JPS63156306A - 電磁アクチエ−タ - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明はガス機器の燃焼量切換や安全装置に使われる弁
機構の駆動用として、又、各種機構の駆動用として使用
できる電磁アクチェータに関するものである。

従来の技術 従来から電池を電源とする電磁アクチェータには動作時
の電池消耗を低減する目的で永久磁石を併用した自己保
持型が多く用いられている。この種の電磁アクチェータ
には第９図に示したようにコ字状固定継鉄１の中央底部
に永久磁石２とその上方に固定鉄芯３を配置し、この固
定鉄芯３の上端面と接触吸着され軸方向移動が自在な可
動プランジャ４が設けられている。可動プランジャ４の
外周で固定継鉄１の内側にはコイル５が巻回され、固定
継鉄１の上方開放部は前記可動プランジャ４とは微少な
隙間を持つ穴が明けられたａ鉄板６で閉じられている。

又、可動プランジャ４は吸引力に反する方向に附勢した
スプリング７が設けられている。永久磁石２の磁束は固
定鉄芯３、可動プランジャ４、継鉄板６、固定継鉄１か
らなる磁路を通っておりスプリング７の反力に打椿つ吸
引力で自己保持状態になっている。そしてコイル５へ前
記磁束を低減する方向に瞬時通電すれば吸引力が低下し
スプリング７の力で可動プランジャ４が固定鉄芯３から
離反し、例えば弁機構を動かしてガス通路を閉じるよう
に動作する。

次に第１０図に他の従来例を示したが、ここではコ字状
固定継鉄８の中央底部に固定鉄芯９が設設けられ、上端
開放部側には同極が向かいあった一対の永久磁石１０と
その内側には多層の継鉄板１１が配置されている。前記
固定鉄芯９の上端面と接触し前記継鉄板１１を貫通する
位置に上下方向移動が自在な可動プランジャ１２が設け
られ、永久磁石１０と固定継鉄８の底部との間には環状
のコイル１３が配置されている。（例えば実開昭４９−
１２２４２４号公報）永久磁石１０の磁束は固定継鉄８
、固定鉄芯９、可動プランジャ１２、継鉄板１１を通り
、スプリング１４の反力に打噂って自己保持状態となり
コイル１３への瞬時通電で離反させる点は第９図の例と
同様である。

発明が解決しようとする問題点 前記の従来例では自己保持状態を解除する時にコイルの
磁化する力は永久磁石を含む磁気回路に対して反対方向
に作用させるものであるから、コイルの必要起磁力は高
い値を必要としていた。電池を電源とする場合には、電
池性能の低下を配慮すると高容量の電池を準備するかコ
イル巻線スベーヌを拡大して同一電池でも高い起磁力が
得られる設計をする必要があった。これらのことは高価
格化や寸法の拡大を招き機器への実装面からは不都合な
課頓となっていた。

本発明ではこのような従来の問題点の解消を図るもので
、自己保持状態での吸引力低下を生じることなく、小さ
なコイル起磁力で動作し得る電磁アクチェータを得るこ
とを目的としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の電磁アクチェータ
は、永久磁石、可動プランジャ、可動鉄芯及び固定継鉄
からなる自己保持磁気回路と、前記自己保持磁気回路を
励磁するコイルを有し、前記可動鉄芯はコイル励磁した
時に可動プランジャを含む自己保持磁気回路から外れる
位置まで移動可能な構成としたものである。

作　　用 本発明は前記の構成であるから、永久磁石の磁化による
磁束が固定継鉄と可動鉄芯と可動プランジャを通って自
己保持されている状態から、コイルに永久磁石の磁化方
向と同方向の磁化を生じる電流を流すと可動鉄芯がコイ
ル及び永久磁石の方向へ引き寄せられる結果、可動プラ
ンジャを通る磁束が激減して吸着保持力が低下しスプリ
ングや重量などの外力で離反動作を行うことになる。以
上述べたように、可動プランジャを自己保持している磁
気回路の一部を移動して自己保持力を低下させる点に本
発明の動作上の特徴がある。

実施例 以下に本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明をす
る。第１図、第２図、第３図は第１の実施例の動作状態
を順に示した縦断面図で、断面が略コ字状の外継鉄１５
の底部中央に永久磁石１６を密着接置し、その上部に内
継鉄１７が固定されている。外継鉄１５と内継鉄１７で
固定継鉄１８を構成する。内継鉄１７の上端には可動プ
ランジャ１９が軸方向移動自在に案内されて位置してお
り、永久磁石１６と内継鉄１７の外周に設けたコイル２
０の巻枠２１の上部が前記可動プランジャ１９０案内筒
２２となっている。又、外継鉄１５の開放側には非磁性
の止め板２３が固定され、前記案内筒２２の外周を軸と
して外継鉄１５の内側と微少空隙をもって対向した可動
鉄芯２４がコイル２０と止め板２３の間を軸線方向に移
動自在な状態で設けられている。この可動鉄芯２４が最
もコイル２０側に位置した時、可動鉄芯２４の下端面は
内継鉄１７の上端より永久磁石１６に近い位置関係に設
けられている。従って、可動プランジャ１９の吸着部２
５である下端面よりも図に於て下方へ可動鉄芯２４は移
動可能な状態となる。２６は可動プランジャ１９を引離
す方向に附勢したスプリングであシ、２７も可動鉄芯２
４を止め板２３の方向へ附勢したスプリングである。

