JPH0291901A

JPH0291901A - 有極電磁石装置

Info

Publication number: JPH0291901A
Application number: JP63245000A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Otsuka; 大塚　重治
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1990-03-30
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: DE3932274A1; US4940958A; JP2552179B2; DE3932274C2

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、例えば永久磁石と電磁コイルとの合成吸引
力により可動鉄心部分を駆動する有極電磁石装置、特に
その可動鉄心部分の構成に関するものである。

（従来の技術）第２図（Ａ）、（Ｂ）は例えば特開昭６３−７９３０４
号公報に示された従来の有極電磁石装置の構成を示す断
面図で、同図（Ａ）は可動鉄心部分の復帰状態を示し、
同図（Ｂ）は可動鉄心部分の吸引状態を示す。なお、図
中に示す矢印は磁束の流れを示している。

図において（１ｇ）はコの字形の固定鉄心で、（２）は
Ｌ字形の磁極板である。

（４ａ）は可動鉄心棒で、両端面に第１の可動鉄心板（
５）と第２の可動鉄心板（５ａ）を固着して、可動鉄心
部分を構成している。

（６）　ハ電磁コイル、（７）は永久磁石で、この永久
磁石の一方の磁極面に、コの字形の固定鉄心（１ａ）の
中央片を当接し、他方の磁極面にＬ字形の磁極板（２）
の中央片を当接している。

（Ｐ）は第１の磁気ギャップで、コの字形の固定鉄心（
ｌａ）の脚片と第１の可動鉄心板（５）との間に形成さ
れる。（Ｑ）は第２の磁気ギャップで、第１の可動鉄心
板（５）とＬ字形の磁極板（２）の脚片との間に形成さ
れる。（Ｒ１）は第３の磁気ギャップで、第２の可動鉄
心板（５ａ）と前記コの字形の固定鉄心（１ａ）の脚片
に対向している脚片との間に形成される。

従来の有極電磁石装置は上記のように構成され、例えば
電磁コイル（６）が励磁されていない場合は、第２図（
Ａ）に破線矢印で示す永久磁石（７）の磁束により、第
１の磁気ギャップ（Ｐ）に吸引力が最も強く働く。この
ため、可動鉄心部分は、Ｙ方向に力を受けてコの字形の
固定鉄心（１ａ）の脚片に吸着し、復帰状態を維持して
いる。

この時、電磁コイル（６）が励磁されると、第２図（Ａ
）に実線矢印で示す磁束が発生し、前記第１の磁気ギャ
ップ（Ｐ）では、前記永久磁石（ア）の磁束（破線矢印
）と電磁コイル（６）による磁束（実線矢印）とが、お
互いに打ち消し合って吸弓力が小さくなる。一方、第２
の磁気ギャップ（Ｑ）と第３の磁気ギャップ（Ｒ１）に
は、永久磁石（７）と電磁コイル（６）とによる合成吸
引力が、第１の磁気ギャップ（Ｐ）の吸引力より太き（
働いて、可動鉄心部分をＸ方向に駆動させ、コの字形の
固定鉄心（１ａ）の脚片に吸着する。そして、第２図（
Ｂ）に実線矢印と破線矢印で示す磁束により吸引状態を
維持する。

コンタクタを例にとれば、図示を省略するが、引き外し
バネや接触圧力を出す押しバネの荷重が反抗力としてＹ
方向に加わっており、吸引状態で電磁コイル（６）の励
磁を解くと、この反抗力は、永久磁石（７）により発生
する磁束で生じる吸引力より大きく設定しであるため、
可動鉄心部分はＹ方向に駆動して復帰状態となる。

（発明が解決しようとする課題）上記のような従来の有極電磁石装置では、可動鉄心部分
は第１の可動鉄心板（５）と第２の可動鉄心板（５ａ）
を、可動鉄心棒（４ａ）の両端面に夫々間るして構成し
ているため、可動鉄心部分を組立てた後、電磁コイル（
６）に組込むことができない。

このため、電磁コイル（６）に可動鉄心棒（４ａ）を通
してから第１の可動鉄心板（５）または第２の可動鉄心
板（５ａ）のいずれかを可動鉄心棒（４ａ）に固着する
必要があり、組立てが難しくなるという問題点があった
。

