JPS59154006A - 有極型ソレノイド - Google Patents

有極型ソレノイド

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Publication number
JPS59154006A
JPS59154006A JP2885083A JP2885083A JPS59154006A JP S59154006 A JPS59154006 A JP S59154006A JP 2885083 A JP2885083 A JP 2885083A JP 2885083 A JP2885083 A JP 2885083A JP S59154006 A JPS59154006 A JP S59154006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yoke
block
armature
pieces
plunger
Prior art date
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Pending
Application number
JP2885083A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Kosaka
小坂 憲一
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 Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP2885083A priority Critical patent/JPS59154006A/ja
Publication of JPS59154006A publication Critical patent/JPS59154006A/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
    • H01F7/1638Armatures not entering the winding
    • H01F7/1646Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet

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】 〔技術分野〕 本発明は磁気回路中に永久磁石を介在させ、この永久磁
石の磁束にコイルの起磁束を重畳、減衰することによっ
て、アマチュアを水平往復移行する有極型ソレノイドに
関する。
〔背景技術〕
本発明に最も近い従来技術は第1図に示す通りである。
即ち磁性材料からなる筒状のヨークAの外周画工 七にコイルBを永久磁石Cと集磁体りを介して2コ並置
し、このコイルB及び永久磁石C及びヨークλを上下、
左右から包囲する口字型の外ヨークEを配置し、更に前
記筒状のヨーク内の両端に固定鉄心Fを固定する。そし
て前記コイルBへの電圧印加によってヨーク内のプラン
ジャーGが水平方向に移動するものである。このような
従来例に於いて、その吸引力特性に影響する接極面は筒
状のヨークA内の固定鉄心FとプランジャーGとの対向
面であって、そのプランジャGの内径が接極面を規制し
、これによって充分な吸引力が得られず、仮にこの接極
面を大きくすると同筒状のヨーク径が大きくなりソレノ
イド全体として大型になる問題かあった。更に外ヨーク
E、固定鉄心F、プランジャーG及び磁気空隙Hより成
る当磁気回路に於いて、コイルBへの電圧印加と共に、
その磁気空隙Hに生ずる吸引、反発力によりプランジャ
ーGが移動するものであって、そのプランジャーGは磁
性材料であると同時に所定吸引力を得る為には断面積を
大きくし・て磁束密度を高める必要があった。従ってプ
ランジャーGの質量は大きくなって電圧印加から動作完
了迄の動作時間が長くなる問題があった。
〔目 的〕
本発明は上記の点に鑑みて成したものであって、即ちア
マチュアが水平移行する有極型のソレノイドに於いてア
マチュアとヨークとが対向する接極面を大きくして、プ
ランジャーの出力端での吸引力の増大を図ると共に、コ
イルの電圧印加によって駆動するアマチュアブロックを
非磁性材料からなるプランジャーとその両端に直立固定
する左右アマチュア片で構成して、駆動部の質量を軽減
化して動作時間の短縮を図ることを目的とする。
〔発明の開示〕
(実施例) 以下第1発明の1実施例として掲げた第2図に基づいて
説明すると、1は固定鉄心兼内ヨークブロックである。
この内ヨークブロックは中壁部1aとこの左右に配置し
た巻胴部ib、icとこの巻胴部の左右側端に配置した
ヨーク片1d、leとで成すものである。而も前記3者
