JP2008270221A - 磁石システム及びそれを有する電気アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】コイル本体及び磁石ヨークが可能な限り少ない材料で製造できる磁石システムの提供。
【解決手段】単安定又は双安定アクチュエータ用の磁石システム（１０）は、２個の磁極脚（１１０，１２０）を有し材料的に一体のほぼＵ形状の磁石ヨーク（１００）を具備する。磁石ヨーク上には、ヒンジ結合されたアーマチュア（２００）が回転できるように設けられる。磁極脚（１１０）の一方が磁極脚の一平面から縦方向の自由端部（１１９）で曲げられることにより、自由端部の縦方向の側面で、ヒンジ結合されたアーマチュアが閉位置で接触可能な磁極（１１１）を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば家庭用、娯楽用及び産業用の単安定又は双安定の電気アクチュエータ用の磁石システムに関し、特に、好ましくは互いに平行に配置された２個の磁極脚を有するＵ形状の磁石ヨーク、及び磁石ヨーク上で回転することができるようにヒンジ結合されたアーマチュアを有する磁石システムに関する。さらに、本発明は、電気アクチュエータに関し、特に本発明に従った磁石システムを有するリレーに関する。

電気アクチュエータ用の磁石システムは、産業における広い適用可能性（家庭用、娯楽用、自動車用、産業用）を有し、例えば、印刷リレー、幹線リレー、（小型）スイッチングリレー及び（小型）電力リレーにおいて要求される。自動車の分野において、いわゆる単安定又は双安定リレーも要求されている。これらリレーには、例えば、自動車の電力変換率を低減するために、さらにエネルギー変換を要することなく、連続的に開放又は閉成した電気コンタクトの状態を保つ双安定ラッチリレーが含まれる。例えば自動車の指示装置用の単安定リレーは、再度元の状態に戻り、制御コイルの励磁に引き続く。

このようなアクチュエータは、その大量使用のため、可能な限り安価に製造できなければならない。大量生産されたアクチュエータの単価を低く保つ試行された方法は、このようなアクチュエータ用の磁石システムの材料消費量を最小にすることである。これは、特に制御コイルに関する。制御コイルの励磁巻線は、主に銅及び銀等の貴金属からなる。また、本発明は、好適には材料の低消費量で同様に製造することができる磁石ヨーク自体に関する。

さらに、このような電気アクチュエータが最小空間の要求事項を有する場合、詰め込んだ密度の高い状態が特に有利である。
国際出願公開第２００７／２３７９２号明細書 欧州特許第８１７２３０号明細書 独国特許第９７６９７０号明細書 欧州特許第１００９００８号明細書

従って、本発明は、電気アクチュエータ用の改良された磁石システムを提供することを目的とする。また、本発明は、単価が低く、小さな寸法を有する磁石システムを提供することを目的とする。特に、本発明は、コイル本体が可能な限り少ない材料の磁石システムを提供することを目的とする。さらに、同様に、磁石ヨークが少ない材料で製造できる磁石システムを特定することを目的とする。また、本発明に従った磁石システムを有する電気アクチュエータ、特にリレーが特定される。

本発明の目的は、閉成状態においてヒンジ結合されたアーマチュアにより機械的に接触可能な磁石システムの磁極は、従来技術の対応する磁石システムと比較すると大きくなっていることで達成される。

このため、従来技術と同じコイル本体及びコイル本体の同等の電気的駆動を使用する際に、本発明に従った磁石システムでは、開位置のヒンジ結合されたアーマチュアと拡大磁極との間により大きな磁力が発生する。従って、コイル本体をより小さくする、すなわち、より少ない励磁巻線を有することが可能であるので、高価な金属を使用して巻回されたコイル本体の励磁巻線をより少なくすることができる。また、このため、磁石システムの磁石ヨークに用いる材料を同様に節約することが可能である。

さらに、本発明によれば、拡大磁極面により、磁石システムの元の外部寸法を保持したまま、磁束の増加を実現することができるので、コイル本体の励磁巻線に用いる材料を少なくし、ヒンジ結合されたアーマチュアと磁極との間の力が増加する。

