JP2936041B2 - 電磁石装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁継電器等に用いら
れる電磁石装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁石装置として、図１
３に示す構成のものが存在する。このものは、巻胴部と
その両端に連設した鍔部を有するコイル枠１と、コイル
枠１に巻回されたコイル２と、コイル枠２の巻胴部を貫
通しコイル枠１から突出した一端が磁極面３ａ，３ｂと
なる固定鉄芯３と、一端が固定鉄芯３の磁極面３ａ，３
ｂと各々対面する磁極面４ａ，４ｂとなり他端が固定鉄
芯３の他端と結合するヨーク４と、固定鉄芯３及びヨー
ク４の磁極面間に位置しコイル２の励磁を制御すること
により磁極面と各々吸引離反する接極子６ａ，６ｂ及び
接極子６ａ，６ｂ間に挟持された永久磁石７を有したア
ーマチュア５と、アーマチュア５の動作を確保するべく
それを保持し回動自在に配設された可動枠８と、を備え
て構成されている。

【０００３】この電磁石装置は、接極子６ａが磁極面３
ａ，４ａ間に位置し、接極子６ｂが磁極面３ｂ，４ｂ間
に位置して磁気間隙が計４ケ所存在するので、吸引力幅
を大きくできる。さらに、コイル２の巻幅が磁極面３
ａ，４ａ及び磁極面３ｂ，４ｂによる規制を受けないの
で、その巻数を増やすことができ、高効率化が図れる。

【０００４】しかし、アーマチュア５を保持する可動枠
８は、アーマチュア５と反対側に有する回動支点部８ｆ
がコイル枠１に設けた支持部１ａに嵌合する構造である
ため、嵌合部分の寸法を維持管理する必要がある。現実
的には、嵌合部分の寸法のばらつきは避けられず、隙間
が大きいと可動枠８は傾いてしまい、動作電圧が上昇す
る問題がある。

【０００５】そこで、本願出願人は、特願平４−２０２
５９５号にて図１４に示す構成のものを提案している。
このものは、アーマチュア５を保持する部分を連結片８
ｃとしてその連結片８ｃから対向する脚片８ａ，８ｂを
連設し、両脚片８ａ，８ｂに回動支点部８ｆ，８ｆを設
け、前記ヨーク４は、他端から可動枠８の各脚片８ａ，
８ｂに重合的な２個の脚片４ｃ，４ｄを連設し、その各
脚片４ｃ，４ｄに可動枠８の回動支点部８ｆ，８ｆを支
持する支持部４ｈ，４ｈを設けてなっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した図１４に示す
従来の電磁石装置にあっては、可動枠８はヨーク４の対
向する両脚片４ｃ，４ｄに設けられた回動支点部４ｈ，
４ｈの２点で支持されるので、可動枠８の傾きが大幅に
小さくでき、動作電圧が上昇するのを抑制することがで
きる。

【０００７】しかしながら、かかる従来のものにおいて
も、可動枠８に僅かながら傾きが生じ、この傾きが皆無
の状態にするためには、可動枠８の回動支点部８ｆとヨ
ーク４の支持部４ｈとの隙間をなくする、つまり可動枠
８の略円状の回動支点部８ｆとヨーク４の円筒状の支持
部４ｈとが加圧力をもって当接支持される必要があり、
この場合、部品のばらつきによっては大きな加圧力にな
ることがあり、摩擦力が増大して、動作電圧が多少大き
くなるという欠点がある。

【０００８】また、かかる従来のものにおいては、電磁
継電器等に用いて使用温度が−４０℃〜７０℃という低
温乃至高温で使用されるとき、可動枠８の略円状の回動
支点部８ｆがプラスチック等の成形材料で構成され、ヨ
ーク４の円筒状の支持部４ｈが電磁軟鉄等の磁性金属材
料で構成されているので、収縮又は膨張率の大きな成形
材料と収縮又は膨張率の小さい金属材料によって当接支
持されるということになり、当接部分において収縮又は
膨張率の差異による隙間を生じて傾きが発生したり、加
圧力が大きくなって摩擦力が増大するので、動作電圧が
上昇して動作不良が発生するという問題点があった。

