JP6027950B2 - Solenoid device and electromagnetic relay using the same - Google Patents
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Description
本発明は、電磁コイルと複数の可動片部とを有するソレノイド装置及び該ソレノイド装置を用いた電磁継電器に関する。 The present invention relates to a solenoid device having an electromagnetic coil and a plurality of movable pieces, and an electromagnetic relay using the solenoid device.
通電により磁束を発生する電磁コイルと、複数の可動片部と、軟磁性体からなる固定コアとを有するソレノイド装置がある。ソレノイド装置は、例えば、電磁継電器や電磁弁等に組み込まれている。 There is a solenoid device having an electromagnetic coil that generates a magnetic flux when energized, a plurality of movable pieces, and a fixed core made of a soft magnetic material. The solenoid device is incorporated in, for example, an electromagnetic relay or an electromagnetic valve.
特許文献1には、ソレノイド装置を用いた電磁継電器の例が開示されている。この電磁継電器に用いられるソレノイド装置は、このソレノイド装置は、電磁コイルへ通電することにより磁力を発生させ、プランジャを固定コアに吸引するよう構成されている。また、プランジャと固定コアとの間には、ばね部材が配置されている。電磁コイルへの通電を停止すると磁力が低下し、ばね部材の弾性力によってプランジャが固定コアから離隔する。このようにして、プランジャを進退動作させている。
そして、上記ソレノイド装置は、各プランジャを個別の電磁コイルによって進退動作させるよう構成されている。これにより、複数のプランジャのうち進退動作させたいプランジャに対応する電磁コイルに通電し、或いは通電を切ることで、当該プランジャを固定コアに対して進退させることができる。 And the said solenoid apparatus is comprised so that each plunger may be advanced / retreated by an individual electromagnetic coil. Thereby, the plunger can be advanced or retracted with respect to the fixed core by energizing or turning off the electromagnetic coil corresponding to the plunger to be moved forward / backward among the plurality of plungers.
しかしながら、上記ソレノイド装置において、複数のプランジャを固定コアに吸引した吸引状態を維持するためには、複数の電磁コイルへの通電を維持する必要がある。それゆえ、吸引状態を長時間維持する必要がある場合、消費電力が大きくなってしまうという問題がある。 However, in the solenoid device, in order to maintain the suction state in which the plurality of plungers are attracted to the fixed core, it is necessary to maintain energization to the plurality of electromagnetic coils. Therefore, when it is necessary to maintain the suction state for a long time, there is a problem that power consumption increases.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、消費電力の小さいソレノイド装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and aims to provide a solenoid device with low power consumption.
本発明の一態様は、通電により磁束を発生する駆動部コイルと、該駆動部コイルの内側に設けられた固定コアと、上記駆動部コイルへの通電に伴って上記固定コアに対して進退動作する可動片部とを有する複数の駆動部と、
該複数の駆動部における上記固定コア及び上記可動片部とともに、上記磁束が通る磁気回路を構成するヨークとを有し、
該ヨークは、上記複数の駆動部における上記固定コアと上記可動片部との対を互いに磁気的に並列接続する一対の共通ヨーク部と、該一対の共通ヨーク部の間を接続する短絡ヨーク部とを有し、
該短絡ヨーク部は、通電により磁束を発生するヨーク部コイルの内側を貫通し、
上記可動片部が上記固定コアへ向けて吸引されることにより、上記可動片部が上記共通ヨーク部に近づくよう構成されていることを特徴とするソレノイド装置にある。
One aspect of the present invention includes a drive unit coil that generates magnetic flux when energized, a fixed core provided inside the drive unit coil, and an advance / retreat operation with respect to the fixed core as the drive unit coil is energized. A plurality of drive parts having a movable piece part to be
A yoke that constitutes a magnetic circuit through which the magnetic flux passes, together with the fixed core and the movable piece portion in the plurality of drive portions,
The yoke includes a pair of common yoke portions that magnetically connect a pair of the fixed core and the movable piece portion in the plurality of drive portions, and a short-circuit yoke portion that connects the pair of common yoke portions. And
The short-circuiting yoke part penetrates the inside of the yoke part coil that generates magnetic flux when energized,
In the solenoid device, the movable piece portion is configured to approach the common yoke portion when the movable piece portion is sucked toward the fixed core.
