JPH04102140U - 電磁石装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は大きな吸引力、特に、大きな初期吸
引力が得られる電磁石装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 コイルを巻回した鉄芯の一対の磁極面のう
ち、一方の磁極面に可動鉄片の一端部を回動可能に支持
する一方、他方の磁極面に前記可動鉄片の他端部に位置
する吸着面を接離可能に対向せしめ、前記コイルの励
磁，消磁に基づいて前記可動鉄片を回動する電磁石装置
において、対向する前記可動鉄片の吸着面または前記鉄
芯の磁極面のいずれか一方の縁部に対向面側に突出する
薄肉爪部を設け、可動鉄片の吸着面の近傍または鉄芯の
磁極面の近傍に位置する前記薄肉爪部を介して多くの磁
束を流すことにより、吸引力を増大させた低消費電力タ
イプの電磁石装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電磁石装置、特に、電磁継電器に組み込まれる電磁石装置に関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電磁石装置としては、例えば、実開昭６３−１４３８４２号公報に記載 のものがある。 すなわち、図１１に示すように、断面略コ字形の鉄芯１をインサート成形した スプール２にコイル３を巻回して電磁石部４を形成し、略く字形状のヒンジばね ５を介して板状の可動鉄片６を前記電磁石部４に回動可能に支持したものである 。前記ヒンジばね５は、その一端部５aを前記鉄芯１の側端面にカシメ固定する とともに、その他端部５bを可動鉄片６の背面中央部にカシメ固定することによ り、鉄芯１の一方の磁極面７に当接する可動鉄片６の一端部６aが回動支点とな っている一方、可動鉄片６の他端部６bが鉄芯１の他方の磁極面８に接離可能に 対向している。

【０００３】 そして、コイル３に電圧を印加して励磁すると、鉄芯１の磁極面８が可動鉄片 ６の他端部６bを吸引するので、可動鉄片６が、その一端部６aを支点としてヒン ジばね５のばね力に抗して回動する。なお、図１１において示した二点鎖線のヒ ンジばねは取付前におけるヒンジばねの形状を図示している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記電磁石装置では、所望の吸引力特性が得にくく、特に、鉄 芯１の磁極面８と可動鉄片６の他端部６bとの距離が長いロングストロークタイ プの電磁石装置では大きな初期駆動力が得られず、コイル３に高い電圧を印加す る必要があるので、消費電力が多いという問題点がある。

【０００５】 本考案は前記問題点に鑑み、大きな吸引力が得られ、消費電力を節約できる電 磁石装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案にかかる電磁石装置は、前記目的を達成するため、コイルを巻回した鉄 芯の一対の磁極面のうち、一方の磁極面に可動鉄片の一端部を回動可能に支持す る一方、他方の磁極面に前記可動鉄片の他端部に位置する吸着面を接離可能に対 向せしめ、前記コイルの励磁，消磁に基づいて前記可動鉄片を回動する電磁石装 置において、対向する前記可動鉄片の吸着面または前記鉄芯の磁極面のいずれか 一方の縁部に、対向面側に突出する薄肉爪部を設けた構成としてある。

【０００７】

【作用】

したがって、本考案によれば、コイルに電圧を印加して励磁すると、対向する 可動鉄片の吸着面の近傍または鉄芯の磁極面の近傍に、鉄芯または可動鉄片に設 けた薄肉爪部がそれぞれ位置するので、初期駆動時に従来例よりも多くの磁束が 前記薄肉爪部を介して流れることになる。

【０００８】

【実施例】

次に、本考案に係る電磁石装置の実施例を図１ないし図１０の添付図面に基づ いて説明する。 第１実施例にかかる電磁石装置は、図１ないし図４に示すように、略コ字形の 鉄芯１０をインサート成形したスプール２０にコイル３０を巻回して形成した電 磁石部３１に、ヒンジばね４０を介して可動鉄片５０を回動可能に支持したもの である。

【０００９】 前記鉄芯１０は、その両端部１１,１２に略同一平面上に位置する磁極面１３, １４をそれぞれ有し、磁極面１４の外方縁部を斜めにカットすることにより、傾 斜面からなる補助磁極面１５を形成してある。

