(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に平行に中央で２分割された有底筒状フレームと、前記フレームの分割方向と直交する方向に移動する２分割されたプランジャーと、前記２分割されたプランジャーの各々と対向し、前記フレームの底面に設けられた１組のマグネットと、前記プランジャーと前記マグネットとを囲むように設けられた１組の励磁コイルとからなり、前記マグネットと前記プランジャーと前記励磁コイルとで１組の磁気回路を構成することを特徴とする双安定型リニア電磁ソレノイド。
【請求項２】
請求項１記載の双安定型リニア電磁ソレノイドにおいて、底面に平行に中央で２分割された有底筒状フレームの内部を区切るように、非磁性板と磁気遮蔽板とを介在させて、固定ボルトで前記フレームの各々を固定一体化し、上記１組の磁気回路の漏洩磁束を遮蔽することを特徴とする双安定型リニア電磁ソレノイド。
【請求項３】
請求項１記載の双安定型リニア電磁ソレノイドにおいて、上記プランジャーの両端に突出部を設け、前記プランジャーの各々を棒状非磁性軸に固定し、前記棒状非磁性軸が上記磁気遮蔽板と上記フレームの底面に直交するように支持され、前記プランジャーが対向する１組のマグネット間を移動できることを特徴とする双安定型リニア電磁ソレノイド。
【請求項４】
請求項１記載の双安定型リニア電磁ソレノイドにおいて、上記フレームの底面に設けられた１組のマグネットの開放端に上記プランジャーの突出部と密着するように凹部を形成したヨークを固定したことを特徴とする双安定型リニア電磁ソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は双安定型リニア電磁ソレノイドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の双安定型リニア電磁ソレノイドは、図２に示すように、筒状フレーム１ａと、前記フレーム１ａの長手方向に移動する。非磁性軸８ａの先端に突出部１０ａを有するプランジャー５ａと、前記フレーム１ａの内部に設けられたマグネット４ａと、前記プランジャー５ａと対向するように設けられた固定ヨーク６ａと、前記マグネット４ａを挟むように設けられた２つの励磁コイル３ａ，７ａとからなり、前記フレーム１ａと前記固定ヨーク６ａと前記プランジャー５ａとマグネット４ａと励磁コイル３ａ，７ａとで磁気回路を構成している。すなわち、一端開放、他端閉塞の筒状フレーム１ａの内側中心部に筒状のマグネット４ａを配置し、フレーム１ａの内部を通過する磁束と、プランジャー５ａの内面を通過する磁束とで、マグネット４ａの左右にほぼ均等な磁気回路を構成している。
【０００３】
プランジャー５ａの動作は、次のように行われる。固定ヨーク６ａとマグネット４ａの磁気力で吸着しているプランジャー５ａとの外周面にボビン２ａで巻線された励磁コイル３ａで吸着している極性と、逆の極性の電磁力を発生させることにより、吸着している面の磁束が減少、吸引力が弱まり、反対方向の磁気回路の吸引力が打ち勝った時、プランジャー５ａが矢印方向に移動する。
【０００４】
同様の原理で励磁コイル７ａに電流を印加、電磁力を発生させることにより、プランジャー５ａは固定ヨーク６ａ側に吸引される。
【０００５】
即ち、励磁コイル３ａと同励磁コイル７ａに電流を交互に流すことにより、連続的な動作が得られ、非磁性軸８ａを介して外部に動力を伝達している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来は、マグネットの磁力のみでプランジャーの動作が行われているため、動作の際の推進力が外部寸法の大きさの割には小さいという欠点がある。
【０００７】
本発明の目的は、小型で推進力が大きい双安定型リニア電磁ソレノイドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、▲１▼底面に平行に中央で２分割された有底筒状フレームと、前記フレームの分割方向と直交する方向に移動する２分割されたプランジャーと、前記２分割されたプランジャーの各々と対向し、前記フレームの底面に設けられた１組のマグネットと、前記プランジャーと前記マグネットとを囲むように設けられた１組の励磁コイルとからなり、前記マグネットと前記プランジャーと前記励磁コイルとで１組の磁気回路を構成することを特徴とする双安定型リニア電磁ソレノイドであり、▲２▼前記▲１▼記載の双安定型リニア電磁ソレノイドにおいて、底面に平行に中央で２分割された有底筒状フレームの内部を区切るように、非磁性板と磁気遮蔽板とを介在させて、固定ボルトで前記フレームの各々を固定一体化し、上記１組の磁気回路の漏洩磁束を遮蔽することを特徴とする双安定型リニア電磁ソレノイドであり、▲３▼前記▲１▼記載の双安定型リニア電磁ソレノイドにおいて、上記プランジャーの両端に突出部を設け、前記プランジャーの各々を棒状非磁性軸に固定し、前記棒状非磁性軸が上記磁気遮蔽板と上記フレームの底面に直交するように支持され、前記プランジャーが対向する１組のマグネット間を移動できることを特徴とする双安定型リニア電磁ソレノイドであり、▲４▼前記▲１▼記載の双安定型リニア電磁ソレノイドにおいて、上記フレームの底面に設けられた１組のマグネットの開放端に上記プランジャーの突出部と密着するように凹部を形成したヨークを固定したことを特徴とする双安定型リニア電磁ソレノイドである。
