JPS61295604A - ラツチングソレノイド - Google Patents

ラツチングソレノイド

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JPS61295604A
JPS61295604A JP61000351A JP35186A JPS61295604A JP S61295604 A JPS61295604 A JP S61295604A JP 61000351 A JP61000351 A JP 61000351A JP 35186 A JP35186 A JP 35186A JP S61295604 A JPS61295604 A JP S61295604A
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plunger
retainer means
main
rod
solenoid
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ケイス エフ.ベイカー
リチヤード エム.コワルスキー
ラルフ イー.ミツシユラー
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SHINKURO SUTAATO PROD Inc
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    • 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
    • H01F7/124Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by mechanical latch, e.g. detent

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (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】 〔発明の背景〕 多くのソレノイドにおいては、主動作コイルを励磁する
と、戻しばねの偏向力に反して主プランジャを通常位置
、すなわち非作動位置から作動位置へ、駆動する強力な
磁界が発生される。ソレノイドの移動方向は、作動位置
へ駆動されるときはソレノイドの内方へ向かうものであ
ると考えられる。あるいは、作動位置へ駆動されるとき
にプランジャがソレノイドハウジングの外方へ移動する
ようにソレノイドを構成しても良い。従来のソレノイド
の多くにおいて、主コイルを消磁することにより、戻し
ばねはプランジャを通常位置、すなわち非作動位置へ復
帰させる。
しかし、ソレノイドプランジャを駆動するために使用さ
れる補助復旧コイルと、主動作コイルとを含む別の種類
のソレノイドもある。
ラッチングソレノイドとして知られるこの種のソレノイ
ドは、主コイルが消磁されたときにソレノイドプランジ
ャを作動位置に鎖錠する機構を含む。プランジャを当初
の位置に復帰させるために、補助コイルが励磁されると
ラッチ機構は解除され、主プランジャ戻しばねの作用に
より復帰が可能になる。この解除動作はラッチ機構に含
まれるか又はそれに結合される小形のラッチ解除プラン
ジャの移動によって行なわれると好都合である。この種
のラッチングソレノイドはいくつかの異なる用途、特に
電気系統から独立j〜て動作が継続されるディーゼル機
関やタービンに採用される。ディーゼル機関の燃料ポン
プの制御に使用するのに特に適するラッチングソレノイ
ドの一例は、1985年1月15日発行の’j’ u 
Z −zel l  の米国特許第4,494,096
号に記載されている。
多くの用途、特に機関制御と関連する用途においては、
ラッチングソレノイドの使用条件は厳しく、たとえば、
ディーゼルトラック機関は使用日ごとに繰返し始動・停
止される。
このような場合、ソレノイドのラッチ機構の耐久性は重
大な要因となる。この点に関して、前記Fuzzell
特許に記載のれるラッチ構成は多くの用途について望ま
れる耐久性と提供しない。この、ことはその他の多数の
従来公知のンレノイドラツチ機構にも同様に当てはまる
機関制御及びその他の用途に適用する場合、電気的励磁
装置の故障の場合にソレノイドを手動操作できることが
必要である。すなわち、そのような故障が発生した場合
、機関を始動するためにソレノイドを手動操作によ!7
鎖錠状態に駆動すること、また、逆に機関を停止するた
めにソレノイドを手動操作により通常の非作動状態に、
駆動することが必要である。
一般に、従来公知のソレノイドの手動操作構成は多少の
技術的問題を抱えており、手動操作の耐久性、便宜及び
効率に関して全く十分であるとは言いがたい。
〔発明の概要〕
従って、本発明の主な目的は、簡単且つ低コストの構成
であシ、きわめて長い動作寿命を持つラッチ機構を含む
新規な改良されたラッチングソレノイドを提供すること
である。
本発明の別の目的は、ソレノイド又はその励磁回路の内
部の電気的故障の場合にソレノイドを作動状態又は非作
動状態へ手動操作するための耐久性にすぐれ、効果的で
