JPH0441451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電磁継電器に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の電磁継電器の構造として実開昭
59−9455号公報、特開昭57−188816号公報および
特開昭59−14234号公報に記載されたものが提案
されている。第８図および第９図を参照すると、
これら従来例記載の電磁継電器における電磁石の
各々は、２枚の電磁極板５および６と永久磁石７
とを含む可動ブロツク４と、コイル３が巻回され
これら磁極板５および６の間に一端が配置された
鉄心１と、この鉄心１の他端に一端が磁気接続さ
れ他端が２又に分岐して前記磁極板５および６の
外側に配置されたヨーク２とを備え、鉄心１の端
部１ａとその両側に配置されたヨーク端部２ａお
よび２ｂとで形成される２つの励磁空間と可動ブ
ロツク４の磁極板５と６との間に形成される励磁
空間とが重ねられることによりヨーク端部２ａ、
磁極板５、鉄心端部１ａ、磁極板６およびヨーク
端２ｂが層をなすよう励磁空間を形成している。

〔発明が解決しようとする問題点〕 階層状に配置された鉄心端部１ａとヨーク端部
２ａ，２ｂとの間にそれぞれ形成される２つの励
磁空間内に磁極板５および６は挿入配置され、可
動ブロツク４は第８図中の矢印方向に平行移動す
るよう遊支持されている。この遊支持機構として
は、例えば、実開昭59−9455号公報記載の構造の
ようにコイルスプールつば部に設けたガイド突起
に可動ブロツクのカード部を横方向スライド自在
に嵌入させたもの、特開昭57−188816号公報記載
の構造のように可動ブロツクに平衡ばねを設けた
もの等考えられる。しかし、これらの従来構造に
よると、鉄心ならびにヨーク配置の寸法精度また
は可動ブロツクの寸法精度が十分でない場合、例
えば、第１０Ａ図および第１０Ｂ図に示すよう
に、鉄心端部１ａとヨーク端部２ａとの間隔l₁と
鉄心端部１ａとヨーク端部２ｂとの間隔l₂とが一
致しない場合（l₁＞l₂）、第１０Ａ図に示すよう
に、可動ブロツク４がヨーク端部２ａ側に移動す
るとき、磁極板５および６に働く反発力と吸引力
の合力Ｆは磁極板５および６の全面に働く。この
ため、磁極板６が鉄心端部１ａに接触すると、磁
極板５はヨーク端部２ａに接触できず間隙が生じ
る。同様に、可動ブロツク４がヨーク端部２ｂ側
に移動したときは第１０Ｂ図に示すように、鉄心
端部１ａと磁極板５との間に間隙が生じて磁気抵
抗の変動が起こるため安定した接点動作を行なえ
ないという事態が生じる。

