JP2012022912A

JP2012022912A - 電磁石装置および電磁リレー

Info

Publication number: JP2012022912A
Application number: JP2010160353A
Authority: JP
Inventors: Masaru Fujita; 賢藤田
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2030-07-15
Also published as: JP5521844B2

Abstract

【課題】電磁石装置の駆動力を大きくすることのできる電磁石装置を得るとともに、開閉接点に溶着が生じた場合でもこれを剥離して開閉を行うことができる安全性の高い電磁リレーを得ることを課題とする。
【解決手段】電磁コイルの巻かれた鉄心と、この鉄心の両端に結合された２つのヨークとを有する電磁石部と、この電磁石部の前記２つのヨークに対向して回転可能に配置された可動鉄心部とを備え、前記電磁石部の２つのヨークは、互いに所定の間隔をおいて平行に対向する磁極面を形成し、前記可動鉄心部は前記ヨークに対向して設けられ、中央部を回転可能に支持された可動鉄心と、この可動鉄心の前記電磁石部と対向する面の中央部に結合された永久磁石とを備え、この永久磁石の先端を、前記ヨークの磁極面間の間隙内にこの間隙の深さの一部まで挿入する。
【選択図】図１

Description

この発明は、電磁石装置およびこれを用いた電磁リレーに関する。

電磁石装置により駆動される電磁リレーおいては、一般に回転可能に支持された可動鉄心部を電磁石の磁気吸引力および復帰ばねのばね力により回転させ、この回転力により直接又は間接的に接点機構を駆動して可動接点と固定接点からなる開閉接点の開閉が行われる。

そして、特に、安全リレーと称される高規格の電磁レーにおいては、開閉接点の溶着による開閉不良を低減するために、開閉接点に溶着が生じた場合でもこれを剥離して開閉を行うことができるように、駆動力の大きな電磁石装置で駆動するようにしている。

電磁石装置の駆動力を大きくするために、従来から、特許文献１に見られるように電磁石装置の可動鉄心部に永久磁石を使用することが知られている。

このような永久磁石を使用した電磁石装置を備えた従来の電磁リレーの構成を図７に示す。この電磁リレーは、電磁石装置５０と、これによって駆動される開閉接点機構６０とを備える。

電磁石装置５０は、鉄心５１、この鉄心５１に巻装された電磁コイル５２、鉄心５１の上下両端に結合されたヨーク５３、５４および永久磁石５５の組み込まれた可動鉄心部５６により構成されている。可動鉄心部５６は、上下両端部がそれぞれ上下のヨーク５３、５４と対向され、中心部に設けられた回転軸５７により回転可能に支持されている。

開閉接点機構６０は、それぞれ先端に接点６１ａ、６１ｂを備えたばね材で構成された固定接触子片６２ａ、６２ｂと、これと対向してそれぞれ先端に接点６３ａ、６３ｂの固着された可動接触子片６４ａ、６４ｂによりそれぞれ常開開閉接点および常閉開閉接点を構成する。固定接触子片６２ａ、６２ｂおよび可動接触子片６４ａ、６４ｂは基端側が絶縁ベース６７に埋め込まれそれぞれ外部引き出し端子Ｒ接続されて外部へ引き出される。

電磁石装置５０の駆動力を開閉接点機構６０へ伝達するために、開閉接点機構６０の上部に直線的にスライド可能にしたスライド板６９が設けられている。このスライド板６９の左端の連係孔６９ｃに電磁石装置５０の可動鉄心部５６の上端に設けた操作突起５６ａの先端を挿入係合することにより、可動鉄心部５６をスライド板６９に連係する。スライド板６９には、その他に連係孔６９ａ、６９ｂが設けられ、これらの連係孔６９ａ、６９ｂにそれぞれ可動接触片６２ａ、６２ｂの先端が挿入係合される。スライド板６９の中間付近に復帰用突起６９ｄが設けられており、この突起６９ｄに復帰ばね６８の先端が係合される。復帰ばね６８は、スライド板６９を電磁石側（図の右方向）へ付勢する。

