WO2012073780A1

WO2012073780A1 - ラッチングリレー

Info

Publication number: WO2012073780A1
Application number: PCT/JP2011/077028
Authority: WO
Inventors: 賢藤田; 翔太菊地; 謹斎町田
Original assignee: 富士電機機器制御株式会社
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2012-06-07
Also published as: EP2648203A1; US20130229246A1; KR20130111566A; EP2648203A4; JPWO2012073780A1; CN103222023A; US8823473B2

Abstract

【課題】小形の電磁石の使用を可能にしてラッチングリレーの小形化を図ることを課題とする。【解決手段】中間に励磁コイルを巻装し、両端に磁極片を有する略Ｕ字形の固定鉄心と、相互に間隔をおいて平行に配置された２本の棒状鉄片の間の中央部に永久磁石を挟み込み、絶縁性樹脂のホルダにより一体的に保持固定した可動鉄片と、切換え可能な電気接点部とを備え、前記固定鉄心の両側の磁極片がそれぞれ前記可動鉄片の両端部において前記２本の棒状鉄片の間の空間に間隔をおいて挿入されるように前記固定鉄心と前記可動鉄片とを対向配置するとともに、前記可動鉄片を前記２本の棒状鉄片の並ぶ方向に回動可能に支持し、かつ、前記可動鉄片と前記電気接点部とを連係し、前記可動鉄片により電気接点部の切換えを行う。

Description

ラッチングリレー

　この発明は、電気接点の切り替えを電磁石への通電により制御し、通電停止後は、永久磁石の磁力によって切換え状態を保持するようにしたラッチングリレーに関する。

　この種のラッチングリレーは、特許文献１に示されるように、電磁石の励磁コイルへ直流の正、逆の電流を交互に流して、固定鉄心の両端の磁極面のそれぞれに対して可動鉄片の両端がそれぞれ交互に接極することにより可動鉄片を反転動作させ、この可動鉄片の反転動作により電気接点を切換えるようにしている。そして、励磁コイルへの通電を停止して、電磁石を無励磁にしたとき、永久磁石の磁力により可動鉄片の固定鉄心の磁極面への吸引状態を維持することにより、電気接点の切換え状態を保持するようにしている。

　このような従来のラッチングリレー１００は、図１９に示すように、電磁石部１１０と、可動鉄片部１２０と、可動接点部１３０と、固定接点部１４０などで構成されている。各部は、それぞれあらかじめ組み立てられ、ブロック化されており、絶縁性樹脂で形成されたベース部材１０２上に配置されている。また、可動鉄片部１２０と可動接点部１３０は、スライド部材１５０を介して連係されている。これらの部材をベース部材１０２に配設した後に、カバー部材が被せられる。

　電磁石部１１０は、図２０に簡略化して示すように、略Ｕ字形の固定鉄心１１１と、この固定鉄心１１１と一体的にインサート成形されたコイルボビン１１２と、コイルボビン１１２に巻装された励磁コイル１１３などで構成されている。励磁コイル１１３の両端はコイル端子１１４に接続される。また、この電磁石部１１０の固定鉄心１１１の両脚で形成された磁極片１１１ａ、１１１ｂの間には、これを橋絡連結する補助継鉄１２２が設けられている。

　また、可動鉄片部１２０は、図２０に簡略化して示すように略直方体の永久磁石１２１と、永久磁石１２１が固着される補助継鉄１２２と、回転支持機構１２３（図１９参照）を介して永久磁石１２１に対して回動可能に支持された可動鉄片１２４などで構成されている。

　可動鉄片１２４は、たとえば軟磁性鉄板などをプレス加工して形成された略長方形の板状体であり、永久磁石１２１に対向する面の略中央部において永久磁石１２１側に突出するように形成された支点用凸部１２４ａを有する（図２０参照）。

　永久磁石１２１は、たとえば補助継鉄１２２側をＮ極、可動鉄片１２４側をＳ極となるような配置とする。可動鉄片部１２０を組み立てた際には、永久磁石１２１は、補助継鉄１２２と可動鉄片１２４との間に挟まれるように配設される。永久磁石１２１のＮ極から出る磁束は、図２０（Ａ）に点線矢印で示すように補助継鉄１２２‐励磁コイル１１３の励磁によって可動鉄片１２４の一端を吸引した固定鉄心１１１の磁極片１１１ａ‐可動鉄片１２４‐支点用突起１２４ａを経由して、永久磁石１２１のＳ極へと戻る。