上記ソレノイド装置は、一対の共通ヨーク部と、これらの間を接続する短絡ヨーク部とを有する。そして、可動片部が上記固定コアへ向けて吸引されることにより、上記可動片部が上記共通ヨーク部に近づくよう構成されている。そのため、複数の可動片部が固定コア側へ吸引された状態(以下において、適宜「複数吸引状態」という。)においては、複数の可動片部をそれぞれ通ると共に短絡ヨーク部を通る複数の磁気回路の磁気抵抗が小さくなる。また、短絡ヨーク部がヨーク部コイルの内側を貫通しているため、ヨーク部コイルへの通電による磁束が、固定コア側へ吸引された可動片部を通る各々の磁気回路に形成され易くなる。 The solenoid device includes a pair of common yoke portions and a short-circuit yoke portion connecting the common yoke portions. And the movable piece part is comprised so that the said movable piece part may approach the said common yoke part by attracting | sucking toward the said fixed core. Therefore, in a state in which the plurality of movable piece portions are attracted to the fixed core side (hereinafter, referred to as “multiple suction state” as appropriate), a plurality of magnetic circuits that respectively pass through the plurality of movable piece portions and pass through the short-circuit yoke portion. The magnetic resistance becomes smaller. Further, since the short-circuiting yoke portion penetrates the inside of the yoke portion coil, the magnetic flux generated by energizing the yoke portion coil is easily formed in each magnetic circuit passing through the movable piece portion attracted to the fixed core side.
それ故、複数吸引状態を保持する際には、ヨーク部コイルに電流を流すことにより、駆動部コイルへの通電を停止しても、複数吸引状態を保持することができる。その結果、複数通電状態を保持する際の消費電力を低減することができる。 Therefore, when holding a plurality of suction states, a plurality of suction states can be maintained even when the current supply to the drive portion coil is stopped by passing a current through the yoke portion coil. As a result, power consumption when holding a plurality of energized states can be reduced.
以上のように、上記ソレノイド装置は、消費電力の小さいものとなる。 As described above, the solenoid device has low power consumption.
上記ソレノイド装置において、ヨーク部コイルは、消費電力が駆動部コイルと同一のものを用いてもよく、駆動部コイルよりも消費電力が低いものを用いてもよい。駆動部コイルよりも消費電力の低いヨーク部コイルを用いる場合には、複数吸引状態における消費電力をより低減させることができる。 In the solenoid device, the yoke coil may have the same power consumption as that of the drive coil, or may have a lower power consumption than the drive coil. When using a yoke coil that consumes less power than the drive coil, the power consumption in the multiple suction state can be further reduced.
また、短絡ヨーク部は、共通ヨーク部における駆動部の間となる位置に配置されていることが好ましい。この場合には、いずれかの駆動部における駆動部コイルに通電した際に、当該駆動部の固定コア及び可動片部と、短絡ヨーク部とを通る磁気回路に磁束が形成され易くなる。一方、駆動部コイルに通電した際に、他の駆動部の固定コア及び可動片部を通る磁気回路には磁束が形成されにくくなる。その結果、1の可動片部の進退動作を、その他の可動片部の進退動作とは独立して制御することがより容易かつ確実にできる。 Moreover, it is preferable that the short-circuit yoke part is disposed at a position between the drive parts in the common yoke part. In this case, when the drive coil in any of the drive units is energized, a magnetic flux is easily formed in the magnetic circuit that passes through the fixed core and the movable piece of the drive unit and the short-circuit yoke. On the other hand, when the drive unit coil is energized, magnetic flux is hardly formed in the magnetic circuit passing through the fixed core and the movable piece of the other drive unit. As a result, it is possible to more easily and reliably control the advance / retreat operation of one movable piece portion independently of the advance / retreat operations of the other movable piece portions.
また、この場合には、複数吸引状態において、固定コア側へ吸引された可動片部を通るそれぞれの磁気回路の磁気抵抗が小さくなっている。それ故、ヨーク部コイルの起磁力のみによって、可動片部を通る磁束を十分に大きく形成することができる。そのため、複数吸引状態の保持に要する消費電力をより低減することができる。 In this case, the magnetic resistance of each magnetic circuit passing through the movable piece attracted to the fixed core side is reduced in a plurality of attracted states. Therefore, the magnetic flux passing through the movable piece can be made sufficiently large only by the magnetomotive force of the yoke coil. For this reason, it is possible to further reduce the power consumption required for maintaining a plurality of suction states.
また、短絡ヨーク部は、共通ヨーク部における、いずれの駆動部からも距離が等しくなる位置に配置されていることが好ましい。この場合には、上述と同様に、複数吸引状態を保持する際に、固定コア側へ吸引された可動片部のそれぞれを通る磁束の大きさが等しくなり易い。その結果、複数吸引状態の保持に要する消費電力をより低減することができる。また、この場合には、複数吸引状態において、各々の可動片部に作用する磁気吸引力を容易に均一化させることができる。 Moreover, it is preferable that the short-circuiting yoke part is disposed at a position where the distance is equal from any driving part in the common yoke part. In this case, similarly to the above, when holding a plurality of attracted states, the magnitudes of the magnetic flux passing through each of the movable piece portions attracted to the fixed core side are likely to be equal. As a result, it is possible to further reduce the power consumption required to maintain a plurality of suction states. In this case, the magnetic attractive force acting on each movable piece can be easily made uniform in a plurality of attracted states.
