JPH03173030A - 有極電磁継電器 - 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】 〔概　要〕 各種電子機器を制御する電磁継電器に係り、特に吸引力
特性をばね負荷特性に適合させることが容易な有極電磁
継電器に関する。

電磁石を構成する部品は全く同一の構成部品を用いてば
ね負荷に合わせて吸引力特性を調整することが可能な有
極電磁石を提供することを目的とし、 一辺にエツジ部を有し対向する一対の磁極片と、該磁極
片の対向方向に磁化され該対向間に挟持された永久磁石
と、一端に前記磁極片のエツジ部が磁気的に接続され他
端がＬ字形に曲折したヨークと、一端が両磁極片の間に
位置し他端が前記ヨークの曲折部に支承されコイルに揺
動自在に貫通しているアーマチュアとからなる磁気回路
を有し、該磁極片を前記アーマチュアと平行な方向に移
動させることによって前記ヨークと該磁極片との接触面
積が調整可能なように構成されている。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、各種電子機器を制御する電磁継電器に係り、
特に異なる負荷特性の接点ばね系に対応して吸引力特性
を変化させばね負荷特性に適合させることが容易な双安
定性有極電磁継電器に関する。

近年の電磁継電器は、多様な接点仕様（電流容量等）に
合わせてばね負荷が設定され、また電磁石は消費電力を
考慮してばね負荷に適合させる設計であるため、それぞ
れのばね負荷系毎に電磁石の構成部品を変える必要があ
る。同一構成部材で多種の負荷および消費電力の要求に
満足しうる電磁石があるとその構成部品を共用できるの
で便利である。

〔従来の技術〕

従来小型有極継電器としては、例えば特開昭６１−１１
６７２９号公報に開示の有極電磁継電器がある。この継
電器は、第５図に示すように、アーマチュア３１の回転
支持部３２がコイル３３を巻回したコイルボビン３４の
内部にあり、コイルボビン３４を貫通したアーマチュア
３１の両端は対向しているヨーク３６および３７の間に
挟まれている永久磁石３５の力によってアーマチュア３
１の一端３１ａはヨーク３６側に、他の一端３１ｂはヨ
ーク３７側に吸引されて安定している。ついでコイル３
３に所定方向の励磁電流を流すとアーマチュア３１の両
端に永久磁石３５の吸引力に反発する磁極が生じ、アー
マチュア３１は回転支持部３２を支点として回動し一体
３１ａはヨーク３７側に、また他端３１ｂはヨーク３６
側に吸引され安定する。アーマチュア３１の一端３１ａ
にはカード３８が嵌挿されており、コイル３３に異なる
方向の電流を流すことによってカード３８が図示してい
ない可動接点ばねを駆動し接点の開閉を行う。

かかる有極継電器の磁気回路においては、コイルに流す
励磁電流によってアーマチュアに生じる磁気吸引力はヨ
ークやアーマチュア等の磁気回路を構成する部材の形状
と特性やコイルの巻数、永久磁石の強さ等によって定ま
る。近年の有極電磁継電器は小型化の要求が強く、その
磁気回路も小さくなっているため、永久磁石も小型で高
保磁力の希土類磁石が使用されるのが通例である。この
希土類磁石の起磁力を着磁・減磁により調整することは
困難なため、有極電磁石の吸引力特性を調整することは
事実上不可能であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、一般に継電器は同一品種でも、接点電流容量
等に応じて接点ばねの強さや接点圧力を変えた多種類の
ものを準備する必要があるが、このため電磁石の負荷と
なる種々の接点ばね系に対応した吸引力特性を有する電
磁石を準備しなければならない。しかし上記の如（、従
来の電磁石ではその構成部材が決まると壱吸引力特性が
一義的に定まるので、ばね負荷に対応して形状や特性が
僅かに異なる複数種類の構成部品を用意する必要があり
、部品の種類が多くなって不経済であるという問題点が
あった。

本発明は上記問題点に鑑み創出されたもので、電磁石を
構成する部品は全く同一の構成部品を用いてばね負荷に
合わせて吸引力特性を調整することが可能な有極電磁石
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の基本構成例とその動作原理の説明図で
ある。

