JPS6041406B2 - 有極電磁継電器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有極電磁継電器、とくにアマチュアに永久磁石
を設け、このアマチュアをその中央で揺動自在にヒンジ
したラッチング型の有極電磁継電器に関するものである
。

一般に、希士類磁石以外の永久磁石は磁性体と直接接触
しあるいはこれを繰り返えすと、接触減磁が生じるとい
う性質があり、この接触減磁により電磁石としての動作
特性の劣化をきたすという問題がある。

他方、希士類磁石は接触減磁を生じる心配はないが、高
価でかつ形状的な制約があるため、上記形式の電磁石装
置に使用するのは好ましくないｏまた、永久磁石と磁性
体とが直接接触すると、保磁力が強くなり過ぎ、動作時
および復帰時における感応電圧が高くなるという欠点が
ある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、接触減磁
を生ずることなく、適正な保磁力を有する電磁石装置を
提供することを目的とする。以下、本発明を−実施例で
ある添付図面にしたがって説明する。第１図〜第４図は
本発明をＤＩＰ型有極電磁継電器に適用したものを示し
、１は１０本の端子２〜１１をかに足状にインサート成
形したベース、２２は底力バー、２３は口字形のアマチ
ュア、３０は電磁石、３９はシールドケースである。

ベース１は上方が関口した略箱形のもので、その対向す
る二側面には切欠部１２，１２とその下方に凹所１３，
１３とが形成され、４隅部にはコイル端子２，３，１０
，１１の内端部の一部２ａ，３ａ，１０ａ，１１ａが上
方に突出し、かつ中央部上下面には上記コイル端子２，
３，１０，１１の内端部の池部と端子４，５，８，９の
内端部とが露出している。

また、ベース１の底部には導電材料からなるシールド板
１４（第３，４図参照）がインサート成形され、このシ
ールド板１４は端子６，７と導適している。上記端子５
，８の内端都下面には接触片１５，１６がスポット溶唆
され、これと対応する端子４，９の内端都下面には固定
接点１７，１８が溶接され、この固定接点１７，１８に
上記接触片１５，１６の先端が氏接するようになってい
る。底力バー２２は合成樹脂板からなり、その外周端部
がベース１の下面に設けた凹所１９に鉄合して、上記援
触片１５，１６および固定接点１７，１８の下面をおお
うようになっている。

アマチュア２３（第５図〜第７図参照）の対向する二辺
には、棒状の永久磁石２４，２５がその両端部上面が露
出するようにかつＮ極・Ｓ極を逆向きにしてインサート
成形されており、一方の永久磁石２５側の端部上面には
ストツパである突部２３ａが一体に設けられている（第
３図、第６図参照）。

また、他の対向する二辺の上面にはＶ字状のヒンジ溝２
６，２６が、下面には円弧状に轡曲した膨出部２７，２
７が形成されており、上記永久磁石２４，２５を有する
二辺の下面には操作片２８，２９が一体成形されている
。アマチュア２３はベース１内に収納されるとともに、
操作片２８，２９がベース１を貫通して接触片１５，１
６の先端部上面に当接するようになっている（第３図参
照）。電磁石３０は第８図〜第１２図に示すごとく、下
面に勾配面を有するＨ形状の鉄心３１にコイルスプール
３２とその両側に支持部３３，３３とを一体成形したも
ので、上記支持部３３，３３の両外側面には突片３４，
３４が突設され、この突片３４，３４の片側側面にはＶ
字状の突縁３４ａ，３４ａが形成されている。

また、上記支持部３３，３３の下面にはＶ字状のヒンジ
突起３５，３５が一体に設けられており、上記鉄心３１
の片側端部の下面にはコイルスプール３２と一体にスト
ッバである突部３２ａが設けられている。上記コイルス
プール３２にはコイル３６が巻回されており、その引出
線は端子２，３あるいは１０，１１の内端部２ａ，３ａ
あるいは１０ａ，１１ａに接続され、その後これら端子
２，３，１０，１１の内端部２ａ，３ａ，１０ａ，１１
ａは内方に直角に折曲されている。また、コイル端子２
，３，１０，１１の内端部の池部にはサージ電圧吸収用
のダイオード３７，３８が接続されている（第４図参照
）。この電磁石３０はアマチュア２３の上面に戦贋され
、ヒンジ溝２６，２６とヒンジ突起３５，３５とが係合
するとともに、電磁石３０の支持部３３，３３の突片３
４，３４がベース１の切欠部１２，１２および凹所１３
，１３に圧入され、突片３４，３４の突縁３４ａ，３４
ａが切欠部１２，１２の片側側面１２ａ，１２ａに圧着
することによって電磁石３０はベース１に固定される。
この状態でアマチュア２３はベース１と電磁石３０との
間に保持され、かつアマチュア２３は操作片２８，２９
と接触片１５，１６との当接および永久磁石２４または
２５の吸収力により上方へ押し上げられるため、アマチ
ュア２３のヒンジ溝２６は電磁石３０のヒンジ突起３５
と常時係合して、アマチュア２３は上記ヒンジ溝２６を
支点として揺動自在となっている。シールドケース３９
は一枚の金属板を深絞り加工したもので、上記ベース１
の外周に鮫合し、対向する二辺の下端に設けた突起４０
，４０をベース１外周面の凹溝２１，２１を介して端子
６，７にスポット溶接することにより、シールドケース
３９は端子６，７に電気的にかつ機械的に固定される。

