JPS6298704A - 電磁石装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、有極型の電磁石装置に関する。

〔背景技術〕

従来、優れた有極型の電磁石装置のひとつのタイプとし
て、第２図にみるように、２つの磁性体片５１．５２で
永久磁石５３をその着磁方向両端から挟んで１４字形に
なっている接極子ブロック５４の２つの内側に、コイル
５５が巻回されている鉄心５６の両端がそれぞれ臨んで
いて、接極子ブロック５４がコイル５５の励磁極性の変
化により支点５７を中心に回動するようになっているも
のがある。

このような電磁石装置は、接極子ブロックの回動のバラ
ンスがよい点ですぐれているが、支点が永久磁石内に設
けられる必要があるため、問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は、以上のことに鑑みて接極子回動のバランス
がよく、しかも、回動支点を永久磁石内に設ける必要の
ない電磁石装置を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

この発明は、上記の目的を達成するために、中間部に回
動中心を有して回動自在に支持されている接極子および
この接極子を回動させる固定ブロックを備えた電磁石装
置であって、前記固定ブロックは、２つの永久磁石、こ
れら２つの永久磁石の一方により異なる極性をもって対
向している１組の対向磁極部、および、前記２つの永久
磁石のもう一方により異なる極性をもって対向している
もう１組の対向磁極部をそれぞれ有し、前記２組の対向
磁）へ部は、それぞれの同極同士が対角位置にあるよう
に対向しており、前記１組の対向磁極部の一方およびこ
れと異極性をもつ前記もうＩ組の対向磁極部の一方がそ
れぞれコイルの巻回されている鉄心を介して前記接極子
と磁気的につながっており、この接極子は、一端が前記
１組の対向磁極部の間に臨んでいるとともに、他端が前
記もう１　）Ｕの対向磁極部の間に臨んでいることを特
徴とする電磁石装置を要旨としている。

以下に、この発明を、その実施例をあられす図面を参照
しながら詳しく説明する。

第１図は、この発明の電磁石装置がラッチング型である
場合の１実施例をあられしている。第１図にみるように
、この電磁石装置１は、中間部（この実施例では、中心
）に回動中心を有して回動自在（矢印Ａ、　　Ｂ向き）
に支持されている接極子３およびこの接極子３を回動さ
せる固定ブロック４を備えている。

固定ブロック４は、１本の長い鉄心５．２つのコイル６
．７、中央磁性体片（固定ヨーク）８．２つの永久磁石
９，９．２つのＬ字形磁性体片（固定ヨーク）１０．１
１．２つの直線形磁性体片（固定ヨーク）１２，１３．
２つのコイル枠１４．１４をそれぞれ構成部品としてい
る。

１本の長い鉄心５に２つのコイル６．７が巻回されてい
る。その鉄心５のこれら２つのコイル６．７の間の部分
から中央磁性体片８が側方に延びていて、その先端２が
接極子３の回動中心の位置に臣ｎんでいる。鉄心５がそ
の両端から２つの永久磁石９．９の異極同士で挟まれて
いる。それら２つの永久磁石９．９の各反対極側に、そ
れぞれ中央磁性体片８と同側方に延びたのち内側に折れ
曲がって鉄心５に沿うＬ字形磁性体片１０．１１の一辺
の内側がつながっている。鉄心５の両端部からそれぞれ
中央磁性体片８と同側方に、直線形磁性体片１２．１３
が延びていて、それらの各一端部１２ａ、１３ａと、Ｌ
字形磁性体片１０．１１の各一端部ｉｏａ、ｌｌａとが
それぞれ対向していて、２組の対向磁極部になっている
。

１組の対向磁極部１０ａ、１２ａは、２つの永久磁石９
，９の一方により異なる極性をもっている。もう１組の
対向磁極部１１ａ、１３ａは、２つの永久磁石９．９の
もう一方により異なる極性をもっている。これら２組の
対向磁極部１０ａ。

１２ａ、および、ｚａ、１３ａはそれぞれの同掻同士が
対角位置にあるように対向している。１組の対向磁極部
の一方１２ａおよびこれと異極性をもつもう１組の対向
磁極部の一方１３ａがそれぞれコイル６．７の巻回され
ている鉄心５を介して接極子３と磁気的につながってい
る。２つのコイル６．７は、中央磁性体片８を通る磁束
の向きが同じになるように励磁するようになっている。