また、上記ソレノイド装置は、上述したように、個々の可動片部の進退動作を容易に制御でき、消費電力の小さいものとなる。そのため、上記ソレノイド装置は、固定接点部と、可動片部の進退動作に連動する可動接点部とを有し、可動接点部が固定接点部と接触したオン状態と、可動接点部が固定接点部から離隔したオフ状態とを切り替え可能に構成された複数のスイッチ部を有する電磁継電器に好適に用いることができる。 Further, as described above, the solenoid device can easily control the advancing / retreating operation of each movable piece, and consumes less power. Therefore, the solenoid device has a fixed contact portion and a movable contact portion that is interlocked with the advance / retreat operation of the movable piece portion, the ON state in which the movable contact portion is in contact with the fixed contact portion, and the movable contact portion is the fixed contact portion. It can use suitably for the electromagnetic relay which has the some switch part comprised so that switching to the OFF state separated from was possible.
(実施例1)
上記ソレノイド装置の実施例について、図1〜図6を用いて説明する。ソレノイド装置1は、図1に示すように、複数の駆動部5(5a、5b)と、ヨーク6とを有している。駆動部5は、通電により磁束を発生する駆動部コイル2と、駆動部コイル2の内側に設けられた固定コア3(3a、3b)と、駆動部コイル2への通電に伴って個々の固定コア3に対して進退動作する可動片部4(4a、4b)とをそれぞれ有している。
Example 1
An embodiment of the solenoid device will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the
図2〜図5に例示するように、ヨーク6は、複数の駆動部5における固定コア3及び可動片部4とともに、磁束Φ1、Φ2、Φ3が通る磁気回路M1、M2、M3を構成する。また、図1に示すように、ヨーク6は、複数の駆動部5における固定コア3と可動片部4との対を互いに磁気的に並列接続する一対の共通ヨーク部61(61a、61b)と、一対の共通ヨーク部61の間を接続する短絡ヨーク部62とを有している。
As illustrated in FIGS. 2 to 5, the
図1に示すように、短絡ヨーク部62は、通電により磁束を発生するヨーク部コイル7の内側を貫通している。そして、図2〜図5に示すように、可動片部4が固定コア3へ向けて吸引されることにより、可動片部4が共通ヨーク部61に近づくよう構成されている。
As shown in FIG. 1, the short-
また、図1に示すように、本例のソレノイド装置1は、電磁継電器10に組み込まれている。電磁継電器10は、固定接点部13(13a、13b)と、可動片部4の進退動作に連動する可動接点部14(14a、14b)とを有している。そして、図1〜図5に示すように、可動接点部14が固定接点部13と接触したオン状態と、可動接点部14が固定接点部13から離隔したオフ状態とを切り替え可能に構成された複数のスイッチ部11(11a、11b)を有している。以下、詳説する。
Further, as shown in FIG. 1, the
図1に示すように、電磁継電器10を構成するスイッチ部11、駆動部コイル2、固定コア3、可動片部4、ヨーク6及びヨーク部コイル7は樹脂製の収容ケース12に収容されている。本例の電磁継電器10は、2個の駆動部コイル2(2a、2b)と、1個のヨーク部コイル7とを有している。駆動部コイル2及びヨーク部コイル7は、巻回軸を同一方向に向けるとともに、2つの駆動部コイル2の間にヨーク部コイル7が配されるようにして一列に並んでいる。以下において、駆動部コイル2及びヨーク部コイル7の巻回軸方向を「高さ方向Z」といい、駆動部コイル2及びヨーク部コイル7の並び方向を「横方向Y」という。
As shown in FIG. 1, the
また、スイッチ部11は、個々の駆動部コイル2に対して高さ方向Zの一方側に配置されている。以下において、電磁継電器10の上下方向に関して、便宜上、スイッチ部11側を「上方」といい、駆動部コイル2側を「下方」ということがある。
Further, the
駆動部コイル2の内側には、それぞれ固定コア3が配設されている。固定コア3の上側の端面31は、後述する上側の共通ヨーク部61aよりもスイッチ部11側(上方)に突出している。また、固定コア3の下側の端面32は、駆動部コイル2の下側端面とともに後述する下側の共通ヨーク部61bに固定されている。
固定コア3に対して進退動作する可動片部4は、略円板状の鉄板よりなり、固定コア3の上側の端面31と間隙を介して対面している。本例の可動片部4は、図1〜図5に示すように、固定コア3側へ吸引された状態において、固定コア3及び共通ヨーク部61の双方と当接するように形成されている。なお、可動片部4は、固定コア3側へ吸引された状態において、固定コア3または共通ヨーク部61のいずれか一方、あるいは両方と当接せず、離隔した状態を維持するように形成されていてもよい。