この発明は、かかる問題点を解決するためになすしたも
ので、吸引特性を悪くすることなく、組立てが容易な有
極電磁石装置を得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）この発明に係る有極電磁石装置は、略コの字形の固定鉄
心の中央片に、永久磁石の一方の磁極面を当接させ、他
方の磁極面をＬ字形の磁極板の中央片に当接させると共
に、前記固定鉄心の第１の脚片にリング磁極片を設けて
固定側の鉄心部分を構成している。

また、前記り字形の磁極板の内側に配置された電磁コイ
、ルの孔部に貫通した可動鉄心棒の一方の端面に、前記
固定鉄心の第２の脚片とＬ字形の磁極板の脚片との間に
配置された可動鉄心板を固着し、他方の端面を前記リン
グ磁極片に挿入して可動側の鉄心部分を構成している。

そして、前記固定鉄心の第２の脚片と可動鉄心板との間
、可動鉄心板とＬ字形の磁極板の脚片との間及び可動鉄
心棒の端面と固定鉄心の第１の脚片との間に対応する第
１、第２及び第３の磁気ギャップが復帰側から吸引側に
向かって順次形成されている。

（作用）この発明においては、固定鉄心の中央片とＬ字形の磁極
板の中央片とに挟装された永久磁石の磁束により、第１
の磁気ギャップに吸引力が働いて、固定鉄心の第２の脚
片と可動鉄心板は、お互いに吸着し、復帰状態を維持し
ている。

この時、電磁コイルに電圧が印加されると、電磁コイル
による磁束が発生し、前記第１の磁気ギャップでは、前
記永久磁石の磁束と電磁コイルによる磁束とは、お互い
に打ち消し合って吸引力が小さくなる。一方、第２の磁
気ギャップと第３の磁気ギャップには、永久磁石と電磁
コイルとによる合成吸引力が、第１の磁気ギャップＣＰ
）の吸引力より大きく働いて、可動鉄心板とＬ字形の磁
極板の脚片、可動鉄心棒の端面と固定鉄心の第１の脚片
等がお互いに吸着し、吸引状態を維持する。

（実施例）第１図（Ａ）、（Ｂ）はこの発明の一実施例の構成を示
す断面図であり、同図（Ａ）は可動鉄心部分の復帰状態
を示し、同図（Ｂ）は可動鉄心部分の吸引状態を示す。

なお、図中に示す矢印は磁束の流れを示している。

図において（１）はフの字形の固定鉄心で、第１の脚片
は中央部分まで伸びている。（２）はＬ字形の磁極板、
（３）はリング磁極片で、コの字形の固定鉄心（１）を
対向に配置してなる前記固定鉄心の第１の脚片の接合部
を中心として設けられている。

（４）は可動鉄心棒で、一方の端面に第１の可動鉄心板
（５）を固着し、他方の端面はリング磁極片（３）に挿
入して可動鉄心部分を構成している。第１の可動鉄心板
（５）は、コの字形の固定鉄心（１）の第２の脚片とＬ
字形の磁極板（２）の脚片との間に位置している。

（８）は電磁コイル、（７）は永久磁石で、コの字形の
固定鉄心（１）とＬ字形の磁極板（２）との間に位置し
、前記コの字形の固定鉄心（１）の中央片と前記り字形
の磁極板（２）の中央片に夫々の磁極面が当接している
。

（Ｐ）は第１の磁気ギャップで、コの字形の固定鉄心（
１）の第２の脚片と第１の可動鉄心板（５）との間に形
成される。（Ｑ）は第２の磁気ギャップで、第１の可動
鉄心板（５）とＬ字形の磁極板（２）の脚片との間に形
成される。（Ｒ）は第３の磁気ギヤツブで、可動鉄心棒
（４）の端面とコの字形の固定鉄心（１）の第１の脚片
との間に形成される。（Ｓ）は第４の磁気ギャップで、
リング磁極片（３）とそのリング磁極片（３）に挿入し
た可動鉄心棒（４）の外周との間に形成される。

上記のように構成された有極電磁石装置において、電磁
コイル（８）が励磁されていない場合は、第１図（Ａ）
に破線矢印で示す永久磁石（７）の磁束により、第１の
磁気ギャップ（Ｐ）に吸引力が最も強く働く。このため
、可動鉄心部分は、Ｙ方向に力を受けてコの字形の固定
鉄心（１）の第２の脚片に吸着し、復帰状態を維持して
いる。