使用しやすい手段を含む新規な改良されたラッチングソ
レノイドを提供することである。
従って、本発明は、非作動位置と作動位置との間で軸方
向に移動することができる主プランジャと、主プランジ
ャを作動位置へ、駆動するために励磁される主コイルと
、主プランジャを非作動位置へ1@動する主戻しばねと
、主コイルが消磁されたときに主プランジャを作動位置
に保持するランチ機構と、ランチ機構を解除し、主プラ
ンジャを非作動位置に復帰させるために通常位置からラ
ッチ解−除位置まで所定の変位距離だけ軸方向に移動す
ることができるラッチ解除プランジャと、ラッチ解除プ
ランジャを通常位置に付勢するラッチばねと、ラッチ解
除プランジャをラッチ解除位置へ駆動するために励磁さ
れる補助コイルとを含む種類のラッチングソレノイドに
関する。ソレノイドは、主プランジャに取付けられ、且
つ複数個の周囲に分散される玉受入れ孔を有する円筒形
のレースと、レースの玉受入れ孔に配設する相応する複
数個の玉とを具備する改良されたラッチ機構を含む。互
いに軸方向に離間して配設されて、肩部によV=合され
る第1及び第2の直径の異なる固定保持器手段は、主プ
ランジャの非作動位置及び作動位置のそれぞれに関して
半径・方向の一方向への玉の変位の限界を規定する。互
いに軸方向に離間して配設きれる第3及び第4の直径の
異なる保持器手段は、玉が第1及び第2の保持器手段と
係合するときに玉の半径方向逆方向への変位の限界を規
定し、第4の保持器手段はラッチ解除プランジャに結合
される可動保持器から構成される。主プランジャが作動
位置に接近するにつれて、玉はラッチ解除プランジャの
所定の変位距離より短いが、玉が肩部に乗上げて第2の
保持器手段と係合するには十分な軸方向距離だけ第4の
保持器手段を変位させて、第4の保持器手段を当初の位
置に戻し、玉は、ラッチ解除プランジャがラッチ解除位
置に駆動されるまで主プランジャを作動位置に鎖錠する
ために肩部と係合する。
〔実施例〕
以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図から第6図 第1図及び第2図は、本発明によるラッチングソレノイ
ド全採用するのが好ましい環境、すなわちディーゼル機
関を簡略化して示す図である。第1図及び第2図に示さ
れるソレノイド10は主動作コイルと、補助復旧コイル
の2つのコイルを含む。主動作コイルはソレノイドを第
1の非作動状態から第2の作動状態に動作させるために
使用される。本発明のラッチ機構はソレノイドを作動状
態に保持する。補助復旧コイルは、ソレノイドが当初の
動作状態に戻るようにラッチ機構を解除するために利用
される。ソレノイド10の2つの内部コイルは第1図及
び第2図には示されておらず、第3図及び第4図に示さ
れる。
第1図及び第2図に示されるように、ソレノイド10は
、一端で取付はフランジ板12に固定される磁性鋼の管
から成る円筒形ハウジング11を含む。取付はフランジ
板12には2つのブッシング13が取付けられる。ブッ
シング13を貫通する2個のボルト14は、ディーゼル
機関21の燃料ポンプ29と関連する支持板15にソレ
ノイド10を取付けるために使用される。ソレノイド1
0のプランジャ16は支持板15の開口11から突出す
、る。
J[tケフランジ板12と対向するソレノイド10の端
部で、ハウジング11は成形樹脂の端部カバー18によ
シ閉鎖される。防じんカバー19は端部カバー18に取
外し自在に取付けられる。ソレノイドの端部カバー18
から、接地柱21、始動接続柱22及び停止接続柱23
の3本の電気接続柱が外方へ突出している。
第1図のソレノイド10について簡略化して示される電
気回路は点火スイッチ・継電器回路24を含み、始動接
続柱22及び停止接続柱23の2本はこの回路に接続さ
れる。接地柱21は、図示されるように、バッテリー2
5の負端子に接続され、バッテリーの正端子は点火スイ
ッチ及び継電器回路24に接続される。点火スイッチ・
継電器回路24はデイーゼル機関27の始動装置26に
も接続される。燃料は燃料タンク28から燃料ポンプ2
9によりディーゼル機関2γに供給される。
燃料ポンプ29はソレノイドのプラン−ジャ16と機械
的に係合する。
通常の環境におけるソレノイド1oの動作は前記の米国
特許第4,494,096号に記載される動作と同じで
ある。ソレノイド10が、当初、非作動状態にあり、そ
のプランジャ16はソレノイドの外方へ突出して、燃料
ポンプ29内に侵入しているものと仮定する。
この状態ではディーゼル機関21は動作していない。デ
ィーゼル機関27を始動するために、点火スイッチ・継
電器回路24が動作されて、エンジン始動装置26を始
動させる。
同時に、ソレノイド10の主動作コイルは始動接続柱2
2への回路接続によって短時間励磁されるので、プラン
ジャ16は鎖線16Aにより指示されるような引込まれ
た動作位置まで引込まれる。これによシ、燃料ポンプ2
9け動作し、燃料タンク28からディーゼル機関27に
燃料を供給する。ソレノイド10の主動作コイルが消磁
されても、プランジャ16は当初の伸張位置に戻らず、
後述するように、内部ラッチ機構によシ動作位置16A