The
図1に示すように、可動片部4と駆動部コイル2との間には、可動片部4を固定コア3から離れる方向(上方)に押圧する可動片部押圧部材41が配置されている。なお、本例における可動片部押圧部材41は、コイルばねである。
As shown in FIG. 1, a movable
可動片部4の中央には、可動片部4と可動接点部14とを連結する連結片部40が設けられている。連結片部40は略円柱状を呈するとともに樹脂により形成されている。連結片部40の上端部は可動接点部14に固定され、下端部は可動片部4に固定されている。
In the center of the
ヨーク6は、軟磁性体である鉄板より構成されている。ヨーク6の一部をなす一対の共通ヨーク部61は、駆動部コイル2及びヨーク部コイル7に対して高さ方向Zの両側に配置されている。駆動部コイル2及びヨーク部コイル7の上方に配置された共通ヨーク部61aは、3つのコイルの上側端面と可動片部4との間に配置されている。また、駆動部コイル2及びヨーク部コイル7の下方に配置された共通ヨーク部61bは、3つのコイルの下側端面とそれぞれ当接している。
The
一対の共通ヨーク部61の間を接続する短絡ヨーク部62は、高さ方向Zに向けて延設され、ヨーク部コイル7の内側を貫通している。
The short-
また、短絡ヨーク部62は、共通ヨーク部61における駆動部5aと駆動部5bの間となる位置に配置されている。また、短絡ヨーク部62は、共通ヨーク部61における、いずれの駆動部5からも距離が等しくなる位置に配置されている。すなわち、本例の短絡ヨーク部62は、横方向Yにおいて、2つの固定コア3の中央となる位置に配置されている。
Further, the short-
スイッチ部11(11a、11b)は、2つの可動片部4の上方にそれぞれ配設されており、固定接点部13(13a、13b)と可動接点部14(14a、14b)とを有している。
The switch part 11 (11a, 11b) is disposed above the two
可動接点部14は、固定接点部13よりも上方に配置されている。可動接点部14は、横方向Yに延びた一本の可動側バスバー141と、可動側バスバー141の横方向Yにおける両端に配設された一対の可動側凸部142とを有している。可動側バスバー141の長手方向(横方向Y)の中央部には、連結片部40の上端が固定されている。また、一対の可動側凸部142は、可動側バスバー141から下方へ向けて突出形成されている。また、可動側バスバー141及び可動側凸部142は、金属より構成されている。
The
可動接点部14と収容ケース12の壁部との間には、可動接点部14を固定接点部13側(下方)へ向けて押圧する接点部押圧部材143が設けられている。なお、本例における接点部押圧部材143は、可動片部押圧部材41よりもばね定数の小さいコイルばねである。
A contact
固定接点部13は、互いに独立した一対の固定側バスバー131と、固定側バスバー131の各々における可動接点部14に対向する面に配設された固定側凸部132とを有している。一対の固定側バスバー131は、横方向Yに互いに並んで配されている。また、一対の固定側バスバー131及び固定側凸部132は、それぞれ金属より構成されている。そして、一対の可動側凸部142はそれぞれ固定側凸部132と対向している。
The fixed
次に、電磁継電器10の動作の一例について説明する。駆動部コイル2及びヨーク部コイル7のいずれにも通電していない状態においては、図1に示すように、可動片部4と、これに連結された連結片部40及び可動接点部14とが上方へ向けて押圧され、可動接点部14と固定接点部13とが離隔したオフ状態が維持される。
Next, an example of the operation of the
一方の可動片部4aを固定コア3側へ吸引する際には、図2に示すように、一方の可動片部4aの下方に配された一方の駆動部コイル2aに通電する。これにより、一方の駆動部コイル2aから発生した磁束が、その内側に配された一方の固定コア3a、一方の可動片部4a、一対の共通ヨーク部61及び短絡ヨーク部62を通る磁気回路M1に形成される。それ故、一方の可動片部4a及び固定コア3aを通る磁束Φ1により、両者の間に磁気吸引力が発生する。
When the one
このとき、他方の可動片部4bは、これに対向する他方の固定コア3bから離隔している。そのため、一方の固定コア3a、一方の可動片部4a、一対の共通ヨーク部61、他方の可動片部4b及び他方の固定コア3bを通る磁気回路M2の磁気抵抗が磁気回路M1の磁気抵抗よりも大きくなる。それ故、他方の可動片部4b及び他方の固定コア3bを通る磁束Φ2は小さく、これによる磁気吸引力は十分に得られない。これにより、図3に示すように、一方の可動片部4aのみが固定コア3a側に吸引され、これに連動して一方のスイッチ部11aがオン状態となる。
At this time, the other
両方の可動片部4を固定コア3側に吸引する際には、図4に示すように、短絡ヨーク部62を通る磁束Φ3の向きを揃えるようにして両方の駆動部コイル2に通電する。2つの駆動部コイル2への通電は、同時に行ってもよく、時間差を設けて順次行ってもよい。いずれの場合であっても、一方の駆動部コイル2aから発生する磁束は磁気回路M1に形成されやすく、他方の駆動部コイル2bから発生する磁束は他方の固定コア3b、他方の可動片部4b、一対の共通ヨーク部61及び短絡ヨーク部62を通る磁気回路M3に形成されやすい。それ故、可動片部4及び固定コア3を通る各々の磁束Φ1、Φ2により、可動片部4と固定コア3との間に磁気吸引力が発生する。これにより、両方の可動片部4が固定コア3側へ吸引され、これに連動して両方のスイッチ部11をオン状態にすることができる(図示略)。