また、第１１Ａ図および第１１Ｂ図に示すよう
に、可動ブロツク４を保持するカード１６はコイ
ルボビン等（図示されていない）に設けた支持ガ
イド１５により遊支持されている。このカード１
６の両側部にはそれぞれ接点ばね駆動部１７が設
けられている。カード１６の移動により接点ばね
駆動部１７がカード１６の両側にそれぞれ配置さ
れた接点ばね１８が押圧、開放することにより接
点ばね１８に配置された接点（図示されていな
い）を切り換える。この接点ばね駆動部１７は磁
極板５および６に働く反発力の合力Ｆを効率よく
伝えるよう磁極板５および６の表面上の空間内に
設けることが望ましい。特に、２枚の磁極板５お
よび６のそれぞれの重心を結ぶ直線上付近に設け
るのが理想的である。しかし、従来の電磁継電器
においては、磁極板５，６の両外側にはヨーク端
部２ａおよび２ｂが設けてあるため、第１１Ａ図
に示すように、ヨーク端部２ａ，２ｂの上側に接
点ばね駆動部１７を設けたり、第１１Ｂ図に示す
ように、カード１６がヨーク端部２ａ，２ｂをま
たぐような形状を採用している。この結果、第１
１Ａ図に示す構造では、接点ばね駆動部１７が理
想的な位置をはずれてしまい、第１１Ｂ図に示す
構造では接点ばね駆動部１７の位置は理想的だが
カード１６の形状が複雑で構造的強度が得にく
く、強度増加のためにはカード１６の高さ、厚み
を大きくしなければならず、結局構造が大型化し
効率のよい電磁継電器が得られないという欠点が
あつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の電磁継電器はそれぞれが第１の端部と
第２の端部とを有するコ字形の２枚の磁極板を永
久磁石の両磁極に１枚づつ固定してなる可動ブロ
ツクを保持するカードと、一端部が前記可動ブロ
ツクの２枚の磁極板により形成される２組の端部
の一方の組の端部間に挿入配置された鉄心と、該
鉄心に磁気接続し前記可動ブロツクの２枚の磁極
板により形成される２組の端部のうちの他方の組
の少なくとも１つの端部の外側に配置されたヨー
クと、周囲に励磁用コイルが巻回され内部に前記
鉄心を貫通させる孔と前記カードを前記永久磁石
に着磁方向に平行移動させるように遊支持するカ
イドとを有するコイルボビンと、前記カードの近
傍に配置され該カードの平行移動によつて駆動さ
れる接点切換機構とを備えたことを特徴とする。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。

第１Ａ図および第１Ｂ図を参照すると、本発明
の第１の実施例は、それぞれが第１の端部５ａお
よび６ａと第２の端部５ｂおよび６ｂとを有する
コ字形磁極板５および６が永久磁石７の両磁極に
固定されてなる可動ブロツク４を保持するカード
１１と、一端部１ａか磁極板端部５ａと６ａとの
間に配置された鉄心１と、この鉄心１に磁気接続
され端部２ａおよび２ｂがそれぞれ磁極板端部５
ｂおよび６ｂの外側に対向配置されたヨーク２
と、コイル３が巻回されたコイルボビン２１と、
カード１１の移動によつて駆動される接点切換機
構を有するボデイ３０と、カバー４０とから構成
される。

永久磁石７と２枚のコ字形磁極板５および６か
ら構成された可動ブロツク４は、カード１１の可
動ブロツク保持部１２により保持され、カードブ
ロツク１０を構成する。カード１１の両側後部に
設けた接点ばね駆動部１３の上端からそれぞれ前
方にＬ字形をなすようガイド溝１４が一体形成さ
れている。コイルブロツク２０は、コイル３が巻
回されたコイルボビン２１に下方からヨーク２を
組み合わせ、コイルボビン２１の挿入孔２２より
挿入された鉄心１をヨーク２の嵌合穴２ｃに打込
み組み合わせることにより構成される。つば部２
３にはガイドピン２４が２つ設けられており、そ
れぞれのガイドピン２４がカードブロツク１０の
それぞれのガイド溝１４にはめ込まれる。つば部
２５にはコイル端子２６が設けられている。ボデ
イー３０は中央部にコイルブロツク２０と嵌合す
る嵌合溝３１を有し、嵌合溝３１の両側には接点
ばね３２の一端がばね固定子３３に溶接固定さ
れ、他端は自由端となるよう配置されている。接
点ばね３２の自由端両側面に対向して内側および
外側に固定端子３４が設けられている。接点ばね
３２の自由端は、ばね自体の弾性力によりそれぞ
れ内側の固定端子３４に接触している。ボデイー
３０にカバー４０を取り付けることにより電磁継
電器が構成される。詳述すると、コイルブロツク
２０はボデイー３０の嵌合溝３１に嵌合され、コ
イルボビン２１の有するガイドピン２４にカード
１１の有するガイド溝１４をはめ込むようカード
ブロツク１０は上方から嵌合装着される。ガイド
溝１４の内幅はガイドピン２４の外径よりも大き
く、ガイド溝１４の深さはガイドピン２４の高さ
より小さいので、カードブロツク１０はそれぞれ
のガイド溝１４内においてガイドピン２４の頂点
で支持されている。このように、カードブロツク
１０はガイドピン２４の２点支持により永久磁石
７の磁極方向に摺動して平衡移動可能に遊支持さ
れる。カードブロツク１０の平衡移動により接点
ばね駆動部１３が、その両側に配置された接点ば
ね３２を押圧、開放することにより接点ばね３２
は固定接点３４と接触、開離し接点位置を切換え
る。

