JPH05267051A - プランジャ・アーマチュア型磁気装置およびその製作方法 - Google Patents
プランジャ・アーマチュア型磁気装置およびその製作方法Info
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- JPH05267051A JPH05267051A JP5006912A JP691293A JPH05267051A JP H05267051 A JPH05267051 A JP H05267051A JP 5006912 A JP5006912 A JP 5006912A JP 691293 A JP691293 A JP 691293A JP H05267051 A JPH05267051 A JP H05267051A
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- Japan
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- plunger
- yoke
- magnetic device
- type magnetic
- armature
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/081—Magnetic constructions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F2007/1676—Means for avoiding or reducing eddy currents in the magnetic circuit, e.g. radial slots
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electromagnets (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 コイル２と、コイル２内において、軸方向に
移動可能に配置されたアーマチュア３と、コイル２を取
り囲むヨーク５とを有するプランジャ・アーマチュア型
磁気装置であって、ヨーク５が、それぞれ、部分的な円
筒状端面を有している円筒の複数の円周部分で形成さ
れ、円周部分がコイル２を完全に取り巻き、円周部分の
長手縁部において、円周部分が互いにエアギャップを形
成し、部分的な円筒状端面が、コイル２の端部の領域に
おいて、磁路を閉じているプランジャ・アーマチュア型
磁気装置およびその製作方法。 【効果】 高い吸引力および高い効率を有するプランジ
ャ・アーマチュア型磁気装置が得られる。
移動可能に配置されたアーマチュア３と、コイル２を取
り囲むヨーク５とを有するプランジャ・アーマチュア型
磁気装置であって、ヨーク５が、それぞれ、部分的な円
筒状端面を有している円筒の複数の円周部分で形成さ
れ、円周部分がコイル２を完全に取り巻き、円周部分の
長手縁部において、円周部分が互いにエアギャップを形
成し、部分的な円筒状端面が、コイル２の端部の領域に
おいて、磁路を閉じているプランジャ・アーマチュア型
磁気装置およびその製作方法。 【効果】 高い吸引力および高い効率を有するプランジ
ャ・アーマチュア型磁気装置が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コイルと、コイル内に
おいて、軸方向に移動可能に配置されたアーマチュア
と、コイルを取り囲むヨークとを有する、とくに、電磁
弁のためのプランジャ・アーマチュア型磁気装置に関す
るものである。
おいて、軸方向に移動可能に配置されたアーマチュア
と、コイルを取り囲むヨークとを有する、とくに、電磁
弁のためのプランジャ・アーマチュア型磁気装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】この種のプランジャ・
アーマチュア型磁気装置は、移動可能なアーマチュアの
ほかに、コイル内に動かないように挿入されたコアヘッ
ドを有しているものもある。このようなプランジャ・ア
ーマチュア型磁気装置においては、コアヘッド、ヨーク
およびアーマチュアは、磁路を形成している。
アーマチュア型磁気装置は、移動可能なアーマチュアの
ほかに、コイル内に動かないように挿入されたコアヘッ
ドを有しているものもある。このようなプランジャ・ア
ーマチュア型磁気装置においては、コアヘッド、ヨーク
およびアーマチュアは、磁路を形成している。
【０００３】この種の磁気装置は、たとえば、西独特許
出願公開第３２４０１０３号により知られている。この
装置においては、ヨークは、カップ状に閉じたシート状
金属スリーブで形成され、この内部に、コイルが、コア
ヘッドおよびアーマチュアとともに挿入されている。こ
のスリーブは、コイルに、ある程度の固定作用を与える
ように、その縁部がクリンピングされる。この磁気装置
においては、効率を改善することが要望されている。す
なわち、第一に、磁路内に存在するギャップが比較的大
きいという事実に起因している。第二に、電流を流した
り切ったりするときに、あるいは、交流電流により磁気
装置が動作している間に、発生するうず電流が円周方向
に形成され、その結果、磁気装置に望ましくない加熱が
生じ、エネルギーの損失が生ずることに起因している。
出願公開第３２４０１０３号により知られている。この
装置においては、ヨークは、カップ状に閉じたシート状
金属スリーブで形成され、この内部に、コイルが、コア
ヘッドおよびアーマチュアとともに挿入されている。こ
のスリーブは、コイルに、ある程度の固定作用を与える
ように、その縁部がクリンピングされる。この磁気装置
においては、効率を改善することが要望されている。す
なわち、第一に、磁路内に存在するギャップが比較的大
きいという事実に起因している。第二に、電流を流した
り切ったりするときに、あるいは、交流電流により磁気
装置が動作している間に、発生するうず電流が円周方向
に形成され、その結果、磁気装置に望ましくない加熱が
生じ、エネルギーの損失が生ずることに起因している。
【０００４】また、米国特許第 2,829,860号は、ポット
状のヨークが、コイルを、１つの端面を除いて、完全に
取り巻いている電磁弁を開示している。開いている端面
は、基体によって覆われており、この基体を通って、ア
ーマチュアが移動できるようになっている。この磁路内
のエアギャップまたは空間は、この場合、小さくなる
