JPH0290503A - 有極電磁石 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、通信機の制御用電磁ｍ電器等に適用される
有極電磁石に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の有極電磁石として、たとえば特開昭磁極
−２１８０３４号、特開昭磁極−２１８０３５号および
実開昭６２−１６３８４４号などがあった。その−例を
第４図および第５図に示す。すなわち、この有極電磁石
は、Ｕ字形の固定鉄心３０にコイル３１を巻装し、固定
鉄心３０の両端部の接触部３６ａ、３６ｂ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。可動鉄心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が固定鉄心３０の接触
部３６ａ、３６ｂに対向する。

無励磁において、可動鉄心３４は永久＋ｉ石３２により
固定鉄心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５
図の実線のようになる。また磁束Φ１の固定鉄心３０を
流れる方向と反対向きに磁束φ２　（第５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では打ち消し合うので減磁され、接触部３Ｇｂ
、３７ｂでは強め合うので増磁されて、接触部３７ａ。

３７ｂが接触するように可動鉄心ａ４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、この有極電磁石は、コイル３１により発生す
る磁束φ２の一部Φ２′は永久磁石３２の中を通るので
永久磁石３２の磁束Φ１と同方向に作用する磁束Φ２′
はΦ２に比べて小さいものとなる。

第３図の可動鉄心のストローク・吸引力特性において、
Ｑ、は無励磁の吸引力特性、Ｑ２は励磁の吸引力特性で
あるが、吸引力を大きくするとともに、吸引力の幅すな
わらコイル３１を励磁したときの吸引力と無励磁の時の
吸引力との差を大きくできれば、ばね負荷との整合が取
りやすいだけでなく高感度化かつ低消費電力化につなが
る。

そこで、永久磁石３２を流れる磁束Φ２′を小さくする
ことにより磁束Φ２＃をφ２に近づけることが考えられ
るが、全体の磁束Φ２が小さくなるので好ましくない。

また反対に磁束Φ２を太きくしようとすると、コイルス
ペースが大きくなり、仮に永久磁石３２の磁束φ１より
も大きくなったとき、Φ１−Φ２の磁束により可動鉄心
３４と固定鉄心３０とが当接している接触部３６ａ、３
７ａまたは３６ｂ、３７ｂで吸引力が働いてしまうとい
う欠点があった。

したがって、この発明の目的は、大型化することなく吸
引力を増大できしかも高感度な有極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〕

この発明の有極電磁石は、固定鉄心と、この固定鉄心に
対して動作可能な可動鉄心と、前記固定鉄心および前記
可動鉄心の接触部に磁極を付与する永久磁石と、前記可
動鉄心に４１１束を供給して前記可動鉄心を駆動するコ
イルとを備えた有極電磁石において、前記可動鉄心と前
記固定鉄心とが離間した状態で磁気抵抗を低減する補助
磁性部材を前記可動鉄心と前記固定鉄心の前記接触部の
側部に配設したことを特徴とするものである。

〔作用〕

この発明の構成によれば、コイルを励磁すると可動鉄心
と固定鉄心との接触部間の磁束はその側部に配設された
補助磁性部材を流れる。このため、従来よりも接触部の
磁気抵抗が減少し磁束が増大して、可動鉄心の吸引力が
増大するとともに無励磁の吸引力との差が増大し、その
ため高い感度を実現できるとともに低消費電力化が可能
になる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説
明する。すなわち、この有極電磁石は、固定鉄心１と、
可動鉄心２と、永久磁石３と、コイル４と、補助磁性部
材ＩＯとを有する。

固定鉄心１は、Ｕ字形を実施例とし、両端部が接触部７
ａ、７ｂとなる。

可動鉄心２は固定鉄心１に対して動作可能であって、平
板の中央に支点突起５を設けたシーソー型であって、両
端部が接触部６ａ、６ｂとなる。

永久磁石３は、固定鉄心ｌおよび可動鉄心２の接触部６
ａ、６ｂ、７ａ、’ｒｂに磁極を付与スル。

この永久磁石３は棒状体の中央部が山形をなすように一
側に膨らんだ形状を有し両端部が固定鉄心１の接触部７
ａ、７ｂの内側に当接し、両端部に磁極Ｓを形成すると
ともに中央部に磁極Ｎを形成しかつ中央部に支点凹部８
を形成している。

コイル４は、可動鉄心２に磁束を供給して可動鉄心２を
駆動する。このコイル４はコイル枠９に巻回され、コイ
ル枠９が固定鉄心ｌの中央部に装着されている。

補助磁性部材１０は、可動鉄心２と固定鉄心ｌとが離間
した状態で磁気抵抗を低減する。この補助磁性部材１０
は可動鉄心２と固定鉄心ｌの接触部７ａ、７ｂの側部に
配設している。実施例では接触部７ａ、７ｂの形状が可
動鉄心２の接触部６ａ。