このように、例えば（コイル本体の領域における磁石ヨークの断面積が4.0〜4.5mmｘ2.5mmである）従来技術と比べると、本発明の磁石ヨークの断面積の場合のコイル本体の励磁巻線については、銅の量がほぼ40〜50％少なくなる結果、コイル本体の面積が4.0〜5.0mmｘ2.0mmになり、磁極面積が50〜60％拡大する。このため、本発明に従った磁石システムについては、例えば、コイル本体に必要な銅が従来技術の3.5グラムから1.9グラムに少なくなる結果となる。

本発明の目的は、磁石システムが、好適にはヨーク脚及びコア脚を有し材料的に一体のほぼＵ形状の磁石ヨークと、磁石ヨークで好適には磁石ヨークのコア脚で回転することができるように設けられたヒンジ結合されたアーマチュアとを有する例えばアクチュエータ、好適にはリレーに用いる磁石システムを使用して達成される。磁石システムのヨーク脚は、その縦方向の自由端部でヨーク脚の平面から、この縦方向の端部の縦方向の一側で、ヒンジ結合されたアーマチュアが閉位置のみで接触可能なヨーク磁極面を形成するように曲げられる。

この点において、ヨーク脚と、コイル本体が通常、差込み可能であるコア脚とは交換可能である、すなわち、本発明の一実施形態にあるように、コイル本体がヨーク脚上に載置されることに留意されたい。それとは独立して、他方の磁極脚、すなわちヨーク脚で回転できるようにヒンジ結合されたアーマチュアを設けることも同様に可能である。さらに、磁石システムは、主として磁石ヨーク及びアーマチュアを意味すると理解されたい。本発明の複数の実施形態において、磁石システムはまた、コイル本体を具備することができる。

本発明に一実施形態において、ヨーク脚の縦方向の自由端部は、ヨーク脚の平面からほぼ90°の角度で曲げられている。この場合、縦方向の自由端部は、ヨーク脚から離れる方向且つコア脚に接近する方向に曲げることができるか、又はヨーク脚及びコア脚から離れる方向に曲げることができる。ヒンジ結合されたアーマチュアにより閉位置で機械的に接触可能なヨーク脚の縦方向に曲げられた端部の側面が、コア脚の磁極と一平面内にあれば好適である。すなわち、閉位置で、ヒンジ結合されたアーマチュア全体は、好適にはヨーク脚及びコア脚を基準にして直交する。

しかし、縦方向の端部から90°とは異なる角度でヨーク脚の縦方向に曲げられた自由端部を曲げることも可能である。この場合、コア脚の磁極は、コア脚に対して同様の傾斜角度を有し、この場合、同様にヨーク脚の縦方向の曲げられた自由端部の平面内にあることに注意を払わねばならないので、両磁極、すなわちヨーク脚の磁極及びコア脚の磁極は、その閉位置でヒンジ結合アーマチュアにより機械的に接触可能である。

さらに、２つの磁極面が一面に配置されないことも可能である。このため、ヒンジ結合されたアーマチュアは、２つの磁極平面間のこのずれを架橋する一段の又は一タイプの過渡領域を有する。また、本発明の全実施形態において、磁極の平面は、互いに平行に配置されなくてもよい。このとき、ヒンジ結合されたアーマチュアは相応に構成され、２平面の往復回転運動を補償する。また、磁極面自体が一平面内にないように、一方又は両方の磁極面を形成することも可能である。

本発明によれば、本発明の両変形、すなわちコア脚から離れる方向に曲げられたヨークの縦方向の自由端部を有する変形、及び従来のように磁石システムの同一の最大寸法を有する変形に関しては、ヨーク脚により多くの磁極面を提供し、コイル本体の励磁コイル内により少ない、特に銅又は銀等の金属で得られた磁石システムを設けることが可能である。また、本発明によれば、ヨーク磁極面および励磁巻線を互いに調整することが可能であるので、本発明の磁石システムにおいて、ヒンジ結合されたアーマチュアの関連する開状態では、ヨーク極及びヒンジ結合アーマチュア間に、従来技術の類似磁石システムよりも大きな力が形成される。

