JPH0917630A - 電磁アクチュエータ - Google Patents
電磁アクチュエータInfo
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- JPH0917630A JPH0917630A JP16198395A JP16198395A JPH0917630A JP H0917630 A JPH0917630 A JP H0917630A JP 16198395 A JP16198395 A JP 16198395A JP 16198395 A JP16198395 A JP 16198395A JP H0917630 A JPH0917630 A JP H0917630A
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- plunger
- coil
- electromagnetic actuator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プランジャの動作ストロークの増加とともに
吸引力も増加し、プランジャの移動過程において、吸引
力が低下することのない電磁アクチュエータを提供する
こと。 【構成】 電磁コイル１を巻回したコイルボビン２の中
空部の一端に磁性材料からなる吸引子８を配置するとと
もに、中空部内に磁性材料からなるプランジャ７を移動
自在に配置し、コイルボビン２の中空部内に、空隙を介
して対向する位置に磁性材料からなる筒状の上下補助磁
極５ａ、５ｂをプランジャ７を囲むように配置し、上下
補助磁極５ａ、５ｂの間に、磁性材料からなる円筒コイ
ル状の補助磁極４を、上補助磁極５ａに当接するように
配置し、電磁コイル１への通電に応じて吸引子８により
プランジャ７を吸引移動させ、プランジャ７の移動によ
って負荷を駆動する。
吸引力も増加し、プランジャの移動過程において、吸引
力が低下することのない電磁アクチュエータを提供する
こと。 【構成】 電磁コイル１を巻回したコイルボビン２の中
空部の一端に磁性材料からなる吸引子８を配置するとと
もに、中空部内に磁性材料からなるプランジャ７を移動
自在に配置し、コイルボビン２の中空部内に、空隙を介
して対向する位置に磁性材料からなる筒状の上下補助磁
極５ａ、５ｂをプランジャ７を囲むように配置し、上下
補助磁極５ａ、５ｂの間に、磁性材料からなる円筒コイ
ル状の補助磁極４を、上補助磁極５ａに当接するように
配置し、電磁コイル１への通電に応じて吸引子８により
プランジャ７を吸引移動させ、プランジャ７の移動によ
って負荷を駆動する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷を駆動する電磁ア
クチュエータに係り、特に、電磁コイルを巻回したコイ
ルボビンの中空部の一端に磁性材料からなる吸引子を配
置するとともに、前記中空部内に磁性材料からなるプラ
ンジャを移動自在に配置し、前記電磁コイルへの通電に
応じて前記吸引子により前記プランジャを吸引移動さ
せ、該プランジャの移動によって負荷を駆動するように
した電磁アクチュエータに関する。
クチュエータに係り、特に、電磁コイルを巻回したコイ
ルボビンの中空部の一端に磁性材料からなる吸引子を配
置するとともに、前記中空部内に磁性材料からなるプラ
ンジャを移動自在に配置し、前記電磁コイルへの通電に
応じて前記吸引子により前記プランジャを吸引移動さ
せ、該プランジャの移動によって負荷を駆動するように
した電磁アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、本発明に係る電磁アクチュエー
タの第１従来例を示す断面図である。鍔付ドラム型のコ
イルボビン２に電磁コイル１が巻回され、この電磁コイ
ル１には、電磁アクチュエータの動作時にＡＣ電圧を全
波整流（未平滑）したものが印加される。電磁コイル１
は、コイルボビン２の鍔部が磁性材料からなる断面コの
字状の外函３によって挟まれて保持されている。さら
に、コイルボビン２の中空部２ａの内周には、上下に分
割された磁性材料からなる筒状の上下補助磁界としての
コイルガイド５ａ、５ｂが固定されている。
タの第１従来例を示す断面図である。鍔付ドラム型のコ
イルボビン２に電磁コイル１が巻回され、この電磁コイ
ル１には、電磁アクチュエータの動作時にＡＣ電圧を全
波整流（未平滑）したものが印加される。電磁コイル１
は、コイルボビン２の鍔部が磁性材料からなる断面コの
字状の外函３によって挟まれて保持されている。さら
に、コイルボビン２の中空部２ａの内周には、上下に分
割された磁性材料からなる筒状の上下補助磁界としての
コイルガイド５ａ、５ｂが固定されている。
【０００３】コイルガイド５ａ、５ｂの内側には非磁性
材料からなるプランジャチューブ６が、またこのプラン
ジャチューブ６の内側には、その中を自由に移動する磁
