JP3004893U - 回転支点型有極リレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 略コ字状の鉄芯１３に巻かれたコイル１４
と、鉄芯１３の左右の立上がり部の各先端部間に固着さ
れた平板状継鉄１６と、平板状継鉄１６の上面に配設さ
れ上下方向に磁極を有する矩形状永久磁石１７と、矩形
状永久磁石１７の上面に突条３ａを当接し突条３ａを揺
動支点として左右に揺動し、鉄芯１３の左又は右の立上
がり部の上端に当接接触する接極子３とからなる有極電
磁石を備えた回転支点型有極リレーにおいて、接極子３
の突条３ａと矩形状永久磁石１７の上面との間に磁性流
体を介在させた回転支点型有極リレー。 【効果】 接極子の突条と矩形状永久磁石との間の磁気
的空隙がなくなるので磁気効率を損なう恐れがなく、ま
た、突条や矩形状永久磁石の磨耗が少なくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、有極電磁石を改良した回転支点型有極リレーに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来の回転支点型有極リレーの有極電磁石の断面図であり、図４（ａ） に従来のラッチング型有極電磁石、図４（ｂ）にシングルステイブル型有極電磁 石を示す。

【０００３】 従来の有極電磁石１００は、略コの字型の鉄芯１０１にコイル１０２を巻いて 組立てたコイルブロック１０３と、鉄芯１０１の磁極１０１ａおよび磁極１０１ ｂ間にレーザ溶接等で固着した山型永久磁石１０４と、山型永久磁石１０４の頂 点位置Ｃに接した突条１０５ａを揺動支点として左右に揺動する接極子１０５と からなる。

【０００４】 山型永久磁石１０４を、例えば長手方向の両端がＳ極に磁化し、更に、図４（ ａ）のように山型の頂点位置ＣをＮ極に磁化した場合にはラッチング型有極電磁 石が構成され、図４（ｂ）のように山型の頂点位置Ｃから所定の距離Ｌに離れた 位置をＮ極に磁化した場合にはシングルステイブル型有極電磁石が構成される。

【０００５】 接極子１０５は、突条１０５ａを揺動支点として左右に揺動し、コイルブロッ ク１０３に予め決められた極性の電源電圧が印加された場合にのみ一方の磁極（ 例えば、磁極１０１ａ）から他方の磁極（例えば、磁極１０１ｂ）へ接続が切替 えられる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

接極子１０５は電磁軟鉄からなるので、山型永久磁石１０４よりも硬度が小さ い。このため、山型永久磁石１０４の表面で接極子１０５を揺動した場合には、 突条１０５ａの磨耗量が多くなり、山型永久磁石１０４との接触状態が変化する ので、長期間にわたって電磁石の作動特性を安定させることが困難である。

【０００７】 この問題点を解決するために、山型永久磁石１０４の表面または接極子１０ ５の突条１０５ａ表面にフッ素樹脂をコーティングする方法、突条１０５ａ表 面に超薄膜状の樹脂被膜等を一体成形により形成する方法がある。 しかし、これらの方法では、山型永久磁石１０４の表面と突条１０５ａの表面 との間に微小の磁気的空隙が生じるので、磁気効率が劣るという問題が残る。

【０００８】 そこで、本考案の目的は、矩形状永久磁石の表面と突条の表面との間の磁気的 空隙をなくし、磁気効率を損なうことなく、矩形状永久磁石や接極子の突条の磨 耗を少なくすることで接触状態を安定させ、長期間にわたり作動特性が安定した 、回転支点型有極リレーを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するべく本考案の回転支点型有極リレーは、水平部とこの水平 部の左右の立上がり部とからなる略コ字状の鉄芯と、水平部に巻かれたコイルと 、左右の立上がり部の各先端部間に固着された平板状継鉄と、この平板状継鉄の 上面に配設され上下方向に磁極を有する矩形状永久磁石と、矩形状永久磁石の上 面に突条を当接しこの突条を揺動支点として左右に揺動し、鉄芯の左又は右の立 上がり部の上端に当接接触する接極子とからなる有極電磁石を備えた回転支点型 有極リレーにおいて、接極子の突条と矩形状永久磁石の上面との間に磁性流体を 介在させたことを特徴とする。

