JPH079847B2 - 有極電磁石 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、４つの主空隙を有する４空隙ブリッジ型磁気
回路構成からなる有極電磁石に関するものである。

［背景技術］ 第11図は従来の有極電磁石の斜視図を示し、第12図は断
面図を示している。コイルボビン２の外周にはコイル１
が巻装されている。ヨーク４はコ字型に形成されてお
り、その中央片4aには鉄心３の一端が固着してある。ヨ
ーク４がコイル１の外側に位置するように鉄心３をコイ
ルボビン２内に挿通してコイルブロック５を構成してい
る。ここで、ヨーク４の両先端部を磁極片4b,4cとし、
この磁極片4b,4cがコイルボビン２より突出し、また、
鉄心３の他端部3aもコイルボビン２より突出し、ヨーク
４の磁極片4b,4cの間に鉄心３の他端部3aが位置して両
者の間で空隙を形成している。可動ブロック９は永久磁
石６と２つの接極片7,8とでコ字型に構成され、接極片
7,8の基部で永久磁石６をはさむ形にしている。この接
極片7,8が夫々上記空隙の間に位置して可動ブロック９
が配置される。ここで、ヨーク４の両磁極片4b,4c、鉄
心３の他端部3a及び両接極片7,8の磁極面は夫々対向し
て配置され、各磁極面の間で主空隙〜を形成してお
り、この構成は４空隙ブリッジ型の磁気回路構成であ
る。尚、第11図では接点部を図示してしないが、可動接
点板と、可動接点板に固着してある可動接点と相対する
固定接点を有する固定端子板とが設けられており、これ
ら接点部が可動ブロック９により駆動されて、接点の開
閉を行なうようになっている。つまり、有極電磁石は電
磁開閉装置に用いられるものである。尚、復帰バネも図
示していない。

第12図において、永久磁石６による磁束φは、接極片７
→磁極片4b→鉄心３→接極片８→永久磁石６と通り、可
動ブロック９は実線の位置で保持されている。次に、コ
イル１を励磁することで、可動ブロック９を破線の位置
まで吸引駆動する。この励磁開始時においては、磁極片
4cと接極片８との主空隙が広く磁気抵抗が大きくな
る。ところで、この有極電磁石の構成は、４空隙ブリッ
ジ型の磁気回路構成であり、高効率な有極磁気回路構成
として公知なものであり、電磁開閉装置によく使われて
いる。つまり、電磁開閉装置において、接点バネ荷重
は、接点の位置ずれによるオーバートラベル（OT）のバ
ラツキ、接点バネそのもののバラツキ、接点消耗による
OTの減少等、接点バネ荷重のバラツキ要因が多く、充分
な吸引力の余裕あることが望ましい。しかし、上述のよ
うに磁極片4cと接極片８との磁極面とが対向しており、
その間の主空隙が広く磁気抵抗が高く、充分な吸引力
が得られないという問題があった。尚、磁極片4bと接極
片７との間においても同様なことが言える。

［発明の目的］ 本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、励
磁時の磁気効率を向上させ、充分な吸引力を得ることを
目的とした有極電磁石を提供するものである。

［発明の開示］ （構成） 本発明は、外周にコイルを巻装した鉄心と、鉄心の一端
を中央片に固着した略コ字型のヨークとで該ヨークの両
先端部の磁極片との間に鉄心の他端を配置させて鉄心の
両側に２つの空隙を設けたコイルブロックを形成し、永
久磁石を２つの接極片の基部側ではさんだ略コ字型の可
動ブロックを形成し、コイルブロックの２つの空隙に可
動ブロックの接極片を夫々位置させて、ヨークの磁極片
と接極片及び接極片と鉄心の他端とで４つの主空隙を形
成する４空隙ブリッジ型磁気回路構成であって、コイル
の励磁により可動ブリッジを平行移動あるいは回転させ
るようにした有極電磁石において、無励磁時に１つ若し
くは２つの主空隙を構成するヨークの磁極片と接極片と
の磁極面あるいは接極片と鉄心との磁極面との磁極面を
夫々非対向に配置し、少なくともヨークの磁極片を接極
片の端部側に、あるいは接極片の端部側をヨークの磁極
片側に延出形成し、若しくは鉄心の他端を接極片側に延
出形成することにより、無励磁時に１つ若しくは２つの
主空隙を構成するヨークの磁極片と接極片との磁極面あ
るいは接極片と鉄心との磁極面との磁極面を夫々対向さ
せずに配置し、少なくともヨークの磁極片を接極片の端
部側に、あるいは接極片の端部をヨークの磁極片側に延
出形成し、若しくは鉄心の他端を接極片側に延出形成し
て、当該主空隙を狭くして両磁極面間の磁気抵抗を小さ
くし、もって励磁時に充分な吸引力を得るようにしたこ
とを特徴とするものである。