性材料からなるプランジャ７がそれぞれ配置されてい
る。また、吸引子８は、プランジャ７を吸引するため磁
性材料からなり、この吸引子８と一体となったボルト８
ｃとナット９によって外函３上に固定されている。
材料からなるプランジャチューブ６が、またこのプラン
ジャチューブ６の内側には、その中を自由に移動する磁
性材料からなるプランジャ７がそれぞれ配置されてい
る。また、吸引子８は、プランジャ７を吸引するため磁
性材料からなり、この吸引子８と一体となったボルト８
ｃとナット９によって外函３上に固定されている。
【０００４】プランジャ７は、円柱状に形成され、吸引
子８と対向する上端部７ａの近傍にはテーパ部７ｂが形
成されている。一方、吸引子８はプランジャ７を吸引
し、この吸引によってプランジャ７の上端部７ａ及びテ
ーパ部７ｂをそれぞれ受け入れる凹部８ａ及びテーパ部
８ｂを有するキャップ状に形成される。
子８と対向する上端部７ａの近傍にはテーパ部７ｂが形
成されている。一方、吸引子８はプランジャ７を吸引
し、この吸引によってプランジャ７の上端部７ａ及びテ
ーパ部７ｂをそれぞれ受け入れる凹部８ａ及びテーパ部
８ｂを有するキャップ状に形成される。
【０００５】吸引子８とプランジャ７間には、コイルバ
ネ１１が配置されている。このコイルバネ１１の上端部
は、吸引子８の凹部８ａに収容されるとともに、その下
端部はプランジャ７に穿設されたバネ収容部７ｃに収容
されている。このコイルバネ１１によって、プランジャ
７が下方に付勢されている。なお、プランジャチューブ
６は、その下部において支持筒１２によって支持されて
いる。
ネ１１が配置されている。このコイルバネ１１の上端部
は、吸引子８の凹部８ａに収容されるとともに、その下
端部はプランジャ７に穿設されたバネ収容部７ｃに収容
されている。このコイルバネ１１によって、プランジャ
７が下方に付勢されている。なお、プランジャチューブ
６は、その下部において支持筒１２によって支持されて
いる。
【０００６】次に、上記構成を有する従来の電磁アクチ
ュエータ１０の動作を図７及び図８に基づいて説明す
る。図７は、プランジャ７の位置と吸引力及びコイルバ
ネ１１による付勢力との関係を示すものであり、縦軸に
プランジャ７の位置、横軸に吸引力を示す。同グラフに
おいて、実線が吸引力を示し、二点鎖線で示したのは、
コイルバネ１１の付勢力である。例えば、プランジャ７
がＩの位置にあるときの吸引力はＦ1であり、コイルバ
ネ１１による付勢力はＰ1である。同様に、プランジャ
７がＩＩの位置にあるときの吸引力はＦ2であり、コイ
ルバネ１１による付勢力はＰ2である。グラフより明ら
かなように、位置Ｉ、ＩＩにおいては、磁力による吸引
力がコイルバネ１１による付勢力を上回っているが、位
置ＩＩＩにおいては、コイルバネ１１の付勢力が吸引力
を上回っている。
ュエータ１０の動作を図７及び図８に基づいて説明す
る。図７は、プランジャ７の位置と吸引力及びコイルバ
ネ１１による付勢力との関係を示すものであり、縦軸に
プランジャ７の位置、横軸に吸引力を示す。同グラフに
おいて、実線が吸引力を示し、二点鎖線で示したのは、
コイルバネ１１の付勢力である。例えば、プランジャ７
がＩの位置にあるときの吸引力はＦ1であり、コイルバ
ネ１１による付勢力はＰ1である。同様に、プランジャ
７がＩＩの位置にあるときの吸引力はＦ2であり、コイ
ルバネ１１による付勢力はＰ2である。グラフより明ら
かなように、位置Ｉ、ＩＩにおいては、磁力による吸引
力がコイルバネ１１による付勢力を上回っているが、位
置ＩＩＩにおいては、コイルバネ１１の付勢力が吸引力
を上回っている。
【０００７】これは、上記従来例においては、プランジ
ャ７のストロークが変化していく過程で、図８に示すよ
うな経路で磁束の受け渡しが行われるが、上コイルガイ
ド５ａの端面からプランジャ７の先端の入り込む距離が
ある程度以上となると、プランジャ７を吸引する力に対
して反力が働くことにより、部分的に磁力による吸引力
が低下するためである。その結果、特定のストローク域
において、コイルバネ１１の付勢力が吸引力を上回るこ
ととなる。
ャ７のストロークが変化していく過程で、図８に示すよ
うな経路で磁束の受け渡しが行われるが、上コイルガイ
ド５ａの端面からプランジャ７の先端の入り込む距離が
ある程度以上となると、プランジャ７を吸引する力に対
して反力が働くことにより、部分的に磁力による吸引力
が低下するためである。その結果、特定のストローク域
において、コイルバネ１１の付勢力が吸引力を上回るこ
ととなる。
【０００８】次に、電磁アクチュエータの第２従来例と
して、実開平６−３１１１０に開示されている電磁アク
チュエータの断面図を図９に示す。参照番号１０１は鍔
付ドラム型のコイルボビン１０２に巻回した電磁コイル
であり、この電磁コイル１０１には、電磁アクチュエー
タ１００の動作時にＡＣ電源を全波整流（未平滑）した
