JPH0572726B1 - - Google Patents

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JPH0572726B1
JPH0572726B1 JP50106684A JP50106684A JPH0572726B1 JP H0572726 B1 JPH0572726 B1 JP H0572726B1 JP 50106684 A JP50106684 A JP 50106684A JP 50106684 A JP50106684 A JP 50106684A JP H0572726 B1 JPH0572726 B1 JP H0572726B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
permanent magnet
yoke
piece
movable piece
magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP50106684A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsuneo Kamitsubara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP50106684A priority Critical patent/JPH0572726B1/ja
Publication of JPH0572726B1 publication Critical patent/JPH0572726B1/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は通電によつて2値的な機械的変位、保
持を双安定または単安定に操作する装置であり、
例えば弁棒、ピストン、開閉器可動部、施錠具な
どの機械力の作用する装置の2値的変位を微電流
パルス信号によつて電磁的に操作する電磁操作装
置に関する。
[従来の技術] 従来、弁棒、ピストン等に機械力を作用させる
ために保持磁石型電磁操作装置が知られている。
保持磁石型電磁操作装置は、第3図に示される
ように、永久磁石2を連結した鉄心1a,1bに
ソレノイドコイル3a,3bを巻回し、このソレ
ノイドコイル3a,3bに操作電流を流して永久
磁石2の保持力を打消す方向すなわち電磁石起磁
力と永久磁石起磁力が直列になつた磁気回路を構
成させ、接極子4を第3図aまたはbのいずれか
の状態に可逆的に保持するものである。第3図a
の状態でソレノイドコイル3aに操作電流を永久
磁石2の保持力を減少させる方向に流せば接極子
4は第3図bに示されるように他方の保持力の大
きい磁性体である(永久磁石2を連結した)鉄心
1bに吸着し、第3図bの状態でソレノイドコイ
ル3bに通電し永久磁石2の磁力で減少させる方
向に流せば接極子4は第3図aの状態に復帰す
る。
[発明が解決しようとする課題] この保持型電磁石は、無通電時に接極子4の自
己保持特性をもつているが、本質的に次のような
欠点があつた。
操作用ソレノイドコイル3a,3bが動作、
復帰用の2個必要となり、構造が複雑で大型と
なる。
永久磁石2の保持力を減少させる方向に操作
ソレノイドコイル3a,3bに電流を流すので
所要アンペアターンが大きかつた。すなわち、
大きな操作電力を必要とする。
操作用電線が3線式となる。
本発明は上述の欠点を解消するために提案され
たもので、高感度、高速作動で双安定または単安
定な状態を得るように動作する小型、単純かつ頑
丈な構造を有する電磁操作装置を提供することを
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上述の問題を解決するもので、コイル
11を巻回した固定片12、可動片14及び固定
片12を収容するヨーク17を備えた電磁石の磁
気回路に永久磁石16を挿着し、電磁石の起磁力
と、永久磁石16の起磁力を並列に作用させ、可
動片14を固定片12と固定片12に対向するヨ
ーク17との間の空〓に双安定または単安定状態
で変位させる電磁操作装置に適用され、次の技術
手段を採つた。すなわち、 永久磁石16は、厚さ方向に磁化され、可動片
14の変位方向と直交するヨーク17側に電磁石
によるヨーク17の磁路を分断して両磁極面がヨ
ーク17と直列に配設されると共に、永久磁石1
6の両磁極端面に永久磁石16の起磁力を可動片
14を介して磁気的に短絡させる接極子37を備
えたことを特徴とする電磁操作装置である。
また、可動片を、厚さ方向に磁化された永久磁
石46の両磁極端面に磁極片45を備え厚さ方向
に変位するよう構成すると共に、永久磁石46の
起磁力を両磁極片45の可動片の変位方向と直交
する端面と対向するヨーク17を介して磁気的に
短絡させるように構成してもよい。
〔実施例〕
以下、本発明を図面を参照してその実施例に基
づいて説明する。
第1図は本発明の第1の実施例を示す。可動片
14は、ヨーク17の端面に固着された固定片1
2の端面12bと、端面12bに対向するヨーク
17の端面12aとの間の空〓に双安定で変位す
るように保持され、永久石16は可動片14の変
位方向と直交するヨーク17側に電磁石によるヨ
ーク17の磁路を分断してNS両磁極面がヨーク
17と直列となるように配設されており、また永
久磁石16の両磁極端面に永久磁石16の起磁力
を可動片14を介して磁気的に短絡させる接極子
37が設けられている。
可動片14が第1図aに示されるように磁極面
12bに接触し、磁極面12aと間〓13を介し
て対面している場合、永久磁石16の磁束31に
よつて可動片14は磁極面12bに磁気的に吸引
された状態にある。この状態において、コイル1
1に、正方向のパルス信号を通電し、磁極面12
bにN極性、永久磁石16のS極側の積極子37
にS極性を形成させれば磁束30が発生する。こ
の磁束30と永久磁石16の磁束31により磁極
面12bに反発力が発生して可動片14はスナツ
プ的に第1図bに示されるように磁極面12aに
吸着して変位する。正方向パルス信号の通電終了
後も永久磁石16の磁束31の作用によつて磁極
面12aとの吸着状態を保持する。
次に第1図bの状態でコイル11に逆方向のパ
ルス信号を通電し、磁極面12bにS極性を接極
子37にN極性を形成させれば、磁束32を発生
する。この磁束32及び永久磁石16の磁束31
は磁極面12b側の間〓13に集中し可動片14
は第1図aの状態に復帰し固定片12の磁極面1
2bと吸着する。
第2図に示される本発明の第2の実施例は第1
図の実施例の永久磁石16を省略し、厚さ方向に
磁化され永久磁石からなる可動片46の両側に磁
