JPH0225206Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案は、有極リレーの接点開閉などに使わ
れる電磁石装置に関する。

〔背景技術〕

従来、電磁石装置は、バランスアマチユア式の
ものに見られるように、電磁石のコイルの側方に
永久磁石を有する接極子（永久磁石ブロツク）を
配置していたので、全体に大きさが大きくなり、
リレーとして構成した場合、小型で薄型のリレー
を得るのが難しかつた。また、永久磁石ブロツク
の形状が、永久磁石をその着磁方向両端から２つ
の磁性体片で挟んで全体としてコ字形またはエ字
形になつていたので、磁束の漏れが多く、動作に
利用される磁束が少なくて効率が悪かつた。

〔考案の目的〕

この考案は、以上のことに鑑みて、小型で効率
の良い電磁石装置を提供することを目的とする。

〔考案の開示〕

この考案は、上記の目的を達成するために、概
ねコ字形のヨークが概ねＥ字形となるように鉄心
と結びつけられ、鉄心の自由端を中央磁極部と
し、前記ヨークの両端に形成された切欠部を挟ん
で対向する突出部を対向磁極部とする電磁石ブロ
ツクと、着磁方向に垂直な断面がコ字形になつて
いる永久磁石を、その凹部も含めて、２つの磁性
体片がその着磁方向両端から覆うように挟んでな
つている永久磁石ブロツクとを備え、電磁石ブロ
ツクの中央磁極部が永久磁石ブロツクの凹部に入
り込むとともに、永久磁石ブロツクの磁性体片が
前記切欠部に入り込むように両ブロツクが組合さ
れ、永久磁石とコイルの働きにより永久磁石ブロ
ツクが前記切欠部内で正逆方向に動くようになつ
ている電磁石装置を要旨としている。以下、これ
を、実施例をあらわす図面とともに詳しく説明す
る。

第１図は、この考案の１実施例を示している。
同図に見るように、この電磁石装置は、電磁石ブ
ロツク１と永久磁石ブロツク２とを備えている。
電磁石ブロツク１は、概ねコ字形のヨーク３が概
ねＥ字形となるように鉄心４と結びつけられてな
つている。鉄心４には、コイル５が巻回され、鉄
心４の自由端は、中央磁極部４ａになつている。
概ねコ字形のヨーク３の両端には、切欠部６ｃ，
７ｃをそれぞれ挟んで対向する突出部６ａと６
ｂ、および７ａと７ｂがそれぞれ形成され、６ａ
と６ｂ、および７ａと７ｂがそれぞれ対向磁極部
となつている。永久磁石ブロツク２は、第２図の
分解斜視図に見るように、着磁方向に垂直な断面
がコ字形になつている永久磁石８を、その凹部９
も含めて、２つの磁性体片１０，１１が、その着
磁方向両端から覆うように挟んでなつている。第
１図に戻つて、電磁石ブロツク１と永久磁石ブロ
ツク２とは、電磁石ブロツク１の中央磁極部４ａ
が永久磁石ブロツク２の凹部９に入り込むととも
に（第２図も参照）、永久磁石ブロツク２の磁性
体片１０，１１が電磁石ブロツク１の切欠部６
ｃ，７ｃに入り込むように組合されている。永久
磁石８とコイル５の働きにより永久磁石ブロツク
２がその切欠部６ｃ，７ｃ内で正逆方向（第１図
の矢印Ａ，Ｂ方向）に動くようになつている。す
なわち、コイル５にある極性の電流を通じて中央
磁極部４ａをＮ極に、対向磁極部６ａ，６ｂ，７
ａ，７ｂをＳ極にそれぞれ励磁すると、同極反
発、異極吸引により永久磁石ブロツク２は矢印Ａ
方向に動き、磁性体片１０が対向磁極部６ａ，７
ａに接し、磁性体片１１が中央磁極部４ａに接し
て第１図に示す状態になる。コイル５に先とは逆
の極性の電流を通じて中央磁極部４ａをＳ極に、
対向磁極部６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂをＮ極にそれ
ぞれ励磁すると、同極反発、異極吸引により、永
久磁石ブロツク２は矢印Ｂ方向に動き、磁性体片
１０が中央磁極部４ａに接し、磁性体片１１が対
向磁極部６ｂ，７ｂに接する状態（図示省略）に
なる。これら２つの状態で形成される磁気回路の
磁気抵抗はいずれも同じであるので、それぞれコ
イル５の電流を切つても（励磁をやめても）、そ
れぞれの状態を保つている。すなわち、ここに示
した電磁石装置はラツチング型である。

