JPH0231770Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ 本考案は、プランジヤ型電磁石駆動装置（謂わ
ゆるプランジヤ型ソレノイド）に係り、更に詳し
くは、ヨークは保持された励磁コイル中に固定鉄
心および可動鉄心が配置され、励磁コイルの磁力
作用により可動鉄心が固定鉄心に着脱するよう構
成されたプランジヤ型電磁石駆動装置の改良に関
する。

［背景技術］ 従来のプランジヤ型電磁石駆動装置において
は、第１図に示されるように、横置Ｕ字型状に折
曲された側板１と、この側板１の開口部にかしめ
られて固定された固定板２とによりヨーク３が構
成され、ヨーク３内に励磁コイル４が保持されて
いるものが一般的であつた。従つて、ヨーク３を
側板１と固定板２との２つの部品から組立てなけ
ればならないとともに、側板１内に励磁コイル４
を配置した後に側板１に固定板２をかしめて固定
しなければならず、しかも組立て工数の多いもの
であつた。

そこで、本出願人らは、第２図に示されるよう
に、ヨーク５を略コ字型に形成するとともに、ヨ
ーク５の一端側に溝部６を形成し、部品点数を少
なくするとともに、ヨーク５の開口部から励磁コ
イル４を装着できるようにさせて組立て工数を減
らすことを可能にしたプランジヤ型電磁石駆動装
置を考えた。しかしながら、この場合には、次の
ような新たな問題点を生じさせることとなる。即
ち、前記溝部６が磁路のギヤツプとなるために励
磁コイル４の磁力作用が弱められ、可動鉄心の吸
着保持力等が低下してしまう。また、その分だけ
励磁コイル４を大型化して補わなければならない
等、全体として必ずしも小型簡単化の要請に応ず
ることができなくなる。

［考案の目的］ 本考案の目的は、構造が簡単で小型化すること
や組立ても容易であり、しかも、十分な吸着保持
力等を有するプランジヤ型電磁石駆動装置を提供
することにある。

［考案の構成］ そのため、本考案は、ヨークに保持された励磁
コイル中に固定鉄心および可動鉄心（プランジ
ヤ）が配置され、励磁コイルの磁力作用により可
動鉄心が固定鉄心に着脱するプランジヤ型電磁石
駆動装置において、前記ヨークを、底板部とこの
底板部の両端に立設された端板部とからなる側面
コ字型に形成し、一方の端板部にはコ字型の開口
部側にて開口する可動鉄心挿通用の溝部を形成
し、これにより、部品点数や組立て工数を低減さ
せ、また、前記可動鉄心に補助ヨークを非固定的
に被嵌装着させ、この補助ヨークにより前記溝部
が閉塞されるよう補助ヨークを端板部の外側に接
触可能に配置しかつ補助ヨークを付勢手段により
端板部に向かつて付勢し、これによつて前記溝部
にも拘らず励磁コイルによる磁路を完全な閉ルー
プとすることを可能にして吸着保持力等を向上さ
せ、前記目的を達成しようとするものである。

［実施例の説明］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３〜５図には夫々本考案に係るプランジヤ型
電磁石駆動装置の第１実施例が示されている。図
中、ヨーク１１は一枚板状の磁性材がプレス加工
等により折曲されてなり、底板部１２とこの底板
部１２の両端に折曲されて立設された端板部１３
とからなる側面コ字型に形成され、一方の端板部
１３にはコ字型の開口側にて開口する可動鉄心挿
通用の略Ｕ字型の溝部１４（第５図参照）が形成
されている。

ヨーク１１内にはボビン１５が保持され、この
ボビン１５には励磁コイル１６が巻回されるとと
もに、ボビン１５に中心軸部にはシリンダ穴１７
が設けられ、このシリンダ穴１７内には可動鉄心
（プランジヤ）１８が軸方向摺動自在に挿入され
ている。ボビン１５の一端面は溝部１４が形成さ
れた方の端板部１３の内側面に当接されるととも
に、シリンダ穴１７の開口端周縁にはこの周縁に
沿つてリング状の突条リング１９が突設されてい
る。この突条リング１９は前記可動鉄心挿通用の
溝部１４の内周面に貫入保持され、これにより、
ボビン１５の溝部１４に対する中心位置合せが行
われるようになつている。また、突条リング１９
の突出高さは、第３，４図にも示されるように、
端板部１３の厚さ内に納まるよう形成されてお
り、従つて、突条リング１９は端板部１３の外側
面より更に外方へと突出することはないようにな
つている。

