JP2504079Y2 - 電磁継電器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 低消費電力，高感度動作させることを目的とした電磁
継電器において、 鉄心の磁極面に一方の端部とアマチュアの揺動部を介
して対向し、他方の端部を磁性体に接続した補極と、該
一方の端部と該アマチュア揺動部との間に磁気吸引力を
発生させる永久磁石とを具え、該永久磁石の作る磁束を
利用しアマチュアの動作を高感度にしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電磁継電器、特にアマチュアの動作を高感度
にする改良に関する。

接点ばね組みと電磁石と電磁回路等にてなる電磁継電
器は、電磁石のコイルに所定の電流を流すおよび該電流
を断つことによってアマチュアが揺動し、可動接点と固
定接点の開閉を行う。

〔従来の技術〕

第５図は従来技術になる電磁継電器の主要構成を示す
模式側面図である。

第５図において、電磁継電器１は鉄心２とＬ字形ヨー
ク３とを一体に形成した磁性体４と、鉄心２に巻回（挿
着）された電磁コイル５と、ヨーク３の先端にヒンジ支
持されて揺動可能なアマチュア６を具え、アマチュア６
には可動接点ばね（図示せず）を動作させるおよびアマ
チュア６を復帰動させる負荷Ｐが常時作用している。

このように構成された電磁継電器１において、コイル
５に所定の電流を流すと該電流により発生する磁束Ａ
は、図中に矢印を付けた一点鎖線で示す如く、鉄心２→
ヨーク３→アマチュア６→鉄心２を通り、磁極面７が磁
極面８に磁気吸着される。

次いで、該電流を断つと磁束Ａは消滅し、負荷Ｐの作
用により磁極面７と８が開離するようになる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記の如く構成された従来の電磁継電器は、負荷Ｐに
逆らって磁極面７を磁極面８に吸着させる磁気吸引力が
必要である。そこで、電磁継電器の低消費電力化および
高感度化を図るには、負荷Ｐを低減させなければならな
いが、負荷Ｐの低減は接点接触圧力を低下させる、磁気
吸引間隙を小さくさせることに対応し接点間隙を狭くす
る等の改良が必要であり、そのことによって動作特性の
安定性を損なうという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、Ｕ字形磁性体と、アマチュアと、補極
と、永久磁石とを有し、前記Ｕ字形磁性体は、一端部に
鉄心磁極面と、中間部に巻回された励磁コイルと、他端
部に磁性体からなるＬ字形のヨークの一端部が接合され
た鉄心を有し、該鉄心磁極面に該励磁コイルにより第１
の磁気吸引力を発生させるものであり、前記アマチュア
は、磁性体からなり、一端部にアマチュア揺動部を有
し、中間部が前記ヨークの他端部に揺動可能に支持され
ているものであり、前記補極は、磁性体からなり、一方
の補極端部が前記鉄心磁極面に間隙を介して対向し、他
方の補極端部が前記ヨークに衝合して支持されるもので
あり、前記永久磁石は、前記アマチュア揺動部と前記ア
マチュア補極端部との間、又は前記アマチュア揺動部と
前記鉄心磁極面との間に、該永久磁石による第２の磁気
吸引力を発生させるものであり、前記アマチュアは、前
記アマチュア揺動部が、復旧状態にあっては前記第２の
磁気吸引力によって前記補極端部に吸引されており、動
作状態に際しては前記第１の磁気吸引力と前記第２の磁
気吸引力とによって前記鉄心磁極面に吸引されるもので
あることを特徴とする電磁継電器によって解決される。

〔作用〕

上記手段によれば、永久磁石の磁界がアマチュアの動
作を補助するようになり、従来の電磁継電器よりも消費
電力を低減、高感度化が実現できる。

〔実施例〕

以下に、図面を用いて本考案の実施例になる電磁継電
器を説明する。

第１図（イ），（ロ）は本考案の第１の実施例になる
電磁継電器の主要構成と磁気路を示す模式側面図、第２
図は本考案の第２の実施例になる電磁継電器の主要構成
を示す模式側面図、第３図は本考案の第３の実施例にな
る電磁継電器の主要構成を示す模式側面図、第４図は第
３図に示す補極と永久磁石とを分離させた斜視図であ
る。

第１図において、電磁継電器11は、鉄心12とＬ字形ヨ
ーク13とを一体に形成しほぼＵ字形をした磁性体14と、
ヨーク13の先端に中間部が支持され揺動可能なアマチュ
ア15と、アマチュア15の一方の揺動部16を介して鉄心12
の磁極面17に一方の端部18が対向し他方の端部19をヨー
ク13に接続した補極20と、鉄心12に巻回した励磁コイル
21と、Ｎ極面が鉄心12の前端近傍に接続しＳ極面が補極
20の中間部に接続された永久磁石22を具えている。

