JP2576443B2 - 電磁石装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、永久磁石を用いたいプランジャ型の電磁石
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、スプールの筒状胴部にコイルを巻回したコイル
装置と、前記スプール胴部に軸方向に移動可能に挿通さ
れた可動鉄心と、該可動鉄心の両端突出部に夫々固定さ
れた可動鉄片と、これら可動鉄片の間であって前記コイ
ル装置の側部に対称に配置された一対の磁極片及び永久
磁石と、これら永久磁石を保持するヨークとを備え、コ
イルに印加される電流の方向を切り換えることにより、
前記可動鉄心及び可動鉄片を異なる方向に移動させるよ
うにした、いわゆるプランジャ型の電磁石装置が、特開
昭和62−44923号公報で提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記電磁石装置では、永久磁石はコイ
ルの側部に対称に２つ配置してあるだけ、可動鉄片はこ
れら２点だけで吸引、離反される。

したがって、可動鉄片には、可動鉄心を中心として周
方向に均等な力が作用するわけでなく、動作が不安定
で、特性がばらつく。また、永久磁石からの漏れ磁束が
多く、磁気効率が悪い、という問題点を有していた。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記問題点を解決するためになされたもの
で、一実施例を示す第１図に示すように、 〔ｉ〕 筒状本体（実施例では8a,8bで構成されてい
る。）の両端部を夫々内方に延設して中央に貫通部11a,
11bを有する第１の磁極部9a,9bを対向するように設けた
ヨーク７〔実施例では、ヨーク片10a,10bで構成されて
いる。〕と、 〔ii〕 中央に貫通部13a,13bを有し、前記第１の磁極
部9a,9bの外側に夫々対向配置されたリング状の第２の
磁極部12a,12bと、 〔iii〕 前記対向する第１の磁極部9a,9bと第２の磁極
部12a,12bとに夫々挾持され、相対向する部分に同一の
磁極（実施例ではＳ極）を夫々形成したリング状の永久
磁石14a,14bと、 〔iv〕 前記ヨーク本体（8a,8b）、及び第1,2の磁極部
9a,9b、12a,12bの貫通部11a,11b、13a,13bの中心に、前
記第1,2の磁極部9a,9b、12a,12bの対向方向〔矢印A,B方
向〕に移動可能に配置された可動鉄心16と、 〔ｖ〕 前記第１の磁極部9a,9bと第２の磁極部12a,12b
との間であって、前記永久磁石14a,14bの内側に夫々配
置され、前記可動鉄心16に、該可動鉄心16と共に前記第
1,2の磁極部間、即ち磁極部9aと12a、9bと12bとの間を
移動可能に固設された可動鉄片17a,17bと、 〔vi〕 前記ヨーク本体（8a,8b）に収容され、前記可
動鉄心16を励磁、消磁する磁界発生手段１と、 で構成したものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明を説明する。

第１図は本発明にかかる電磁石装置の断面図で、コイ
ル装置１は、スプール２にコイル６を巻回したもので、
前記スプール２は円筒状胴部３の両端を外方に延設して
円形フランジ4a,4bがそれぞれ形成され、これらフラン
ジ4a,4bの外側部には貫通孔を中心とするリング状のボ
ス部5a,5bが夫々形成されている。

内ヨーク７はヨーク片10aと10bからなり、これらヨー
ク片10a,10bは、第２図に示すような筒状本体8a,8bの一
端部を内方に延設して夫々第１の磁極部9a,9bを形成し
たもので、中央には夫々貫通部11a,11bが形成されてい
る。

前記ヨーク片10a,10bは、コイル装置１に対して夫々
矢印A,B方向から外装され、貫通部11a,11bに夫々スプー
ル２のボス部5a,5bを嵌合し、本体8a,8bの対向する端面
が突き合わされ、コイル装置１はボス部5a,5bだけが露
出し、その他の部分はヨーク７で覆われている。

第２の磁極部12a,12bはリング状をしており、第１の
磁極部9a,9bの外側に対向するように配置されている。

永久磁石14a,14bはリング状に形成され、磁極部9aと1
2a、磁極部9bと12bに夫々挾持されており、永久磁石14
a,14bは夫々の同極（実施例ではＳ極）が対向するよう
に設定してある。

