JPH02125406A - 単安定電磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 この発明は、３相モータの開閉用の電磁接触器などに適
用される単安定電磁石に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の単安定電磁石として、クラッパ型電磁石
やＥ製電磁石など、磁気回路中に永久磁石を含まないい
わゆる無極型の電磁石が一般的であった。この無極型の
電磁石は低コストではあるが、コイルの発生磁束しかア
ーマチュアの駆動力に利用できないため、一定の吸引力
幅を得るために消費電力を大きくする必要があった。

これに対して、近年電磁石の低消費電力化のため磁気回
路中に永久磁石を含む有極型の電磁石装置が提案されて
いる（たとえば特公昭６２−１７３３３号。

実公昭５８−１０３２７号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、特公昭６２−１７３３３号の単安定電磁石は
、永久磁石の磁束もアーマチュアの駆動力に利用できる
ので一定の吸引力幅を得るために無極型に比べて低消費
電力にすることができる。しかし、双安定用の電磁石構
造であるため一般的な電磁接触器の片寄ったばね負荷に
は不向きであった。

これに対して、実公昭５８−１０３２７号の単安定電磁
石は、無極型と有極型の前記従来例との中間的な特性、
すなわち有極であるため低消費電力が図れるが、前記従
来例と異なり非対称の磁気回路であるため片寄ったばね
負荷に適した特性を有している。

しかし、コ字形のヨークを打ち抜き構造とし、かつ板状
のアーマチュアをコイル軸方向に平行にしているため、
薄形立方体の電磁接触器用の電磁石としてはコイルのス
ペースが確保できなくなるので不向きである。

したがって、この発明の目的は、コイルのスペースを少
なくすることなく薄形立方体の電磁石を提供でき、しか
もアーマチュアの吸引力が増大でき、より一層低消費電
力を図ることができる単安定電磁石を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕 請求項（１）の単安定電磁石は、略コ字形をなす第１の
ヨークと、この第１のヨークに巻装されたコイルと、前
記第１のヨークの一端に磁気結合する基端部を有すると
ともに前記第１のヨークの他端に接離する自由端部を有
するアーマチュアと、前記第１のヨークの前記他端に配
置されて前記他端に一極を磁気結合した永久磁石と、こ
の永久磁石の他極に磁気結合するとともに無励磁状態で
前記第１のヨークの前記他端から離れた前記アーマチュ
アの前記自由端部を吸着する第２のヨークとを備えたも
のである。

請求項（２）の単安定電磁石は、さらにアーマチュアを
前記第１のヨーク側に付勢する動作ばねを備えたもので
ある。

〔作用〕

請求項（１）の単安定ｉｔ電磁石よれば、コイルを励磁
するとアーマチュアの自由端部が第１のヨークの他端に
吸着されるようにアーマチュアが動作し、励磁を解くと
アーマチュアが復帰して第２のヨークに吸着する。この
場合、アーマチュアはコイル軸方向と直角であるため薄
形立方体の電磁石に適用する場合、コイル、第１のヨー
ク、第２のヨークおよび永久磁石のスペースが大きく、
これらのスペース−を有効利用できる。またコイルの励
磁時に永久磁石を含まないで第１のヨークおよびアーマ
チュアによる閉磁路を形成することができるため、アー
マチュアの吸引力を増大でき消費電力をより一層低減す
為ことができる。

請求項（２）の単安定電磁石によれば、アーマチュアを
第１のヨーク側に付勢する動作ばねにより、コイルの励
磁によるアーマチュアの動作側への吸引力を補助して動
作力を大きくするとともに、アーマチュアの基端部も第
１のヨーク側に付勢するため、基端部の支点を安定に支
持し動作をスムーズにし長寿命化を図れる。

〔実施例〕

この発明の第１の実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。すなわち、この単安定電磁石は、第１のヨ
ーク１と、コイル２と、アーマチュア３と、永久磁石４
と、第２のヨーク５とを有する。

第１のヨーク１は、略コ字形をなしている。

コイル２は、第１のヨーク１に巻装されている。

アーマチュア３は、第１のヨーク１の一端６に磁気結合
する基端部７を有するとともに第１のヨーク１の他端９
に接離する自由端部８を有する。

そして、自由端部８は第１のヨークｌの他端９と第２の
ヨーク５との間に位置し、無励磁時に第２のヨーク５に
吸着され、コイル２の励磁により第１のヨーク１に吸着
される。

永久磁石４は、第１のヨークｌの他端９に配置されて他
端９に一極を磁気結合している。永久磁石４は一対を実
施例とし、第３のヨークｌＯの中央部に孔１）を形成し
て第１のヨーク１の他端９に嵌着している。

第２のヨーク５は、永久磁石４の他極に磁気結合すると
ともに無励磁状態で第１のヨーク１の他端９から開離し
たアーマチュア３の自由端部８を吸着する。実施例では
第２のヨーク５は第３のヨーク１０に平行に配置され両
端部が永久磁石４の磁極Ｎに固定されている。