このように構成された電磁リレーにおいて、電磁コイル５２への励磁電流の供給を遮断して電磁石装置５０を非励磁の状態にすると、可動鉄心部５６は永久磁石５５による吸引力およびスライド板６９を介して復帰ばね６８の付勢力により、回転軸５７を中心にして右方向（時計方向）へ回転される。これにより図７に点線で示すように、可動鉄心部５６の上辺が永久磁石５７の磁力により電磁石の上ヨーク５３に吸引され接触して停止する。

これに応じて、スライド板６９が右側へ移動するので、可動接触子片６４ａおよび６４ｂの先端が右側へ変位し、常開開閉接点を構成する可動接触子６４ａの接点６３ａが固定接点６１ａから開離し、常閉開閉接点を構成する可動接触子片６４ｂの可動接点６３ｂが固定接点６３ｂと閉合する。

電磁コイル５２に通電し、電磁石装置５０を励磁状態にすると鉄心５１およびヨーク５３、５４に、可動鉄心部５６に結合された永久磁石５５を反発する極性の磁束が発生されることにより、可動鉄心部５６が左方向（反時計方向）へ回転し、永久磁石５５の磁力により可動鉄心部５６の下辺が実線で図示するように電磁石の下側ヨーク５４に吸引され接触して停止する。

これにより、スライド板６９が可動鉄心部５６の係合突起５６ａにより左方向へ押され、水平に直線移動する。このスライド板６９の移動とともにこれに係合された可動接触子片６４ａおよび６４ｂならびに復帰ばね６８の先端が移動されるため、可動接点６３ａが固定接点６１ａに閉合し、可動接点６３ｂが固定接点６１ｂから開離し、開閉接点の開閉状態が切り替わる。

このような、電磁石装置のコイルを励磁、非励磁に切り換えることにより可動鉄心部を回転させて開閉接点機構を駆動するようにした従来の電磁石装置の動作状態を図８に示す。（ａ）は非励磁状態を、（ｂ）は励磁状態を示している。

非励磁状態では、図８（ａ）に示すとおり、可動鉄心５６は、永久磁石５５の作る磁束が点線矢印で示すように、永久磁石５５−可動鉄心５６−上側ヨーク５３−鉄心５１−下側ヨーク５４−永久磁石５５の経路で流れ、可動鉄心５６の上端が上側ヨーク５３に吸引され、半時計方向に回転して上側ヨークに接合する。

励磁状態では励磁コイル５２が通電され、永久磁石５５の磁束を打ち消す方向の磁束を発生する。この励磁コイル５２により発生された磁束は、図８（ｂ）に点線矢印で示すように、鉄心５１−上側ヨーク５３−永久磁石５５−可動鉄心５６−下側ヨーク５４−鉄心５１の経路で流れ、可動鉄心５６の下側が下部ヨーク５４に吸引され、時計方向に回転し、下側ヨーク５４に接合する。

特開２０００‐２８５７８２号公報

このような従来の電磁石装置においては、電磁石装置の上下のヨーク５３、５４の対向する磁極面間の間隙に可動鉄心５６の中央部に結合された永久磁石５５が挿入されるため、
非励磁状態においては、図８（ａ）に示すように、上側ヨーク５３と可動鉄心５６との間に磁気吸引力ＰＡが生じるとともに、永久磁石５５の磁極面と下部ヨーク５４が対向する空間Ａに磁気吸引力が生じる。

また、励磁状態においては、図８（ｂ）に示すように、下側ヨーク５３と可動鉄心５６との間に磁気吸引力ＰＢが生じるとともに、永久磁石５５の磁極面と上部ヨーク５３が対向する空間Ｂに磁気吸引力が生じる。

これらの可動鉄心５５に作用する磁気吸引力が、電磁リレーのスライド板の駆動力となる。

しかし、上下のヨーク５３、５４と永久磁石力５５の磁極面との間の磁束の通る磁路の長さが長くなるため、上下ヨーク５３、５４と永久磁石５５との間に作用する磁気吸引力が小さくなり、電磁石装置の駆動力を大きくすることができないという問題があった。