次に第２図、第３Ａ図および第３Ｂ図を参照し
て本発明の動作原理について説明する。

第２図に示すように本発明の基本構成は、それ
ぞれが第１の端部５ａおよび６ａと第２の端部５
ｂおよび６ｂとを有するコ字形磁極板５および６
が永久磁石７の両磁極に固定されてなる可動ブロ
ツク４と、コイル３が巻回され端部１ａが前記端
部５ａと６ａとの間に挿入配置された鉄心１と、
この鉄心の他端部と一体形成されてなる一端部と
２又に分岐し前記端部５ｂおよび６ｂの外側にそ
れぞれ対向配置された２つの他端部２ａおよび２
ｂとを有するヨークとから構成されている。可動
ブロツク４は永久磁石７の磁極方向（図中矢印方
向）に平行移動するよう前述のガイドピン２４お
よびガイド溝１４により遊支持されている。可動
ブロツク４の磁極板５および６にはそれぞれ永久
磁石７の磁極と同じ磁極が生じるので、磁極板５
および６の端部５ａと６ａとの間および端部５ｂ
と６ｂとの間には静極場が生じる。鉄心１に巻回
されたコイル３に電流を流すことにより鉄心端部
１ａには磁極が発生し、また、鉄心１と磁気接続
されたヨーク２の端部２ａおよび２ｂには鉄心端
部１ａと反対の磁極が発生する。

第３Ａ図を参照すると、可動ブロツク４がヨー
ク端部２側に吸引保持された状態が示されてい
る。永久磁石７の磁束φmaは、永久磁石７のＮ
曲−磁極板５の第２の端部５ｂ−ヨーク端部２ａ
−鉄心端部１ａ−磁極板６の第１の端部６ａ−永
久磁極７のＳ極の経路で閉磁路を形成して自己保
持している。ここで、鉄心端部１ａがＳ極となる
ようコイル３に電流Ｉを流すと、鉄心端部１ａと
磁極板５の第１の端部５ａとの間には吸引力、鉄
心端部１ａと磁極板６の第１の端部６ａとの間に
は反発力、ヨーク端部２ａと磁極板５の第２の端
部５ｂとの間には反発力、ヨーク端部２ｂと磁極
板６の第２の端部６ｂとの間には吸引力がそれぞ
れ働き、この結果、各吸引力反発力の合力はほぼ
可動ブロツク４の重心近くに働き、可動ブロツク
４はヨーク端部２ｂ側へ平行移動し第３Ｂ図に示
す状態をとる。永久磁石７の磁束φmbは永久磁
石７のＮ極−磁極板５の第１の端部５ａ−鉄心端
部１ａ−ヨーク端部２ｂ−磁極板６の第２の端部
６ｂ−永久磁石７のＳ極の経路で閉磁路で形成し
て自己保持する。

