JPH02220322A - 有極電磁継電器を用いた回路 - 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、電流を開閉する電磁継電器において、永久
磁石の吸引力と極性を有する直流電磁コイルの吸引力と
の合成吸引力で動作する有極′！ｔｌ磁継電器および継
電器を用いた回路に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この穐の有極電磁継電器としては、例えば特開昭
６８−７９８０４号公報および、実開昭６２−５４４４
９号公報に示すものがある、 第６図および第７図は従来の有極電磁継電器の断面図で
あり、第６図は継電器の復帰側の状態を、そして第７図
は吸着側の状態を示している。

各因において、（１）は接点部分を支持するカバー（２
）は電磁石部分を支持する取付台、（３ンは電流を開閉
する可動接点、（４）は可動接点（３）を摺動自在に支
持するクロスバ−１（４ａ月オシーケンスチエーＪり時
に手動で接点を開閉させるためにクロスバー（４）に形
成された突起、（４Ｊおよび（４０月ま後述するリンク
圓と当接する突起部、（５）はクロスバ−（４）を第６
図に示すように復帰側に付勢する引外しばね、（６）は
磁石力にて駆動される可動鉄心、（７）は第６図に示す
復帰側で可動鉄心（６）と当接する第１の継鉄板、（８
）は第７図に示す吸着側で可動鉄心（６）と当接する第
２の継鉄板、（９）は第１の継鉄板（７）と第２の継鉄
板（８）の間に配置され、可動鉄心（６）に吸引力を与
える永久磁石、αＧは発生磁束を一方向にするための極
性を有し、直流電圧で動作する電磁コイル、（２）は可
動鉄心（６）の吸引力をクロスバ−（４）に伝達するた
めのリンク、口は取付台（２）に固定され、リンクαυ
を回転自在に支持するピン、口は可動鉄心（６）に固定
され、リンク圓と係合するビンである６次に動作につい
て説明する。

第６図において、クロスバー（４）は引外しはね（５）
により復帰側に付勢されており、これによって可動接点
（３）は開路している。このとき可動鉄心（６）は、図
に矢印で示すように永久磁石（９）−第１の継鉄板鉄板
（７）に吸着されている。

次に、第７図において、電磁コイルαＧが発生オろ磁束
の方向を、前記永久磁石（９）の磁束ψ１と逆向きの磁
束ψ２となる様に、直流電圧を電磁コイルαＯに加える
。ここで、電磁コイル萌の発生磁束ψ２による吸引力は
、永久磁石（９）の磁束ψ１による吸引力より大きくと
っているので、可動鉄心（６ンは第１の継鉄板（７）を
離れ、第２の継鉄板（８）に吸着される。このとき、可
動鉄心（６）が第２の継鉄板（８）に近づくにつれて、
永久磁石（９）の磁束はψ１の磁路からψ２の磁路に移
行するので、創作の途中から永久磁石（９）の磁束によ
る吸引力は電磁コイル００による吸引力に重畳されて吸
引力を強め、第８図に示す合成吸引力となる。

このように、可動鉄心（６）が吸着側に動作すると、ピ
ン口により可動鉄心（６）に支承されているリンクαＶ
もビン口を支点として反時計方向に回転し、この結果、
リンクＱｌｌの先端部が引外しはね（５）に抗してクロ
スバー（４）の突起部ｔ４Ｎを押して可動接点（３）を
閉路させる。そして、電磁コイル０００″）Ｔｍ磁を。

除くと、永久磁石（９）による磁束ψ１のみとなる１こ
めに吸引力は引外しばね（５）の反抗力より小さくなり
、引外しはね（５）のばね力によってクロスへ−（４）
が付勢される。これに伴って可動鉄心（６）は第２の継
鉄板（８）を離れ、第１の継鉄板（７）に吸着されて第
６図の復帰状態に戻る。

次に、上記１！！成による有極電磁継電器を用いた回路
での動作を第９図へ−ｍ１８図で説明する。第９図〜ｍ
ｌ１図および第１８図において、（ＲＡＩ）は上記によ
る有極電磁継電器のｗ１ｍコイルαＯ１（ＥＭ）は永久
磁石（９）、（ＲＡ２Ｊは電磁コイルｄ込１）と並列接
続され１こ小形の無極屯田継電器の電磁コイル、ＣｖＩ
は直流電源であり、コイル電流１１．■により電磁コイ
ル（ＲＡ　１　）　、　（ＲＡ　２　）はｌｌ１作−す
る。