この発明は、このような問題を解決するために、電磁石装置の駆動力を大きくすることのできる電磁石装置を得るとともに、開閉接点に溶着が生じた場合でもこれを剥離して開閉を行うことができる安全性の高い電磁リレーを得ることを課題とするものである。

前記の課題を解決するために、この発明の電磁石装置は、電磁コイルの巻かれた鉄心と、この鉄心の両端に結合された２つのヨークとを有する電磁石部と、この電磁石部の前記２つのヨークに対向して回転可能に配置された可動鉄心部とを備え、前記電磁石部の２つのヨークは、互いに所定の間隔をおいて平行に対向する磁極面を形成し、前記可動鉄心部は前記ヨークに対向して設けられ、中央部を回転可能に支持された可動鉄心と、この可動鉄心の前記電磁石部と対向する面の中央部に結合された永久磁石とを備え、この永久磁石の先端を、前記ヨークの磁極面間の間隙内にこの間隙の深さの一部まで挿入したことを特徴とするものである。

この発明においては、前記可動鉄心部の可動鉄心の電電磁石部との対向面に複数の突起により永久磁石嵌合部を形成し、この嵌合部に永久磁石を嵌合することにより可動鉄心に永久磁石を結合し、固定することができる。

また、この発明においては、電磁石部のヨークの先端に、先端部を可動鉄心側へ直角に折り曲げて折曲脚を形成するとともに、可動鉄心の両端にそれぞれ電磁石部側へ直角に折り曲げて上部脚および下部脚を設け、この可動鉄心の上下両端の上部脚および下部脚の間に前記両ヨークの折曲脚が挿入されるようにするようにしてもよい。

さらに、この発明の電磁石装置を電磁リレーに適用する場合は、電磁コイルの巻かれた鉄心と、この鉄心の両端に結合された２つのヨークとを有する電磁石部と、この電磁石部の前記２つのヨークに対向して回転可能に配置された可動鉄心部とを備え、前記電磁石部の２つのヨークは、互いに所定の間隔をおいて平行に対向する磁極面を形成し、前記可動鉄心部は前記ヨークに対向して設けられ、中央部を回転可能に支持された可動鉄心と、この可動鉄心の前記電磁石部と対向する面の中央部に結合された永久磁石とを備え、この永久磁石の先端を、前記ヨークの磁極面間の間隙内にこの間隙の深さの一部まで挿入して構成した電磁石装置に開閉接点機構を結合し、前記可動鉄心部により前記開閉接点機構の開閉接点を開閉駆動するように構成する。

この電磁リレーにおいては、前記開閉接点機構に開閉接点と連係された直線的に移動可能にしたスライド板を設け、このスライド板を前記電磁石装置の前記可動鉄心部により直線的に往復駆動するようにする。

この発明によれば、可動鉄心部の永久磁石を、電磁石部の上下ヨークの先端に互いに所定の間隔をおいて平行に対向して形成された磁極面間の間隙内に、前記永久磁石の先端が前記間隙の深さの一部までしか進入しないように浅く挿入しているため、電磁石部のヨークと可動鉄心部の永久磁石の磁極面との間の磁束の通る磁路の長さが短くなり、これによりヨークと永久磁石との間に作用する磁気吸引力が増大し、駆動力の大きな電磁石装置を得ることができる。

そして、この電磁石装置により開閉接点機構を駆動するようにした電磁リレーによれば、開閉機構部を大きな駆動力で駆動することができるため、接点が溶着してもある程度まではこれを容易に剥離することができるので、電磁リレーの安全性を高めることができる。

この発明の第１の実施例の電磁石装置を示す概略構成図である。この発明の第１の実施例の電磁石装置の動作説明図である。この発明の第２の実施例の電磁石装置を示す概略構成図である。この発明の第２の実施例の電磁石装置の動作説明図である。この発明の第２の実施例の電磁石装置における永久磁石の取付け状態を示す図である。この発明の実施例の電磁リレーの動作状態を示す一部断面を含む立面図であり、（ａ）は非励磁状態に示し、（ｂ）は励磁状態を示す。従来の電磁リレーの構成を示す一部断面を含む構成図である。従来の電磁石装置の動作説明図であり、（ａ）は非励磁状態に示し、（ｂ）は励磁状態を示す。