【０００９】
【作用】
本発明は、プランジャーの推進力を向上させるため、２ケの励磁コイルに同時に電流を印加することにより、固定ヨークからプランジャーを離間する作用と、離間する方向に吸引する作用を同時に行わせ、推進力を向上させる。
【００１０】
すなわち、本発明は、独立して構成された１組の磁気回路と、２分割されたプランジャーを相互に磁気的干渉をしないように対向する１組のマグネットの極性と、１組の励磁コイルから発生させる電磁力の極性とを互いに独立する組合せとすることにより、前記１組の励磁コイルに同時に電流を流すと、プランジャーの一方が反発作用を受けると同時にもう一方のプランジャーは吸引作用を受けるので、その推力は、大きくなる。すなわち非磁性軸を介して反発と吸着の推力を受け同方向の力にまとめられて作用するため、マグネットがプランジャーを吸引する力が従来に比べて２倍以上になる。
【００１１】
【実施例】
本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１２】
本発明の双安定型リニア電磁ソレノイドは、図１に示すように、中央で２分割された筒状フレーム１，１１と、前記フレーム１，１１の分割方向と直交する方向に移動する２分割されたプランジャー６，１６と、前記プランジャー６，１６と対向する１組のマグネット４，１４と、前記プランジャー６，１６と前記マグネット４，１４とを囲むように設けられた１組の励磁コイル２，１２とからなり、前記マグネット４，１４と前記プランジャー６，１６と前記励磁コイル２，１２とで２つの第１及び第２の磁気回路を構成している。
【００１３】
前記筒状フレーム１，１１は、非磁性板９と、磁気遮蔽板８とを断面Ｌ字形固定部１７に挟んで固定ボルト１０で固定している。
【００１４】
磁気遮蔽板８は、フレーム１１の内側に配され、ボビン１３に収納された励磁コイル１２と、固定ヨーク１５を有するマグネット１４と、非磁性軸３の先端に固定されたプランジャー１６とで第１の磁気回路を構成し、一方、フレーム１の内側に配され、ボビン７に収納された励磁コイル２と、固定ヨーク５を有するマグネット４と、非磁性軸３を貫通するプランジャー６とで第２の磁気回路を構成するように筒状フレームの内部を２つに区切っている。また、第１の磁気回路と第２の磁気回路との漏洩磁束を遮蔽し、かつ前記のプランジャー１６が先端に固定され、プランジャー６が貫通して固定された非磁性軸３を移動可能にフレーム１，１１とともに支持している。
【００１５】
プランジャー６，１６においては、マグネット４，１４と吸着する側の端面がフラットでもよいが、吸引力を向上させるため、本実施例では突出部１８，１９を設けている。
【００１６】
対向するマグネット４，１４は、固定ヨーク５，１５の凹部を介して前記プランジャーの突出部１８，１９を密着吸引する。
【００１７】
マグネット４，１４の極性は励磁コイル２，１２との相対的関係で決まる。このため、異極でも同極でも良い。
【００１８】
また、仮に固定ヨーク５，１５の面をＮ極とした場合、励磁コイル１２にＳ極の電磁力を発生させることにより、プランジャー１６を吸着している力は弱くなる。
【００１９】
他方、固定ヨーク５の表面より発生している磁気力がプランジャー６を吸引する力が勝るところで、非磁性軸３が矢印方向に移動する。
【００２０】
加えて、励磁コイル２に、励磁コイル１２と同時にＮ極を発生させることにより、プランジャー６は固定ヨーク５の方向に吸引される。そのため、非磁性軸の矢印方向に移動する推進力が大幅に増加する。
【００２１】
又、２ケの磁気回路を合体した場合、磁気遮蔽板８及び非磁性板９を各々の磁気回路の境界に設けることにより、磁気遮蔽効果をもたせ、マグネット４，１４または、励磁コイル２，１２に電流を流した時に生ずる電磁力等の磁気回路間で発生する干渉を防止し、プランジャー動作への影響を排除している。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、プランジャーを吸引する力は従来２００ｇであったものが５００ｇ以上となり小型で高推進力を持つ、双安定型リニア電磁ソレノイドの提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の双安定型リニア電磁ソレノイドの断面図。
【図２】従来の双安定型リニア電磁ソレノイドの断面図。
【符号の説明】
１，１ａ，１１    （筒状）フレーム
２，３ａ，７ａ，１２    励磁コイル
２ａ，７，１３    ボビン
３，８ａ    非磁性軸
４，４ａ，１４    マグネット
５，６ａ，１５        固定ヨーク
５ａ，６，１６    プランジャー
８    磁気遮蔽板
９    非磁性板
９ａ    ストッパー
１０    固定ボルト
１０ａ，１８，１９    突出部
１７    断面Ｌ字形固定部
【図１】
0003556013.tif 000002
【図２】
0003556013.tif 000003