が、うず電流損失はかなりの大きさになる得る。
状のヨークが、コイルを、１つの端面を除いて、完全に
取り巻いている電磁弁を開示している。開いている端面
は、基体によって覆われており、この基体を通って、ア
ーマチュアが移動できるようになっている。この磁路内
のエアギャップまたは空間は、この場合、小さくなる
が、うず電流損失はかなりの大きさになる得る。
【０００５】
【発明の目的】本発明の第一の目的は、コイルと、コイ
ル内において、軸方向に移動可能に配置されたアーマチ
ュアと、コイルを取り囲むヨークとを有する、とくに、
電磁弁のためのプランジャ・アーマチュア型磁気装置に
おいて、前記従来の問題を解決し、高い吸引力および高
い効率を有する改良された磁気装置を提供することにあ
る。
ル内において、軸方向に移動可能に配置されたアーマチ
ュアと、コイルを取り囲むヨークとを有する、とくに、
電磁弁のためのプランジャ・アーマチュア型磁気装置に
おいて、前記従来の問題を解決し、高い吸引力および高
い効率を有する改良された磁気装置を提供することにあ
る。
【０００６】本発明の第二の目的は、コイルと、コイル
内において、軸方向に移動可能に配置されたアーマチュ
アと、コイルを取り囲むヨークとを有する、とくに、電
磁弁のためのプランジャ・アーマチュア型磁気装置であ
って、前記従来の問題を解決し、高い吸引力および高い
効率を有する改良された磁気装置の製作方法を提供する
ことにある。
内において、軸方向に移動可能に配置されたアーマチュ
アと、コイルを取り囲むヨークとを有する、とくに、電
磁弁のためのプランジャ・アーマチュア型磁気装置であ
って、前記従来の問題を解決し、高い吸引力および高い
効率を有する改良された磁気装置の製作方法を提供する
ことにある。
【０００７】
【発明の構成および作用】本発明の第一の目的は、前記
ヨークが、それぞれ、部分的な円筒状端面を有している
円筒の複数の円周部分で形成され、該円周部分が、前記
コイルを完全に取り巻き、前記円周部分の長手縁部にお
いて、前記円周部分が互いにエアギャップを形成し、前
記部分的な円筒状端面が、コイル端部の領域において、
磁路を閉じているプランジャ・アーマチュア型磁気装置
によって達成される。
ヨークが、それぞれ、部分的な円筒状端面を有している
円筒の複数の円周部分で形成され、該円周部分が、前記
コイルを完全に取り巻き、前記円周部分の長手縁部にお
いて、前記円周部分が互いにエアギャップを形成し、前
記部分的な円筒状端面が、コイル端部の領域において、
磁路を閉じているプランジャ・アーマチュア型磁気装置
によって達成される。
【０００８】このような構造において、エアギャップ
は、少なくとも、軸方向において、すなわち、ヨーク内
の磁界の主方向と平行な方向において、重要な構成要素
を形成している。磁界は、このエアギャップをブリッジ
することがないから、このエアギャップを通る流れを生
成するためにエネルギーを消費するという必要がない。
他方、このエアギャップは、うず電流が円周方向に形成
されるのを防止する。円周方向において、ヨークは、う
ず電流のための導体としては、前記エアギャップによっ
て中断される。このエアギャップは、幅がきわめて小さ
いのもであってよい。２つのヨーク部分間を電気的に分
離するには、このような幅の小さいエアギャップで十分
である。極端な場合には、これらのエアギャップが、一
方のヨーク部分から他方のヨーク部分へ移行する間、電
気抵抗を急激に増大させるだけで十分である。コイルは
完全に取り巻かれているから、このヨークの利用率は、
従来のポット形ヨークと同程度に高い。事実上、ヨーク
の全部を磁路に利用することができる。部分的な円筒状
端面が磁路を閉じているので、磁気抵抗はきわめて低
く、前記米国特許第2,829,860 号に開示されたものに匹
敵する。そのため、きわめて大きな磁力を発生させて、
アーマチュアを動かすことができる。
は、少なくとも、軸方向において、すなわち、ヨーク内
の磁界の主方向と平行な方向において、重要な構成要素
を形成している。磁界は、このエアギャップをブリッジ
することがないから、このエアギャップを通る流れを生
成するためにエネルギーを消費するという必要がない。
他方、このエアギャップは、うず電流が円周方向に形成
されるのを防止する。円周方向において、ヨークは、う
ず電流のための導体としては、前記エアギャップによっ
て中断される。このエアギャップは、幅がきわめて小さ
いのもであってよい。２つのヨーク部分間を電気的に分
離するには、このような幅の小さいエアギャップで十分
である。極端な場合には、これらのエアギャップが、一
方のヨーク部分から他方のヨーク部分へ移行する間、電
気抵抗を急激に増大させるだけで十分である。コイルは
完全に取り巻かれているから、このヨークの利用率は、
従来のポット形ヨークと同程度に高い。事実上、ヨーク
の全部を磁路に利用することができる。部分的な円筒状
端面が磁路を閉じているので、磁気抵抗はきわめて低
く、前記米国特許第2,829,860 号に開示されたものに匹
敵する。そのため、きわめて大きな磁力を発生させて、
アーマチュアを動かすことができる。
【０００９】好ましくは、対応する端面を有する２つの
実質的に半円筒形のシェルにより、ヨークが形成されて
いる。このようにすると、コイルのまわりに、磁路を形
成するためには、これら２つの部品を組み合わせるだけ
でよいので、組み立てがきわめて容易になる。エアギャ
ップは、実質的に軸方向に延びていることが好ましい。
エアギャップが、軸方向の延びるように形成することに
より、うず電流に利用される通路を可能なかぎり、短く
することができ、その結果、うず電流損失を最小に維持
することができる。他方、磁界内で、磁界方向と直角に
なっているエアギャップは生成されないことになる。
実質的に半円筒形のシェルにより、ヨークが形成されて
いる。このようにすると、コイルのまわりに、磁路を形
成するためには、これら２つの部品を組み合わせるだけ
でよいので、組み立てがきわめて容易になる。エアギャ
ップは、実質的に軸方向に延びていることが好ましい。
エアギャップが、軸方向の延びるように形成することに
より、うず電流に利用される通路を可能なかぎり、短く
することができ、その結果、うず電流損失を最小に維持
することができる。他方、磁界内で、磁界方向と直角に
なっているエアギャップは生成されないことになる。
【００１０】曲げ加工した薄いダイナモ・シート（dyna