この時、電磁コイル（６）が励磁されると、第１図（Ａ
）に実線矢印で示す磁束が発生し、前記第１の磁気ギャ
ップ（Ｐ）では、前記永久磁石（７）の磁束（破線矢印
）と電磁コイル（６）による磁束（実線矢印）とが、お
互いに打ち消し合って吸引力が小さくなる。一方、第２
の磁気ギャップ（Ｑ）、第３の磁気ギャップ（Ｒ）、第
４の磁気ギャップ（Ｓ）等には、永久磁石（７）と電磁
コイル（８）とによる合成吸引力が、第１の磁気ギャッ
プ（Ｐ）の吸引力より太き（働いて、可動鉄心部分をＸ
方向に駆動させ、コの字形の固定鉄心（１）の第１の脚
片に吸着する。そして、第１図（Ｂ）に実線矢印と破線
矢印で示す磁束により吸引状態を維持する。

ところで、第３の磁気ギャップ（Ｒ）に働く吸引力は、
可動鉄心棒（４）の端面の対向面積が小さいため従来例
より小さくなるが、第４の磁気ギャップ（Ｓ）に流れる
磁束で、リング磁極片（３）に挿入された可動鉄心棒（
４）の端部を、中に引き込む吸引力が加わる。このため
可動鉄心部分をＸ方向へ駆動する力は従来以上の効果を
奏する。

コンタクタを例にとれば、図示は省略するが、引き外し
バネや接触圧力を出す押しバネの荷重が反抗力としてＹ
方向に加わっており、吸引状態で電磁コイル（６）の励
磁を解くと、この反抗力は、永久磁石（７）により発生
する磁束で生じる吸引力より大きく設定しであるため、
可動鉄心部分はＹ方向に駆動して復帰状態となる。

（発明の効果）以上のようにこの発明によれば、可動鉄心棒の一方の端
面にのみ可動鉄心板を固着して可動鉄心部分を形成した
ので、可動鉄心部分を組立てた後、電磁コイルに組込む
ことができ、組立てが容易なものとなっている。さらに
、可動鉄心棒の他方の端面を固定側の鉄心部分に設けた
リング磁極片に挿入するようにしたので、従来以上の吸
引特性が得られている。

また、前記可動鉄心棒の他方の端面には、可動鉄心板が
固着されていないので、従来例に比べて電磁コイルの巻
線スペースを大きくとれる。このため、電磁コイルのア
ンペア・ターン（起磁力）を大きくすることができるの
で、この点からも吸引力を大きくできるという効果が得
られている。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は夫々この発明の一実施例の構成
を示す断面図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は夫々従来の有極
電磁石装置の構成を示す断面図である。図において、（１）は固定鉄心、（２）はＬの字形の磁
極板、（３）はリング磁極片、（４）は可動鉄心棒、（
５）は第１の可動鉄心板、（５ａ）は第２の可動鉄心板
、（６）は電磁コイル、（７）は永久磁石である。また
、（Ｐ）は第１の磁気ギャップ、（Ｑ）は第２の磁気ギ
ャップ、（Ｒ）は第３の磁気ギャップ、（Ｓ）は第４の
磁気ギャップである。なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人　弁理士　佐々木　宗　冶第図手続補正書印類平成　眸１１月　１日

Claims

【特許請求の範囲】永久磁石の吸引力と電磁コイルによる吸引力との合成吸
引力により、可動鉄心部分をバネの復帰力に抗して駆動
し、電磁コイルの励磁を解いたとき、可動鉄心部分をバ
ネの復帰力で復帰させる有極電磁石装置において、略コの字形の固定鉄心の中央片に、永久磁石の一方の磁
極面を当接させ、他方の磁極面をＬ字形の磁極板の中央
片に当接させると共に、前記固定鉄心の第１の脚片にリ
ング磁極片を設けて固定側の鉄心部分を構成し、前記Ｌ字形の磁極板の内側に配置された電磁コイルの孔
部に貫通した可動鉄心棒の一方の端面に、前記固定鉄心
の第２の脚片とＬ字形の磁極板の脚片との間に配置され
た可動鉄心板を固着し、他方の端面を前記リング磁極片
に挿入して可動側の鉄心部分を構成し、前記固定鉄心の第２の脚片と可動鉄心板との間、可動鉄
心板とＬ字形の磁極板の脚片との間及び可動鉄心棒の端
面と固定鉄心の第１の脚片との間に対応する第１、第２
及び第３の磁気ギャップが復帰側から吸引側に向かって
順次形成されていることを特徴とする有極電磁石装置。