(57)【要約】【課題】従来の問題を未然に防ぎ又は制限する改善されたプランジャ装置を提供する。【解決手段】プランジャは、少なくとも一部が円柱形である細長いプランジャ本体と、プランジャ本体の一端におけるプランジャヘッドとを含む。プランジャ本体は、その長手方向軸線と垂直な断面が非円柱である磁石接続本体部分を有する。そのようなプランジャを使用する磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータも提供され、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの性能を改善する方法も同様である。【選択図】図１
2017204631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ用プランジャであって、該プランジャは、
細長いプランジャ本体と、
前記プランジャ本体の一端におけるプランジャヘッドと、を備え、
前記プランジャ本体は、その向かい側の側面に第１の平面及び第２の平面を定める磁石接続本体部分を有する、ことを特徴とするプランジャ。
【請求項２】
前記磁石接続本体部分は、断面が正方形又は長方形である、請求項１に記載のプランジャ。
【請求項３】
前記磁石接続本体部分は、前記プランジャヘッドから離間し、及び／又は、前記プランジャ本体のうち前記プランジャヘッドの向かい側の端から離間している、請求項１又は２に記載のプランジャ。
【請求項４】
前記磁石接続本体部分は、前記プランジャ本体の残部の断面積よりも断面積が大きい、請求項１、２又は３に記載のプランジャ。
【請求項５】
前記磁石接続本体部分は、前記プランジャ本体の長手方向範囲の大部分又は全体に沿って延びる、請求項１から４の何れかの１つに記載のプランジャ。
【請求項６】
前記磁石接続本体部分は、幅が前記プランジャ本体の前記長手方向範囲に沿って均一であり又は実質的に均一である、請求項５に記載のプランジャ。
【請求項７】
磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータであって、
ソレノイドコイルと、
前記ソレノイドコイル内に取り付けた磁化可能なソレノイドコアと、
前記ソレノイドコイルの端に又はこれに隣接して取り付けた磁気素子と、
前記磁気素子に磁気的に係合可能な磁石接続本体部分を有するプランジャであって、磁石接続本体部分の少なくとも一部が前記磁気素子に隣接するように前記ソレノイドコイルによって収容可能であり、前記磁石接続本体部分は、前記磁気素子と相補的な形状とされてそれらの間の磁気的係合を増大又は最適化するプランジャと、
を備えることを特徴とする磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ。
【請求項８】
前記プランジャの前記磁石接続本体部分は、前記ソレノイドコイルに進入不能な大きさとされた、請求項７に記載の磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ。
【請求項９】
前記ソレノイドコアはプランジャ停止部を形成する、請求項７又は８に記載の磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ。
【請求項１０】
磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの性能を改善する方法であって、前記磁気素子における又はこれに隣接する前記プランジャの断面を、プランジャと前記磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの磁気素子との間の磁気相互作用をいっそう正方形又は長方形にして前記磁気素子の形状とより良く一致するように修正することによって、改善する工程を備える、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0002]  本発明は、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータとともに使用する、特に、必ずしも排他的ではないが、切換接触器アクチュエータ装置用プランジャに関する。発明は、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータに、及び磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの性能を改善することにも関する。
【背景技術】
【０００２】
[0003]  ソレノイドアクチュエータの製品の費用効果を向上させるために、多くの場合、アクチュエータの磁気素子は、より強力な希土類磁石の代わりに、従来のフェライト磁石を利用している。希土類元素の不足を考えると、そのような磁石を使用して磁気製品を生産する費用は増加している。
【０００３】