mo sheet) によって、ヨークを形成することが好まし
い。ヨークは、コイルを完全に取り巻いているから、構
造的には、磁界の伝達に利用することのできるきわめて
大きな面積が、すでに存在している。したがって、ヨー
クの横断面の一部を省くこともできる。その結果、比較
的シート金属を用いることが可能になる。ダイナモ・シ
ートは、高い透磁率および低い導電率を合わせ有してい
るので、これを使用することは、好ましいことである。
すなわち、磁界の形成が促進され、その一方で、うず電
流の発生は防止される。
mo sheet) によって、ヨークを形成することが好まし
い。ヨークは、コイルを完全に取り巻いているから、構
造的には、磁界の伝達に利用することのできるきわめて
大きな面積が、すでに存在している。したがって、ヨー
クの横断面の一部を省くこともできる。その結果、比較
的シート金属を用いることが可能になる。ダイナモ・シ
ートは、高い透磁率および低い導電率を合わせ有してい
るので、これを使用することは、好ましいことである。
すなわち、磁界の形成が促進され、その一方で、うず電
流の発生は防止される。
【００１１】ヨークの透磁率を更に改善するためには、
薄いダイナモ・シートの複数の層により、ヨークを形成
することが好ましい。パーミアンス（permeance)は、層
の個数に伴って増加する。厚いシート状金属を使用する
のに比して、薄いシート状金属の複数の層を使用するこ
との利点は、うず電流の形成が抑制されるということに
ある。うず電流は、本質的に、個々のシート状金属の平
面に限定される。
薄いダイナモ・シートの複数の層により、ヨークを形成
することが好ましい。パーミアンス（permeance)は、層
の個数に伴って増加する。厚いシート状金属を使用する
のに比して、薄いシート状金属の複数の層を使用するこ
との利点は、うず電流の形成が抑制されるということに
ある。うず電流は、本質的に、個々のシート状金属の平
面に限定される。
【００１２】この効果は、個々の層を電気的に互いに絶
縁すれば、更に増進される。すなわち、うず電流は、個
々のシート状金属層間の接触によって流れるということ
ができなくなる。とくに好ましい実施態様においては、
円周部分は、板状ブランクから曲げて作られ、各軸方向
端部に、折り曲線に沿って曲げられ、曲げ操作前に実質
的に軸方向に走っていた分離線によって、互いに分離さ
れた境界領域部分によって、端面が形成されている。し
たがって、板状ブランク、すなわち、シート状金属の小
さい板が、出発材料として用いられる。切れ目又は他の
分離線が、例えば、打ち抜きにより、所定の間隔で、こ
のシート状金属の軸方向端部に、すなわち、後に、端面
に隣接することになる端部に形成する。その結果、１つ
の線のみに沿って、現在のブランクに接合されている
が、互いに分離されている個々の境界領域部分が形成さ
れる。次に、この境界領域部分は折り曲げられて、ブラ
ンクが、比較的短いアーム部を備えたＵ字形状になる。
次いで、このブランクを、部分的に円筒形状に、すなわ
ち、例えば、半円筒形状に曲げると、折り曲げられた境
界領域部分は、互いに上下に、スライド可能となる。こ
れにより、内部から外方へ向かって厚さが減少する端面
が自動的に形成され、他の操作を加える必要はない。こ
のことは、磁界が最も強くなるのが中央部であるので、
特に好ましい。ヨークの端面の中央部は、互いに重なる
境界領域部分によって、より厚くなっているので、上述
の大きくなる磁界強度が、円筒ジャケットの横断面積に
対応する横断面積にわたって分布されるのは、この領域
においてであり、したがって、ここでの飽和現象が大幅
に防止される。その結果、磁気抵抗は、磁界強度が高く
なっても、認識し得る程度には、影響されない。これに
より、コンパクトな構造にもかかわらず、プランジャ・
アーマチュアの高い吸引力および保持力が得られる。
縁すれば、更に増進される。すなわち、うず電流は、個
々のシート状金属層間の接触によって流れるということ
ができなくなる。とくに好ましい実施態様においては、
円周部分は、板状ブランクから曲げて作られ、各軸方向
端部に、折り曲線に沿って曲げられ、曲げ操作前に実質
的に軸方向に走っていた分離線によって、互いに分離さ
れた境界領域部分によって、端面が形成されている。し
たがって、板状ブランク、すなわち、シート状金属の小
さい板が、出発材料として用いられる。切れ目又は他の
分離線が、例えば、打ち抜きにより、所定の間隔で、こ
のシート状金属の軸方向端部に、すなわち、後に、端面
に隣接することになる端部に形成する。その結果、１つ
の線のみに沿って、現在のブランクに接合されている
が、互いに分離されている個々の境界領域部分が形成さ
れる。次に、この境界領域部分は折り曲げられて、ブラ
ンクが、比較的短いアーム部を備えたＵ字形状になる。
次いで、このブランクを、部分的に円筒形状に、すなわ
ち、例えば、半円筒形状に曲げると、折り曲げられた境
界領域部分は、互いに上下に、スライド可能となる。こ
れにより、内部から外方へ向かって厚さが減少する端面
が自動的に形成され、他の操作を加える必要はない。こ
のことは、磁界が最も強くなるのが中央部であるので、
特に好ましい。ヨークの端面の中央部は、互いに重なる
境界領域部分によって、より厚くなっているので、上述
の大きくなる磁界強度が、円筒ジャケットの横断面積に
対応する横断面積にわたって分布されるのは、この領域
においてであり、したがって、ここでの飽和現象が大幅
に防止される。その結果、磁気抵抗は、磁界強度が高く
なっても、認識し得る程度には、影響されない。これに
より、コンパクトな構造にもかかわらず、プランジャ・
アーマチュアの高い吸引力および保持力が得られる。
【００１３】とくに好ましい実施態様においては、折曲
げ線は、円周方向に対して、所定の角度で走っている。
このようにすると、個々の境界領域部分は、折曲げ後
は、同一平面内に位置しなくなり、そして、折曲げ線
が、円周方向に走っていたとすると、境界領域部分が位
置することになったであろう一つの平面に対して、傾斜
している各平面内に、それぞれ、互いに平行に位置する
ことになる。このことは、ブランクを折り曲げる際に、
個々の境界領域部分が、他の操作を加える必要なしに、
互いに上下関係にずれるという有利な作用を奏するので
ある。これにより、製作プロセスが大幅に簡易化され
る。
げ線は、円周方向に対して、所定の角度で走っている。
このようにすると、個々の境界領域部分は、折曲げ後
は、同一平面内に位置しなくなり、そして、折曲げ線