【００１０】 また、前記磁性流体を接極子の突条に塗布することが好ましい。

【００１１】

【作用】

接極子の突条と矩形状永久磁石の上面との間に磁性流体が介在するので、両者 間の磁気的空隙がなく、また、接極子の突条や矩形状永久磁石の磨耗が少なくな る。

【００１２】 磁性流体を接極子の突条に塗布することにより、突条の表面に磁性流体塗膜が 形成される。

【００１３】

【実施例】

本考案の実施例を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向 きに見るものとする。 図１は本考案に係る回転支点型有極リレーの分解斜視図であり、回転支点型有 極リレー１は、接点バネブロック２と、電磁石ブロック１１と、これらのブロッ ク２，１１を収納するボディブロック２１と、ブロック２，１１を覆うカバー（ 図示せず）とからなる。

【００１４】 接点バネブロック２は、電磁軟鉄からなる接極子３と、可動接点ブロック４と からなり、両者は一体的に構成する。 可動接点ブロック４は、接極子３の長手方向略中央の側面から突設された接点 バネ支持部５と、この接点バネ支持部５から接極子３に略平行に延設された片持 ちばり状の４組の接点バネ６…（…は複数を示す。以下同じ。）と、これらの接 点バネ６…の先端に固着された可動接点７…と、接点バネ支持部５から相反する 方向に延びた左右２組の接点バネ６，６と一体形成された固定部９，９とからな る。 なお、接点バネ支持部５は樹脂成形品で構成する。 次に、電磁石ブロック１１について図２で詳細に説明する。

【００１５】 図２は本考案に係る電磁石ブロックの組立断面図であり、電磁石ブロック１１ と接極子３とからなる構成体は、シングルステイブル型（単安定型）有極電磁石 を構成する。 電磁石ブロック１１は、コイルブロック１２と、このコイルブロック１２の磁 極１３ａ，１３ｂ間（後述する略コの字状の鉄芯１３の立上がり部の各上端間） に圧入で固着され、鉄芯１３との間で磁気回路を形成する平板状継鉄１６と、こ の平板状継鉄１６の上面に中央部から偏った位置に形成された凹部１６ａと、こ の凹部１６ａに配設された矩形状永久磁石１７とからなる。

【００１６】 接極子３は、矩形状永久磁石１７の上面に突条３ａを当接し、且つ、中心線Ｘ 位置で前記突条３ａを揺動支点として左右に揺動し、両端部３ｂ及び３ｃをコイ ルブロック１２の磁極１３ａ，１３ｂに当接接触するものである。

【００１７】 コイルブロック１２は、水平部とこの水平部の左右の立上がり部とからなる略 コ字状の鉄芯１３と、前記水平部に巻かれたコイル１４とからなる。 コイルブロック１２は、電源端子２２，２３間（図１参照）に予め極性が決定 された電源電圧を印加することにより、コイル１４に流れる電流方向に対応（右 手親指の法則）した磁極１３ａ，１３ｂの極性（Ｎ極、Ｓ極）が設定され、一方 、コイル１４の巻数とコイル１４に流れる電流値の積（アンペアターン、起磁力 ）に比例し、磁気回路の抵抗（磁気抵抗）に反比例した磁束を発生するものであ る。

【００１８】 矩形状永久磁石１７は、凹部１６ａ内に配設されるように凹部１６ａの形状並 びに寸法に合せて形成され、更に、凹部１６ａの底面と接する下面側がＳ極、上 面側がＮ極となるように磁化されている。