【０００９】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、動作電圧が上昇しないよ
う可動枠が安定して動作する電磁石装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、巻胴部とその両端に連
設した鍔部を有するコイル枠と、コイル枠に巻回された
コイルと、コイル枠の巻胴部を貫通しコイル枠から突出
した一端が磁極面となる固定鉄芯と、一端が固定鉄芯の
磁極面と対面する磁極面となり他端が固定鉄芯の他端と
結合するヨークと、固定鉄芯及びヨークの磁極面間に位
置しコイルの励磁を制御することにより磁極面と吸引離
反する接極子を有したアーマチュアと、アーマチュアの
動作を確保するべくそれを保持し回動自在に配設された
可動枠と、を備え、前記可動枠は、アーマチュアを保持
する部分を連結片としてその連結片から対向する脚片を
連設し、両脚片に回動支点部を設け、前記ヨークは、他
端から可動枠の各脚片に重合的な２個の脚片を連設し、
その各脚片に可動枠の回動支点部を支持する支持部を設
けた電磁石装置において、前記可動枠の回動支点部は、
加圧力をもって少なくとも３点で前記ヨークの支持部に
当接支持されてなる構成としている。

【００１１】また、請求項２記載のものは、請求項１記
載のものにおいて、前記ヨークの支持部は、前記可動枠
の回動支点部との当接部分が可動枠と同一の材料で形成
されてなる構成としている。

【００１２】

【作用】請求項１記載のものによれば、可動枠の回動支
点部は、加圧力をもって少なくとも３点でヨークの支持
部に当接支持されているので、可動枠は傾かず、大きな
摩擦力もない。

【００１３】請求項２記載のものによれば、ヨークの支
持部は、可動枠の回動支点部との当接部分が可動枠と同
一の材料で形成されているので、その収縮率及び膨張率
が可動枠のものと等しくなる。

【００１４】

【実施例】本発明の第１実施例を図１乃至図４に基づい
て以下に説明する。なお、従来例と実質的に同一の機能
を有する部材には同一の符号を付してある。

【００１５】この電磁石装置は、コイル枠１、コイル
２、固定鉄芯３、ヨーク４、アーマチュア５、接極子６
ａ，６ｂ、永久磁石７、可動枠８で構成されている。

【００１６】コイル枠１は、プラスチック等の成形材料
により、巻胴部の両端に鍔部１ｂ，１ｃを有して略角筒
状に形成されており、コイル２は、巻胴部に巻回され
る。コイル枠１の一方の鍔部１ｂには、コイル端子２
ａ，２ａ，２ａが貫通固設されている。

【００１７】固定鉄芯３は、一端を広幅部３ｃとしそれ
以外を狭幅部３ｄとした大略Ｔ字状をなし、広幅部３ｃ
の両面が後述するアーマチュア５に対する磁極面３ａ，
３ｂとなる。

【００１８】ヨーク４は、磁性金属材料よりなり、対向
する２個の脚片４ｃ，４ｄと、これらを連結する連結片
４ｅと、脚片４ｃ，４ｄの先端部に互いに反対側に延設
された磁極片４ｆ，４ｇを有する。この磁極片４ｆ，４
ｇは、ヨーク４の一端であり、互いに対向するよう破線
位置で略直角に折曲され、各内方面が磁極面４ａ，４ｂ
となる。

【００１９】２個の脚片４ｃ，４ｄは、その対向間隔が
コイル枠１の嵌まり得る寸法になっており、その外方表
面には後述する可動枠８を支持するための軸状の支持部
４ｈ，４ｈが形成されている。また先端部の磁極片４
ｆ，４ｇが無い側の側面には、凹凸状の嵌合部４ｉ，４
ｉが形成されている。磁極片４ｆ，４ｇは、その先端部
に嵌合部４ｉ，４ｉに嵌合する凹所４ｊ，４ｊが形成さ
れており、前述したように略直角に折曲されたときこの
凹所４ｊ，４ｊと嵌合部４ｉ，４ｉとが嵌合して位置規
制される。

