JPS58158904A - 自己保持型ソレノイド - Google Patents

自己保持型ソレノイド

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Publication number
JPS58158904A
JPS58158904A JP57042001A JP4200182A JPS58158904A JP S58158904 A JPS58158904 A JP S58158904A JP 57042001 A JP57042001 A JP 57042001A JP 4200182 A JP4200182 A JP 4200182A JP S58158904 A JPS58158904 A JP S58158904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yoke
permanent magnet
iron core
electromagnetic coil
self
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57042001A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Yamamoto
山本 芳雄
Shigeru Shirai
滋 白井
Shuji Yamanochi
山ノ内 周二
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57042001A priority Critical patent/JPS58158904A/ja
Publication of JPS58158904A publication Critical patent/JPS58158904A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding
    • H01F7/1615Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/122Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は永久磁石の吸引力で自己保持し、電磁コイルへ
通電することによって前記吸引力を打消して可動鉄心を
移動させる自己保持型ンレノイドの永久磁石減磁防止構
造に関するものである。
自己保持型ンレノイドは吸引された位置を維持する為の
電力が不要であるため、電力消費やコイル温度上昇が問
題となる用途に適している。特に、吸引状態を解除する
には一瞬の通電で良いから電池電源を用いる場合に有利
である。しかし、通電による起磁力は永久磁石の磁束を
打消す方向に作用するので永久磁石が減磁して吸着保持
力の低下を生じる恐れがある。特に、保持力が低い永久
磁石や、低温減磁が生じやすい永久磁石を用いた場合、
及び着磁方向の板厚が薄い永久磁石を用いると減磁を生
じる可能性が高い。このため、通電減磁を少なくする構
成として第1図に示すような従来例があった。ここで、
101はコ字型をした固定継鉄で、その底面中央に永久
磁石102が位置し、その上部には断面がT字型の補助
継鉄103が設けられている。補助継鉄103の外周で
固定継鉄101との間の空間には電磁コイル104が位
置している。固定継鉄101の脚部端面と補助継鉄10
3の上端面は同一平面に加工されていて、これら端面と
接触又は離反する板状の可動鉄心105が対応している
。この可動鉄心105は軸106によってその動きが伝
えられると共に、図示していないスプリングによって常
時離反する方向に附勢されている。第1図でAは吸着保
持状態を示し、永久磁石102の磁束Aによって可動鉄
・LL、105は吸引されている。次に電磁コイル10
4に通電すると補助継鉄103の底部外周と固定継鉄1
01の脚部内面との空隙107が永久磁石102の厚さ
よりも小さく設定しているので、電磁コイル104の磁
束Bと永久磁石102の磁束は前記空隙107を通るこ
とになる。これが第1図Bの状態である。従って、可動
鉄心105の吸着面の磁束は激減又は方向が逆数するか
ら通電と同時に吸着保持力が低減し、スプリングの力に
よって同図Cのように可動鉄心105が離反するもので
ある。このように空隙107を永久磁石102に永久磁
石102の中を逆方向の磁束が通ることを防止して通電
による減磁作用を低減させるものであった。