【００１９】 凹部１６ａ及び矩形状永久磁石１７は磁極１３ａ側（この図で左側）に偏った 位置にある。このため、コイルブロック１２が無励磁状態において、矩形状永久 磁石１７の磁力によって形成される磁気回路は、常に磁極１３ａ側に偏っている 。 また、平板状継鉄１６には、中心線Ｘを中心として凹部１６ａの容積が少ない 側（この図で右側）の磁気抵抗を増加するような、上下貫通孔や切欠きからなる 磁気抵抗調整部１６ｂが形成されている。

【００２０】 このように、電磁石ブロック１１は、平板状継鉄１６の中心線Ｘから偏った一 方の位置（この図で左側位置）に矩形状永久磁石１７が配設され、且つ、平板状 継鉄１６の他方の位置（この図で右側位置）に磁気抵抗調整部１６ｂが形成され た（磁気抵抗を増加）ことにより、コイルブロック１２の無励磁状態において、 接極子３が磁極１３ａに接触する単安定状態となる。

【００２１】 再び図１にもどり、ボディブロック２１を説明する。 ボディブロック２１は、電磁石ブロック１１のコイル１４に電源電圧を印加す るための電源端子（＋）２２及び電源端子（−）２３と、可動接点７…と接触し ブレーク接点を形成する固定接点２４，２４及びメーク接点を形成する固定接点 ２５，２５と、固定接点２４，２４と接続された固定接点端子２４ａ，２４ａと 、固定接点２５，２５と接続された固定接点端子２５ａ，２５ａと、接点バネブ ロック２の固定部９，９がレーザ溶接等で固着された固着片２６，２６と、この 固着片２６，２６と接続された共通接点端子２６ａ，２６ａとを備えている。

【００２２】 図３は接点バネブロックの斜視図である。接極子３の突条３ａ表面には、磁性 流体を塗布されることにより磁性流体塗膜３１が形成されている。 ここで、磁性流体とは、強磁性体を界面活性剤で表面処理し、更にこれを特殊 な液体内に分散させたコロイド溶液の一種である。磁性流体塗膜３１は、例えば 、磁性流体を磁性インクと混ぜ合わせてインクジェット印刷する等により形成さ れる。

【００２３】 これにより、接極子３の突条３ａと矩形状永久磁石１７（図２参照）の上面と の間には、磁性流体が介在するので、突条３ａの表面と矩形状永久磁石１７の表 面との間の磁気的空隙がなくなり、磁気効率を損なう恐れがない。 また、矩形状永久磁石１７の上面で突条３ａが揺動しても、矩形状永久磁石１ ７に直接接触するのは、矩形状永久磁石１７と概ね同じ硬度の磁性流体であり、 磨耗が少ない。このため、突条３ａや矩形状永久磁石１７の磨耗が少なくなるの で、両者３ａ，１７の接触状態が安定し、長期間にわたり回転支点型有極リレー の作動特性が安定する。

【００２４】 次に、上記構成の回転支点型有極リレーの動作を図１に基づき説明する。 コイル１４に電源電圧が印加されない無励磁の状態では、矩形状永久磁石１７ の磁化作用により、接極子３の端部３ｂが磁極１３ａに接触した状態にあり、矩 形状永久磁石１７→接極子３→接極子３の端部３ｂ→磁極１３ａ→平板状継鉄１ ６→矩形状永久磁石１７のループで磁束を発生する磁気回路を形成し、接極子３ の端部３ｂは磁極１３ａと接触が安定した単安定（シングルステイブル）状態を 維持する。

【００２５】 単安定状態では、接極子３の端部３ｂ側に配置された可動接点７は固定接点２ ４に接触し、その結果、固定接点端子２４ａと共通接点端子２６ａが電気的導通 状態を形成する。

