JPH07282707A - ラッチング型有極電磁石 - Google Patents

ラッチング型有極電磁石

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JPH07282707A
JPH07282707A JP6076186A JP7618694A JPH07282707A JP H07282707 A JPH07282707 A JP H07282707A JP 6076186 A JP6076186 A JP 6076186A JP 7618694 A JP7618694 A JP 7618694A JP H07282707 A JPH07282707 A JP H07282707A
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JP
Japan
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permanent magnet
magnetic
latching
armature
coil
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JP6076186A
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English (en)
Inventor
Mitsuki Nagamoto
光樹 永本
Ritsu Tomiyasu
律 富安
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 経済性ならびに安定性に優れたラッチング型
有極電磁石を提供する。 【構成】 略コの字型の鉄芯2Bにコイル2Aを巻いた
コイルブロック2と、コイルブロック2の磁極3A、3
B間に挿入して固定し、鉄芯2Bとの間で磁気回路を形
成する平板状継鉄4と、平板状継鉄4の中央部に設けら
れた凹部4Aに配置した矩形状永久磁石5と、センタ部
を支点として回転し、端部6A、端部6Bがそれぞれ磁
極3A、磁極3Bと接触する接極子6とからなるラッチ
ング型有極電磁石1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は構成が単純なラッチン
グ型有極電磁石に関する。
【0002】
【従来の技術】図5に従来のラッチング型有極電磁石の
一例の断面図を示す。従来のラッチング型有極電磁石1
1は、略コの字型の鉄芯12Bにコイル12Aを巻いて
組立てたコイルブロック12と、鉄芯12Bの磁極13
Aおよび磁極13B間にレーザ溶接等で固定した山型永
久磁石14と、山型永久磁石14の頂点に接した支点1
5Aを中心として回転運動する接極子15とから構成さ
れる。
【0003】接極子15は、支点15Aを中心にシーソ
運動し、鉄芯12Bの磁極13Aまたは磁極13Bのい
ずれか一方に接触するよう構成され、一方の磁極から他
方の磁極(例えば、13A側から13B側、または逆方
向)への状態変化は、コイル12Aに印加する電源の極
性により形成される電磁石の磁化(右手親指の法則)に
より決定される。
【0004】また、接極子15は支点15Aを中心とし
て対称に構成されるため、磁極13Aに接触する安定状
態、および磁極13Bに接触する安定状態の双安定状態
を有する。
【0005】なお、山型永久磁石14は、山型の中央部
をN極、両端部をS極に磁化し、かつラッチング型有極
電磁石11を構成した場合の配置精度を保つため、磁極
13Aおよび磁極13Bにレーザ溶接等で固定される。
【0006】次に、従来のラッチング型有極電磁石11
のラッチング動作を説明する。図6に従来のラッチング
型有極電磁石の動作説明図を示す。図6において、
(a)図はコイルブロック12に電源が印加されていな
い無励磁の安定状態を示し、接極子15は、例えば磁極
13Aに接触した状態にある。この状態では、鉄芯12
Bの磁極13A側―山型永久磁石14―接極子15―鉄
芯12Bの磁極13A側をループとする磁気回路が形成
され、磁束Φaが矢印の向きに発生される。
【0007】無励磁状態から、(b)図のようにコイル
ブロック12に電源を印加した励磁直後、コイルブロッ
ク12は、磁極13A側がN極、磁極13B側がS極に
磁化された電磁石が形成され、電流Iとコイルの巻線数
(ターン数N)の積に対応した力が作用し、接極子15
の磁極13A側は同極(N極)で反発力、接極子15の
