JPH11204330A - Electromagnetic actuator - Google Patents
Electromagnetic actuatorInfo
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- JPH11204330A JPH11204330A JP10005139A JP513998A JPH11204330A JP H11204330 A JPH11204330 A JP H11204330A JP 10005139 A JP10005139 A JP 10005139A JP 513998 A JP513998 A JP 513998A JP H11204330 A JPH11204330 A JP H11204330A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、往復駆動ないしは
振動を発生させる動力源として利用することができる電
磁アクチュエータに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic actuator which can be used as a power source for reciprocating drive or generating vibration.
【０００２】[0002]
【従来の技術】往復駆動ないしは振動を発生させる動力
源として利用される電磁アクチュエータとしては、磁化
可能な可動プランジャを移動自在に配設した磁化コイル
をそなえたいわゆるソレノイド構造のものがある。2. Description of the Related Art As an electromagnetic actuator used as a reciprocating drive or a power source for generating vibration, there is a so-called solenoid structure having a magnetized coil in which a magnetizable movable plunger is movably arranged.
【０００３】また、磁化コイルと永久磁石とを組み合わ
せたものもある。There is also a combination of a magnetized coil and a permanent magnet.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような電磁アクチ
ュエータは、電磁リレー，振動子，リニアアクチュエー
タなど各種の用途に使用されているが、可動プランジャ
のより一層の迅速な移動、可動プランジャの移動端での
確実な停止位置の確保、可動プランジャの正確なストロ
ークの保持、より一層の小型化、消費電流の低減、など
といった要望が出されているという課題があった。Such an electromagnetic actuator is used for various applications such as an electromagnetic relay, a vibrator, and a linear actuator. However, the movable plunger can be moved more quickly, and the movable end of the movable plunger can be moved. However, there has been a problem that there are demands for securing a reliable stop position, maintaining a precise stroke of the movable plunger, further reducing the size, and reducing current consumption.
【０００５】[0005]
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、可動プランジャのより一
層の迅速な移動、可動プランジャの移動端での確実な停
止位置の確保、可動プランジャの正確なストロークの保
持、より一層の小型化、消費電流の低減、などが可能で
ある電磁アクチュエータを提供することを目的としてい
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been made in view of the above. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic actuator capable of maintaining an accurate stroke of a plunger, further reducing the size, reducing current consumption, and the like.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係わる電磁アク
チュエータは、請求項１に記載しているように、磁化可
能な可動プランジャを移動自在に配設した磁化コイル
と、磁化コイルの囲りで磁気回路を形成する固定ヨーク
をそなえると共に、磁気回路の途中に永久磁石をそなえ
たプランジャ移動機構Ｍを有し、磁化コイルに一方の向
きの電流を流して永久磁石の磁化の方向と同じ方向に１
００エルステッド以下程度に可動プランジャを磁化する
ことにより磁気回路の磁束を増加させて可動プランジャ
を一方の方向に移動させる過程と、磁化コイルに他方の
向きの電流を流して永久磁石の磁化の方向と逆の方向に
同じく１００エルステッド以下程度に可動プランジャを
磁化することにより磁気回路の磁束を実質的に零ないし
は負の大きさにして弾性体の反発力（場合によってはさ
らに磁力の反発力）により可動プランジャを他方の方向
に移動させる過程と、を繰り返すことにより可動プラン
ジャを往復駆動ないしは振動させる構成をそなえたこと
を特徴としている。According to the present invention, there is provided an electromagnetic actuator comprising a magnetized coil in which a magnetizable movable plunger is movably disposed, and a magnet coil surrounding the magnetized coil. It has a fixed yoke that forms a magnetic circuit, and has a plunger moving mechanism M that has a permanent magnet in the middle of the magnetic circuit, so that a current flows in one direction through a magnetizing coil to be in the same direction as the direction of magnetization of the permanent magnet. 1
The process of moving the movable plunger in one direction by increasing the magnetic flux of the magnetic circuit by magnetizing the movable plunger to about 00 Oersted or less, and flowing the current in the other direction through the magnetizing coil to determine the direction of magnetization of the permanent magnet. By magnetizing the movable plunger in the opposite direction to about 100 Oersted or less, the magnetic flux of the magnetic circuit is made substantially zero or negative, and the movable body is movable by the repulsive force of the elastic body (and furthermore, the repulsive force of the magnetic force in some cases). The step of moving the plunger in the other direction is repeated so that the movable plunger is reciprocally driven or vibrated.
【０００７】また、本構成は、最近発達した極めて高い
保磁力の磁石を使用することにより始めて可能になった
もので、プランジャの可動後において実質的に磁石の磁
化が殆んど減少しないことを特徴としている。Further, the present configuration is made possible only by using a recently developed magnet having an extremely high coercive force, and the magnetism of the magnet is not substantially reduced after the plunger is moved. Features.