When attracting both the
両方の可動片部4が固定コア3側に吸引された複数吸引状態を保持する際には、両方の可動片部4を固定コア3側へ吸引した後にヨーク部コイル7への通電を開始し、その後、図5に示すように駆動部コイル2への通電を停止する。このとき、両方の可動片部4が固定コア3側へ吸引されているため、磁気回路M1の磁気抵抗及び磁気回路M3の磁気抵抗はいずれも小さくなっている。それ故、ヨーク部コイル7の起磁力のみによって、磁束Φ1、磁束Φ2を十分に大きく形成することができる。その結果、複数吸引状態を保持し、両方のスイッチ部11のオン状態を保持することができる。
When the two
また、図6に示すように、本例の電磁継電器10は、直流電源101と電源装置102との間に電気的に接続されるリレーシステム100に用いることができる。リレーシステム100は直流電源101の正極及び負極にそれぞれ接続された2つのリレー103(103a、103b)を有している。そして、電磁継電器10は、2つのスイッチ部11のうち、一方が正極に接続されたリレー103aの接点対を形成し、他方が負極に接続されたリレー103bの接点対を形成するよう構成されている。
As shown in FIG. 6, the
つまり、一方のスイッチ部11aにおける固定接点部13a(図1参照)をそれぞれ直流電源101の正極側及び電源装置102と接続し、他方のスイッチ部11bにおける固定接点部13b(図1参照)をそれぞれ直流電源101の負極側及び電源装置102と接続する。これにより、一方のスイッチ部11aにおける固定接点部13aと可動接点部14a(図1参照)との対がリレー103aの接点対を構成し、他方のスイッチ部11bにおける固定接点部13bと可動接点部14b(図1参照)との対がリレー103bの接点対を形成する。なお、駆動部コイル2及びヨーク部コイル7への通電の制御は、別途準備した電子制御ユニット106等の制御装置を用いて行うことができる。
That is, the fixed
次に、本例の作用効果を説明する。電磁継電器10に組み込まれたソレノイド装置1は、一対の共通ヨーク部61と、これらの間を接続する短絡ヨーク部62とを有する。そして、可動片部4が固定コア3へ向けて吸引されることにより、可動片部4が共通ヨーク部61に近づくよう構成されている。また、短絡ヨーク部62がヨーク部コイル7の内側を貫通している。それ故、ヨーク部コイル7に電流を流すことにより、駆動部コイル2への通電を停止しても、複数吸引状態を保持することができる。その結果、複数通電状態を保持する際の消費電力を低減することができる。
Next, the function and effect of this example will be described. The
また、短絡ヨーク部62は、共通ヨーク部61における2つの駆動部5の間となる位置に配置されている。そのため、例えば図2に示すように、いずれかの駆動部5aにおける駆動部コイル2aに通電した際に、駆動部5aの固定コア3a及び可動片部4aと、短絡ヨーク部62とを通る磁気回路M1に磁束が形成され易くなる。その結果、例えば図3に示すように、一方の可動片部4aの進退動作を、他方の可動片部4bの進退動作とは独立して制御することがより容易かつ確実にできる。
Further, the short-
また、図5に示すように、複数吸引状態において、固定コア3側へ吸引された可動片部4のそれぞれを通る磁気回路M1、M3の磁気抵抗が小さくなっているため、磁束Φ1、Φ2を十分に大きく形成することができる。それ故、複数吸引状態の保持に要する消費電力をより低減することができる。
Further, as shown in FIG. 5, in the multiple attraction state, the magnetic resistances of the magnetic circuits M1 and M3 passing through the
また、短絡ヨーク部62は、共通ヨーク部61における、いずれの駆動部5からも距離が等しくなる位置に配置されている。そのため、例えば図5に示すように、複数吸引状態を保持する際に、固定コア3側へ吸引された可動片部4を通る磁束Φ1の大きさと磁束Φ3の大きさとが等しくなり易い。その結果、各々の可動片部4に作用する磁気吸引力を容易に均一化させることができる。
Further, the short-
以上のように、ソレノイド装置1は、個々の可動片部4の進退動作を容易に制御でき、消費電力の小さいものとなる。
As described above, the
また、ソレノイド装置1は、上述したように、個々の可動片部4の進退動作を容易に制御でき、消費電力の小さいものとなるため、電磁継電器10に好適に用いることができる。ソレノイド装置1は、電磁継電器10以外に、例えば電磁弁等の用途に用いることもできる。
Further, as described above, the
また、電磁継電器10は、図6に示すように、直流電源101と電源装置102との間に電気的に接続され、直流電源101の正極及び負極にそれぞれ接続されたリレー103を有するリレーシステム100に好適に用いることができる。電磁継電器10は、複数のスイッチ部11のうち少なくとも1つが正極に接続されたリレー103aの接点対を形成し、他の少なくとも1つが負極に接続されたリレー103bの接点対を形成するよう構成されている。そのため、リレーシステム100に電磁継電器10を用いることにより、個々のスイッチ部11のオン状態とオフ状態との切り替えの制御が容易となり、上述した動作確認をより容易に行うことができる。
Further, as shown in FIG. 6, the
