JP2701482B2 - ソレノイド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の分野＞ この発明はソレノイド装置に関するものである。

＜従来技術とその課題＞ 一般に、この種装置では、第７図に示すようにヨーク
101,102と、コイルスプール103に巻装されたコイル104
等からなる電磁石105におけるコイル軸上に、磁性体か
らなるプランジヤ106を軸動可能に配置して構成され
る。上記コイル104に通電した際のプランジヤ106のスト
ロークと吸引力との関係は、第４図の特性Ｃで示され
る。すなわち、この構成のものは、プランジヤ106のス
トローク長にともなつて吸引力が大幅に低下する。

このようなストローク・吸引力特性を改善するため、
第８図に示すようにプランジヤ106の前方側に位置して
円筒形の磁性補助板107を設けたものがある。これは、
プランジヤ106のストロークが大となつてその先端が上
記磁性補助板107の端部に位置した際に両者106,107の磁
束の通過量が大となつて、吸引力が強められる。すなわ
ち、プランジヤ106のストロークと吸引力との関係は第
４図の特性ｂで示すようになる。

しかし、この円筒形の磁性補助板107を用いたもの
は、プランジヤ106の一定のストローク位置から吸引力
が急に増大するのみで、ストローク全長にわたつて均一
的な高い吸引力を得ることができない。

一方、特公昭45−19266号公報に示すように、複数の
筒形の磁性補助板をコイル軸上に所定間隔毎に配設する
ことにより、プランジヤのストローク全長において、高
い吸引力を得ようとしたものが知られている。しかし、
これは複数の磁性補助板を間欠的に配設しなければなら
ず、構造が複雑化し組立が面倒である。

＜発明の目的＞ この発明は上記従来のものの問題点を解消するために
なされたもので、簡単な構成で、ストローク・吸引力特
性の向上が図れ、製作の容易なソレノイド装置を提供す
ることを目的としている。

＜発明の構成と効果＞ この発明に係るソレノイド装置は、電磁石と、この電
磁石におけるコイル軸上に軸動可能に設定されたプラン
ジヤとを備え、上記プランジヤの前方側に位置して上記
コイル軸上に該プランジヤ側へ向つて先細り状のテーパ
部をもつた筒形の磁性補助板を配設したものである。

この発明によれば、磁性補助板がプランジヤ側に向つ
て先細り状のテーパ部を有するので、プランジヤの前端
が磁性補助板と最も近接するストローク位置からの高い
吸引力がテーパ部の幅広端と対向する位置まで確保さ
れ、換言すればほぼ全ストロークにわたつて変動の少な
い吸引特性が得られるうえ、複数の磁性補助板を用いる
ものに比して構成の簡素化も図れ、作り易い。

＜実施例の説明＞ 以下、この発明の一実施例を図面にしたがつて説明す
る。

第１図はこの発明に係るソレノイド装置の一例を示す
断面図である。

同図において、１はコ字形に形成された第１のヨー
ク、２は第１のヨーク１の両端部にかしめ等で固定され
た１形の第２のヨークである。これら両ヨーク1,2に
は、両端つば部3a,3b間を軸部3cで連成してなる電気絶
縁性合成樹脂製のコイルスプール３が固定されており、
上記軸部3cには、コイル４が巻装されている。5,6は上
記コイルスプール３のつば部3bに設けられた１対のコイ
ル端子である。これらヨーク1,2、コイルスプール３お
よびコイル４等で電磁石８が構成されている。

９は強磁性体からなるプランジヤであり、上記第２の
ヨーク２の中央孔10を貫通してコイル軸上で軸動可能に
設定されており、コイル４への通電により前方へ軸動さ
れるようになつている。11は上記プランジヤ９の先端の
孔12に圧入・固定された作動杆であり、上記第１のヨー
ク１の中央孔13を貫通している。14は上記ヨーク１の中
央孔13の内側に配設された軸受体であり、合成樹脂から
なり、動作後の上記プランジヤ９がヨーク１の残留磁束
で離れにくくなるのを防止するしや磁体を兼務してい
る。15は上記コイルスプール３の軸部3c内に配設された
円筒形のプランジヤガイドであり、Cu合金等の非磁性材
からなる。