　このような永久磁石１２１の磁束による磁気作用により、励磁コイル１１３への通電を止めて電磁石１１０を無励磁状態にした後でも、可動鉄片１２４の固定鉄心１１１による磁気吸着の状態は維持される。

　可動接点部１３０は、金属板を所定形状に折り曲げて形成された可動端子１３１と、バネ性を有する金属薄板で形成された可動接点バネ１３２と、このバネ１３２に固着された金属製の可動接点１３３などで構成されている。さらに、可動接点バネ１３２の先端には、スライド部材１５０と係合される突部１３２ａが形成されている。また、固定接点部１４０は、バネ性を有した金属板を所定形状に折り曲げて形成され、固定端子１４１を有した固定端子板１４２と、金属製の固定接点１４３などで構成されている。

　このようなラッチングリレー１００における電気接点の切換え動作は、次のとおりである。

　図１９の状態は電気接点がオフの状態である。この状態では、図２０（Ａ）に点線矢印で示すように通る永久磁石１２１の磁束により、可動鉄片１２４の上端側が固定鉄心１１１の上側の磁極片１１１ａに磁気吸着されているため、可動接点バネ１３２がスライダ部材１５０を介して可動鉄片１２４により電磁石部１１０側に引かれて、可動接点１３３が固定接点１４３から離間され、オフ状態となる。

　ここで、図２０（Ａ）に実線矢印で示すように下向きの磁束が発生されるような極性の励磁電流を励磁コイル１１３へ通流すると、可動鉄片１２４の下端部と固定鉄心１１１の下側の磁極片１１１ｂとの間に磁気吸引力が、そして接触している可動鉄片１２４の上端部と固定鉄心１１１の上側の磁極片１１１ａとの間に磁気反発力が発生するので、可動鉄片１２４が、支点用凸部１２４ａを回動支点として時計回りに回動して、図２０（Ｂ）に示すような状態に切換わる。その結果、可動鉄片１２４の上端の突片１２４ｃに連結されたスライド部材１５０が、可動接点バネ１３２の方向に向かって押される。これによりスライド部材１５０の他端に連結された可動接点バネ１３２が、固定端子板１４２へ向かって移動して、可動接点バネ１３２に固着された可動接点１３３を固定端子板１４２の固定接点１４３に接触させ、接点の切換えがなされ、オン状態に切換わる。

　コイル１１３の励磁電流を停止すると、電磁石による磁束が形成されなくなるため、固定鉄心１１１の下側の磁極片１１１ｂの可動鉄片１２１に対する磁気吸引力は弱まる。しかし、図２０（Ｂ）に点線矢印で示すように、な永久磁石１２１のＮ極－補助継鉄１２２－可動鉄片１２４－永久磁石１２１のＳ極へ戻る閉磁路を、永久磁石１２１の作る磁束が通るため、この磁束による磁力によって可動鉄片１２４の下端部の、固定鉄心１１１の下側磁極片１１１ｂへの吸引が維持され、電気接点のオン状態が保持される。

　この状態で、励磁コイル１１３へ上述した方向とは逆方向の電流を流して図２０（Ｂ）に実線矢印で示すように上向きの磁束を発生するように励磁すると、固定鉄心１１１の上側の磁極片１１１ａが可動鉄片１２４の上端部を吸引する磁気極性となり、下側の磁極片１１１ｂが、可動鉄片１２４を反発する磁気極性となって、可動鉄片１２４の上端が上側の磁極片１１１ａに吸引される。これによって、可動鉄片１２４は、支点用凸部１２４ａを回動支点として、反時計方向に回動して、図１７（Ａ）に示す状態に切換わる。その結果、可動鉄片１２４の突片１２４ｃに連結されたスライド部材１５０が可動接点バネ１３２から遠ざかる方向に向かって移動し、スライド部材１５０の他端に連結された可動接点バネ１３２を、固定端子板１４２から離れるように移動させる。これにより可動接点バネ１３２の可動接点１３３が固定端子板１４２の固定接点１４３から開離し、電気接点がオフ状態に切り換わる。

