JPH02161702A - 可動要素を作動させるアクチュエータ - Google Patents

可動要素を作動させるアクチュエータ

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JPH02161702A
JPH02161702A JP1195402A JP19540289A JPH02161702A JP H02161702 A JPH02161702 A JP H02161702A JP 1195402 A JP1195402 A JP 1195402A JP 19540289 A JP19540289 A JP 19540289A JP H02161702 A JPH02161702 A JP H02161702A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスイッチおよびその他の電気装置用のソレノイ
ドアクチュエータに関するものである。
〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕
全電子ス・fツチング装置に関連する技術が最近非常に
進歩しまたか、全電子スイッチング装置が適)l−1で
ない多くの用途には電磁アクチュエータが依然として求
めれている。その結果、信頼できる電磁アクチコJ、−
タに対する需要があり、とくに震動、高い衝撃、高い加
速度および温度や湿度が変動する場所における用途にお
いては電磁アクヂュエ−夕が求められる。
従来は、それらの厳l−い条件に耐えることができるリ
レーのような電磁スイッチング装置の内部構造が17ば
1、ば複htであった。その結果、それらの従来の装置
はしば17ば製造が困難で、高価であった。たとえば、
典型的な従来のリレーは、テlノダインーコーポレーシ
ョン(Teledyno Corporation)に
より製造された412にシリーズT O−5リレーであ
る。このリレーはクリッパー型電機r−と、電磁石が非
励磁状態にされた時にその711機丁−を第1の位置へ
押す復帰ばねとを含み、前記電機子は電磁力が電機子=
を吸引1−た時に接点り−1・を第1の位置から第2の
位置へ押すために、帽1゛は絶縁ガラスビートを持つ2
本の小さい押しピーを自゛する。電機子の構造と、接点
部+4の複雑な配置へのためにこのリレーは製造が困難
である。この構造では動く部品の数と、障害を生ずる溶
接部との数が比較的多い。
別の従来のり1ノー ばばねおよび電機子系の代りに、
接点リードへ機械的に連結される棒形スライダアクチュ
エ−夕を用いる。スライダには輔線夕1れ永久磁石が設
けられる。その永久磁石は電磁石のヨー りと鉄心へ通
常吸引さねて、スライダと接点リードを第1の位置に保
持する。電磁石が励磁される吉木久磁石が反発され7’
スラ・イダと接点リドを第ンの(17置・〜、向って動
か1゜このリレ〜の構造は前記T O−5型り1ノーよ
り改良されているか、このりlノーは1−)の安定な位
置を自”11、永久磁石を反発するj−めに入きな電力
を消費する。
更(量刑(7)構造で1決、強磁性体′C製作され1.
−電機子か電磁石の1伸lに位置さ什らit;So M
s撃および16動に対する耐性交19.\づ−るため1
.1、電機−j″が永久磁石の吸引力にシリ1一つの位
置に保持されるように永久ta石が配置、°5わる。ア
クチュエータの電磁7+が励磁、1′(わると、 tU
電磁石眼べ:力が2.・Y電磁石の吸引力より大きくな
っ−(電機子を第12の位1 ’\動かす。この構造t
) 、i)、、電磁石の1汲引力より大きい吸引力を発
′[゛さぜるt−めに−(分にKきい電力を消費する。
本発明の目的は、実際的な1−1的lハために、−L−
2記諸制JI9 ):l−1しくに、比較的複雑でない
機械的(14成を必要と17ないやり方で解消1−2だ
、改良し5たソlノノイ]・アクチュ、工6−夕を得る
ことである。
本発明の別の目的は、信頼性が非常に高< 、tM辿が
簡i、Itで、製造費用が比較的低く、厳しいa!用条
件に1614えることができるソレノイドアクヂュ1−
T−夕をiりることかできる。
〔課宵1を解決するための手段〕 本発明のアクチュエータの好適な実施例は、電磁石のコ
アのト側に同軸状に位置させら41ろ庫電磁石疾有する
スライダを含む。そのスライダは4’+動させる要素・
\連結され、電磁石のための永久磁石の反発力によk)
第1の位置に保持さt′する。電hハフ1が励磁される
と、その電磁石は永久磁石を反発]2てスライダと作動
させられろ要素を第S2の位置へ動か4゜好適な実施例
においては、アクチュJりは第2のf◇置に近くに配置
された強磯性体買Lu b 3 Z、、i o電磁石が
励磁さ第1ると、強磁rt体質量に対する永久磁f1゛
の吸引力か電磁石の反発力に1′(lA、 f〕され°
υスライダを第2の位置へ動かす1.そのような構造に
より電磁石に対して求められる反発力の大きさが減少し
、したがってアクチュエータの電力消費量が減少するこ
とが判明している。更に、電磁石が非励磁状態にされた