このシールドケース３９はベース１上に組み込まれたア
マチュア２３および電磁石３０の上面を被い、外部磁束
に対して磁気シールドするとともに、ベース１にインサ
ート成形されたシールド板１４とともに静電シールドを
も兼ねるようになつている。つぎに、上記構成からなる
有極電磁継鰭器の動作を説明する。

まず、常態においてはたとえばアマチュア２３の永久磁
石２４の磁束により永久磁石２４を鉄心３１とが吸引し
合い、アマチュア２３はヒンジ溝２６を支点として第３
図中右回り方向に揺動した状態にあり、かつ鉄○３１の
下面の突部３２ａとアマチュア２３の上面とが当俵して
鉄０３１と永久磁石２４との間には所定の間隙が設けら
れている。

そして、アマチュア２３の一方の操作片２９が接触片１
６を下方に孫ませて接点１８は関離した状態にあり、他
方の操作片２８は接触片１５から離れているため接点１
７は閉成している。いま、コイル３６に永久磁石２４の
磁束とは反対方向に励磁する電流を流すと、永久磁石２
４と鉄心３１とが反発するとともに、永久磁石２５が鉄
心３１に吸引され、アマチュア２３はヒンジ溝２６を支
点として第３図中左回り方向に揺動する。この揺動にと
もない、アマチュア２３の一方の操作片２９はそれまで
接触片１６を押し下げていた押圧力を解除するため、接
点１８が閉成するとともに、他方の操作片２８が接触片
１５を下方に榛ませ接点１７を関離させる。コイル３６
への通電を停止しても、永久磁石２５の磁束によりアマ
チュア２３は動作状態を保持し、コイル３６に永久磁石
２５の磁束とは反対方向に励磁する電流を流すことによ
り、アマチュア２３はヒンジ溝２６を支点として第３図
中右回り方向に揺動し、接点１８が開離するとともに務
点１７が閉成する。上記動作において、初期状態（アマ
チュア２３が第３図中右回り方向に揺動した状態）にお
いては鉄０３１下面の突部３２ａがアマチュア２３の上
面に当接し、動作状態（アマチュア２３が第３図中左回
り方向に揺動した状態）においてはアマチュア２３上面
の突部２３ａが鉄心３１の下面に当援するので、鉄心３
１と永久磁石２４，２５とが直接接触せず、永久磁石２
４，２５が希±類磁石以外の場合であっても接触減磁が
生じることがない。

しかも、永久磁石２４，２５と鉄心３１との間の保磁力
が上記突部２３ａ，３２ａによる隙間によって緩和され
、適正な保磁力となる。また、上記突部２３ａ，３２ａ
の突出量は同一であるため、アマチュア２３の揺動角度
は左回りおよび右回りでバランスがとれる。ところで、
永久磁石２４，２５としては予め着滋したものをアマチ
ュア２３と一体成形する場合に限らず、まず禾着磁の永
久磁石をアマチュア２３と一体成形し、上記電磁継電器
Ａを完全に組込んだ状態で、外部より上記永久磁石２４
，２５を着磁するようにしてもよい。

この方法を第１３図、第１４図にしたがって詳述する。
まず、未着磁の永久磁石２４，２５が組み込まれている
電磁継電器Ａを第１３図に示す着磁装置内に設置し、永
久磁石２４，２５が互いに逆方向に磁化されるように最
大限に着磁する。

なお、肴磁装置は図示のごとく直流磁界を用いるものに
限らず、十分な能力を持った永久磁石を用いても可能で
ある。上記のように最大限に着磁された状態では、電磁
終電器Ａは目標の動作特性が得られていない。つぎに、
この亀滋継電器Ａを第１４図に示す減滋装置内に設置し
、電磁継電器Ａの端子を図示しない動作特性検出装置に
接続する。

ここで、永久磁石２４が鉄Ｄ３１と閉回路をつくる動作
をセット、永久磁石２５が鉄心３１と閉回路をつくる動
作をリセツトと呼べば、上記のごとく永久磁石２４，２
５が最大限に着磁されている状態では、セット電圧、リ
セット電圧とも目標値を上まわっている。そこで、まず
セット電圧を目標値まで下げるために、永久磁石２５を
適当量減磁する。このとき、永久磁石２４，２５の相対
的関係により、リセット電圧は大きくなる。つぎに、リ
セット電圧を目標値まで下げるために、永久磁石２４を
適当量減磁する。このとき、永久磁石２４，２５の相対
的関係により、セット電圧が再び目標値を上まわる場合
があるが、その場合も上記手順を繰り返すことにより、
セット電圧、リセット電圧とも目標値以内におさめるこ
とができる。すなわち、下記のループを繰り返すことに
より最終的に目的を達する。第１４図の減磁装置は、交
流電源にても可能であるが、直流電源の場合は着磁装置
と兼用することができる。