に渡って連通する貫通孔1fを有している。尚当ヨーク
ブロックは前記3者に区分しているが図示の如く中壁部
1aと左右の巻胴部ib、1cを一体化し、左右ヨーク
片id、、ieをそれぞれ固定してブロック化してもよ
(或は5者を別体としてブロック化してもよく何ら限定
するものではない。2.ろはコイルで前記内コイルブロ
ックの左右巻胴部lb、lcに装備するコイルである。
4はアマチュアブロックでプランジャー4aと左右アマ
チュア片4b。
4(から成るものである。前者のプランジャー4aは内
ヨークブロック1の貫通孔1fに挿通されると共に銅や
黄銅等の非磁性材料から成り、後者の左右アマチュア片
4b、4cは前記左右ヨーク片id、ieに対面すると
共に前者のプランジャー4aの両端を直立固定されてい
る。前記プランジャー4aの両端にて外部負荷に駆動力
を伝達するものである。5は外ヨークで前記だ右アマチ
ュア片4b、4cと微小空隙Pを介して対向すると共に
当外ヨークと左右アマチュア4b、4c及び前確保しそ
の開口側を対向し、その一方を90度回転させて両部品
を重ね合わせる構成であってもよい、更には円筒状のヨ
ークでその両端の開口部を部分的にカバーする構成であ
ってもよ(何ら限定するものではない。6は永久磁石で
前記外ヨーク5と内ヨークブロック1の中壁iIa間に
介在すると共にその両者を磁気結合している。具体的に
は永久磁石のN極が外ヨーク5にS極が内ヨークブロッ
ク1の中壁部1aに当接している。尚図面ニ 命では上下2コ配置しているが90度回転させた前段に
も配置して4コの構成にしてもよく、更には無端環状の
永久磁石としても何らさしつかえない。但し、このよう
な永久磁石の変形に応じてこれと磁気結合する外ヨーク
5及び内コイルブロック1の中壁部1aの形状も変えて
やらねばならない。
次に、第2発明の1実施例を第3Eglに基づいて第1
発明と異なる点を中心に説明すると、10は固定鉄心兼
内ヨークブロックである。この内ヨークブロックは巻胴
部10aとこの左右端に配置したヨーク片10b、  
10Cとで成している。そして巻胴部10aとヨーク片
10b、10Cに渡って連通ずる貫通孔10dを当ブロ
ックの中心部に一形成している。11は前記内ヨークブ
ロックの巻胴plOHに装備されるコイルである。12
はアマチュアブロックでプランジャー12aと左右アマ
チュア片12b、12Cより成している。前者は前記内
ヨークブロック10の貫通孔10dに挿通すると共に非
磁性材料から成っている。後者はプランジャー12aの
両端に直立固定され、而も前記内ヨークブロック10の
左右ヨーク片10b。
10Cに対面している。13は外ヨークで前記アマチュ
アブロック12の左右アマチュア片12b。
12Cと微小空隙Pを介して対向している。更にこの外
ヨーク13と左右アマチュア片12b、12Cと前記内
ヨークブロック10とで磁気回路を形成している。尚こ
の外ヨーク16は第1発明同様各種の展開が可能である
が常にアマチュアブロック12及び後記する永久磁石と
対応させておく必要がある。14は永久磁石で前記外ヨ
ーク1ろと内ヨークブロック10の左右ヨーク片10b
、10C間に介在し而もその両者を磁気結合している。
具体的には永久磁石のN極が外ヨーク13にS極が内ヨ
ー7              ヨー7    IO
チ掌≠*シブロックド会の左右角;ヂ;ヲ片Wb。
−〇 綻Cに当接している。尚当永久磁石は第1発明同様各種
の展開が可能である。
(動 作) 次に第1発明の1実施例の動作を第2図に基づいて説明
する。今図示の如くアマチュアブロック4の左右アマチ
ュア片4b、4cが左右のヨーク片ld、1eのいずれ
にも吸着していない中立位置にあると想定し、左右のコ
イル2.3を直列に接続し一定方向の電流を流すとコイ
ル2,3による磁束が発生しその磁束の流れφ1は次の
如くである。
φ1=内ヨークブロック1→内ヨークブロック1と右ア
マチュア片40間の磁気空隙B−右アマチュア片4C−
右アマチュア片4Cと外ヨーク5との微小空隙P−外ヨ
ーク5−外ヨーク5と左アマチュア片4b間の微小空隙
P−左アマチュア片4 b−4アマチュア片4bと内ヨ
ークブロック1間の磁気空隙へ−内ヨークブロック1゜
一方永久磁石6による磁束の流れづ2.φ3 は次の如
くである。
φ2=永久磁石6−外ヨーク5−外ヨーク5と右アマチ
ュア片40間の微小空隙P−右アマチュア片4C→右ア
マチュア片4Cと内ヨークブロック1間の磁気空隙B−
内ヨークブロック1−永久磁石6゜ φ3=永久磁石6−外ヨーク5−外ヨーク5と左アマチ
ュア片4b間の微小空隙P−左アマチュア片4b=左ア
マチュア片4bと内ヨークブロック1間の磁気空隙A−
内ヨークブロック1−永久磁石6゜ 以上のコイル2,3による磁束の流れφ1と永久磁石6