【００２０】連結片４ｅは、磁極片４ｆ，４ｇに対する
ヨーク４の他端であってその略中央に固着孔４ｋを有し
ている。前述の固定鉄芯３は、その他端である狭幅部３
ｄをコイル枠１の巻胴部に貫通させ、その端部を固着穴
４ｋに固着してヨーク４に結合する。これにより、固定
鉄芯３の磁極面３ａ，３ｂとヨーク４の磁極面４ａ，４
ｂとは、所定間隔でもってそれぞれ対面する。

【００２１】アーマチュア５は、磁性金属材料である２
個の接極子６ａ，６ｂとこれに挟持された永久磁石７と
よりなる。接極子６ａは後述する可動枠８に保持されて
固定鉄芯３の磁極面３ａとヨーク４の磁極面４ａとの間
に、また接極子６ｂは後述する可動枠８に保持されて固
定鉄芯３の磁極面３ｂとヨーク４の磁極面４ｂとの間に
位置する。このアーマチュア５は、コイル２の励磁を制
御することにより固定鉄芯３の磁極面３ａ，３ｂと吸引
離反する。なお、設計によっては、アーマチュア５は磁
極面３ａ，３ｂと同時にヨークの磁極面４ａ，４ｂとも
吸引離反するようにしてもよい。

【００２２】可動枠８は、プラスチック等の成形材料よ
りなり、アーマチュア５の動作を確保するべくそれを保
持し回動自在に配設される。具体的には、２個の対向す
る脚片８ａ，８ｂとこれらを連結する連結片８ｃとによ
り大略コ字状をなしている。この脚片８ａはヨーク４の
脚片４ｃと、脚片８ｂはヨーク４の脚片４ｄとそれぞれ
重合的であり、脚片８ａ，８ｂの内寸法は脚片４ｂ，４
ｃの外寸法より若干大きい。そして、脚片８ａ，８ｂ
は、ヨーク４の支持部４ｈ，４ｈに支持される回動支点
部８ｆ，８ｆが脚片４ｂ，４ｃの先端部に先端方向を開
口した状態でそれぞれ設けられている。

【００２３】可動枠８の回動支点部８ｆ，８ｆにおいて
ヨーク４の支持部４ｈ，４ｈとの当接支持部には、ヨー
ク４の支持部４ｈ，４ｈを加圧力をもって当接支持する
３個の突起８１ｆ，８１ｆ，８１ｆが形成されている。
そして、連結片８ｃに前述したアーマチュア５、すなわ
ち２個の接極子６ａ，６ｂと永久磁石７とが保持され
る。

【００２４】可動枠８は、電磁継電器に用いられる場合
には可動接点板を駆動する部材となるので、一方の脚片
８ａの中間付近に接点駆動部８ｄを突出形成している。

【００２５】次に、このものの動作を以下に述べる。図
２（ａ）に示すように、コイル２に通電しておらず励磁
されていないとき、アーマチュア５の接極子６ｂが、永
久磁石７による磁束が閉磁路を作るよう固定鉄芯３の磁
極面３ｂと吸引している。そして図２（ｂ）に示すよう
に、コイル２を励磁して永久磁石７による磁束を打ち消
す方向に磁束を発生させると、アーマチュア５の接極子
６ａが、コイル２を励磁されて発生した磁束が閉磁路を
作るよう固定鉄芯３の磁極面３ａと吸引する。

【００２６】このとき、可動枠８は、回動支点部８ｆ，
８ｆにおいてヨーク４の支持部４ｈ，４ｈとの当接部分
に形成された３個の突起８１ｆ，８１ｆ，８１ｆの頂点
が、加圧力をもってヨーク４の支持部４ｈ，４ｈに当接
支持した状態で回動する。

【００２７】このアーマチュア５の動作は前述した様に
可動枠８の動作でもあるので、電磁継電器に用いた場合
には、その接点駆動部８ｄ（図２では省略）が接点装置
を開閉することとなる。

【００２８】次に、本発明の第２実施例を図５及び図６
に基づいて以下に説明する。なお、第１実施例と実質的
に同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、以下
に第１実施例と異なるところのみ記す。

