JPS634683B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有極電磁石に関する。

近時、PC板上への実装に適した薄型かつ高感
度の有極継電器の提供が望まれているが、一般に
従来の有極電磁石においては、コイルによる磁束
が通過する磁路中に永久磁石が存在する構造とな
つており、かかる永久磁石の磁気抵抗は空気とほ
ぼ同じ程度に高いことから、コイルからの磁束の
大部分は磁気的吸引力を発生する磁気ギヤツプ以
外の部分でロスされてしまい、これが電磁石の高
感度化を妨げる原因となつていた。

本発明は叙上の点に鑑み提案されたものであ
り、その目的とするところはコイルによる磁束が
永久磁石を通過することなく磁気ギヤツプに到達
するようにして磁束の有効利用を図り、高感度化
を可能ならしめた有極電磁石を提供するにある。

しかして本発明は、第１図乃至第１０図に示す
第１の発明と、第１１図乃至第１３図に示す単安
定動作可能な第２の発明とを包含するもので、以
下、第１図乃至第１０図に沿つて第１の発明の
種々の実施例を説明する。

第１図は第１の実施例であり、図において略Ｃ
字形のヨーク１の基片２にはコイル枠３を介して
コイル４が巻装されており、ヨーク１の側片５，
６間には、この側片５，６に接しかつ長さ方向の
中央部と両端部が異極に着磁された永久磁石７が
配設されている。側片５，６に夫々直交しかつ基
片２に平行な一対の対向片８，９は磁気ギヤツプ
１０を隔てて一直線上に配設され、この磁気ギヤ
ツプ１０内には永久磁石７の中央部近傍に支点１
１を有する反転型の回動自在なアマチユア１２が
配設される。第１図ロにおいて、対向片８，９に
平行にプラスチツク等の成型品からなる可動枠１
３が配設されており、その長さ方向の略中央部に
形成された凹部１４がアマチユア１２の自由端部
に係合している。すなわちアマチユア１２の回動
に伴ない、凹部１４にて係合している可動枠１３
が図中、左右に移動し得るようになつている。

可動枠１３はその両端部近傍に一端を係合させ
た保持バネ１５，１６にてヨーク１の側片５，６
に連結され支持されている。また可動枠１３の両
端部には一端を固定してなる接点バネ１７，１８
の自由端部が係合しており、かかる自由端部に
夫々設けられた可動接点１９，２０は固定接点２
１，２２に夫々対向している。

しかしてその動作は、コイル４の励磁により例
えば第１図イ中、破線で示す方向の磁束がヨーク
１内に生じたとすると、この時永久磁石７による
磁束の方向は実線で示すとおりであるため、アマ
チユア１２の両側の磁気ギヤツプ１０には磁束の
偏りを生じ、アマチユア１２の自由端部は図中矢
印方向に回動することとなる。従つてアマチユア
１２に係合している可動枠１３も同方向に移動
し、固定接点２２と可動接点２０とを閉成し、他
方、固定接点２１と可動接点１９とを開離せしめ
るものである。

この際、本発明ではコイル４による磁束が永久
磁石７の内部を通過することがないためほぼ全て
の磁束が磁気ギヤツプ１０に作用し、磁束のロス
がなく、電磁石の感度、即応性の向上が図れる利
点がある。

第２図は第２の実施例を示しており、この例で
は永久磁石を二分して互いの対向部が同極に着磁
された永久磁石７ａ，７ｂとなし、反転型のアマ
チユア１２の長さ方向の中央部を支点１１にて軸
支すると共にアマチユア１２の自由端部双方を磁
気ギヤツプ１０間および永久磁石７ａ，７ｂ相互
間に位置せしめたもので、その動作および図示さ
れていない可動枠や接点等の構造は第１の実施例
と同様である。

第３図は第３の実施例であり、この例では一対
の永久磁石７ａ，７ｂをコ字形の鉄片２３にて連
結し、この鉄片２３を磁極として使用するように
したものである。

第４図は第４の実施例を示しており、アマチユ
ア１２をＵ字形となし、その湾曲部を永久磁石７
ａ，７ｂ相互間で支点１１により支持して構成さ
れている。

第５図は第５の実施例であり、この例ではヨー
ク１をコ字形に形成すると共に、このヨーク１の
側片５，６の開放端部相互間に亘る一片を有する
Ｔ字形のアマチユア１２を永久磁石７ａ，７ｂ相
互間において支点１１により支持している。