なお、本例において説明した動作は一例であり、コイルへの通電順序は、用途に合わせて適宜変更することができる。例えば、一方の可動片部4aを一方の固定コア3a側へ吸引する際に、一方の駆動部コイル2aとヨーク部コイル7との双方に通電してもよい。この場合には、固定コア3a及び可動片部4aを通る磁束Φ1の向きが揃うようにして駆動部コイル2a及びヨーク部コイル7に通電する。これにより、駆動部コイル2aの消費電力をより小さくすることができる。
Note that the operation described in this example is an example, and the energization order of the coils can be appropriately changed according to the application. For example, when the one
また、一方の可動片部4aを一方の固定コア3a側へ吸引する際に、一方の駆動部コイル2aと他方の駆動部コイル2bとの双方に通電してもよい。この場合には、一方の駆動部コイル2aにより形成される磁束の向きと、他方の駆動部コイル2bにより形成される磁束の向きとが、他方の固定コア3b及び他方の可動片部4bにおいて互いに反対方向となり、打ち消しあうように各々の駆動部コイル2に通電する。これにより、他方の固定コア3bと他方の可動片部4bとの間の磁気吸引力が小さくなるため、一方の可動片部4aの進退動作を、他方の可動片部4bの進退動作とは独立して制御することがより容易かつ確実にできる。
Moreover, when attracting | sucking one
(実施例2)
本例は、図7に示すように、略棒状を呈するプランジャ42を可動片部4として用いたソレノイド装置1の例である。なお、図7においては、便宜上、ソレノイド装置1を収容する収容ケース12の記載を省略している。
(Example 2)
This example is an example of the
プランジャ42は、軟磁性体よりなるプランジャ基部422と、プランジャ基部422の上部に固定された樹脂よりなるプランジャ先端部421とを有している。プランジャ基部422は駆動部コイル2の内側に挿入されている。その他は、実施例1と同様である。なお、図7において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り実施例1と同様の構成要素等を表す。
The
本例のように、可動片部4としては、略棒状を呈するプランジャ42等、種々の形態のものを用いることができる。可動片部4が固定コア3に対して進退動作できるように構成されていれば、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
As in this example, as the
(実施例3)
本例は、図8に示すように、可動片部43の一端をヒンジ433により固定したソレノイド装置1の例である。なお、図8においては、便宜上、ソレノイド装置1を収容する収容ケース12の記載を省略している。
(Example 3)
This example is an example of the
本例の可動片部43は鉄板より構成されており、横方向Yにおける外方の端部431がヒンジ433を介して固定コア3に固定されている。また、可動片部43の横方向Yにおける内方の端部432は、上側の共通ヨーク部61aの上方まで延設されている。
The
また、可動片部押圧部材41は、固定コア3の上側の端面31における略中央部に配設されており、可動片部43を上方に向けて押圧している。これにより、駆動部コイル2に通電しない状態においては上側の共通ヨーク部61aと可動片部43とが離隔している。一方、図には示さないが、駆動部コイル2に通電した状態においては可動片部43の内方の端部432と上側の共通ヨーク部61aとの間に磁気吸引力が生じ、可動片部43が上側の共通ヨーク部61aに当接するよう構成されている。その他は実施例2と同様である。なお、図8において用いた符号のうち、実施例2において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り実施例2と同様の構成要素等を表す。
Moreover, the movable piece
本例の可動片部43は、磁気吸引力により内方の端部432が固定コア3に対して進退動作できるよう構成されている。そのため、実施例2と同様の作用効果を奏することができる。
The
(実施例4)
本例は、プランジャ42を互いに反対方向に向けて駆動部5を配置したソレノイド装置104の例である。図9に示すように、本例のソレノイド装置104は、2つの駆動部5(5a、5b)を有しており、各々の駆動部5におけるプランジャ42(42a、42b)が互いに反対方向を向いて配置されている。なお、本例においては、プランジャ42の進退方向を「高さ方向Z」といい、高さ方向Zに直交する方向を「横方向Y」という。また、図9〜図13においては、便宜上、ソレノイド装置1を収容する収容ケース12の記載を省略している。以下、詳説する。
Example 4
This example is an example of the
本例のヨーク6は、2つの駆動部5の外周に配置された外周ヨーク部63と、外周ヨーク部63の内側に配設された中央ヨーク部64とからなる。外周ヨーク部63は、2つの駆動部5に対して高さ方向Zの両側と、横方向Yの一方とに配置されている。中央ヨーク部64は、外周ヨーク部63における高さ方向Zの中央に配置され、外周ヨーク部63を基端として横方向Yの他方に向けて延設されている。
The
駆動部5は、中央ヨーク部64に対して高さ方向Zの両側にそれぞれ配置されている。各々の駆動部5における駆動部コイル2は、巻回軸を高さ方向Zに向けて配置されている。また、2個の駆動部コイル2の端面及び駆動部コイル2の内側に配された固定コア3がそれぞれ中央ヨーク部64と当接している。
The