が、円周方向に走っていたとすると、境界領域部分が位
置することになったであろう一つの平面に対して、傾斜
している各平面内に、それぞれ、互いに平行に位置する
ことになる。このことは、ブランクを折り曲げる際に、
個々の境界領域部分が、他の操作を加える必要なしに、
互いに上下関係にずれるという有利な作用を奏するので
ある。これにより、製作プロセスが大幅に簡易化され
る。
【００１４】これに関連して、折曲げ線の始点を、隣の
境界領域部分の折曲げ線の終点に対して、ヨークの材料
厚さに実質的に対応する距離だけ軸方向にずらすことが
好ましい。このようにすると、個々の境界領域部分は、
単に互いに上下にずれるだけではなく、本質的に、互い
に上下に重なるようになる。これにより、個々の境界領
域部分相互の間に、不必要に大きなエアギャップが形成
されることが防止される。
境界領域部分の折曲げ線の終点に対して、ヨークの材料
厚さに実質的に対応する距離だけ軸方向にずらすことが
好ましい。このようにすると、個々の境界領域部分は、
単に互いに上下にずれるだけではなく、本質的に、互い
に上下に重なるようになる。これにより、個々の境界領
域部分相互の間に、不必要に大きなエアギャップが形成
されることが防止される。
【００１５】折曲げ線を所望の角度で作るには、境界領
域部分は、その折り曲げ前に、実質的に軸方向の軸のま
わりで、ブランクの面から折り曲げられていることが好
ましい。その結果、境界領域部分は、ブランクに対し
て、若干ねじれるようになる。また、電気接続体および
／もしくはアーマチュアまたは磁路の他の構成部品のた
めの開口部および／または穴を設けるのが好ましく、こ
れらは、曲げられた円周部分または端面に形成される。
換言すれば、ヨークの構成部品を、先ず、三次元構造に
組み立て、次いで、精密機械加工して、個々の開口部お
よび／または穴を形成する。
域部分は、その折り曲げ前に、実質的に軸方向の軸のま
わりで、ブランクの面から折り曲げられていることが好
ましい。その結果、境界領域部分は、ブランクに対し
て、若干ねじれるようになる。また、電気接続体および
／もしくはアーマチュアまたは磁路の他の構成部品のた
めの開口部および／または穴を設けるのが好ましく、こ
れらは、曲げられた円周部分または端面に形成される。
換言すれば、ヨークの構成部品を、先ず、三次元構造に
組み立て、次いで、精密機械加工して、個々の開口部お
よび／または穴を形成する。
【００１６】前記開口部及び穴は、打ち抜き加工で作る
のが有利である。打ち抜きは、シート状金属を機械加工
する上で、簡単かつ安価な方法である。ヨークの外面
に、膨れきず状突起を設け、ハウジングで取り囲むよう
にすることが好ましくい。この膨れきず状突起がある
と、ハウジングがヨークに対して、いかなる点において
も、面接触するということがなくなる。したがって、ヨ
ークに対して、ある程度の弾性作用が及ぼすことができ
る。このようにすると、エアギャップにおける許容誤差
が補償される。とくに、これは、ヨークを、アーマチュ
ア管およびコアヘッドに対して、あらゆる点において、
半径方向に近接して、位置させることができる。したが
って、半径方向のエアギャップは、最小となるか又は実
質的に除去されることになり、ヨークを、磁気的にきわ
めて良好に利用することができる。
のが有利である。打ち抜きは、シート状金属を機械加工
する上で、簡単かつ安価な方法である。ヨークの外面
に、膨れきず状突起を設け、ハウジングで取り囲むよう
にすることが好ましくい。この膨れきず状突起がある
と、ハウジングがヨークに対して、いかなる点において
も、面接触するということがなくなる。したがって、ヨ
ークに対して、ある程度の弾性作用が及ぼすことができ
る。このようにすると、エアギャップにおける許容誤差
が補償される。とくに、これは、ヨークを、アーマチュ
ア管およびコアヘッドに対して、あらゆる点において、
半径方向に近接して、位置させることができる。したが
って、半径方向のエアギャップは、最小となるか又は実
質的に除去されることになり、ヨークを、磁気的にきわ
めて良好に利用することができる。
【００１７】本発明の第二の目的は、ヨークを、板状ブ
ランクから曲げて、円筒の円周部分の形状にし、この曲
げ操作に先立って、ブランクの軸方向端部における境界
領域部分を、軸方向切れ目によって、互いに分離し、折
曲げ線に沿って折り曲げるコイルが、ヨークの内側に配
置されているプランジャ・アーマチュア型磁気装置の製
作方法によって達成される。上述の曲げ操作を行なう
と、円筒表面領域またはその対応部分が形成されるだけ
でなく、ヨークの端面も形成される。
ランクから曲げて、円筒の円周部分の形状にし、この曲
げ操作に先立って、ブランクの軸方向端部における境界
領域部分を、軸方向切れ目によって、互いに分離し、折
曲げ線に沿って折り曲げるコイルが、ヨークの内側に配
置されているプランジャ・アーマチュア型磁気装置の製
作方法によって達成される。上述の曲げ操作を行なう
と、円筒表面領域またはその対応部分が形成されるだけ
でなく、ヨークの端面も形成される。
【００１８】好ましくは、個々の境界領域部分は、曲げ
操作前に、実質的に軸方向に延びている軸のまわりに、
ブランクの面から折り曲げられる。曲げ操作中に、円周
方向に対して、所定の角度で傾斜した折曲げ線が簡単に
形成される。板状ブランクを曲げるにつれ、個々の境界
領域部分は、互いに上下に位置し、曲げ操作を妨げるこ
とがない。
操作前に、実質的に軸方向に延びている軸のまわりに、
ブランクの面から折り曲げられる。曲げ操作中に、円周
方向に対して、所定の角度で傾斜した折曲げ線が簡単に
形成される。板状ブランクを曲げるにつれ、個々の境界
領域部分は、互いに上下に位置し、曲げ操作を妨げるこ
とがない。
【００１９】
【実施例】以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例
につき、詳細に説明を加える。プランジャ・アーマチュ
ア型磁気装置１は、コイル２を備えており、このコイル
内に、アーマチュア３が、軸方向に変位可能に取付けら
れている。アーマチュア３は、アーマチュア管４内に取
付けられている。コイル２は、ヨーク５によって円周方
向に完全に取り巻かれている。ヨーク５については、図
２ないし図５に基づいて、詳細に説明する。その上に、
カバー７が配置されているコアヘッド６が、前記コイル
内に、上方から挿入されている。カバー７は、ヨーク５