に鎖錠される。
ディーゼル機関21の動作を中断したい場合には、点火
スイッチ・継電器回路24は停止接続柱23を含む回l
Nrを介してソレノイド10の補助復旧コイルを励磁す
るように動作される。補助復旧コイルの励磁によシソレ
ノイド内部のラッチ機構が解除されるので、主ソレノイ
ドプランジャは伸張非作動位置16に復帰する。プラン
ジャ16が当初の位置に戻るこの動作によって燃料ポン
プ29は遮断される。ディーゼル機関は燃料の供給を受
けられなくなるために停止する。
ソレノイド10の内部の電気回路が故障した場合、又は
ソレノイドの外部1気回路の故障の場合は、ソレノイド
をいずれかの動作位置へ手動操作で動作させることがで
きる。これは、防じんカバー19を取外し、第3図から
第6図に関連して説明するようにソレノイド機構の手動
操作のための好都合な手段を利用することにより行なわ
れる。
本発明のラッチ機構の好ましい実施例及びその他の特徴
を含むソレノイド10の内部構造は第3図及び第4図に
示され、補足的に第5図及び第6図にも示されている。
第3図及び第4図に示されるように、主ソレノイドプラ
ンジャ16はソレノイド10の内部ed方向に延出する
長い黄銅管31の中で摺動自在に位置決めされる。管3
1は、取付はフランジ板12に固定される位置決め座金
33とアライメントされる環状の突出部又は膨出部32
を有する。ソレノイド10の主動作コイル34は管31
及びプランジャ16を包囲するような関係に取付けられ
る。主動作コイル34の支持ボビン35の一端は位置決
め座金33と係合し、支持ボビン35の他端は、環状の
成形樹脂スペーサ31と係合する環状の鋼製端板36に
当接する。スペーサ37はハウジング11の内方へ形成
される2つ以上のきざみ目38によシハウジング内の固
定位置に保持される。スペーサ37と一体に形成される
出張シ部39は端板36をハウジング11内部で方向決
めするために端板の位置決め開口の中へ突出する。
第3図及び第4図に示される実施例において、主ソレノ
イドプランジャ16の外端部は、燃料ポンプ29(第1
図)への機械的接続を完成するのに好都合な手段を形成
するねじ付量口41を含む。ねじ付量口41はプランジ
ャ16の内部軸方向孔42と連通し、この孔42の左側
端部(第3図及び第4図)は過行程(オーバトラベル)
プラグ43により閉鎖される。プラグ43は黄銅又はそ
の他の非磁性材料から形成されるのが好ましい。
プランジャ16の内部軸方向孔42ば、ソレノイド10
の全長にわたり軸方向に延出するロッド45の一端を包
囲する。加鉛鋼から形成されるのが好ましいストッパス
リーブ46は孔42の内部でロッド45の端部に固定さ
れる。ストッパスリーブ46は、ツレノイドがラッチ状
態(第4図)にあるときにプラグ43と係合する。ロッ
ド45の一部はストッパスリーブ46かられずかに突出
し、過行程プラグ43のレセプタクル4γと7ラインメ
ントされる。過行程ばね48は孔42の内部に、ロッド
45の他端を包囲するような関係で配設される。ばね4
8の一端はストッパスリーブ46と係合し、ばねの他端
は孔42の内径を小さくすることにより形成された肩部
49と係合する。ばね48の内側のスリーブ50ばばね
の圧縮を制限する。
環状の非磁性プランジャブッシング51は主ソレノイド
プランジャ16の内端部にロッド45を包囲するような
関係で装着される。
プランジャブッシング51は、端板36に取付けられる
固定環状磁気吸収ブッシング52の内部に配置される。
固定ブッシング52の左側端部は、第4図に示されるよ
うに、プランジャの内方への動きを制限するためにプラ
ンジャ16と係合することができる。固定ブッシング5
2の右側端部53はスペーサ37の中央開口の中へ延出
する。固定ブッシング52の右側端部はブッシングの左
側部分より直径が大きく、肩部50によシ左側部分に接
合される。
プランジャブッシング51の右側端部は円筒形レース5
4として形成される。レース54は相応する数の玉軸受
55を保持するだめの3本(又は4本以上)の周囲に分
散された孔56を含む。玉軸受55の配置は第5図及び
第6図に詳細に示されている。
固定ブッシング52の左側部分は、プランジャ16が第
3図の非作動位置にあるときに玉軸受55の半径方向外
側への変位の限界を規定する第1の保持器手段を形成す
る。固定ブッシング52の右側端部は、プランジャ16
が第4図の動作位置にあるときに玉軸受の半径方向外側
への変位の限界を規定する第2の保持器手段を形成する
。ロッド45は、玉軸受55が固定ブッシング52の左
側部分である第1の保持器手段と係合するときに玉軸受
の半径方向内側への動きを制限する第3の保持器手段を
形成する。第4の玉保持器手段は後述する軸66の一端
60により形成されるが、この第4の保持器手段は第2
の保持器手段(固定ブッシングの右側端部53)と係合
するときの玉軸受55の半径方向内側の限界を規定する
主プランジャ戻しばね57は黄銅管の内部に配設される
。戻しばね57の一端はプランジャ16の肩部58と係
合する。戻しばね57の他端は固定ブッシング52と係
合する。
第3図及び第4図に示されるように、磁性鋼前方位置決