特に、コア脚から離れる方向に曲げられたヨーク脚の縦方向の端部を有する一実施形態において、より多くの空間は、本発明によれば、Ｕ形状磁石ヨークの外側の（すなわち、ヨーク脚上、及びヨーク結合部の方向に沿ってヨーク脚の縦方向の曲げられた自由端部に隣接した）領域という結果となる。ハウジングに内蔵された磁石システムの場合、これは特に有利である。というのは、ヒンジ結合されたアーマチュアは、ハウジング又はハウジングのカバーとの衝突の前後方向の並進移動の危険をより小さくするからである。

本発明のいくつかの実施形態において、本発明に従った磁石システム用のハウジングはより簡単に構成することができ、このハウジングから、製造上の利点という結果となる。これらは、例えばより少ない材料、及び射出成形法でプラスチックから製造されるのが好適な簡素化されたハウジング製造に反映される。

本発明の一実施形態において、コア脚の方向に曲げられたヨーク脚の縦方向の自由端部と、コア脚に接触するコイルとを用いて、コイル及びヨーク脚間に自由空間を生成することができる。従来技術にはないこの自由空間が付加され、使用することができる。

本発明の一実施形態において、少なくともヨーク脚の曲げられた縦方向自由端部は、ヨーク脚の直接隣接する領域よりも薄く形成されている。この薄い領域は、好適にはヨーク脚内へ、すなわちコア脚と平行なヨーク脚の一部内へ延びている。この縦方向の自由端部のより簡単な曲げ又は折曲げは、本発明に従った結果である。この薄い領域の材料すなわち質量の減少を補償するために、薄い領域、特にヨーク脚の曲げられた縦方向の自由端部を、ヨーク脚の直接隣接する領域よりも広く形成することができる。

本発明の追加の実施形態は、従属請求項から得られる。

以下、実施形態及び添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。

まず、従来技術（図１ないし図３参照）を説明した後、本発明（図４ないし図９参照）を詳細に説明する。従来技術及び本発明は共に、電力すなわち幹線リレー１用のコイル本体１４を有する磁石システム１０に関するものである。

コイル本体の励磁器質量の減少、及び磁極面の拡大による仮定される不利益を補償又は過度の補償という本発明の基本的考えのため、本発明は、このようなリレー用の磁石システムに適用できるばかりでなく、例えば、単安定又は双安定の電気アクチュエータ等の全ての実施形態に適用可能である。これは、例えば、小型プリントリレー、幹線リレー、電力リレー、カードリレー、安全リレー、工業用リレー、多モードリレー等に関連する。

また、本発明の部品の配置は、磁気的に及び運動学的に可逆である。このため、例えば、ヨーク脚及びコア脚を交換することが可能である。さらに、ヒンジ結合されたアーマチュアをコア脚上設ける又は結合するのではなく、ヨーク脚上に回転可能に設ける又は結合することも考えられる。また、コイル本体を、コア脚上に配置するのではなく、ヨーク脚上に配置することも可能である。これらの変形例は、本発明の全ての実施形態で個別に又は組み合わせて実現することができる。

図１は、Ｕ形状の磁気ヨーク１００を有する従来の磁石システム１０を示す。この磁気ヨーク１００は、ヨーク結合部１３０を介して互いに材料的に一体に接続されたコア脚（磁極脚）１２０及びヨーク脚（磁極脚）１１０を有する。ヨーク脚１１０及びコア脚１２０は、互いに平行に配列される。２個の磁極脚１１０，１２０の端部にそれぞれ結合されたヨーク結合部１３０は、磁極脚１１０，１２０の間に直交して延びると共に、コア脚１２０とほぼ同じ断面積Ａを有する。

細長の板状且つほぼ平坦なヒンジ結合されたアーマチュア２００は、コア脚１２０の自由端で回転可能となるように設けられ、コイル本体１４（図２参照）の励磁状態によって開位置（図３参照）及び閉位置（図１及び図２参照）の２位置間を前後方向に移動可能である。この目的のために、ヒンジ結合されたアーマチュア２００は、ハウジング２０（図３参照）内、及びコア脚１２０上で、アーマチュアばね（図示せず）により支持されている。

磁石システム１０のヒンジ結合されたアーマチュア２００の開位置及び閉位置の双方において、ヒンジ結合されたアーマチュア２００の少なくとも一部は、コア脚１２０の磁極（コア磁極）１２１に当接する。ヒンジ結合されたアーマチュア２００は、閉位置に位置すると、コア磁極１２１とヨーク脚１１０の他の磁極（ヨーク磁極）１１１の双方に当接する。ヒンジ結合されたアーマチュア２００の機械的接触面は、好適にはその縦方向の端部に位置する。