上記のごとく、調整減磁と安定減磁とを兼ねた着磁・減
磁方法、すなわち電磁継電器に組み込まれた未着磁の永
久磁石を最大限まで着磁した後、動作特性をチェックし
ながら各永久磁石を独立して減磁する方法で永久磁石２
４，２５を構成するようにすれば、既に着磁した永久磁
石を電磁継電器に組み込む方法に比べて、動作特性のバ
ラッキをなくし、さらに、電磁継電器の組立前に着磁す
ると、鉄粉等が永久磁石に付着するため動作に支障をき
たす心配があるが、上記のごとく着磁を組立後に行なえ
ばこのような心配はない。

第１５図、第１６図は本発明におけるストツパの他の実
施例を示し、第１５図のものはアマチュア２３の両端部
上面に同一高さの突部２３ａ，２３ａを設けたもので、
第１６図のものは鉄心３１の両端部下面に同一高さの突
部３２ａ，３２ａを設けたものである。

上記し、ずれの実施例においても、永久磁石２４，２５
と鉄心３１とは直接接触せずそのため接触減磁や動作不
良をきたす心配はない。しかも、上記突部３２ａ，２３
ａがアマチュア２３のヒンジ点から最も離れた位置に設
けられているので、操作片２８，２９に作用する接触片
１５，１６のばね力が大きくても、ヒンジ溝２６とヒン
ジ突起３５との係合が外れる心配がない。なお、本発明
におけるバネ負荷系としては、接触片に限らず別個に板
バネを設けてもよい。

また、電磁石３Ｍこヒンジ突起３５を設け、かつアマチ
ュア２３にヒンジ溝２６を設けたものに限らず、これと
は逆に、電磁石３川こヒンジ溝２６を、アマチュア２３
にヒンジ突起３５を設けてもよい。以上の説明で明らか
なように、本発明によれば鉄心と永久磁石とが所定の間
隙をもって対向するように位置規制し、鉄心と永久磁石
とが直接接触しないようにしたので、接触減磁をきたす
ことなく、動作特性の劣化を防止することができるとと
もに、直接接触による高保磁力を緩和し、適正な保磁力
を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる電磁継電器の分解斜視図、第２
図はシールドケースを取外した状態の平面図、第３図は
第２図のｍ−ｍ線断面図、第４図は第２図のＷ−Ｗ線断
面図、第５図〜第７図はそれぞれアマチュアの平面図、
正面図、底面図、第８図〜第１２図はそれぞれ電磁石の
平面図、底面図、第８図のＸ−Ｘ線断面図、正面図、背
面図、第１３図、第１４図は永久磁石の着磁・減磁方法
を示す概略平面図、第１５図、第１６図は本発明の他の
実施例の断面図である。 １……ベース、２３……アマチュア、２３ａ……突部（
ストッパ）、２４，２５……永久磁石、２６・・・・・
・ヒンジ溝、３０・・・・・・電磁石、３１・・・・・
・鉄心、３２……コイルスプール、３２ａ……突部（ス
トツパ）、３５・・・・・・ヒンジ突起、３６・・・・
・・コィ／し第２図 第３図 第４図 第６図 第１図 第５図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベースとベース上に固定されるＨ型鉄心と、鉄心に
   一体成形されたコイルスプールと、鉄心の下面両端部に
   コイルスプールとともに一体成形されたヒンジ部と、コ
   イルスプールに巻回された励磁コイルと、口字形に一体
   成形され、上記ベースと鉄心との間に設けられるアマチ
   ユアと、アマチユアの対向する二辺に両端部上面が露出
   するように設けられた２個の永久磁石と、アマチユアの
   上記永久磁石を有しない二辺の上面中央に設けられ、上
   記ヒンジ部と揺動自在に係合するヒンジ部と、鉄心の下
   面あるいはアマチユアの上面の少なくとも一方に、鉄心
   と永久磁石とが吸引し合つた状態において、鉄心下面ま
   たはアマチユア上面に当接して鉄心下面と永久磁石上面
   との間に所定の間隙をもたせるよう上記ヒンジ部両側最
   端部に配置した位置規制用ストツパと、アマチユアの上
   記ストツパと上記ヒンジ部との間に設けた操作片と、こ
   の操作片を上方に付勢する接触片と、からなる有極電磁
   継電器。 ２ 上記ストツパを、鉄心の片側端部の下面にコイルス
   プールと一体に突設した突部と、該突部とは反対側のア
   マチユアの上面に一体に突設した突部とで構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の有極電磁継電
   器。