め座金58はハウジング11の内部においてスペーサ3
7のすぐ右側に取付けられる。前方位置決め座金58は
磁性鋼後方位置決め座金59に対して固定され、軸方向
に離間する関係で配置される。環状の補助コイル61は
これら2つの座金58及び59の間に、黄銅管62を包
囲するような関係で配設される。磁性材料から成る環状
のラッチ解除プランジャコア63は黄銅管62の内部に
摺動自在に配置される。ラッチ解除プランジャ戻しばね
64の一端はラッチ解除プランジャコア63と係合する
。プランジャ戻しばね64の他端は、後方位置決め座金
59の中に取付けられる固定環状磁気吸引部材65と係
合する。
ラッチ解除プランジャコア63は長い中空の鋼製ラッチ
解除プランジャ軸66に取付けられる。ロッド45は中
空のプランジャ軸66の中を軸方向に延出し、プランジ
ャ軸はロッドに沿って自在に摺動する。成形樹脂スリー
ブ67はプランジャ軸66に、磁気吸引部材65の先ま
で取付けられる。スリーブ67の外端部は、スリーブ6
7を包囲するような関係で配設される環状ブッシング6
9の内側フランジ70と係合するように配置される径大
肩部68を有する。ブッシング69は成形樹脂部材であ
るのが好ましく、ローラド45の右側端部を包囲するよ
うな関係で取付けられ且つロッドに沿って軸方向に摺動
自在である別の成形樹脂ブッシングγ1に接合される。
キャップ・ストッパ部材γ2はロッド45の右側端部に
取付けられる。ブッシング69及び71の組合せはソレ
ノイド10を作動状態から非作動状態へ手動操作するた
めのハンドルを形成し、一方、キャップ・ストッパ部材
72によりソレノイドをラッチ作動状態へ手動操作する
ことができる。これらのことはいずれも以下に説明する
成形樹脂から形成されるのが好ましい環状の絶縁支持部
T3は、第3図及び第4図に示されるように、ハウジン
グ11の右側端部の中に固定取付けされる。補助復旧コ
イル61の電気励磁回路に含まれる一対の固定電気接点
71j:絶縁支持部γ3に取付けられる。固定接点γ4
から補助コイル61への電気接続及びその他の内部電気
接続は、図面を不要に複雑にしないために図示されてい
ない。
端壁を貫通する軸方向孔を有するカップ形可動接点支持
キャップγ5はスリーブ6γに摺動自在に取付けられる
。ラッチ接点はね76はキャップ75の内部に配置され
、とのばねγ6の一端はキャップの端壁と係合し、他端
は絶縁支持部73と係合する。2つの可撓性電気接点7
7は可動接点支持キャップγ5に、固定接点74とアラ
インメントとして取付けられる。ソレノイド10の非作
動状態(第3図)において、可動接点支持キャップ75
の端壁はブッシング69の肩部70と係合するので、ラ
ッチ接点ばね76は圧縮状態に保持される。73から7
7までの構成要素は継電器を構成することがわかるであ
ろう。
この継電器は補助コイル61の電気的動作回路に含まれ
る。
第3図及び第4図に示されるように、防じんカバー19
はソレノイドの端部カバー18の軸方向に突出する部分
に螺合される。防じんカバー19は保持ストラップ78
を含み、このストラップの一端は端部カバー18に螺合
される保持リング79を構成する。保持ストラップ78
の他端は、防じんカバー19を端部カバー18に装着し
たままでねじを回し、取外すことができるように、防じ
んカバー19の本体に回転自在に固着される。
電気的動作、第1図から第6図 第3図は、ソレノイド10の動作を説明するだめの基礎
となる。第3図に示されるソレノイドは非作動状態にあ
り、プランジャ16は伸張しているので、燃料ポンプ2
9(第1図)は遮断される。過行程ばね48は圧縮され
、主プランジャ戻しばね57及びラッチ解除プランジャ
戻しばね64は共に伸張(解放)され、ラッチ接点ばね
76は圧縮される。補助コイル61の電気回路に含まれ
る継電器の接点74.77は開いている。玉軸受55は
、第1の保持器手段である固定ブッシング52及び第3
の保持器手段であるロッド45との係合により半径方向
に動きを抑制される。
ソレノイド10を第4図に示されるラッチ状態に動作さ
せるだめに、主動作コイル34が励磁される。前述のよ
うに、これはエンジン始動装置26(第1図)の始動と
同時に行なわれる。主動作コイル34が励磁されると、
プランジャ16と、プランジャブッシング51及びレー
ス54は、第3図に矢印Aにより指示されるように、コ
イルにより発生される磁界によって右へ駆動され、主プ
ランジャ戻しばね57を圧縮する。磁気回路は位置決め
座金33と、取付はフランジ板12と、プランジャ16
と、固定ブッシング52と、端板36と、ハウジング1
1とを含み、これにより、位置決め座金33及′び取付
はフランジ板12へ戻る磁気回路が完成される。
プランジャ゛16が矢印Aの方向に引込まれて、ソレノ
イド10の中に入るにつれて、ストッパスリーブ46と
肩部49との間で過行程ばね48が利用できる空間は広
がるので、ばね48は伸張し、ばね48によシ加−えら
れ、ロッド45を左へ偏向する力は弱まる。最終的に過
行程ばね48が十分に弛緩すると、ラッチ接点ばね76
は伸張するので、ハンドルを構成するブッシング69.