磁極13B側は異なる極(S極)で吸引力がそれぞれ作
用する。この状態では、磁束Φaとともに、鉄芯12B
―山型永久磁石14―接極子15―鉄芯12Bの磁極1
3B側―鉄芯12Bをループとする磁気回路が形成さ
れ、磁束Φbが矢印の方向に発生される。
【0008】(c)図は(b)図から接極子15が磁極
13A側から離れて磁極13B側に接触した反転状態を
示す。この状態では、接極子15と磁極13Bが接触す
るため、(b)図の磁束Φbが変化して磁束Φdになる
とともに、鉄芯12Bの磁極13B側―山型永久磁石1
4―接極子15―鉄芯12Bの磁極13B側をループと
する磁気回路が形成され、磁束Φcが矢印の向きに発生
される。
【0009】(d)図は(c)図から電源を除いた無励
磁の安定状態を示し、接極子15は、磁極13Bに接触
した状態にある。この状態では、電磁石による力が消滅
し、コイルブロック12の電磁石磁束Φcのみが発生さ
れる。
【0010】このように、従来のラッチング型有極電磁
石11は双安定動作をするので、接極子15に可動接点
(図示せず)を搭載し、固定接点(図示せず)との間で
機械的な断続を行うことにより、ラッチングリレーが構
成される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来のラッチング型有
極電磁石11は、永久磁石に山型永久磁石14を用いて
山型永久磁石14の頂点に接した接極子15の支点15
Aを中心として回転運動するよう構成されるため、山型
永久磁石14の寸法に精度が要求されるとともに、形状
が複雑となりコストアップを招く課題がある。
【0012】また、山型永久磁石14と接極子15の位
置関係を適切に保つため、山型永久磁石14を鉄芯12
Bの磁極13Aおよび磁極13B間にレーザ溶接等で固
定することが要求され、組立てが煩雑になる課題があ
る。
【0013】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は構成が単純で、組立てが容
易なラッチング型有極電磁石を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係るラッチング型有極電磁石の平板状継鉄
は、磁極間の中心線に対称に凹部を形成するとともに、
この中心線を対称として磁気抵抗を等しく形成したこと
を特徴とする。
【0015】また、この発明に係るラッチング型有極電
磁石は、永久磁石に、単純な矩形状永久磁石を用いたこ
とを特徴とする。
【0016】さらに、この発明に係るラッチング型有極
電磁石は、平板状継鉄を対向する磁極間に挿入して固定
する際 、圧入で行うことを特徴とする。
【0017】また、この発明に係るラッチング型有極電
磁石は、接極子が永久磁石に接触する部分に、傾斜部を
有する山型凸部を設け、山型凸部を支点として接極子が
回転運動することを特徴とする。
【0018】
【作用】この発明に係るラッチング型有極電磁石は、山
型永久磁石に代えて平板状継鉄と単純形状の永久磁石を
備え、平板状継鉄に磁極間の中心線に対称に磁気抵抗が
等しくなるような凹部を設けて永久磁石を配置したの
で、単純な構造を実現することができる。
【0019】また、この発明に係るラッチング型有極電
磁石は、永久磁石に矩形状永久磁石を用いたので、位置
合せや調整が不要となる。
【0020】さらに、この発明に係るラッチング型有極
電磁石は、位置合せや調整が不要な平板状継鉄と矩形状
永久磁石を用いたので、平板状継鉄を対向する磁極間に
挿入して固定する際 、圧入で行うことができる。
【0021】また、この発明に係るラッチング型有極電
磁石は、接極子が永久磁石に接触する部分に、傾斜部を
有する山型凸部を設け、山型凸部を支点として接極子が
回転運動するよう構成したので、安定したラッチング動
作を実現することができる。
【0022】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1〜図3にこの発明に係るラッチング型
有極電磁石の構成を示す。図1にこの発明に係るラッチ
ング型有極電磁石の全体構成図、図2にこの発明に係る
ラッチング型有極電磁石の組立図、図3にこの発明に係
るラッチング型有極電磁石の断面図を示す。
【0023】図1〜図3において、ラッチング型有極電
磁石1は、略コの字型の鉄芯2Bにコイル2Aを巻いた
コイルブロック2と、コイルブロック2の磁極3A、3