[0004]  しかしながら、フェライト磁石の磁界は、希土類磁石と比べてより弱く、アクチュエータの構造に関して問題を引き起こす。磁石の磁気強度を下げると、次に、アクチュエータのプランジャに加え得る力が小さくなり、それは、プランジャのストローク全体にわたって磁気ホールド及びコイル駆動を低減させる。これは、任意の具体的な効果を得るために強くかつ一貫したストロークが必要な適用例に有害な効果を及ぼすことがある。
【０００４】
[0005]  切換接触器装置用アクチュエータは、ストローク力が重大であるそのような分野の１つであり、その理由は、ストローク力が弱くなると、接点間の電気アーク及び／又は接点跳動につながる場合があり、その何れも切換接触器を損傷させて時間にわたって故障を引き起こすことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0006]  本発明は、上述した問題を未然に防ぎ又は制限する改善されたプランジャ装置を提供しようと努力する。
【０００６】
[0007]  本発明の第１の態様によれば、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ用プランジャが提供され、プランジャは、細長いプランジャ本体と、プランジャ本体の一端におけるプランジャヘッドとを備え、プランジャ本体は、その向かい側の側面に第１の平面及び第２の平面を定める磁石接続本体部分を有する。
【０００７】
[0008]  磁気ソレノイドアクチュエータ用プランジャは、プランジャとソレノイドとの間の摩擦係合が最小となるように、一般的に円形断面である。アクチュエータのラッチ磁石と磁気的に結合するように配置されたプランジャ本体の平面部分を設けることによって、ソレノイド内へのプランジャの自由な運動は禁止されず、その一方、プランジャとラッチラッチ磁石用磁石との間のラッチ係合は大幅に改善される。これにより、特に弱い磁石、一般的により費用効率が良い磁石を設けたとき、アクチュエータの有効性が改善される。
【０００８】
[0009]  磁石接続本体部分は、断面が正方形又は長方形であることが好ましい。
【０００９】
[0010]  正方形、立方形又は大部分が長方形の磁石接続本体部分は、プランジャとラッチ磁石との間の磁気的結合を有利に改善することができる。ラッチ用磁石は一般的に平面を有するため、プランジャに平面を設けることにより、均一又は実質的に均一な磁気相互作用が確実に生成され、それらの間の磁気相互作用を増強する。
【００１０】
[0011]  磁石接続本体部分は、プランジャヘッドから離間し、及び／又は、プランジャ本体のうちプランジャヘッドの向かい側の端から離間する。
【００１１】
[0012]  磁石接続本体部分をプランジャ本体の端から遠くに位置決めすることによって、プランジャの製造の際に使用する余分な材料の量を最小にすることができる。円筒形プランジャは、幅がシリンダー直径と等しい正方形輪郭のプランジャと比べて、所定長さにおいてプランジャ本体を形成するために必要な磁気的引付け材料の量が減少することは明らかである。プランジャの重量増加を最小限にすることにより、所定の印加電圧においてアクチュエータによって与えられる加速力がより大きくなる。
【００１２】
[0013]  プランジャ本体は、少なくとも磁石接続本体部分に隣接する一部を円筒形とすることができる。
【００１３】
[0014]  プランジャに少なくとも円筒状の後部を設けることにより、プランジャを、アクチュエータでより一般に使用されるソレノイドコイルの形態である、円筒形ソレノイドコイルとともに使用することが可能になる。
【００１４】
[0015]  随意的に、磁石接続本体部分は、断面積がプランジャ本体の残部の断面積よりも多くても良い。
【００１５】
[0016]  プランジャの磁石接続本体部分の断面積がより大きいことにより、プランジャは、アクチュエータに隣接する物体と衝突することなく、ソレノイドコイルに対して自由に移動できることが保証される。
【００１６】
[0017]  磁石接続本体部分は、少なくともプランジャ本体の長手方向範囲の大部分に沿って延びることができ、１つの実施形態では、長手方向範囲全体に沿って延びることができる。磁石接続本体部分は、幅がプランジャ本体の長手方向範囲に沿って均一であり又は実質的に均一であることが好ましい。
【００１７】
[0018]  断面が長さに沿って完全に正方形又は長方形であるプランジャは、正方形本体部分と円筒形本体部分とが混合された同面積のプランジャよりも製造するのがより簡単であり、正方形の巻線を有するソレノイドコイルとともに使用することができる。
【００１８】