による磁束の流れφ2.φ3を磁気空隙A、Hについて
見ると1.磁気空隙Aに於いては両者が同一方向となり
磁束は重畳し、磁気空隙Bに於いては反対方向となり磁
束は減衰する。従ってアマチュアブロック4は矢印方向
Wに移動し、最終的には左アマチュア片4bが左ヨーク
片1dに吸着した状態で停止する。同様にコイル2.3
の電流方向を逆にすることによって磁束の方向φ1は逆
方向となり前記とは逆に磁気空隙Bに於ける磁束が重畳
し、磁気空隙Aに於ける磁束は減衰しアマチュアブロッ
ク4は矢印方向Wとは逆方向に移行し右アマチュア片4
Cと右ヨーク片1eが吸着し動作が完了する。
次に第2発明の1実施例を第3図に基づいて説明する。
今、図の如くアマチュアブロック12が左右ヨーク片i
ob、IOCのいずれにも吸着しない中立位置を想定し
、コイル11に一定方向の電流を流すとコイル11によ
る磁束が発生し、その磁束の流れφ4は次の如くとなる
φ4=内ヨークブロック10→右ヨーク片10Cと右ア
マチュア片12C11aの磁気空隙り一右アマチュア片
12C−右アマチュア片12Cと外ヨーク15間の微小
空隙P−外ヨーク15−外ヨーク1ろと左アマチュア片
12b間の微小空隙P−左アマチュア片12b−左アマ
チュア片12bと内ヨークブロック10間の磁気空隙C
−内ヨークブロック10゜ 一方永久磁石14による磁束の流れφ5.φ6は次の如
くとなる。
φ5=永久磁石14−外ヨーク1ろ一外ヨーク1ろと右
アマチュア片12C間の微小空隙P−右アマチュア片1
2−右アマチュア片12Cと右ヨーク片10C間の磁気
空隙り一永久磁石14゜φ6−永久磁石14−外ヨーク
1ろ一外ヨーク1ろと左アマチュア片12b間の微小空
隙P−左・妙 アマチュア片12−4アマチュア片12bと左ヨーク片
1Db間の磁気空隙C−左左ヨーク片0b−永久磁石1
4゜ 以上のコイル11による磁束の流れφ4と永久磁石によ
る磁束の流れφ5.φ6を磁気空隙C9Dについて見る
と、磁気空隙Cに於いては両者が同一方向となり磁束は
重畳し、磁気空隙りに於いては反対方向となり磁束は減
衰する。従ってアマチュアブロック12は矢印方向Wに
移動し、最終的には左アマチュア片12bが左ヨーク片
10bに吸着した状態で停止する。同様にコイル11の
電流方向を逆にすることによって磁束の方向64は逆方
向となり前記とは逆に磁気空隙りに於ける磁束が重畳し
、磁気空隙Cに於ける磁束は減衰しか吸着し動作が完了
する。
〔効 果〕
第1発明に於ける特許請求範囲に基づく効果は前記の如
く、中壁部及び左右巻胴部及び左右ヨーク片とで成り而
も3者に渡って連通する貫通孔を有する内ヨークブロッ
クを形成し、前記左右巻胴部にコイルを装備し、前記貫
通孔に挿通し非磁性材料からなるプランジャーとその両
端に左右アマチュア片を直立固定し左アマチュアブロッ
クを構成し、前記左右アマチュア片と微小空隙を介して
対向・すると共に左右アマチュア片と内ヨークブロック
を通じて磁気回路を形成する外ヨークを配置し、この外
ヨークと前記内ヨークブロックの中壁部間に永久磁石を
介在したので、ソレノイドの吸引力に影響する接極面は
左右ヨーク片と左右アマチュアの対向面の全てとするこ
とができ、更にプての軽量化が図れ、これによってソレ
ノイドの動作時間の短縮を図る効果がある。
次に第2発明に於ける特許請求範囲に基づく効果は前記
の如く、巻胴部及び左右ヨーク片とて成し両者に渡って
連通ずる貫通孔を有する内ヨークブロックを形成し、前
記巻胴部にコイルを装備し、前記貫通孔に挿通し非磁性
材料から成るプランジャーとその両端に左右アマチュア
片を直立固定したアマチュアブロックを構成し、前記左
右アマチュア片と微小空隙を介して対向すると共にその
左右アマチュア片及び内ヨークブロックを通じて磁気回
路を形成する外ヨークを配置し、この外ヨーヒ クを左右ヨーク片間に永久磁石を介在したので、ソレノ
イドの吸引力に影響する接極面は左右ヨーク片と左右ア
マチュア片の対向面の全てとするこく、従来の如き2コ
のコイル内に筒状のヨークを配置し、そのヨーク内に磁
性材料からなるプランツクとしてe軽量化が図れ、これ
によってソレノイドの動作時間の短縮を図れ、更にはコ
イルが1コで構成でき部品価格1組立価格の合理化を図
ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す一部断面をした正面図。 第2図は第1発明の一部施・例・の一部所面した平面図
。                第Φ図は第2発明
の一実施例の一部断面した平面図。艶号鈴1.10:内
ヨークブロック。1a=中壁部。 1b=左巻胴部。1C:右巻胴部。1d、10b:左ヨ
ーク片。1e、iQc:右ヨーク片。if。 10d:貫通孔。2,3,11:コイル、 4.12=
アマチユアブロツク。4a、12aニブランジヤー。4