後でスライダを第2の位置に保持して第2の安定な位置
供給するように強磁性体質量の大きさを定めることがで
きる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図〜第2図は本発明のソレノイドアクチュエータ1
0の好適な実施例の断面図を示す。このアクチュエータ
10はA−A線を中心として対称的である。このアクチ
ュエータ10は、RFF1a、DCリレーと、リードス
イッチと、RF減衰器と、電力分割器等を含めていくつ
かの電気機械的装置を作動させるために使用できる。
アクチュエータ10は電磁石12を含む。この電磁石は
全体として円筒形のボビン16に巻かれた線コイル14
を含む。このコイル14の中心に強磁性体のコア18が
設けられる。磁気回路は、強磁性体のヨーク20により
完成される。このヨク20は逆U字形のブラケット部材
22を含む。
このブラケットはコイル14の一端でコア18へ連結さ
れる。ヨーク20は、ブラケット部材22の端部からコ
イル14の他端部の中心へ向って内向きへ延びる一対の
長手方向ラジアル部材24゜26も含む(第1図、第2
図)。
リレーその他の電気装置の導体リードまたはその可動要
素を作動させるために、アクチュエータ10は、ブッシ
ング30の中心軸A−Aに沿って動くようにされたスラ
イダ28も有する。図示の実施例においては、スライダ
28の外面とブッシング30の内面32は円筒形であっ
て、スライダ28の外径はブッシング30の内径より少
し短くて、スライダ28がブッシング30の内部で軸線
方向に自由に動けるようにする。もちろん、スライダ2
8は他の形とすることもできる。また、たとえば、ブッ
シング30を省き、案内機能を装置の本体より行わせる
ことができる。
プローブ34がスライダ28を作動させる可動部材へ結
合する。図示の実施例においては、希望によっては、プ
ローブ34をリード導体のような導電性部材に直結でき
るように、プローブ34は非磁性の絶縁材料で製作でき
る。
スライダ28に永久磁石36が埋込まれる。永久磁石3
6の水平横断面形状は正方形であるが、円形のような他
の形も使用できる。記号N、!:Sで表されているよう
に、永久磁石36の北極と南極がコイルと電磁石のコア
との中心軸A−Aに軸線方向に整列させられる。電磁石
12のコイル14が非励磁状態にされると永久磁石36
は電磁石12のコア18へ吸引され、それによりスライ
ダ28をアクチュエータ10の第1の位置へ動かす。
このようにして、スライダのプローブ34によりスライ
ダ28へ結合されている可動要素は、第1図に示されて
いるスライダ28の第1の位置に対応する第1の位置に
維持される。
電磁石を励磁すると、電磁石はスライダ28の永久磁石
36に軸線方向の電磁力を加えて、永久磁石を電磁石の
コア18から離れる向きに反発し、スライダ28を第2
図に示されている第2の位置まで軸線方向へ動かす。電
磁石により求められる反発力(したがって電力)を更に
減少させるために、図示の実施例のアクチュエータ10
は軟磁性の強磁性体質量38を更に含む。この強磁性体
質量はスライダ28の第2の位置の全体として近くに位
置させられる。スライダ28の永久磁石36は強磁性体
質量38へ向って吸引される。その吸引力は、γl磁石
により供給される反発力に組合イラされてスライダ28
を第2図に示す第2の位置へ動かす。このようにして、
プローブ12によりスライダ28へ連結されている可動
要素は第2の位置へ作動させられる。
図示の実施例においては、強磁性体質量38は全体とし
て環状であって、中心軸A−Aの周囲に等距離で位置さ
せられる。もちろん、強磁性体38は他の形にすること
もできる。一実施例においては、第2の位置において電
磁石12のコア18とヨーク20に対する永久磁石36
の吸引力が強磁性体質Ei138に対する吸引力より大
きいように、強磁性体質量38の寸法は定められ、かつ
位置させられる。したか−って、電磁石が非励磁状態に
されると、スライダ28は第1−図に示す第1−の位置
へ戻る。この構成においては、アクチュエータ10は通
常は第1の位置にあると考えられる。
あるいは、強磁性体質量38に対する永久磁石36の吸
引力が、スライダ28が第2の1)γ置にある時に電磁
石のコア1−8とヨーク20に対する吸引力より大きい
ように、強磁性体質量38を大きくできる。したがって
、電磁石が非励磁状態にされると、スライダ28は第2
の位置に留まる。この構成てはアクチjニー タ10は
二安定である。
すなわち、2つの安定位置をfrするもの表考えられる
。スライダ28を第1の位置へ動かすために、コイル1
4を流れる電流の向きを逆に【、て電磁石の極性を逆に
する。その結果、スライダ28の永久磁石′36も電磁
石の電磁力により電磁石へ吸引され、強磁性体質量38
に対する永久磁石36の吸引を排除する。あるいは、コ
イル14とは逆向きに巻いたコイル(図示せず)を励磁
できる。
更に別の実施例においては強磁性体質量をなくすことが
できる。この構成は極めて満足に動作することが判明1
