JP4747734B2 - 有極電磁石 - Google Patents

Description

本発明は、電磁接触器，電磁リレーなどの操作電磁石に適用する有極電磁石の組立構造に関する。

周知のように電磁接触器などでは接点機構に操作電磁石を連結し、電磁石の吸引動作により接点を開閉駆動するようにしている。また、その操作電磁石について、非励磁状態で電磁石を開極位置に安定保持させるために、有極電磁石を採用したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
次に、電磁接触器に搭載したプランジャ形操作電磁石を例に、その有極電磁石の従来構造を図２に示す。図において、１はプランジャ形の有極電磁石、２は有極電磁石１に連結した接点機構である。
ここで、有極電磁石１は、鍔付きボビン１１ａ（樹脂成形品）にコイル素線を巻装した励磁コイル１１と、励磁コイル１１の外周側に配した左右一対のコ字形になる外ヨーク１２と、励磁コイル１１のボビン１１ａに嵌挿したプランジャ（可動鉄心）１３と、プランジャ１３の上下両端に結合してコ字形外ヨーク１２の上下端面と図示のように対峙させたアーマチュア（接極子）１４，１５と、下側のアーマチュア１５を挟んで外ヨーク１２の下側端面と向かい合うように対向配置したＬ形の内ヨーク１７と、内ヨーク１７と外ヨーク１２との間に介挿した永久磁石１６とから構成されている。また、前記内ヨーク１７はボビン１１ａの下側で鍔部周縁に重ね、ここから励磁コイル１１の周面側に向けて延在する内ヨーク１７の脚片部と外ヨーク１２との間に永久磁石１６を介挿して挟持固定するようにしている。なお、図示してないが、プランジャ１３はバックスプリングを介して上方にばね付勢されている。

一方、接点機構２は、接触子ホルダ２１と、接触子ホルダ２１に接触スプリング２２と組合せて搭載した橋絡形の可動接触子２３と、固定接触子２４からなり、接触子ホルダ２１が電磁石１のプランジャ１３の上端に連結されている。
上記有極電磁石１の動作原理はよく知られている通りであり、励磁コイル１１が非励磁，接点機構２が接点ＯＦＦである図示状態では、プランジャ１３がバックスプリング（図示せず）により開極位置に付勢され、下側のアーマチュア１５が永久磁石１６と結合した内ヨーク１７に吸着してこの位置に保持されている。
この状態から励磁コイル１１に通電して永久磁石１６と逆極性に励磁すると、プランジャ１３の上下アーマチュア１４，１５と外ヨーク１２との間に吸引力が、また下側のアーマチュア１５と内ヨーク１７との間に反発力が働き、これによりプランジャ１３はバックスプリングのばね力に抗して接点機構２の接触子ホルダ２１を下方に引き下ろして接点がＯＮとなる。
特開平１−３１５９２０号公報（図６）

ところで、前記した電磁接触器はできるだけ小形，コンパクトに構成することから、そのケースの外形サイズが制約される。これに対して、図２に示した従来における有極電磁石の組立構造では、永久磁石１６が励磁コイル１１の外周面と外ヨーク１２との間に配置していることから、電磁石全体の横幅寸法Ｄが大きくなり、かつ励磁コイル１１の外周と外ヨーク１２との間には永久磁石１６と内ヨーク１７の板厚に相当する遊びスペースが生じて体積効率が低くなる。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は従来の電磁石と同等な機能を確保しつつ体積効率を改善して小形，コンパクト化が図れるように組立構造を改良した有極電磁石を提供することにある。

上記目的を達成するためには、本発明によれば、鍔付きボビンにコイル素線を巻装した励磁コイルと、励磁コイルの外周側に配したコ字形の外ヨークと、外ヨークの端面に対向するアーマチュアを両端に設けて励磁コイルのボビンに嵌挿したプランジャと、一方のアーマチュアを挟んで外ヨークの内側に対向配置したＬ形の内ヨークと、内ヨークと外ヨークとの間に介装した永久磁石とからなる有極電磁石において、前記励磁コイルのボビン鍔部の中央寄りに凸状段部を形成した上で、前記Ｌ形内ヨークを該凸状段部に重ねるとともに、該Ｌ形内ヨークの外側に前記永久磁石を配置し、該永久磁石は該Ｌ形内ヨークと外ヨークとの間で挟持固定する（請求項１）。

上記構成によれば、電磁石に付加した永久磁石および内ヨークの各部品は、励磁コイルの外周側にはみ出すことなくボビンの鍔部下面範囲内に収まり、その分だけ外ヨークとの間の遊びスペースが不要となって横幅寸法が従来構造と比べて縮小するとともに、体積効率も改善して吸引力特性が向上する。また、この操作電磁石，接点機構を収納する電磁接触器のケースも小型化できる。

以下、本発明の実施の形態を図１に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図２に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図示実施例においては、励磁コイル１１のボビン（樹脂成形品）１１ａについて、その下側鍔部の端面には中央寄りに凸状段部１１ａ−１を形成した上で、該凸状段部１１ａ−１にＬ形の内ヨーク１７を重ね、さらにその外側に永久磁石１６を重ねて外ヨーク１２との間に挟持固定する。
この構成によれば、図２に示した従来の組立構造と比べて永久磁石１６および内ヨーク１７の板厚分が励磁コイル１１の外周面と外ヨーク１２との間に張り出してない分だけ電磁石の横幅寸法が縮小し、また該部分の遊びスペースも不要となって体積効率が向上する。さらに、内ヨーク１７をボビン１１ａの凸状段部１１ａ−１に重ね合わせ、また永久磁石１６もボビンの鍔部端面と密着するように重ねて外ヨーク１２との間に挟持固定するようにしたことで位置決め，組立性も向上する。

本発明の実施例による有極電磁石を接点機構と組合せた組立構造図 従来における有極電磁石を接点機構と組合せた組立構造図

符号の説明

１ 有極電磁石
１１ 励磁コイル
１１ａ ボビン
１１ａ−１ 凸状段部
１２ 外ヨーク
１３ プランジャ
１４，１５ アーマチュア
１６ 永久磁石
１７ 内ヨーク
２ 接点機構
２１ 接触子ホルダ
２３ 可動接触子

Claims (1)

1. 鍔付きボビンにコイル素線を巻装した励磁コイルと、励磁コイルの外周側に配したコ字形の外ヨークと、外ヨークの端面に対向するアーマチュアを両端に設けて励磁コイルのボビンに嵌挿したプランジャと、一方のアーマチュアを挟んで外ヨークの内側に対向配置したＬ形の内ヨークと、内ヨークと外ヨークとの間に介装した永久磁石とからなる有極電磁石において、前記励磁コイルのボビン鍔部の中央寄りに凸状段部を形成した上で、前記Ｌ形内ヨークを該凸状段部に重ねるとともに、該Ｌ形内ヨークの外側に前記永久磁石を配置し、該永久磁石は該Ｌ形内ヨークと外ヨークとの間で挟持固定したことを特徴とする有極電磁石。

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