[0019]  発明の第２の態様によれば、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータが提供され、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータは、ソレノイドコイルと、ソレノイドコイル内に取り付けた磁化可能なソレノイドコアと、ソレノイドコイルの端に又はこれに隣接して取り付けた磁気素子と、発明の第１の態様によるプランジャであって、磁気素子に磁気的に係合可能な磁石接続本体部分を有し、磁石接続本体部分の少なくとも一部が磁気素子に隣接するようにソレノイドコイルによって収容可能であり、磁石接続本体部分は、磁気素子と相補的な形状とされてそれらの間の磁気的係合を増大又は最適化するプランジャとを備える。
【００１９】
[0020]  磁気素子に対して相補的形状を持つプランジャを有する磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータは、プランジャと磁気素子との間の磁気的係合が改善し、所定の駆動電圧において作動時により大きなストローク力が得られ、しかもより強力なアクチュエータが得られる。
【００２０】
[0021]  ソレノイドコイル内に収容可能なプランジャの範囲は円筒形にでき、その一方、ソレノイドコイル自体は円筒形にできる。プランジャの磁石接続本体部分は、ソレノイドコイルに進入不能な大きさにすることができる。プランジャの磁石接続本体部分は、断面が正方形又は長方形にできる。代替案として、磁石接続本体部分は、少なくともプランジャ本体の長手方向範囲の大部分に形成することができ、磁石接続本体部分は、断面が正方形又は長方形にできる。そのようなプランジャに用いるソレノイドコイルは、正方形又は長方形のコイルとすることができる。随意的に、ソレノイドコアは、プランジャ停止部を形成し又は含むことができる。
【００２１】
[0022]  アクチュエータのソレノイドコイル内へのプランジャの進入を制限して、プランジャの磁石接続本体部分によってコイルが誤って損傷するのを防ぐことができる。これを実現する様々な方法がある。
【００２２】
[0023]  磁気素子は、フェライト磁石として形成できる、第１及び第２の棒磁石を備えることが好ましい。好ましい実施形態では、磁気素子は、プランジャの磁石接続本体部分を収納する寸法とされた、貫通する四角穴を有する磁石ハウジングとして形成することができる。
【００２３】
[0024]  アクチュエータの改善されたラッチ力は、必要であれば、製造者が、より高価な希土類磁石ではなくフェライト磁石を、アクチュエータに関する大幅な効率損失なしに利用できることを意味する。これにより、そのようなアクチュエータの費用効果が有益に改善される。さらに、ラッチが弱いフェライト磁石を使用することによって、あまり強くないソレノイドを得ることもでき、それはアクチュエータの製造の費用効果を改善することができる。
【００２４】
[0025]  磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータは、接触器スイッチアクチュエータとすることが好ましい。
【００２５】
[0026]  接触器スイッチは、接点跳動の量を制限し又は最小限にするために強いアクチュエータに依存するため、そのようなスイッチには、本アクチュエータ装置によってストローク力の改善をもたらすことが非常に有益である。
【００２６】
[0027]  発明の第３の態様によれば、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの性能を改善する方法が提供され、方法は、磁気素子における又はこれに隣接するプランジャの断面を、プランジャと磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの磁気素子との間の磁気相互作用をいっそう正方形又は長方形にして磁気素子の形状とより良く一致するように修正することによって、改善する工程を備える。
【００２７】
[0028]  プランジャと磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータのラッチ磁石との間の磁気相互作用を改善することにより、アクチュエータのストローク力が有益に改善され、プランジャのより有効でかつより正確な作動が得られる。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
[0029]  従来例又は本発明の実施形態の技術的解決法をより明確に説明するために、従来例又は実施形態の説明で使用される添付図面が以下のように簡単に導入される。以下の添付した図面は、本発明の一部の実施形態を例示するに過ぎず、当業者は、これらの図面に基づき、創造的努力なしに他の図面を取得可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータとともに使用する、発明の第１の態様によるプランジャの第１の実施形態の斜視図である。
【図２ａ】図１のプランジャを利用しかつソレノイドコアに対して延長状態乃至延出し状態にある、発明の第２の態様による磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの第１の実施形態の側断面図である。