　励磁コイル１１３の励磁電流を停止すると、電磁石による磁束がなくなるため、上側の磁極片１１１ａの可動鉄片１２４に対する磁気吸引力は弱まるが、永久磁石１２１の磁力が作用するため、可動鉄片１２４の上端部が固定鉄心１１１の上側の磁極片１１１ａに当接した状態が維持され、電気接点をオフ状態に保持する。

　このように、ラッチングリレー１００は、電磁石部１１０の励磁コイル１１３へ通流する励磁電流の極性を切換えることにより、電気接点の開閉状態を切換えることができるとともに、励磁電流を停止しても永久磁石により電気接点の切換え状態を保持することができる。

２００９－１９９７３２号公報

　前記のような従来のラッチングリレーは、電磁石の可動鉄片の回動動作のための支点を永久磁石により支持する構造としている。このため、励磁コイルの巻装された固定鉄心、永久磁石を保持する補助継鉄、永久磁石および可動鉄片が、同一軸上に積み重ねて並べられた構造となり、ラッチングリレーの電磁石の全体の寸法が大きくなる問題がある。

　また、ラッチングリレーは、ある一定の長い時間の間、電気接点を閉じて制御回路に連続通電するような用途に使用される。このような用途では、リレーに機械的な大きな振動または衝撃が加わることによって、電気接点が不用意に切換わることがある。このような誤動作が発生することなく、安定した保持動作を行わせるためには、永久磁石を含む電磁石部の磁気的吸引力を大きくすればよいが、電磁石部により大きな磁気的吸引力を得ようとすると、永久磁石を含めて電磁石部を大きくする必要があるため、電磁石部の寸法が大きくなり、ラッチングリレーの小形化が阻害される。

　この発明は、前記のような問題を解決するため、小形の電磁石部の使用を可能にしてラッチングリレーの小形化を図ることを課題とするものである。

　前記の課題を解決するため、請求項１の発明は、中間に励磁コイルを巻装し、両端に磁極片を有する略Ｕ字形の固定鉄心と、相互に間隔をおいて平行に配置された２本の棒状鉄片の間の中央部に永久磁石を挟み込み、絶縁性樹脂のホルダにより一体的に保持固定した可動鉄片と、切換え可能な電気接点部とを備え、前記固定鉄心の両端の磁極片がそれぞれ前記可動鉄片の両端部において前記２本の棒状鉄片の間の空間に間隔をおいて挿入されるように前記固定鉄心と前記可動鉄片とを対向配置するとともに、前記可動鉄片を前記２本の棒状鉄片の並ぶ方向に回動可能に支持し、かつ、前記可動鉄片と前記電気接点部とを連係し、前記可動鉄片により電気接点部の切換えを行うことを特徴とするものである。

　また、請求項２の発明は、中間に励磁コイルを巻装し、両端に磁極片を有する略Ｉ字形の固定鉄心と、相互に間隔をおいて平行に配置された２本の略Ｕ字形鉄片の間の中央部に永久磁石を挟み込み、絶縁性樹脂のホルダにより一体的に保持固定した可動鉄片と、切換え可能な電気接点部とを備え、前記固定鉄心の両側の磁極片がそれぞれ前記可動鉄片の両端部において前記２本のＵ字形鉄片の間の空間に間隔をおいて挿入されるように前記固定鉄心と前記可動鉄片とを対向配置するとともに、前記可動鉄片を前記２本のＵ字形鉄片の並ぶ方向に回動可能に支持し、かつ、前記可動鉄片と前記電気接点部とを連係し、前記可動鉄片により電気接点部の切換えを行うことを特徴とするものである。