極片45を設け、永久磁石の起磁力を両磁極片4
5の可動片46の変位方向と直交する端面と対向
するヨーク17を介して磁気的に短絡させるよう
構成されている。
本実施例では、永久磁石である可動片46によ
る磁束34及びコイル11への通電により発生す
る磁束33(第2図a)、35(第2図b)によ
り可動片46が往復移動するもので、動作原理は
第1図の実施例と同様である。
本発明は、上述の実施例において固定片、可動
片の相互間の変位に対し変位の一定方向に対し永
久磁石に抗する永久磁石の吸引力より小さい所定
値の機械的抗力あるいは磁気的抗力、例えばスプ
リング等によつてバイパス抗力を重畳させること
により単安定的に動作させることも可能である。
本発明の動作において、励磁電流による磁束
と、永久磁石による磁束とは、常に軟磁性体内部
においてのみ作用しあい、第3図の従来装置と異
なりコイル通電による起磁力は強大な保持力を持
つ永久磁石の起磁力と直接作用しないので、所要
励磁アンペアターンを大幅に低減することが可能
となり、機械力、機械的位置の2値的変位が、微
少電流のパルス信号で操作できる。
実験結果によれば500gで吸着している可動片
を2mmのストロークで反対方向に1Kgの推力(吸
引力)で反転させる場合、6V、0.5Aの電流を数
十ミリ秒のパルス状にして供給することによつて
可能となつた。すなわち、操作エネルギーを極め
て小さくすることができるようになつた。ちなみ
に、従来市販されている製品では操作線も3線式
となり、推力1Kgの2mmのストロークで約30Wの
操作電力を必要とする。
〔発明の効果〕 本発明は、以上説明したとおり操作エネルギー
を提供するコイルのアンペアターンを極力軽減し
得る構造となつているので強力な永久磁石を配置
することにより、次の通り極めて優れた性能を発
揮できる。
(1) 従来装置では操作用コイルを2個とし、3線
式の操作線を必要とするのに比較し、本実施例
ではコイル1個を2線式の操作線で操作でき、
小型、軽量で安価である。
(2) 微少電流のパルス信号で操作できるので、長
距離遠方操作用として電線設備費の低減が期待
できる。
(3) 操作用エネルギーが微少であるため低電圧、
微電流となり工場、鉱山における本質安全防爆
装置、あるいは操作電源として経済的にソーラ
ーセル等の利用が可能となる。
以上説明したように、本発明は電磁操作弁、電
磁操作ピストン、電磁施錠、開閉機操作機構、本
質的安全防爆装置、異常引外し機構、その他各種
産業、民生分野に極めて有用な効果を期待でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図a、第1図bは本発明の第1の実施例の
説明図、第2図a、第2図bは本発明の第2の実
施例の説明図、第3図a,bは従来例の説明図で
ある。 11……コイル、12……固定片、12a,1
2b……磁極面、13……間〓、15……間〓、
14,(46)……可動片、16,46……永久
磁石、17……ヨーク、30,31,32,3
3,34,35……磁束、37……接極子、45
……磁極片。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 コイル11を巻回した固定片12、可動片1
    4及び該固定片12を収容するヨーク17を備え
    た電磁石の磁気回路に永久磁石16を挿着し、該
    電磁石の起磁力と、該永久磁石16の起磁力を並
    列に作用させ、該可動片14を該固定片12と該
    固定片12に対向するヨーク17との間の空〓に
    双安定または単安定状態で変位させる電磁操作装
    置において、 該永久磁石16は、厚さ方向に磁化され、該可
    動片14の変位方向と直交する該ヨーク17側に
    該電磁石による該ヨーク17の磁路を分断して両
    磁極面がヨーク17と直列に配設されると共に、
    該永久磁石16の両磁極端面に該永久磁石16の
    起磁力を該可動片14を介して磁気的に短絡させ
    る接極子37を備えたことを特徴とする電磁操作
    装置。 2 コイル11を巻回した固定片12、可動片1
    4及び該固定片12を収容するヨーク17を備え
    た電磁石の磁気回路に永久磁石16を挿着し、該
    電磁石の起磁力と、該永久磁石16の起磁力を並
    列に作用させ、該可動片14を該固定片12と該
    固定片12に対向するヨーク17との間の空〓に
    双安定または単安定状態で変位させる電磁操作装
    置において、 該可動片を、厚さ方向に磁化された該永久磁石
    46と該永久磁石46と両磁極端面に固設した磁
    極片45からなり該厚さ方向に変位するよう構成
    すると共に、該永久磁石46の起磁力を該両磁極
    片45の該可動片の変位方向と直交する端面と対
    向する該ヨーク17を介して磁気的に短絡させる
    ことを特徴とする電磁操作装置。
JP50106684A 1984-03-05 1984-03-05 Pending JPH0572726B1 (ja)

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JP50106684A JPH0572726B1 (ja) 1984-03-05 1984-03-05

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50106684A JPH0572726B1 (ja) 1984-03-05 1984-03-05

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JPH0572726B1 true JPH0572726B1 (ja) 1993-10-12

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JP50106684A Pending JPH0572726B1 (ja) 1984-03-05 1984-03-05

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51127372A (en) * 1975-04-16 1976-11-06 Bridon Engineering Ltd Actuator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51127372A (en) * 1975-04-16 1976-11-06 Bridon Engineering Ltd Actuator

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