【図２ｂ】図２ａの磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの端面図である。
【図３】図２ａの磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの側断面図であり、プランジャはソレノイドコアに対して後退している。
【図４ａ】現時点で最新の円柱形プランジャを有する磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの端面図であり、矢印は、アクチュエータの磁気素子とプランジャとの間の磁気相互作用の大きさを示す。
【図４ｂ】図２ａの磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの端面図であり、矢印は、アクチュエータの磁気素子とプランジャとの間の磁気相互作用の大きさを示す。
【図５】異なるプランジャ延長でプランジャによって加えられる力を示すグラフであり、下側の曲線ＰＡは、図４ａに示した従来技術のプランジャの力を示し、上側の曲線ＳＰは、図４ｂに示した発明によるプランジャの力を示す。
【図６ａ】発明の第２の態様による、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの第２の実施形態の側断面図であり、プランジャはソレノイドコアに対して延長状態にある。
【図６ｂ】図６ａの磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
[0039]  本発明の実施形態の技術的解決法が、添付図面を参照して以下の通りに明確にかつ完全に説明される。以下に説明する実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく、本発明の実施形態の一部に過ぎないことは明らかである。本開示の実施形態に基づき、当業者によって何らの創造的努力なしに得られるあらゆる実施形態は、本発明の保護範囲に属する。
【００３１】
[0040]  まず図１を参照して、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ用プランジャが提供され、プランジャは全体的に１０により示される。そのようなプランジャ１０は、図２ａから図３に全般的に示され、全体的に１２を付した磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの改善された性能をもたらす。
【００３２】
[0041]  プランジャ１０は、細長い、好ましくは大部分が円柱形プランジャ本体１４を備え、プランジャ本体１４は、一端１６にプランジャヘッド１８を有し、プランジャ１０が内部に導入された任意の磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２によって生成された力を、別の機器に伝えることができる。例えば、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２は、切換接触器装置内のアクチュエータとして使用することができる。
【００３３】
[0042]  示したプランジャ１０は、以下により詳しく説明するプランジャ本体１４の磁石接続本体部分２０を除いて、プランジャ本体１４及びプランジャヘッド１８の実質的に一定の横方向又は半径方向の広がりを有する。この事例のプランジャ１０はまた、プランジャヘッド１８からプランジャ本体１４を分離するプランジャネック２２を含むが、プランジャヘッド１８の形態は、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２の正確な用途に依存し、プランジャ本体１４の寸法は、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２のソレノイドコイル２４の内側寸法に依存する。
【００３４】
[0043]  磁石接続本体部分２０は、プランジャ１０が一緒に使用される、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２の磁気素子２６間の磁気相互作用を改善するように形成される。これは、プランジャ本体１４の断面図を修正することによって、磁気素子２６の１つ以上のラッチ磁石２８から磁石接続本体部分２０の一定又は実質的に一定の隔たりがあるように、磁石接続本体部分２０を形成して達成できる。
【００３５】
