JPH0119374Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は自己保持形のソレノイドに関するも
のである。

最近、ソレノイドはVTRを始め各電子機器に
広く用いられているが、これら電子機器の小形、
軽量化および省電力化とあいまつてソレノイドに
ついても小形で省電力化を図つたものが要求され
ている。このため従来このようなソレノイドとし
て永久磁石を用いた所謂自己保持形のソレノイド
が考えられている。

しかして、従来この種のソレノイドとして第１
図に示すように筒状励磁コイル１の中空部に可動
鉄心２および固定鉄心３を接離自在に設けるとと
もに励磁コイル１の周りを上記可動鉄心２が挿通
される励磁コイル１の開口に連通する透孔４１を
有するフレーム４で囲み、このフレーム４の上記
透孔４１を有する端面に図示極性の永久磁石５を
介して中空円板状の磁性体６を設け、可動鉄心２
が固定鉄心３より開離している状態では永久磁石
５よりフレーム４の透孔４１を有する端面、可動
鉄心２および磁性体６を通る磁束φ₁にて可動鉄
心２の開離状態をつまり復帰状態を安定なものに
し、励磁コイル１の励磁により可動鉄心２が固定
鉄心３に吸着されたのちは永久磁石５よりフレー
ム４、固定鉄心３、可動鉄心２および磁性体６を
通る磁石φ₂にてこの動作状態を自己保持するよ
うにしている。（図示例はこの状態を示してい
る。） ところが、このようなソレノイドでは永久磁石
５がフレーム４の外側に設けられる関係で永久磁
石５の磁束が外部に漏洩し易く、このため他に悪
影響を与えるだけでなく、ソレノイドの取付条件
によつては特性が著しく変化してしまう欠点があ
つた。

この考案は上記欠点を除去するためなされたも
ので、永久磁石の磁束の外部漏洩を確実に防止で
き、安定した動作が得られる自己保持形のソレノ
イドを提供することを目的とする。

以下、この考案の一実施例を図面に従い説明す
る。

第２図において、１１は筒状の励磁コイルで、
このコイル１１の中空部に非磁性材のパイプ１２
を挿通している。この場合パイプ１２を省略し上
記コイル１１のボビンにその働きをもたせるよう
にしてもよい。

上記コイル１１の一方開口側に固定鉄心１３を
嵌合し、また他方開口側より可動鉄心１４を上記
固定鉄心１３に接離可能に挿通している。

上記励磁コイル１１を囲むようにフレーム１５
を設けている。このフレーム１５は断面コ字形状
をなすもので、底面に上記固定鉄心１３を設けて
いる。

上記フレーム１５の開口側内部でコイル１１の
他方開口端側に磁性体１６を設けている。この磁
性体１６は断面をコ字形にしたもので、底部に上
記コイル１１の中空部に連通する透孔１６１を形
成し、この透孔１６１に上記パイプ１２を挿通し
ている。この場合、磁性体１６の透孔１６１周面
と上記可動鉄心１４との間のギヤツプをl₁に形成
している。

磁性体１６とフレーム１５の間に図示極性で永
久磁石１７を介挿している。この永久磁石１７は
例えば直方体をなすもので希土類永久磁石などが
用いられている。

上記フレーム１５の開口端にフロントフレーム
１８を設けている。このフロントフレーム１８は
上記コイル１１の中空部と同軸上に上記可動鉄心
１４が挿通される中空部を有する板状をなすもの
である。この場合フロントフレーム１８の中空部
周面と可動鉄心１４との間のギヤツプをl₂に形成
し、またこのフロントフレーム１８板面と上記磁
性体１６端との間のギヤツプをl₃に形成してい
る。

ここで、上記ギヤツプl₁，l₂，l₃の夫々の関係
はl₁＜l₂＜l₃に設定されている。

次にその作用を述べる。

まず、固定鉄心１３より可動鉄心１４が開離し
ている状態つまり励磁コイル１１の付勢前では上
記固定鉄心１３と可動鉄心１４の間に極めて大き
なギヤツプがあるので、永久磁石１７の磁束のほ
とんどは磁性体１６、ギヤツプl₁、可動鉄心１
４、ギヤツプl₂フロントフレーム１８およびフレ
ーム１５を通してφ₁として透過される。