ものが印加される。電磁コイル１０１はコイルボビン１
０２の鍔部が磁性材料からなる断面コ字状の外函１０３
によって挟まれて保持されている。
して、実開平６−３１１１０に開示されている電磁アク
チュエータの断面図を図９に示す。参照番号１０１は鍔
付ドラム型のコイルボビン１０２に巻回した電磁コイル
であり、この電磁コイル１０１には、電磁アクチュエー
タ１００の動作時にＡＣ電源を全波整流（未平滑）した
ものが印加される。電磁コイル１０１はコイルボビン１
０２の鍔部が磁性材料からなる断面コ字状の外函１０３
によって挟まれて保持されている。
【０００９】コイルボビン１０２の中空部１０２ａの内
周には、非磁性材料からなるスペーサ１０４が間に配置
されて上下に分割された磁性材料からなる筒状の上下補
助磁極としてのコイルガイド１０５ａ、１０５ｂが固定
されている。コイルガイド１０５ａ、１０５ｂの内側に
は、非磁性材料からなるプランジャチューブ１０６、ま
たこのプランジャチューブ１０６の内側にはその中を自
由に移動する磁性材料からなるプランジャ１０７がそれ
ぞれ配置されている。
周には、非磁性材料からなるスペーサ１０４が間に配置
されて上下に分割された磁性材料からなる筒状の上下補
助磁極としてのコイルガイド１０５ａ、１０５ｂが固定
されている。コイルガイド１０５ａ、１０５ｂの内側に
は、非磁性材料からなるプランジャチューブ１０６、ま
たこのプランジャチューブ１０６の内側にはその中を自
由に移動する磁性材料からなるプランジャ１０７がそれ
ぞれ配置されている。
【００１０】プランジャチューブ１０６は、外函１０３
にかしめ止めされたプランジャ１０７を吸引する磁性材
料からなる吸引子１０８に対して固定することによって
保持されている。吸引子１０８の中央には、プランジャ
チューブ１０６内から外函１０３の外に抜ける貫通孔１
０８ａが形成されており、この貫通孔１０８ａにはプラ
ンジャ１０７の一端に固定された作動ロッド１０９が挿
通されている。
にかしめ止めされたプランジャ１０７を吸引する磁性材
料からなる吸引子１０８に対して固定することによって
保持されている。吸引子１０８の中央には、プランジャ
チューブ１０６内から外函１０３の外に抜ける貫通孔１
０８ａが形成されており、この貫通孔１０８ａにはプラ
ンジャ１０７の一端に固定された作動ロッド１０９が挿
通されている。
【００１１】作動ロッド１０９の周囲には、吸引子１０
８の外側にＥ形止め輪１１０が装着されるとともに、こ
のＥ型止め輪１１０及び吸引子１０８と吸引子１０８及
びプランジャ１０７間とに、例えばゴム製のＯリングか
らなる緩衝部材１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ装着され
ている。緩衝部材１１１ａ、１１１ｂは、プランジャ１
０７の自重落下時と吸引時の衝撃を緩和するためのもの
である。
８の外側にＥ形止め輪１１０が装着されるとともに、こ
のＥ型止め輪１１０及び吸引子１０８と吸引子１０８及
びプランジャ１０７間とに、例えばゴム製のＯリングか
らなる緩衝部材１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ装着され
ている。緩衝部材１１１ａ、１１１ｂは、プランジャ１
０７の自重落下時と吸引時の衝撃を緩和するためのもの
である。
【００１２】上記プランジャ１０７は、円柱状の大径部
１０７ａと円柱状の小径部１０７ｂと、大径部１０７ａ
と小径部１０７ｂとの間の錐状のテーパ部１０７ｃとか
らなる。一方、吸引子１０８は、プランジャ１０７を吸
引し、この吸引によってプランジャ１０７の小径部１０
７ｂ及びテーパ部１０７ｃをそれぞれ受け入れる凹部１
０８ｂ及びテーパ部１０８ｃを有するキャップ状に形成
されている。なお、プランジャ１０７が吸引されたと
き、プランジャ１０７のテーパ部１０７ｃと吸引子１０
８のテーパ部１０８ｃが互いに衝突しない程度にできる
だけ接近するように構成されている。
１０７ａと円柱状の小径部１０７ｂと、大径部１０７ａ
と小径部１０７ｂとの間の錐状のテーパ部１０７ｃとか
らなる。一方、吸引子１０８は、プランジャ１０７を吸
引し、この吸引によってプランジャ１０７の小径部１０
７ｂ及びテーパ部１０７ｃをそれぞれ受け入れる凹部１
０８ｂ及びテーパ部１０８ｃを有するキャップ状に形成
されている。なお、プランジャ１０７が吸引されたと
き、プランジャ１０７のテーパ部１０７ｃと吸引子１０
８のテーパ部１０８ｃが互いに衝突しない程度にできる
だけ接近するように構成されている。
【００１３】上記構成を有する電磁アクチュエータ１０
０の動作は図１０に示されている。図１０は、プランジ
ャ１０７の位置と吸引力との関係を示すものであり、縦
軸にプランジャ１０７の位置、横軸に吸引力を示す。初
期状態Ｉの位置にあるプランジャ１０７は、電磁コイル
１０１に対してＡＣ電源を全波整流したものを印加する