次に、この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。

図１は、この発明の第１の実施例による電磁石装置の実施例を示す概略構成図である。

この図において、１０は電磁石装置である。この電磁石装置１０の電磁石部１１は、電磁コイル１２の巻かれた電磁鉄心１３の両端にそれぞれヨーク１４および１５を機械的および磁気的に結合して構成されている。ヨーク１４および１５のそれぞれ垂直方向に折り曲げられ鉄心１３と平行する先端部１４ａおよび１５ａは幅広に形成され、先端の磁極面１４ｂ、１５ｂが互いに所定の間隔をおいて平行に配置され、磁極面間に間隙Ｇが形成される。

可動鉄心部１６は、ヨークの先端部１４ａ、１５ｂと所定間隔をおいて平行に並置された棒状の可動鉄心１７と、この鉄心１７の電磁石部１１に対向する面の中間部に結合された永久磁石片１８を備える。この永久磁石片１８は、電磁石部１１と対向する方向に図示するように磁化され、その先端面が、ここではＳ極の磁極面となっている。

さらに、可動鉄心１７は、絶縁性の非磁性材、例えば絶縁性の合成樹脂で形成された保持枠１９により保持されている。保持枠１９の上方の先端に細くなった操作突起１９ａが設けられ、中間部に可動鉄心部１６を回転可能に支持するための回転支持軸１９ｂが設けられている。回転支持軸１９ｂは、図示しない軸受を介して固定フレームにより支持される。このため、可動鉄心部１６は、中間部の回転軸１９ｂを中心にして、左右両方向に回転可能に支持される。

この電磁石装置１０では、磁極面１４ｂと１５ｂの幅を広くして、両者間に形成される間隙Ｇの深さ、すなわち、磁局面の対向方向に対して直角となる方向の幅寸法Ｈを大きくしている。可動鉄心部１６の配置位置および永久磁石片１８の長さ等を選定して、可動鉄心部１６の永久磁石片１８の先端を、深さＨの深い磁極面間の間隙Ｇ内に、その深さの一部の深さまでしか進入しないように浅く挿入している。

次に、この電磁石装置１０の動作を説明する。

まず、電磁コイル１２への励磁電流の供給が停止され、電磁石部１１が非励磁となっている状態では、可動鉄心部１６の備える永久磁石１８の生じる磁束により、可動鉄心部１６が電磁石部１１側へ吸引されて、右方向（時計方向）へ回転する。このため、可動鉄心１６は、図２（ａ）に示すように可動鉄心１７の上端部がヨーク先端部１４ａに接触して停止し、復帰位置に置かれる。

この状態では、永久磁石１８の発生する磁束が、可動鉄心部１６と電磁石部１１との間を図２（ａ）に点線矢印で示すように通る。このため互いに接している鉄心１７の上端部と上部ヨーク１４の先端部１４ａとの間に磁気吸引力Ｐ１ａが生じるだけでなく、永久磁石片１８の先端の磁極面と下部のヨーク１５の先端部１５ａの磁極面１５ｂとが接近し、この間の磁路長が短くなるため、この間にも、磁気吸引力Ｐ２ａが働くため、可動鉄心部１６に生じる駆動力を大きくすることができる。

次に、電磁コイル１２に通電してこれを励磁すると、図２（ｂ）に点線矢印で示すように、永久磁石１８の作る磁束を打ち消す方向の磁束が発生される。これにより、図２（ａ）における永久磁石１７の磁束による上部ヨーク１４と可動鉄心１７の上端部との間の磁気吸引力Ｐ１ａが消失し、今度は、電磁コイル１２による励磁磁束により下部ヨーク１５と可動鉄心１７の下端部との間に磁気吸引力Ｐ１ｂが生じ、この吸引力により可動鉄心１７は、回転支持軸１９ｂを中心にして実線矢印で示すように左方向（反時計方向）に回転し、可動鉄心１７の下端部が下部ヨーク１５の先端部１５ａに接触して停止し、動作位置に置かれる。

