JPS60762B2 - 有極電磁石 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は可動片を通る一対の磁気回路をもった有極電
磁石に関し、特に半導体回路用リレーに通した有極電磁
石に関するものである。

従釆、半導体回路用リレーとして有極ＩＪレーなるもの
が知られているけれども、これに使用される有極電磁石
は永久磁石による磁気回路と、電磁コイルによる磁気回
路とがそれぞれ独立して形成されるからＬ一方の磁気回
路は他方の磁気回路を避けて各構成部品を組み立てなけ
ればならないので〜電磁石が大形化するばかりでなく、
その回路長も長くなって磁気抵抗が増大し、磁束密度が
低下して磁気効率が悪い。

また、電磁コイルの中空部は一般に磁束密度が高いけれ
ども、この中空部に挿通されて磁気回路を構成する部材
は可動片であり、それ自体可動変位するために薄片構造
にしなければならないから「必然的に可動片の磁気抵抗
が高くなって、電磁コイルの中空部における高密度磁束
を有効に活用できず磁気効率の悪い有極電磁石となる。

これを第４図に祖卵略的に示す従来の一例で説明すれば
、永久磁石１と一対のＬ字形フレーム２，３とによって
永久磁石を含む１つの磁気回路４が形成されており、基
端部５ａを磁気回路４の外方で固定した可動片５の自由
端部５ｂは磁気回路４のＮ極とＳ極間に介挿され「 さ
らに、可動片６を電磁コイル６の中空部に挿通し、この
電磁コイル６による磁気回路７が永久磁石による磁気回
路４と独立に形成されている。いま、電磁コイル６に通
電して磁気回路７に第５図Ａに示す矢印方向の磁束を発
生させると、可動片５の自由端部５ｂにはＮ極が生起さ
れて、回路４のＮ極に対し反発、Ｓ極に対し吸引され、
その自由端部５ｂは第５図Ｂのように回路４のＳ極に吸
着される。

これに反し、コイル６に逆方向へ通電すると、回路７に
は第５図Ａと逆方向の磁束が発生し、可動片５の自由端
部５ｂはＳ極（図示せず）に磁化され、回路４のＮ極に
吸着されて先の状態に復帰する。

ところで、前述したように、磁気回路４，７は互に独立
した回路構成であるため、両回路の設定空間が大きくな
ることは勿論のこと、電磁コイル６による磁気回路７は
可動片５の両端部５ａ，５０間のヱアギャップ部分が極
端に長いため、その磁気抵抗が高く、磁束密度Ｊ２ が
低くなって、可動片の自由端部５ｂの磁化の強さが弱く
、可動片５の動作が緩慢でかつ感度が鈍い。

また、この吸着時には、電磁コイル６の通電が断たれる
ため、可動片５は永久磁石１による磁気回路４の磁束に
よって磁化されるものであるが、この回路４は可動片５
の自由端部５ｂが一方の磁極、たとえば第５図Ｃに示す
ようにＳ極に吸着された場合でも、常にェアギャップＧ
をもっているため、回路４の磁束密度◇，は低く、吸着
力が弱い。

このため、接触圧が弱く、可動片５のチャダリング現象
が発生する。さらに「上記ェアギャップＧを小さくすれ
ば、吸着時における可動片５の自由端部５ｂはその吸着
面の反対面５ｃにＳ極が発生しているから、これが磁気
回路４のＮ極に吸引されて可動片５を引き離そうとする
力が増大し、吸着力が一層弱くなる。

この発明は上記欠点を改善することを目的とするもので
、以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する
。

第１図はこの発明に係る有極電磁石の一例を示す概略図
で、１１，１２は一対の永久磁石、１３，１４は相反す
る磁極を対向させて直列に積層された永久滋析１１，１
２を基織部１３ａ，１４ａ間に介挿した磁性体からなる
可動片で、両可動片１３，１４の自由端部１３ｂ，１４
ｂは対向方向へＬ字状に折曲されて相反する極性、つま
りＮ極とＳ極の磁極面１５，１６を有する。

１７は電磁コイル１５の中空部１９に挿通された磁性体
からなる固定鉄心で、その基端部１７ａを一対の永久磁
石１１，１２間に介挿して固定するとともに、自由端部
１７ｂは磁極面１５，１６間に介挿され常時は一方の磁
極面１５を吸着している。