71と、ロッド45とは第4図の位置のわずかに右側の
位置まで駆動され、継電器の接点74及び77は閉成さ
れる。さらに、プランジャ16が矢印Aの方向へ動き続
けると、玉軸受55は、前述のように玉軸受55の第4
の保持器手段であるラッチ解除プランジャ軸66の左側
端部60と係合する。その結果、ラッチ解除プランジャ
軸66とラッチ解除プランジャコア63は矢印Aの方向
へわずかに移動する。この移動距離は、後述するように
、後続するラッチ解除動作中のプランジャコア63及び
プランジャ軸66の変位よシ実質的に短い。
ラッチ解除プランジャ軸66と、その左側端部60の移
動により十分な間隙が形成されるので、プランジャ1G
がさらに動き続けると、玉軸受55は外方へカム運動し
、肩部50に沿って動いて第2の玉保持器手段である固
定ブッシング52の径大右側端部53と渉触する。この
接触は、プランジャ16とプランジャブッシング51が
行程の終端付近にあるときに起こる。玉軸受が半径方向
外側へ移動して、右側端部53(第2の保持器手段)と
接触すると、直ちにラッチ解除プランジャコア63、ラ
ッチ解除プランジャ軸66及び第4の保持器手段である
プランジャ軸の左側端部60はラッチ解除プランジャ戻
しばね64によシ当初の通常位置に復帰する。このとき
、固定ブッシングの右側端部53(第2の保持器手段)
及びプランジャ軸の左側端部60(第4の保持器手段)
は玉軸受55の半径方向位置を決定する。
プランジャ16及びプランジャブッシング51の内方へ
の移動は、プランジャ16が固定ブッシング52の左側
端部と係合したときに終了する。これが主ソレノイドプ
ランジャの作動位置である。この時点で、ソレノイド1
0は第4図に示される動作状態にある。続いて主動作コ
イル10は消磁されるが、玉軸受55が固定ブッシング
52の肩部50と係合し、プランジャブッシング51(
すなわちプランジャ16)を第3図の当初の非作動位置
へ復帰させないため、ソレノイドト0は第4図の状態に
鎖錠されたままである。従って、プランジャ16及びプ
ランジャブッシング51は第4図に示される作動位置に
鎖錠されたままである。ソレノイド10のこの動作状態
において、主プランジャ戻しばね5Tは圧縮されている
が、残る全てのばね48.64及び76は弛緩し、伸張
した状態にある。
ソレノイド10を第4図に示される作動鎖錠状態から第
3図の当初の非作動状態に戻すために、補助コイル61
は前述のように閉成されている継醒器接点γ4及びγ7
を介して短時間励磁される。補助コイル61が励磁され
ると、ラッチ解除プランジャコア63はコイルにより発
生される磁界により右へ駆動される。この磁気回路は前
方位置決め座金58と、プランジャコア63と、磁気吸
引部材65と、後方位置決め座金59と、2つの座金5
8及び59の間にあるハウジング11の部分とを含む。
ラッチ解除プランジャコア63及びラッチ解除プランジ
ャ軸66は、プランジャコアが磁気吸引部材65と係合
するまで右へ移動する。
第4図の鎖錠作動状態において、玉軸受55はラッチ解
除プランジャ軸66の左側端部60により固定磁気吸引
ブッシング52の肩部50と係合する状態に維持されて
いる。
しかしながら、前述のように、ラッチ解除プランジャコ
ア6−3が移動するにつれて、プランジャコア63が取
付けられているラッチ解除プランジャ軸66も相応して
移動する。その結果、玉軸受55は軸方向内方へ自在に
動くようになる。この動作は、主プランジャ16及びプ
ランジャブッシング51をソレノイド10の軸方向外方
、すなわち矢印−Aとは逆の方向へ駆動する強力な主プ
ランジャ戻しばね57の力によシ得られる。玉軸受はプ
ランジャ軸の左側端部60により保持されなくなるので
、再び肩部50に乗上げる。その結果、プランジャ16
は第3図に示される伸張した非作動位置に戻る。
プランジャ16が非作動位置に戻るKつれて過行程ばね
48は圧縮され、最終的には、ロッド45を第3図の位
置までわずかに左へ引張る。この移動の間、ロッド45
の右側端部にあるブッシング69の肩部70は可動接点
支持キャップγ5と係合し、支持キャップをわずかに左
へ移動させてラッチ接点ばね76を圧縮し、継電器接点
γ4及び77を開成する。ロッド45の移動は、可動接
点支持キャップ75が第3図に示されるようにスペーサ
13に当接したときに中断される。継電器接点の開成に
よって補助コイル61は消磁され、ラッチ解除プランジ
ャコア63及びラッチ解除プランジャ軸66から成るラ
ッチ解除プランジャは当初の位置に戻る。従って、補助
コイル61が瞬間的に励磁され、それが継電器接点γ4
及び7γの開成によシ自動的に中断されることによシ、