【００１０】 前記スプール２０は、一方の鍔部２１に後述するヒンジばね４０を挿入できる 凹部２２を形成してあるとともに、後述する前記ヒンジばね４０の屈曲部４３, ４４を圧入固定できる圧入溝２３,２４を有している（図２）。

【００１１】 ヒンジばね４０は、図２に示すように、両側の腕部４１,４２に屈曲部４３,４ ４を一体に形成するとともに、前記腕部４１,４２の間から付勢用舌片４５を延 在して曲げ起こしたものである。 そして、ヒンジばね４０をスプール２０の凹部２２に挿入し、さらに、その屈 曲部４３,４４をスプール２０の圧入溝２３,２４に圧入することにより、ヒンジ ばね４０をスプール２０に固定する。

【００１２】 可動鉄片５０は打ち抜いて得た板状材をプレス加工で屈曲して形成したもので 、一端部に形成した取付枠５１の基部に位置規制用肩部５２,５２(奥側の肩部は 図示せず)を形成する一方、前記板状材の他端部を前記取付枠５１と反対方向に 曲げ起こして薄肉爪部５３を形成してある。

【００１３】 そして、前記ヒンジばね４０の付勢用舌片４５に可動鉄片５０の取付枠５１を 組み付けると、付勢用舌片４５のばね力によって可動鉄片５０が付勢され、その 肩部５２,５２が腕部４１,４２に圧接して位置規制される一方、鉄芯１０の一方 の磁極面１３の縁部に可動鉄片５０の下面が当接して回動可能に支持される。さ らに、可動鉄片５０の他端部に位置する吸着面５４が前記鉄芯１０の磁極面１４ に接離可能に対向するとともに、鉄芯１０の補助磁極面１５に前記可動鉄片５０ の爪部５３が略平行となる。

【００１４】 したがって、無励磁の場合、ヒンジばね４０の付勢用舌片４５のばね力により 、鉄芯１０の磁極面１３の外方縁部を支点として図１において可動鉄片５０が反 時計回り方向に付勢されている。

【００１５】 次に、鉄芯１０の磁極面１４から可動鉄片５０の吸着面５４までの距離よりも 、鉄芯１０の補助磁極面１５から可動鉄片５０の爪部５３までの距離の方が短い ので、コイル３０に電圧を印加して励磁すると、鉄芯１０の補助磁極面１５と可 動鉄片５０の爪部５３との間に多くの磁束が流れ、全体として従来例よりも多く の磁束が流れる。このため、従来例よりも大きな吸引力で鉄芯１０が可動鉄片５ ０を吸引する。この結果、従来例よりも低い印加電圧でヒンジばね４０のばね力 に抗して可動鉄片５０を回動できることになる。

【００１６】 ついで、可動鉄片５０の回動につれて鉄芯１０の磁極面１４と可動鉄片５０の 吸着面５４とが接近すると、爪部５３が薄肉であるので、磁気飽和を生じて補助 磁極面１５と爪部５３との間における磁束密度は高くならず、吸引力は増大しな いが、磁極面１４と吸着面５４との間の磁束密度が高くなり、吸引力が増大して 可動鉄片５０の下面がスプール２０の鍔部２５の上端部に当接する。

【００１７】 そして、前記コイル３０の励磁を解くと、ヒンジばね４０の付勢用舌片４５の ばね力により、可動鉄片５０が図１において反時計回り方向に回動して元の状態 に復帰する。

【００１８】 （実験例） 次に、前述の第１実施例とほぼ同一の形状を有する電磁石装置の吸引力特性を 測定した。鉄芯１０、可動鉄片５０の詳細な外形寸法は図５,図６に示す。特に 、鉄芯１０および可動鉄片５０の要部の外形寸法は図７および図８に示す。 そして、可動鉄片５０の爪部５３の肉厚寸法Ａについては図８においてハッチ ングで示した部分５３ａ,５３ｂ,５３ｃごとに外側から０.２mmずつ切除し、そ のつど、吸引力を測定した。測定結果を表１,表２に示す。なお、本実験例でス トロークＳとは、便宜上、スプール２０の鍔部２５の上端部から可動鉄片５０の 下面までの距離をいう。また、起磁力は５０アンペアターン(ＡＴ)である。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】 表１,表２の測定結果から明らかなように、動作前のストロークＳが大きい場 合、すなわち、鉄芯１０の磁極面１４から可動鉄片５０の吸着面５４までの距離 が長いとき、爪部を有していない可動鉄片５０の初期吸引力よりも爪部５３を有 している可動鉄片５０の初期吸引力の方が約５０％前後多いことがわかった。