次に第４図および第５図を参照して本発明の作
用効果を説明する。

第４図は鉄心とヨークとの寸法精度が十分でな
く、鉄心端部１ａとヨーク端部２ａとの間隔l₁と
鉄心端部１ａとヨーク端部２ｂとの間隔l₂が一致
していない（l₁＞l₂）状態における鉄心端部１ａ、
ヨーク端部２ａ，２ｂ、磁極板５，６のそれぞれ
の端部５ａ，５ｂ，６ａおよび６ｂの位置関係を
示している。磁極板端部５ａ，６ｂおよび５ｂ，
６ａにそれぞれ反発力および吸引力が働くと、そ
の合力Ｆにより可動ブロツク４がヨーク端部２ａ
側に平行移動する。ここで、可動ブロツク４は第
１Ａ図により述べたように、コイルボビンのガイ
ドピン（図示せず）により遊支持されている。鉄
心端部１ａと磁極板６の第１の端部６ａとが接触
するとき、ヨーク端部２ａと磁極板５の第２の端
部５ｂとはまだ接触しておらず間隙が存在する。
磁極板５の第２の端部５ｂおよび磁極板６の第２
の端部６ｂに働く吸引力および反発力により、可
動ブロツク４は支点Ｐを中心に回転力Ｑを受けて
遊支持の範囲内で時計方向に回転し傾斜し、磁極
板５の第２の端部５ｂとヨーク端部２ａとは接触
する。このように、電磁継電器の製造時に多少の
寸法誤差が存在しても磁極板と鉄心、ヨークは接
触可能となるので磁気抵抗の変動の少ない安定な
接点動作が可能となる。

次に、第５図は第１Ａ図および第１Ｂ図に示す
電磁継電器の接点ばね駆動部の構造を示してい
る。ヨーク端部２ａ，２ｂは鉄心端部１ａより下
方に位置しているので、磁極板５，６の外側には
空間があり、第５図に示すように、可動ブロツク
４が平行移動する際に働く吸引、反発力の合力Ｆ
の位置に無理なく接点ばね駆動部１３を設けるこ
とができ、カードブロツク１０も充分な強度を得
ることができる。この結果、安定した接点動作が
達成でき、特に動作累積回数が増加したときにも
動作を安定に行なえる。

なお、第１の実施例においては、ヨーク２の形
状を上方から見てＴ字形状に分岐しヨーク端部２
ａおよび２ｂが上方へ屈折した形状となるよう構
成したが、ヨーク端部２ａおよび２ｂが上方に屈
折せずにほぼＹ字形に分岐した形状に構成しても
よい。

次に、本発明の第２実施例について詳細に説明
する。

第６図を参照すると、第２の実施例の基本構成
においては、磁気抵抗の増加のために、ヨーク端
部２ａを用いずに、鉄心端部１ａの磁極板６の第
１の端部６ａに対向する位置に薄板状の磁気的絶
縁材料から形成されたレシジヤル板８が取り付け
られている。また、第４図に示す本発明の作用効
果を達成するために第１の実施例におけるヨーク
端部２ａの位置に非磁性合金等の非磁性体をスト
ツパー９として圧着等により設けている。レシジ
ヤル板８はコイルの通電を断つたときの磁性部材
の残留磁束による復旧障害を除去するために使用
される。

次に動作原理を第７Ａ図および第７Ｂ図を参照
して説明する。第７Ａ図に示すように、可動ブロ
ツク４がヨーク端部２ｂ側に吸引保持された非励
磁状態では永久磁石の磁束φmbは、永久磁石７
のＮ極−磁極板５の第１の端部５ａ−鉄心端部１
ａ−ヨーク端部２ｂ−磁極板６の第２の端部６ｂ
−永久磁石７のＳ極の径路で閉磁路を形成して自
己保持している。ここで、鉄心端部１ａがＮ極と
なるようコイル３に電流Ｉを流する、各部に働く
吸引力または反発力のために可動ブロツク４は第
７Ｂ図に示す状態となる。このとき、可動ブロツ
ク４に働く力は永久磁石の磁束φmaとコイル３
による磁束φcとの和によるため、ヨーク２と磁
極板５との間の磁気抵抗が大きくても大きな力が
得られる。

また、第６図に示す構造おいては、鉄心端部１
ａのヨーク端部２ｂ側の側面にレシジヤル板を設
けたが、磁極板端部６ａの内側にレシジヤル板を
設けても同様の効果を達成できる。