上記問題点は、第１図に示す如く、−辺にエツジ部１４
ａを有し対向する一対の磁極片１４．１４’と、該磁極
片１４．１４’の対向方向に磁化され該対向間に挟持さ
れた永久磁石１Ｇと、一端１２ａに前記磁極片のエツジ
部１４ａが磁気的に接続され他端１２ｂがＬ字形に曲折
したヨーク１２と、一端１３ａが両磁極片１４、１４”
の間に位置し他端１３ｂが前記ヨーク１２の曲折部に支
承されコイル１１に揺動自在に貫通しているアーマチュ
ア１３とからなる磁気回路を有し、該磁極片１４．１４
’を前記アーマチュア１３と平行な方向に移動させるこ
とによって前記ヨーク１２と該磁極片１４．１４’との
接触面積が調整可能なように構成されてなることを特徴
とする本発明の有極電磁継電器により解決される。

〔作用〕

磁気回路の磁気抵抗は磁路の断面積が関係する。

第１図（ｂ）において永久磁石１６から発生するバイア
ス磁束は両磁極片１４．１４“の上方と下方へ流れ上方
の磁束Φ、はアーマチュア１３が存在する動作空隙を通
って還流し、下方の磁束Φ２はヨーク１２を通って還流
する。下方の磁束Φ２が流れる磁路の途中には、磁極片
１４．１４’とヨーク１２とが接触するエツジ部１４ａ
が存在しこの接触部の断面積は磁極片１４．１４’とヨ
ーク１２との重なり量に比例するので。

磁極片１４．１４”をアーマチュア１２の軸方向へ第１
図（ａ）の矢印Ｂの如く位置を変えてこの重なり量を変
化さ廿ると、この部分の磁気抵抗を大幅に変化させるこ
とができる。従って永久磁石１６が発生する磁束のうち
、下方を通ってシャントされる成分が変化するので、ア
ーマチュア１２が存在する動作空隙を流れる磁束が変化
し、吸引力特性が変化する。このように、磁極片の取付
は位置を変化させてヨークとの重なり量を調整すること
によって吸引力特性を調整することが可能となり、磁気
回路に同一部材を用いてばね負荷特性に対応した吸引力
特性を有する有極電磁継電器を簡単に得ることができる
。

〔実施例〕

以下添付図により本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例による有極電磁継電器の分解
斜視図、第３図は第２図に示す磁気回路の斜視図である
。

なお全図を通し同一対象物は同一符号で表している。

第２図において、有極電磁継電器２１は電磁石２２と接
点ばね部２３とからなる。

電磁石２２は、琳−→皓←ボビン２４に巻回したコイル
１１、有極性を与える永久磁石１６、ボビン２４の中心
孔を揺動自在に貫通するアーマチュア１３、コイル１１
の外側に沿って延長するＬ字形のヨーク１２、該ヨーク
１１の一端の表面に直立して平行に設けられ永久磁石１
６を挟む一対の磁極片１４．１４’、アーマチュア１３
の中間部に嵌合する可動接点駆動用カード１５とを具え
、コイル１１の巻き始め端１１ａと巻き終わり端１１ｂ
とは、ボビン２４の右端のフランジ部２４ａに植設した
ビン２５に固着され、ボビン２４の左端に設けた突出部
２４ｂは、磁極片１４．１４”を保持する。接点ばね部
２３は、箱形をした絶縁基体２６、基体２６の縁部に植
設した一対の可動接点ばね２７、各可動接点ばね２７の
先端部を挟むように配置された２対の固定接点ばね２８
とを具え、各接点ばね２７，２８のリード部２７ａ、２
８ａは基体２６を上下方向に貫通し、基体２６の下面よ
り突出する。基体２６の底面にはビン２５用の貫通孔２
９が設けられ、接点ばね部２３に電磁石２２を挿入させ
たとき、カード１５に設けた一対の縦割り溝１５ａは、
対向する可動接点ばね２７の中間部に嵌合する。第３図
において、ヨーク１２はＬ字状に曲折して、コイルに沿
って配置され、一端１２ａには一対の磁極片１４．１４
’が平行に載置され、他端部１２ｂにはアーマチュア１
３の一端部１３ｂが嵌合する透孔１２ｅが形成されてい
る。磁極片１４１４“の下端面は例えば１０〜３０度の
適当な角度のテーバに形成されており、テーパ端面のエ
ツジ部１４ａの先端でヨーク１２に接触するように配置
され、磁極片１４．１４’の対向方向に磁化された永久
磁石１６をその下部で挟持している。アーマチュア１３
はほぼ丁字形状であり、一端部１３ｂの図示破線部分が
ヨーク１２の透孔１２ｅに揺動可能に嵌合し、そのとき
他端部１３ａが永久磁石１６の上方で、両磁極片１４゜
１４゛の対向間に突入するようになっている。

