CN108780689A - 螺线管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内置有永磁铁的螺线管，在线圈产生的磁通比磁铁的磁通大的情况下，也能够抑制通过吸附部的磁通量的增加，可靠地降低吸引力。在该螺线管(10)中，永磁铁(13)和线圈(16)同时内置在具有开口部(12)的筒状外壳(11)内；永磁铁和线圈都分离地配置在外壳内；与永磁铁邻接地配置环状构件(14)；可动铁芯(19)插入到线圈内；在可动铁芯和线圈之间设置有金属制的线圈外罩(17)以覆盖线圈。可以设外壳的内壁和环状构件之间的距离为0.1mm～0.3mm的范围。

Description

螺线管
技术领域
本发明涉及同时具备永磁铁以及线圈的螺线管。
背景技术
以前，同时具备永磁铁和线圈的螺线管在线圈不通电时由永磁铁产生的磁通通过可动铁芯与其他部件相互吸附的部分(吸附部)，产生吸引力。另外，当线圈通电时，从线圈产生的磁通以抵消从磁铁产生的磁通的形式流过。其结果是通过吸附部的(从磁铁产生的)磁通减少，因此能够使吸引力降低并最终解除吸引力。
例如，在专利文献1中公开了同时具备永磁铁和线圈的螺线管。该文献的螺线管具有将永磁铁配置在被可动铁芯和固定铁芯围住的空间中的构造。因此，由于线圈通电而产生的磁场(磁路)并不直接对永磁铁产生影响。另外，说明了如下这一点，即即使在螺线管的释放动作中也不对永磁铁产生减磁，能够确保螺线管的长寿命。
专利文献1：日本特开2002-289430号公报
但在专利文献1公开的螺线管中，在释放动作中，当开始对线圈通电时，在线圈产生的磁通BC以与从磁铁产生的磁通BM对抗的方式流过(参照该文献的图5)。于是，通过吸附部(该图5所示的圆盘状的钢板6与突出部4接触的部分)的因永磁铁产生的磁通的量减少，可动铁芯的吸引力降低。
之后，当线圈产生了正好能够抵消永磁铁产生的磁通的磁通时，因没有通过该吸附部的磁通，因此可动铁芯的吸引力最终几乎完全消失。但在由于线圈通电而产生的磁通相对于永磁铁产生的磁通充分大的情况下，存在以下的问题，即通过该吸附部的磁通被从永磁铁产生的磁通切换为由于线圈通电而产生的磁通，再次开始产生吸引力。即，存在由于因线圈的通电而产生的磁通的量而使螺线管的释放动作变得不完全的问题。
发明内容
因此，本发明就是为了解决该问题而完成的，其目的在于：提供一种螺线管，即使在由于向线圈通电而产生的磁通比磁铁产生的磁通大的情况下，也抑制通过吸附部的磁通量的增加，降低可动铁芯的吸引力，由此能够可靠地进行释放动作。
为了解决上述问题，在本发明中具备一种螺线管，螺线管其在具有开口部的筒状的外壳中同时内置有永磁铁和线圈的螺线管中，环状构件紧密接触地配置在永磁铁上，在线圈内插入有可动铁芯，并且在可动铁芯和线圈之间设置有金属制的线圈外罩使其覆盖线圈全体。另外，也可以将外壳的内壁和环状构件之间的距离设为0.1mm～0.3mm的范围。
在本发明的螺线管中，在同时具备永磁铁和线圈的类型的螺线管中，将线圈配置于外壳内使得通过金属制的线圈外罩覆盖线圈全体。根据该结构，分别独立地产生从永磁铁产生的磁通所通过的磁路、因线圈通电而产生的磁通所通过的磁路。另外，设置成在这些磁路的途中不存在可动铁芯和环状构件相互接触的部分(吸附部)的构造。因此，即使在线圈产生的磁通比磁铁产生的磁通大的情况下，也抑制通过吸附部的磁通量的增加，由此能够可靠地降低可动铁芯的吸引力，实现螺线管的迅速的释放动作。