この従来例では吸着面が固定継鉄101の両脚部端面と
補助継鉄103の中央端面と3カ所あるので、この吸着
面高さが同一平面上にあることが必要で、この高さの不
揃いや表面荒さが荒いと吸着保持力が低下する。従って
これら吸着面を組立後に研磨加工して均一な面にする必
要があり高価になっていた。
本発明では、電磁コイルへ通電することによる永久磁石
減磁を少なくすると共に、研磨加工を必要としない安価
な自己保持型ンレノイドを得ることが目的である。
すなわち、電磁コイルと、電磁コイル外側を包む形状の
固定継鉄と、電磁コイルの一方の側面に設けた補助継鉄
と、補助継鉄と固定継鉄の間に設けた永久磁石と、電磁
コイル内側と補助継鉄内側を貫通して摺動する可動鉄心
とを有し、吸着位置に於ける可動鉄心の端面を永久磁石
の板厚範囲内に位置させることによって、電磁コイルの
磁束が永久磁石を直接通ることがなく、可動鉄心と固定
継鉄のみを流れることによって永久磁石の減磁を低減さ
せると共に、吸着保持状態では永久磁石の磁束を補助継
鉄・可動鉄心・固定継鉄の底部に流し吸着接触面を1カ
所に限定することによって従来例のような組立後研磨を
不要なものにしている1、次に本発明を示す一実施例に
よって更に詳しく説明を行う。第2図は実施例を示す縦
断面図であって、同図Aは吸着保持状態、Bは通電した
瞬間の状態を示し、同図Cは離反状態を示している。
ここで、1はコ字型の固定継鉄で、その中央底面には吸
着鉄心2が固定されている。更に、吸着鉄心2の外周で
固定継鉄1の底面上に前記吸着鉄心2の高さと同等以上
の厚さを有する円環状の永久磁石3が設けられている。
更に、永久磁石3と内径がほぼ等しく外径が同等以上の
補助継鉄4が永久磁石3と同心状で積み重ねられている
。補助継鉄4の上部には吸着鉄心2の外径とほぼ等しい
貫通孔を有するコイルボビン5に巻回した電磁コイル6
が納められる。コイルボビン5はその両側面に突出部7
があって、底部では吸着鉄心2の外径と永久磁石3及び
補助継鉄4の内径の間に位置し、他の上部では、固定継
鉄1の両脚部を結ぶ固定継鉄板8の中央孔にはまってい
る。このコイルボビン60貫通孔内を摺動自在に移動す
るのが可動鉄心9で、その端面10が吸着鉄心2の端面
と接触するようになっている。ここで、補助継鉄4の内
面と可動鉄心9の間の磁気抵抗はコイルボビン6の突出
部7の厚さによって定められるが、この部分の磁気抵抗
よりも補助継鉄4の外周と固定継鉄1の間の空隙磁気抵
抗の方が高くなるように径方向の寸法が定められている
。従って、第2図への吸着保持状態では永久磁石3の磁
束の大部分は同図へのように固定継鉄1の底面から吸着
鉄心2を通り可動鉄心9・補・助継鉄4という経路を流
れている。従って、可動鉄心9の端面10のみが吸着面
となっている、ここで、同図Bのように電磁コイル6に
通電するとその磁束Bは可動鉄心9・吸着鉄心2・固定
継鉄1・固定継鉄板8という経路を通り、吸着面には永
久磁石3の磁束Aとは逆方向に流れている。この結果、
吸着保持力は激減するので図示していない別設のスプリ
ングの力によって可動鉄心9は吸着鉄心2から離反して
第2図Cのようになる。この位置では可動鉄心9が永久
磁石3の近傍にないので第2図Aで示した経路へのみで
なく補助継鉄4の外周面から固定継鉄1の脚部へ流れる
永久磁石3の磁束もあって第2図Cに示した経路A′ 
のようになっている。
電磁コイル6に通電した時に生じる永久磁石3の磁束を
打消す方向の磁束は、第2図Bに示したように永久磁石
3自体を流れることが無く、永久磁石3と共通の磁気回
路の中で打消す方向に流れているのみであるから、永久
磁石3には減磁方向の磁界が殆んど加わらす減磁を防止
することが可能になっている。もちろん、吸着する部分
は可動鉄心9の端面1oと吸着鉄心2の上端面のみなの
で組立後に平面度を出すための研磨加工の必要も無くな
った。
第2図の実施例では固定継鉄1はコ字型であったが円筒
形でも良いし、永久磁石3は円環状でなく複数個に分割
されて吸着鉄心2の周囲に配置されている構成でも良い
。又、吸着鉄心2は省略が可能で、固定継鉄1の底面が
吸着面となっても良いし、底面を加工によって一部だけ
突き出した構成でも良い。又、吸着状態に於て可動鉄心
9の端面が固定側に吸引されている位置は永久磁石3の
板厚の範囲内にあることが望ましい。例えば、吸着鉄心
2の高さが永久磁石3の厚さよりも高いと吸着面を通ら
ない磁束が増加して吸着保持力の低下を招くことになる
次に本発明の自己保持型ソレノイドを弁装置に応用した