B間に挿入して固定し、鉄芯2Bとの間で磁気回路を形
成する平板状継鉄4と、平板状継鉄4の中央部に設けら
れた凹部4Aに配置した矩形状永久磁石5と、センタ部
を支点として回転し、端部6A、端部6Bがそれぞれ磁
極3A、磁極3Bと接触する接極子6とから構成する。
【0024】コイルブロック2は電磁石を形成し、電源
端子2a、2b間に電源を印加することにより、コイル
2Aに流れる電流の方向に対応(右手親指の法則)した
磁極3A、3Bの極性(N、S極)が設定され、一方、
コイル2Aの巻数とコイル2Aに流れる電流値の積(起
磁力)に比例し、磁気回路の抵抗(磁気抵抗)に反比例
した磁束を発生する。
【0025】平板状継鉄4は、図2に示すように、コイ
ルブロック2の磁極3A、磁極3B間の中心線Xを対称
として両側の磁気抵抗が等しくなるよう、例えば矩形の
凹部4Aを形成する。
【0026】矩形状永久磁石5は、平板状継鉄4に設け
られた凹部4A内に収容されるよう、凹部4Aの形状に
合せて構成し、凹部4Aの底面と接する面側をS極、反
対面側がN極となるよう磁化する。
【0027】接極子6は、図3に示すように中心線X状
で矩形状永久磁石5と接触するよう山型凸部6Cを設
け、凸部を支点として回転させて端部6A、端部6Bが
それぞれ磁極3A、磁極3Bに接触するよう構成する。
【0028】ラッチング型有極電磁石1の組立ては、図
2に示すように、コイルブロック2に平板状継鉄4を圧
入し、平板状継鉄4の凹部4A内に矩形状永久磁石5を
挿入した後、矩形状永久磁石5上に接極子6を配置する
ことにより、一方向の組立てが可能となる。
【0029】また、図3の断面図から明らかなように、
ラッチング型有極電磁石1は、中心線Xを垂直方向に下
ろした断面を中心にして両側が対称構成となるので、ラ
ッチング動作が可能となる。
【0030】次に、この発明に係るラッチング型有極電
磁石の動作を説明する。図4はこの発明に係るラッチン
グ型有極電磁石の動作説明図である。(a)図はコイル
ブロック2に電源が印加されていない無励磁の安定状態
を示し、接極子6は端部6A、6Bが矩形状永久磁石5
の磁化状態によって共にN極となり、一方、例えば磁極
3AはS極、磁極3BはN極の状態にあるため、接極子
6は磁極3A側に接触した状態となっている。この状態
では、磁極3A―平板状継鉄4―矩形状永久磁石5―接
極子6―磁極3Aのループで磁気回路が形成され、磁束
Φ1が矢印の向きに発生する。
【0031】無励磁状態から、(b)図のようにコイル
ブロック12に電源を印加した励磁直後、コイルブロッ
ク12で構成される電磁石は、例えば磁極3AがS極か
らN極、磁極3BはN極からS極に変化するため、接極
子6と磁極3Aには反発力、接極子6と磁極3Bには吸
引力が作用する。この状態では、(a)図の磁束Φ1に
加え、電源印加に伴う鉄芯2B―平板状継鉄4―鉄芯2
Bのループで磁気回路が形成され、磁束Φ2が発生す
る。
【0032】(c)図は(b)図状態から接極子6が磁
極3A側から離れて磁極3B側に接触した反転状態を示
す。この状態では、矩形状永久磁石5により、磁極3B
―平板状継鉄4―矩形状永久磁石5―接極子6―磁極3
Bのループで磁気回路が形成されて磁束Φ4が発生する
とともに、電磁石により、鉄芯2B―平板状継鉄4―矩
形状永久磁石5―接極子6―磁極3B―鉄芯2Bのルー
プで磁気回路が形成されて磁束Φ5が発生する。なお、
(b)図で平板状継鉄4の右半分の磁束Φ2は、接極子
6と磁極3Bの接触により形成されるバイパス路(平板
状継鉄4の中心部―接極子6―磁極3B)の磁気抵抗が
小さいことと、磁束Φ3によるキャンセルにより極めて
小さい値となる。
【0033】この状態から、電源を除くと(d)図の状
態に移行して接極子6が磁極3Bに接触した安定状態を
保つ。この状態では、矩形状永久磁石5により、磁極3
B―平板状継鉄4―矩形状永久磁石5―接極子6―磁極
3Bのループで磁気回路が形成されて磁束Φ6が発生す
る。
【0034】なお、この状態から接極子6が磁極3Aに
接触する状態に移行させる場合には、電源の極性を反対
にしてコイルブロック2に印加することで達成できる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係るラッ
チング型有極電磁石は、平板状継鉄と単純形状の永久磁
石を備え、平板状継鉄に磁極間の中心線に対称に磁気抵
抗が等しくなるような凹部を設けて矩形状永久磁石を配