【０００８】同じく、本発明に係わる電磁アクチュエー
タは、請求項２に記載しているように、磁化可能な可動
プランジャを移動自在に配設した磁化コイルと、磁化コ
イルの囲りで磁気回路を形成する固定ヨークをそなえる
と共に、磁気回路の途中に永久磁石をそなえたプランジ
ャ移動機構Ｍ１，Ｍ２を可動プランジャの軸方向と同軸
の状態で対称の向きに有し、一方のプランジャ移動機構
Ｍ１においてその磁化コイルに一方の向きの電流を流し
てその永久磁石の磁化の方向と同じ方向に１００エルス
テッド以下程度に可動プランジャを磁化することにより
その磁気回路の磁束を増加させると同時に他方のプラン
ジャ移動機構Ｍ２においてその磁化コイルに他方の向き
の電流を流してその永久磁石の磁化の方向と逆の方向に
同じく１００エルステッド以下程度に可動プランジャを
磁化することによりその磁気回路の磁束を実質的に零な
いしは負の大きさにして可動プランジャを一方の方向に
移動させる過程と、他方のプランジャ移動機構Ｍ２にお
いてその磁化コイルに一方の向きの電流を流してその永
久磁石の磁化の方向と同じ方向に１００エルステッド以
下程度に可動プランジャを磁化することによりその磁気
回路の磁束を増加させると同時に一方のプランジャ移動
機構Ｍ１においてその磁化コイルに他方の向きの電流を
流してその永久磁石の磁化の方向と逆の方向に同じく１
００エルステッド以下程度に可動プランジャを磁化する
ことによりその磁気回路の磁束を実質的に零ないしは負
の大きさにして可動プランジャを他方の方向に移動させ
る過程と、を繰り返すことにより可動プランジャを往復
駆動ないしは振動させる構成をそなえたことを特徴とし
ている。Similarly, in the electromagnetic actuator according to the present invention, as described in claim 2, a magnetic circuit is formed by a magnetized coil having a movable magnetizable plunger movably disposed therein and the magnetized coil. Plunger moving mechanisms M 1 , M 2 having a fixed yoke and a permanent magnet in the middle of the magnetic circuit are symmetrically oriented coaxially with the axial direction of the movable plunger, and one plunger moving mechanism M 1 is provided. A current in one direction is supplied to the magnetizing coil to magnetize the movable plunger in the same direction as the direction of magnetization of the permanent magnet to about 100 Oe or less, thereby increasing the magnetic flux of the magnetic circuit and simultaneously moving the other plunger. in mechanism M 2 also by applying a current of the magnetizing coil other direction in the direction opposite to the direction of magnetization of the permanent magnets 100 A process of moving the movable plunger in one direction by the magnetic flux of the magnetic circuit substantially zero or negative magnitude by magnetizing a movable plunger to the extent below Rusuteddo its magnetization in the other plunger moving mechanism M 2 By passing a current in one direction through the coil and magnetizing the movable plunger in the same direction as the magnetization direction of the permanent magnet to about 100 Oe or less, the magnetic flux of the magnetic circuit is increased, and at the same time, the one plunger moving mechanism M 1 At the same time, a current in the other direction is passed through the magnetizing coil to cause
Reciprocally driving the movable plunger by repeating the steps of magnetizing the movable plunger to about 00 Oersted or less to make the magnetic flux of the magnetic circuit substantially zero or negative and moving the movable plunger in the other direction. Or characterized by having a configuration for vibrating.
【０００９】そして、本発明に係わる電磁アクチュエー
タの実施態様においては、請求項３に記載しているよう
に、磁化可能な可動プランジャおよび固定ヨークは、Ｆ
ｅ−Ｃｒ系磁性材料よりなるものとすることができる。In an embodiment of the electromagnetic actuator according to the present invention, as described in claim 3, the movable plunger and the fixed yoke that can be magnetized are F
It can be made of an e-Cr magnetic material.
【００１０】同じく、本発明に係わる電磁アクチュエー
タの実施態様においては、請求項４に記載しているよう
に、磁気回路の途中にそなえる永久磁石は、保磁力５ｋ
Ｏｅ以上の希土類磁石であるものとすることができる。Similarly, in the embodiment of the electromagnetic actuator according to the present invention, the permanent magnet provided in the middle of the magnetic circuit has a coercive force of 5 k.
It may be a rare earth magnet of Oe or more.
【００１１】同じく、本発明に係わる電磁アクチュエー
タの実施態様においては、請求項５に記載しているよう
に、永久磁石の可動プランジャ側には、軟質磁性材料よ
りなる緩衝部材をそなえているものとすることができ
る。[0011] Similarly, in an embodiment of the electromagnetic actuator according to the present invention, as described in claim 5, a cushion member made of a soft magnetic material is provided on the movable plunger side of the permanent magnet. can do.
【００１２】[0012]
【実施例】（実施例１）図１は本発明の第１実施例を示
すものであって、この図１に示す電磁アクチュエータ１
１は、円筒形状に巻いた筒状体の内側に磁化可能なＦｅ
−Ｃｒ系磁性材料よりなる可動プランジャ１２を移動自
在に配設した磁化コイル１３と、磁化コイル１３の囲り
で磁気回路を形成するＦｅ−Ｃｒ系磁性材料よりなる固
定ヨーク１４をそなえている共に、磁気回路の途中で且
つ磁化コイル１３の内側に希土類系（Ｓｍ−Ｃｏ系であ
って保磁力が約７ｋＯｅのもの）永久磁石１５をそな
え、永久磁石１５の可動プランジャ１２側には軟質磁性
材料からなる緩衝部材１６をそなえ、固定ヨーク１４と
可動プランジャ１２に設けたストップリング１７との間
には弾性体としてのコイルスプリング１８をそなえたプ
ランジャ移動機構Ｍを有するものとなっている。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and an electromagnetic actuator 1 shown in FIG.
1 is a magnetizable Fe inside a cylindrical body wound in a cylindrical shape.
A magnetized coil 13 in which a movable plunger 12 made of a Cr-based magnetic material is movably disposed, and a fixed yoke 14 made of an Fe-Cr-based magnetic material forming a magnetic circuit around the magnetized coil 13. A rare-earth (Sm-Co-based, coercive force of about 7 kOe) permanent magnet 15 in the middle of the magnetic circuit and inside the magnetizing coil 13, and a soft magnetic material on the movable plunger 12 side of the permanent magnet 15. And a plunger moving mechanism M having a coil spring 18 as an elastic body between the fixed yoke 14 and a stop ring 17 provided on the movable plunger 12.