また、ボビン１５の突条リング１９とは反対側
の端部には角型等の端子基礎部２０がボビン１５
と一体的に形成されている。この端子基礎部２０
には端子２０Ａが植設されるとともに、端板部１
３が挿入される溝部２０Ｂが形成され、これによ
りヨーク１１に対してボビン１５の廻り止めがな
されている。

前記可動鉄心１８は、大径部２１と小径部２２
とからなる段付き丸軸材状に形成され、大径部２
１はシリンダ穴１７内に摺動自在に保持され、小
径部２２は端板部１３の外側に配置されるように
なつている。また、大径部２１の先端には垂直な
吸着面２３が形成され、この吸着面２３は固定鉄
心２４の吸着面２５に着脱されるようになつてい
る。固定鉄心２４はシリンダ穴１７内に貫入保持
される突部２６と、厚肉円盤状のフランジ部２７
とから段付き円盤状に形成され、更に、固定鉄心
２４と溝部１４が設けられない端板部１３との間
には永久磁石２８が介装されている。

前記可動鉄心１８の小径部２２の先端側には作
動レバー３１が連結され、この作動レバー３１に
は図示しない付勢手段が更に連結されており、こ
れにより、可動鉄心１８は励磁コイル１６内から
突出する方向（固定鉄心２４から着脱する方向）
に所定の付勢力で常時付勢されている。また、前
記小径部２２には所定の厚さのフランジ板状の磁
性材よりなる補助ヨーク３２が非固定的に（挿通
自在に）被嵌装着され、この補助ヨーク３２は作
動レバー３１との間に介装されたばね等の付勢手
段３３により可動鉄心１８の段部３４に押し当て
られるようになつている（第４図参照）。

前記段部３４は、両吸着面２３，２５が互いに
吸着状態にあるとき（第３図参照）、補助ヨーク
３２の外側面より所定長だけ内側に配置されるよ
う構成され、一方、このとき補助ヨーク３２はヨ
ーク１１の端板部１３の外側面に押し当てられて
停止され、従つて、両吸着面２３，２５が互いに
吸着したときには段部３４と補助ヨーク３２との
間には所定の間隙ｔが設けられ、ヨーク１１の端
板部１３と補助ヨーク３２とは必ず密着できるよ
うになつている。また、ヨーク１１と固定鉄心２
４との間には必要により、調整片１１Ａが橋絡さ
れ、この調整片１１Ａの有無、大きさ、形状等に
より永久磁石２８の磁力のばらつきに対する動作
点の調整が行なわれ得るようになつている。

次に、本実施例の動作原理につき従来構造との
比較の上で説明する。

まず、吸引動作時の原理につき説明すると、第
６図に示される従来構造で、固定板２（ヨーク
３）が直接可動鉄心１８に接触して両者の間にエ
アーギヤツプが設けられていないときには、固定
板２と可動鉄心１８との間に発生する磁力作用に
より可動鉄心１８が固定板２に吸着され、可動鉄
心１８の円滑な動きが阻止されてしまうこととな
る。

そこで、通常のものは、第７図に示されるよう
に、励磁コイル１６による磁束の損失を覚悟して
可動鉄心１８の動きを円滑にすることを目的とし
て、ボビン１５の一部を固定板２を貫通して延長
させることにより、固定板２と可動鉄心１８との
間にギヤツプを設けることとしていた。これによ
り、可動鉄心１８の動きは円滑となるが、全体的
に磁束の損失が発生しているわけであり、励磁コ
イル１６の磁力作用が効率良く利用されておら
ず、別言すれば、磁気的な漏れが多くなり、吸引
力が低下する。或いは、吸引力を低下させないた
めに大きな励磁コイル１６を必要とするわけであ
る。

そこで、第８図に示されるように、可動鉄心１
８に補助ヨーク３２を固定させて可動鉄心１８の
進退動と共に補助ヨーク３２が進退動する場合を
考えると、固定板２から漏れた磁束を（その一部
を）補助ヨーク３２が吸引するため全体としての
磁束の損失を低減させることができ、励磁コイル
１６による吸引力を増大できる。可動鉄心１８に
補助ヨーク３２が固定されていない場合と比較し
て、通常約10〜20％の吸引力増大を果すこととな
り、その分、励磁コイル１６を小型化することが
可能となる。

