JPS6017778Y2 - 自己保持形継電器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、電磁石と永久磁石を用いた自己保持形継電
器に関するものである。

図にしたがい従来技術について説明する。

第１図〜第３図は、従来の自己保持形継電器の一例を示
す側面図で、復帰状態を示した図である。

第４図は第３図の継電器の磁路についての説明図である
。

以下、説明に際し、第１図のものを継電器Ａ、第２図の
ものを継電器Ｂ１第３図のものを継電器Ｃと言う。

従来技術において、改善すべき必要性ある事柄につき上
記継電器の構成をもとに説明する。

まず、磁気回路について述べると、例えば、鉄心が電流
によって磁化反転し、かつ残留磁束を確保するに必要な
保磁力を備えている半硬質鋼材を使用したものは、自己
保持特性はよいが、反面、磁気抵抗が大となり、それに
伴って消費電力が大となる。

また、その改絶策として、Ｌ形ヨークの上面の外部に、
板状永久磁石、平ヨークを付与し、自己保持機能をよく
したものもあるが、該磁石の磁束により常時接極子を鉄
心に吸引する磁力が作用するため無通電時に衝げき、振
動などで鉄心に接極子が吸引される危険性がある。

さらに、その改善策として、平衡バネの圧力を強め接極
子が鉄心と反対方向に引かれるようにしたものもあるが
、該圧力が原因して負荷が大きくなり、感動電力が増大
する新たな事態が生ずる。

さらにまた、上記したものとは違った構造のもので、Ｌ
形ヨークの側面の内部に、板状永久磁束、平ヨークを付
与腰自己保持機能をよくしたものもあるが、構造上の制
限を受け、励磁コイルの長手方向の寸法が短かくなり、
巻線の平均巻径の増大に伴なう巻線抵抗の増加を招き、
感動電力が大きくなる。

つぎに、調整機構について述べると、接極子の動作規制
をするためのバックストップ固定接点を適正な位置に調
整するためのアジャストアームが組み込まれているもの
もあるが、独立した構成のため部分点数の増、あるいは
本体を大形化する因になでいると同時に、製作面で無駄
な工数がかかる。

また、その改善策として、Ｌ形ヨークにバックストップ
機能を持たせ、単独物品に多機能を所持させたものもあ
るが、アジャストアームがないために接極子を曲げる必
要性が生ずる。

接極子は、ヒンジバネに熔接にて接着されているので、
曲けるときヒンジバネが動かぬよう固定しなけれはなら
ない。

そのため作業工数アップとなって不都合である。

以上が従来技術において、改善すべき事項と思われる内
容であるが、さらに、これら内容を明確にするため図に
したがって、継電器Ａ、 Ｂ、 Ｃを例に詳説する。

まず、第１図により継電器Ａについて説明すると、図は
、鉄心２を半硬質鋼材にして自己保持機能をよ＜シ、ア
ジャストアーム２１．バックストップ８がそれぞれ単独
部分として構成されている自己保持形継電器の一例を示
す。

この場合、カード１２と接点バネの位置調整は、一端に
固定接点２３を熔接にて装着し、他端に接点端子２４を
有する固定接点バネ２５をインサートして、一体に成形
した両端に突部２７を持つブ冶ツク２６の該突部２７を
アジャストアーム２１の舌部２８で上下に移動して該固
定接点２３を適正な位置に設定して調整される。

この際、アジャストアーム２１の舌部２８を調整治具で
曲げることによりなされる。

接極子１０の動作規制は、バックストップ８によってな
されている。

しかしながら、この事例の場合は、つぎのように欠点が
ある。

１ 鉄心２が半硬質鋼材であるため磁気抵抗が大きく、
必然的に感動電力が犬となっている。

２ アジャストアーム２１、バックストップ８が単独部
品となっているため、該部品の取付工数、構造面におけ
る体積が大となる。

つぎに、第２図により、継電器Ｂについて説明すると、 図は、継電器Ａに対し、さらに自己保持機能をよくする
ために、接点バネ組立とＬ形ヨーク１の間に、平ヨーク
２９、板状永久磁石３０を介在させた自己保持形継電器
を示す。