【００１３】このような構成になる図１に示す電磁アク
チュエータ１１において、磁化コイル１３に一方の向き
の電流を流して永久磁石１５の磁化の方向と同じ方向に
永久磁石の保磁力より遥かに低い例えば１００エルステ
ッド程度以下の磁界により可動プランジャ１２を磁化す
ることにより磁気回路の磁束を増加させて可動プランジ
ャ１２を前記コイルスプリング１８の反発力に抗してこ
のコイルスプリング１８を圧縮しながら一方の方向（す
なわち、図１の上向きの方向）に移動させる過程を経
る。In the electromagnetic actuator 11 shown in FIG. 1 having such a configuration, a current in one direction is applied to the magnetizing coil 13 to be much lower than the coercive force of the permanent magnet in the same direction as the direction of magnetization of the permanent magnet 15. For example, the movable plunger 12 is magnetized by a magnetic field of about 100 Oe or less to increase the magnetic flux of the magnetic circuit so that the movable plunger 12 compresses the coil spring 18 against the repulsive force of the coil spring 18 in one direction. (That is, in the upward direction in FIG. 1).
【００１４】また、可動プランジャ１２が上向きの位置
で停止している間に、磁化コイル１３に他方の向きの電
流を流して永久磁石１５の磁化の方向と逆の方向に同じ
く永久磁石の保磁力より遥かに低い磁界により可動プラ
ンジャ１２を磁化することにより磁気回路の磁束を実質
的に零ないしは負の大きさにして弾性体であるコイルス
プリング１８の反発力（場合によってはさらに磁力の反
発力）により可動プランジャ１２を他方の方向（すなわ
ち、図１の下向きの方向）に移動させる過程を経る。Further, while the movable plunger 12 is stopped at the upward position, a current in the other direction is supplied to the magnetizing coil 13 so that the coercive force of the permanent magnet is also reversed in the direction opposite to the direction of magnetization of the permanent magnet 15. By magnetizing the movable plunger 12 with a much lower magnetic field, the magnetic flux of the magnetic circuit is made substantially zero or negative, and the repulsive force of the elastic coil spring 18 (and, in some cases, the magnetic repulsive force). Moves the movable plunger 12 in the other direction (ie, the downward direction in FIG. 1).
【００１５】したがって、このような過程を繰り返すこ
とにより、可動プランジャ１２を往復駆動ないしは振動
させることが可能となる。Therefore, by repeating such a process, the movable plunger 12 can be reciprocally driven or vibrated.
【００１６】（実施例２）図２は本発明の第２実施例を
示すものであって、この図２に示す電磁アクチュエータ
１１は、図１に示したプランジャ移動機構Ｍを２組そな
え、２組のプランジャ移動機構Ｍ１，Ｍ２を可動プラン
ジャ１２の軸方向と同軸の状態で対称の向きに有するも
のである。(Embodiment 2) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. The electromagnetic actuator 11 shown in FIG. 2 includes two sets of the plunger moving mechanism M shown in FIG. It has a set of plunger moving mechanisms M 1 and M 2 in symmetrical directions coaxial with the axial direction of the movable plunger 12.
【００１７】すなわち、図２に示す電磁アクチュエータ
１１は、円筒形状に巻いた筒状体の内側に磁化可能なＦ
ｅ−Ｃｒ系磁性材料よりなる可動プランジャ１２を移動
自在に配設した磁化コイル１３Ｍ１，１３Ｍ２と、磁化
コイル１３Ｍ１，１３Ｍ２の囲りで磁気回路を形成する
Ｆｅ−Ｃｒ系磁性材料よりなる固定ヨーク１４Ｍ１，１
４Ｍ２をそなえている共に、磁気回路の途中で且つ磁化
コイル１３Ｍ１，１３Ｍ２の内側に希土類系（Ｓｍ−Ｃ
ｏ系であって保磁力が約７ｋＯｅのもの）永久磁石１５
Ｍ１，１５Ｍ２をそなえ、永久磁石１５Ｍ１，１５Ｍ２
の可動プランジャ１２側には軟質磁性材料からなる緩衝
部材１６Ｍ１，１６Ｍ２をそなえたプランジャ移動機構
Ｍ１，Ｍ２を可動プランジャ１２の軸方向と同軸の状態
で対称の向きに有するものとなっている。That is, the electromagnetic actuator 11 shown in FIG. 2 has a magnetizable F inside a cylindrical body wound in a cylindrical shape.
a magnetizing coil 13M 1, 13M 2 of the movable plunger 12 is disposed movably consisting e-Cr-based magnetic material, from Fe-Cr-based magnetic material forming the magnetic circuit in囲Ri magnetization coil 13M 1, 13M 2 fixed yoke becomes 14M 1, 1
Both are equipped with 4M 2, in the middle of the magnetic circuit and magnetic coils 13M 1, 13M 2 of rare earth inside (Sm-C
o-system with a coercive force of about 7 kOe) permanent magnet 15
Equipped with a M 1, 15M 2, permanent magnet 15M 1, 15M 2
The plunger moving mechanisms M 1 , M 2 having buffer members 16 M 1 , 16 M 2 made of a soft magnetic material are provided on the movable plunger 12 side in a symmetrical direction coaxial with the axial direction of the movable plunger 12. ing.