可動鉄心16はスプール胴部３、及び貫通部11a,11b,13
a,13bの中心に、矢印A,B方向に移動可能に収容されてお
り、それらの両端部には、可動鉄片17a,17bが夫々固定
されている。前記可動鉄片17a,17bは、磁極部9aと12a、
9bと12bとの間であって、永久磁石14a,14bの内側空間部
15a,15bに配置されており、夫々空間部15a,15bの中を可
動鉄心16と一体的に矢印A,B方向に移動し、第４図と第
５図の状態に切り換えできるようにしてある。

ガイド部18a,18bは、一方の側面に円形のボス部19a,1
9bを設け、中央にガイド孔20a,20bを形成したもので
（第３図参照）、第２の磁極部12a,12bの貫通部13a,13b
に前記ボス部19a,19bを嵌合し、ガイド孔20a,20bに鉄心
16の両端が夫々挿通されている。

以上の構成によれば、コイル６に電流を印加して、第
４図に示すように、可動鉄心16の図中右側をＳ極、左側
をＮ極に励磁すると一点鎖線で示す磁気回路が形成され
る。

即ち、可動鉄心16、可動鉄片17b、内ヨーク７、永久
磁石14a、磁極部12a、及び可動鉄片17aを結ぶ磁気ルー
プが形成される。

従って、可動鉄片17aは磁極部12aに、可動鉄片17bは
内ヨーク７に吸引されるとともに、可動鉄片17aと内ヨ
ーク７、可動鉄片17bと磁極部12bとの間に反発力が作用
して、第４図の状態に設定される。この状態は、コイル
６への通電を遮断しても保持される。

次に、コイル６に前述とは逆の方向に電流を印加し
て、第５図に示すように、可動鉄心16の図中右側をＮ
極、左側をＳ極に励磁すると、二点鎖線で示す磁気回路
が構成される。

即ち、鉄心可動鉄片17a、内ヨーク７、永久磁石14b、
及び可動鉄片17bを結ぶ磁気ループが形成される。

従って、可動鉄片17aは内ヨーク７に、可動鉄片17bは
磁極部12bに吸引されるとともに、可動鉄片17aと磁極部
12a、可動鉄片17bと内ヨーク７との間に反発力が作用し
て、鉄心16及び可動鉄片17a,17bは矢印Ａ方向に移動し
て第５図に示す状態に移行する。

コイル６への通電を遮断すると第５図の状態を維持す
る。また、逆方向に電流を印加すると可動鉄心16等は第
５図の状態から第４図の状態に移行する。

ここで、内ヨーク７、磁極部12a,12b、永久磁石14a,1
4bは夫々リング状に形成されているため、それらの間で
相互に働く力は可動鉄心16を中心として周方向に均一と
なる。

従って、動作にがたつきが無く、安定する。また、周
方向への磁束の漏れが無く、磁気効率が良い。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる電磁石
装置では、可動鉄心を中心としてその周囲に均等に永久
磁石、磁極部を配置している。

従って、これらの間に作用する力は周方向に均等にな
り、可動鉄心とこれを中心とする可動鉄片の動きにがた
つきがなく、電磁石装置の動作特性が安定するととも
に、周方向への漏れ磁束が無くなり磁気効率が良くな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる電磁石装置の断面図、第２図は
第２図のII−II線断面図、第３図は電磁石装置の正面
図、第4,5図は磁束の形成状態を示す図である。 １……コイル装置、２……スプール、６……コイル、７
……内ヨーク、8a,8b……本体、9a,9b……第１の磁極
部、10a,10b……ヨーク片、11a,11b……貫通部、12a,12
b……第２の磁極部、14a,14b……永久磁石、16……可動
鉄心、17a,17b……可動鉄片。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状本体の両端部を夫々内方に延設して中
   央に貫通部を有する第１の磁極部を対向するように設け
   たヨークと、 中央に貫通部を有し、前記第１の磁極部の外側に夫々対
   向配置されたリング状の第２の磁極部と、 前記対向する第１の磁極部と第２の磁極部とに夫々挾持
   され、相対向する部分に同一の磁極を夫々形成したリン
   グ状の永久磁石と、 前記ヨークの本体、及び第1,2の磁極部の貫通部中心
   に、前記第1,2の磁極部の対向方向に移動可能に配置さ
   れた可動鉄心と、 前記第１の磁極部と第２の磁極部との間であって、前記
   永久磁石の内側に夫々配置され、前記可動鉄心に、該可
   動鉄心と共に前記第1,2の磁極部間を移動するように固
   設された可動鉄心と、 前記ヨーク本体に収容され、前記可動鉄心を励磁、消磁
   する磁界発生手段と、 からなることを特徴とする電磁石装置。