及びコイル２を保持しているハウジング８に接続されて
いる。ハウジング８は、周知の方法で、導管装置９に接
続され、その結果、アーマチュア３、又は、これに固定
されておって弁座２５上に載置されている閉鎖部材２４
が、図１に示すように入口１０を出口１１から分離する
か、あるいは、アーマチュア３が退避位置にあるとき
に、入口及び出口を解放するようになっている。
につき、詳細に説明を加える。プランジャ・アーマチュ
ア型磁気装置１は、コイル２を備えており、このコイル
内に、アーマチュア３が、軸方向に変位可能に取付けら
れている。アーマチュア３は、アーマチュア管４内に取
付けられている。コイル２は、ヨーク５によって円周方
向に完全に取り巻かれている。ヨーク５については、図
２ないし図５に基づいて、詳細に説明する。その上に、
カバー７が配置されているコアヘッド６が、前記コイル
内に、上方から挿入されている。カバー７は、ヨーク５
及びコイル２を保持しているハウジング８に接続されて
いる。ハウジング８は、周知の方法で、導管装置９に接
続され、その結果、アーマチュア３、又は、これに固定
されておって弁座２５上に載置されている閉鎖部材２４
が、図１に示すように入口１０を出口１１から分離する
か、あるいは、アーマチュア３が退避位置にあるとき
に、入口及び出口を解放するようになっている。
【００２０】コイル２は、その内部を通って、電気接続
体１３がガイドされている成形本体１２内に配置されて
いる。この電気接続体はカバー７を通って、外部へ導か
れている。コアヘッド６及びアーマチュア３とともに、
ヨーク５は磁気回路を形成している。そのため、ヨーク
５はコアヘッド６に対して、近接して配置されている。
ヨークはまた、アーマチュア管４に対して、近接して配
置され、アーマチュア３とヨーク５との間には、半径方
向にきわめて小さいエアギャップしか存在しないように
なっている。
体１３がガイドされている成形本体１２内に配置されて
いる。この電気接続体はカバー７を通って、外部へ導か
れている。コアヘッド６及びアーマチュア３とともに、
ヨーク５は磁気回路を形成している。そのため、ヨーク
５はコアヘッド６に対して、近接して配置されている。
ヨークはまた、アーマチュア管４に対して、近接して配
置され、アーマチュア３とヨーク５との間には、半径方
向にきわめて小さいエアギャップしか存在しないように
なっている。
【００２１】ヨーク５は、多くの部品から構成される構
造を有している。ヨークは、円筒の複数の円周部分から
なっており、本実施例においては、対応する端面１６お
よび１７を有する２つの半円筒形シェル１４及び１５か
らなっている。ヨークの部分１４及び１５の構造は、図
５に示すヨーク部分の製作方法から明らかである。すな
わち、板状ブランク１８の２つの軸方向縁部に、切れ目
１９を設ける。このようにすると、切れ目１９によって
互いに分離され、線状接続部のみによってブランク１８
と接続されている境界領域部分が形成される。図５(b)
に、いかにして、個々の境界領域部分２０が、板状ブラ
ンク１８の面から、すなわち、後に形成される円筒面の
軸方向２７と本質的に平行な軸のまわりに、折り曲られ
ているかを示す。換言すれば、境界領域部分２０は、ブ
ランク１８に対して、ねじれている。すなわち、個々の
境界領域部分２０を、ブランク１８に対して折り曲げる
と（図５(c) ）、折曲げ線２１が形成され、この折曲げ
線２１は、後で形成される円筒の円周方向２６に対し
て、所定の角度で傾斜する。この段階では、個々の境界
領域部分２０は、同一平面内に存在しなくなっている。
すなわち、個々の境界領域部分は互いに平行になり、円
周方向２６に向くブランク１８の平面との交差線を有す
る平面に対して傾斜している。個々の折曲げ線２１は、
一つの折曲げ線の端部が、隣の折曲げ線の端部に対し
て、ブランク１８の材料の厚さにほぼ対応する距離だ
け、ずれるように配置される。ブランク１８を、図５
(d) に示す部分的に円筒形状になるように、曲げると、
個々の境界領域要素、すなわち、境界領域部分２０は、
簡単に、互いに上下にずれ、図３に示すように、互いに
上下関係に重なる。最後の製作段階において、境界領域
部分２０の内側縁部を打ち抜いて、円形にし、これら部
分が、コアヘッド６又はアーマチュア管４と密に嵌合
し、組み立て中、そこに位置しているようにする。ま
た、例えば、プレス加工により、図３に示すように、膨
れきず状突起３４が作られる。
造を有している。ヨークは、円筒の複数の円周部分から
なっており、本実施例においては、対応する端面１６お
よび１７を有する２つの半円筒形シェル１４及び１５か
らなっている。ヨークの部分１４及び１５の構造は、図
５に示すヨーク部分の製作方法から明らかである。すな
わち、板状ブランク１８の２つの軸方向縁部に、切れ目
１９を設ける。このようにすると、切れ目１９によって
互いに分離され、線状接続部のみによってブランク１８
と接続されている境界領域部分が形成される。図５(b)
に、いかにして、個々の境界領域部分２０が、板状ブラ
ンク１８の面から、すなわち、後に形成される円筒面の
軸方向２７と本質的に平行な軸のまわりに、折り曲られ
ているかを示す。換言すれば、境界領域部分２０は、ブ
ランク１８に対して、ねじれている。すなわち、個々の
境界領域部分２０を、ブランク１８に対して折り曲げる
と（図５(c) ）、折曲げ線２１が形成され、この折曲げ
線２１は、後で形成される円筒の円周方向２６に対し
て、所定の角度で傾斜する。この段階では、個々の境界
領域部分２０は、同一平面内に存在しなくなっている。
すなわち、個々の境界領域部分は互いに平行になり、円
周方向２６に向くブランク１８の平面との交差線を有す
る平面に対して傾斜している。個々の折曲げ線２１は、
一つの折曲げ線の端部が、隣の折曲げ線の端部に対し
て、ブランク１８の材料の厚さにほぼ対応する距離だ
け、ずれるように配置される。ブランク１８を、図５
(d) に示す部分的に円筒形状になるように、曲げると、
個々の境界領域要素、すなわち、境界領域部分２０は、
簡単に、互いに上下にずれ、図３に示すように、互いに
上下関係に重なる。最後の製作段階において、境界領域
部分２０の内側縁部を打ち抜いて、円形にし、これら部
分が、コアヘッド６又はアーマチュア管４と密に嵌合
し、組み立て中、そこに位置しているようにする。ま
た、例えば、プレス加工により、図３に示すように、膨
れきず状突起３４が作られる。
【００２２】図３から明らかなように、境界領域部分２