と、コイルガイド１０５ａ及び吸引子１０８によって吸
引され、その角部Ｘ1がスペーサ１０４とコイルガイド
１０５ａとの境に一致するＩＩの位置まで一気に吸引力
によって移動し、この位置において吸引力に一つのピー
クができる。
０の動作は図１０に示されている。図１０は、プランジ
ャ１０７の位置と吸引力との関係を示すものであり、縦
軸にプランジャ１０７の位置、横軸に吸引力を示す。初
期状態Ｉの位置にあるプランジャ１０７は、電磁コイル
１０１に対してＡＣ電源を全波整流したものを印加する
と、コイルガイド１０５ａ及び吸引子１０８によって吸
引され、その角部Ｘ1がスペーサ１０４とコイルガイド
１０５ａとの境に一致するＩＩの位置まで一気に吸引力
によって移動し、この位置において吸引力に一つのピー
クができる。
【００１４】その後、プランジャ１０７は、プランジャ
１０７の小径部１０７ｂの上端角部Ｘ2が吸引子１０８
の凹部１０８ｂとテーパ部１０８ｃとの境の角部Ｙ1に
略一致するＩＩＩの位置まで吸引力によって移動し、こ
こでもう一つの吸引力のピークが現れる。さらに、その
後吸引力は徐々に増加し、プランジャ１０７がその小径
部１０７ｂの端面が緩衝部材１１１ｂに突き当たるＩＶ
の位置において吸引力が最大となる。
１０７の小径部１０７ｂの上端角部Ｘ2が吸引子１０８
の凹部１０８ｂとテーパ部１０８ｃとの境の角部Ｙ1に
略一致するＩＩＩの位置まで吸引力によって移動し、こ
こでもう一つの吸引力のピークが現れる。さらに、その
後吸引力は徐々に増加し、プランジャ１０７がその小径
部１０７ｂの端面が緩衝部材１１１ｂに突き当たるＩＶ
の位置において吸引力が最大となる。
【００１５】次に、電磁アクチュエータの第３従来例と
して、実公昭６０−２５８５９に開示されている電磁ア
クチュエータを図１１に示す。図１１において、２１１
は筒状ボビンで、この筒状ボビン２１１周面の軸方向に
沿って磁性体部材、例えば磁性体リング２１２を所定間
隔をおいて配設し、これら磁性体リング２１２の上から
励磁コイル２１３を巻装している。
して、実公昭６０−２５８５９に開示されている電磁ア
クチュエータを図１１に示す。図１１において、２１１
は筒状ボビンで、この筒状ボビン２１１周面の軸方向に
沿って磁性体部材、例えば磁性体リング２１２を所定間
隔をおいて配設し、これら磁性体リング２１２の上から
励磁コイル２１３を巻装している。
【００１６】筒状ボビン２１１の両端に、磁性体端板２
１４、２１５を設け、これら端板２１４、２１５はそれ
ぞれボビン２１１の開口に連通する透孔２４１、２５１
を有している。また、励磁コイル２１３の周囲に継鉄２
１６を設けている。この継鉄２１６は両端部を上記端板
２１４、２１５に磁気的に接続している。
１４、２１５を設け、これら端板２１４、２１５はそれ
ぞれボビン２１１の開口に連通する透孔２４１、２５１
を有している。また、励磁コイル２１３の周囲に継鉄２
１６を設けている。この継鉄２１６は両端部を上記端板
２１４、２１５に磁気的に接続している。
【００１７】ボビン２１１の中空部に一方の開口、図示
例では端板２１４の透孔２４１よりプランジャ２１７を
可動自在に挿通する。この場合、プランジャ２１７は先
端を例えば截頭円錐部２７１に形成している。
例では端板２１４の透孔２４１よりプランジャ２１７を
可動自在に挿通する。この場合、プランジャ２１７は先
端を例えば截頭円錐部２７１に形成している。
【００１８】上記構成を有する電磁アクチュエータ２０
０において、プランジャ２１７の動作ストロークに対す
る動作力の関係は図１２に示される。同図において、縦
軸は吸引力、横軸はプランジャのストロークを示すが、
プランジャ２１７の動作ストロークに対して、フラット
な動作力が得られる。
０において、プランジャ２１７の動作ストロークに対す
る動作力の関係は図１２に示される。同図において、縦
軸は吸引力、横軸はプランジャのストロークを示すが、
プランジャ２１７の動作ストロークに対して、フラット
な動作力が得られる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来例
１に示す電磁アクチュエータにおいては、プランジャの
特定のストローク域において、コイルバネの付勢力が磁
力による吸引力を上回ることとなるため、プランジャチ
ューブ中のプランジャの円滑な移動を確保することがで
きない。
１に示す電磁アクチュエータにおいては、プランジャの
特定のストローク域において、コイルバネの付勢力が磁
力による吸引力を上回ることとなるため、プランジャチ
ューブ中のプランジャの円滑な移動を確保することがで
きない。
【００２０】また、上記第２従来例においては、上部コ
イルガイドの端面からプランジャ先端の入り込む距離が
所定の距離より長くなると、プランジャを吸引する力が
低下し、そのストローク域では、所望の吸引力が得られ
ない場合があった。