〔発明の効果〕

以上のように、鉄心端部とこの鉄心に磁気接続
されたヨークの端部とをずらして対向位置しかつ
可動ブロツクの２枚の磁極板にそれぞれ鉄心端部
と対向する第１の端部とヨーク端部と対向する第
２の端部とを設けた構成を採用した本発明におい
ては、可動ブロツクに働く吸引力と反発力の合力
位置にヨーク端部が位置しないので可動ブロツク
を保持するカードの接点ばね駆動部を設けるため
の空間が大きくとれかつ可動ブロツクの保持状態
が鉄心とヨークと寸法精度により影響を受けにく
くなる。この結果、構造的強度の大きく、可動ブ
ロツクの保持状態における磁気抵抗の変動のない
動作の安定した電磁継電器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図および第１Ｂ図は本発明の第１の実施
例の分解斜視図および組立状態斜視図、第２図、
第３Ａ図および第３Ｂ図は本発明の第１の実施例
の動作原理を示す図、第４図および第５図は本発
明の作用効果を示す図、第６図は本発明の第２の
実施例の基本構成を示す斜視図、第７Ａ図および
第７Ｂ図は本発明の第２の実施例の動作原理を示
す図、第８図および第９図は従来の電磁継電器の
基本構造例の斜視図および動作原理を示す図、第
１０Ａ図、第１０Ｂ図、第１１Ａ図および第１１
Ｂ図は従来例における問題点を示す図である。 １……鉄心、１ａ……鉄心端部、２……ヨー
ク、２ａ，２ｂ……ヨーク端部、２ｃ……嵌合
穴、３……コイル、４……可動ブロツク、５，６
……磁極板、５ａ，６ａ……磁極板の第１の端
部、５ｂ，６ｂ……磁極板の第２の端部、７……
永久磁石、８……レシジヤル板、９……ストツパ
ー、１０……カードブロツク、１１……カード、
１２……可動ブロツク保持部、１３……接点ばね
駆動部、１４……ガイド溝、１５……支持ガイ
ド、１６……カード、１７……接点ばね駆動部、
１８……接点ばね、２０……コイルブロツク、２
１……コイルボビン、２２……挿入孔、２３……
つば部、２４……ガイドピン、２５……つば部、
２６……コイル端子、３０……ボデイー、３１…
…嵌合溝、３２……接点ばね、３３……ばね固定
子、３４，３５……固定端子、４０……カバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれが第１の端部と第２の端部とを有す
   るコ字形の２枚の磁極板を永久磁石の両磁極に１
   枚づつ固定してなる可動ブロツクを保持するカー
   ドと、 一端部が前記可動ブロツクの２枚の磁極板によ
   り形成される２組の端部の組合せのうちの一方の
   組の端部間に挿入配置された鉄心と、 該鉄心の他端に自己の一端が磁気接続し前記可
   動ブロツクの２枚の磁極板により形成される２組
   の端部の組合せのうちの他方の組の少なくとも１
   つの端部の外側に自己の他端が配置されたヨーク
   と、 周囲に励磁用コイルが巻回され内部に前記鉄心
   を貫通させる孔と前記カードを前記永久磁石の着
   磁方向に平行移動するように遊支持するカイドと
   を有するコイルボビンと、 前記カードの近傍に配置され該カードの平行移
   動によつて駆動される接点切換機構とを備えたこ
   とを特徴とする電磁継電器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の電磁継電器にお
   いて、前記可動ブロツクの有する２枚の磁極板間
   に挿入配置された前記鉄心端部にレシジヤル板を
   設けたことを特徴とする電磁継電器。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の電磁継電器にお
   いて、前記可動ブロツクの有する磁極板の前記鉄
   心端部と対向する面にレシジヤル板を設けたこと
   を特徴とする電磁継電器。