ここで、第１２図は第９内における動作時間を示したも
のであり、今、電磁コイル（ｈｌ）の端子Ｐ−Ｎ間に直
流電源（７）の重圧＋Ｖｌ　　が加わると、小形の無極
電磁継電器の電磁コイル（ＲＡ２　）が時間Ｔ８で接点
閉路したのち、時間Ｔ１で有極電磁継電器のｌａｆコイ
ル（ＲＡＩ）が接点閉略する。つぎに［圧＋Ｖｌを除く
と、コイルのインダクタンスによりコイル電圧ｖ１の１
０〜２０倍のサージ１に圧−Ｖ２が発生するとともに、
インダクタンスの大きな電磁コイル（）ＬＡＩＪのコイ
ル電流ｉ３＃、を電磁コイル（）ＬＡ２）との間↑除々
に減衰する。そして、落下電流になると電磁コイル（Ｒ
ＡＩ）が時間Ｔ２で接点部の 路し１このち、更に減衰して電磁コイル（ＲＡ２Ｊｉ落
下才流落下減流すると電磁コイルｄ込２）が時間Ｔ４で
接点開路する。

次に、電磁コイルを励磁しないで、手動で接点（３）を
開閉する場合を第１０図および第１１図で述ベる。第６
図に示−１′″復帰側の状態から、クロスバ−（４）の
突起（４８）を矢印の方向に手動操作して接点を閉路す
ると、電磁コイルａａを励磁した８７図と同じ状態に可
動鉄心（６）も動く８ところが、可動鉄心（６）の移動
によ−て永久磁石（９）の磁束が父上してしまうために
電磁コイルαＯには逆起電力か発生して、ＩａｌＯ図に
示すようなコイル電流１３が流れることになる。このコ
イル電流ｉ３は、永久磁石（９）を使用しない罎１ｉ！
磁継１器では残留磁束によ＋（るｆコめ無視できるほど
小さいが、永久磁石（９）を使用しｔコ有極Ｗ磁継電器
では、この継電器と並列接続さノする小形の賀磁議電器
を誤動作させたり、又は第３崗に示すようなＬＥＤ表示
灯を点灯させる大きさを有している。なお、第１１図に
示すように、手動で接点を開路する場合も前記と逆向き
のコイル眠流ｉ４が流れることは明白である。

以上の結果、第１４図に示すとおり、＋動投入（接点閉
路ン・手動落下（接点開路ンさせると継電器の電磁コイ
ル（ＲＡ　１　）端子Ｐ−Ｎ間に電圧が発生して、並列
接続しｔコル形の′４磁継電器のｗ磁コイル（ＲＡ２）
を短い時間だけ誤動作させるので、手動操作で行なうシ
ーケンスチエリフでの異常動作が発生したり、又は電磁
コイル日仏２）がラー・チ電磁継電器の場合では接点閉
路側にラーチしてしまう不具合が生じる。

そこで、並列した小形の電磁継電器の電磁コイル（ＲＡ
２）が誤動作しないように、ダイオードを使用した回路
で対処する場合が考えられる、以下、第１５図から第１
８図について述べる。

第１５図〜第１フ ）電磁コイル（ＢＡＩ，）に並列接続された第１のタイ
オーＶ、（Ｄ２Ｊ，（Ｄａ）は電磁コイルｔＲＡ１）、
（ＲＡ２Ｊのそれぞれに直列接続された第２および第３
のタイオードである。この簿成により、直流電源（■の
電圧＋■１を電磁コイル（ＲＡ１月こ加えた場合の動作
において第９図と異なるのは、コイルを消磁した時に、
電磁コイル（ＲＡＩ）のコイル電流１３は並列接続され
た第１のダイオ−１−″（ＤＩ）を流れるγこめ、コイ
ル端子Ｐ−Ｎ間の電圧は第１の夕゛イオーｌ−″（Ｄｌ
）の電圧降下的０．８ｖと＃Ｋに小さいことである。こ
の結果、第１８図に示す通り投入時間は変らないが、並
列接続：ｔｌた小形の電磁継電器の電磁コイル（ＲＡ２
）の落下時間ｉ．？　Ｔ　６となり、第１２図に示した
落下時間Ｔ４に比べて早く・：ζるので、有極ｉｆ磁継
ず器の電磁コイル（弘ｌ）の彩りを受けない。しかし、
有極電磁継電器の電磁フィル目込１ノはコイル電流ｉ３
の減衰が遅（　ｆ−るため、落下時間はＴ　５になって
第１２図の落下時間Ｔ２に比べて大幅に遅くなる。