この状態では、電磁コイル１２で発生された磁束および永久磁石で発生された磁束が、図２（ｂ）に点線矢印で示すように通る。このため互いに接している鉄心１７の下端部と下部ヨーク１５の先端部１５ａとの間に磁気吸引力Ｐ１ｂが生じるだけでなく、永久磁石片１８の先端の磁極面と上部のヨーク１４の先端部１４ａの磁極面１４ｂとが接近し、この間の磁路長が短くなるため、この間の磁気吸引力Ｐ２ｂが大きくなり、可動鉄心部１６に生じる駆動力を大きくすることができる。

ここで、電磁コイル１２への励磁電流の供給を停止して電磁石部１１を非励磁状態に戻した場合、可動鉄心部１６に復帰手段から復帰方向の付勢力が与えられなければ、可動鉄心部１６は上部ヨーク先端部１５ａに吸着された位置を保持する。しかし、通常は、ここには図示しないが何らかの復帰手段が設けられているので、電磁石部１１が励磁状態から非励磁状態に戻されると、この復帰手段から加えられる復帰力により可動鉄心部１６が、下部ヨークの先端部１５ａへの吸着力に抗して右方向（時計方向）へ回転され、図２（ａ）に示す復帰位置に戻る。

このように、電磁石装置１０は、電磁コイル１２へ供給する励磁電流を制御して、電磁石部１１を非励磁状態と励磁状態に切り換えることにより、可動鉄心部１６が復帰位置と動作位置の間で回転すると、図１に示す保持枠１９の先端に設けられた操作突起１９ａが、直線移動され、これに連結された電磁リレー等を開閉駆動する。

この発明の電磁石装置１０は、電磁石部１１の上下のヨークの先端部の幅を大きくして、両ヨークの磁極面間に形成される間隙Ｇの深さＨを深くして、可動鉄心部１６の鉄心１７に結合した永久磁石１８の先端を、間隙Ｇの深さの一部の深さまでしか進入しないように浅く挿入することにより、電磁石部のヨークと可動鉄心部の永久磁石の磁極面間の磁束の通る磁路の長さが短くすることができるため、ヨークと永久磁石との間に作用する磁気吸引力が増大され、駆動力の大きい電磁石装置となる。

この発明の第２の実施例を図３に示す。この実施例は、前記第１の実施例における電磁石部１１の上下のヨーク１４、１５および可動鉄心部１６の可動鉄心１７の形状をそれぞれ図３におけるヨーク１４´、１５´および可動鉄心１７´のように変形した点が実施例１と異なるだけ、その他の構成は同じである。

上下のヨーク１４´、１５´の先端部１４ａ´、１５ａ´の幅を広げる代わりに、先端に、さらに先端部を直角に折り曲げて、磁極面１４ｂ´、１５ｂ´を形成する折曲脚１４ｃ´、１５ｃ´を設けることにより、ヨークの磁極面１４ｂ´、１５ｂ´の幅を広げている。

このようなヨークの形状に対応するため、可動鉄心１７´は、コ字形に形成し、その中間部に永久磁石片１８を結合している。そして、可動鉄心１７´は、コ字形の内部空間内に、ヨーク１４´、１５´の先端部の折曲脚１４ｃ´、１５ｃ´が挿入され、かつ永久磁石片１８が、ヨークの磁極面１４ｂ´、１５ｂ´間の間隙Ｇ内に挿入されるように電磁石部１２に対向して配置される。この場合、永久磁石片１８の先端は、第１の実施例と同様に、両磁極面１４ｂ´、１５ｂ´間に形成される間隙Ｇ内に、その一部の深さの位置までしか進入しないように浅く挿入されている。