【００２２】 そして、ストロークＳが０となる直前までは爪部を有している可動鉄片の方が より大きな吸引力で吸引されていることがわかった。

【００２３】 さらに、ストロークＳが０である場合、すなわち、鉄芯１０の磁極面１４から 可動鉄片５０の吸着面５４までの距離が最も短いとき、爪部５３を有している可 動鉄片５０の吸引力は爪部を有していない可動鉄片５０の吸引力とほぼ同等の吸 引力であることがわかった。特に、爪部２の肉厚が薄くなればなるほど、爪部を 有している可動鉄片５０の吸引力が爪部を有していない可動鉄片の吸引力に等し くなることがわかった。この結果、可動鉄片５０に薄肉爪部５３を設けることに より、電磁石装置の吸引力が全体として向上することが判明した。

【００２４】 なお、表１と表２との間において吸引力に若干のバラツキがあるのは、残留磁 気による影響であると考えられる。また、前述の実施例では可動鉄片５０に薄肉 爪部５３を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、図９に示す ように鉄芯１０の磁極面１４の縁部に薄肉爪部１４aを設けてもよい(第２実施例 )。さらに、電磁石装置は前述の実施例に限るものでなく、例えば、図１０に示 すタイプのものであってもよいことは勿論である（第３実施例）。

【００２５】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案にかかる電磁石装置によれば、対向す る可動鉄片の吸着面または鉄芯の磁極面のいずれか一方の縁部に、対向面側に突 出する薄肉爪部を形成してあるので、薄肉爪部の先端部が磁極面又は吸着面の近 傍に位置することになる。このため、コイルを励磁すると、前記薄肉爪部を介し て従来例よりも多くの磁束が流れて吸引力を生じ、爪部を設けていないものより も大きな吸引力、特に、初期駆動時に大きな吸引力が得られる。この結果、可動 鉄片を低い印加電圧で回動でき、消費電力を節約できるという効果がある。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案にかかる電磁石装置の第１実施例を示
す断面図である。

【図２】 本考案にかかる電磁石装置の第１実施例を示
す分解斜視図である。

【図３】 本考案にかかる電磁石装置の第１実施例を示
す動作前の要部拡大図である。

【図４】 本考案にかかる電磁石装置の第１実施例を示
す動作後の要部拡大図である。

【図５】 第１実施例の実験例にかかる可動鉄片の斜視
図である。

【図６】 第１実施例の実験例にかかる鉄芯の斜視図で
ある。

【図７】 第１実施例の実験例にかかる要部拡大図であ
る。

【図８】 第１実施例の実験例にかかる可動鉄片の要部
拡大図である。

【図９】 第２実施例を示す断面図である。

【図１０】 第３実施例を示す分解斜視図である。

【図１１】 従来例にかかる電磁石装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…鉄芯、１１,１２…端部、１３,１４…磁極面、３
０…コイル、５０…可動鉄片、５３…薄肉爪部、５４…
吸着面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルを巻回した鉄芯の一対の磁極面の
   うち、一方の磁極面に可動鉄片の一端部を回動可能に支
   持する一方、他方の磁極面に前記可動鉄片の他端部に位
   置する吸着面を接離可能に対向せしめ、前記コイルの励
   磁，消磁に基づいて前記可動鉄片を回動する電磁石装置
   において、対向する前記可動鉄片の吸着面または前記鉄
   芯の磁極面のいずれか一方の縁部に、対向面側に突出す
   る薄肉爪部を設けたことを特徴とする電磁石装置。