【００２９】第１実施例では、可動枠８の回動支点部８
ｆ，８ｆとヨーク４の支持部４ｈ，４ｈとの当接部分に
おいて、可動枠８の回動支点部８ｆ，８ｆ側に加圧力を
もって当接支持する３個の突起８１ｆ，８１ｆ，８１ｆ
が形成されているのに対し、本実施例ではヨーク４の支
持部４ｈ，４ｈ側に加圧力をもって当接支持し得る４個
の突起４１ｈ，４１ｈ，４１ｈ，４１ｈが形成されてい
る。

【００３０】このものは、第１実施例と同様に動作す
る。このとき、可動枠８は、ヨーク４の支持部４ｈ，４
ｈにおいて可動枠８との当接部分に形成された４個の突
起４１ｈ，４１ｈ，４１ｈ，４１ｈの内３個の突起４１
ｈ，４１ｈ，４１ｈの頂点が、加圧力をもって可動枠８
の回動支点部８ｆ，８ｆに当接支持した状態で回動す
る。

【００３１】かかる電磁石装置にあっては、第１実施例
の場合は、可動枠８の３個の突起８ｆ，８ｆ，８ｆの頂
点だけがヨーク４の支持部４ｈ，４ｈに当接支持し、ま
た第２実施例の場合は、ヨーク４の３個の突起４１ｈ，
４１ｈ，４１ｈの頂点だけが可動枠８の回動支点部８
ｆ，８ｆに当接支持し、その頂点以外は支持部４ｈ，４
ｈまたは回動支点部８ｆ，８ｆに対して隙間を有してい
るため摩擦力が増大せず、しかも、加圧力をもって当接
しているので、可動枠８の傾きが皆無の状態で回動する
こととなり、動作電圧が上昇することがなくなる。

【００３２】なお、第２実施例の変形例として、図７及
び図８に示す様に、可動枠８の回動支点部８ｆ，８ｆと
ヨーク４の支持部４ｈ，４ｈとの当接部分において、ヨ
ーク４の支持部４ｈ，４ｈ側の３個の突起４１ｈ，４１
ｈ，４１ｈが加圧力をもって回動し得るよう３個の凹部
８２ｆ，８２ｆ，８２ｆを可動枠８の回動支点部８ｆ，
８ｆに形成してもよい。

【００３３】次に、本発明の第３実施例を図９及び図１
０に基づいて以下に説明する。このものは、第１実施例
とヨーク４の支持部４ｈ，４ｈの構成が異なるだけであ
り、第１実施例と実質的に同一の機能を有する部材には
同一の符号を付す。

【００３４】すなわち、ヨーク４の支持部４ｈ，４ｈ
は、ヨーク４から突出させた円柱状の磁性金属部分４２
ｈが、可動枠８と同一成形材料により円筒状に形成され
た当接軸４３ｈの円筒穴に挿嵌して固着されている。

【００３５】次に、本発明の第４実施例を図１１及び図
１２に基づいて以下に説明する。このものは、第２実施
例とヨーク４の支持部４ｈ，４ｈの構成が異なるだけで
あり、第２実施例と実質的に同一の機能を有する部材に
は同一の符号を付す。

【００３６】すなわち、ヨーク４の支持部４ｈ，４ｈ
は、ヨーク４から突出させた磁性金属部分４２ｈに、可
動枠８と同一成形材料により平断面略十字状に形成され
た当接軸４３ｈが、一体成形されており、その当接軸４
３ｈの十字の先端部が、４個の突起４１ｈ，４１ｈ，４
１ｈ，４１ｈとなっている。

【００３７】かかる電磁石装置にあっては、第３実施例
の場合は、第１実施例と同様の効果に加えて、また、第
４実施例の場合は、第２実施例と同様の効果に加えて、
ヨーク４の支持部４ｈ，４ｈは、可動枠８の回動支点部
８ｆ，８ｆとの当接部分が可動枠８と同一の材料で形成
されているので、その収縮率及び膨張率が可動枠８のも
のと等しくなり、収縮又は膨張率の差異による隙間が生
じず、使用温度が−４０℃〜７０℃という低温乃至高温
で使用されても可動枠８の傾きは発生せず正常な動作電
圧で動作する。