しかしながら、吸引動作後に可動鉄心１８が固
定鉄心２４に吸着保持された状態を考えると、前
述した第８図に示される構造では、実際上次のよ
うな問題点が考えられる。即ち、保持状態では、
両吸着面２３および２５が互いに密着し、このと
き、固定板２と補助ヨーク３２とが同様にして密
着しなければ高い保持力は得られないにも拘ら
ず、補助ヨーク３２を可動鉄心１８に固定させて
あるため、僅かな加工誤差や組立て誤差に起因し
て両吸着面２３，２５および固定板２、補助ヨー
ク３２の何れか一方が密着できても他方は密着で
きない自体が往往にして生ずるということであ
る。

そこで、本実施例の場合を考えると、吸着保持
状態では、第３図に示されるように、両吸着面２
３，２５が互いに密着するとき、可動鉄心１８の
段部３４は端板部１３の外側面より間隙ｔだけ内
側に配置されており、また、補助ヨーク３２は付
勢手段３３により端板部１３に向かつて付勢され
ている。従つて、補助ヨーク３２は必ず端板部１
３の外側面に押し当てられた状態となる。即ち、
吸着保持状態において両吸着面２３，２５が密着
すると同時に補助ヨーク３２は端板部１３の外側
面に密着し、これがため、磁束の損失（漏れ）が
極めて少なく、高い吸着保持力が得られることと
なる。

一方、吸引動作について説明すると、可動鉄心
１８が固定鉄心２４から十分離れているとき（第
４図参照）は端板部１３と可動鉄心１８との間に
適当なギヤツプが設けられているため、可動鉄心
１８が端板部１３（ヨーク１１）に吸着されて動
けなくなることがないとともに、可動鉄心１８が
固定鉄心２４に近づいたときには補助ヨーク３２
により励磁コイル１６の磁束が吸収されるため、
前出の第８図に示された場合と同様にして、吸引
力の向上がなされている。

可動鉄心１８が固定鉄心２４に更に近づいて、
まず、補助ヨーク３２が端板部１３に接触し、一
方、可動鉄心１８は固定鉄心２４にいまだ接触し
ていないときについて考えると、可動鉄心１８の
動きを阻止しようとする力は前出第６図に示され
た原理と同様に作用するが、第１４図に示される
ように、両吸着面２３，２５が極めて接近してい
るときの吸引力は指数関数的に大きくなるもので
あるために、両吸着面２３，２５が互いに接触す
るよう可動鉄心１８が吸引動作されることとな
る。

従つて、このような本実施例によれば次のよう
な効果がある。

ヨーク１１が単に１枚の板状の磁性材がコ字型
に形成されてなるものであるため、部品点数が少
なく（唯一つである）、かしめ工程等の面倒な工
程も不要で、即ち加工工程数も少なく、この点か
ら、安価に提供できるという効果がある。

また、コ字型のヨーク１１の開口部側から励磁
コイル１６を収納保持させることができる等、組
立方法が極めて単純である。

また、溝部１４を設けてもこの溝部１４を補助
ヨーク３２が密着して被うことができるため、溝
部１４を設けたことによる磁束の漏れが極力押え
られている。従つて溝部１４があつても吸着保持
力が低下されない。

特に、補助ヨーク３２は、付勢手段３３により
端板部１３に向かつて付勢されているため、補助
ヨーク３２を端板部１３の外側面に確実に密着す
ることができる。このため、磁束の損失を極めて
少なくでき、高い吸着保持力が得られる。

更に、補助ヨーク３２は可動鉄心１８に非固定
的に装着されているため、可動鉄心１８の調心作
用があり、動きが円滑である。また作動レバー３
１が円弧運動するときにも可動鉄心１８の動きは
円滑である。

しかも、吸着面２３，２５を離脱させるときに
は、段部３４上の補助ヨーク３２が端板１３から
離隔するため可動鉄心１８の離脱が容易である。

また、補助ヨーク３２により溝部１４やシリン
ダ穴１７の開口部が密閉され得るので、防塵効果
も有している。

次に、前記以外の実施例につき説明するが、前
記実施例と同一若しくは近似する部分は同一符号
を用い説明を省略若しくは簡略にする。

第９〜１１図には第２実施例が示されている。
この第２実施例ではその可動鉄心３８が段なし
（同径）の１本の軸材とされている他は、前記第
１実施例と同様である。このような第２実施例で
は、第１０図に示されるところから推測されるよ
うに、両吸着面２３，２５が互いに離隔している
状態即ち可動鉄心３８が保持状態ではないとき
に、補助ヨーク３２が端板部１３から確実に離隔
される構造ではない。