６ｂと接触しない段をなすように接触部？ａ、７ｂに形
成されている。

この有極電磁石は、無励磁では可動鉄心２が固定鉄心１
の接触部７ａ、７ｂのいずれかに吸引され、第２図に示
すように磁束Φ３　（実線）が生じる。磁束Φ３の固定
鉄心ｌを流れる方向と反対向きに磁束Φ４　（第２図破
線）を発生するようにコイル４を励磁すると、接触部６
ｂ、７ｂは減磁となり、接触部５ａ、７ａは増磁となる
ので、接触部６ａ、７ａ側が吸引されるように可動鉄心
２が支点突起５を支点に動作し、励磁を解くと永久磁石
３によりその状態に保持される。そして前記と反対向き
にコイル４を励磁すると可動鉄心２が第１図の状態に回
動する。

磁束Φ４のうち磁束Φ４′は永久磁石３を流れ、磁束φ
４＃は可動鉄心２を流れるが、磁束Φ４は磁気抵抗の小
さい補助磁性部材１０を介して接触部６ａ、７ａ間を流
れるので、接触部６ａ、７ａ間のギャップＧを流れる場
合と比較して、固定鉄心ｌと可動鉄心２とにより形成さ
れる磁気回路の磁気抵抗が小さくなるので磁束Φ４が増
大し、吸引力が増す。

第３図の可動鉄心２のストローク・吸引力特性であり、
Ｑ２は無励磁の吸引力特性、Ｑ４は励磁の吸引力特性で
ある。吸引力特性Ｑ３．Ｑ４を比較すると明らかなよう
に、この実施例の方が吸引力が大きい。しかも吸引力の
幅はＱ、−Ｑ２の差の方がＱ３−Ｑ、よりも大きいため
この実施例の方が大きく、高感度であることがわかる。

この実施例によれば、コイル４を励磁すると可動鉄心２
と固定鉄心ｌとの接触部５ａ、７ａ問および６ｂ、７ｂ
間の磁束はその側部に配設された補助磁性部材１０を流
れる。このため、従来よりも接触部の磁気抵抗が減少し
磁束が増大して、可動鉄心２の吸引力が増大するととも
に無励磁の吸引力との差が増大し、そのため高い感度を
実現できるとともに低消費電力化が可能になる。

また、可動鉄心２と固定鉄心１とが吸着する方向に作用
する力板外の方向の力が小さいのでｆ＝Ｊ＋作が安定す
る。

なお、前記実施例は補助磁性部材ＩＯが固定鉄心１の両
端部に設けられたが、いずれか一方のみでもよい。また
前記実施例は補助磁性部材１０が固定鉄心１側に設けら
れたが、可動鉄心２側に設けてもよく、また固定鉄心１
および可動鉄心２とは別体のものでもよい。また前記有
極？Ｉｔ１石は双安定型であったが、消費電力の低減の
ためのシングル型であってもよい。

〔発明の効果〕

この発明の有極ｉ磁石によれば、コイルを励磁すると可
動鉄心と固定鉄心との接触部間の磁束はその側部に配設
された補助磁性部材を流れる。このため、接触部の磁気
抵抗が減少し磁束が増大して、可動鉄心の吸引力が増大
するとともに無励磁の吸引力との差が増大し、高い感度
を実現できるとともに低消費電力化が可能になるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図はその磁
束の流れを示す説明図、第３図はストローク・吸引力特
性図、第４図は従来例の断面図、第５図はその磁束の流
れを示す説明図である。 １・・・固定鉄心、２・・・可動鉄心、３・・・永久磁
石、４−＝−コイル、６ａ、６ｂ、？ａ、７ｂ−接触部
、１０・・・補助磁性部材 第３図 特許出願人　　松下電工株式会社 １０・・・補助磁性部材 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定鉄心と、この固定鉄心に対して動作可能な可動鉄心
   と、前記固定鉄心および前記可動鉄心の接触部に磁極を
   付与する永久磁石と、前記可動鉄心に磁束を供給して前
   記可動鉄心を駆動するコイルとを備えた有極電磁石にお
   いて、前記可動鉄心と前記固定鉄心とが離間した状態で
   磁気抵抗を低減する補助磁性部材を前記可動鉄心と前記
   固定鉄心の前記接触部の側部に配設したことを特徴とす
   る有極電磁石。