これにより固定鉄心１３と可動鉄心１４との間
に吸引力がほとんど作用しないので可動鉄心１４
のリターンスプリング（図示せず）の偏倚力を最
少必要限まで弱めることができるとともに、固定
鉄心１３と、可動鉄心１４の間の吸引力が殆んど
作用しないので外部よりの振動が加つても可動鉄
心１４の復帰状態を安定して保つことができる。

この状態から励磁コイル１１を付勢すると可動
鉄心１４は固定鉄心１３に吸引され図示右方向に
移動され、固定鉄心１３に吸着される。（図示例
ではこの状態を示している。） この状態から励磁コイル１１の付勢を解くと、
この場合固定鉄心１３と可動鉄心１４との間のギ
ヤツプがなくなるので永久磁石１７の磁束は今度
は磁性体１６、可動鉄心１４、固定鉄心１３、フ
レーム１５を通してφ₂として透過され、これに
より可動鉄心１４はこの動作状態に自己保持され
る。

この自己保持力はl₁の条件がl₁＜l₂＜l₃となつて
いるので、ギヤツプl₁の部分が最も磁気抵抗が小
さいことから、永久磁石の磁束は殆んどこの部分
を通過するので強力な保持力が得られる。

その後可動鉄心１４を復帰させるには励磁コイ
ル１１を付勢し上記磁束φ₂と逆方向の磁束を発
生させると永久磁石１７の磁束φ₂が打消される
間可動鉄心１４と固定鉄心１３との吸着が解か
れ、可動鉄心１４は図示しないリターンスプリン
グにより復帰される。復帰させるための付勢時に
おいては、逆方向の磁束は主にl₂を透過するの
で、極めて小さい電流で復帰させることができ
る。

なお、l₃はl₃＞l₂＞l₁の寸法条件となつているの
で、フロントフレーム１８に対する漏洩磁束が少
くなるようにしている。

したがつて、このような構成によれば永久磁石
により可動鉄心の動作状態を保持させることがで
きるので省電力化を図ることができる。この場合
永久磁石はフレームの内部に配設されるので永久
磁石の磁束が外部に洩れることがなく、これによ
り他への悪影響を確実に防止できるとともに取付
条件によつて特性に変化を生じるようなことも防
止でき、もつて安定した動作を得ることができ
る。また、可動鉄心に接続されるリターンスプリ
ングの偏倚力を弱めることもできるので、それだ
け励磁コイルの付勢時可動鉄心に作用する有効吸
引力を高めることができる。

なお、この考案は上記実施例にのみ限定されず
要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。

以上述べたようにこの考案によれば永久磁石の
磁束の外部洩漏を確実に防止でき、安定した動作
が得られる自己保持形のソレノイドを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のソレノイドの一例を示す概略的
構成図、第２図はこの考案の一実施例を示す概略
的構成図である。 １，１１……励磁コイル、２，１４……可動鉄
心、３，１３……固定鉄心、４，１４……フレー
ム、５，１７……永久磁石、６，１６……磁性
体、１２……パイプ、１８……フロントフレー
ム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 筒状の励磁コイルと、このコイルの一方開口
   端に嵌合された固定鉄心および他方開口端より
   挿通され上記固定鉄心に接離可能な可動鉄心
   と、上記励磁コイルを囲むように設けられた断
   面コ字形状のフレームと、このフレームの開口
   側内部で上記励磁コイルの他方開口端側に設け
   られ且つ上記コイルの中空部に連通する透孔を
   有する磁性体と、この磁性体と上記フレームと
   の間に介挿される永久磁石と、上記フレームの
   開口端に設けられるとともに上記コイルの中空
   部と同軸上に上記可動鉄心が挿通される中空部
   を有するフロントフレームとを具備し、上記磁
   性体の透孔周面と可動鉄心との間のギヤツプを
   l₁、上記フロントフレームの中空部周面と可動
   鉄心との間のギヤツプをl₂および上記磁性体端
   とフロントフレームとの間のギヤツプをl₃とし
   たときl₁＜l₂＜l₃の関係に設定したことを特徴
   とするソレノイド。 (2) 上記磁性体は断面コ字形状をなしその底面に
   上記コイルの中空部に連通する透孔を形成した
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載のソレノイド。