JPH02170508A - 有極電磁石装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、通信機の制御用電磁継電器等に適用される
２空隙シーソ型の有極電磁石装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の有極を磁石装置として、たとえば特開昭
６１−２１８０３４号、特開昭６１−２１８０３５号お
よび実開昭６２−１６３８４４号などがあった。その−
例を第１１図および第１２図に示す、すなわち、この有
極電磁石装置は、コ字形の鉄心３０にコイル３１を巻装
し、鉄心３０の両端部の接触部３６ａ３６ｂ間に永久磁
石３２を介在する。永久磁石３２は両端部に同極たと、
えば磁極Ｓを着磁し中央部に磁極Ｎを着磁し、かつ中央
部に支点支持凹部３３を形成している。接極子３４は中
央部に支点支持凹部３３に支持される支点突起３５を有
して両端部の接触部３７ａ、３７ｂが鉄心３０の接触部
３６ａ、３６ｂに対向する。

無励磁において、接極子３４は永久磁石３２により鉄心
３０の接触部３６ａ、３６ｂのいずれか一方に吸引され
て安定保持され、この状態での磁束Φ１は第１２図の実
線のようになる。また磁束Φ１の鉄心３０を流れる方向
と反対向きに磁束φ２（第１２図の破線）を発生するよ
うにコイル３１を励磁すると、接触部３６ａ、３７ａで
は打ち消しあうので減磁され、接触部３６ａ、３７ｂで
は強め合うので増磁されて、接触部３７ａ、３７ｂが接
触するように接極子３４が回動し、無励磁になると永久
磁石３２によりその状態が保持される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、この有極電磁石装置は、鉄心３０と接極子３
４の接触部３６ａ、３７ａ、３６ｂ。

３７ｂの面積が鉄心３０の断面積にほぼ等しくなる。永
久磁石３２から発生する磁束Φ１もコイル３１を励磁す
ることにより発生する磁束Φ２も前記接触部を通るため
、前記接触部での磁気抵抗が小さい方が磁束は大きくな
るが、前記のように接触面積が定まってしまっているの
で磁気抵抗を下げ吸引力を向上することができないとい
う欠点があった。

そのため高効率かつ高感度な有極Ｔａ磁石装置を得るこ
とができなかった。

したがって、この発明の目的は、磁気抵抗を減少し吸引
力を向上することができる有極電磁石装置を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

請求０項（１１の有極電磁石装置は、中間片と一対の端
片からなる略コ字形であって前記一対の端片の端面を磁
極面としかつ前記磁極面の少なくとも一方の表面積を大
きく形成したヨークと、このヨークの前記中間片に巻装
されたコイルと、前記ヨークの前記一対の端片間に介装
されて前記一対の端片に接近した両端部に同極の磁極を
有し中央部に前記磁極と異なる磁極を存する永久磁石と
、前記磁極面に接離する接離部を両端部に有し前記永久
磁石の中央部に接近する中央部に枢支部を設けた接極子
とを備えたものである。

請求項（２）の有極電磁石装置は、前記磁極面および前
記接離部が傾斜面に形成されて前記磁極面の表面積を大
きくしている。

請求項（３）の有極電磁石装置は、前記端片が折曲され
て前記磁極面の表面積を大きくしている。

〔作用〕

請求項（１）の有極１を磁石装置によれば、接極子の枢
支部の位置が永久磁石の一つの磁極に接近しているので
、一対の接離部のいずれかが端片の磁極面の一方に吸引
されて保持される。またコイルを励磁すると、離れてい
る側の接離部と磁極面の間の磁束を増大させ、接触して
いる側の接離部と磁極面の間の磁束を減少させることが
できるので、接極子は枢支部を支点にして反対向きに回
動できる。この場合、磁極面の表面積を大きくして接離
部を対面させたため、磁極面と接離部との間の磁気抵抗
を減少でき、そのため磁束を増大できるので吸引力を向
上でき、したがって高効率・高感度となり低消費電力を
向上することができる。

請求項（２）の有極電磁石装置によれば、磁極面を傾斜
して大きくしたため、構造が簡単になるほか、請求項（
１）と同作用がある。

請求項（３）の有極電磁石装置によれば、端片を折曲し
て磁極面の表面積を大きくしたため、請求項（２）と同
作用がある。

〔実施例〕

この発明の第１の実施例を第１図ないし第４図に基づい
て説明する。すなわち、この有ｉ　ｉａ　磁石装置は、
ヨーク１と、コイル２と、永久磁石３と。

接極子４とを有する。

ヨーク１は、中間片５と一対の端片６からなる略コ字形
であって一対の端片６の端面を磁極面７としかつ磁極面
７の少なくとも一方の表面積を大きく形成している。実
施例では、磁極面７は端片６の端部を外側に折曲するこ
とにより双方の表面積を大きくしている。さらに表面積
を大きく得るため、端片６の端部を折曲後磁極面７の表
面を叩いたり、研削すると好ましい。