[0044]  示した実施形態では、磁石接続本体部分２０は、プランジャ１０の長手方向軸線と垂直な方向において、円柱形プランジャ本体１４から少なくとも部分的に離れて突出する、立方形又は実質的に立方形のブロックとして形成される。これにより、プランジャ本体１４の向かい合う側面に位置決めされる、第１及び第２の向かい合う平面３０、３２が少なくとも与えられる。磁石接続本体部分２０の立方形状は、示した実施形態のように、４つのそのような平面を形成するが、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２の大部分において、ソレノイドコイル２４の一端に２つの対向した平板磁石２８があるため、プランジャ１０と磁石２８との間の妥当な磁気相互作用は、２つのそのような表面３０及び３２を設けるだけで達成可能であることを認識されたい。
【００３６】
[0045]  磁石接続本体部分２０は、それ自体、ここではプランジャヘッド１８と、プランジャ本体１４のうちプランジャヘッド１８の向かい側にある端３４との両方から離間している。プランジャ本体１４のうちプランジャヘッド１８から遠い端部３６は、ここでは、円柱形又は実質的に円柱形とされ、ソレノイドコイル２４内に収容可能なように寸法が決められる。対照的に、磁石接続本体部分２０は、ソレノイドコイル２４に嵌入できないように寸法を決めることができる。これは、磁石接続本体部分の立方形ブロックが、ソレノイドコイル２４内の領域よりも広いことによって達成できる。
【００３７】
[0046]  図２ａから図３に、一般的な磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２が示される。図２ａは、延長したプランジャ１０を有する磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２を断面で示し、図２ｂは、同じ磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２を、一端から、この場合は図２ａの右側から見て示す。磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２では、ソレノイドコイル２４は、プランジャ１０を延長状態と後退状態との間で作動させるために必要なとき以外は、非通電とされ、プランジャ１０の位置をその延長状態に保つのを助けるために、一般的にプランジャ１０に取り付けた１つ以上の付勢ばね３７がある。
【００３８】
[0047]  示した磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２は、一端４０に底板３８を有するソレノイドコイル２４を備え、底板３８は、ソレノイドコイル２４の外側にあり、底板３８にソレノイドコイル２４の内部に位置決めされた磁化可能なソレノイドコア４２を取り付ける。このソレノイドコア４２は、一般的にソレノイドのプランジャ停止部を形成し、その周りにソレノイドコイル２４を巻き付ける。
【００３９】
[0048]  ソレノイドコイル２４の反対端４４には磁気素子２６が位置決めされ、それはここでは貫通する正方形の穴４８を有する磁石ハウジング４６として形成される。磁石ハウジング４６には２つの、好ましくはフェライト製の棒磁石２８が収納され、それらは、磁石ハウジング４６内において穴４８の向かい合う側面上で離間している。
【００４０】
[0049]  プランジャ１０は、次いで、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２内に挿入され、結果として少なくとも端部分３６の一部がソレノイドコイル２４の内部にあり、プランジャ本体１４の磁石接続本体部分２０は、磁気素子２６にあり又はこれに隣接する。
【００４１】
[0050]  図２ａでは、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２は通電されず、プランジャ１０は延長状態にある。付勢ばね３７はプランジャ１０に係合することができ、これによりプランジャ位置が、図２ａ及び図３でハウジング壁４７により表すアクチュエータハウジングに対して、確実に磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２の非通電状態に維持される。
【００４２】
[0051]  この初期設定状態では、プランジャ１０の磁石接続本体部分２０の大部分は、磁気素子２６の磁石２８と重なる。しかしながら、磁石接続本体部分２０の全体は重ならない。これは、図２ａから容易に分かる。
【００４３】
[0052]  図２ｂは、同じ磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２をその端から示す。これは、磁石接続本体部分２０の第１及び第２の平面３０、３２が近いこと、すなわち第１及び第２の平面３０、３２は、磁気素子２６の磁石２８の隣接する平面５０と平行でかつごく近くにあることを示す。
【００４４】
[0053]  第１及び第２の平面３０、３２と磁石２８の隣接する平面５０との間のこの整列及び接近により、プランジャ１０と磁気素子２６との間の強く、非常に均一な磁気的結合又は相互作用が保証される。
【００４５】