【００１８】このような構成になる図２に示す電磁アク
チュエータ１１において、一方のプランジャ移動機構Ｍ
１においてその磁化コイル１３Ｍ１に一方の向きの電流
を流してその永久磁石１５Ｍ１の磁化の方向と同じ方向
に可動プランジャ１２を例えば１００エルステッド程度
以下の永久磁石の保磁力より遥かに低い磁界により磁化
することによりその磁気回路の磁束を増加させると同時
に他方のプランジャ移動機構Ｍ２においてその磁化コイ
ル１３Ｍ２に他方の向きの電流を流してその永久磁石１
５Ｍ２の磁化の方向と逆の方向に可動プランジャ１２を
同様に磁化することによりその磁気回路の磁束を実質的
に零ないしは負の大きさにして可動プランジャ１２を一
方の方向（すなわち、図２の下向きの方向）に移動させ
る過程を経る。In the electromagnetic actuator 11 shown in FIG. 2 having such a configuration, one of the plunger moving mechanisms M
By the magnetic field much lower than the coercive force of the magnetization coil 13M 1 in one direction of current flow in the permanent magnet 15M 1 of the magnetization direction of the permanent magnet in the same direction below the movable plunger 12, for example, about 100 Oersteds in 1 its permanent magnet 1 at the other plunger moving mechanism M 2 at the same time increasing the magnetic flux of the magnetic circuit by magnetizing the magnetization coil 13M 2 flowing the other direction of the current
One direction the movable plunger 12 the magnetic flux of the magnetic circuit by magnetizing similarly movable plunger 12 in the direction opposite the magnetization of 5M 2 in the substantially zero or negative magnitude (i.e., FIG. 2 In the downward direction).
【００１９】また、可動プランジャ１２が下向きの位置
で停止している間に、他方のプランジャ移動機構Ｍ２に
おいてその磁化コイル１３Ｍ２に一方の向きの電流を流
してその永久磁石１５Ｍ２の磁化の方向と同じ方向に可
動プランジャ１２を永久磁石の保磁力より遥かに低い磁
界により磁化することによりその磁気回路の磁束を増加
させると同時に一方のプランジャ移動機構Ｍ１において
その磁化コイル１３Ｍ１に他方の向きの電流を流してそ
の永久磁石１５Ｍ１の磁化の方向と逆の方向に可動プラ
ンジャ１２を同様に磁化することによりその磁気回路の
磁束を実質的に零ないしは負の大きさにして可動プラン
ジャ１２を他方の方向（すなわち、図２の上向きの方
向）に移動させる過程を経る。Further, the movable plunger 12 while stopped at a downward position, the other plunger of one in the movement mechanism M 2 to the magnetizing coil 13M 2 direction current flowed in magnetization of the permanent magnet 15M 2 of the magnetization coil 13M 1 in its increasing the magnetic flux of the magnetic circuit at the same time one of the plunger movement mechanism M 1 by magnetizing a movable plunger 12 by the magnetic field much less than the coercive force of the permanent magnet in the same direction as the direction other movable plunger flux of the magnetic circuit by magnetizing a movable plunger 12 in the direction of the direction of magnetization of the permanent magnet 15M 1 reverse flowing the direction of current similarly to the substantially zero or negative magnitude 12 In the other direction (that is, the upward direction in FIG. 2).
【００２０】したがって、このような過程を繰り返すこ
とにより可動プランジャ１２を往復駆動ないしは振動さ
せることが可能となる。Therefore, by repeating such a process, the movable plunger 12 can be driven reciprocally or vibrated.
【００２１】（実施例３）図３は本発明の第３実施例を
示すものであって、この図３に示す電磁アクチュエータ
２１は、円筒形状に巻いた筒状体の内側に磁化可能なＦ
ｅ−Ｃｒ系磁性材料よりなる可動プランジャ２２を移動
自在に配設した磁化コイル２３と、磁化コイル２３の囲
りで磁気回路を形成するＦｅ−Ｃｒ系磁性材料よりなる
固定ヨーク２４をそなえている共に、磁気回路の途中で
且つ磁化コイル２３の外側に希土類系（Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系
であって保磁力が約１１ｋＯｅのもの）永久磁石２５を
そなえ、固定ヨーク２４と可動プランジャ２２に設けた
ストップリング２７との間には弾性体としてのコイルス
プリング２８をそなえたプランジャ移動機構Ｍを有する
ものとなっている。(Embodiment 3) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. An electromagnetic actuator 21 shown in FIG. 3 has a magnetizable F inside a cylindrical body wound in a cylindrical shape.
It has a magnetized coil 23 in which a movable plunger 22 made of an e-Cr magnetic material is movably arranged, and a fixed yoke 24 made of an Fe-Cr magnetic material forming a magnetic circuit around the magnetized coil 23. In both cases, a permanent magnet 25 of a rare earth type (R-Fe-B type having a coercive force of about 11 kOe) is provided in the fixed yoke 24 and the movable plunger 22 in the middle of the magnetic circuit and outside the magnetizing coil 23. A plunger moving mechanism M having a coil spring 28 as an elastic body is provided between the stop ring 27 and the stop ring 27.
【００２２】このような構成になる図３に示す電磁アク
チュエータ２１において、磁化コイル２３に一方の向き
の電流を流して永久磁石２５の磁化の方向と同じ方向に
可動プランジャ２２を永久磁石の保磁力より遥かに低い
磁界において磁化することにより磁気回路の磁束を増加
させて可動プランジャ２２を前記コイルスプリング２８
の反発力に抗してこのコイルスプリング２８を圧縮しな
がら一方の方向（すなわち、図３の上向きの方向）に移
動させる過程を経る。In the electromagnetic actuator 21 shown in FIG. 3 having such a configuration, a current in one direction is applied to the magnetizing coil 23 to move the movable plunger 22 in the same direction as the direction of magnetization of the permanent magnet 25. Magnetizing at a much lower magnetic field increases the magnetic flux of the magnetic circuit and causes the movable plunger 22 to
The coil spring 28 is moved in one direction (ie, the upward direction in FIG. 3) while being compressed against the repulsive force of the coil spring 28.