接極子３は、直線形磁性体片であり、２つのコイル６．
７の側方にほぼこれらに沿うようにして配置されており
、その一端３ａがＩ　組の対向磁極部１０ａ、１２ａの
間に臨んでいるとともに、他端３ｂがもうＩ組の対向磁
極部１１ａ、１３ａの間に臨んでいる。接極子３は、こ
の実施例では、中間部の側面に中央磁性体片８の先端２
をうける凹の部分１５を備えている。接極子は、直線形
でなくてもよいが、細長の電磁石装置を得るには直線形
が好ましい。

この実施例では、中央磁性体片８の先端２が接極子３を
回動自在に支持している。このように、この発明の電磁
石装置は、凸の部分と平らな部分または凹の部分のうち
のいずれか一方が他方で回動自在に支持されていて、接
極子と固定ブロックとがこの支持部分を介して磁気的に
つながっているようになっていると、ヒンジ形の電磁石
装置の形成が極めて容易である。このため、電ｆ〃石装
置は、回動支点となる軸などが不要になり、部品点数が
少なくてすみ、構造が簡単になる。支点を永久磁石に設
ける必要がなくなる。凸の部分は、接極子側および固定
ブロック側のいずれか一方にあればよく、もう一方にそ
の凸の部分をうける凹の部分があれば、接極子の回動が
スムーズに安定になる。接極子は軸を支点に回動するよ
うでもよいつぎに、この電磁石装置１の動作状態を説明
する。第１図にみるように、接極子３が実線で示す状態
にあるときに、２つのコイル６．７に、中央磁性体片８
を通る磁束が図に示す向きと反対になるような極性の電
流を通じると、接極子３は矢印Ａ向きに中央磁性体片先
端２を回動支点にして回動し、一点鎖線で示す状態にな
る。この状態にあるときに、２つのコイル６．７に先と
は逆の極性の電流を通じて励磁を行うと、接極子３は矢
印Ｂ向きに中央磁性体片先端２を回動支点にして回動し
、実線で示す状態になる。このときの磁束の流れを曲Ｉ
ＪＣ，Ｄで示している。この発明にかかる電磁石装置で
ラッチング型のものは、接極子が正逆にそれぞれ回動じ
た状態でコイルの励磁をやめてもそのままその状態が保
たれる。

この発明にかかる電磁石装置は、接極子が正方向および
逆方向にそれぞれ回動じた状態で、永久磁石により形成
される磁気回路の磁気抵抗を同じくするか差をつけたり
するかで、上記のようにラッチング型が得られたり、シ
ングルステーブル型が得られたりする。シングルステー
ブル型の例を少しあげると、第１図に示したものにおい
て、たとえば、一点鎖線で示す部分Ｅを除いて、２つの
Ｌ字形磁性体片１０．１１の鉄心５に沿う一辺がそれぞ
れ不均等に延びるようにすることなどである。

この発明にかかる電磁石装置でシングルステーブル型の
ものは、無励磁になったときに、磁気回路の磁気抵抗の
小さい状態への復帰が外部の力によらず行われる。また
、励磁状態をもたらｔ極性の電流とは逆極性の電流をコ
イルに通じても、動作しない。

なお、第１図に示したものにおいて、一点鎖線で示す部
分Ｅを除いてシングルステーブル型にした場合、接極子
３が矢印Ａ向きに動いた状態では、接極子３が磁極部１
１ａに当接していないので磁気抵抗が大きい。すなわち
、これが励磁状態である。コイルの励磁をやめると、接
極子３は矢印Ｂ向きに動き、第１図に実線で示す状態に
なる。

この状態だと磁気抵抗が小さいのでコイルの励磁を行っ
ていない間はこの状態（無励磁状態）を保っている。

この発明にかかる電磁石装置は、接極子が正逆方向にそ
れぞれ移動したときに、接極子と磁極部との吸引し合う
部分がレジデュアルギャップ（非磁性体片および／また
は空隙）を介するようにすることも可能である。レジデ
ュアルギャップつきの電磁石装置は、コイルの電流（電
圧）を０にしても残る残留磁気による吸引が防がれ、コ
イルの電流（電圧）をある程度以下にすれば吸引が解除
されるなど、吸引反発や復帰がよりスムーズに行われ、
吸引特性がよりよくなる。