　さらに、請求項３の発明は、中間に励磁コイルを巻装し、両端に磁極片を有する略Ｃ字形の固定鉄心と、相互に間隔をおいて平行に配置された２本の棒状鉄片の間の中央部に永久磁石を挟み込み、絶縁性樹脂のホルダにより一体的に保持固定した可動鉄片と、切換え可能な電気接点部とを備え、前記固定鉄心の両端の磁極片がそれぞれ前記可動鉄片の両端部において前記２本の棒状鉄片の間の空間に間隔をおいて挿入されるように前記固定鉄心と前記可動鉄片とを対向配置するとともに、前記可動鉄片を前記２本の棒状鉄片の並ぶ方向に回動可能に支持し、かつ、前記可動鉄片と前記電気接点部とを連係し、前記可動鉄片により電気接点部の切換えを行うことを特徴とするものである。
　請求項１または請求項２の発明においては、前記固定鉄心と可動鉄片の互いに対向する面の少のなくとも一方に部分的に傾斜面を設けるのがよい。

　この発明によれば、ラッチングリレーの電磁石部の可動鉄片を構成する２本の棒状鉄片の間に永久磁石を挟み込んだ構成としているので、永久磁石を大きくしても電磁石部の寸法を抑えることができ、ラッチングリレーを小形にすることができる。

この発明の実施例１を示すもので、ラッチングリレーのカバーを外した状態の正面図である。この発明の実施例１のラッチングリレーに使用する電磁石部の正面図である。この発明の実施例１のラッチングリレーに使用する電磁石部の側面図である。この発明の実施例１のラッチングリレーの電磁石部の可動鉄片を分解して示す斜視図である。この発明の実施例１のラッチングリレーの電磁石部の可動鉄片の組み立て状態を示す斜視図である。この発明の実施例１のラッチングリレーの切換え動作の説明図である。この発明の実施例２のラッチングリレーに使用する電磁石部の正面図である。この発明の実施例２のラッチングリレーに使用する電磁石部の側面図である。この発明の実施例３のラッチングリレーに使用する電磁石部の正面図である。この発明の実施例３のラッチングリレーに使用する電磁石部の側面図である。この発明の実施例３のラッチングリレーに使用する電磁石部の切換え状態を示す正面図である。この発明の実施例３のラッチングリレーに使用する電磁石部の機能を説明する図である。この発明の実施例４のラッチングリレーに使用する電磁石部の正面図である。この発明の実施例４のラッチングリレーに使用する電磁石部の側面図である。この発明の実施例４のラッチングリレーに使用する電磁石部の切換え切換え状態を示す正面図である。この発明の実施例５を示すもので、ラッチングリレーのカバーを外した状態の正面図である。この発明の実施例５のラッチングリレーに使用する電磁石部の構成を示すもので（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。この発明の実施例５のラッチングリレーに使用する電磁石部の切換え動作の説明図である。従来のラッチングリレーのカバーを外した正面図である。従来のラッチングリレーの切換え動作の説明図である。

　この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。

　図１から図５にこの発明の実施例１によるラッチングリレーを示す。

　図１ないし図５において、１は、ラッチングリレーであり、電磁石部１０と電気接点部２０とを備え、絶縁性樹脂で構成したケース２に収容されている。

　電磁石部１０は、図２および図３に示すように、コイルボビン１２に巻装された励磁コイル１３を装着した固定鉄心１１と、この固定鉄心１１に吸引されて反転切換え動作をする可動鉄片１４とを備える。

　固定鉄心１１は、上下両端に水平に延びた磁極片１１ａおよび１１ｂを備え、略Ｕ字形に形成された鉄心により構成されている。

　また、可動鉄片１４は、図４および図５に示すように、相互に間隔をおいて平行に配置された２本のＩ字形の棒状鉄片１５、１６と、この鉄片１５、１６の間の中央部に挟みこまれた直方体の永久磁石１７とを備える。これらの鉄片１５，１６および永久磁石１７は、図５に示すように、絶縁性樹脂で構成したホルダ１８に嵌め込むことにより一体的に保持固定される。一方の鉄片１６の先端には、電気接点部２０と連係するための係合片１６ａが形成されている。ホルダ１８の中心部には、可動鉄片１４を回動可能に支持するための支持軸１８ａが設けられている（図２、図３参照）。