次に、！磁コイルαＯを励磁し２．−いで手動で頂点を
開閉した場合Ｉζついて述べる。手動投入の場合、逆起
電力による電流１３け第１６図に不す通り第２のダイオ
−）Ｆ＋Ｄ２月こ阻止されて流れないので、コイル電圧
ｖ１の１０〜２０倍の逆起電力＋ｖ８が発生する。

まｔコ、手動落下の場合、第１７図にボオ通り第１のダ
イオ−ｐ＋Ｄ１）によりコイル電流口が流れて、コイル
端子Ｐ−Ｎ間の電圧を０．８Ｖ＋こ制限する。この結果
、第１９図に示す通り並列の小形の電磁継電器の′＃電
磁コイル　ＲＡ　２　）の誤動作は起らないが、電磁コ
イルＰ−Ｎ間にはコイル電圧■１の１０〜２０倍の高電
圧＋ｖ３が発生することにｆ（る。

〔発明が解決しようとする課題］ 従来の有極電磁継電器および継電器を用いた回路は以上
のように、接点（３）を支持するクロスバ−（４）と永
久磁石（９）を使用し、た電磁石の可動鉄心（６ンが一
体に連結点れているので、クロスバ−（４）ｅ手動操作
して接点（３）を開閉した場合に、可動恢心（６）が連
動して動くため、永久磁石（９）の磁路を変化させて逆
起電力を発生させる。しかも、永久磁石（９）を吸引力
として利用しているので逆起電力は定格電圧以上に大き
くなり、ｗａ！継電器と並列接続している電子機器を誤
って動作させるという問題点があった。

この発明はｉ上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、手動操作による接点の開閉時において６並
列接続した電子機器の誤動作を発生させない有極電磁継
電器および継電器を用いた回路をイ←ろことを目的と寸
ろ。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係ろ有極電磁継電器は、手動操作によ−て接
点を開閉する際、可動鉄心が所定の位置に保持されるよ
うに構成したものである。

また、手動操作により接点を投入する際、永久磁石の吸
引力により可動鉄心を復（ｔＩ側に保持するように構成
したものである。

また、この発明に係る有極電磁継電器を用いた回路は、
電磁コイルと並列に第１のダイオ−Ｖを、直列に第２の
ダイオードを接続し、第２のダイオーＹと並列に第８の
ダイオ−Ｖを接続するとともにこの第３のダイオ−Ｖに
抵抗を直列に接続したものである。

〔作用〕

この発明においては、ａｍコイルを励磁又は消磁するこ
とにより可動鉄心が吸着側および復帰側に移動して接点
を開閉し、手動操作による接点の開閉においては可動鉄
心が移動せず停止状態となる。

また、手動操作による接点の開閉時において逆起電力が
発生した場合、ダイオードと抵抗により電圧および電流
が制限される。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は有極電磁継電器の復借側の状態を示す断面図、第２
図１ま手動投入時の状態を示す断面図であり、各図にお
いて、従来と同−又は相当部分には同一符号を付し、説
明を省略する。

α４は可動接点（３）を摺動自在に支持するクロスバ（
１４りはシーケンスチエ噌り時に手ｍで接点を開閉させ
るためＧこクロスバ−α青に形成された突起、（１４ｈ
Ｊは引外しはね（５）の付勢力を可動鉄心（６）で係止
するように一関面のみでリンクａ１と当接するクロスバ
ーα４の突出部である。

次に動作について説明するが、電磁コイルＧＯにコイル
電圧を印加して操作する場合は、引外しはね（５）によ
りクロスバー０４とリンク（２）および可動鉄心（６）
は常に一方向に付勢されているので従来の動作とかわら
ない。すなわち、吸引力特性は第８図。