附图说明
图1A是本发明的实施方式的一个例子的螺线管10的纵截面图(不通电时)。
图1B是图1A的A部分的放大图。
图2是图1A所示的螺线管10的动作说明图(通电时)。
图3是图1A所示的螺线管10的不通电时的磁路25的流动的说明图。
图4是图1A所示的螺线管10的通电时的磁路26、27的流动的说明图(环状构件14和可动铁芯19相互吸附的情况)。
图5是图1A所示的螺线管10的通电时的磁路26、27的流动的说明图(环状构件14和可动铁芯19相互分离的情况)。
图6是图4所示的与螺线管10的通电时的磁路的流动相反的磁路的流动的情况下的其他实施方式的说明图。
具体实施方式
以下，列举具体的实施方式，参照附图详细说明本发明的螺线管。图1A是本发明的螺线管10的纵截面图，图1B是图1A所示的A部分的放大图。
本发明的螺线管10如图1A所示，是在筒状的外壳11内配置有永磁铁13和线圈16的类型的螺线管。在外壳11的端面11a(在图1A中为上方侧)形成有圆形的开口部12。另外，以与外壳11的端面11a的背侧(内侧)紧密接触的形式在外壳11内设置有具有孔13a的圆筒状的永磁铁13。进而，该永磁铁13的孔13a和外壳11的开口部12如图1A所示那样具有相互同心的位置关系。
此外，在永磁铁13和外壳11的内壁面之间，也可以如图1A所示那样设置间隙，也可以在该间隙中填充树脂等非磁性体的物质。以下，详细说明构成本发明的螺线管的永磁铁、线圈等结构。
针对内置于外壳11的永磁铁13，在其下面(在图1A中为下方侧)紧密接触地配置有环状构件14。该环状构件14的内径侧如图1A所示那样配置成与永磁铁13的孔13a同心。
另外，如图1B所示，环状构件14的外径侧在相对于外壳11的内侧(内壁)保持一定距离d的状态下被配置在外壳11内。该距离d与后述的磁路的关系为0.1mm～0.3mm的范围。
针对内置于外壳11的圆筒形状的线圈(电磁线圈)16，在内部装入有可动铁芯(柱塞)19，通过由于线圈16通电而产生的电磁力，能够在轴方向(图1A的上下方向)移动(参照图1A和图2)。另外，在可动铁芯19的一端侧(图1A的下方侧)在轴方向上设置有凹部20，在该凹部20内安装有弹簧21。弹簧21的一端侧(在图1A中为上方侧)嵌入到凹部20，另一端侧(在图1A中为下方侧)嵌入并固定到形成在螺线管10的盖材料24的凸部。
进而，在可动铁芯19的另一端侧(图1A的上方侧)、即与凹部20相反一侧设置有轴22。在可动铁芯向轴方向(图1A的上下方向)移动的情况下，该轴22能够与之联动地移动以便贯通外壳11的开口部12、永磁铁13的孔13a、环状构件14的内径侧。
另外，在线圈16和可动铁芯19之间配置有金属制的线圈外罩17以覆盖线圈16全体。在线圈外罩17的一端侧具有凸缘17a，该凸缘17a覆盖线圈16的一端侧(图1A的上方侧)，同时以嵌入外壳11的内壁面的形式将线圈外罩17固定在外壳11。另外，凸缘17a的上面(图1A的上方侧)相对于环状构件14的下面(图1A的下方侧)，在螺线管10的轴方向上形成有一定距离的间隙18。通过隔着环状构件23而铆接盖材料24和外壳11，来固定线圈16的另一端侧(图1A的下方侧)。此外，也可以向该间隙18填充树脂等非磁性体的物质。
本发明的实施方式的螺线管10基本上如以上那样构成。接着，使用附图说明其动作和作用效果。在图1A所示的螺线管10内的线圈16不通电时，可动铁芯19、轴22等螺线管10的各构成部件的配置形式如图3所示。