一例を第3図に示した。弁ケーシング1゜には入口11
から弁座12を通り、出口13に至る通路が構成されて
おり、弁座12と相対応して弁シート14が上下動する
。この弁シート14は可動鉄心9の先端部に取付けられ
ていて常時スプリング15で閉止方向に附勢されている
。尚、16は通路部と自己保持型ソレノイド側とを気密
シールするためのダイヤフラムであり、自己保持型ンレ
ノイドが取付けられている取付7ランジ17と弁ケーシ
ング1oとの間に設けである。弁シート14を同図で下
方向へ押圧して吸着保持(開弁)状態にさせる為の復帰
軸18があって、これは弁シート14の閉塞時に邪摩に
ならぬようバネ19で弁ンート14から離れる方向に附
勢されている。
以上の構成であるから正常時は吸着保持によって開弁状
態を維持し、電磁コイル6への一瞬の通電によって弁を
閉止させることが出来る。通常時は開弁しており、何ら
かの異常時に閉弁させるような安全装置としての使用に
適したものである。
以上、説明したように、本発明では固定継鉄1の底から
永久磁石3・補助継鉄4・電磁コイル6を積み重ね、こ
れらの中央を貫通する可動鉄心9を設けると共に、可動
鉄心9の吸着面である端面1oが吸着位置において永久
磁石3の板厚のメα囲内に位置させたものであるから、
電磁コイル6により発生する磁束が永久磁石3自体を通
ることが無くて減磁を生じる恐れが無いと共に、吸着面
が一ケ所なので従来例に見られるような平面度を確保す
るだめの組立後の研磨加工を必要とせず安価な自己保持
型ソレノイドの提供が可能になったものである。
更に、別設のスプリングによる離反力が永久磁石や補助
継鉄・電磁コイルには全く作用しないので、これら部品
を接着などによって強固に固定しておく必要がないっ従
来例ではスプリングの離反力が補助継鉄と永久磁石間及
び永久磁石と固定継鉄間に作用しているのでこの間を接
着又は他の機械的手段によって強固に固定する必要があ
った。
この点は組立容易という点ばかりでなく長期使用に対す
る信頼性の面で本発明が優れたところでもある。又、平
面度を出すために研磨加工をすればその研磨面の腐蝕の
恐れがあるが、この点でも本発明は組立後研磨の必要が
ないので部品単品として十分な表面処理を施し得る利点
を有するものである。このように、自己保持ソレノイド
として重要な長期信頼性の面でも優れた効果を発揮して
いる。
【図面の簡単な説明】
第1図A、B、Cは従来の自己保持型ソレノイドの吸着
保持状態1通電状態、離反状態を示す縦断面図、第2図
A、B、Cは本発明の一実施例における自己保持型ソレ
ノイドの吸着保持状態1通電状態、離反状態を示す縦断
面図、第3図は弁装置に応用した状態を示す縦断面図で
ある。 1・・・・・・固定継鉄、3・・・・・・永久磁石、4
・・・・・・補助継鉄、6・・・・・・電磁コイル、9
・・・・・・可動鉄心、10・・・・・・可動鉄心の端
面。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電磁コイルと、電磁コイル外側の固定継鉄と、電
    磁コイルの一方の側面に設けた補助継鉄と、補助継鉄と
    固定継鉄の間に設けた永久磁石と、電磁コイル内側と補
    助継鉄内側を貫通し摺動自在に設けられた可動鉄心とを
    有し、吸着状態で吸着面となる可動鉄心の端面を永久磁
    石の板厚の範囲内に位置させた自己保持型ソレノイド。
  2. (2)補助継鉄及び永久磁石を円環状とし、電磁コイル
    と同心軸上に設けた特許請求の範囲第1項記載の自己保
    持型ソレノイド。
  3. (3)可動鉄心が吸着状態で、補助継鉄の内面と可動鉄
    心の間の空隙磁気抵抗よシも、補助継鉄の外周面と固定
    鉄心の間の空隙磁気抵抗の方を大きくした特許請求の範
    囲第1項記載の自己保持型ソレノイド。
JP57042001A 1982-03-16 1982-03-16 自己保持型ソレノイド Pending JPS58158904A (ja)

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JP57042001A JPS58158904A (ja) 1982-03-16 1982-03-16 自己保持型ソレノイド

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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