上記プランジヤ９の前方側には、コイル軸上に位置し
て磁性補助板16が上記プランジヤガイド15に外嵌して配
置されている。この磁性補助板16は第２図に示すように
上記プランジヤ９の先端側に向つて先細り状のテーパ部
16a,16aを有する。

なお、プランジヤ９に対する復帰力は、外部からのば
ね力もしくはプランジヤ９のつば部9aと第２のヨーク２
との間に介設した復帰コイルばね17で行なわせる。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

コイル４に通電して電磁石８を励磁させると、第１の
ヨーク１、第２のヨーク２、プランジヤ９および作動杆
11による閉磁路が形成され、プランジヤ９の吸引力が生
起する。このため、プランジヤ９は復帰ばね17のばね力
に抗して前方へ軸動する。上記コイル４への通電を解除
すると、上記吸引力が消失し、プランジヤ９は復帰ばね
17のばね力で元状位置に復帰する。

ここで、上記プランジヤ９の前方に位置して磁性補助
板16を配設したので、上記プランジヤ９のストローク量
に対応して吸引力が下降しようとしても、上記磁性補助
板16を通る磁束により、これが抑制される。しかも上記
磁性補助板16には、プランジヤ９側へ向つて先細り状の
テーパ部16aを形成してあるので、上記プランジヤ９の
先端が第３図のようにテーパ部16aの幅狭端16bに近接し
た位置から幅広端16cに近接する位置までのストローク
範囲Ｄにおいては、磁束通過量が増加傾向となり、高い
吸引力が維持されることになる。

第４図および第５図の各曲線ａは上記構成のソレノイ
ド装置におけるプランジヤのストロークと吸引力との関
係を示す特性の一例を、従来のものと比較して示すもの
であり、第４図は常温での特性を、また第５図は昇温
（100℃）での特性を示す。

すなわち、この発明のものにおいては、磁性補助板を
用いないもの（曲線Ｃ）に比して大きな吸引力が得られ
るうえ、単に筒形の磁性補助板を用いたもの（曲線ｂ）
に比して、プランジヤ９のストローク全長にわたつて吸
引力の大きな変化を少なくさせることができる。しか
も、複数の磁性補助板を配設するもののような組付の煩
しさもない。

ところで、この種装置では、本来、環境温度やコイル
４の発熱でコイル温度とコイル抵抗値が上がり、吸引力
が低下する傾向にある。これは、ストロークを一定にし
た場合の第６図の励磁電流・吸引力特性からも判る。同
図において曲線αはこの発明のものの特性を示し、曲線
βは磁性補助板を設けていないものの特性を示してい
る。

この特性から明らかなように、磁性補助板を設けてな
い場合、常温時の吸引力に対して昇温時の吸引力の低下
率S/Nが比較的大きいのに対し、この発明のものでは、
その低下率が少ない。したがつて、この発明のもので
は、昇温時でも、大きな励磁電流を流さなくても常温時
に近い吸引力を生起させることが可能となる。

なお、上記実施例では、磁性補助板16のテーパ部16a
が直線状のものを例に説明したが、上記テーパ部16aは
階段状のものであつてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るソレノイド装置の一例を示す断
面図、第２図は同ソレノイド装置における磁性補助板を
示す斜視図、第３図は同磁性補助板とプランジヤの位置
関係を示す図、第４図は同ソレノイド装置の常温時のス
トロークと吸引力との関係を従来のものと比較して示す
特性図、第５図は同ソレノイド装置の昇温時のストロー
クと吸引力との関係を従来のものと比較して示す特性
図、第６図は同ソレノイド装置の励磁電流と吸引力との
関係を従来のものと比較して示す図、第７図および第８
図は従来のソレノイド装置の異なる例を示す断面図であ
る。 ８……電磁石、９……プランジヤ、16……磁性補助板、
16a……テーパ部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁石と、この電磁石のコイル軸上に軸動
   可能に設定されたプランジヤとを備え、上記プランジヤ
   の前方側に位置して上記コイル軸上に該プランジヤ側へ
   向つて先細り状のテーパ部をもつた筒形の磁性補助板を
   配設したことを特徴とするソレノイド装置。