期位置に戻す
ことができる。

実施例 以下に本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明を行
う。第１図、第２図、第３図は実施例の動作状態を順に
示したもので、途中に段が形成された略コ字状の外継鉄
１５の底部中央に永久磁石１６を密着設置し、永久磁石
１６の上端面には内継鉄１７が設けられその上端中央は
可動プランジャ１Ｂの下端吸着部１９と接触している。

又、内継鉄１７の中間部には前記外継鉄１５の股部分２
０と同一平面になる段部２１が形成されておシ、これら
の段部２０と２１は平板状の可動鉄芯２２と対応してい
る。外継鉄１５の開放側には中央に可動プランジャ１Ｂ
が貫通する孔を設けた平板状の上継鉄２３が取付けられ
ており、前記の外継鉄１５と内継鉄１７と上継鉄２３に
よって固定継鉄２４を構成している。永久磁石１６と内
継鉄１７の外周にはコイ／Ｉ／２５が巻回されており前
記継鉄回路を励磁する構成である。又、２６は可動プラ
ンジャ１８を内継鉄１７から引離す方向に附勢したスプ
リングであり、２７は可動鉄芯２２を前記段部２０及び
２１から引離す方向に附勢したスプリングである。更に
２８は可動鉄芯２２が引離された状態での位置を決める
ストッパーである。第２図に示すように可動プランジャ
１８が引離された時に停止する位置は、例えば弁として
構成した時は可動プランジャ１８に取付けた弁ゴムが通
路に形成した弁口を塞いだ状態であり、他の機構を動か
す時はその機構の一部に可動プランジャ１Ｂが当接して
停止した状態である。従って、本発明の電磁アクチェー
タ自体には不必要なので図示は省略している。

以上の構成であるから、第１図の状態では可動鉄芯２２
が段部２ｏと２１から離れているので永久磁石１６の磁
束の大部分は内継鉄１７に入り吸着部１９から可動プラ
ンジャ１Ｂを経て上継鉄２３と外継鉄１５を通って永久
磁石１６に戻る自己保持磁気回路を流れ、スプリング２
６の反力に打勝って吸着保持している。次に、第４図に
示したように永久磁石１６の磁化と同方向の磁化を生じ
る方向にコイ／Ｌ／２５へ瞬時通電すると、可動プラン
ジャ１Ｂを一層強く吸着保持すると共に可動鉄芯２２も
スプリング２７の反力に打勝って段部２０及び２１と当
接する位置まで吸引保持することになる。この状態でコ
イル２５の励磁が解除されると、永久磁石１６の磁束は
可動プランジャ１Ｂの吸着部１９を通る回路と可動鉄芯
２２を通る回路に分流することになるため、第１図の状
態に比べると吸着保持する力が低下してスプリング２６
の力によシ第２図のように離反した状態に動作する。こ
の時、可動鉄芯２２を吸着保持する力も低下するが、可
動プランジャ１Ｂと上継鉄の間には摺動するための空隙
があるため２ケのスプリング２６と２７の強度を選択す
れば第２図の状態にすることは容易である。次に、コイ
ル２７へ永久磁石１６の磁化方向と逆方向に励磁する電
流を第４図のように短時間通電すると、可動鉄芯２２を
吸着保持する磁束が減少するので第３図のように可動鉄
芯２２も離反した状態になる。第３図はアクチェータと
して可動プランジャ１Ｂが仕事をしている位置にあって
、第１図の状態に戻す時は外力で可動プランジャ１Ｂを
押圧するものであり、その点から本発明は異常時に動作
させる安全装置の駆動源として適している。

尚、図の位置とは上下を逆にして使用し可動プランジャ
１８と可動鉄芯２２の重量を利用すれば２ケのスプリン
グ２６と２７は省略可能である。

又、第２図の状態から可動プランジャ１８を押圧して復
帰させた場合に永久磁石１６の磁束が可動プランジャ１
８側と可動鉄芯２２側に分流することにより可動鉄芯２
２の吸着保持力を低減させて、第３図の状態を経ずに第
４図の状態へ戻すことも設計上の選択で可能である。こ
の場合は、永久磁石１６に対して逆磁化を加えることが
無いので減磁の恐れがない。

発明の効果 以上のように本発明の電磁アクチェータによれば次の効
果を有している。

（１）可動プランジャを離反動作させるには永久磁石の
磁化を補強する程度のコイル励磁で良いから従来例のよ
うに励磁を逆方向に行う場合に比べて少ないコイル電流
で良い。従って電池などの電源容量の低下が図れる。

（２）第２図の状態から第１図の状態へ直接もどす構成
とすれば永久磁石の減磁を生じる恐れがない。

（３）従来施ではコイル励磁の時間が短いと可動プラン
ジャが吸着部から十分に離れておらず永久磁石吸引力が
スプリング反力を上回る場合があって、コイル通電して
も動作しない。この点、本発明では可動鉄芯を永久磁石
吸引力のみで吸着できる位置まで接近する時間だけ通電
すれば良いからコイル通電時間の短縮が可能である。こ
のことも電池寿命の延長に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の一実施例における電
磁アクチェータの動作状態を示した縦断面図、第４図は
コイルへの通電極性を示した波形図、第５図、第６図は
従来例における縦断面図である。 １６・・・・・・永久磁石、１Ｂ・・・・・・可動プラ
ンジャ、１９・・・・・・吸着部、２２・・・・・・可
動鉄芯、２４・・・・・・固定継鉄、２５・・・・・・
コイル。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第４
図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　永久磁石、可動プランジャ及び固定継鉄からなる自己
   保持磁気回路と、前記自己保持磁気回路を励磁するコイ
   ルと、前記永久磁石の磁化に対して可動プランジャの吸
   着部と並列磁路となり前記コイルの磁化に対しても可動
   プランジャの吸着部と並列磁路となる可動鉄芯とで構成
   された電磁アクチエータ。