イルガイドの端面からプランジャ先端の入り込む距離が
所定の距離より長くなると、プランジャを吸引する力が
低下し、そのストローク域では、所望の吸引力が得られ
ない場合があった。
【００２１】さらに、第３従来例においては、プランジ
ャの動作ストロークと動作力はフラットな関係が得られ
るが、プランジャの移動とともに増加する吸引力を得る
ことができない。
ャの動作ストロークと動作力はフラットな関係が得られ
るが、プランジャの移動とともに増加する吸引力を得る
ことができない。
【００２２】本発明は、上記従来の電磁アクチュエータ
の有する問題点に鑑みなされたものであって、プランジ
ャの動作ストロークの増加とともに吸引力も増加し、プ
ランジャの移動過程において、吸引力が低下することの
ない電磁アクチュエータを提供することを目的とする。
の有する問題点に鑑みなされたものであって、プランジ
ャの動作ストロークの増加とともに吸引力も増加し、プ
ランジャの移動過程において、吸引力が低下することの
ない電磁アクチュエータを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
電磁コイルを巻回したコイルボビンの中空部の一端に磁
性材料からなる吸引子を配置するとともに、前記中空部
内に磁性材料からなるプランジャを移動自在に配置し、
前記コイルボビンの中空部内に、空隙を介して対向され
た磁性材料からなる筒状の上下補助磁極を前記プランジ
ャを囲むように配置し、前記電磁コイルへの通電に応じ
て前記吸引子により前記プランジャを吸引移動させ、該
プランジャの移動によって負荷を駆動するようにした電
磁アクチュエータにおいて、前記上下補助磁極の間に、
磁性材料からなる円筒コイル状の補助磁極を上補助磁極
に当接するように配置したことを特徴とする。
電磁コイルを巻回したコイルボビンの中空部の一端に磁
性材料からなる吸引子を配置するとともに、前記中空部
内に磁性材料からなるプランジャを移動自在に配置し、
前記コイルボビンの中空部内に、空隙を介して対向され
た磁性材料からなる筒状の上下補助磁極を前記プランジ
ャを囲むように配置し、前記電磁コイルへの通電に応じ
て前記吸引子により前記プランジャを吸引移動させ、該
プランジャの移動によって負荷を駆動するようにした電
磁アクチュエータにおいて、前記上下補助磁極の間に、
磁性材料からなる円筒コイル状の補助磁極を上補助磁極
に当接するように配置したことを特徴とする。
【００２４】請求項２記載の発明は、前記円筒コイル状
の補助磁極と前記プランジャとの間に、非磁性材料から
なる円筒状のガイド部を配置したことを特徴とする。
の補助磁極と前記プランジャとの間に、非磁性材料から
なる円筒状のガイド部を配置したことを特徴とする。
【００２５】
【作用】請求項１記載の発明によれば、上下補助磁極の
間に磁性材料からなる円筒コイル状の補助磁極を配置し
たので、プランジャが移動している間は常に、円筒コイ
ル状の補助磁極のそれぞれの端面からプランジャに対し
て連続的に磁束の受け渡しをすることができる。
間に磁性材料からなる円筒コイル状の補助磁極を配置し
たので、プランジャが移動している間は常に、円筒コイ
ル状の補助磁極のそれぞれの端面からプランジャに対し
て連続的に磁束の受け渡しをすることができる。
【００２６】請求項２記載の発明によれば、円筒コイル
状補助磁極とプランジャとの間に、非磁性材料からなる
円筒状のプランジャチューブを配置したので、円筒コイ
ル状の補助磁極とプランジャが直接接触することがな
い。
状補助磁極とプランジャとの間に、非磁性材料からなる
円筒状のプランジャチューブを配置したので、円筒コイ
ル状の補助磁極とプランジャが直接接触することがな
い。
【００２７】
【実施例】次に、本発明に係る電磁アクチュエータの実
施例を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係
る電磁アクチュエータの一実施例を示す断面図である。
なお、本発明に係る電磁アクチュエータにおいて、上記
第１従来例として示した電磁アクチュエータと同一の要
素、部材については同一の参照番号を付す。
施例を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係
る電磁アクチュエータの一実施例を示す断面図である。
なお、本発明に係る電磁アクチュエータにおいて、上記
第１従来例として示した電磁アクチュエータと同一の要
素、部材については同一の参照番号を付す。
【００２８】鍔付ドラム型のコイルボビン２に電磁コイ
ル１が巻回され、この電磁コイル１には、電磁アクチュ
エータ１０の動作時にＡＣ電圧を全波整流（未平滑）し
たものが印加される。電磁コイル１は、コイルボビン２
の鍔部が磁性材料からなる断面コの字状の外函３によっ
て挟まれて保持されている。
ル１が巻回され、この電磁コイル１には、電磁アクチュ