【００２３】また、可動プランジャ２２が上向きの位置
で停止している間に、磁化コイル２３に他方の向きの電
流を流して永久磁石２５の磁化の方向と逆の方向に同様
に可動プランジャ２２を磁化することにより磁気回路の
磁束を実質的に零ないしは負の大きさにして弾性体であ
るコイルスプリング２８の反発力（場合によってはさら
に磁力の反発力）により可動プランジャ２２を他方の方
向（すなわち、図３の下向きの方向）に移動させる過程
を経る。Further, while the movable plunger 22 is stopped at the upward position, a current in the other direction is supplied to the magnetizing coil 23 to similarly move the movable plunger 22 in the direction opposite to the direction of magnetization of the permanent magnet 25. By magnetizing, the magnetic flux of the magnetic circuit is made substantially zero or negative, and the movable plunger 22 is moved in the other direction (that is, by the repulsive force of the coil spring 28, which is an elastic body in some cases). (Downward direction in FIG. 3).
【００２４】したがって、このような過程を繰り返すこ
とにより、可動プランジャ２２を往復駆動ないしは振動
させることが可能となる。Therefore, by repeating such a process, the movable plunger 22 can be driven reciprocally or vibrated.
【００２５】（実施例４）図４は本発明の第４実施例を
示すものであって、この図４に示す電磁アクチュエータ
２１は、図３に示したプランジャ移動機構Ｍを２組そな
え、２組のプランジャ移動機構Ｍ１，Ｍ２を可動プラン
ジャ２２の軸方向と同軸の状態で対称の向きに有するも
のである。(Embodiment 4) FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. The electromagnetic actuator 21 shown in FIG. 4 has two sets of plunger moving mechanisms M shown in FIG. The pair of plunger moving mechanisms M 1 and M 2 have a symmetrical direction coaxial with the axial direction of the movable plunger 22.
【００２６】すなわち、図４に示す電磁アクチュエータ
２１は、円筒形状に巻いた筒状体の内側に磁化可能なＦ
ｅ−Ｃｒ系磁性材料よりなる可動プランジャ２２を移動
自在に配設した磁化コイル２３Ｍ１，２３Ｍ２と、磁化
コイル２３Ｍ１，２３Ｍ２の囲りで磁気回路を形成する
抵抗率９０μΩ−ｃｍ以上であるＦｅ−Ｃｒ系磁性材料
よりなる固定ヨーク２４Ｍ１，２４Ｍ２をそなえている
共に、磁気回路の途中で且つ磁化コイル２３Ｍ１，２３
Ｍ２の外側に希土類系（Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系であって保磁力
が約１１ｋＯｅのもの）永久磁石２５Ｍ１，２５Ｍ２を
そなえ、プランジャ移動機構Ｍ１，Ｍ２を可動プランジ
ャ２２の軸方向と同軸の状態で対称の向きに有するもの
となっている。That is, the electromagnetic actuator 21 shown in FIG. 4 has a magnetizable F inside a cylindrical body wound in a cylindrical shape.
In the magnetization coil 23M 1, 23M 2 of the movable plunger 22 is disposed movably consisting e-Cr-based magnetic material, the magnetization coil 23M 1, to form a magnetic circuit in囲Ri of 23M 2 resistivity 90μΩ-cm or more Both fixed yokes 24M 1 and 24M 2 made of a certain Fe—Cr-based magnetic material are provided, and the magnetized coils 23M 1 and 23 are provided in the middle of the magnetic circuit.
Rare earth outside of M 2 axial (R-Fe-B system in a by those coercive force of about 11KOe) includes a permanent magnet 25M 1, 25M 2, plunger movement mechanism M 1, M 2 a movable plunger 22 And have a symmetrical orientation in a coaxial state.
【００２７】このような構成になる図４に示す電磁アク
チュエータ２１において、一方のプランジャ移動機構Ｍ
１においてその磁化コイル２３Ｍ１に一方の向きの電流
を流してその永久磁石２５Ｍ１の磁化の方向と同じ方向
に可動プランジャ２２を永久磁石の保磁力より遥かに低
い例えば１００エルステッド程度以下の磁界により磁化
することによりその磁気回路の磁束を増加させると同時
に他方のプランジャ移動機構Ｍ２においてその磁化コイ
ル２３Ｍ２に他方の向きの電流を流してその永久磁石２
５Ｍ２の磁化の方向と逆の方向に可動プランジャ２２を
同様に磁化することによりその磁気回路の磁束を実質的
に零ないしは負の大きさにして可動プランジャ２２を一
方の方向（すなわち、図４の下向きの方向）に移動させ
る過程を経る。In the electromagnetic actuator 21 shown in FIG. 4 having such a configuration, one of the plunger moving mechanisms M
By its magnetization much lower, for example, 100 Oe of about or less of the magnetic field in the same direction as the movable plunger 22 than the coercive force of the permanent magnets of the magnetization coil 23M 1 to the permanent magnet 25M 1 by flowing a one direction of the current in one in the plunger movement mechanism M 2 of the other at the same time increasing the magnetic flux of the magnetic circuit by magnetizing the magnetization coil 23M 2 by flowing the other direction of the current that the permanent magnet 2
One direction the movable plunger 22 the magnetic flux of the magnetic circuit by magnetizing similarly movable plunger 22 in the direction opposite the magnetization of 5M 2 in the substantially zero or negative magnitude (i.e., FIG. 4 In the downward direction).