この継電器は、継電器Ａの感動電力が大きい欠点を永久
磁石のエネルギで除去するようにしたものであるが、そ
れが起因して、つぎの欠点が生じている。

１ 復帰時において、板状永久磁石３０の磁束により常
時接極子１０が鉄心２に吸引されるような磁力が作用腰
そのため衝げき、振動で誤動作する危険性がある。

２１の対策として平衡バネ１５の圧力を強めることによ
って接極子１０も鉄心２と反対方向に引きつけることを
可能であるが、負荷が大きくなって感動電力が大となり
、本来の目的に反することになる。

３ アジャストアーム２１、バックストップ８に関して
は、継電器Ａと同じ。

４ 平ヨーク２９、板状永久磁石３０の挿入によって継
電器の高さ方向寸法の増大を招く。

最後に、第３図および第４図により継電器Ｃについて説
明すると、 第３図は、構成部品の簡略化と多機能化および小形化を
計るために、Ｌ形ヨーク１にバックストップ機能を持た
せ、Ｌ形ヨーク１の側面３１と励磁コイル３２との間に
板状永久磁石３０、平ヨーク２９を介在させた自己保持
形継電器の一例を示す。

第４図は、継電器Ｃの鉄心の磁束と、この継電器に発生
する磁路についての説明図である。

この継電器は、Ｌ形ヨーク１にバックストップ機能を持
たせ、部品の簡略化と単独物品の多機能化を計り、さら
に継電器Ｂに対して平ヨーク２９、板状永久磁石３０の
実装位置を変え小形化を計っているが、つぎのような欠
点がある。

１ カード１２と接点バネの位置調整が接極子１０を曲
げる構造であり、接極子１０がその機能上ヒンジバネ９
により可動自在になるように取り付けられているので、
曲げるときに接極子１０を固定しなければならず、継電
器Ａ、Ｂに比較して調整が困難である。

２ 板状永久磁石３０が、励磁コイル３２の巻線端子４
側に取りつけられているので、構造上の制約から該コイ
ル３２の長手方向の寸法が短かくなり、それに伴なって
巻線部断面積を一定にとると、巻線の平均巻径が増大し
て巻線抵抗も増大するため感動電力が大きくなる。

３ この継電器の磁路構造において、図より、磁路Ａ３
３は復帰状態の自己保持回路である。

動作状態にするには、巻線端子４に通電し、鉄心２の磁
束Ａ３４を増大させればよいが、該磁束Ａ３４Ｃ磁路は
、磁路Ｂ３５と磁路Ｃ３６があり、該磁路Ｃ３６は、接
極子１０を鉄心２に吸引させる磁路、該磁路Ｂ３５は、
逆方向に作用する磁路である。

図において、接極子１０と鉄心２間のギャップ３７が零
ならば、鉄心２の磁束Ａ３４は、磁路Ｂ３５を通ってし
まい感動電力が非常に大となる。

そのため、磁束Ａ３４が磁路Ｂ３５を通り難くするため
のギャップ３７が必要となる。

しかしながら、このギャップ３７は、前記した磁路Ａ３
３と共通であるため復帰時の自己保持力に直接影響腰好
ましくない。

もし、ギャップ３７に適正値があるとしても、そのギャ
ップ３７の調整は大変困難であり、また磁路Ｂ３５が存
在するかぎり感動電力の増大を押えるこことはむずかし
い。

この考案はこれらの欠点を除去するためになされたもの
で、その目的とするところは、鉄心、Ｌ形ヨーク、永久
磁石および接極子などよりなる磁路構造を改良し、磁束
の集束化、感動電力の、低減化９組立ての容易化を図り
、かつ小形軽量で信頼性をもった調整容易な低価格の自
己保持形継電器を提供することにある。