（実施例１） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。尚、
全体の構成は従来例とほぼ同様であるので要旨の部分に
ついて説明する。本発明は第１図に示すように、ヨーク
４の一方の磁極片4bを可動ブロック９の接極片７側に折
曲して延出形成し、磁極片4bと接極片７との間をリーケ
ージギャップとしたものである。すなわち、磁極片4bの
磁極面と接極片７の磁極面とを対向させずに、磁極片4b
を接極片７に近付けたものである。尚、図中の破線は無
励磁状態を示し、実線は励磁状態を示している。磁極片
4bの磁極面と接極片７の磁極面との間を主空隙とし、
この主空隙の寸法を短くして磁気抵抗を小さくし、励
磁時における吸引力を増加させている。他の構成は従来
例と同じである。

この主空隙において、磁極片4bの磁極面接極片７の磁
極面との距離が第12図の場合よりも近く、磁気抵抗は小
さくなっている。従って、励磁時、磁束のループ全体の
磁気抵抗は、第12図の場合より小さくなり、励磁効率が
良くなる。第２図はこの場合の吸引力特性を示してい
る。第２図の動作開始吸引力特性において、実線は本発
明の実施例の場合を示し、破線は従来例の場合を示して
いる。従って、動作開始時においてはＦの吸引力の差が
生じ、同じ励磁アンペアターンで吸引力は大きくなるも
のである。

このように構成することにより、励磁時の吸引力が大き
くなり、接点OTのバラツキ、接点消耗等によりバネ荷重
が変動しても、電磁開閉装置の動作電圧は所定値で動作
することができるものである。また、電磁開閉装置の高
感度化も可能である。

（実施例２） 第３図は第２実施例を示し、接極片７の磁極片4b側の部
分を外側に折り曲げて、接極片７と磁極片4bとの磁極面
との間を主空隙としてリーケージギャップにしたもの
である。

第４図は磁極片4bと接極片７とを夫々折り曲げて、リー
ケージギャップにしたものである。そして、磁極片4bと
接極片７との磁極面の間を主空隙としている。

尚、第３図及び第４図において、破線は無励磁状態を、
実線は励磁状態を夫々示している。また、以下に示す図
においても同様である。

（実施例３） 第５図は、ヨーク４の両側の磁極片4b,4cを夫々内側に
折り曲げてリーケージギャップにしたラッチングタイプ
としたものである。ここでは、磁極片4bと接極片７との
磁極面の間を主空隙とし、磁極片4cと接極片８との磁
極面の間を主空隙としている。

第６図は吸引力特性を示し、実線は本実施例の場合を示
し、破線は従来例のラッチングタイプの場合を示してい
る。第６図のＡは本実施例の場合の吸引力幅を示し、Ｂ
は従来の吸引力幅を示している。そして、Ａ＞Ｂとなっ
ている。第５図に示すような構成とすることにより、先
の実施例と同様に主空隙をリーケージ型として磁気効率
を向上させて吸引力を向上させることができる。尚、第
６図に示すように、ストロークの最終端付近は、永久磁
石７による吸引力は低下するが、励磁した時の吸引力幅
は増え、励磁効率が改善されるものである。