次に、この第２の実施例の電磁石装置の動作を、図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

電磁コイル１２への励磁電流の供給が停止され、電磁石部１１が非励磁となっている状態では、可動鉄心部１６の備える永久磁石１８の生じる磁束により、可動鉄心部１６が電磁石部１１側へ吸引されて、右方向（時計方向）へ回転する。このため、可動鉄心部１６は、図４（ａ）に示すように可動鉄心１７の上部脚片１７ａ´が上部ヨークの先端部１４ａ´の磁極面１４ｂ´を形成する折曲脚１４ｃ´の上面に接触して停止し、復帰位置に置かれる。

この状態では、永久磁石１８の発生する磁束が、可動鉄心部１６と電磁石部１１との間を図４（ａ）に点線矢印で示すように通る。このため互いに接している鉄心１７´の上部脚１７ｂ´と上部ヨーク１４´の折曲脚１４ｃ´との間に磁気吸引力Ｐ１ａが生じるだけでなく、永久磁石片１８の先端の磁極面と下部ヨーク１５´の磁極面１５ｂ´とが接近し、この間の磁路長が短くなるため、この間にも、磁気吸引力Ｐ２ａが働くため、可動鉄心部１６´に生じる駆動力を大きくすることができる。

次に、電磁コイル１２に通電してこれを励磁すると、図４（ｂ）に点線矢印で示すように、永久磁石１８の作る磁束を打ち消す方向の磁束が発生される。これにより、図４（ａ）における永久磁石１８の磁束による上部ヨーク１４´と可動鉄心１７´の上部脚１４ｂ´との間の磁気吸引力Ｐ１ａが消失し、今度は、電磁コイル１２による励磁磁束により下部ヨーク１５´と可動鉄心１７´の下部脚１７ｃ´との間に磁気吸引力Ｐ１ｂが生じ、この吸引力により可動鉄心１７´は、回転支持軸１９ｂを中心にして実線矢印で示すように左方向（反時計方向）に回転し、可動鉄心１７´の下部脚１７ｃ´が下部ヨーク１５´の先端部の折曲脚１５ｃ´の下面に接触して停止し、動作位置に置かれる。

この状態では、電磁コイル１２で発生された磁束および永久磁石で発生された磁束が、図４（ｂ）に点線矢印で示すように通る。このため互いに接している鉄心１７´の下部脚１７ｃ´と下部ヨーク１５´の先端部の折曲脚１５ｃ´との間に磁気吸引力Ｐ１ｂが生じるだけでなく、永久磁石片１８の先端の磁極面と上部ヨーク１４´の先端部の磁極面１４ｂ´とが接近し、この間の磁路長が短くなるため、この間の磁気吸引力Ｐ２ｂが大きなり、可動鉄心部１６に生じる駆動力を大きくすることができる。

ここで、電磁コイル１２への励磁電流の供給を停止して電磁石部１１を非励磁状態に戻した場合、可動鉄心部１６に復帰手段から復帰方向の付勢力が与えられなければ、可動鉄心部１６は下部ヨークの先端部の折曲脚１５ｃ´に吸着された位置を保持する。しかし、通常は、ここには図示しないが何らかの復帰手段が設けられているので、電磁石部１１が励磁状態から非励磁状態に戻されると、この復帰手段から加えられる復帰力により可動鉄心部１６が、下部ヨークの先端部の折曲脚１５ｃ´への吸着力に抗して右方向（時計方向）へ回転され、図４（ａ）に示す復帰位置に戻る。

この第２の実施例の電磁石装置も、第１の実施例の電磁石装置と同様に、電磁石部１１の上下のヨークの先端部に形成される磁極面の幅を大きくして、両ヨークの磁極面間に形成される間隙Ｇの深さＨが深くされ、可動鉄心部１６の鉄心１７´に結合した永久磁石１８の先端を、間隙Ｇの深さの一部の深さまでしか進入しなように浅く挿入することにより、電磁石部のヨークと可動鉄心部の永久磁石の磁極面間の磁束の通る磁路の長さが短くすることができるため、ヨークと永久磁石との間に作用する磁気吸引力が増大し、駆動力の大きい電磁石装置とすることができる。