第６図は第６の実施例を示しており、コ字形の
ヨーク１の側片５，６の開放端部相互間に亘る長
さを有し、かつ中央部をＵ字形に湾曲させたアマ
チユア１２を前記Ｕ字形の湾曲部分にて支点１１
により回動自在に軸支したものである。

これまでの各実施例では永久磁石７または７
ａ，７ｂがヨーク１の内部空間に配設されている
が、以下に述べるように一対の永久磁石７ａ，７
ｂをヨーク１の外部の空間に配設することも可能
である。

すなわち第７の実施例として、第７図に示すよ
うにヨーク１の対向片８，９上に対向片８，９側
が同極に着磁された永久磁石７ａ，７ｂを載設す
ると共に、永久磁石７ａ，７ｂの他極相互間に磁
極片２４を載設し、この磁極片２４の略中央部に
窓孔を穿設せしめて磁気ギヤツプ１０に一端が配
置されるアマチユア１２の他端部を窓孔から突出
せしめてなる。なお、磁極片２４はこの実施例の
如く単一でなく一対形成して、各永久磁石７ａ，
７ｂ上に夫夫個々に載設してもよい。しかしてそ
の動作は、第７図イにおいてコイル４への通電に
よりヨーク１内を破線方向に磁束が通過すると、
この時永久磁石７ａ，７ｂによる磁束は図中、実
線で示す方向に生じるため、アマチユア１２の下
端部の両側にある磁気ギヤツプ１０で磁束が偏在
し、アマチユア１２の下端部は図中右側に吸引さ
れ、上端部は図中の矢印方向に移動するものであ
る。

第８図は第８の実施例でアマチユア１２を逆Ｕ
字形に形成しかつ一対の磁極片２４ａ，２４ｂを
採用したもの、第９図は第９の実施例でアマチユ
ア１２をＴ字形にしたもの、第１０図は第10の実
施例で磁極片２４に対してアマチユア１２を平行
に配設した例である。

以上説明した第１の発明の各実施例では、永久
磁石７，７ａ，７ｂによる磁束はアマチユア１２
および磁気ギヤツプ１０を介して磁気ギヤツプ１
０を形成するヨーク１の両端部に均等に通過する
ように構成されている。

次に上述した第１の発明と同様にコイルによる
磁束が永久磁石を通過しない構成を有し、かつ単
安定動作を可能ならしめる第２の発明につき第１
１図乃至第１３図を参照しつつ説明する。

第１１図はその第１の実施例を示している。同
図において略Ｃ字形のヨーク１の対向片８，９上
には対向片８，９側を同極に着磁した永久磁石７
ａ，７ｂが載設されている。このうち一方の永久
磁石、例えば７ａの上部にはＬ字形の磁極片２４
ａが配設され、この磁極片２４ａの一片とヨーク
１端部との間には磁気ギヤツプ２５が形成され
る。また、磁極片２４ａの他片と磁気ギヤツプを
隔てて対向するように、他方の永久磁石７ｂ上に
平板上の磁極片２４ｂが載設されている。

この動作を説明すると、コイル４を励磁してい
ない状態では永久磁石７ａによる磁束の一部はＬ
字形の磁極片２４ａ、磁気ギヤツプ２５およびヨ
ーク１の対向片８を介してロスされており、永久
磁石７ａよりも他方の永久磁石７ｂの磁気的吸引
力が優つてアマチユア１２は磁極片２４ｂに安定
して吸引されている。コイル４に通電されて磁束
が図中破線で示す方向にヨーク１内を通ると、ア
マチユア１２下端部両側の磁気ギヤツプ１０にお
いて磁束が偏在することになると共に、磁極片２
４ａを通過したコイル磁束がアマチユア１２に作
用し、アマチユア１２はその上端部が図中矢印方
向に回動して磁極片２４ａに吸引される。コイル
４の励磁を止めるとアマチユア１２は反転して再
び磁極片２４ｂに吸引されるものであり、以上の
ように単安定動作が可能となる。