このように構成された電磁継電器11において、コイル
21に通電してないとき永久磁石22の磁束Ｂは、第１図
（イ）に矢印を付けた一点鎖線で示す如く、鉄心12→ヨ
ーク13→アマチュア15の揺動部16→補極端部18を通り、
補極端部18にアマチュア揺動部16を吸引し維持する。

そこで、コイル21に所定の電流を流すと、該通電によ
り発生した磁束Ｃは、第１図（イ）に矢印を付けた点線
で示す如く、鉄心12→永久磁石22→補極端部18→アマチ
ュア揺動部16→ヨーク13→鉄心12を通る方向となり、磁
束Ｂより強力な磁束Ｃによる反撥力および、磁束ＢがＮ
極化していた揺動部16を磁束Ｃが強制的にＳ極化するこ
とにより生じた磁束Ｂの反撥力が、補極端部18とアマチ
ュア揺動部16とを開離させようとする。

その結果、アマチュア揺動部16は負荷Ｐの影響力に反
抗して補極端部18から離れ、鉄心12の磁極面17に向けて
移行するようになる。

そして、該移行と共に磁束Ｂおよび磁束Ｃに変わっ
て、第１図（ロ）に示す如く、永久磁石22による磁束Ｄ
とコイル21の通電による磁束Ｅ、即ち矢印を付けた一点
鎖線で示す如く鉄心12（磁極面17）→アマチュア揺動部
16→ヨーク13→補極20を通る磁束Ｄと、矢印を付けた点
線で示す如く鉄心12（磁極面17）→アマチュア揺動部16
→ヨーク13→鉄心12を通る磁束Ｅが生じ、磁束Ｄと磁束
Ｅは磁極面17にアマチュア揺動部16を磁気吸引する。

次いで、コイル21に流す電流を断つと、磁束Ｅは消滅
し、アマチュア15が負荷力Ｐによって姿態復旧する。そ
して、第１図（イ）に示したように、アマチュア揺動部
16が補極端部18に吸引され、磁束Ｂが発生する。

第１図と共通部分に同一符号を使用した第２図におい
て、電磁継電器31は、鉄心12とＬ字形ヨーク13とを一体
に形成しほぼＵ字形をした磁性体14と、ヨーク13の先端
に中間部が支持され揺動可能なアマチュア15と、アマチ
ュア15の一方の揺動部16を介して鉄心12の磁極面17に一
方の端部18が対向し他方の端部19をヨーク13に接続した
補極20と、鉄心12に巻回した励磁コイル21と、Ｎ極面が
ヨーク13に接続しＳ極面が鉄心12の後端部に接続された
永久磁石32を具えてなる。

このように構成された電磁継電器31において、コイル
21に通電してないとき永久磁石32の磁束Ｆは、矢印を付
けた一点鎖線で示す如く、ヨーク13→アマチュア15の揺
動部16→補極20→鉄心12の後端部を通り、補極端部18に
アマチュア揺動部16が吸引される。

そこで、コイル21に所定の電流を流すと、該通電にて
発生し磁束Ｆより強力な磁束ＧとＨは、図中に矢印を付
けた点線で示す如く、鉄心12→ヨーク13→アマチュア15
の揺動部16→鉄心12および鉄心12→補極20→アマチュア
15の揺動部16→鉄心12を通る２系統ができる。そして、
磁束ＧとＨは補極端部18とアマチュア揺動部16との間に
反撥力を生じさせると共に、磁束ＧとＨにより補極端部
18の極性がＳ極からＮ極に変わって磁束Ｆも該反撥力に
加担し、さらにアマチュア揺動部16と鉄心磁極面17との
間に吸引力が生じるため、アマチュア揺動部16は負荷Ｐ
の影響力に反抗して補極端部18から開離し、鉄心磁極面
17に移動する。

第１図と共通部分に同一符号を使用した第３図および
第４図において、電磁継電器41は磁性体14と、鉄心12に
巻回した励磁コイル21と、アマチュア15と、正面視コ字
形をした第１の補極42と、側断面がＬ字形をした第２の
補極44と、正面視コ字形をした永久磁石43を具えてな
る。

補極42はそのコ字形状の一対の開口端がヨーク13の先
端近傍下面に接続し、永久磁石43のコ字形Ｓ極面が補極
42のコ字形状と揃うように補極42の前面（左面）に接続
し、補極44は一方の端面を永久磁石43のコ字形Ｎ極面
（左面）コ下部に接続してあり、補極44の他方の端面に
近い内面は、アマチュア揺動部16を介し鉄心磁極面17に
対向している。そして、鉄心12の先端近傍は左右の両側
方および下方が、補極42と永久磁石43とに包囲されるよ
うになっている。

