JPS63232231A - 有極電磁石装置 - 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】 〈発明の分野〉 この発明はリレー等に用いられる有極電磁石装置に関す
るものである。

〈従来技術とその問題点〉 従来のこの種電磁石装置として、第７図（Ａ）。

（Ｂ）に示すように左右両側脚部１０１ａ、１０１ｂを
連結片部１０１ｃで連結してなるコ字形の鉄心１０１の
上記連結片部１０１ｃにコイル１０２を巻回し、中央部
が両端部とは異極に着磁された永久磁石１０３を上記鉄
心１０１の両側脚部１０１ａ、１０１ｂ間に架設し、両
端部１０４ａ、１０４ｂ　カ上記両側脚部１０１ａｊ０
１ｂ　（７）各上面にそれぞれ対向するようにアマチュ
ア１０４を配設し、このアマチュア１０４の中央部に形
成された枢支部１０５を上記永久磁石１０３の中央部に
当接させて回動可能に設定したものがある。これは永久
磁石１０３の磁束φＡ　によりアマチュア１０４の、た
とえば左端部１０４ａが上記鉄心１０１の左側脚部１０
１ａの上面に吸着され、コイル１０２への通電による励
磁磁束φＢにより上記永久磁石１０３の磁束φ＾を打ち
消してアマチュア１０４を反対側へ回動させてアマチュ
ア１０４の右端部１０４ｂを永久磁石１０３の磁束φ０
とで上記鉄心１の右側脚部１０１ｂ上面に吸着させるよ
うにしたものである。

上記従来のものは、コイル１０２および永久磁石１０３
の磁束φ４　、φじ、φ０がアマチュア１０４の中心部
、すなわち枢支部１０５を通る構成のため、この枢支部
分についての設定条件が煩雑である。

つまり、アマチュア１０４の回動運動がスムースになさ
れるためには、枢支部１０５をナイフェツジや回転軸で
構成するのが良いが、この場合は、永久磁石１０３との
対向面積が小さくなって磁気効率の向上は望めない。ま
た上記枢支部１０５を通る磁束による吸引力は枢支部１
０５を押圧する力として働いてアマチュア１０４の運動
には寄与せず、動作性の低下の原因ともなる。

〈発明の目的〉 この発明は上記従来のものの問題点を解消するためにな
されたもので、アマチュアの枢支部分を磁束の通路とせ
ずに機械的な枢支機能だけとし、全磁束をワーキングギ
ャップを通すようにして、磁気効率が高く、アマチュア
の運動性にも優れた有極電磁石装置を提供することを目
的としている。

〈発明の構成と効果〉 この発明に係る有極電磁石装置は、段差状に立ち上り形
成された両側部を有する略コ字形鉄心の連結片部にコイ
ルを巻回し、上記鉄心の両側部下面にそれぞれ１対のヨ
ーク片を各先端側が互いに上記両側部間で向い合う状態
で固定し、上下側が互いに異極で着磁された永久磁石を
上記両ヨークの上面間にまたがって配設して、中央突出
部が永久磁石の上面に接合された丁字形補助ヨークをそ
の両端部上面が上記鉄心の両側部上面と同一平面上に位
置するように配設し、上記鉄心の左側部上面および補助
ヨークの左端部上面ならびに鉄心の右側部上面および補
助ヨークの右端部上面にそれぞれ対向して配設された左
右１対の鉄片を非磁性体で連結してアマチュアを構成し
、上記補助ヨークの中央突出部に対向する上記非磁性体
の中央部位で上記アマチュアを回動可能に設定したもの
である。

この発明によれば、鉄心の左右両側部と左右両側の鉄片
との間がワーキングギャップとして作用するほか、左右
両側の鉄片と補助ヨークの両端部との間もワーキングギ
ャップとして作用するため、コイルと永久磁石のすべて
の磁束が吸引力に寄与されて磁気効率の向上が図れ、し
かも１−２両鉄片を連結する非磁性体の中央部分でアマ
チュアを枢支させているから、この枢支部には磁束は流
れず、したがってアマチュアの連動の円滑化を保証する
ことができる。また、中央部が両端部と１よ異なるよう
に６　ｒｂされた永久磁石を用いるもの（こ比゛して青
磁が容易で磁気力も強化できるうえ、シングルスティプ
ル化も容易である。