（実施例４） 第７図は第４実施例を示し、両接極片7,8を外側に折り
曲げてリーケージギャップにしたラッチングタイプのも
のである。

（実施例５） 第８図は第５実施例を示し、鉄心３の他端部3aをＬ型に
して接極片８に近付けたものであり、第９図は鉄心３の
他端部3aをＴ型に、第10図は他端部3aを片側だけ接極片
８側に延出形成したものである。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、外周にコイルを巻装した鉄心
と、鉄心の一端を中央片に固着した略コ字型のヨークと
で該ヨークの両先端部の磁極片との間に鉄心の他端を配
置させて鉄心の両側に２つの空隙を設けたコイルブロッ
クを形成し、永久磁石を２つの接極片の基部側ではさん
だ略コ字型の可動ブロックを形成し、コイルブロックの
２つの空隙に可動ブロックの接極片を夫々位置させて、
ヨークの磁極片と接極片及び接極片と鉄心の他端とで４
つの主空隙を形成する４空隙ブリッジ型磁気回路構成で
あって、コイルの励磁により可動ブリッジを平行移動あ
るいは回転させるようにした有極電磁石において、無励
磁時に１つ若しくは２つの主空隙を構成するヨークの磁
極片と接極片との磁極面あるいは接極片と鉄心との磁極
面との磁極面を夫々非対向に配置し、少なくともヨーク
の磁極片を接極片の端部側に、あるいは接極片の端部側
をヨークの磁極片側に延出形成し、若しくは鉄心の他端
を接極片側に延出形成したものであるから、無励磁時に
１つ若しくは２つの主空隙を構成するヨークの磁極片と
接極片との磁極面あるいは接極片と鉄心との磁極面との
磁極面を夫々対向させずに配置し、少なくともヨークの
磁極片を接極片の端部側に、あるいは接極片の端部をヨ
ークの磁極片側に延出形成し、若しくは鉄心の他端を接
極片側に延出形成して、当該主空隙を狭くして両磁極面
間の磁気抵抗を小さくし、もって励磁時に充分な吸引力
を得ることができる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の断面図、第２図は同上の吸引
力特性を示す特性図、第３図は同上の実施例２を示す断
面図、第４図は同上の第３図に対応した他の実施例を示
す断面図、第５図は同上の実施例３のラッチングタイプ
の有極電磁石の断面図、第６図は同上の吸引力特性を示
す図、第７図は同上の実施例４の断面図、第８図乃至第
10図は同上の夫々実施例５を示す断面図、第11図は従来
例の斜視図、第12図は同上の断面図である。 １はコイル、２はコイルボビン、３は鉄心、3aは他端
部、４はヨーク、4aは中央片、4b,4cは磁極片、５はコ
イルブロック、６は永久磁石、7,8は接極片、９は可動
ブロック、〜は主空隙である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周にコイルを巻装した鉄心と、鉄心の一
   端を中央片に固着した略コ字型のヨークとで該ヨークの
   両先端部の磁極片との間に鉄心の他端を配置させて鉄心
   の両側に２つの空隙を設けたコイルブロックを形成し、
   永久磁石を２つの接極片の基部側ではさんだ略コ字型の
   可動ブロックを形成し、コイルブロックの２つの空隙に
   可動ブロックの接極片を夫々位置させて、ヨークの磁極
   片と接極片及び接極片と鉄心の他端とで４つの主空隙を
   形成する４空隙ブリッジ型磁気回路構成であって、コイ
   ルの励磁により可動ブリッジを平行移動あるいは回転さ
   せるようにした有極電磁石において、無励磁時に１つ若
   しくは２つの主空隙を構成するヨークの磁極片と接極片
   との磁極面あるいは接極片と鉄心との磁極面との磁極面
   を夫々非対向に配置し、少なくともヨークの磁極片を接
   極片の端部側に、あるいは接極片の端部をヨークの磁極
   片側に延出形成し、若しくは鉄心の他端を接極片側に延
   出形成して成ることを特徴とする有極電磁石。