以下、図に従って、この考案の一実施例について説明す
る。

第５図は、この考案の一実施例による自己保持形継電器
の分解斜視図である。

以下、この考案の構成について説明する。

図において、磁気回路は、一端に突起部３８を、他端に
磁極片６を有する鉄心２と、該鉄心２をその突起部３８
より挿入するための貫通穴３９を有し、該貫通穴３９の
一端には複数の巻線端子４を有するＡ片（図で左側）４
０と他端には前記磁極片６を嵌合する凹部４２があるＢ
片（図で右側）４１とがあり、前記貫通穴３９の外周に
巻線５を巻装できる巻枠３とを備えた励磁コイルと；こ
の励磁コイルの前記突部３８が挿入嵌合される穴４３を
中央部に有する側面（図で左側）３１と、該側面３１と
一連に成形され、そして屈折され、複数のネジ穴Ａ４４
とネジ穴Ｂ４５とを有する板４６と、該板４６と一連に
成形され、延長部に固定接点バネ２５、つまり固定接点
２３の位置調整をするための舌部２８および接極子１０
の揺動動作規制をするためのストッパとなるエンボス４
７を有する平面４８とからなる磁束を有効に導くための
Ｌ形ヨーク１と；該り形ヨーク１の前記板４６の内側（
図で下側）に当接して設置される板状永久磁石３０と；
該磁石３０に当接して設置され、端”部に前記接極子１
０が装着され、該接極子１０の可動を自在にするヒンジ
バネ９と；該バネ９に当接して前記り形ヨーク１の補助
の役目をする平ヨーク２９と；前記板状永久磁石３０、
ヒンジバネ９、平ヨーク２９を同時に統合してネジ穴Ｂ
４５に取りつけ固定する締付ネジ８５０とからなる。

つぎに、接点バネ組立は、前記り形ヨーク１の平面４８
の外側（図で上側）に位置し、図において上部より順次
、押え板１７、平衡バネ１５、絶縁板Ａ１８、メーク可
動バネ組立１４、固定バネ′組立１９、ブレーク可動バ
ネ組立１３、絶縁板Ｂ２０、と配設され、前記ネジ穴Ａ
４４で締付ネジＡ４９により固定されている。

また、固定バネ組立１９は、一端に固定接点２３を溶接
にて装着し、他端に接点端子２４を形成した複数の固定
接点バネ２５、これらをインサートして一体成形したパ
イル部５１およびブロック２６がある。

このブロック２６は厚みのある板で両側端部に板面方向
に突出する。

突部２７がある。前記メーク可動バネ組立１４およびブ
レーク可動バネ組立１３は、それぞれ複数の可動バネ５
４で構成され、該可動バネ５４には前記固定接点２３の
対向面に可動接点５５が溶接にて装着され、また前記パ
イル部５１側には接点端子２４がある。

前記構成において、前記磁気回路と接点バネ組立とはカ
ード１２で係合されている。

該カード１２は；前記接極子１０の揺動に伴ない、前記
平衡バネ１５との相互作用により前記可動バネ組立１３
．１４を揺動させて、前記メーク可動バネ組立１４のメ
ーク接点５５と前記固定バネ組立１９の固定接点２３間
、前記ブレーク可動バネ組立１３のブレーク接点５５と
前記固定バネ組立１９の固定接点２３間を開開させるた
めのもので、下端に形成された爪部５６が前記接極子１
０の溝部５７に係合され、上端に形成された窓部５８の
上端５９が前記平衡バネ１５の突出部６０に係止されて
いる。

そして、前記窓部５８の下端６１に前記メーク可動バネ
組立１４の先端６２が挿入され、さらに、該下端６１の
反対側に前記ブレーク可動バネ組立１３の先端６２が挿
入されている。