b、12b:左アマチュア片。4 C,12C:右アマ
チュア片。5.1ろ:外ヨーク。6,14:永久磁石。 P:微小空隙。10a:巻胴部。 (ほか2名) 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)中壁邪及びこの左右に配置した巻胴部更にこの左
    右側端に配置したヨーク片とで成し而も前記3者に渡っ
    て連通ずる貫通孔を有する固定鉄心兼内ヨークブロック
    と、該内ヨークブロックの左右巻胴部に装備するコイル
    と、前記内ヨークブロックの貫通孔に挿通すると共に非
    磁性材料からなるプランジャーとその両端に直立固定し
    而も前記左右ヨーク片に対面する左右アマチュア片とで
    成したアマチュアブロックと、該アマチュアブロックの
    左右アマチュア片と微小空隙を介して対向すると共にこ
    の左右アマチュア片と前記内ヨークブロックを通じて磁
    気回路を形成する外ヨークと、該外ヨークと前記内ヨー
    クブロックの中壁部間に介在すると共にその両者を磁気
    結合する永久磁石とで成したことを特徴とする有極型ソ
    レノイド。 (21巻胴部及びこの左右端に配置したヨーク片とで成
    し而も前記両者に渡って連通ずる貫通孔を有する固定鉄
    心兼内ヨークブロックと、該内ヨークブロックの巻胴部
    に装備されるコイルと、前記内ヨークブロックの貫通孔
    に挿通すると共に非磁性材料から成るプランジャーの両
    端に直立固定し而も左右ヨーク片に対面する左右アマチ
    ュア片とで成したアマチュアブロックと、該アマチュア
    ブロックの左右アマチュア片と微小空隙を介して対向す
    ると共にその左右アマチュア片と前記内ヨークブロック
    を通じて磁気回路を形成する外ヨークと、該外ヨークと
    前記内ヨークブロックの左右ヨーク片間に介在すると共
    にその両者と磁気結合する永久磁石とで成したことを特
    徴とする有極型ソレノイド。
JP2885083A 1983-02-22 1983-02-22 有極型ソレノイド Pending JPS59154006A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2606927A1 (fr) * 1986-11-19 1988-05-20 Telemecanique Electrique Electro-aimant polarise bistable
WO1997014160A1 (fr) * 1995-10-12 1997-04-17 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Actionneur lineaire electromagnetique a plateaux mobiles et regulateur de fluides a vannes pilotees par un tel actionneur
JP2006314208A (ja) * 2005-05-10 2006-11-24 Yanmar Co Ltd 作業機の姿勢制御装置
EP1430490B1 (de) * 2001-09-24 2016-03-16 ABB Technology AG Elektromagnetischer aktuator

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EP0272164A2 (fr) * 1986-11-19 1988-06-22 Telemecanique Electro-aimant polarisé bi-stable
WO1997014160A1 (fr) * 1995-10-12 1997-04-17 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Actionneur lineaire electromagnetique a plateaux mobiles et regulateur de fluides a vannes pilotees par un tel actionneur
FR2739968A1 (fr) * 1995-10-12 1997-04-18 Aerospatiale Actionneur lineaire electromagnetique a plateaux mobiles et regulateur de fluides a vannes pilotees par un tel actionneur
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