以上の構成であるから、第１図のように永久磁石１６の
磁束によって可動プランジャ１９をスプリング２６に打
勝って吸引保持している状態では、磁束の流れは、永久
磁石１６から内継鉄１７、可動プランジャ１９、可動鉄
芯２３を通り外継鉄１５を経て永久磁石１６に戻る磁路
となっている。この状態でコイル２０に対して第４図の
ように短時間だけ永久磁石１６の磁化と同方向の磁化を
生じる方向に通電を行うと、可動鉄芯２４は磁気抵抗が
より少なくなる方向へ移動する力が増加してスプリング
２７の反力に打勝って第２図のようにコイル２０側へ移
動する。この結果、可動プランジャ１９の吸着部２５を
含まない永久磁石１６の磁気回路が形成されるため可動
プランジャ１９に対する保持力は激減してスプリング２
６の力により第２図のように離反動作を行う。従って、
可動プランジャ１９の上端部に弁体を設けておけば安全
弁として利用できるし、他の機構を駆動する動力源とし
て応用可能である。次に、第２図の状態で、第４図のよ
うに永久磁石１６の磁化と逆方向の磁化を生じる通電を
短時間だけ行うと、可動鉄芯２４を吸引していた力も減
少するのでスプリング２７の反力で第３図のように可動
鉄芯２４は再びコイル２０から離れた位置へ移動する。

もちろん、この場合に可動プランジャ１９を吸引しよう
とする力は通電中は第２図の状態より減少するし、通電
後は第２図より第３図の方が増加するがスプリング２６
に打勝って第１図の状態までもどることはない。第１図
の位置へ戻す場合は外力でプランジャ１９を押圧するも
ので、手動リセットする用途に適している。

次に他の実施例を第５図と第６図にもとづいて説明をす
る。ここでは第１図と同じ機能を果す部品には同一番号
を付与している。外継鉄１５の底面は非磁性の枠体２９
で構成され、その中央に内継鉄１７が固定されている。

一方性継鉄１５の上部には互に同極性が向かい合った一
対の永久磁石１６が設けられ、その下部にコイル２０が
置かれている。これらの永久磁石１６とコイル２ｏの中
央を貫通し内継鉄１７の外径にはまる案内筒２８があっ
て、その中を可動プランジャ１９が軸線方向に移動自在
にガイドされている。フィル２０と枠体２９の間には前
記案内筒２８の外径を軸として上下方向に移動可能な可
動鉄芯２４が設けられスプリング２７で枠体２９の方向
へ押圧されてい・る。尚、可動プランジャ１９を図で上
方へ附勢するスプリングは第１図の例と同様であるが図
面では省略されている。

第５図では永久磁石１６の磁束は可動プランジャ１９か
ら内継鉄１７、可動鉄芯２４、外継鉄１５と流れて可動
プランジャ１９を吸引保持しており、コイル２０に永久
磁石と同方向の励磁をすれば可動鉄芯２４がコイル２０
の方向へ引寄せられる結果、励磁後は永久磁石１６の磁
束が内継鉄１７を通らなくなるので可動プランジャ１９
が図示しないスプリングの力で離反動作するもので、第
１図の例と動作は同様である。

この実施例では磁石面積を広く確保できる構成なので永
久磁石材料をフェライトのような安価な材質にすること
ができる。

発明の効果 以上のように本発明の電磁アクチェータによれば次の幼
果が得られる。

（１）　　コイルを磁化した時に可動鉄芯が可動アクチ
ェータを吸引床持する自己尿持磁気回路から外れる構成
であるから、可動鉄芯が元の位置に戻らない限り可動ア
クチェータを保持する力を生じることがない。従って、
駆動や衝撃で可動アクチェータが移動して再吸引される
という誤動作がない。

（２）従来％Ｊではコイル励磁の時間が短いと可動プラ
ンジャが吸着部から十分に臨れておらず永久磁石の力で
再吸引される可能性がある。この点、本発明は可動鉄芯
を永久磁石の吸引力で吸着できる位置まで接近する時間
だけ通電すれば良く、その時間は可動鉄芯が可動プラン
ジャより軽量に出来る構成なので従来例より短くできる
。このことは電池寿命の延長に有幼なことである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の第１の実施例におけ
る電磁アクチェータの動作状態を示した縦断面図、第４
図はコイルへの通電極性を示した波形図、第５図、第６
図は本発明の他の実施例における電磁アクチェータの縦
断面図、第７図、第８図は従来例を示す縦断面図である
。 １６　・・・・永久磁石、１８・・・・・・固定継鉄、
１９・・・・・・可動プランジャ、２０・・・・・・コ
イル、２４・・・・・・可動鉄芯、２５・・・・・・吸
着部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図　　　　Ｍ２図 第４図 １９−−一可動プランジ〜 ２０−ｍ−コイ〕し ２４−−−一可動欽み ２Ｓ−−一吸看祁 第５図　　　第６図 第７図 第８図 り−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　永久磁石、可動プランジャ、可動鉄芯及び固定継鉄か
   らなる自己保持磁気回路と、前記自己保持磁気回路を励
   磁するコイルとを有し、前記可動鉄芯は前記コイルを磁
   化した時に可動プランジャの吸着部を含む自己保持磁気
   回路から外れる位置まで移動する電磁アクチエータ。