これによって、固定鉄心１７をはさんで、この固定鉄心
１７の基端部１７ａから自由端部１７ｂにいたる一対の
磁気回路２１，２２が永久磁石１１，１２を含んで形成
されるとともに、電磁コイル１８による磁気回路２３，
２４も上記磁気回路２１，２２と同一部分に形成される
。可動片１３，１４の各自由端部１３ｂ，１４ｂには絶
縁片２５が架設され、第２図に示すようにその突出され
たアーム片２５ａ，２５ｂにより、接触片２６，２７，
２８，２９を上下変位させて、接点２６ａと２７ａ，２
８ａと２９ａを開閉操作できるように配設されている。

つぎに「上記構成の作動について説明する。

し、まも第３図Ａに示す吸着状態において電磁コイル１
８に通電して第３図Ｂに示すような矢印方向の磁束を磁
気回路２３，２４に発生させると、固定鉄心１７の自由
端部１７ｂにはＮ極が生起されて、第３図Ｃに示すよう
にその端部１７ｂはＮ極の磁極面１５を反発し、Ｓ極の
磁極面１６を吸着する。吸着後はコイル１８の通電を断
っても、永久磁石１２による磁気回路２２が形成されて
いるため、可動片１４の吸着状態を保持する。つぎにコ
イル１８に逆方向に通電して第３図Ｂの矢印方向と反対
方向の磁束を発生させると、固定鉄心１７の自由端部１
７ｂにはＳ極が生起されるため、Ｓ極の磁極面１６とは
反発し、可動片１３は第３図Ａに示すように再びＮ極の
磁極面１５が吸着されて元の状態、に復帰する。ところ
で、コイル１８の磁気回路と永久磁石１ １，１２の磁
気回路とは同一回路に構成されるから、両回路の設定空
間が４・さく、この点から有極電磁石の小形、コンパク
ト化が達成される。またコイル１８に通電して可動片１
３，１４を反転作動させるとき電磁コイル１８による磁
束は常に第３図ＡまたはＣに示すようなェアギャップの
全くない閉回路中を流れるから、可動片１３，１４の反
転起動力が強力である。とくに、磁束密度の高い電磁コ
イル１８の中空部１９に導滋率の高い固定鉄心１７を挿
通したから、その自由端部１７ｂにおける磁化の強さが
強大であり、また、可動片１３が反発のとき、可動片１
４が吸引されてその吸引力も絶縁片２５を介し可動片１
３に伝達されるから、反発力と吸引力が相加され可動片
１３，１４の反転動作を高速かつ高感度にすることがで
きる。

ところで、絶縁片２５が第２図の状態から上方へ変位す
ると、接点２６ａと２７ａは接触、接点夕２８ａは開放
されて、接点の切換えがなされる。

また、吸着時には電磁コイル１８の通電が断たれるけれ
ども「前述したように可動片１３，１４の自由端部１３
ｂ，１４ｂが第３図ＡまたはＣに示すように一方の磁極
面１５または１６においてｏ吸着された場合、磁気回路
２１または２２はェアギャップのない完全な閉回路とな
るから、その磁束密度？，は高く、可動片１７のチャタ
リング現象の発生がない。さらに、固定鉄心１７が磁気
回路２１の開回路を形成することにより、鉄心１７の自
由端部１７ｂにたとえば第３図ＣのようなＮ極が発生し
たとき、Ｓ極はその吸着面の反対面には発生せず、基端
部１７ｂに発生するから、自由織部１７ｂはこれに対向
する磁極面１５のＮ犠牲の同棲性のＮ極で反発し、磁極
線１６との接触圧が一層増大する。

この発明によれば、磁束密度の高い電磁コイルの中空部
に固定鉄心を挿通し、固定鉄心の基端部両側に相反する
磁極同志を対向させた永久磁石を配設して、永久磁石の
池端の各磁極面に基端部が配設され、かつ自由端部が固
定鉄心の自由端側の両側の磁極面に俊雛自在に対向する
可動片を備えたので、可動片を交互に固定鉄心に吸着す
るに際して、磁気吸着力が強力で、可動片を高速で高感
度に動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る有極電磁石の一例を示す概略図
、第２図は第１図の右側面図、第３図はＡ〜Ｃは作動説
明図、第４図は従来の一例を示す概略図、第５図Ａ〜Ｃ
は従来例の作動説明図である。 １１，１２・・・永久磁石、１３，１４・・・可動片、
１７・・・固定鉄心、１８・・・電磁コイル、２５・・
・絶縁片、２６〜２９…接触片、２６ａ〜２９ａ・・・
接点。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電磁コイルの中空部に固定鉄心を挿通し、この鉄心
   の基端部両側に相反する磁極同志を対向させた永久磁石
   を配設し、これら永久磁石の他端の各磁極面に基端部が
   配置されかつ自由端部が上記コイルの外側から固定鉄心
   の自由端部両側の磁極面に接離自在に対向する可動片を
   備えたことを特徴とする有極電磁石。