つぎにこの考案の継電器の作用について第６図および第
７図により説明する。

第６図は復帰時の状態を示したもので、接極子１０は板
状永久磁石３０、Ｌ形ヨーク１、エンボス４７および接
極子１０による磁路Ｄ６４によってＬ形ヨーク１のエン
ボス４７に吸引されて鉄心２の磁極片６の端部６７から
離れている。

このとき、カード１２は平衡バネ１５によって上方に引
張られているので接点の状態はかわらない。

つぎに、この状態で励磁コイル３２に通電し、板状永久
磁石３０による磁路Ｅ６５と相加的な磁束Ｂ６３を発生
させれば、該磁束Ｂ６３は、磁気抵抗の大きな永久磁石
を通る閉磁路すなわち磁極片６、接極子１０、平ヨーク
２９、永久磁石３０、継鉄１、鉄心２よりなる閉磁路６
５よりも磁気抵抗が小さい分岐閉磁路すなわち磁極片６
、接極子１０、エンボス４７、継鉄１、鉄心２よりなる
閉磁路６８に集中して通るので、比較的小さな感動電流
で接極子１０は磁極片６の吸引移動される。

このとき、カード１２は接極子１０によって下方に引張
られるので接点の状態はかわる。

この状態が第７図である。

この状態で励磁コイル３２への通電を断っても、平ヨー
ク２９、永久磁石３０、Ｌ形ヨーク１、鉄心２および接
極子１０による磁路Ｆ６６の存在により鉄心２への接極
子１０の吸引状態は接続され自己保持がなされる。

つぎにこの自己保持を解除して第６図の復帰状態にする
には、励磁コイル３２に前記方向と逆方向に通電し、磁
路Ｆ６６を打ち消してやればよい。

なお、この考案の継電器においては組立時に接点５５，
２３，５５の位置関係が復帰時および動作時において、
それぞれが確実に第６図および第７図のようになるよう
調整されている必要があるが、これは前記り形ヨーク１
の舌部２Ｂを適当な調整治具により上下に折曲させて動
かし、前記固定バネ組立１９、つまり固定接点２３の位
置を調整することにより達威し得る。

この考案によれば、板状永久磁石３０および平ヨーク２
９をＬ形ヨーク１の平面４８に対し平行に配置すること
ができるので、継電器Ｃに比べ励磁コイル３２の巻装範
囲を板状永久磁石３０および平ヨーク２９の厚さ分だけ
長くでき、巻線の平均巻線径を増すことなしに巻線部断
面積を増大し得るので巻線効率を上げることができると
ともに、感動電流を小さくして感度を高めることができ
る。

そしてＬ形ヨーク１に接極子１０のストッパとなるエン
ボス４７（継電器Ａ、Ｂのバックストップに相当）のみ
ならず、固定接点２３の位置調整用の舌部２８をも一体
に形成したことにより板状永久磁石３０および平ヨーク
２９を上述のように配置したことによる外形寸法、特に
高さ方向の寸法の増加分をほぼ相殺することができる。

すなわち、少なくとも継電器Ａ、 Ｂで使用していたア
ジャストアーム２１と、さらに絶縁板１８一枚の厚さ分
だけＬ形ヨーク１の平面４８の外側にある部分の合計の
高さ寸法が減少するので、Ｌ形ヨーク１の平面４８の内
側に板状永久磁石３０および平ヨーク２９を配置しても
高さ方向の寸法の増加はほとんどない。

したがって外形寸法の増大を伴うことなく感動電力を大
幅に減少できる利点がある。

また、Ｌ形ヨークの長片の内側にエンボスを設けて接極
子の揺動動作を規制すると共に磁束を通すようにしたの
で、ストッパとしての役目をなすとともに磁束がエンボ
スを集中して通り、これにより磁気抵抗が小さくなって
磁束を通り易くすることができる。