【００２８】また、可動プランジャ２２が下向きの位置
で停止している間に、他方のプランジャ移動機構Ｍ２に
おいてその磁化コイル２３Ｍ２に一方の向きの電流を流
してその永久磁石２５Ｍ２の磁化の方向と同じ方向に可
動プランジャ２２を永久磁石の保磁力より遥かに低い例
えば１００エルステッド程度以下の磁界において磁化す
ることによりその磁気回路の磁束を増加させると同時に
一方のプランジャ移動機構Ｍ１においてその磁化コイル
２３Ｍ１に他方の向きの電流を流してその永久磁石２５
Ｍ１の磁化の方向と逆の方向に可動プランジャ２２を同
様に磁化することによりその磁気回路の磁束を実質的に
零ないしは負の大きさにして可動プランジャ２２を他方
の方向（すなわち、図４の上向きの方向）に移動させる
過程を経る。Further, the movable plunger 22 while stopped at a downward position, the other plunger of one in the movement mechanism M 2 to the magnetizing coil 23M 2 direction current flowed in magnetization of the permanent magnet 25M 2 of its magnetization in its increasing the magnetic flux of the magnetic circuit at the same time one of the plunger movement mechanism M 1 by magnetizing in a much lower, for example, 100 Oe of about or less of the magnetic field than the coercive force of the permanent magnet the movable plunger 22 in the same direction as the direction its permanent magnet coils 23M 1 by flowing the other direction of the current 25
M 1 in the magnetization direction and the opposite direction to the magnetic flux of the magnetic circuit by magnetizing a movable plunger 22 likewise substantially zero or negative magnitude and the movable plunger 22 other in the direction (i.e., FIG. 4 In the upward direction).
【００２９】したがって、このような過程を繰り返すこ
とにより可動プランジャ２２を往復駆動ないしは振動さ
せることが可能となる。Therefore, by repeating such a process, the movable plunger 22 can be driven reciprocally or vibrated.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明による電磁アクチュエータによれ
ば、磁化可能な可動プランジャを移動自在に配設した磁
化コイルと、磁化コイルの囲りで磁気回路を形成する固
定ヨークをそなえると共に、磁気回路の途中に永久磁石
をそなえたプランジャ移動機構Ｍを有し、磁化コイルに
一方の向きの電流を流して永久磁石の磁化の方向と同じ
方向に低電流による比較的弱いに磁界において可動プラ
ンジャを磁化することにより磁気回路の磁束を増加させ
て可動プランジャを一方の方向に移動させる過程と、磁
化コイルに他方の向きの電流を流して永久磁石の磁化の
方向と逆の方向に同様に可動プランジャを磁化すること
により磁気回路の磁束を実質的に零ないしは負の大きさ
にして弾性体の反発力により可動プランジャを他方の方
向に移動させる過程と、を繰り返すことにより可動プラ
ンジャを往復駆動ないしは振動させる構成をそなえたも
のであるから、可動プランジャのより一層の迅速な移
動、可動プランジャの移動端での確実な停止位置の確
保、可動プランジャの正確なストロークの保持、より一
層の小型化、消費電流の低減、などが可能である電磁ア
クチュエータを提供することができるという著しく優れ
た効果がもたらされる。According to the electromagnetic actuator of the present invention, there is provided a magnetized coil in which a magnetizable movable plunger is movably provided, and a fixed yoke for forming a magnetic circuit around the magnetized coil. It has a plunger moving mechanism M with a permanent magnet on the way, and supplies a current in one direction to the magnetizing coil to magnetize the movable plunger in a relatively weak magnetic field due to a low current in the same direction as the direction of magnetization of the permanent magnet. The process of moving the movable plunger in one direction by increasing the magnetic flux of the magnetic circuit, and flowing the current in the other direction to the magnetizing coil to magnetize the movable plunger in the same direction as the direction of magnetization of the permanent magnet. By doing so, the magnetic flux of the magnetic circuit is made substantially zero or negative, and the movable plunger is moved in the other direction by the repulsive force of the elastic body. , The movable plunger is reciprocally driven or vibrated by repeating the steps described above, so that the movable plunger can be moved more quickly, a secure stop position at the movable end of the movable plunger can be secured, and the movable plunger can be moved. An extremely excellent effect is provided that an electromagnetic actuator capable of maintaining accurate stroke, further miniaturizing, reducing current consumption, and the like can be provided.