ヨーク部コイル7は、2個の駆動部コイル2に対して横方向Yの一方側に配置されており、巻回軸を横方向Yに向けている。ヨーク部コイル7の内側には、中央ヨーク部64が貫通している。
The
また、外周ヨーク部63は、各々の駆動部5におけるプランジャ基部422と当接し、2つのプランジャ42を互いに磁気的に接続している。そして、中央ヨーク部64における2つの駆動部コイル2に挟まれた領域は、固定コア3同士を磁気的に接続している。これにより、外周ヨーク部63と中央ヨーク部64との間に2つの駆動部5が互いに磁気的に並列接続されている。
Further, the
つまり、外周ヨーク部63がプランジャ42同士を磁気的に接続する一方の共通ヨーク部61cを構成し、中央ヨーク部64における2つの駆動部コイル2に挟まれた領域が、2つの駆動部5を磁気的に並列に接続する他方の共通ヨーク部61dを構成している。そして、中央ヨーク部64における駆動部コイル2と外周ヨーク部63との間の領域が、一対の共通ヨーク部61の間を接続する短絡ヨーク部62を構成している。
That is, the
次に、ソレノイド装置104の動作の一例について説明する。駆動部コイル2及びヨーク部コイル7のいずれにも通電していない状態においては、プランジャ42が上方へ向けて押圧される。
Next, an example of the operation of the
一方のプランジャ42aを固定コア3側へ吸引する際には、図10に示すように、一方の駆動部コイル2aに通電する。これにより、一方の駆動部コイル2aから発生した磁束が、その内側に配された一方の固定コア3a、一方のプランジャ42a、外周ヨーク部63及び中央ヨーク部64を通る磁気回路M41に形成される。それ故、一方のプランジャ42a及び固定コア3aを通る磁束Φ1により、両者の間に磁気吸引力が発生する。
When one
このとき、他方のプランジャ42bは、他方の固定コア3bから離隔している。そのため、実施例1と同様に、一方のプランジャ42a、外周ヨーク部63、他方のプランジャ42b、他方の固定コア3b、中央ヨーク部64及び一方の固定コア3aを通る磁気回路M42は、磁気回路M41よりも大きな磁気抵抗を有する。それ故、他方のプランジャ42b及び固定コア3bを通る磁束Φ2は小さく、これによる磁気吸引力は十分に得られない。これにより、図11に示すように、一方のプランジャ42aのみが一方の固定コア3a側に吸引される。
At this time, the
また、両方のプランジャ42を固定コア3側に吸引する際には、図12に示すように、中央ヨーク部64を通る磁束Φ3の向きを揃えるようにして両方の駆動部コイル2に通電する。これにより、両方のプランジャ42を固定コア3側へ吸引することができる(図示略)。
Further, when both
両方のプランジャ42が固定コア3側に吸引された複数吸引状態を保持する際には、両方のプランジャ42を固定コア3側へ吸引した後にヨーク部コイル7への通電を開始し、その後、図13に示すように駆動部コイル2への通電を停止する。このとき、両方のプランジャ42が固定コア3側へ吸引されているため、一方の駆動部5aを通る磁気回路の磁気抵抗及び他方の駆動部5bを通る磁気回路の磁気抵抗が共に小さくなっている。その結果、ヨーク部コイル7の起磁力のみによって、プランジャ42及び固定コア3を通る磁束Φ1、Φ2を十分に大きく形成することができる。その結果、複数吸引状態を保持し、プランジャ先端部421が収容ケース12内に引き込まれた状態を保持することができる。その他は実施例2と同様である。なお、図9〜図13において用いた符号のうち、実施例2と同一の符号は、特に示さない限り、実施例2と同一の構成要素等を表す。
When the two
以上のように、ソレノイド装置104は、短絡ヨーク部62が駆動部5の間となる位置に配置されていなくても、個々の可動片部4の進退動作を容易に制御することができる。その他、実施例2と同様の作用効果を奏することができる。
As described above, the
(実施例5)
本例は、3つの駆動部5を有するソレノイド装置105の例である。図14に示すように、本例のソレノイド装置105は、3つの駆動部5を有している。3つの駆動部5は、駆動部コイル2の巻回軸を同一方向に向けると共に、各々の駆動部5の間の距離が等しくなるように配置されている。また、巻回軸方向から見た時の3つの駆動部5の重心にはヨーク部コイル7が配置されている。ヨーク部コイル7の巻回軸は、駆動部コイル2の巻回軸と同一方向を向いている。
(Example 5)
This example is an example of a
一対の共通ヨーク部61は、ヨーク部コイル7を中心として、各々の駆動部コイル2へ向けて放射状に延設されており、4つのコイルに対して巻回軸方向の両側に配されている。また、短絡ヨーク部62は、ヨーク部コイル7の内側を貫通し、一対の共通ヨーク部61の中心部に接続されている。その他は実施例2と同様である。なお、図14において用いた符号のうち、実施例2と同一の符号は、特に示さない限り実施例2と同様の構成要素等を表す。
The pair of
本例のように、駆動部5を3個以上設ける場合には、短絡ヨーク部62及びヨーク部コイル7を中心として、放射状に駆動部5を配置することが好ましい。この場合には、ヨーク部コイル7から発生する磁束Φが各々の駆動部5に均等に流れ易くなる。そのため、各々の可動片部4に作用する吸引力を容易に均一化させることができる。その他、実施例2と同様の作用効果を奏することができる。
When three or
1、104、105 ソレノイド装置
2 駆動部コイル
3 固定コア
4、43 可動片部
42 プランジャ
5 駆動部
6 ヨーク
61 共通ヨーク部
62 短絡ヨーク部
7 ヨーク部コイル
M1、M2、M3、M41、M42、M43 磁気回路
Φ1、Φ2、Φ3 磁束