０が重なって配置されていることにより、端面１６は、
その中央部が補強又は肉厚化される。この中央部は、コ
イル２によって生成される磁界が最も強くなる領域であ
る。その結果、ここでは、磁界が、比較的大きな横断面
にわたって広がる。この横断面は、円周部分１４及び１
５の横断面に対応している。磁界に利用できるこの伝導
横断面は、全ての場所において同じであるから、局部的
飽和現象の結果として生ずる抵抗の増加を、大幅に防止
することができる。
０が重なって配置されていることにより、端面１６は、
その中央部が補強又は肉厚化される。この中央部は、コ
イル２によって生成される磁界が最も強くなる領域であ
る。その結果、ここでは、磁界が、比較的大きな横断面
にわたって広がる。この横断面は、円周部分１４及び１
５の横断面に対応している。磁界に利用できるこの伝導
横断面は、全ての場所において同じであるから、局部的
飽和現象の結果として生ずる抵抗の増加を、大幅に防止
することができる。
【００２３】ヨーク５は、コイル２を完全に取り巻き、
隣り合う２つの円周部分１４と１５との間にのみ、エア
ギャップ２２を残している。図２においては、これらの
エアギャップ２２は誇張して示されており、実際のエア
ギャップはきわめて小さいものである。エアギャップ２
２には２つの利点がある。第一に、これにより、製作が
容易になる。すなわち、ここに、ある程度の許容誤差が
与えられる。第二に、コイル２に流れる励起電流を流し
たり切ったりするときに、あるいは、コイル２を励起す
るために交流電流を用いるときに形成されるうず電流の
発生を減少させることができる。このうず電流は、完全
な回路となって流れることができない。このうず電流
は、エアギャップ２２によって遮られる。このエアギャ
ップ２２はまた、本質的に軸方向に、すなわち、磁界の
主方向と平行に延び、その結果、磁界を遮ることがな
い。事実、このエアギャップ内に磁界を励起させるため
に、励起電力を加えるという必要がない。磁路に利用す
ることのできない円周方向におけるこの小さな領域は重
大なものではない。このエアギャップの影響は、磁束の
方向を横切って延びる同じ大きさのエアギャップのもの
よりもはるかに小さい。図示の磁気装置を用いると、は
るかに高い吸引力または保持力を得ることができる。す
なわち、同じ吸引力または保持力に対して、より弱い電
流を用いることができる。
隣り合う２つの円周部分１４と１５との間にのみ、エア
ギャップ２２を残している。図２においては、これらの
エアギャップ２２は誇張して示されており、実際のエア
ギャップはきわめて小さいものである。エアギャップ２
２には２つの利点がある。第一に、これにより、製作が
容易になる。すなわち、ここに、ある程度の許容誤差が
与えられる。第二に、コイル２に流れる励起電流を流し
たり切ったりするときに、あるいは、コイル２を励起す
るために交流電流を用いるときに形成されるうず電流の
発生を減少させることができる。このうず電流は、完全
な回路となって流れることができない。このうず電流
は、エアギャップ２２によって遮られる。このエアギャ
ップ２２はまた、本質的に軸方向に、すなわち、磁界の
主方向と平行に延び、その結果、磁界を遮ることがな
い。事実、このエアギャップ内に磁界を励起させるため
に、励起電力を加えるという必要がない。磁路に利用す
ることのできない円周方向におけるこの小さな領域は重
大なものではない。このエアギャップの影響は、磁束の
方向を横切って延びる同じ大きさのエアギャップのもの
よりもはるかに小さい。図示の磁気装置を用いると、は
るかに高い吸引力または保持力を得ることができる。す
なわち、同じ吸引力または保持力に対して、より弱い電
流を用いることができる。
【００２４】図５(e) に示すように、端部を加工するの
と同時に、電気接続体を通すための穴２３又は他の開口
部を形成することができる。打ち抜き加工中に、個々の
境界領域部分２０を互いに係合させることもできる。打
ち抜き加工は、機械加工のうちの最も簡単なものであ
り、これによって、切れ目１９を作ることもできるが、
他の機械加工法、例えば、ドリル又は切断によることも
可能である。
と同時に、電気接続体を通すための穴２３又は他の開口
部を形成することができる。打ち抜き加工中に、個々の
境界領域部分２０を互いに係合させることもできる。打
ち抜き加工は、機械加工のうちの最も簡単なものであ
り、これによって、切れ目１９を作ることもできるが、
他の機械加工法、例えば、ドリル又は切断によることも
可能である。
【００２５】本明細書において用いる「曲げる」又は
「折り曲げる」という語は、鋭い角度を形成するための
ものに限定されるものではない。逆に、境界領域部分２
０を折り曲げるときに、ある程度の丸みを形成してもよ
い。この丸みは、ヨーク５の材料を過度に高く圧縮する
ことを避けるために望ましいものである。ダイナモ・シ
ートを、ヨーク５のための材料として、好ましく用いる
ことができる。このダイナモ・シートは比較的薄肉のも
のでよい。ダイナモ・シートは、比較的良好なパーミア
ンス、すなわち、高い透磁率という特性及び比較的高い
電気抵抗という特性を合わせ持っている。ヨーク５の磁
気抵抗が比較的低くなるような構造にしてあるので、材
料の厚さが小さいということは適切なことである。ヨー
ク５の材料を厚くすることが必要な場合には、ダイナモ
・シートの複数の層を、互いに上下に重ねることが好ま
しい。これら個々の層を、互いに電気的に絶縁すること
ができる。
「折り曲げる」という語は、鋭い角度を形成するための
ものに限定されるものではない。逆に、境界領域部分２
０を折り曲げるときに、ある程度の丸みを形成してもよ
い。この丸みは、ヨーク５の材料を過度に高く圧縮する
ことを避けるために望ましいものである。ダイナモ・シ
ートを、ヨーク５のための材料として、好ましく用いる
ことができる。このダイナモ・シートは比較的薄肉のも
のでよい。ダイナモ・シートは、比較的良好なパーミア
ンス、すなわち、高い透磁率という特性及び比較的高い
電気抵抗という特性を合わせ持っている。ヨーク５の磁
気抵抗が比較的低くなるような構造にしてあるので、材
料の厚さが小さいということは適切なことである。ヨー
ク５の材料を厚くすることが必要な場合には、ダイナモ
・シートの複数の層を、互いに上下に重ねることが好ま
しい。これら個々の層を、互いに電気的に絶縁すること
ができる。
【００２６】ヨークは、ハウジング８によって結合さ
れ、このハウジングは、電気的には、事実上非伝導性で