　このように構成された可動鉄片１４は、図２、図３に示すように、固定鉄心１１の両端の磁極片１１ａ，１１ｂが２本の鉄片１５，１６の間の空間に挿入されるように、固定鉄心１１と対向配置してケース２に納められる。このとき、可動鉄片１４は、ケース２または図示しないカバーによって支持軸１８ａを介して２本の可動鉄片１５，１６の並んでいる方向、すなわち、図１、図２における紙面の左右方向に回動可能に支持される。

　電気接点部２０は、固定端子板２１に固定接点２２を結合した固定接触部２０Ａと、可動端子板２３に、可動接点２４の結合された可動接点バネ２５を結合してなる可動接触部２０Ｂとを備える。固定接触部２０Ａと可動接触部２０Ｂとを対向してケース２内に収容し、固定接点２２と可動接点２４とを間隔をおいて接離可能に対向配置する。

　電磁石部１０と電気接点部２０とを連係するために、図１に示すように、ケース２により水平にスライド可能に支持されたスライド板３１が設けられている。このスライド板３１の一端を可動鉄片１４の係合片１６ａに係合し、他端を電気接点部２０の可動接点バネ２５の先端に係合することにより、電磁石部１０と電気接点部２０とを連係する。

　次に、このように構成されたラッチングリレーの電気接点部の切換え動作について図６を参照して説明する。

　可動鉄片１４に内臓された永久磁石１７は、図６に示すように棒状鉄片１６に接する側がＮ極、棒状鉄片１５に接する側がＳ極となるように配置する。

　図６（Ａ）に示すように、永久磁石１７の磁力により可動鉄片１４の棒状鉄片１６の上端部が、固定鉄心１１の上端側の磁極片１１ａに、棒状鉄片１５の下端部が下端側の磁極片１１ｂに吸着され、反時計方向に回動した状態にあるときは、棒状導体１６の先端に係合されたスライド板３１は、図１に示すように、可動鉄片１４によって左側に引かれるので。左側（電磁石部側）へ水平移動した位置にある。これにより、電気接点部２０の可動接点バネ２５の先端がこのスライド板３１によって左側に引かれるため可動接点２４が固定接点２２から離間し、電気接点部２０はオフ状態となる。

　この状態で励磁コイル１３に、図６（Ａ）に実線矢印で示すように上向きの磁束Φｍが発生される極性の直流の励磁電流を通流すると、この磁束Φｍは、永久磁石１７の作る点線矢印で示す磁束Φｐとは逆極性となるため、相互に接触している固定鉄心１１の上端の磁極片１１ａと可動鉄片１４の棒状鉄片１６の上端との間および固定鉄心１１の下端の磁極片１１ｂと可動鉄片１４の棒状鉄片１５の下端との間に磁気反発力が発生する。そして、相互に離間している固定鉄心１１の上端の磁極片１１ａと可動鉄片１４の棒状鉄片１５の上端との間および固定鉄心１１の下端の磁極片１１ｂと可動鉄片１４の棒状鉄片１６の下端との間に磁気吸引力が発生する。これによって可動鉄片１４が図６（Ａ）に示す矢印Ｒ方向（時計方向）に回動し、図６（Ｂ）に示すように可動鉄片１４の棒状鉄片１５の上端と棒状鉄片１６の下端がそれぞれ固定鉄心１１の上端の磁極片１１ａおよび下端の磁極片１１ｂに吸着される状態に切換わる。

　このように可動鉄片１４の回動位置が切換わることにより、スライド板３１が可動鉄片１４により右方向に押されて移動する。これによって電気接点部２０の可動接点バネ２５の先端が、図１に点線で示すように右方向へ移動するので、可動接点２４が固定接点２２に当接し、電気接点部２０がオン状態に切換わる。電気接点部２０の状態が切換わった後に、励磁コイル１３への励磁電流の通流が停止されるが、通流停止後は、永久磁石１７の発生する磁束Φｐが図６（Ｂ）に点線矢印で示すように可動鉄片１４と固定鉄心１１の間を図６（Ａ）に示す方向とは反対の方向に通流し、互いに接触した可動鉄片１４の棒状鉄片１５の上端と固定鉄心１１の上端の磁極片１１ａとの間、および棒状鉄片１６の下端と下端の磁極片１１ｂとの間の双方において磁気吸引力が生じ、この回動位置が維持されるので、電気接点部２０はそのままオン状態を保持することができる。