２個の磁極１１１，１２１又は磁極１１１，１２１の２個の磁気的活性面は、ほぼ一平面内にあり、２個の磁極脚１１０，１２０の各端面により形成されている。

磁石ヨーク１００上のヒンジ結合されたアーマチュア２００の開位置（図３参照）及びコイル本体１４を通る対応する電流から開始すると、折り返されたヒンジ結合されたアーマチュア２００は、特にヨーク磁極１１１に向かうアーマチュアばねのばね力により、特にアーマチュアの前面がヨーク磁極１１１に接触する。コア磁極１２１にも同様のことが起こる。磁石ヨーク１００上のヒンジ結合されたアーマチュア２００の閉位置において、磁気回路は、ヨーク脚１１０及びコア脚１２０の２個の前面を介して閉成する。この磁気回路は、コイル本体１４に電流が流れなくなると再び開状態になる。

図３は、図１の磁石システム１０とハウジング２０に配置されたコイル本体１４とを有する従来のリレー１を示す。コイル本体１４は、電気接続部１５により電流が供給される。磁石システム１０は、ハウジング２０の上をヒンジ結合されたアーマチュア２００上に配置されたスライド３０を作動する。スライド３０は、ハウジング２０のリセプタクル２２内に挿入される電気コンタクトばね（図示せず）を固定電気コンタクトばね（図示せず）に向かって移動させることができる。これらコンタクトばねを介して、コイル本体１４の励磁に依存して、電気回路が閉成する（この場合、普通はコイル本体１４に電流が供給される）か、再び開離する（この場合、普通はコイル本体１４に電流が流れない）。

コイル本体１４の従来の巻線高さ又は従来の所定の巻線数のため、リレー１又は磁石システム１０の外部寸法が固定されている場合に、ヨーク磁極１１１の特定の表面積のみを達成することができるかもしれない。驚いたことに、コイル本体１４の巻線高さを低くするか又は巻線数を少なくし、同時にヨーク磁極１１１の表面を大きくすることにより、低い巻線高さの欠点又は少ない巻線数の欠点（コイル本体１４の同じ電気的駆動で磁力線が少ないこと）を少なくとも補償することができ、対応する値を注意深く選択することさえも補償することができる。

これは、本発明によれば、巻線高さを小さくし、ヨーク磁極１１１の面積を増大することにより、電流がコイルに流れる際にヒンジ結合されたアーマチュア２００及びヨーク磁極１１１間の磁力Ｆ（図１０の磁力曲線II参照）を、従来技術（図１０の磁力曲線I参照）と比較して著しく増大することが可能であることを意味する。

リレー１において、本発明によれば、磁極１１１の領域すなわち面積が約40〜80mm²に、及び／又はコイル本体１４の励磁巻線の質量が約1.0〜3.5グラムになるという結果になる。また、本発明によれば、磁石ヨーク１００用の材料を節約することができる。本発明によれば、リレー１についてもそうであるが、これは、コイル本体１４の領域、好適には約4〜13mm²のヨーク結合部１３０の領域にも磁石ヨーク１００の断面積Ａを形成する。本発明によれば、磁極１１１，１２１間の横領域全体に対し、ヒンジ結合されたアーマチュア２００の接触側面２１１の30〜70％の磁石ヨーク１００の表面との接触領域が重なるという結果になる。

本発明の好適な一実施形態において、本発明の磁力曲線IIが図１０に示され、コイル本体１４におけるコイルの巻線高さは約35〜45％、好適には約40％減少し、ヨーク磁極１１１の面積は約45〜65％、好適には約50〜60％増大する。この場合、磁石ヨーク１００の材料厚さ、特にコア脚１２０の材料厚さを約10〜25％、特に約12.5〜20％、好適には約15％減少することができる。

本発明によるコイルの巻線高さの減少のため、主に銅又は銀からなる以前のコイルのかなりの量を節約することができる。このため、コイル本体１４を有する磁石システム１０は、高価な金属の使用を最小にしたが故に弱くはならず、リレー１の関連する開状態では多少強くさえなる。この理由は、少なくとも巻線高さの減少の欠点を補償する、ヨーク磁極１１１の面積が顕著に大きいことにある。