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該複数の駆動部(5)における上記固定コア(3、3a、3b)及び上記可動片部(4、42、43)とともに、上記磁束が通る磁気回路を構成するヨーク(6、61、62、63、64)とを有し、
該ヨーク(6、61、62、63、64)は、上記複数の駆動部(5)における上記固定コア(3、3a、3b)と上記可動片部(4、42、43)との対を互いに磁気的に並列接続する一対の共通ヨーク部(61、63、64)と、該一対の共通ヨーク部(61、63、64)の間を接続する短絡ヨーク部(62、64)とを有し、
該短絡ヨーク部(62、64)は、通電により磁束を発生するヨーク部コイル(7)の内側を貫通し、
上記可動片部(4、42、43)が上記固定コア(3、3a、3b)へ向けて吸引されることにより、上記可動片部(4、42、43)が上記共通ヨーク部(61、63、64)に近づくよう構成されていることを特徴とするソレノイド装置(1、104、105)。 The drive unit coil (2) that generates magnetic flux by energization, the fixed core (3) provided inside the drive unit coil (2), and the fixed core as the drive unit coil (2) is energized A plurality of drive parts (5) having movable piece parts (4, 42, 43) that move forward and backward with respect to (3);
Together with the fixed core (3, 3a, 3b) and the movable piece (4, 42, 43) in the plurality of drive units (5), yokes (6, 61, 62, 63, 64)
The yoke (6, 61, 62, 63, 64) is a pair of the fixed core (3, 3a, 3b) and the movable piece part (4, 42, 43) in the plurality of drive parts (5). A pair of common yoke portions (61, 63, 64) magnetically connected to each other and a short-circuit yoke portion (62, 64) connecting between the pair of common yoke portions (61, 63, 64) are provided. And
The short-circuit yoke portions (62, 64) penetrate the inside of the yoke portion coil (7) that generates magnetic flux when energized,
The movable piece portion (4, 42, 43) is sucked toward the fixed core (3, 3a, 3b), so that the movable piece portion (4, 42, 43) becomes the common yoke portion (61, 63, 64) solenoid device (1, 104, 105), characterized in that it is configured to approach.
固定接点部(13、131、132)と、
上記可動片部(4、42、43)の進退動作に連動する可動接点部(14、141、142)とを有し、
上記可動接点部(14、141、142)が上記固定接点部(13、131、132)と接触したオン状態と、上記可動接点部(14、141、142)が上記固定接点部(13、131、132)から離隔したオフ状態とを切り替え可能に構成された複数のスイッチ部(11)を有することを特徴とする電磁継電器(10)。 An electromagnetic relay (10) comprising the solenoid device (1, 104, 105) according to any one of claims 1 to 3,
Fixed contact portions (13, 131, 132);
A movable contact portion (14, 141, 142) interlocking with the advance / retreat operation of the movable piece portion (4, 42, 43);
The ON state in which the movable contact portion (14, 141, 142) is in contact with the fixed contact portion (13, 131, 132), and the movable contact portion (14, 141, 142) are in the fixed contact portion (13, 131). , 132), the electromagnetic relay (10) having a plurality of switch portions (11) configured to be switched between an off state and a remote state.
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