置し、構成を単純化するとともに、位置合せや調整を不
要としたので、コスト低減と性能安定化を図ることがで
きる。
【0036】また、この発明に係るラッチング型有極電
磁石は、位置合せや調整が不要な平板状継鉄と矩形状永
久磁石を用いたので、平板状継鉄を対向する磁極間に挿
入して固定する際に圧入で行うことができので、組立て
作業性を改善することができる。
【0037】さらに、この発明に係るラッチング型有極
電磁石は、接極子が永久磁石に接する部分に、傾斜部を
有する山型凸部を設け、山型凸部を支点として接極子が
回転運動するよう構成したので、安定したラッチング動
作を実現することができる。
【0038】よって、経済性ならびに性能の安定性に優
れたラッチング型有極電磁石を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るラッチング型有極電磁石の全体
構成図
【図2】この発明に係るラッチング型有極電磁石の組立
【図3】この発明に係るラッチング型有極電磁石の断面
【図4】この発明に係るラッチング型有極電磁石の動作
説明図
【図5】従来のラッチング型有極電磁石の一例の断面図
【図6】従来のラッチング型有極電磁石の動作説明図
【符号の説明】
1…ラッチング型有極電磁石、2…コイルブロック、2
A…コイル、2B…鉄芯、2a,2b…電源端子、3
A,3B…磁極、4…平板状継鉄、4A…凹部、5…矩
形状永久磁石、6…接極子、6A,6B…端部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コの字型の鉄芯にコイルが巻かれ、対向
    する両端が磁極を形成するコイルブロックと、前記対向
    する磁極間に挿入して固定し、磁気バイパス回路を形成
    する平板状継鉄と、この平板状継鉄に設けられた凹部に
    装着し、厚み方向に互いに異なる極性に磁化した永久磁
    石と、この永久磁石の中心部に接触し、電磁石の作用に
    より回転運動して前記磁極に接触する接極子とを備えた
    ラッチング型有極電磁石において、 前記平板状継鉄は、前記磁極間の中心線に対称に凹部を
    形成するとともに、この中心線を対称として磁気抵抗を
    等しく形成したことを特徴とするラッチング型有極電磁
    石。
  2. 【請求項2】 前記永久磁石に、単純な矩形状永久磁石
    を用いたことを特徴とする請求項1記載のラッチング型
    有極電磁石。
  3. 【請求項3】 前記平板状継鉄を前記対向する磁極間に
    挿入して固定する際、圧入で行うことを特徴とする請求
    項1記載のラッチング型有極電磁石。
  4. 【請求項4】 前記接極子が前記永久磁石に接触する部
    分に、傾斜部を有する山型凸部を設け、この山型凸部を
    支点として前記接極子が回転運動することを特徴とする
    請求項1記載のラッチング型有極電磁石。
JP6076186A 1994-04-14 1994-04-14 ラッチング型有極電磁石 Pending JPH07282707A (ja)

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JP6076186A JPH07282707A (ja) 1994-04-14 1994-04-14 ラッチング型有極電磁石
CN95100437A CN1048351C (zh) 1994-04-14 1995-02-28 旋转支点式极化电磁铁

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JP6076186A JPH07282707A (ja) 1994-04-14 1994-04-14 ラッチング型有極電磁石

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0260020A (ja) * 1988-08-24 1990-02-28 Omron Tateisi Electron Co 有極電磁石装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0260020A (ja) * 1988-08-24 1990-02-28 Omron Tateisi Electron Co 有極電磁石装置

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19971224