【００３１】また、同じ目的を達成する本発明による電
磁アクチュエータによれば、磁化可能な可動プランジャ
を移動自在に配設した磁化コイルと、磁化コイルの囲り
で磁気回路を形成する固定ヨークをそなえると共に、磁
気回路の途中に永久磁石をそなえたプランジャ移動機構
Ｍ１，Ｍ２を可動プランジャの軸方向と同軸の状態で対
称の向きに有し、一方のプランジャ移動機構Ｍ１におい
てその磁化コイルに一方の向きの電流を流してその永久
磁石の磁化の方向と同じ方向に低電流による比較的弱い
磁界において可動プランジャを磁化することによりその
磁気回路の磁束を増加させると同時に他方のプランジャ
移動機構Ｍ２においてその磁化コイルに他方の向きの電
流を流してその永久磁石の磁化の方向と逆の方向に同様
に可動プランジャを磁化することによりその磁気回路の
磁束を実質的に零ないしは負の大きさにして可動プラン
ジャを一方の方向に移動させる過程と、他方のプランジ
ャ移動機構Ｍ２においてその磁化コイルに一方の向きの
電流を流してその永久磁石の磁化の方向と同じ方向に低
電流による比較的弱い磁界において可動プランジャを磁
化することによりその磁気回路の磁束を増加させると同
時に一方のプランジャ移動機構Ｍ１においてその磁化コ
イルに他方の向きの電流を流してその永久磁石の磁化の
方向と逆の方向に同様に可動プランジャを磁化すること
によりその磁気回路の磁束を実質的に零ないしは負の大
きさにして可動プランジャを他方の方向に移動させる過
程と、を繰り返すことにより可動プランジャを往復駆動
ないしは振動させる構成をそなえたものであるから、可
動プランジャのより一層の迅速な移動、可動プランジャ
の移動端での確実な停止位置の確保、可動プランジャの
正確なストロークの保持、より一層の小型化、消費電流
の低減、などが可能であると共に、コイルスプリングや
ゴムなどの弾性体を用いた場合のように、弾性体の共振
（周波数）を一切考慮する必要がないという著しく優れ
た効果がもたらされる。Further, according to the electromagnetic actuator of the present invention, which achieves the same object, there is provided a magnetized coil in which a magnetizable movable plunger is movably provided, and a fixed yoke which forms a magnetic circuit around the magnetized coil. together have a symmetrical orientation in the axial direction coaxial with state of the movable plunger of the plunger movement mechanism M 1, M 2 provided with a permanent magnet in the middle of the magnetic circuit, the magnetization coil in one plunger moving mechanism M 1 By passing a current in one direction and magnetizing the movable plunger in a relatively weak magnetic field due to a low current in the same direction as the direction of magnetization of the permanent magnet, the magnetic flux of the magnetic circuit is increased and at the same time the other plunger moving mechanism M in 2 to the magnetizing coil to flow the other direction of the current equally moveable plan in the direction opposite to the direction of magnetization of the permanent magnet One direction to the magnetization coil and the step of moving the movable plunger in one direction by the magnetic flux of the magnetic circuit substantially zero or negative magnitude, in the other plunger moving mechanism M 2 by magnetizing the turbocharger as in one plunger moving mechanism M 1 at the same time increasing the magnetic flux of the magnetic circuit by magnetizing a movable plunger in a relatively weak magnetic field with a low current in the same direction as the direction of magnetization of the permanent magnet by flowing a current A current in the other direction is supplied to the magnetizing coil to magnetize the movable plunger in the same direction as the direction of the magnetization of the permanent magnet, thereby making the magnetic flux of the magnetic circuit substantially zero or negative and movable. The process of moving the plunger in the other direction is repeated to repeatably drive or vibrate the movable plunger. Therefore, the movable plunger can be moved more quickly, a secure stop position at the moving end of the movable plunger can be secured, the accurate stroke of the movable plunger can be maintained, the size can be further reduced, and the current consumption can be reduced. And the like, and a remarkably excellent effect that there is no need to consider resonance (frequency) of the elastic body at all as in the case where an elastic body such as a coil spring or rubber is used.
【図１】本発明の第１実施例による電磁アクチュエータ
の基本構成を示す断面説明図である。FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a basic configuration of an electromagnetic actuator according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例による電磁アクチュエータ
の基本構成を示す断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view showing a basic configuration of an electromagnetic actuator according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施例による電磁アクチュエータ
の基本構成を示す断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory sectional view showing a basic configuration of an electromagnetic actuator according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施例による電磁アクチュエータ
の基本構成を示す断面説明図である。FIG. 4 is an explanatory sectional view showing a basic configuration of an electromagnetic actuator according to a fourth embodiment of the present invention.
１１，２１ 電磁アクチュエータ １２，２２ 可動プランジャ １３（１３Ｍ１，１３Ｍ２），２３（２３Ｍ１，２３Ｍ
２） 磁化コイル １４（１４Ｍ１，１４Ｍ２），２４（２４Ｍ１，２４Ｍ
２） 固定ヨーク １５（１５Ｍ１，１５Ｍ２），２５（２５Ｍ１，２５Ｍ
２） 永久磁石 １６ 緩衝部材 １７ ストップリング １８，２８ コイルスプリング11 and 21 the electromagnetic actuator 12, 22 movable plunger 13 (13M 1, 13M 2) , 23 (23M 1, 23M
2) the magnetization coil 14 (14M 1, 14M 2) , 24 (24M 1, 24M
2) fixed yoke 15 (15M 1, 15M 2) , 25 (25M 1, 25M
2 ) Permanent magnet 16 Buffer member 17 Stop ring 18, 28 Coil spring
Claims (5)
配設した磁化コイルと、磁化コイルの囲りで磁気回路を
形成する固定ヨークをそなえると共に、磁気回路の途中
に永久磁石をそなえたプランジャ移動機構Ｍを有し、磁
化コイルに一方の向きの電流を流して永久磁石の磁化の
方向と同じ方向に１００エルステッド以下程度に可動プ
ランジャを磁化することにより磁気回路の磁束を増加さ
せて可動プランジャを一方の方向に移動させる過程と、
磁化コイルに他方の向きの電流を流して永久磁石の磁化
の方向と逆の方向に同じく１００エルステッド以下程度
に可動プランジャを磁化することにより磁気回路の磁束
を実質的に零ないしは負の大きさにして弾性体の反発力
により可動プランジャを他方の方向に移動させる過程
と、を繰り返すことにより可動プランジャを往復駆動な
いしは振動させる構成をそなえたことを特徴とする電磁
アクチュエータ。1. A plunger movement comprising a magnetized coil having a movable magnetizable plunger movably disposed therein, and a fixed yoke surrounding the magnetized coil to form a magnetic circuit, and including a permanent magnet in the middle of the magnetic circuit. A mechanism M is provided, and a current in one direction is supplied to the magnetizing coil to magnetize the movable plunger to about 100 Oe or less in the same direction as the direction of magnetization of the permanent magnet, thereby increasing the magnetic flux of the magnetic circuit and increasing the movable plunger. Moving in one direction,
By passing a current in the other direction through the magnetizing coil to magnetize the movable plunger in a direction opposite to the direction of magnetization of the permanent magnet to about 100 Oe or less, the magnetic flux of the magnetic circuit is reduced to substantially zero or negative. And a step of moving the movable plunger in the other direction by the repulsive force of the elastic body, thereby reciprocally driving or vibrating the movable plunger.