前記第１および第２の実施例における可動鉄心１７または１７´への永久磁石片１８の結合は、図５に示すような構造により簡単に行うことができる。

図５は、第２の実施例における可動鉄心１７´と永久磁石片１８の結合手段を示す。図５において、（ａ）は、可動鉄心１７´と永久磁石片１８との結合状態を示す斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は、立面図である。

動鉄心１７´の内側面に、図５（ｂ）に示すように、永久磁石片１８を嵌合することができるように永久磁石片１８の外周の沿って複数のエンボス加工等により微小突起１７ｄ´を形成する。この微小突起１７ｄ´で囲われた空間を永久磁石を嵌め込むための嵌合部とする。この微小突起１７ｄ´により形成された嵌合部内に、永久磁石片１８の一方端を嵌入することより永久磁石片１８はその磁力によって可動鉄心１７´の内側面に吸着され、微小突起１７ｄ´によって位置決めされる。これにより、永久磁石片１８は位置を固定して可動鉄心１７´に結合される。

図６は、この発明の電磁石装置を使用した電磁リレーの実施例を示すものである。

これらの図において、１０は、前記した第２の実施例の電磁石装置と同一構成の電磁石装置、２０は電磁リレーの開閉接点機構である。

この開閉接点機構２０は、ばね材で構成され、先端にそれぞれ固定接点２１ａおよび可動接点２３ａを備えた固定接触子片２２ａよび可動接触子片２４ａにより構成した２組の常開開閉接点機構（所謂ａ接点機構）を備える。そして、同様にばね材で構成され、先端にそれぞれ固定接点２１ｂおよび可動接点２３ｂ備えた固定接触子片２２ｂおよび可動接触子片２４ｂにより構成した１組の常閉開閉接点機構（いわゆるｂ接点機構）を備える。

固定接触子片２２ａ、２２ｂおよび可動接触子片２４ａ、２４ｂは、それぞれ基端部を合成樹脂で構成された絶縁ベース２７に埋め込まれ、このベース内で接続された外部引き出し端子Ｒを介して外部へ引き出される。

さらに、可動接触子片２４ａおよび２４ｂの上部に、スライド板２９が水平方向に直線的にスライド可能に配置されている。また、スライド板２９の先端側（図の左端）に、基端を絶縁ベース２７に埋め込み固定された板ばねにより形成した復帰ばね２８が設けられている。この復帰ばね２８は、先端をスライド板２９の先端部に設けた係合段部２９ａに係合させて、スライド板２８を常に電磁石装置１０側（図の右方向）へ付勢する。

スライド板２９には、さらに、可動接触子片２４ａ、２４ｂ、２４ｂおよび電磁石装置の１０における可動鉄心部１６の先端の操作突起１９ａに対応する位置にそれぞれ連係孔２９ｂ，２９ｃ、２９ｄおよび２９ｅが設けられている。これらの連係孔２９ｂ，２９ｃ、２９ｄには、それぞれ可動接触子片２４ａ、２４ｂの先端が挿入係合される。

電磁石装置１０を開閉接点機構２０の絶縁ベース２７上に載置固定し、可動鉄心部１６の操作突起１９ａの先端をスライド板２９の連係孔２９ｅに挿入係合する。これによって電磁石装置１０の可動鉄心部１６と開閉接点機構２０の可動接触子片４ａ、２４ｂ、２４ｂとがスライド板２９を介して連係され、電磁石装置１０により開閉接点機構２０を開閉駆動する電磁リレーが完成する。

図６（ａ）は、電磁石装置１０を非励磁状態にした復帰状態を示す。この状態では、電磁石装置１０の可動鉄心部１６による駆動力が解除されているため、スライド板２９が開閉接点機構２０の復帰ばね２８の復帰力により押されて右側へ直線移動されることにより、電磁石装置１０における可動鉄心部１６が操作突起１９ａを介して右方向（時計方向）に回転し、可動鉄心１７´の上端部が電磁石部１１の上部ヨーク１４´に接触して停止する。