〈実施例の説明〉 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（Ａ）　　、　（Ｂ）はそれぞれこの発明に係る
有極電磁石装置の一例を示す斜視図である。

同図において、ｌは略コ字形の鉄心であり、段差状に立
ち上り形成された左右両側部１ａ、ｌｂを連結片部ＩＣ
で連結してなり、上記連結片部ｌｃにはコイル２が巻回
されている。３．４は左右１対のヨーク片であり、各先
端部３ａ、４ａが上記鉄心ｌの左右両側部１ａ、ｌｂ間
で向い合うように配設され、各基端部３ｂ、４ｂは段差
状にｔち上り形成されて一ヒ記両側部１ａ、ｌｂの各下
面に固定されている。５は」二下側が異極に着磁された
永久磁石であり、上記ヨーク片３．４の各先端部上面間
にまたがって配設されている２６は丁字形の補助ヨーク
であり、この補助ヨーク６の左右両端部６ａ、６ｂの各
１−面が上記鉄心１の両側部１ａ、ｌｂの各上面とそれ
ぞれ回−平ｉｎｉ上になる状態で上記中央突出部６ｃが
永久磁石５の中央部の上面に接合されている。上記鉄心
ｌの左側部１ａの上面と補助ヨーク６の左端部６ａの上
面に対向して左側鉄片７が配設され、＃ｃ心１の右側部
１ｂの」−面と補助ヨーク４の右端部４ｂの上面に対向
して右側鉄片８が配設されている。９は上記両鉄片７，
８を一体的に連結する樹脂等からなる非磁性体であり、
上記両鉄片７，８とでアマチュア１０を構成している。

上記非磁性体９の中央部下面にはナイフェツジ状の枢支
部９ａが一体形成されており、この枢支部９ａを上記補
助ヨーク４の中央部に当接させることにより、１こ記ア
マチュア１０は回動可能に設定されている。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

コイル２に通電しない無励磁状態では、第２図（Ａ）に
示すように永久磁石６の磁束φ＾で、たとえば鉄心１の
右側部１ｂ、右側鉄片８、補助ヨーク６の右端部６ｂお
よび中央突出部６Ｃを通る磁路が形成される。このため
第２図（Ｂ）のように右側鉄片８は上記鉄心１の右側部
１ｂと補助ヨーク６の右端部６ｂにそれぞれ吸着される
。

上記コイル２への通電を開始すると、第３図（Ａ）に示
すように上記永久磁石５の磁束φ八を打ち消す励磁磁束
φＢが生起される。このため、上記右側鉄心１の右側部
１ｂと補助ヨーク６の右端部６ｂの右側鉄片８に対する
吸着力が消去される一方、上記励磁磁束φＢが上記鉄心
ｌの左側部１ａから左側鉄片７から補助ヨーク６の左端
部６ａを通ることにより、アマチュア１０は第３図（Ｂ
）のように枢支部９ａを中心にして矢印方向へ回動しは
じめる。

コイル２への通電による励磁状態、つまり動作状態では
、第４図（Ａ）のように励磁磁束φＢに加えて、鉄心１
の左側部１ａ、左側鉄片７．補助ヨーク６の左端部６ａ
、補助ヨーク６の中央突出部６ｃを通る永久磁石６の磁
束φＣの磁路が形成され、左側鉄片７は第４図（Ｂ）の
ように鉄心１の左側部１ａと補助ヨーク６の左端部６ａ
に吸着される。上記コイル２への通電を断っても上記永
久磁石５の磁束φＣによって上記の状態に保持される。

ここで、上記アマチュアｌＯにおける磁路形成分を左右
の２つの鉄片７，８に分けて永久磁石５の磁束φ八　、
φＣと励磁磁束φＢを枢支部９ａを通さずに補助ヨーク
６を通すようにしたから、枢支部９ａはナイフェツジ状
であってもここに吸着力は作用しない、したがってアマ
チュア１０は補助ヨーク６に対して上記枢支部９ａを介
して小さな接触面で支持され、円滑な運動を行なうこと
ができる。換言すれば、アマチュア１ｏの非磁性部９と
補助ヨーク６との間にテフロンのような′滑性の良いシ
ートを設ける等、運動性の良い枢支構造を積極的に導入
することもできる。