この考案の電磁石装置は、永久磁石ブロツクが
正逆方向に動いた状態のいずれか一方のときに、
永久磁石の磁束による磁気回路の磁気抵抗が、も
う一方の状態のときよりも相対的に大きくなるよ
うにすると、シングルステイブル型になる。すな
わち、無励磁中は常にこの磁気抵抗の小さい状態
になつている。励磁中は磁気抵抗の大きい状態を
保つているが、励磁をやめると、磁気抵抗の小さ
い状態になるように永久磁石ブロツクが移動す
る。もちろん、励磁状態をもたらすコイルの電流
の極性は、永久磁石の着磁の向きなどにより決め
られる。たとえば、上述の実施例において、第１
図に見るように、対向磁極部６ｂおよび７ｂまた
は、６ａおよび７ａを、一点鎖線で示す部分にま
で広げるとシングルステイブル型になる。このよ
うに、永久磁石ブロツクの２つの磁性体片のうち
いずれか一方に対する、中央磁極部の面または対
向磁極部の面の面積が、もう一方の磁性体片に対
する、中央磁極部の面または対向磁極部の面より
も大きくなるようにすることである。この場合、
永久磁石ブロツクの磁性体片が、面積のより大き
いほうに接している状態が無励磁状態、もう一方
の状態が励磁状態である。あるいは、最初に述べ
た実施例において、第１図に見るように、対向磁
極部６ｂおよび７ｂまたは、６ａおよび７ａを、
破線で示す部分にまで厚くするようにしても（対
向磁極部の断面積を大きくするようにしても）、
シングルステイブル型になる。このように、永久
磁石ブロツクの２つの磁性体片のうちいずれか一
方に対する対向磁極部の厚みが、もう一方に対す
る対向磁極部の厚みよりも厚くなるようにしても
よい。この場合、永久磁石ブロツクの磁性体片
が、厚みのより厚いほうに接している状態が無励
磁状態、もう一方の状態が、励磁状態である。あ
るいは、永久磁石ブロツクの２つの磁性体片に対
する中央磁極部の面のうちいずれか一方を切取つ
たり、いずれか一方に、切欠部を設けたり、穴を
設けたり、非磁性体片を設けたり、あるいは突出
部を設けたりしてもよい。または、永久磁石ブロ
ツクの２つの磁性体片のうちいずれか一方に対す
る対向磁極部を今述べたように変化させてもよ
い。または、永久磁石ブロツクの２つの磁性体片
のいずれか一方の、中央磁極部または対向磁極部
に対する部分を切取つたり、長さを短くしたり、
その部分に切欠部を設けたり、穴を設けたり、非
磁性体片を設けたり、突出部を設けたりしてもよ
い。あるいは、永久磁石ブロツクが正逆方向にそ
れぞれ動いた状態のうちいずれか一方の状態で、
永久磁石ブロツクの２つの磁性体片のいずれか一
方が、対向磁極部または中央磁極部に全く接しな
いようにしてもよい。

このようにして得られたシングルステイブル型
の電磁石装置は、励磁状態から無励磁状態への復
帰が外部力によらず、自身の永久磁石の力によつ
てなされ、無励磁状態中に、励磁状態にするのと
逆極性の電流をコイルに通じても、まつたく動作
しないものである。

なお、シングルステイブル型の電磁石装置にす
る場合、第１図の例で対向磁極部の一点鎖線部お
よび破線部が対称になつているようにすれば、永
久磁石ブロツクの動きもスムーズになる。

この考案の電磁石装置は、概ねコ字形のヨーク
の両端の切欠部内に永久磁石ブロツクが入り込む
とともに、永久磁石ブロツクの凹部に鉄心自由端
たる中央磁極部が入り込むように、電磁石ブロツ
クと永久磁石ブロツクとが組合されているので、
外部への磁束漏洩が少なくなり、全体の占積率が
高く小型になつている。また、永久磁石ブロツク
は、着磁方向に垂直な断面がコ字形になつている
永久磁石を、その凹部も含めて、２つの磁性体片
が着磁方向両端から覆うように挟んでなつている
ので、永久磁石と鉄心自由端たる中央磁極部との
対向面積が大きくなり、永久磁石や電磁石の磁束
の利用効率も高まつている。この考案の電磁石装
置は、たとえば、有極リレーに使われて、接点の
開閉などを行う。このため、この電磁石装置を用
いた有極リレーは、複数個を近接して取付けても
相互の影響が少なく、感動、開放電圧に大きな影
響がないようになる。また、この電磁石装置は、
概ねコ字形のヨークの高さ（第１図のようにみて
縦方向）で全体の高さを決めることができ、全体
に、コイルの高さぐらいの薄さにすることができ
る。したがつて、この電磁石装置を用いれば、小
型で薄型の、しかも、磁束の漏れの少ない効率の
よい有極リレーをつくることができる。