本発明によれば、磁極１１１の面積の拡大化は、ヨーク脚１１０がヨーク脚１１０の平面から縦方向の自由端部１１９すなわちヒンジ結合されたアーマチュア２００に接近して曲げられることで達成される。磁極１１１の面積は、縦方向端部１１９の長さだけ任意に選択可能である。

本発明によれば、コイル本体１４におけるコイルの巻線高さの減少により自由になる空間は、ヨーク脚１１０の縦方向端部１１９により占められる。これは、例えば、巻線高さにより節約され磁極脚１１０及びコア脚１２０間で自由になる少なくとも高さを含む。これはまた、ヨーク結合部１３０の高さの対応する減少（コア脚１２０から離れる方向に曲げられた縦方向自由端部１１９）又は増加（コア脚１２０に接近する方向に曲げられた縦方向自由端部１１９）に反映される。

また、コイルの巻線高さが磁石システム１０の外側で減少するので、ヨーク脚１１０の縦方向端部１１９を（従来技術のリレー１と同寸法に）長くするために、この低い高さを使用することが可能である。この場合、本発明によれば、ヒンジ結合されたアーマチュア２００は、従来技術と比べて同様に長くなる。

ヒンジ結合されたアーマチュア２００の磁気接触面は好適には一平面内にあるので、コア脚１２０のコア磁極１２１及びヨーク脚１１０のヨーク磁極１１１が一平面内にあることが好適である。この平面は、好適には縦方向の延長部に直交して且つ２個の磁極脚１１０，１２０の横方向の延長部と平行に延びている。しかし、この平面を２個の磁極脚１１０，１２０に対して特定角度で配置することも可能である。

この目的のために、ヨーク脚１１０の縦方向端部１１９は対応して曲げられ、コア脚１２０の磁極１２１は、コア脚１２０の残余部分に対して相応に面取りされて配置される。また、ヨーク磁極１１１及びコア磁極１２１を同一平面内に配置しないことも可能である。これは、これら２個の磁極１１１，１２１が、２個の磁極脚１１０，１２０の方向に沿ってずれて配置されることを意味する。この場合、このずれは、ヒンジ結合されたアーマチュア２００により補償されなければならない。

図４及び図６は、本発明に従った磁石システム１０の第１実施形態を示し、ヨーク脚１１０の縦方向端部１１９は上方に曲げられる。本実施形態において、縦方向端部１１９は磁石システム１０から離れる外側へ曲げられる、すなわち、縦方向端部１１９は磁石システム１０から突き出ており、ヨーク脚１１０の一平面から始まりコア脚１２０から離れる方向に曲げられる。縦方向端部１１９は、好適には図４及び図５に明瞭に示されるヨーク脚１１０からほぼ直角に突き出ている。

ヨーク脚１１０のヨーク磁極１１１は、本発明によれば、最早従来技術のようにその前面から形成されておらず、ヨーク脚１１０の縦方向の側面１１８の一部から形成されている。本実施形態において、これは、コア脚１２０に対面している又は対面していた縦方向の側面１１８である。縦方向端部１１９を外側に曲げることにより、縦方向端部１１９の縦方向の側面１１８は、閉位置においてヒンジ結合されたアーマチュア２００に機械的に接触可能である。

縦方向端部１１９の曲げを容易にするために、続くヨーク磁極１１１を形成する縦方向端部１１９、及びヨーク脚１１０の内部で縦方向端部に隣接する領域は、ヨーク結合部１３０に接続されたヨーク脚１１０の部分よりも薄く形成されている。これは、ヒンジ結合されたアーマチュア２００の一側のヨーク脚１１０の領域内に凹部１１３が形成された、図４及び図５に明瞭に示される。このため、縦方向端部１１９の曲げがより容易になり、曲げの領域において材料の崩壊は生じない。

図５は、ヨーク脚１１０がコイル本体１４上を直接に沿って又はコイル本体１４の直接上に延びることが明白である、磁石システム１０の上に配置されたコイル本体１４を有する磁石システム１０を示す。図２と比較すると、コイル本体１４の寸法は大きくはないので、励磁巻線用の本発明によれば、使用する材料はより少ないことが明白である。