使用回路での動作は第９−および第１２図に示す通り従
来のものと同じである。

以下、この発明による有極電磁継電器を使用した回路に
おける接点の手動開閉動作について説明する２ 第１図の状態から、クロスバーα４の突起（１４りを矢
印Ａの方向に手動して動かすと引外しはね（５）が圧縮
され、接点が閉路して第２図の状態になるが、このとき
でも、可動鉄心（６）は永久磁石（９）の磁束ψ１で第
１の継鉄板（７）に当接して保持されているので、ビン
０で連結されているリンク（６）も停止している。この
ため、第２図に示すようにクロスバ−α４の突出部（１
４ｈ、ｌとリンクａυは開畷するものの可動鉄心（６）
は停止しつづけることにｔする。

したがって、手動操作でクロスバ−０４を動作させても
電磁コイルαＧには逆起電力が全く発生１．／ｒ、ｘい
ため、第１４図および第１９図に示す電磁コイル（ＲＡ
ｌ）のＰ−Ｎ間コイル電圧は１零′であり、才だ、第１
θ図、第１１図および第１７図に示すコイル電流ｉ３．
ｉｔ、そして、第１６図に示すコイル電圧＋■８　も１
零′となる。

ところで、従来技術で述べたように永久磁石（９）を用
いた有極電磁継電器では、手動にて接点の閉路（手動投
入）を行うと、可動鉄心（６）の移動に伴って永久磁石
（９）の磁束が変化して電磁コイル（１０に逆起電力が
発生するために、上記有極電磁継電器と並列接続された
小形の電磁継電器やＬＥＤ表示灯にとって好ましくな”
い現象が生じることになるが、この不具合は第３図〜第
５図に示す回路構成によって解決することが可能であり
、以下、詳細に説明する。

各図において、１１ｍ）は手動操作によって逆起電力が
誘起される有極電磁継電器の電磁コイル、ｑμ２）は電
磁コイル（ＲＡ　１　）に並列接続された小形の電磁継
電器の電磁コイル、（ＤＩ月ｉ電磁コイルｄ込１）と並
列で励磁電流と逆向きに接続された第１のダイオード、
ＣＤ２）は電磁コイル（ＲＡ　１　）と直列で励磁電流
と同じ向きに接続された逆流防止用の第２のダイオ−Ｖ
、（ＲＩＪは逆起電力により、並列接続された電磁コイ
ル（ＲＡ２ＪまたはＬＥＤ表示灯が誤動作しｔＩい電流
を制限する抵抗、ＣＤ８）は前記第２のダイオ−１’Ｃ
Ｄ２）と並列で励磁電流と逆向きに前記抵抗（ＲＩＪと
ともに接続した第３のダイオ−Ｖ、（ＰＭ）は有極電磁
継電器の永久磁石である。

次に動作について説明する。

第８図において、手動操作をして接点を閉路（手動投入
）することにより永久磁石（ＰＭ）の磁束が変化するた
めに電磁コイル（ＲＡＩＪには逆起電力が発生し、これ
に伴うコイル電流ｉが電磁コイル（ＲＡ　１　）−並列
接続した電磁コイル（ＲＡ２Ｊ−抵抗（Ｒ１）−１１８
のダイオ−）’（ＤＢ）の経路で流れる。

ところが、コイル電流ｉは抵抗（Ｒ１月こより十分に小
さく抑えられるので、コイル電流ｉによって小形の電磁
継電器の電磁コイルＵ込２）が誤動作することはない。

一方、手動操作による接点の開路（手動落下ンおよび電
磁コイル励磁においては、逆起電力はフライホイール囲
路を形成している第１のダイオ−１’ＣＤＩ）を介して
消費されるので、小形の電磁継電器の電磁コイル（ＲＡ
２）に影響を与えることはない。

なお、第２のダイオ−）’ＣＤ２月ま、小形の電磁継電
器の電磁コイル（ＲＡ２　）かちの逆起電力及び手動投
入による逆起電力を阻止して、第３のダイオ−４＜ＤＢ
）に分流するためのものである。

次に第４図は電磁コイル（ＲＡＩ）と並列にＬＥＤ表示
灯を接続した場合を示すものであり、機能的には小形の
電磁継電器の電磁コイル（ＲＡ２）をＬＥＤ表示灯にか
えたもので、第８図と同様の動作を行なう１こめコイル
電流ｉによ〜てＬＥＤ　表示灯が誤点灯することＩＪな
い。