第１２図は第２の実施例であり、Ｃ字形のヨー
ク１の一方の側片６を延長し、一方の対向片９を
永久磁石７ｂの上端部に載設して磁気ギヤツプ１
０ａを介し磁極片２４ａに対向させ、また他方の
対向片８に磁気ギヤツプ１０ｂを介して、永久磁
石７ｂの下端部に設けた磁極片２４ｂを対向させ
ると共に、磁極片２４ｂの端部と側片６との間に
磁気ギヤツプ２６を形成したものである。この動
作を説明すると、コイル４を励磁していない状態
では、永久磁石７ｂによる磁束の一部は対向片
９、側片６、磁気ギヤツプ２６及び磁極片２４ｂ
からなる磁気回路でロスされている。従つて永久
磁石７ｂよりも、永久磁石７ａの磁気的吸引力が
優つてアマチユア１２は磁極片２４ａと磁極片２
４ｂを磁気結合する方向に吸引され安定してい
る。コイル４の励磁時には図示破線の様なコイル
磁束が流れ、総合的なトルクの関係からアマチユ
ア１２は、対向片８及び９を磁気結合する方向に
吸引される。コイル４の励磁をやめると、アマチ
ユア１２は再び磁極片２４ａ及び２４ｂに吸引さ
れ、従つて単安定動作となす。

第１３図は第３の実施例を示しており、磁極片
２４ａ，２４ｂの板厚、幅、長さ、材質等を変え
ることで両磁極２４ａ，２４ｂとアマチユア１２
との間の磁気抵抗を変え、或は永久磁石の外形や
材質等を変えて起磁力を変化させ、コイル４の無
励磁時には左右何れかの磁極片２４ａ，２４ｂに
アマチユア１２を吸引させるようにし、コイル４
の励磁と共にアマチユア１２を反転せしめるよう
にしたものである。このようにかかる第２の発明
の各実施例では、永久磁石７ａ，７ｂによる磁束
を永久磁石７ａ，，７ｂに連設された磁極片２４
ａ，２４ｂ、アマチユア１２および磁気ギヤツプ
１０を介して磁気ギヤツプ１０を形成するヨーク
１の両端部に不均等に通過せしめるように構成さ
れている。

以上のように本発明によれば、第１および第２
の発明の何れにおいてもコイルによる磁束が永久
磁石を通過することなく磁気ギヤツプに到達する
ように構成したから、コイルからの磁束のロスが
なく殆んど全ての磁束がアマチユアの駆動に寄与
でき、有極電磁石および有極継電器の高感度化が
図れる効果があり、単安定動作用の有極電磁石も
容易に構成できる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は第１の発明の各実施例を
示しており、第１図イは第１の実施例の要部の説
明図、同図ロは同じく要部の断面図、第２図乃至
第６図は夫々第２乃至第６の実施例の要部の説明
図、第７図イは第７の実施例の要部の説明図、同
図ロは同じく斜視図、第８図乃至第１０図は夫々
第８乃至第10の実施例の要部の説明図、第１１図
乃至第１３図は第２の発明の夫々第１乃至第３の
実施例を示す要部の説明図である。 １……ヨーク、４……コイル、７，７ａ，７ｂ
……永久磁石、１０……磁気ギヤツプ、１２……
アマチユア、２４ａ，２４ｂ……磁極片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コイルを巻装してなる略Ｃ字形のヨークの磁
   気ギヤツプ内に回動自在なアマチユアの一部を配
   設すると共に、一端が前記のヨークの側片又は上
   片に当接するように、少くとも１個以上の永久磁
   石を配設し、前記永久磁石によつて流れる磁束に
   ついての磁気回路定数がアマチユアから見て左右
   対称な構成としたことを特徴とする有極電磁石。 ２ コイルを巻装してなる略Ｃ字形のヨークの磁
   気ギヤツプ内に回動自在なアマチユアの一部を配
   設すると共に、少くとも一端が前記のヨーク側片
   または上片に当接するように、少くとも１個以上
   の永久磁石を配設し、前記永久磁石の他端には磁
   極片を当接し、前記磁極片を通つて流れる永久磁
   石よりの磁束についての磁気回路定数がアマチユ
   アから見て左右対称である構成とすることを特徴
   とする有極電磁石。 ３ コイルを巻装してなる略Ｃ字形のヨークの磁
   気ギヤツプ内に回動自在なアマチユアの一部を配
   設すると共に、夫々の一端が前記ヨークの側片ま
   たは上片に当接するように少くとも１以上の永久
   磁石を配設し、かつ前記の夫々の永久磁石の他端
   には磁極片を配設し、前記磁極片を通つて永久磁
   石より流れる磁束についての磁気回路定数がアマ
   チユアから見て左右非対称な構成とすることを特
   徴とする有極電磁石。