【００３８】なお、第１乃至第４実施例のいずれのもの
においても、可動枠８の突起８１ｆ又はヨーク４の突起
４１ｈはいずれも３個であるが、各々４個以上でもよ
い。しかしながら、数が多くなるとそれだけ摩擦力が大
きくなるので３個が最も望ましい。

【００３９】

【発明の効果】請求項１記載のものは、可動枠の回動支
点部は、加圧力をもって少なくとも３点でヨークの支持
部に当接支持されているので、可動枠は傾かず、大きな
摩擦力もなく、従って、動作電圧が上昇することがなく
なる。

【００４０】請求項２記載のものは、請求項１記載の効
果に加えて、ヨークの支持部は、可動枠の回動支点部と
の当接部分が可動枠と同一の材料で形成されているの
で、その収縮率及び膨張率が可動枠のものと等しくな
り、収縮又は膨張率の差異による隙間が生じず、使用温
度が低温乃至高温で使用されても可動枠の傾きは発生せ
ず、さらに正常な動作電圧で動作するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す分解斜視図である。

【図２】同上の動作を示す平面図である。

【図３】同上のヨーク及び可動枠の当接部分を示す部分
斜視図である。

【図４】同上のヨークと可動枠とが当接支持している状
態を示す部分平面図である。

【図５】本発明の第２実施例のヨーク及び可動枠の当接
部分を示す部分斜視図である。

【図６】同上のヨークと可動枠とが当接支持している状
態を示す部分平面図である。

【図７】第２実施例の変形例を示す部分斜視図である。

【図８】同上のヨークと可動枠とが当接支持している状
態を示す部分平面図である。

【図９】本発明の第３実施例のヨーク及び可動枠の当接
部分を示す部分斜視図である。

【図１０】同上のヨークと可動枠とが当接支持している
状態を示す部分平面図である。

【図１１】本発明の第４実施例のヨーク及び可動枠の当
接部分を示す部分斜視図である。

【図１２】同上のヨークと可動枠とが当接支持している
状態を示す部分平面図である。

【図１３】従来例を示す分解斜視図である。

【図１４】他の従来例を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ コイル枠 ２ コイル ３ 固定鉄芯 ３ａ，３ｂ 磁極面 ４ ヨーク ４ａ，４ｂ 磁極面 ４ｃ，４ｄ 脚片 ４ｈ 支持部 ５ アーマチュア ６ａ，６ｂ 接極子 ８ 可動枠 ８ａ，８ｂ 脚片 ８ｃ 連結片 ８ｆ 回動支点部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻胴部とその両端に連設した鍔部を有す
   るコイル枠と、コイル枠に巻回されたコイルと、コイル
   枠の巻胴部を貫通しコイル枠から突出した一端が磁極面
   となる固定鉄芯と、一端が固定鉄芯の磁極面と対面する
   磁極面となり他端が固定鉄芯の他端と結合するヨーク
   と、固定鉄芯及びヨークの磁極面間に位置しコイルの励
   磁を制御することにより磁極面と吸引離反する接極子を
   有したアーマチュアと、アーマチュアの動作を確保する
   べくそれを保持し回動自在に配設された可動枠と、を備
   え、前記可動枠は、アーマチュアを保持する部分を連結
   片としてその連結片から対向する脚片を連設し、両脚片
   に回動支点部を設け、前記ヨークは、他端から可動枠の
   各脚片に重合的な２個の脚片を連設し、その各脚片に可
   動枠の回動支点部を支持する支持部を設けた電磁石装置
   において、 前記可動枠の回動支点部は、加圧力をもって少なくとも
   ３点で前記ヨークの支持部に当接支持されてなることを
   特徴とする電磁石装置。
2. 【請求項２】 前記ヨークの支持部は、前記可動枠の回
   動支点部との当接部分が可動枠と同一の材料で形成され
   てなることを特徴とする請求項１記載の電磁石装置。