上記構成になる有極電磁継電器では、永久磁石によって
動作空隙に常時バイアス磁束が流れており、アーマチュ
アは例えば一方の磁極片１４に吸引されている。この状
態でコイルに所定極性の励磁電流を印加するとアーマチ
ュアと磁極片１４との間にはバイアス磁束と同一方向の
また他の磁極片１４”　との間にはバイアス磁束を相殺
する方向の磁束が流れ、アーマチュア１３は反転して他
方の磁極片１４゛　に吸引される。第４図はこの場合の
吸引力とアーマチュアのストローク（両磁極片間の位置
）を示す吸引力特性の図で、コイル励磁が無い場合の永
久磁石による吸引力はアーマチュアのストローク中心位
置（磁極片間隔が０．４ｍｍであるためストローク中心
は０　、２ｍｍの位置）でバランスして零となり、この
点を対称中心にして磁極片に近づくほど吸引力が増加す
る対称形を示す。そして磁極片を対向方向と直角方向に
ヨークとの重なり量を減らす方向に移動させた場合は動
作空隙を流れるバイアス磁束が増加するので、吸引力は
増加し図の点線の如く増加し、大きなばね負荷を動作さ
せることが可能になる。逆に重なり量を増加する方向に
磁極片を移動させると、吸引力特性の勾配が緩やかにな
り一点鎖線の如く吸引力が減少して軽いぼね負荷に対応
する電磁石特性となる。磁極片の位置を調整することに
より同一部材を用いて異なるばね負荷特性に適合する吸
引力特性を有する電磁石を簡単に実現することが可能と
なる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の有極電磁継電器によれば、電
磁石を構成する部品は全く同一の構成部品を用いてばね
負荷に合わせて吸引力特性を調整することが可能となり
、多種類のばね負荷系に対応できまた部品点数の削減が
できる。特にコストの高い永久磁石の種類を増やすこと
な（一種類で多様のばね負荷系に対応できるのでコスト
ダウンの効果が顕著である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の基本構成とその動作原理の説明図、 第２図は本発明の一実施例による有極電磁継電器の斜視
図、 第３図は第２図に示す磁気回路の斜視図、第４図は磁気
回路の吸引力特性を示す図、第５図は従来の有極継電器
を示す図、 である。 図において、 １１−・・・コイル、　　　　　１２−・−ヨーク、１
２ａ−・・−ヨークの一端、１２ｂ−・・ヨークの他端
、１３・−アーマチュア、　１３ａ・・−アーマチュア
の一端、１３ｂ−アーマチュアの他端、 １４、１４°−・磁極片、　　１４ａ　−・エツジ部、
１５・−カード、　　　　１６−・−・永久磁石、であ
る。 （（１）　　宜甜石丙斜イ地図 ｆ） ！ｂ （ｂ）水ス確旧Ｃ二よう４束を示す図 番発明の基本構成とぞ丙動ヂＹ沖、ｆｆ／）言姶明Ｚ％
　１　　図 ／＄金朗の一実オ已仔・陣よう哨、極−１蚕１談電Ｘの
剥才見図第 図 第２５つ（二巧モイ　石ｎン［回　ｚｌのぞ≧４扼５０
第　３　　図 磁五口路のロ久弓１力巧恨シ示芽図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一辺にエッジ部（１４ａ）を有し対向する一対の磁極片
   （１４、１４’）と、該磁極片（１４、１４’）の対向
   方向に磁化され該対向間に挟持された永久磁石（１６）
   と、一端（１２ａ）に前記磁極片（１４、１４’）のエ
   ッジ部（１４ａ）が磁気的に接続され他端（１２ｂ）が
   Ｌ字形に曲折したヨーク（１２）と、一端（１３ａ）が
   両磁極片（１４、１４’）の間に位置し他端（１３ｂ）
   が前記ヨーク（１２）の曲折部に支承されコイル（１１
   ）に揺動自在に貫通しているアーマチュア（１３）とか
   らなる磁気回路を有し、該磁極片（１４、１４’）を前
   記アーマチュア（１３）と平行な方向に移動させること
   によって前記ヨーク（１２）と該磁極片（１４、１４’
   ）との接触面積が調整可能なように構成されてなること
   を特徴とする有極電磁継電器。