あり、かつ、磁気的には、空気と同じあるいは類似の特
性を有している。ハウジング８は、主として突起３４を
押圧し、これによって、ある程度の弾性作用が得られ
る。このようにして、エアギャップ２２内の、又は、ア
ーマチュア管４もしくはコアヘッド６のまわりの許容誤
差が一様化される。ヨーク５を、アーマチュア管４及び
コアヘッド６に対してきわめて近接して、取付けること
ができる。
れ、このハウジングは、電気的には、事実上非伝導性で
あり、かつ、磁気的には、空気と同じあるいは類似の特
性を有している。ハウジング８は、主として突起３４を
押圧し、これによって、ある程度の弾性作用が得られ
る。このようにして、エアギャップ２２内の、又は、ア
ーマチュア管４もしくはコアヘッド６のまわりの許容誤
差が一様化される。ヨーク５を、アーマチュア管４及び
コアヘッド６に対してきわめて近接して、取付けること
ができる。
【００２７】本発明は、以上の実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種
々の変更が可能であり、それらも、本発明の範囲内に包
含されるものであることはいうまでもない。
なく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種
々の変更が可能であり、それらも、本発明の範囲内に包
含されるものであることはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、コイルと、コイル内に
おいて、軸方向に移動可能に配置されたアーマチュア
と、コイルを取り囲むヨークとを有する、とくに、電磁
弁のためのプランジャ・アーマチュア型磁気装置におい
て、高い吸引力および高い効率を有する改良された磁気
装置およびその製作方法を提供することが可能になる。
おいて、軸方向に移動可能に配置されたアーマチュア
と、コイルを取り囲むヨークとを有する、とくに、電磁
弁のためのプランジャ・アーマチュア型磁気装置におい
て、高い吸引力および高い効率を有する改良された磁気
装置およびその製作方法を提供することが可能になる。
【図１】本発明の実施例に係るプランジャ・アーマチュ
ア型磁気装置の略縦断面図である。
ア型磁気装置の略縦断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るプランジャ・アーマチュ
ア型磁気装置に用いられるヨークの基本的構造を示す略
斜視図である。
ア型磁気装置に用いられるヨークの基本的構造を示す略
斜視図である。
【図３】ヨークの半割り部分の略側面図である。
【図４】ヨークの半割り部分の略平面図である。
【図５】ヨークを製作する個々の段階を示すための略斜
視図である。
視図である。
１ プランジャ・アーマチュア型磁気装置 ２ コイル ３ アーマチュア ５ ヨーク ６ コアヘッド １３ 電気接続体 １４、１５ ヨークの半円筒形シェル １６、１７ 半円筒形シェルの端面 １８ 板状ブランク １９ 切れ目 ２０ 境界領域部分 ２１ 折曲げ線 ２３ 穴 ３４ 膨れきず状突起
フロントページの続き (72)発明者 ホルゲル ニコライセン デンマーク 6430 ノルドボルグ ヴィオ ールヴェイ ２ (72)発明者 エリック キステル デンマーク 6400 センデルボルグ プラ ステガールドスヴェイ 71
Claims (15)
- 【請求項１】 コイルと、該コイル内において、軸方向
に移動可能に配置されたアーマチュアと、前記コイルを
取り囲むヨークとを有する、とくに、電磁弁のためのプ
ランジャ・アーマチュア型磁気装置において、前記ヨー
クが、それぞれ、部分的な円筒状端面を有している円筒
の複数の円周部分で形成され、該円周部分が、前記コイ
ルを完全に取り巻き、前記円周部分の長手縁部におい
て、前記円周部分が互いにエアギャップを形成し、前記
部分的な円筒状端面が、コイル端部の領域において、磁
路を閉じていることを特徴とするプランジャ・アーマチ
ュア型磁気装置。 - 【請求項２】 前記ヨークが、対応する端面を有する２
つの実質的に半円筒形のシェルにより、ヨークが形成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載のプランジャ
・アーマチュア型磁気装置。 - 【請求項３】 前記エアギャップが、実質的に軸方向に
延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の
プランジャ・アーマチュア型磁気装置。 - 【請求項４】 前記ヨークが、曲げ加工した薄いダイナ
モ・シートにより形成されていることを特徴とする請求
項１ないし３のいずれか１項に記載のプランジャ・アー
マチュア型磁気装置。 - 【請求項５】 前記ヨークが、薄いダイナモ・シートの
複数の層により形成されていることを特徴とする請求項
４に記載のプランジャ・アーマチュア型磁気装置。 - 【請求項６】 前記ダイナモ・シートの個々の層が、互
いに電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項５
に記載のプランジャ・アーマチュア型磁気装置。 - 【請求項７】 前記円周部分が、板状ブランクから曲げ
て作られ、各軸方向端部に、折り曲線に沿って曲げら
れ、曲げ操作前に実質的に軸方向に走っていた分離線に
よって、互いに分離された境界領域部分によって、端面
が形成されていることを特徴とする請求項１ないし６の
いずれか１項に記載のプランジャ・アーマチュア型磁気
装置。 - 【請求項８】 前記折曲げ線が、円周方向に対して、所
定の角度で走っていることを特徴とする請求項７に記載
のプランジャ・アーマチュア型磁気装置。 - 【請求項９】 前記境界領域部分の前記折曲げ線の始点
が、隣接する前記境界領域部分の前記折曲げ線の終点に
対して、前記ヨークの材料の厚さに実質的に対応する距
離だけ軸方向にずらされていることを特徴とする請求項
８に記載のプランジャ・アーマチュア型磁気装置。 - 【請求項１０】 前記境界領域部分が、その折り曲げ前
に、実質的に軸方向の軸のまわりに、前記ブランクの面
から折り曲げられていることを特徴とする請求項９に記
載のプランジャ・アーマチュア型磁気装置。 - 【請求項１１】 電気接続体および／もしくはアーマチ
ュアまたは磁路の他の構成部品のための開口部および／
または穴を設け、これらを、曲げられた円周部分または
端面に形成することを特徴とする請求項７ないし１０の