7でいる。しかし、強磁性体質量38をなくしたことに
より電磁石の消費電力が多少増加する。
スライダ28が第1の位置にある時にスライダ28かγ
[1磁石12に接触することを阻1]二するように、ス
ライダ28へ連結されるijI!a要素のri’を容移
動範囲を制限することが好ましい。このように構成する
ことにより、スライダ28を第2の位置へ動かすために
要する力も減少する。同様にして、スライダ28の第2
の位置は、第2の位置へ向かう可動要素の移動範囲を制
限することがてきる。
j、二とえば、リード導体40のような司動梁素を、第
1の位置と第2の位置、1.たかってリー ド導体の動
く範囲を定める2つの接触端子42.44に接触させる
ことができる。スライダ28はプロブ34によりリード
導体40へ連結されるから、スライダ28の第1の位置
と第2の位置はリー ド導体40の第1の位置と第2の
位置により定められ5る。したかって、アクチュエータ
10は自己7.1節装置である。すなわち、スライダ2
8はリード導体40を常に動か1−丁2つの接触端子4
2,44の一方に強く接触させて、リード導体と関連す
る端rを電気的に良く接触させる。。
以上の説明から、作動させる要素を除き、アクチュエー
タ]0はだだ1つの動く部品すなわちスライダ28を有
することかわかる。動く部品の数か非常に少ないために
アクチコーエータ10の信頼性は高い。更に、製作が容
易であるから製作費も低くなる。また、ここで説明l、
た実施例のアクチュエータ10は従来のアクチュエータ
より高速−C作動できる。構造が簡jpであるから、衝
撃、加速度、震動、温度および湿度の厳し、い環境条件
によりひき起される劣化に対する耐性が高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は電磁石が非励磁釈明にある時のスライダの位置
を示す本発明のソ1ツノイドアクチュエータの一実施例
の断面図、第2図はTIへ磁石が励磁された時の位置を
示す第1図に示されているアクチュエータの断面図であ
る。 10・・・アクチュエータ、12・・電磁石、14・・
コイル、18・・・コア、2o・・ヨーク、26・・・
強磁性体質量、28・・・スライダ、3o・・・ブッシ
ング、34・・・プローブ、36・・・永久磁石。 図面の浄書(内容に変更なしン 5゜ 補正命令の日付 平成1年11月13日 (発送口 平成1年111128日) 6、補正の対象 図面 7、 補正の内容

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)永久磁石を含み、可動要素へ連結されて第1の位
    置に配置され、かつ前記可動要素とともに前記第1の位
    置と第2の位置の間で動くことができるスライダと、 スライダの永久磁石を第1の位置へ吸引し、励磁された
    時にスライダの永久磁石を反発させるために位置させら
    れた電磁石と、 第2の位置の近くに位置させられて永久磁石を吸引する
    ために位置させられた強磁性体質量とを備え、スライダ
    は励磁された電磁石によるスライダの反発と、強磁性体
    質量の吸引とによりスライダは第2の位置へ動かされる
    ことを特徴とする可動要素を作動させるアクチュエータ
  2. (2)電磁石が非励磁状態にされた後でスライダの永久
    磁石を第2の位置に保持するように、強磁性体質量は十
    分な寸法を有することを特徴とする請求項(1)記載の
    可動要素を作動させるアクチュエータ。
  3. (3)可動要素はリード導体であることを特徴とする請
    求項(1)記載の可動要素を作動させるアクチュエータ
  4. (4)強磁性体質量はスライダの永久磁石の経路の周囲
    に位置させられる環であることを特徴とする請求項(1
    )記載の可動要素を作動させるアクチュエータ。
  5. (5)円筒形ブッシングを更に含み、その円筒形ブッシ
    ングを通ってスライダは滑るようにされ、前記強磁性体
    環はブッシングの周囲に位置させられることを特徴とす
    る請求項(4)記載の可動要素を作動させるアクチュエ
    ータ。
  6. (6)永久磁石を含み、可動要素へ連結されて第1の位
    置に配置され、かつ前記可動要素とともに前記第1の位
    置と第2の位置の間で動くことができるスライダと、 スライダの永久磁石の磁極に同軸状に整列させられたコ
    アを有し、スライダの永久磁石を第1の位置へ吸引し、
    電磁石が励磁された時に磁界によりスライダの永久磁石
    を反発することにより、スライダの永久磁石を第2の位
    置へ向って動かす電磁石と を備えることを特徴とする可動要素を作動させるアクチ
    ュエータ。
JP1195402A 1988-07-28 1989-07-27 可動要素を作動させるアクチュエータ Granted JPH02161702A (ja)

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