また、第５図は第４図から第８のダイオ−ＶＣＤ８Ｊと
抵抗（Ｒ１）を除いて、手動投入の逆起電力でＬＥＤ表
示灯が誤点灯する問題１ごけを解決したものであり、こ
の場合には、コイル電圧の１０〜２０倍の高い廿−ボ電
圧＋ｖ８が発生する欠点は残るが、安価に製造できると
いう利点を有している。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、手動操作によって接点
を開閉する際、可動鉄心が所定の位置に保持されるよう
に構成し、また、手動操作により接点を投入する際、永
久磁石の吸引力により可動鉄心を復帰側に保持するよう
に構成したので、手動操作における電磁コイルの逆起電
力の発生が零となり、継電器に並列接続された電子機器
の誤動作が防止できろという効果がある。

また、電磁コイルと並列に第１のダイオ−１−″を、直
列に第２のダイオードを接続し、第２のタイオードと並
列に第８のダイオ−Ｖを接続するとともにこの第３のダ
イオードに抵抗を直列に接続して有極電磁継電器を用い
る回路を構成したので、電磁コイルに逆起電力が発生し
ても電圧および型温が制限され、継電器に並列接続され
ｊコミ子機器の誤動作が防止できる、

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による有極電磁継電器の復
帰側の状態を示す断面図、第２図は同手動操作による接
点投入時の状態を示す断面図、第３図はこの発明の一実
施例による有極電磁継電器を用いた回路図、第４図およ
び第５図はこの発明の他の実施例による有極電磁継電器
を用いた回路図、第６図は従来の有極電磁継電器の復帰
側を示す断面図、第７図は同吸着側を示す断面図、第８
図は有極電磁継電器の磁気吸引力とはね反抗力の特性図
、第９図〜第１１図および第１３図は従来の有極電磁継
電器を用いた回路における動作説明図、第１２図は第９
図に示した回路の動作時間を示すタイムチルート図、第
１４図は第１０図および第１１図に示した回路の動作時
間を示すタイム図 チセート暴、第１５１Ｊ〜第１７図は従来の有繊ｗ１字
１磁継電器を用いた回路の他の例を示す動作説明図、第
１８因は第１５図に示す回路の動作時間を示すタイムチ
ルート図、第１９図は第１６図および第１７図に示す回
路の動作時間を示すタイムチルート図である。 図において、（３）は接点、（５）は引外しはね、（６
）は可動鉄心、（９）は永久磁石、αＯはＩＦ′Ｍｉコ
イル、αυはリンク、α４は々ロスバー　ｆＤ１月ズ第
１のダイオード、ＣＤ２ノは第２のダイオ−闘、（ＤＢ
）は第８のダイオード、（Ｒ１）は抵抗である。 なお、 図中、 同一符号は同一、 又は相当部分を 示す・

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）永久磁石の吸引力および電磁コイルの励磁消磁に
   よって吸着側と復帰側に移動する可動鉄心により接点を
   開閉する有極電磁継電器において、上記接点を手動操作
   にて開閉する際、上記可動鉄心が所定の位置に保持され
   ることを特徴とする有極電磁継電器。
2. （２）接点を開閉するクロスバーと、永久磁石の吸引力
   および電磁コイルの吸引力の合成吸引力によりリンクを
   介して上記クロスバーを吸着側に駆動する可動鉄心と、
   上記クロスバーを吸着側と相反する復帰側に付勢する引
   外しばねとを備えて成り、上記クロスバーを手動操作し
   て上記接点を投入する際、上記永久磁石の吸引力により
   上記可動鉄心を復帰側に保持することを特徴とする有極
   電磁継電器。
3. （３）接点の手動開閉時における可動鉄心の移動に伴っ
   て永久磁石の磁束が変化して電磁コイルに逆起電力が発
   生する有極電磁継電器を用いた回路において、上記電磁
   コイルと並列に接続された第１のダイオードと、上記電
   磁コイルと直列に接続された第２のダイオードと、この
   第２のダイオードと並列に接続された第３のダイオード
   と、この第３のダイオードに直列に接続された抵抗とを
   備えて成る有極電磁継電器を用いた回路。