図６は、本発明の第１実施形態に従った磁石システム１０を有する単安定電気アクチュエータすなわちリレー１を示す。コイル本体１４は、リレー１上に載置されている。本発明に従った磁石システム１０の新規形状のため、ヨーク脚１１０の外側の領域、及び一側１２でヒンジ結合されたアーマチュア２００に結合されたスライド３０用のヨーク磁極１１１に隣接する（図６における）右側に、より大きな利用可能な空間がある。この利用可能な空間により、スライド３０がリレー１のカバー（図示せず）に接触して阻止されてしまう危険は、最小になる。また、ハウジング２０及びカバーがプラスチック材料製であるので、ハウジング２０及びカバーは、本発明によればより簡単に構成することができる。

ヨーク磁極１１１の領域で磁束をより良好に導くために、ヨーク脚１１０は、拡幅領域１１２を有する。この拡幅領域は、好適にはヨーク脚１１０の中央部で始まり、縦方向端部１１９のところまで延びる。

図７ないし図９は、ヨーク脚１１０の縦方向端部１１９がコア脚１２０から離れる方向に曲げられるのではなく、図７及び図８に明瞭に示される、コア脚１２０に接近する方向に曲げられた、本発明の第２実施形態を示す。また、本発明のこの実施形態は、寸法的変動が含まれる点は別として、好適には本発明の第１実施形態のように構成される。

本発明の第１実施形態とは対照的に、ヨーク脚１１０の縦方向の側面１１８は、ヨーク磁極１１１を形成する。また、ヨーク脚１１０の縦方向端部１１９の厚さ減少部は、本発明の第１実施形態と比べると反対側の縦側に設けられる。これは、本発明の両実施形態において、縦方向端部１１９を曲げることにより形成される凹部１１３は、ヨーク磁極（面）１１１を形成するヨーク脚１１０の縦方向の側面１１８とは反対側に配置されることを意味する。

図８は、コイル本体１４が載置された磁石システム１０の第２実施形態を示す。ここで、コイル本体１４及びヨーク脚１１０間に設けられるのは、自由空間１７である。これは、ヨーク脚１１０の内方へ曲げられた縦方向端部１１９のためであるので、縦方向端部１１９はコイル本体１４に重ならず、ヨーク磁極１１１内にいかなる磁気干渉場をも生じさせない。

さらに、ヒンジ結合されたアーマチュア２００、コア脚１２０、コイル本体１４及びヨーク脚１１０の自由端の間に、自由空間１６が設けられる。しかし、これは任意であるので、本発明の第１実施形態に設けることもできる。第１実施形態において、自由空間１６は、ヒンジ結合されたアーマチュア２００、コア脚１２０、コイル本体１４、及び縦方向端部１１９用の曲げが設けられるヨーク脚１１０の間に配置される。

コイル本体１４及びヨーク脚１１０間の自由空間１７のため、図９に示されるリレー１の別のデバイス用に空間が形成される。リレー１は、本発明に従った磁石システム１０の寸法が従来技術と同様であるので、既存の組立システムで容易に製造することができるという利点を有する。

図１０は、２つの磁力曲線I，IIの比較を示す。ここで、磁力曲線Iは従来技術を表わし、磁力曲線IIはコイル本体１４が載置された本発明による磁石システム１０の一実施形態を表わす。ヒンジ結合されたアーマチュア２００及びヨーク磁極１１１間の平均距離Ｓは、図１０に示されるグラフの横軸に入っており、これら２曲線間の磁力は、縦軸に入っている。

拡大した磁極面及びより少ない励磁巻線を有する本発明に従った磁石システム１０は、従来技術に従った磁石システム１０よりも、磁石システム１０の開状態でかなり強度がある。ここで、磁力曲線Iは、コア脚１２０の断面積Ａが約4.0〜4.5mmｘ2.5mmである既存の磁石システム１０を表わす。他方、磁力曲線IIは、ヨーク磁極面が約50〜60％大きく、銅巻線が約40％少なく、コア脚１２０の断面積Ａが約4.5〜5.0mmｘ2.0mmである、本発明に従った磁石システム１０を表わす。