[0054]  磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２のプランジャ１０の後退状態乃至引込状態を図３に見ることができ、それは、プランジャ１０をその延長状態から移動させるソレノイドコイル２４の通電の次に起こる。ソレノイドコイル２４が通電されると、磁石接続本体部分２０が、磁気素子２６の２つの磁石２８間に実質的に整列して、プランジャ１０は、ソレノイドコイル２４内へ引っ込み、同面積で完全に円柱形プランジャ１０と比較して大幅に増大した引力を生み出す。これにより、次に、プランジャヘッド１８に係合されるもの全てに加わるストローク力が増加する。磁気素子２６にプランジャ１０をラッチすることは、付勢ばね３７の力に打ち勝つのに十分であるので、ソレノイドコイル２４がその後非通電のときでも、プランジャ１０の後退状態を維持することができる。
【００４６】
[0055]  引力が増大する結果、プランジャ１０のストローク力が増大するだけでなく、移動時のプランジャ１０の速度も大幅に上昇し、その結果、特に素早いプランジャ運動が必要な場合に、より有効な磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータが得られる。
【００４７】
[0056]  プランジャ装置の試験で、ソレノイドの特定の配置によって実現された増大した引力が、プランジャ１０の重量のわずかな増加よりも明らかに重要であることが分かった。この理由は、図４ａ及び図４ｂに視覚化することができる。
【００４８】
[0057]  図４ａは、第１及び第２の棒磁石２８’を有する磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２’の一部として示した、従来技術による円柱形プランジャ１０’を示す。
【００４９】
[0058]  各々の磁石２８’の中央の近くで、プランジャ本体１４’の縁は、磁石２８’の隣接する平面５０’に対して比較的すぐ近くにある。この地点における、磁石２８’とプランジャ本体１４’との間の磁気的係合の大きさは、比較的高くなり、相互作用の強さは、磁石２８’の隣接面５０’とプランジャ本体１４’との間の隔たりに比例する。しかしながら、磁石２８’の縁ではプランジャ本体１４’は、磁石２８’の隣接面５０’からより遠く、従って磁気相互作用は減少する。
【００５０】
[0059]  本配置では、図４ｂに示すように、磁石接続本体部分２０の第１及び第２の平面３０、３２は、アクチュエータ１２の磁気素子２６の磁石２８の隣接面５０と平行に又は実質的に平行に延びる。そのため、磁気接続本体部分１４を横切って累積した磁気相互作用は、円柱形プランジャ１０’のものよりもはるかに大きく、その理由は、磁石接続本体部分１４の幅を横切る磁力は大部分が均一なためである。
【００５１】
[0060]  この効果は、図５に視覚化することができ、図５には、ニュートンで表したラッチ力対して、所定の磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２、１２’用プランジャ１０、１０’のｍｍで表した延長距離のグラフが表され、下側の曲線ＰＡは、従来技術のプランジャ１０’によって実現された延長で加えた一般的な力を示し、上側の曲線ＳＰは、図４ｂの四角形プランジャ１０によって様々な延長で加わる力を示す。
【００５２】
[0061]  分かるように、力は、四角形プランジャ１０について、円柱形プランジャ１０’と比べると、これらの延長距離の広大な大部分に沿って一貫してより大きい。特に、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１２、１２’を有する切換接触器１２用の、接点がプランジャ作用によって係合し又は離れる点である決定的なストローク点は、決定的な力要求を表す。本アクチュエータ装置において、本発明のプランジャ１０は、決定的なストローク点で１０％から２０％の力が改善でき、この差は、ここでは１．５ｍｍの延長である所定の延長Ｘ’における従来技術配置と、Ｘで示す同じ延長における四角形プランジャ１０についての配置との間の力の差ΔＮによって示される。正確な延長距離は、使用されるアクチュエータ配置に依存することは言うまでもない。
【００５３】
[0062]  図５から、四角形プランジャ１０と円柱形プランジャ１０’との間には、本磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ構成では４．０ｍｍであるほぼ全延長において、差の減少があることが分かる。これは、磁石接続本体部分１４が磁石ハウジング４６の穴４８を出ること、及び従ってプランジャ１０への磁気相互作用は、プランジャ１０の円柱形端部分３６に比例することによる。
【００５４】
[0063]  この相互作用は、図６ａ及び図６ｂに示す実施形態から分かるように、磁石接続本体部分の長さを延ばすことにより改善できる。この第２の実施形態中の同一又は同様の構成部品は、同様又は同一の参照数字をそれぞれ使用して参照され、詳しい説明は、簡潔さのために省略される。