とくに、上記補助ヨーク６を設けたことにより、第５図
に示す鉄心１の左側部１ａと左側鉄片７との間の第１の
ワーキングギャップＧ１ならびに鉄心Ｊの右側部１ｂと
右側鉄片８との間の第２のワーキングギャップＧ２のほ
かに、上記補助ヨーク６の左端部６ａと左側鉄片７との
間の填３のワー阜ンダガセ・ソゴ嬬ｔｐ　Ｉ：、１帥知
［１１コーク６の右端部６ｂと右側鉄片８との間の第４
のワーキングギャップＧ４が追加される。このため上記
永久磁石５の磁束φ＾　、φＣや励磁磁束φＢを吸引力
として有効利用でき、磁気効率を高めることができる。

ところで、上記鉄心ｌの両側部１ａ、ｌｂ間に、中央部
が両端部とは異なる極に着磁された永久磁石をまたがっ
て配設したものでも、上記と同様の効果を奏することが
できるが、そのような永久磁石では着磁が難しいうえ、
大形化しないと、磁気力の大きいものが得られない。

しかるに、上記実施例のものでは、永久磁石５０着磁が
一方向だけで容易であるうえ、上下面に広い極面をもた
せられるため、磁気力が強化され、吸引力を一層増強さ
せることができる。

第６図はこの発明の他の実施例を示し、永久磁石５を左
右方向の一方に片寄せして配置したものである。この例
では、永久磁石５の左端と左側ヨーク片３の先端との間
の距＃旦１に対して、永久磁石５の右端と右側ヨーク片
４の＋ａとのＩＩＩの距離文２を大に設定しである。こ
のように構成においては、復帰状態での右側鉄片８と鉄
心１の右側部１ｂおよび補助ヨーク６の右端部６ｂに対
する吸着力が大となり、シングルスティプル化を容易に
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　　、　（Ｂ）はそれぞれこの発明に係る
有極電磁石装置の一例を示す分解斜視図および左側面図
、第２図（Ａ）　　、　（Ｂ）　、第３図（Ａ）　　、
　（Ｂ）および第４図（Ａ）　　、　（Ｂ）はこの発明
の有極電磁石装置の動作説明図、第５図はこの発明の有
極電磁石装置の等価磁路図、第６図はこの発明の他の実
施例である有極電磁石装置をコイルを省略して示す概略
正面図、第７図（Ａ）　　、　（Ｂ）は従来の有極電磁
石装置の説明図である。 １・・・鉄心、ｌａ、ｌｂ・・・両側部、ＩＣ・・・連
結片部、２・・・コイル、３．４・・・ヨーク片、５・
・・永久磁石、・６・・・補助ヨーク、６ａ、６ｂ・・
・両端部、６Ｃ・・・中央突出部、７，８・・・鉄片、
９・・・非磁性体、１０・・・アマチュア。 第４図 ＠２図 ｊ （Ｂ） 第３図 （Ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）段差状に立ち上り形成された左右両側部を連結片
   部で連結してなる略コ字形の鉄心と、上記鉄心の連結片
   部に巻回されたコイルと、各先端側で上記鉄心の両側部
   間で向い合う状態でそれぞれ上記両側部の各下面に固定
   された１対のヨーク片と、上下側が互いに異極に着磁さ
   れて上記１対のヨーク片の各上面間にまたがって配設さ
   れた永久磁石と、上記永久磁石の上面に接合される中央
   突出部を有し、左右両端部上面が上記鉄心の両側部上面
   と同一平面上に設定されたＴ字形の補助ヨークと、上記
   鉄心の左側部上面および上記補助ヨークの左端部の各上
   面ならびに鉄心の右側部上面および上記補助ヨークの右
   端部の各上面にそれぞれ対向配設された左右１対の鉄片
   と、上記両鉄片を一体的に連結して該両鉄片とでアマチ
   ュアを構成する非磁性体とを備え、上記補助ヨークの中
   央突出部に対向する上記非磁体の中央部位で上記アマチ
   ュアを回動可能に設定したことを特徴とする有極電磁石
   装置。
2. （２）上記１対のヨーク片上の永久磁石を左右方向の一
   方に片寄せして設定してなる特許請求の範囲第１項記載
   の有極電磁石装置。