【００２６】 一方、コイル１４に予め設定された極性の電源電圧が印加された励磁状態では 、電磁石ブロック１１が電磁石を形成し、接極子３は長手方向の中心を支点とし て反転する。このため、接極子３の端部３ｂは磁極１３ａから離れ、接極子３の 端部３ｃが磁極１３ｂと接触し、鉄芯１３→平板状継鉄１６（磁気抵抗調整部１ ６ｂ）→矩形状永久磁石１７→接極子３→接極子３の端部３ｃ→磁極１３ｂ→鉄 芯１３のループで磁束を発生する磁気回路を形成し、接極子３の端部３ｃは磁極 １３ｂと接触し、この安定状態はコイル１４に電源電圧が印加されている限り維 持される。

【００２７】 この状態では、接極子３の端部３ｂ側に配置された可動接点７は固定接点２４ から離れ、接極子３の端部３ｃ側に配置された可動接点７は固定接点２５に接触 し、その結果、固定接点端子２４ａと共通接点端子２６ａが電気的に絶縁され（ ブレーク状態）、固定接点端子２５ａと共通接点端子２６ａが電気的に導通状態 （メーク状態）を形成する。

【００２８】 この状態から、コイル１４に印加した電源電圧を除くと、接極子３は再び反転 して最初の無励磁状態に戻り、固定接点端子２４ａと共通接点端子２６ａが電気 的導通状態を形成する安定状態に復帰する。

【００２９】 なお、上記実施例において、有極電磁石はシングルステイブル型有極電磁石に 限定されず、例えば、凹部１６ａを平板状継鉄１６の中心に対して対称に形成し 、磁気抵抗調整部１６ｂを設けないことにより、双安定状態を形成するラッチン グ型有極電磁石を構成することができる。 また、磁性流体は接極子３の突条３ａと矩形状永久磁石１７の上面との間に介 在することを特徴とし、突条３ａ表面に磁性流体塗膜３１を形成したものに限定 されない。

【００３０】

【考案の効果】

本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。 請求項１の回転支点型有極リレーは、接極子の突条と矩形状永久磁石の上面と の間に磁性流体を介在させたことにより、接極子の突条と矩形状永久磁石との間 の磁気的空隙がなくなるので磁気効率を損なう恐れがない。 また、矩形状永久磁石の上面で突条が揺動しても、矩形状永久磁石に直接接触 するのは、矩形状永久磁石と概ね同じ硬度の磁性流体であり、磨耗が少ない。こ のため、突条や矩形状永久磁石の磨耗が少なくなるので、両者の接触状態が安定 し、長期間にわたり回転支点型有極リレーの作動特性が安定する。

【００３１】 請求項２の回転支点型有極リレーは、磁性流体を接極子の突条に塗布すること により、突条の表面に簡単に磁性流体塗膜を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る回転支点型有極リレーの分解斜視
図

【図２】本考案に係る電磁石ブロックの組立断面図

【図３】本考案に係る接点バネブロックの斜視図

【図４】従来の回転支点型有極リレーの有極電磁石の断
面図

【符号の説明】

１…回転支点型有極リレー、２…接点バネブロック、３
…接極子、３ａ…突状、１１…電磁石ブロック、１２…
コイルブロック、１３…鉄芯、１４…コイル、１６…平
板状継鉄、１７…矩形状永久磁石、３１…磁性流体塗
膜。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平部とこの水平部の左右の立上がり部
   とからなる略コ字状の鉄芯と、前記水平部に巻かれたコ
   イルと、前記左右の立上がり部の各先端部間に固着され
   た平板状継鉄と、この平板状継鉄の上面に配設され上下
   方向に磁極を有する矩形状永久磁石と、この矩形状永久
   磁石の上面に突条を当接しこの突条を揺動支点として左
   右に揺動し、前記鉄芯の左又は右の立上がり部の上端に
   当接接触する接極子とからなる有極電磁石を備えた回転
   支点型有極リレーにおいて、前記接極子の突条と前記矩
   形状永久磁石の上面との間に磁性流体を介在させたこと
   を特徴とする回転支点型有極リレー。
2. 【請求項２】 前記磁性流体は、前記接極子の突条に塗
   布されていることを特徴とする請求項１記載の回転支点
   型有極リレー。