従来技術の磁石システムを示す斜視図である。 コア脚上に配置されたコイル本体を有する図１の磁石システムを示す斜視図である。 図２の磁石システムを有する従来技術の電気アクチュエータを示す斜視図である。 本発明に従った実施形態の第１実施形態を示す斜視図である。 コア脚上に配置されたコア本体を有する図４の磁石システムを示す斜視図である。 本発明に従った電気アクチュエータの第１実施形態を示す斜視図である。 本発明に従った磁石システムの第２実施形態を示す斜視図である。 コア脚上に配置されたコイル本体を有する図７の磁石システムを示す斜視図である。 本発明に従った電気アクチュエータの第２実施形態を示す斜視図である。 従来技術に従った磁石システムの磁力曲線と本発明に従った磁石システムの磁力曲線を示すグラフである。

符号の説明

１０ 磁石システム
１４ コイル本体
１７ 自由空間
１００ 磁石ヨーク
１１０ ヨーク脚（磁極脚）
１１１ ヨーク磁極（磁極）
１１８ 縦方向の側面
１１９ 縦方向の自由端部
１２０ コア脚（磁極脚）
１２１ コア磁極（磁極）
１３０ ヨーク結合部
２００ アーマチュア
２１１ 接触側面
Ａ 断面積

Claims (13)

1. 単安定又は双安定アクチュエータ用の磁石システム（１０）であって、
   ２個の磁極脚（１１０，１２０）を有し材料的に一体のほぼＵ形状の磁石ヨーク（１００）を具備し、
   該磁石ヨーク上に、ヒンジ結合されたアーマチュア（２００）が回転できるように設けられ、
   前記磁極脚（１１０）の一方が該磁極脚の一平面から縦方向の自由端部（１１９）で曲げられることにより、該自由端部の縦方向の側面で、前記ヒンジ結合されたアーマチュアが閉位置で接触可能な磁極（１１１）を形成することを特徴とする磁石システム。
2. 前記磁極脚の前記縦方向の自由端部は、前記磁極脚の前記平面からほぼ直角に曲げられていることを特徴とする請求項１記載の磁石システム。
3. 前記一方の磁極脚は、他の前記磁極脚に接近する方向に曲げられることを特徴とする請求項１又は２記載の磁石システム。
4. 前記一方の磁極脚は、他の前記磁極脚から離れる方向に曲げられることを特徴とする請求項１又は２記載の磁石システム。
5. 前記磁石ヨーク上の前記ヒンジ結合されたアーマチュアの前記閉位置で、前記ヒンジ結合されたアーマチュアの関連する接触側面（２１１）の表面全体に基づき、30〜70％の接触領域が重なるように、前記磁極の一面の寸法が設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の磁石システム。
6. 前記磁極の表面は40〜80mm²であり、
   コイル本体（１４）の励磁巻線の質量が約1.0〜3.5グラムであることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の磁石システム。
7. 前記コイル本体の領域において、前記磁石ヨークの断面積（Ａ）は4〜13mm²であることを特徴とする請求項６記載の磁石システム。
8. 前記磁極脚は、前記縦法奥の端部の領域が前記磁極脚の中央領域及び前記磁極脚のヨーク結合部（１３０）への過渡領域の一方又は双方より薄く形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の磁石システム。
9. 前記磁極の表面は、一平面に位置する２個の前記磁極脚により形成されていることを特徴とする請求項１ないし８のうちいずれか１項記載の磁石システム。
10. 一方の前記磁極脚はヨーク脚（１１０）であり、
    他方の前記磁極脚はコア脚（１２０）であり、
    前記コイル本体は、前記コア脚上に配置された前記励磁巻線を有し、
    前記ヒンジ結合されたアーマチュアは、前記コア脚に結合されていることを特徴とする請求項６又は７記載の磁石システム。
11. 前記ヨーク脚は、前記コア脚に接近する方向に曲げられており、
    前記コイル本体の前面は、前記ヨーク脚とは重なっていないことを特徴とする請求項１０記載の磁石システム。
12. 前記コイル本体及び前記ヨーク脚の間に、自由空間（１７）が設けられていることを特徴とする請求項１０又は１１記載の磁石システム。
13. 請求項１ないし１２のうちいずれか１項記載の磁石システムを有する電気アクチュエータ。

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