なお、この発明にかかる電磁石装置は、上記実施例に限
られない。２つの永久磁石は着磁方向が鉄心と交差する
ように配置されるなどしてもよい。２つのコイルが１本
の長い鉄心でなく別々の鉄心に巻回されていてもよい。

接極子の中間部の回動中心は、中間部の側面、中間部か
ら側方に延びる凸部またはその側面、接極子を構成する
部材に囲まれた空間、中間部側方の空間なども含める。

第１図に示したものにおいて、鉄心の軸について軸対称
の形状にすれば接極子が２つあることになり、可動部が
２つになる。

この発明にかかる電磁石装置は、第１図に示すように構
成すると、容易に細長（第１図のようにみて、紙面に垂
直な方向の厚みが薄＜、縦力間の大きさが小さく、横方
向の長さが長いこと）の回動ヒンジ形の電磁石装置とす
ることができる。第１図のようにみて紙面に垂直な方向
の厚みは、コイル部分の厚みにまで小さくすることがで
きる。

また、第１図に示すような構造にすると、漏洩磁束を少
なくすることができるので、高効率であり、近接の磁気
部品（リレーなど）との相互干渉をなくすことができる
。なお、この発明の電磁石装置はリレー以外にも用いる
ことができる。

〔発明の効果〕

この発明の電磁石装置は、以上にみてきたように構成さ
れているので、接極子回動のバランスが良（、しかも、
回動支点を永久磁石内に設ける必要のない電磁石装置を
極めて容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコイルおよびコイル枠を断面にしてこの発明の
１実施例をあられす一部断面平面図であり、第２図は模
式的に従来例をあらゎす平面図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）中間部に回動中心を有して回動自在に支持されて
   いる接極子およびこの接極子を回動させる固定ブロック
   を備えた電磁石装置であって、前記固定ブロックは、２
   つの永久磁石、これら２つの永久磁石の一方により異な
   る極性をもって対向している１組の対向磁極部、および
   、前記２つの永久磁石のもう一方により異なる極性をも
   って対向しているもう１組の対向磁極部をそれぞれ有し
   、前記２組の対向磁極部は、それぞれの同極同士が対角
   位置にあるように対向しており、前記１組の対向磁極部
   の一方およびこれと異極性をもつ前記もう１組の対向磁
   極部の一方がそれぞれコイルの巻回されている鉄心を介
   して前記接極子と磁気的につながっており、この接極子
   は、一端が前記１組の対向磁極部の間に臨んでいるとと
   もに、他端が前記もう１組の対向磁極部の間に臨んでい
   ることを特徴とする電磁石装置。
2. （２）固定ブロックは、１本の長い鉄心に２つのコイル
   が巻回されていて、その鉄心のこれら２つのコイルの間
   の部分から中央磁性体片が側方に延びていてその先端部
   が接極子の回動中心の位置に臨み、前記鉄心がその両端
   から２つの永久磁石の異極同士で挟まれていて、それら
   ２つの永久磁石の各反対極側に、それぞれ前記中央磁性
   体片と同側方に延びたのち内側に折れ曲がって鉄心に沿
   うＬ字形磁性体片の一辺の内側がつながるとともに、前
   記鉄心の両端部からそれぞれ前記中央磁性体片と同側方
   に延びる直線形磁性体片の各一端部と、前記Ｌ字形磁性
   体片の各一端部とがそれぞれ対向していて、２組の対向
   磁極部になっている特許請求の範囲第１項記載の電磁石
   装置。
3. （３）接極子が直線形磁性体片であり、２つのコイルの
   側方にほぼこれらに沿うようにして配置されている特許
   請求の範囲第２項記載の電磁石装置。
4. （４）中央磁性体片の先端が接極子を回動自在に支持し
   ている特許請求の範囲第２項または第３項記載の電磁石
   装置。
5. （５）接極子が中間部の側面に中央磁性体片の先端をう
   ける凹の部分を備えている特許請求の範囲第４項記載の
   電磁石装置。
6. （６）２つのＬ字形磁性体片の鉄心に沿う一辺がそれぞ
   れ不均等に延びていることにより、シングルステーブル
   型になっている特許請求の範囲第２項ないし第５項のい
   ずれかに記載の電磁石装置。