さらに、この実施例は、第１のヨーク１の一端６と他端
９の間の略中央でアーマチュア３を第１のヨークｌ側（
動作側）に付勢する動作ばね１２を設けている。１３は
ばね受は部である。

なお、この単安定電磁石は、無励磁状態では復帰動作方
向への吸引力が大きいので、別部材の復帰ばね（図示せ
ず）がなくても動作ばね１２に抗して復帰する。

この実施例によれば、コイル２を励磁するとアーマチュ
ア３の自由端部８が第１のヨーク１の他端９に吸着され
るようにアーマチュア３が動作し、励磁を解くとアーマ
チュア３が復帰して第２のヨーク５に吸着する。この場
合、アーマチュア３はコイル軸方向と直角であるため薄
形立方体の電磁石に適用する場合、コイル２．第１のヨ
ーク１゜第２のヨーク５および永久磁石４のスペースが
大きく、これらのスペースを有効利用できる。またコイ
ル２の励磁時に永久磁石４を含まないで第１のヨーク１
およびアーマチュア３による閉磁路を形成することがで
きるため、アーマチュア３の吸引力を増大でき消費電力
をより一層低減することができる。

さらに動作ばね１２によりこの単安定電磁石の動作側へ
働く吸引力を補助し動作力を大きくできるとともに、ア
ーマチュア３の基端部７を第１のヨーク１の一端６に押
し当てるので、アーマチュア３の回動動作の支点を安定
に支持し動作をスムーズにし長寿命化を図れる。

またこの実施例は、磁性体板材を所定形状に抜き加工し
、コ字形に曲げ加工して第１のヨークｌを形成し、コイ
ル２を巻回し、板状のアーマチュア３を立設してアーマ
チュア３の基端部７を第１のヨーク１の一端６に対向さ
せるとともに、他端９に自由端部８を対向しており、コ
イル２を効率よく巻回することができる。

この発明の第２の実施例を第４図に示す。すなわち、こ
の単安定電磁石は、第２のヨーク５をＵ字形に折曲し、
その両端片の内側に永久磁石４の磁極Ｎを付着し、永久
磁石４の磁極Ｓを第１のヨーク１例の側部に設けて、第
３のヨーク１０を省略している。

この実施例の場合、第１の実施例と比較して部品点数が
少なくなるとともに、アーマチュア３の無励磁位置にお
いてアーマチュア３と第２のヨーク５とをほぼ平行にす
ることができるので、無励磁での両者の磁気結合を良好
にすることができる。

その他は第１の実施例と同様である。

なお、動作ばね１２はコイルスプリングを実施例とした
が、仮ばね等でもよい。また前記実施例は永久磁石４が
一対であったが、１個でもよい。

また実施例では、永久磁石４の磁極Ｎを第２のヨーク５
に接合させたが、反対の磁極Ｓ、を接合させてもよい。

〔発明の効果〕

請求項（１）の単安定電磁石は、アーマチュアがコイル
軸方向と直角であるため薄形立方体の電磁石に適用する
場合、コイル、第１のヨーク、第２のヨークおよび永久
磁石のスペースが大きく、これらのスペースを有効利用
できる。またコイルの励磁時に永久磁石を含まないで第
１のヨークおよびアーマチュアによる閉磁路を形成する
ことができるため、アーマチュアの吸引力を増大でき消
費電力をより一層低減することができるという効果があ
る。

請求項（２）の単安定電磁石は、アーマチュアを第１の
ヨーク側に付勢する動作ばねにより、コイルの励磁によ
るアーマチュアの動作側への吸引力を補助して動作力を
大きくするとともに、アーマチュアの基端部も第１のヨ
ーク側に付勢するため、基端部の支点を安定に支持し動
作をスムーズにし長寿命化を図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の斜視図、第２図はそ
の分解斜視図、第３図はコイルの部分のみ断面した平面
図、第４図は第２の実施例の斜視図である。 １・・・第１のヨーク、２・・・コイル、３・・・アー
マチュア、４・・・永久磁石、５・・・第２のヨーク、
６・・・−端、７・・・基端部、８・・・自由端部、９
・・・他端、１２・・・動作ばね 第 図 １゜ ■１牛の２じ六 ｇ手口６３年 特 許 願第２４５６２１号 ２゜ 発明の名称 単安定電磁石 ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）略コ字形をなす第１のヨークと、この第１のヨー
   クに巻装されたコイルと、前記第１のヨークの一端に磁
   気結合する基端部を有するとともに前記第１のヨークの
   他端に接離する自由端部を有するアーマチュアと、前記
   第１のヨークの前記他端に配置されて前記他端に一極を
   磁気結合した永久磁石と、この永久磁石の他極に磁気結
   合するとともに無励磁状態で前記第１のヨークの前記他
   端から離れた前記アーマチュアの前記自由端部を吸着す
   る第２のヨークとを備えた単安定電磁石。
2. （２）請求項（１）記載の単安定電磁石において、前記
   アーマチュアを前記第１のヨーク側に付勢する動作ばね
   を設けた単安定電磁石。