ソレノイド10は第4図の韻調作動状態から第3図の解
除非作動状態に戻る。第1図に示されるようにソレノイ
ド10がディーゼル機関に利用される場′合、この動作
は燃料ポンプ29を介する燃料の流れを遮断し、ディー
ゼル機関2γをオフする(第1図)。
手動操作、第1図から第6図 ソレノイド10の主動作コイル34又は補助コイル61
の電気的故障、接点γ4及びγ7を含む継電器の故障、
もしくはソレノイド10の内部又は外部の電気回路の他
の何らかの故障が発生した場合には、ソレノイドを手動
操作しなければならない。
第1の例として、ディーゼル機関2γが動作しておシ。
機関を停止することが望ましい又は必要であるときに補
助コイル61の励磁回路又はコイル自体に何らかの故障
が発生した場合を仮定する。このような状況においては
、端部カバー18から防じんカバー19を取外し、ソレ
ノイド10の手動ラッチ解除のだめのハンドルを構成す
るブッシング69.11を操作できるようにする。第4
図に示されるようにブッシング71が右に引張られると
、これと関連するブッシング69の肩部70はラッチ解
除プランジャ軸66の端部にある肩部68と係合する。
さらにブッシング71を外方へ動かし続けると、ラッチ
解除プランジャ軸66及びラッチ解除プランジャコア6
3は補助コイル61が励磁されたかのように右へ引張ら
れる。このように、ラッチ機構のプランジャ軸66の左
側端部6oは玉軸受55との係合から解放されるので、
ソレノイドは前述と同じように主プランジャ戻しばね5
γの作用により第3図の解除状態に戻る。
主動作コイル34又はその励磁回路の故障の場合にも、
ディーゼル機関27の始動時に必要とされるのと同様に
、ソレノイド10を第3図の非作動状態から第4図の作
動鎖錠状態に操作することができる。防じんカバー19
を同様に取外す。この場合、ロッド45に取付けられる
キャップ・ストッパ部材72をペンチ又は同様の把持工
具で把持し、ロッド45を右へ引張る。過行程ばね48
が圧縮されるため、ロッド45の移動によりソレノイド
のプランジャ16とプランジャブッシング51も相応し
て移動する。これは通常の電気的動作において主動作コ
イル34の励磁により得られるのと同じ基本運動である
。このようにして、ソレノイド10を第3図の、解除状
態から第4図の鎖錠状態に手動操作することができ、主
動作コイル34の励磁による有効動作を阻止する電気的
故障があってもデイ−ゼル機関を始動することは可能に
なる。
第7図及び第8図 第7図及び第8図は、本発明のソレノイドラッチ機構の
別の実施例を簡略化して示す。
第7図は、ソレノイドの非作動解除にあるラッチ機構を
示し、第8図はソレノイドの作動鎖錠状態にある同じラ
ッチ機構を示す。
第7図及び第8図の場合も、主ソレノイドプランジャ1
16は、玉軸受155を受入れる開口156を有する円
筒形レース153を形成する。第7図に示される非作動
状態においては、玉軸受155の半径方向内側への動き
は玉と第1の固定保持器171との係合により制限され
る。第1の固定保持器1γ1は、この保持器から軸方向
に離間して設けられる第2の固定保持器1γ2より直径
が大きい。
2つの固定保持器171及び172は傾斜肩部173に
より互いに結合される。これらの固定保持器171.1
72は、共に、非磁性スペーサを講成するか又は図示さ
れるようにソレノイドの磁気システムの一部であっても
良い固定部材174の一部を形成する。
第7図及び第8図のラッチ機構は、関連する戻しばね1
64を有するラッチ解除プランジャ163をさらに含む
。ラッチ解除プランジャ163は固定部材1γ4の開口
を貫通して突出する複数本のアーム180を含む。アー
ム180は玉軸受155の玉ごとに1本ずつ設けられる
。各アーム180の外端部は、玉軸受155の1つと係
合して、ソレノイドの非作動状態において玉の半径方向
運動の外側限界を規定する第3の保持器183を形成す
る(第7図を参照)。各アーム180は、第3の保持器
183よシ直径が小さい第4の保持器184をさらに形
成する。第4の保持器184は第8図に示される機構の
作動鎖錠状態において玉軸受155の内方への運動を制
限する。前述のロッド45に対応するロッド145はラ
ッチ機構を軸方向に貫通する。
第7図及び第8図のラッチ機構の動作は、電気的に行な
われても、手動操作で°あっても、本質的には第3図か
ら第6図に示される機構について説明される動作と同じ
である。主プランジャ116は、第7図に示される解除
又は非作動状態から始まって、矢印Aにより指示される
ように右へ駆動される。プランジャが移動し続けるにつ
れて、玉軸受155は第3の保持器183と第4の保持