従つて、このようなときに補助ヨーク３２が端
板１３に密着される場合も多く、そのため、前出
の第６図において示した事態と同様の事態即ち、
可動鉄心１８が補助ヨーク３２に吸着されて可動
鉄心１８の円滑な動きが阻止され易いという事態
を招き易いということになる。しかしながら、保
持力については前記第１実施例と同様にして十分
な向上が図られている。従つて、第２実施例は、
吸引動作力自体は非常に減少される場合がある
が、吸着状態での保持力は上昇し、保持を主たる
目的とした場合に最適なものである。

第１２図および第１３図には夫々第３および第
４実施例が示されている。前記第１および第２実
施例は共に永久磁石２８を有する自己保持型のプ
ランジヤ型電磁石装置であつたが、ここで説明す
る第３および第４実施例は謂わゆる通常のプラン
ジヤ型電磁石装置であり、励磁コイル１６で可動
鉄心１８や可動鉄心３８を吸引動作させた後にこ
れらを固定鉄心３４に吸着保持する場合にも所定
の電流を励磁コイル１６に流してこれらを保持す
る構造である。

このような第３，４実施例では、第１５図に示
されるように吸引動作時においては励磁コイル１
６に大きな電圧を加えて吸引動作させ、吸引動作
後の吸着保持状態では、電圧を切換えて励磁コイ
ル１６の発熱防止や省電力化を図つている。

［考案の効果］ 上述のように本考案によれば、構造が簡単で小
型化することや組立ても容易であり、しかも、十
分な吸着保持力等を有するプランジヤ型電磁石駆
動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプランジヤ型電磁石駆動装置の
ヨークの構成を示す斜視図、第２図は本出願人に
よつて考えられたプランジヤ型電磁石駆動装置の
ヨークの構成を示す斜視図、第３図および第４図
は夫々本考案に係るプランジヤ型電磁石駆動装置
の第１実施例の互いに異なる動作状態を示す断面
図、第５図は第１実施例の全体構成を示す斜視
図、第６，７，８図は夫々前記第１実施例と比較
する互いに異なる従来構造の要部の拡大断面図、
第９図および第１０図は夫々第２実施例の互いに
異なる動作状態を示す断面図、第１１図は第２実
施例の全体構成を示す斜視図、第１２，１３図は
夫々第３，４実施例の吸着保持状態を示す断面
図、第１４図は第１実施例における両吸着面間の
距離と吸引力との関係を示す線図、第１５図は第
３，４実施例における励磁コイルの作動電圧を従
来例と比較して示す線図である。 １１……ヨーク、１２……底板部、１３……端
板部、１４……可動鉄心挿通用の溝部、１５……
ボビン、１６……励磁コイル、１８，３８……可
動鉄心、１９……突条リング、２１……大径部、
２２……小径部、２３，２５……吸着面、２４，
３４……固定鉄心、２８……永久磁石、３１……
作動レバー、３２……補助ヨーク、３３……付勢
手段、３４……段部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ヨークに保持された励磁コイル中に固定鉄心
   および可動鉄心が配置され、励磁コイルの磁力
   作用により可動鉄心が固定鉄心に脱着するプラ
   ンジヤ型電磁石駆動装置において、前記ヨーク
   は、底板部とこの底板部の両端に立設された端
   板部とからなる側面コ字型に形成され、一方の
   端板部にはコ字型の開口側にて開口する可動鉄
   心挿通用の溝部が形成され、前記端板部の外側
   に接触可能で且つ前記溝部を閉塞可能な補助ヨ
   ークが可動鉄心に非固定的に被嵌装着され、こ
   の補助ヨークは付勢手段により端板部に向かつ
   て付勢されていることを特徴とするプランジヤ
   型電磁石駆動装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記可動鉄心は励磁コイル中に配置された大径部
   とヨーク外側に配置された小径部とからなる段
   付き軸材状に形成され、その段部には前記補助
   ヨークが前記付勢手段により押付けられ、更
   に、可動鉄心が固定鉄心に吸着されたときには
   前記段部は所定長だけ端板部の外側面から内側
   に配置されて前記段部と前記付勢手段により端
   板部に押付けられた前記補助ヨークとの間には
   間隙が設けられるよう構成されていることを特
   徴とするプランジヤ型電磁石駆動装置。