　図６（Ｂ）に示す状態において、前回とは逆の極性の励磁電流を励磁コイル１３に通流すると固定鉄心１１に実線矢印で示すように下向きの磁束Φｍが発生され、今度は、相互に接触している固定鉄心１１の上端の磁極片１１ａと可動鉄片１４の棒状鉄片１５の上端との間および固定鉄心１１の下端の磁極片１１ｂと可動鉄片１４の棒状鉄片１６の下端との間で磁気反発力が発生する。そして、相互に離間している固定鉄心１１の上端の磁極片１１ａと可動鉄片１４の棒状鉄片１６の上端との間および固定鉄心１１の下端の磁極片１１ｂと可動鉄片１４の棒状鉄片１５の下端との間に磁気吸引力が発生する。これによって可動鉄片１４が図６（Ｂ）に示す矢印Ｌ方向（反時計方向）に回動し、可動鉄片１４の棒状鉄片１６の上端と棒状鉄片１５の下端がそれぞれ固定鉄心１１の上端の磁極片１１ａおよび下端の磁極片１１ｂに吸着され、図６（Ａ）に示す状態に切換わる。

　このように可動鉄片１４の回動位置が切換わることにより、スライド板３１が可動鉄片１４により左方向に引かれて移動する。これによって電気接点部２０の可動接点バネ２５の先端が左方向へ移動し、図１に実線で示す元の位置に戻るので、可動接点２４が固定接点２２から離間し、電気接点部２０がオフ状態に切換わる。電気接点部２０の状態が切換わった後に、励磁コイル１３への励磁電流の通流が停止されるが、通流停止後は、永久磁石１７の磁束Φｐが図６（Ａ）に点線矢印で示すように可動鉄片１４と固定鉄心１１の間で図６（Ｂ）の通流方向とは反対方向に通流し、互いに接触した可動鉄片１４の棒状鉄片１６の上端と固定鉄心１１の上端の磁極片１１ａ、および棒状鉄片１５の下端と下端の磁極片１１ｂとの間の双方において生じる磁気吸引力により、この回動位置が維持されるので、電気接点部２０は、そのままオフ状態を保持することができる。

　図７および図８にこの発明の実施例２による電磁石部の構成を示す。

　前記の実施例１においては、電磁石部１０の固定鉄心１１が略Ｕ字形に形成された鉄心で構成され、これと対向する可動鉄片１４がＩ字形の２本の棒状鉄片１５、１６で構成されているが、実施例２においては、電磁石部１０の固定鉄心１１´がＩ字形の棒状鉄心で構成され、これに対向する可動鉄片１４´が、２本の略Ｕ字形に形成された可動鉄片１５´、１６´で構成されている。２本の可動鉄片１５´、１６´は、中間部に永久磁石１７を挟んで、絶縁樹脂製のホルダ１８により一体的に保持されている。一方の可動鉄片１６´の先端には、電気接点部２と連係するための係合片１６´ａが形成され、ホルダ１８の中央部外側には、可動鉄片１４´を回動可能に支持するための支持軸１８ａが設けられている。

　このように構成された可動鉄片１４´は、図７、図８に示すように、固定鉄心１１´の磁極片となる両端部が２本の可動鉄片１５´、１６´の脚片部１５´ｂ、１６´ｂ間および脚片部１５´ｃ、１６´ｃ間の空間に挿入されるように、固定鉄心１１´と対向配置して、図１の実施例１と同様にケース２に納められる。このとき、可動鉄片１４´は、ケース２または図示しないカバーによって支持軸１８ａを介して２本の可動鉄片１５´，１６´の並んでいる方向、すなわち、図７における紙面の左右方向に回動可能に支持される。

　この実施例２のその他の構成は、実施例１と同じであり、実施例１と全く同様に、電磁石部１０の励磁コイル１３に通流する励磁電流の極性を切換えることにより、可動鉄片１４´の回動位置を正転位置と反転位置との間で切換えることができ、電気接点部２０のオン・オフ状態を切換えることができるとともに、励磁電流の通電停止後も、永久磁石の磁力により切換後の状態を保持することができる。