器184との間の肩部185と係合する。その結果、ラ
ッチ解除プランジャ163は矢印Aの方向へわずかに1
@動される。前述の実施例の場合と同様に、この移動距
離はプランジャ163の解除変位より短いが、玉軸受が
肩部173及び175に沿って移動して、第2の固定保
持器172及び第4の保持器184と係合するには十分
な長さである。
これによシ、ラッチ機構は第8図に示される作動鎖錠状
態まで移動する。この状態において、玉軸受155は2
つの固定保持器1γ1及び172の間の肩部173と係
合する。その結果、プランジャ116は当初の非作動状
態に戻ることができず、ソレノイドの主動作コイル7>
j消磁されても第8図の作動状態に鎖錠されたままであ
る。ラッチ機構を解除し、ソレノイドを当初の動作状態
に戻すために、ラッチ解除プランジャ163は第8図に
示される位置から右へ移動される。これにより玉軸受1
55は自在に半径方向外側へ動き、ソレノイドの主プラ
ンジャ戻しばねは主ソレノイドプランジャ116を第7
図の当初の非作動位置へ戻す。
l1 本発明のラッチ機構は比較的低コストで簡単に製造でき
る。また、耐久性はきわめてすぐれており、何十万回と
いう動作に耐える動作寿命を有する。しかも、鎖錠及び
解除の俄能は一貫して確実に達成される。ソレノイド又
はその励磁回路の内部の電気的故障の場合、ラッチ機構
は簡単且つ好都合な手動操作手段を提供する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ディーゼル機関の通常の動作環境を概略的に
示す、本発明による改良されたラッチ機構を含むラッチ
ングソレノイドの側面図、 第2図は、第1図に示されるラッチングソレノイドの端
面図、 第3図は、はぼ第2図の線3−3に沿った非作動状態に
あるラッチングソレノイドの拡大断面図、 第4図は、鎖錠作動状態にあるソレノイドを示す第3図
と同様の断面図、 第5図は、はぼ第3図の線5−5に沿った詳細断面図、 第6図は、はぼ第4図の線6−6に沿った詳細断面図、 第7図は、非作動状態にあるンレノイドラツチ機構の別
の実施例の、第3図の一部と同様の簡略化された詳細断
面図、及び 第8図は、作動状態にある第7図のラッチ機構を示す図
である。 〔主要部分の符号の説明〕

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、非作動位置と作動位置との間で軸方向に移動するこ
    とができる主プランジャと、主 プランジャを作動位置へ駆動するために励 磁される主コイルと、主プランジャを非作 動位置へ駆動する主戻しばねと、主コイル が消磁されたときに主プランジャを作動位 置に保持するラッチ機構と、ラッチ機構を 解除し、主プランジャを非作動位置に復帰 させるために通常位置からラッチ解除位置 まで所定の変位距離だけ軸方向に移動する ことができるラッチ解除プランジャと、ラ ッチ解除プランジャを通常位置に付勢する ラッチばねと、ラッチ解除プランジャをラ ッチ解除位置へ駆動するために励磁される 補助コイルとを含む種類のラッチングソレ ノイドにおいて、 主プランジャに取付けられ、複数個の周 囲に分散される玉受入れ孔を有する円筒形 のレースと; レースの玉受入れ孔に配設される相応す る複数個の玉と; 互いに軸方向に離間して配設されて、肩 部により結成され、主プランジャの非作動 位置及び作動位置のそれぞれに関して半径 方向の一方向への玉の変位の限界を規定す る第1及び第2の直径の異なる固定保持器 手段と: 互いに軸方向に離間して配設され、玉が 第1及び第2の保持器手段と係合するとき に玉の半径方向逆方向への変位の限界を規 定する第3及び第4の直径の異なる保持器 手段であつて、第4の保持器手段がラッチ 解除プランジャに結合される可動保持器か ら構成される前記第3及び第4の直径の異 なる保持器手段と;を具備し、 主プランジャが作堂位置に接近するに従 つて、玉はラッチ解除プランジャの所定の 変位距離より短いが、玉が肩部に乗上げて 第2の保持器手段と係合するには十分な軸 方向間隙距離だけ第4の保持器手段を変位 させて、第4の保持器手段を当初の位置に 戻し、玉は、ラッチ解除プランジャがラッ チ解除位置に駆動されるまで主プランジャ を作動位置に鎖錠するために肩部と係合す ることを特徴とするラッチングソレノイド。 2、特許請求の範囲第1項記載のラッチングソレノイド
    において、第3の保持器手段は 主プランジャ及びラッチ解除プランジャを 軸方向に貫通するロッドから構成され、第 4の保持器手段はロッドに摺動自在に取付 けられるスリーブから構成され、第3及び 第4の保持器手段は玉の半径方向内側への 運動を制限することを特徴とするラッチン グソレノイド。 3、特許請求の範囲第1項記載のラッチングソレノイド