エータ１０の動作時にＡＣ電圧を全波整流（未平滑）し
たものが印加される。電磁コイル１は、コイルボビン２
の鍔部が磁性材料からなる断面コの字状の外函３によっ
て挟まれて保持されている。
【００２９】コイルボビン２の中空部２ａの内周には、
上下に分割された磁性材料からなる筒状の上下補助磁界
としてのコイルガイド５ａ、５ｂが固定されている。こ
れらコイルガイド５ａ、５ｂの間に、本発明の特徴部分
としての磁性材料からなる円筒コイル状の補助磁極４が
コイルガイド５ａに当接するように配置されている。
上下に分割された磁性材料からなる筒状の上下補助磁界
としてのコイルガイド５ａ、５ｂが固定されている。こ
れらコイルガイド５ａ、５ｂの間に、本発明の特徴部分
としての磁性材料からなる円筒コイル状の補助磁極４が
コイルガイド５ａに当接するように配置されている。
【００３０】図２及び図３は上記円筒コイル状補助磁極
４の形状を示す一部断面図であり、図２は円筒コイル状
補助磁極４を型材を円筒コイル状に加工することによっ
て形成したものであり、矩形状の断面形状を有する。一
方、図３は円筒コイル状補助磁極４を線材を円筒コイル
状に加工することによって形成したものであり、円形断
面を有するが、円筒コイル状であればその他の断面形状
を採用することも可能である。
４の形状を示す一部断面図であり、図２は円筒コイル状
補助磁極４を型材を円筒コイル状に加工することによっ
て形成したものであり、矩形状の断面形状を有する。一
方、図３は円筒コイル状補助磁極４を線材を円筒コイル
状に加工することによって形成したものであり、円形断
面を有するが、円筒コイル状であればその他の断面形状
を採用することも可能である。
【００３１】さらに、コイルガイド５ａ、５ｂの内側に
は非磁性材料からなるプランジャチューブ６が、またこ
のプランジャチューブ６の内側には、その中を自由に移
動する磁性材料からなるプランジャ７がそれぞれ配置さ
れている。吸引子８は、プランジャ７を吸引するため磁
性材料からなり、一体化されたボルト８ｃとナット９に
よって外函３上に固定されている。なお、前記プランジ
ャチューブ６がなくとも、本発明に係る電磁アクチュエ
ータを構成することは可能である。
は非磁性材料からなるプランジャチューブ６が、またこ
のプランジャチューブ６の内側には、その中を自由に移
動する磁性材料からなるプランジャ７がそれぞれ配置さ
れている。吸引子８は、プランジャ７を吸引するため磁
性材料からなり、一体化されたボルト８ｃとナット９に
よって外函３上に固定されている。なお、前記プランジ
ャチューブ６がなくとも、本発明に係る電磁アクチュエ
ータを構成することは可能である。
【００３２】プランジャ７は、円柱状に形成されている
が、吸引子８と対向する上端部７ａの近傍にはテーパ部
７ｂが形成されている。一方、吸引子８はプランジャ７
を吸引し、この吸引によってプランジャ７の上端部７ａ
及びテーパ部７ｂをそれぞれ受け入れる凹部８ａ及びテ
ーパ部８ｂを有するキャップ状に形成される。
が、吸引子８と対向する上端部７ａの近傍にはテーパ部
７ｂが形成されている。一方、吸引子８はプランジャ７
を吸引し、この吸引によってプランジャ７の上端部７ａ
及びテーパ部７ｂをそれぞれ受け入れる凹部８ａ及びテ
ーパ部８ｂを有するキャップ状に形成される。
【００３３】吸引子８とプランジャ７との間には、コイ
ルバネ１１が配置されている。このコイルバネ１１の上
端部は、吸引子８の凹部８ａに収容されるとともに、そ
の下端部はプランジャ７に穿設されたバネ収容部７ｃに
収容されている。このコイルバネ１１によって、プラン
ジャ７が下方に付勢されている。なお、プランジャチュ
ーブ６は、その下部において支持筒１２によって支持さ
れている。
ルバネ１１が配置されている。このコイルバネ１１の上
端部は、吸引子８の凹部８ａに収容されるとともに、そ
の下端部はプランジャ７に穿設されたバネ収容部７ｃに
収容されている。このコイルバネ１１によって、プラン
ジャ７が下方に付勢されている。なお、プランジャチュ
ーブ６は、その下部において支持筒１２によって支持さ
れている。
【００３４】次に、上記構成を有する電磁アクチュエー
タ１０の動作を図４及び図５に基づいて説明する。図４
は、プランジャ７の位置と磁力による吸引力及びコイル
バネ１１による付勢力との関係を示すものであり、縦軸
にプランジャ７の位置、横軸に吸引力を示す。同グラフ
において、実線が吸引力を示すものであり、二点鎖線が
コイルバネ１１の付勢力を示す。例えば、プランジャ７
がＩの位置にあるときの吸引力はＦ1であり、コイルバ
ネ１１による付勢力はＰ1である。同様に、プランジャ
７がＩＩの位置にあるときの吸引力はＦ2であり、コイ
ルバネ１１による付勢力はＰ2である。
タ１０の動作を図４及び図５に基づいて説明する。図４
は、プランジャ７の位置と磁力による吸引力及びコイル
バネ１１による付勢力との関係を示すものであり、縦軸