また、継’に器Ａ、Ｂのアジャストアーム２１（継電器
Ｃにはない）に相当する舌部２８をＬ形ヨーク１に一体
に形成したことに伴う部品点数の減少により構造が簡略
化され、組立工数、調整工数が少なくなるとともに価格
の低減を計ることができる。

さらに励磁コイル３２により鉄心２に発生する磁束Ｂ６
３の磁路とは別の磁路Ｄ６４を設けたことにより復帰時
の自己保持力が感動電力を増大させることなく得られる
ので、継電器Ｃが衡げき、振動などによる外力で誤動作
する危険性を解除することができる。

以上説明したように、この考案によれば少数部品で多機
能化が計れ、さらに低消費電力、構造簡単、小形軽量で
製作容易な価格の安い自己保持形継電器を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、従来の自己保持形継電器の一例を示
す側面図、第４図は、第３図の継電器の磁気回路につい
ての説明図、第５図は、この考案の一実施例による自己
保持形継電器の分解斜視図、第６図は、この考案の復帰
時における状態説明のための側面図、第７図は、この考
案の動作時における状態説明のための側面図である。 １・・・・・・Ｌ形ヨーク、２・・・・・・鉄心、６・
・・・・・磁極片、８・・・・・・バックストップ、９
・・・・・・ヒンジバネ、１０・・・・・・接極子、１
４・・・・・・メーク可動バネ組立、１９・・・・・・
固定バネ組立、２１・・・・・・アジャストアーム、２
３・・・・・・固定接点、２５・・・・・・固定接点バ
ネ、２６・・・・・・ブロック、２７・・・・・・突部
、２８・・・・・・舌部、２９・・・・・・平ヨーク、
３０・・・・・・板状永久磁石、３１・・・・・・側面
、３２・・・・・・励磁コイル、３３・・・・・・磁路
Ａ１３４・・・・・・磁束Ａ１３５・・・・・・磁路Ｂ
１３６・・・・・・磁路Ｃ１３７・・・・・・ギャップ
、３８・・・・・・突起部、３９・・・・・・貫通穴、
４０・・・・・・Ａ片、４１・・・・・・Ｂ片、４２・
・・・・・凹部、４３・・・・・・穴、４４・・・・・
・ネジ穴Ａ１４５・・・・・・ネジ穴Ｂ１４６・・・・
・・板、４７・・・・・・エンボス、４８・・・・・・
平面、５１・・・・・・パイル部、６３・・・・・・磁
束Ｂ１６４・・・・・・磁路Ｄ１６５・・・・・・磁路
Ｅ１６６・・・・・・磁路Ｆ１６７・・・・・・端部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁気回路に永久磁石を備えた自己保持形継電器において
   、一方の片にコイルが巻装され他方の片を磁極片とした
   Ｌ字状の鉄心と、この鉄心のコイルが巻装された片の磁
   極片側と反対側に位置する端部にその短片を固着してな
   るＬ形ヨークと、前記り形ヨークの長片の一部を外側に
   突出させて固定接点バネの接点位置を調整可能としたア
   ジャストアームと、前記り形ヨークの長片の基部内側に
   固着された永久磁石と、この永久磁石に平ヨークを介し
   て取付けられた接極子と、このＬ形ヨークの長片の内側
   に設けられた接極子の揺動動作を規制するためのエンボ
   スとを備え、接極子は、復帰時に永久磁石、Ｌ形ヨーク
   の長片、エンボスおよび接極子よりなる閉磁路によって
   前記エンボスに吸引され、また動作時には鉄心、接極子
   、エンボス、およびＬ形ヨークよりなる閉磁路を通るコ
   イルにより発生された磁束により前記鉄心に吸引され、
   コイルにより発生された磁束が消滅した後は平ヨーク、
   永久磁石、Ｌ形ヨーク、鉄心および接極子よりなる閉磁
   路によって前記鉄心の磁極片に吸引されて実己保持する
   ようにしたことを特徴とする自己保持形継電器。