この考案の電磁石装置は、永久磁石ブロツクが
電磁石ブロツクの概ねコ字形のヨークの外には出
ていないように、すなわち、概ねコ字形のヨーク
の外側の面および両端面よりも外部に出ていない
ようにすることができる。このようにすると、電
磁石装置の外部に永久磁石ブロツクの動きしろを
とらずにすみ、スペース効率がよくなる。外部へ
の磁束漏洩も、より少なくなる。また、概ねコ字
形のヨークの大きさで全体の大きさを決めること
ができるようにもなる。

この考案の電磁石装置は、上記の実施例に限ら
れるものではない。たとえば、鉄心と概ねコ字形
のヨークとは最初から一体に形成されていてもよ
いし、別々に形成されたのち、かしめどめなどの
方法で一体化されてもよい。鉄心と中央磁極部、
概ねコ字形のヨークと対向磁極部もそれぞれ最初
から一体に形成されていてもよいし、別々に形成
されたのち、かしめどめなどの方法で一体化され
てもよい。着磁方向に垂直な断面がコ字形である
永久磁石は、通常、１個でそういう形状のものが
用いられるが、種々の形状の永久磁石を２個以上
適宜組合せて、全体として、そのような形状を示
すようなものにしたものも、当然含まれる。

この考案の電磁石装置は、永久磁石ブロツクが
正方向および逆方向にそれぞれ動いた状態で接触
しあう磁極部と磁性体片のうちいずれか一方また
は両方に非磁性体片を設けるとレジデユアルプレ
ート（またはレジジユアルギヤツプ）つきの電磁
石装置になる。レジジユアルプレートつきの電磁
石装置は、コイルの電流（電圧）を０にしても残
る残留磁気による吸引が防がれ、コイルの電流
（電圧）をある程度以下にすれば吸引が解除され
るなど、吸引反発や復帰がスムーズに行われ、吸
引特性がよくなる。この場合、正および逆の動作
時に、電磁石ブロツクと永久磁石ブロツクの互い
に接する面のうち、いずれかのブロツクの対とな
る面に非磁性体片を設けることとして、両者に設
ける非磁性体片の厚みを同じにしたり変えたりす
るか、大きさを同じにしたり変えたりするなどし
て、レジジユアルプレートつきの、ラツチング
型、シングルステイブル型の電磁石装置をそれぞ
れつくることができる。

〔考案の効果〕

この考案の電磁石装置は、以上にみてきたよう
に、着磁方向に垂直な断面がコ字形になつている
永久磁石を、その凹部も含めて、２つの磁性体片
が着磁方向両端から覆うように挟んでなる永久磁
石ブロツクが、概ねコ字形のヨークの両端の切欠
部内に入り込むとともに、永久磁石ブロツクの凹
部に鉄心自由端の中央磁極部が入り込むように、
電磁石ブロツクと永久磁石ブロツクとが組合され
ているので、外部への磁束の漏れが少なくなり、
全体の占積率が高くなつている。このため、この
電磁石装置は、小型で、効率のよいものとなつて
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の１実施例の斜視図、第２
図は、この考案の１実施例の永久磁石ブロツクを
示す分解斜視図である。 １……電磁石ブロツク、２……永久磁石ブロツ
ク、３……概ねコ字形のヨーク、４……鉄心、４
ａ……中央磁極部、５……コイル、６ａ，６ｂ，
７ａ，７ｂ……対向磁極部、６ｃ，７ｃ……概ね
コ字形のヨークの両端の切欠部、８……永久磁
石、９……永久磁石の凹部、１０，１１……磁性
体片。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 概ねコ字形のヨークが概ねＥ字形となるよう
   に鉄心と結びつけられ、鉄心の自由端を中央磁
   極部とし、前記ヨークの両端に形成された切欠
   部を挟んで対向する突出部を対向磁極部とする
   電磁石ブロツクと着磁方向に垂直な断面がコ字
   形になつている永久磁石を、その凹部も含め
   て、２つの磁性体片がその着磁方向両端から覆
   うように挟んでなつている永久磁石ブロツクと
   を備え、電磁石ブロツクの中央磁極部が永久磁
   石ブロツクの凹部に入り込むとともに、永久磁
   石ブロツクの磁性体片が前記切欠部に入り込む
   ように両ブロツクが組合され、永久磁石とコイ
   ルの働きにより永久磁石ブロツクが前記切欠部
   内で正逆方向に動くようになつている電磁石装
   置。 (2) 永久磁石ブロツクが、正方向に動いて接する
   対向磁極部の面積と逆方向に動いて接する対向
   磁極部の面積のうち、いずれか一方が他方より
   も相対的に大きくなつている実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の電磁石装置。 (3) 永久磁石ブロツクが電磁石ブロツクのヨーク
   の外には出ていない実用新案登録請求の範囲第
   １項または第２項記載の電磁石装置。