このように構成された電磁継電器41において、コイル
21に通電してないとき永久磁石43の磁束Ｉは、矢印を付
けた一点鎖線で示す如く、補極44→アマチュア揺動部16
→ヨーク13の先端部→補極42を通り、補極44の他方の端
部45にアマチュア揺動部16が吸引し維持する。

そこで、コイル21に所定の電流を流すと、該通電によ
り発生し磁束Ｉより強力な磁束Ｊは、矢印を付けた点線
で示す如く、鉄心12→アマチュア揺動部16→補極44→永
久磁石43→補極42→ヨーク13→鉄心12を通る第１の方向
と、および鉄心12→アマチュア揺動部16→ヨーク13→鉄
心12を通る第２の方向に形成され、永久磁石43の磁束Ｉ
を妨げ補極端部45とアマチュア揺動部16との間に反撥力
を発生させる。

その結果、アマチュア揺動部16は負荷Ｐの影響力に反
抗して補極端部45から離れ、鉄心磁極面17に向けて移行
するようになる。

そして、該移行の進行に従って永久磁石43の磁束Ｉ
は、アマチュア揺動部16が永久磁石43に近付くことによ
りアマチュア揺動部16→ヨーク13→補極42を通る方向に
変更すると共に、コイル21の磁束Ｊの前記第１の方向
は、鉄心12→アマチュア揺動部16→ヨーク13→鉄心12を
通る方向に変更し、アマチュア揺動部16を鉄心磁極面17
に吸引させるようになる。

次いで、コイル21に流す電流を断つとコイル21の磁束
Ｊが消滅し、永久磁石43の磁束Ｉの前記変更が復帰し、
該復帰磁束Ｉおよび負荷Ｐによってアマチュア揺動部16
補極端部45に吸引されることになる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、永久磁石が励磁
コイルに通電しないときのアマチュア姿態を維持せしめ
ると共に、励磁コイルに通電したときは該コイルの磁束
によるアマチュアの動作に加担するようになる。その結
果、第２図の電磁継電器11は従来構成で定格電力が0.5w
であったものを約0.2wにし、第３図の電磁継電器31では
従来構成で定格電力が0.5wであったものを約0.3wに低減
し得たように、従来より小さい消費電力で従来と同じ負
荷の電磁継電器を動作させる、または、従来と同じ電力
で動作させ動作速度を向上し得た効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ），（ロ）は本考案の第１の実施例になる電
磁継電器の主要構成と磁気路を示す模式側面図、 第２図は本考案の第２の実施例になる電磁継電器の主要
構成を示す模式側面図、 第３図は本考案の第３の実施例になる電磁継電器の主要
構成を示す模式側面図、 第４図は第３図に示す補極と永久磁石とを分離させた斜
視図、 第５図は従来技術になる電磁継電器の主要構成を示す模
式側面図、 である。 図中において、 12は鉄心、13はヨーク、14はＵ字形磁性体、15はアマチ
ュア、16はアマチュア揺動部、17は鉄心磁極面、18,19,
45は補極端部、20,42,44は補極、21は励磁コイル、22,3
2,43は永久磁石、 を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 古川 敏博 長野県上水内郡信濃町大字古間1300番地 富士通部品株式会社内 (72)考案者 内田 一成 長野県上水内郡信濃町大字古間1300番地 富士通部品株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−155153（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭46−14996（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭64−7552（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｕ字形磁性体と、アマチュアと、補極と、
   永久磁石とを有し、 前記Ｕ字形磁性体は、一端部に鉄心磁極面と、中間部に
   巻回された励磁コイルと、他端部に磁性体からなるＬ字
   形のヨークの一端部が接合された鉄心を有し、該鉄心磁
   極面に該励磁コイルにより第１の磁気吸引力を発生させ
   るものであり、 前記アマチュアは、磁性体からなり、一端部にアマチュ
   ア揺動部を有し、中間部が前記ヨークの他端部に揺動可
   能に支持されているものであり、 前記補極は、磁性体からなり、一方の補極端部が前記鉄
   心磁極面に間隙を介して対向し、他方の補極端部が前記
   ヨークに衝合して支持されるものであり、 前記永久磁石は、前記アマチュア揺動部と前記アマチュ
   ア補極端部との間、又は前記アマチュア揺動部と前記鉄
   心磁極面との間に、該永久磁石による第２の磁気吸引力
   を発生させるものであり、 前記アマチュアは、前記アマチュア揺動部が、復旧状態
   にあっては前記第２の磁気吸引力によって前記補極端部
   に吸引されており、動作状態に際しては前記第１の磁気
   吸引力と前記第２の磁気吸引力とによって前記鉄心磁極
   面に吸引されるものであることを特徴とする電磁継電
   器。