【００５５】
[0064]  この実施形態の磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ１１２は、ソレノイドコイル１２４がプランジャ１１０の非円柱形端部１３６を収容可能に形成される必要がある例外を除いて、上述したそれと大部分は同一である。この事例では、ソレノイドコイル１２４の巻線は、形状が正方形又は長方形である。ソレノイドコア１４２は、同様に寸法を決めることができる。
【００５６】
[0065]  磁石ハウジング１４６を通る穴１４８は、プランジャ本体１１４の磁石接続本体部分１２０を収容できるように、断面が正方形又は長方形のままであり、穴１４８は、プランジャ本体１１４の大部分に、又は好ましくは示すように全範囲に沿って延びることができ、しかも好ましくは均一な、正方形又は長方形の輪郭を有し、これによりプランジャ本体１１４の大部分の範囲に沿って第１及び第２の平面１３０、１３２を提供する。
【００５７】
[0066]  この実施形態では、プランジャ１１０の任意の延長において、磁石素子１２６の磁石１２８間にある磁石接続本体部分１２０の範囲は変化しない。そのため、第１及び第２の平面１３０、１３２は、プランジャ１１０の延長距離にかかわらず、磁石１２８の隣接面１５０からの隔たりが均一であり又は大部分が一定である。
【００５８】
[0067]  磁石接続本体部分の断面が正方形又は長方形であることは、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの磁気素子の磁石外面へプランジャをごく近づけるために厳密には必要ではないことを認識されたい。二者間の十分な一致が必要なだけである。例えば、磁石の表面は、プランジャの形状に一致する形状とすることができ、又は磁石接続本体部分は、非直線状の外面によって相互に連結された第１及び第２の平面を有することができる。本発明の範囲を逸脱することなく、例えば磁石接続本体部分を通じて六角形の断面を考慮することができる。そのため、磁石接続本体部分の形状は、製造の容易さ、又は同様の制約によって決定することができる。
【００５９】
[0068]  付勢ばねを省略してアクチュエータを提供し、そのソレノイドコイルの通電又は非通電状態を維持することによりプランジャ位置を維持できることも明らかである。
【００６０】
[0069]  そのため、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータの磁気素子に対して改善された磁気的結合を有し、それによって、アクチュエータのストローク力ひいては効率を改善する、磁気ラッチ式ソレノイドアクチュエータ用プランジャを提供することが可能である。これは、プランジャ本体上に少なくとも部分的に平坦な表面を設け、それがアクチュエータの同様に平面の磁石へのより大きな磁力を受けることにより達成される。
【００６１】
[0070]  本明細書において、本発明に関して用いる「備える(comprise/comprising)」という用語及び「有する(having)／含む(including)」という用語は、記述した特徴、整数、工程又は構成部品の存在を特定するために使用されるが、１つ以上の他の特徴、整数、工程、構成部品又はそれらの群の存在又は追加を排除しない。
【００６２】
[0071]  明細書中の全ての実施形態は、進行的な方法で説明され、各実施形態は、主として他の実施形態からの差を説明し、実施形態間で同じ及び同様の部品は相互に参照することができる。
【００６３】
[0072]  本発明は、１つ以上の実施形態を参照して説明するが、実施形態の上記説明は、当業者が本発明を実行し又は使用することを可能にするためのみに使用する。本発明の精神又は範囲から逸脱することなく様々な修正が可能であることは当業者によって認識されるべきである。本明細書に示した実施形態は、本発明に対する限定として解釈すべきでなく、本発明の範囲は、以下に続く請求項を参照することによって決定すべきである。
【符号の説明】
【００６４】
１０  プランジャ
１４  プランジャ本体
１６  一端
１８  プランジャヘッド
２０  磁石接続本体部分
２２  ネック
３０  第１の平面
３２  第２の平面
３４  端
【図１】
2017204631.tif 000003
【図２ａ】
2017204631.tif 000004
【図２ｂ】
2017204631.tif 000005
【図３】
2017204631.tif 000006
【図４ａ】
2017204631.tif 000007
【図４ｂ】
2017204631.tif 000008
【図５】
2017204631.tif 000009
【図６ａ】
2017204631.tif 000010
【図６ｂ】
2017204631.tif 000011
【外国語明細書】
2017204631000001.pdf