コイル２は、ヨーク１の中間片５に巻装されている。コ
イル２はコイル枠９に巻装され、コイル枠９の中空部１
０にヨーク１の中間片５を通している。

永久磁石３は、ヨーク１の一対の端片６間に介装されて
一対の端片６に接近した両端部に同極の磁極Ｓを有し中
央部に磁極Ｓと異なる磁極Ｎを存する。永久磁石３は中
央の厚さが大きい略冨士形であって中央部に枢支用凹部
８を形成している。

接極子４は、磁極面７に接近離間する接離部１１を両端
部に有し永久磁石３の中央部に接近する中央部に枢支部
１２を設けている。接極子４は枢支部１２を支点にした
シーソ型であり、枢支部１２は枢支用凹部８に支持され
る突起を実施例とし、また接離部１１の表面に磁極面７
に面接触するように傾斜面を形成している。

この実施例によれば、接極子４の枢支部１２の位置が永
久磁石３の一つの［ｉＮに接近しているので、第２図の
ように永久磁石３による磁束Φ３（実線矢印）が流れ、
一対の接離部１１のいずれかが端片６の磁極面７の一方
に吸引されて保持される。またコイル２を励磁すると第
２図のように磁束Φ４　（破線矢印）が流れ、離れてい
る側の接離部１１　（第１図の右側）とその磁極面７の
間の磁束を増大させ、接触している側の接離部１１（第
１図の左側）と磁極面７の間の磁束を減少させるので、
接極子４は枢支部１２を支点にして反対向きに回動でき
る。この場合、磁極面７の表面積を大きくして接離部１
１を対面させたため、磁極面７と接離部１１との間の磁
気砥抗を減少でき、そのため磁束を増大できるので吸引
力を向上でき、したがって高効率・高感度となり低消費
電力を向上することができる。

さらに詳述すると、第３図は接極子４のストロークに対
する吸引力特性であり、Ｑ、（破線）は従来の無励磁吸
引力特性、Ｑ２　（実線）はこの磁極の無励磁吸引力特
性、Ｑ３　（破線）は従来例の励磁吸引力特性、Ｑ、（
実線）はこの実施例の励磁吸引力特性であり、ＦＷは吸
引力幅である。この図から、磁極面７と接離部１１が接
触する部分ではギャップ部のパーミアンスの勾配が小さ
いため従来より吸引力が下がっているものの、中央付近
の吸引力幅（励磁吸引カー無励磁吸引力）が大きくなっ
ていることがわかる。磁極面７と接離部１１とが接触す
る部分の吸引力は永久磁石３の材料をもっと起磁力の大
きいものにすることにより解決できる。また前記吸引力
幅ＦＷと磁極面７の従来例に対する面積比との関係を第
４図に示す。

すなわち、磁極面７の表面積は大きい方が吸引力幅ＦＷ
も大きくてなることがわかる。ただし、磁極面７の表面
積をある程度以上たとえば２倍以上大きくすると吸引力
幅の増加率は０に近づく。

なお、前記実施例は端片６の双方の磁極面７の表面積を
大きくしたが、片方のみでもよい。

この発明の第２の実施例を第５図に示す。すなわち、こ
の有極電磁石装置は、第１の実施例の接極子４の傾斜面
を削除し、ヨーク１の磁極面７に傾斜面を付けて接離部
１１と磁極面７とが面接触するようにしたものである。

この発明の第３の実施例を第６図および第７図に示す。

すなわち、この有極電磁石装置は、第１の実施例の端片
６の折曲に代えて、磁極面７および接離部１１の接触面
が傾斜面に形成されることにより磁極面７の表面積を大
きくし、接触面を増大している。実施例ではけ掻回７の
永久磁石３と反対側の端縁が高くすなわち接離部１１側
に突出するように約４５度程度に傾斜させて、従来例の
約１．４倍の表面を得ている。磁極面７の傾斜角度を大
きくすると表面積を大きくすることができるが、第４図
から明らかなように、４５度よりも大きい傾斜を付けて
もそれほど吸引力幅ＦＷは増大しない。したがって、前
記４５度程度の傾斜が吸引力幅Ｆ、Ｈの増大の効果が大
きいといえる。その他は第１の実施例と同様である。