にプランジャ７の位置、横軸に吸引力を示す。同グラフ
において、実線が吸引力を示すものであり、二点鎖線が
コイルバネ１１の付勢力を示す。例えば、プランジャ７
がＩの位置にあるときの吸引力はＦ1であり、コイルバ
ネ１１による付勢力はＰ1である。同様に、プランジャ
７がＩＩの位置にあるときの吸引力はＦ2であり、コイ
ルバネ１１による付勢力はＰ2である。
【００３５】グラフより明らかなように、プランジャ７
の上方への移動に伴い、吸引力はいずれの位置において
も低下することなく徐々に増加し、プランジャの上端部
７ａが吸引子８の凹部８ａに突き当たる位置において吸
引力が最大となる。一方、コイルバネ１１による付勢力
もプランジャ７の上方への移動とともに増加するが、プ
ランジャ７がいずれの位置にあるときでも、吸引力がコ
イルバネ１１による付勢力を上回っているため、プラン
ジャチューブ６中のプランジャ７の円滑な移動を確保す
ることができる。
の上方への移動に伴い、吸引力はいずれの位置において
も低下することなく徐々に増加し、プランジャの上端部
７ａが吸引子８の凹部８ａに突き当たる位置において吸
引力が最大となる。一方、コイルバネ１１による付勢力
もプランジャ７の上方への移動とともに増加するが、プ
ランジャ７がいずれの位置にあるときでも、吸引力がコ
イルバネ１１による付勢力を上回っているため、プラン
ジャチューブ６中のプランジャ７の円滑な移動を確保す
ることができる。
【００３６】上記プランジャ７の位置と磁力による吸引
力との関係は、本発明に係る電磁アクチュエータ１０に
おいては、図５に示すように、補助磁極４が円筒コイル
状に形成されているため、プランジャ７のストロークが
変化していく過程で、円筒コイル状補助磁極４の端面か
らプランジャ７に対して連続的に磁束の受け渡しが行わ
れるために得られるものである。
力との関係は、本発明に係る電磁アクチュエータ１０に
おいては、図５に示すように、補助磁極４が円筒コイル
状に形成されているため、プランジャ７のストロークが
変化していく過程で、円筒コイル状補助磁極４の端面か
らプランジャ７に対して連続的に磁束の受け渡しが行わ
れるために得られるものである。
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、プランジ
ャが移動している間、円筒コイル状の補助磁極のそれぞ
れの端面からプランジャに対して連続的に磁束の受け渡
しをすることができるため、プランジャの動作ストロー
クの増加とともに吸引力も増加し、途中で吸引力が低下
することのない電磁アクチュエータを提供することがで
きる。
ャが移動している間、円筒コイル状の補助磁極のそれぞ
れの端面からプランジャに対して連続的に磁束の受け渡
しをすることができるため、プランジャの動作ストロー
クの増加とともに吸引力も増加し、途中で吸引力が低下
することのない電磁アクチュエータを提供することがで
きる。
【００３７】請求項２記載の発明によれば、円筒コイル
状補助磁極とプランジャが直接接触することがないた
め、プランジャが円筒コイル状補助磁極と接触すること
により発生する摩擦により、円滑な移動を妨げられるこ
とがない。
状補助磁極とプランジャが直接接触することがないた
め、プランジャが円筒コイル状補助磁極と接触すること
により発生する摩擦により、円滑な移動を妨げられるこ
とがない。
【図１】本発明に係る電磁アクチュエータの実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明に係る電磁アクチュエータの円筒コイル
状補助磁極の形状の一例を示す一部断面図である。
状補助磁極の形状の一例を示す一部断面図である。
【図３】本発明に係る電磁アクチュエータの円筒コイル
状補助磁極の形状の一例を示す一部断面図である。
状補助磁極の形状の一例を示す一部断面図である。
【図４】本発明に係る電磁アクチュエータのプランジャ
のストロークと吸引力の関係等を示す図である。
のストロークと吸引力の関係等を示す図である。
【図５】本発明に係る電磁アクチュエータにおける円筒
コイル状補助磁極の端面からプランジャに対しての磁束
の受け渡しの説明図である。
コイル状補助磁極の端面からプランジャに対しての磁束
の受け渡しの説明図である。
【図６】電磁アクチュエータの第１従来例を示す断面図
である。
である。
【図７】図６の電磁アクチュエータにおけるプランジャ
のストロークと吸引力の関係等を示す図である。
のストロークと吸引力の関係等を示す図である。
【図８】図６の電磁アクチュエータにおける円筒コイル
状補助磁極の端面からプランジャに対しての磁束の受け
渡しの説明図である。
状補助磁極の端面からプランジャに対しての磁束の受け
渡しの説明図である。
【図９】電磁アクチュエータの第２従来例を示す断面図
である。
である。
【図１０】図９の電磁アクチュエータにおけるプランジ
ャのストロークと吸引力の関係を示す図である。