いずれか１項に記載のプランジャ・アーマチュア型磁気
装置。 - 【請求項１２】 前記開口部及び穴が、打ち抜き加工に
より作られていることを特徴とする請求項１１に記載の
プランジャ・アーマチュア型磁気装置。 - 【請求項１３】 前記ヨークが、その外面に、膨れきず
状突起を備え、ハウジングにより取り囲まれていること
を特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載
のプランジャ・アーマチュア型磁気装置。 - 【請求項１４】 コイルが、ヨークの内側に配置される
プランジャ・アーマチュア型磁気装置の製作方法におい
て、ヨークを、板状ブランクから曲げて、円筒の円周部
分の形状にし、この曲げ操作に先立って、ブランクの軸
方向端部における境界領域部分を、軸方向切れ目によっ
て、互いに分離し、折曲げ線に沿って折り曲げることを
特徴とするプランジャ・アーマチュア型磁気装置の製作
方法。 - 【請求項１５】 個々の境界領域部分を、曲げ操作前
に、実質的に軸方向に延びている軸のまわりに、ブラン
クの面から折り曲げることを特徴とする請求項１４に記
載のプランジャ・アーマチュア型磁気装置の製作方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4201448:4 | 1992-01-21 | ||
| DE4201448A DE4201448C2 (de) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | Tauchanker-Magnetanordnung und Verfahren zu dessen Herstellung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267051A true JPH05267051A (ja) | 1993-10-15 |
| JPH0670923B2 JPH0670923B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=6449909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5006912A Expired - Lifetime JPH0670923B2 (ja) | 1992-01-21 | 1993-01-19 | プランジャ・アーマチュア型磁気装置およびその製作方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5280873A (ja) |
| JP (1) | JPH0670923B2 (ja) |
| CH (1) | CH684497A5 (ja) |
| DE (1) | DE4201448C2 (ja) |
| DK (1) | DK170935B1 (ja) |
| FR (1) | FR2691283B1 (ja) |
| IT (1) | IT1260856B (ja) |
Cited By (1)
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| JP2010225603A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Aisin Aw Industries Co Ltd | リニアソレノイドの外側ヨーク及び外側ヨークの取付け方法 |
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| DE19934697B4 (de) * | 1999-07-23 | 2008-04-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Proportionalventil |
| JP4058749B2 (ja) * | 2000-02-16 | 2008-03-12 | 株式会社デンソー | 電磁駆動装置およびそれを用いた電磁弁 |
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| DE102010021175A1 (de) | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Hydac Electronic Gmbh | Elektromagnet |
| DE102013105406A1 (de) | 2013-05-27 | 2014-11-27 | Woco Industrietechnik Gmbh | Elektromagnetische Vorrichtung, Jochelement und Verfahren zu deren Herstellung |
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1992
- 1992-01-21 DE DE4201448A patent/DE4201448C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-23 CH CH3922/92A patent/CH684497A5/de unknown
-
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- 1993-01-14 US US08/004,510 patent/US5280873A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-01-19 JP JP5006912A patent/JPH0670923B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-20 DK DK006593A patent/DK170935B1/da not_active IP Right Cessation
- 1993-01-20 IT ITTO930032A patent/IT1260856B/it active IP Right Grant
- 1993-01-21 FR FR9300600A patent/FR2691283B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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