なお、前記実施例は端片６の双方の磁極面７に傾斜をつ
けて表面積を大きくしたが、片方のみでもよい。

この発明の第３の実施例を第８図および第１０図に示す
。すなわち、この・を積電磁石装置は、ヨーク１の端片
６の板厚を中間片５よりも大きくすることにより磁極面
７の表面積を大きくしたものである。このようなヨーク
１の加工は、第１０図に示す態様がある。すなわち、同
図（ａｌは左側の同厚のコ字形材料の中間部分１４を金
型１３等でたたいて右側のように中間片５の板厚を薄し
たヨーク１を得たものである。同図ｆ１）］は右側のコ
字形材料の端部１５をそれぞれ内側に折返した後、左側
のように折返し部となるｖＬ掻圃面７金型等でたたいた
り切削してヨーク１を得たものである。同図ｔｅｌは右
側のように同厚のコ字形材料の中間部分１６の斜線部分
を切削して右側のように中間片５の板厚が薄いヨーク１
を得たものである。同図（ｄｌは中間部の幅が小さい平
面コ字形の複数の薄板１７を打抜加工した後、重ね合わ
せて接合することによりヨークｌを得たものである。

なお、端片６の片方のみの板厚が大きくなるように形成
してもよい。

また枢支部１２は前記構成に限らず他の公知の手段を適
用することができる。

〔発明の効果〕

請求項（１）の有極を磁石装置は、磁極面の表面積を大
きくしたため、磁極面と接離部との間の磁気抵抗を減少
でき、そのため磁束を増大できるので吸引力を向上でき
、したがって高効率・高感度となり低消費電力を向上す
ることができるという効果がある。

請求項（２）の有極を磁石装置は、磁極面を傾斜して大
きくしたため、構造が簡単になるほか、請求項（１）と
同効果がある。

請求項（３）の有極１ｉ＆１１石装置は、端片を折曲し
て磁極面の表面積を大きくしたため、請求項（２）と同
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の断面図、第２図はそ
の磁束を説明する側面図、第３図は接極子のストローク
に対する吸引力の特性図、第４図は磁極面の従来例に対
する面積比と吸引力幅の関係図、第５図は第２の実施例
の断面図、第６図は第３の実施例の断面図、第７図はそ
の磁束の説明図、第８図は第４の実施例の断面図、第９
図は磁束の説明図、第１０図はヨークの加工態様の説明
図、第１１図は従来例の断面図、第１２図はその磁束の
説明図である。 １・・・ヨーク、２・・・コイル、３・・・永久磁石、
４・・・接極子、５・・・中間片、６・・・端片、７・
・・磁極面、１１・・・接離部、１２・・・枢支部 第３図 磁極ｌ９従来例１（ス廿ろ面稽尤− 第４図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 手続 ＩＮ↑正書（自発 １、　７）ｆｌ（牛のルＲ 昭和６３年特　許　願第３２６５３５号２、発明の名称 有極電磁石装置 ３、補正をする者 羽生との関係　　出願人 （１１明細四箇５１ニア第１７行目、第８頁第８行目第
９行目、第１２頁第１行目、「低消費電力上する」とあ
るを「低消費電力化を達成する」と訂正する。 （２）明細書第１０頁第１４行目、「第３の実施例」と
あるを「第４の実施例」と訂正する。 ４、代理人 ５、補正命令の日付 自発補正 ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）中間片と一対の端片からなる略コ字形であって前
   記一対の端片の端面を磁極面としかつ前記磁極面の少な
   くとも一方の表面積を大きく形成したヨークと、このヨ
   ークの前記中間片に巻装されたコイルと、前記ヨークの
   前記一対の端片間に介装されて前記一対の端片に接近し
   た両端部に同極の磁極を有し中央部に前記磁極と異なる
   磁極を有する永久磁石と、前記磁極面に接離する接離部
   を両端部に有し前記永久磁石の中央部に接近する中央部
   に枢支部を設けた接極子とを備えた有極電磁石装置。
2. （２）前記磁極面および前記接離部が傾斜面に形成され
   て前記磁極面の表面積を大きくしている請求項（１）記
   載の有極電磁石装置。
3. （３）前記端片が折曲されて前記磁極面の表面積を大き
   くしている請求項（１）記載の有極電磁石装置。