また、スライド板２９の右側への移動とともにこれに係合された可動接触子片２４ａ，２４ａ、２４ｂも移動するので、可動接点２３ａ、２３ａが固定接点２１ａ、２１ａから開離し、可動接点２３ｂが固定接点２１ｂに閉合した復帰状態となる。

電磁コイル１２に励磁電流を供給し、電磁石部１１を励磁状態にすると、可動鉄心部１６が、永久磁石１８の磁束を打ち消す方向の電磁石部１１の作る磁束により発生される磁気吸引力および反発力により左方向（反時計方向）へ回転され、操作突起１９ａを介して開閉接点機構２０のスライド板２９を左方向へ駆動する。

これによって、スライド板２９が左方向へ直線移動し、可動接点２４ａ，２４ａおよび２４ｂの先端が左方向へ変位されるため、図６（ｂ）に示すように可動接点２３ａ、２３ａが固定接点２１ａ、２１ａに閉合し、可動接点２３ｂが固定接点２１ｂから開離し、動作状態となる。

この発明においては、電磁石装置１０の駆動力を大きくすることができるため、可動鉄心部１６によりスライド板２９を強い力で移動することができるので、開閉接点機構２０における開閉接点が多少溶着してもこれを剥離して開閉する可能となり、接点の溶着による動作不良を低減することができ、電磁リレーの安全性を高めることができる。

１０：電磁石装置
１１：電磁石部
１２：電磁コイル
１３：鉄心
１４、１４´：上部ヨーク
１５、１５´：下部ヨーク
１６：可動鉄心部
１７、１７´：可動鉄心
１８：永久磁石片
１９：保持枠
２０：開閉接点機構
２９：スライド板

Claims

電磁コイルの巻かれた鉄心と、この鉄心の両端に結合された２つのヨークとを有する電磁石部と、この電磁石部の前記２つのヨークに対向して回転可能に配置された可動鉄心部とを備え、前記電磁石部の２つのヨークは、互いに所定の間隔をおいて平行に対向する磁極面を形成し、前記可動鉄心部は前記ヨークに対向して設けられ、中央部を回転可能に支持された可動鉄心と、この可動鉄心の前記電磁石部と対向する面の中央部に結合された永久磁石とを備え、この永久磁石の先端を、前記ヨークの磁極面間の間隙内にこの間隙の深さの一部まで挿入したことを特徴とする電磁石装置。
前記可動鉄心部の可動鉄心の電電磁石部との対向面に複数の突起により永久磁石嵌合部を形成し、この嵌合部に永久磁石を嵌合することにより可動鉄心に永久磁石を結合し、固定することを特徴とする請求項１に記載の電磁石装置。
電磁石部のヨークの先端に、先端部を可動鉄心側へ直角に折り曲げて折曲脚を形成するとともに、可動鉄心の両端にそれぞれ電磁石部側へ直角に折り曲げて上部脚および下部脚を設け、この可動鉄心の上下両端の上部脚および下部脚の間に前記両ヨークの折曲脚を挿入したことを特徴とする請求項１に記載の電磁石装置。
電磁コイルの巻かれた鉄心と、この鉄心の両端に結合された２つのヨークとを有する電磁石部と、この電磁石部の前記２つのヨークに対向して回転可能に配置された可動鉄心部とを備え、前記電磁石部の２つのヨークは、互いに所定の間隔をおいて平行に対向する磁極面を形成し、前記可動鉄心部は前記ヨークに対向して設けられ、中央部を回転可能に支持された可動鉄心と、この可動鉄心の前記電磁石部と対向する面の中央部に結合された永久磁石とを備え、この永久磁石の先端を、前記ヨークの磁極面間の間隙内にこの間隙の深さの一部まで挿入して構成された電磁石装置に開閉接点機構を結合し、前記可動鉄心部により前記開閉接点機構の開閉接点を開閉駆動するように構成することを特徴とする電磁リレー。
前記開閉接点機構に開閉接点と連係された直線的に移動可能にしたスライド板を設け、このスライド板を前記電磁石装置の前記可動鉄心部により直線的に往復駆動することを特徴とする請求項４に記載の電磁リレー。