ャのストロークと吸引力の関係を示す図である。
【図１１】電磁アクチュエータの第３従来例を示す断面
図である。
図である。
【図１２】図１１の電磁アクチュエータにおけるプラン
ジャのストロークと吸引力の関係を示す図である。
ジャのストロークと吸引力の関係を示す図である。
１ 電磁コイル ２ コイルボビン ３ 外函 ４ 円筒コイル状補助磁極 ５ａ コイルガイド ５ｂ コイルガイド ６ プランジャチューブ ７ プランジャ ８ 吸引子 ９ ナット １０ 電磁アクチュエータ １１ コイルバネ １２ 支持筒
Claims (2)
- 【請求項１】 電磁コイルを巻回したコイルボビンの中
空部の一端に磁性材料からなる吸引子を配置するととも
に、前記中空部内に磁性材料からなるプランジャを移動
自在に配置し、前記コイルボビンの中空部内に、空隙を
介して対向する位置に磁性材料からなる筒状の上下補助
磁極を前記プランジャを囲むように配置し、前記電磁コ
イルへの通電に応じて前記吸引子により前記プランジャ
を吸引移動させ、該プランジャの移動によって負荷を駆
動するようにした電磁アクチュエータにおいて、 前記上下補助磁極の間に、磁性材料からなる円筒コイル
状の補助磁極を、上補助磁極に当接するように配置した
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。 - 【請求項２】 前記円筒コイル状の補助磁極と前記プラ
ンジャとの間に、非磁性材料からなる円筒状のプランジ
ャチューブを配置したことを特徴とする請求項１記載の
電磁アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16198395A JP3483660B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 電磁アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16198395A JP3483660B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 電磁アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0917630A true JPH0917630A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3483660B2 JP3483660B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=15745805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16198395A Expired - Fee Related JP3483660B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 電磁アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3483660B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006115086A1 (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Shindengen Mechatronics Co., Ltd. | 電磁アクチュエータ |
| JP2020012522A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | 株式会社不二工機 | 電磁弁 |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP16198395A patent/JP3483660B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006115086A1 (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Shindengen Mechatronics Co., Ltd. | 電磁アクチュエータ |
| JP2020012522A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | 株式会社不二工機 | 電磁弁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3483660B2 (ja) | 2004-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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