配設した磁化コイルと、磁化コイルの囲りで磁気回路を
形成する固定ヨークをそなえると共に、磁気回路の途中
に永久磁石をそなえたプランジャ移動機構Ｍ１，Ｍ２を
可動プランジャの軸方向と同軸の状態で対称の向きに有
し、一方のプランジャ移動機構Ｍ１においてその磁化コ
イルに一方の向きの電流を流してその永久磁石の磁化の
方向と同じ方向に１００エルステッド以下程度に可動プ
ランジャを磁化することによりその磁気回路の磁束を増
加させると同時に他方のプランジャ移動機構Ｍ２におい
てその磁化コイルに他方の向きの電流を流してその永久
磁石の磁化の方向と逆の方向に同じく１００エルステッ
ド以下程度に可動プランジャを磁化することによりその
磁気回路の磁束を実質的に零ないしは負の大きさにして
可動プランジャを一方の方向に移動させる過程と、他方
のプランジャ移動機構Ｍ２においてその磁化コイルに一
方の向きの電流を流してその永久磁石の磁化の方向と同
じ方向に１００エルステッド以下程度に可動プランジャ
を磁化することによりその磁気回路の磁束を増加させる
と同時に一方のプランジャ移動機構Ｍ１においてその磁
化コイルに他方の向きの電流を流してその永久磁石の磁
化の方向と逆の方向に同じく１００エルステッド以下程
度に可動プランジャを磁化することによりその磁気回路
の磁束を実質的に零ないしは負の大きさにして可動プラ
ンジャを他方の方向に移動させる過程と、を繰り返すこ
とにより可動プランジャを往復駆動ないしは振動させる
構成をそなえたことを特徴とする電磁アクチュエータ。2. A plunger movement comprising a magnetized coil having a movable magnetizable plunger movably disposed therein, a fixed yoke surrounding the magnetized coil to form a magnetic circuit, and having a permanent magnet in the middle of the magnetic circuit. The mechanisms M 1 and M 2 are coaxial with the movable plunger in a symmetrical direction, and in one plunger moving mechanism M 1 , a current in one direction is applied to the magnetization coil to change the magnetization of the permanent magnet. its permanent magnet by applying a current of the magnetizing coil other direction in the other plunger moving mechanism M 2 at the same time increasing the magnetic flux of the magnetic circuit by magnetizing a movable plunger to the extent 100 Oe in the same direction as the direction Magnetizing the movable plunger to about 100 Oe or less in the direction opposite to the direction of magnetization of Direction of substantially zero or negative and the process of moving the movable plunger in one direction on the size, the magnetization of the other plunger moving mechanism M that permanent magnet by flowing one direction of the current in the magnetizing coil in 2 as the magnetization coil by flowing the other direction of the current in the increasing magnetic flux in the magnetic circuit at the same time one of the plunger movement mechanism M 1 by magnetizing a movable plunger in the same direction to the extent 100 Oe of the permanent magnet and Magnetizing the movable plunger in the direction opposite to the direction of magnetization to about 100 Oersted or less, thereby moving the movable plunger in the other direction by substantially reducing the magnetic flux of the magnetic circuit to zero or negative; Characterized in that the movable plunger is reciprocally driven or vibrated by repeating Electromagnetic actuator.
ークは、Ｆｅ−Ｃｒ系磁性材料よりなる請求項１または
２に記載の電磁アクチュエータ。3. The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the magnetizable movable plunger and the fixed yoke are made of an Fe—Cr-based magnetic material.
保磁力５ｋＯｅ以上の希土類磁石である請求項１ないし
３のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。4. A permanent magnet provided in the middle of a magnetic circuit,
4. The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the magnetic actuator is a rare earth magnet having a coercive force of 5 kOe or more.
磁性材料よりなる緩衝部材をそなえている請求項１ない
し４のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。5. The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein a buffer member made of a soft magnetic material is provided on the movable plunger side of the permanent magnet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10005139A JPH11204330A (en) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Electromagnetic actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10005139A JPH11204330A (en) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Electromagnetic actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204330A true JPH11204330A (en) | 1999-07-30 |
Family
ID=11602987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10005139A Pending JPH11204330A (en) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Electromagnetic actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204330A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007179841A (en) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Toshiba Corp | Vacuum circuit breaker |
| CN103423503A (en) * | 2012-05-14 | 2013-12-04 | 株式会社电装 | Electromagnetic actuator |
| JP2013258888A (en) * | 2012-05-14 | 2013-12-26 | Denso Corp | Electromagnetic actuator |
| KR20160122491A (en) * | 2015-04-14 | 2016-10-24 | 주식회사 닷 | Actuator |
| KR20210148653A (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-08 | 충남대학교산학협력단 | Actuator with gravity compensation |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5840809U (en) * | 1981-09-12 | 1983-03-17 | 住友特殊金属株式会社 | self-holding solenoid |
| JPH02277749A (en) * | 1989-04-19 | 1990-11-14 | Hitachi Ltd | Solenoid valve for fuel injection and its material |
| JPH07126816A (en) * | 1993-11-02 | 1995-05-16 | Tokin Corp | Rare earth element-containing permanent magnet material |
| JPH07335434A (en) * | 1994-06-07 | 1995-12-22 | Fuji Electric Co Ltd | Solenoid plunger actuator |
-
1998
- 1998-01-13 JP JP10005139A patent/JPH11204330A/en active Pending
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