    において、第4の保持器手段は、ラッチ解除プランジャ
    がラッチばねの偏向 力に反して第4の保持器手段の移動に伴な つて間隙距離だけ移動されるようにラッチ 解除プランジャに取付けられ、ラッチばね は主プランジャの鎖錠を完了するためにラ ッチ解除プランジャ及び第4の保持器手段 を当初の位置へ復帰させることを特徴とす るラッチングソレノイド。 4、特許請求の範囲第3項記載のラツチングソレノイド
    において、第3の保持器手段は 主プランジャ及びラッチ解除プランジャを 軸方向に貫通するロッドから構成され、第 4の保持器手段はロッドに摺動自在に取付 けられるスリーブから構成され、第3及び 第4の保持器手段は玉の半径方向内側への 運動を制限することを特徴とするラッチン グソレノイド。 5、特許請求の範囲第1項記載のラッチングソレノイド
    において、 主プランジャ及びラッチ解除プランジャ をそれらに対して摺動する関係で貫通する ロッドであつて、一端は主プランジャの孔 で終端し、他端はラッチ解除プランジャを 越えて、手動操作時に操作可能な位置まで 内側に突出する前記ロッドと、 ロッドと主プランジャとの制限された軸 方向相対運動を可能にするために主プラン ジャの凹部の中においてロッドと主プラン ジャとを互いに結合し、主プランジャが非 作動位置にあるときに圧縮される過行程ば ねから構成される弾性結合手段と;をさら に具備し、 主プランジャはロッドを軸方向外側へ引 張ることにより非作動位置から鎖錠作動位 置へ手動操作され、過行程ばねは、引張り 動作が中断されたときにロッドをほぼ当初 の位置まで復帰させることを特徴とするラ ッチングソレノイド。 6、特許請求の範囲第5項記載のラッチングソレノイド
    において、第3の保持器手段は ロッドの一部から構成され、第4の保持器 手段はラッチ解除プランジャの一部であり、ロッドに摺
    動自在に取付けられるスリーブ から構成され、第3及び第4の保持器手段 は玉の半径方向内側への運動を制限するこ とを特徴とするラッチングソレノイド。 7、特許請求の範囲第5項記載のラッチングソレノイド
    において、 ロッドの外端部を包囲する関係で取付け られるハンドルと; ラッチ解除プランジャに、ハンドルの一 部と確実に係合するように配置される肩手 段と;をさらに具備し、 ラッチ解除プランジャは過行程ばね及び ラッチばねの偏向力に反してハンドルを軸 方向外側へ引張ることにより通常位置から ラッチ解除位置へ手動操作されることを特 徴とするラッチングソレノイド。 8、特許請求の範囲第7項記載のラッチングソレノイド
    において、第3の保持器手段は ロッドの一部から構成され、第4の保持器 手段はラッチ解除プランジャの一部であり、ロッドに摺
    動自在に取付けられるスリーブ から構成され、第3及び第4の保持器手段 は玉の半径方向内側への運動を制限するこ とを特徴とするラッチングソレノイド。
JP61000351A 1985-06-24 1986-01-07 ラツチングソレノイド Granted JPS61295604A (ja)

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US06/747,923 US4623860A (en) 1985-06-24 1985-06-24 Latching solenoid mechanism
US747923 1985-06-24

Publications (2)

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JPS61295604A true JPS61295604A (ja) 1986-12-26
JPH045243B2 JPH045243B2 (ja) 1992-01-30

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JP61000351A Granted JPS61295604A (ja) 1985-06-24 1986-01-07 ラツチングソレノイド

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EP (1) EP0207428B1 (ja)
JP (1) JPS61295604A (ja)
DE (1) DE3676569D1 (ja)

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