即，可动铁芯19通过安装在凹部20的弹簧21的弹性力和永磁铁13的磁力而被吸引到永磁铁13侧(图3的上方侧)，成为与环状构件14接触的状态。这时，在设永磁铁13的N极为环状构件14侧(图3的下方侧)、S极为外壳11的开口部12侧(图3的上方侧)的情况下，如图3所示的第一磁路25那样形成螺线管10内产生(永磁铁13产生)的磁通的流动。
当图1A所示的螺线管10内的线圈16通电时，螺线管10内产生的磁路磁路如图4所示。即，当如图4所示那样使线圈16通电时(对线圈16进行励磁以成为与永磁铁13的磁通相反的磁通时)，则在位于图3所示的第一磁路25的中途的第二磁路26流过线圈16的磁通。因为第二磁路26位于第一磁路25的中途，因此当由于线圈16的励磁而线圈16的磁通在第二磁路26中往返，则第一磁路25成为磁饱和，磁阻变大。
因此，从磁阻高的第一磁路25永磁铁13的磁通开始通过隔开环状构件14的外径侧与外壳11的内侧(内壁)之间的距离d的第三磁路27。由此，通过环状构件14和可动铁芯19相互吸附的位置的磁通减少。作为结果而如图5所示，可动铁芯19和环状构件14相互分离，可动铁芯19通过少许的外力(图5内的箭头的方向)而能够向下方位置移动。
此外，本发明的螺线管如图4和图5所示那样，在由永磁铁产生的磁通的方向和由于线圈通电而产生的磁通的方向相互相对的状态的情况下，发现本发明的效果。另外，如图6所示，在由永磁铁产生的磁通的方向和由于线圈通电而产生的磁通的方向与图4和图5所示的磁通的方向相反的情况下，也发现了与本发明同样的效果。
与此相对，在将永磁铁配置成与图4～图6所示的方向相反的情况、对线圈通电的方向和卷绕在线圈的铜线等线材的卷绕方向为相反因而只有磁通的方向与图4～图6所示的方向相反的情况下，当然无法发现本发明的效果。
附图标记说明
10：螺线管；11：外壳；12：外壳11的开口部；13：永磁铁；14：环状构件；16：线圈；17：线圈外罩；19：可动铁芯；d：外壳11的内壁和环状构件14的外侧之间的距离。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种螺线管，在具有开口部的筒状的外壳内同时内置有永磁铁和线圈，其特征在于：
上述永磁铁以及上述线圈以使上述永磁铁位于上述开口部侧的方式轴向分离地配置在上述外壳内，在与上述开口部相反一侧与上述永磁铁相邻地配置第一环状构件，在上述线圈内插入有可动铁芯，并且在上述可动铁芯和上述线圈之间设置有具备凸缘的金属制的线圈外罩，上述线圈外罩和针对上述线圈位于与上述凸缘相反一侧的第二环状构件以完全覆盖上述线圈的方式被固定于上述外壳。
2.根据权利要求1所述的螺线管，其特征在于：
上述外壳的内壁和上述环状构件之间的距离是0.1mm～0.3mm的范围。

Claims (2)

1.一种螺线管，在具有开口部的筒状的外壳内同时内置有永磁铁和线圈，其特征在于：
上述永磁铁以及上述线圈都分离地配置在上述线圈内，与上述永磁铁相邻地配置环状构件，在上述线圈内插入有可动铁芯，并且在上述可动铁芯和上述线圈之间设置有金属制的线圈外罩以覆盖上述线圈。
2.根据权利要求1所述的螺线管，其特征在于：
上述外壳的内壁和上述环状构件之间的距离是0.1mm～0.3mm的范围。
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