　図９から図１２にこの発明の実施例３による電磁石部の構成を示す。
　この実施例３は、前記の実施例１の電磁石部１０の可動鉄片１４の回動ストローク（回動角度）および電磁石部１０の固定鉄心と可動鉄心片との磁気吸着保持力をび増大するように改良したものである。
　実施例３における電磁石部１０は、実施例１の電磁石部１０と同様に、固定鉄心１１が略Ｕ字形鉄心で構成され、これと対向する可動鉄片１４が２本のＩ字形の棒状鉄片１５、１６で構成されている。そして２本の可動鉄片１５、１６は、中間部に永久磁石１７を挟んで、絶縁樹脂製のホルダ１８により一体的に保持されている。一方の可動鉄片１６の先端には、電気接点部２と連係するための係合片１６ａが形成され、ホルダ１８の中央部外側には、可動鉄片１４を回動可能に支持するための支持軸１８ａが設けられている。（図９、図１０参照）
　この実施例３においては、さらに、可動鉄片１４の２本のＩ字形の棒状鉄片１５、１６の上下端部の固定鉄心１１と対向する面に、それぞれ、固定鉄心１１と接触する部分に部分的に斜めに切り欠いて形成した傾斜面１５ｂ、１５ｃおよび１６ｂ、１６ｃが設けられており、この点が実施例１とは異なる。

　このように構成された実施例３の電磁石部１０は、実施例１と全く同様に、電磁石部１０の励磁コイル１３に通流する励磁電流の極性を切換えることにより、可動鉄片１４の回動位置を正転位置と反転位置との間で切換えて、電気接点部のオン・オフ状態を切換えることができるとともに、励磁電流の通電停止後も、永久磁石の磁力により回動位置をそのまま保持することができる。
　実施例３の電磁石部１０の可動鉄片１４のＩ字形の２本の棒状鉄片１５、１６のそれぞれの上下端部の固定鉄心１１と対向する面の固定鉄心１１と接触する部分に、傾斜面１５ｂ、１５ｃおよび１６ｂ、１６ｃが設けられているため、可動鉄心片１４が左方向または右方向に回動してそれぞれ固定鉄心１１に接触し、保持された回動位置においては、図１１の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、傾斜面１５ｃと１６ｂ、および傾斜面１５ｂと１６ｃの略全面がそれぞれ固定鉄心１１の対向する側面に接触し、可動鉄片１４と固定鉄心１１とが面接触するようになる。

　このように、可動鉄片１４の上下端部の固定鉄心１１と接触する部分に傾斜面を設けることにより、可動鉄片１４が左右に回動して固定鉄心１１に接触して保持された回動位置において、可動鉄片１４と固定鉄心１１とが面接触することにより両者間の接触面積が拡大するため、可動鉄片１４の固定鉄心１１の磁力による保持力が増大し、外部からの振動、衝撃力等に対する耐力が高まり、電気接点部の動作の安定性を向上することができる。
　また、実施例３によると、傾斜面を設けるために可動鉄片１４を切り欠いた分だけ、可動鉄片１４の回動角度が増大する。この結果、図１２に、点線で示す実施例１の可動鉄片１４と、実線で示すこの実施例３の可動鉄片１４とを重ねて示すように、両者の変位差ｘだけ、実施例３の可動鉄片１４の回動ストローク（回動角度）が大きくなる。これにより、この実施例３の電磁石部を使用したラッチングリレーは、電気接点部の接点開極距離が大きくなり、ラッチングリレーの耐電圧を高めることができる。

　図１３から図１５にこの発明の実施例４による電磁石部の構成を示す。
　この実施例４は、前記の実施例２の電磁石部１０の可動鉄片１４´の回動ストローク（回動角度）および電磁石部１０の固定鉄心と可動鉄心片との磁気吸着保持力を増大するように改良したものである。
　実施例４の電磁石部１０は、実施例２の電磁石部１０と同様に、Ｉ字形の棒状鉄心で構成された固定鉄心１１´と、２本の略Ｕ字形に形成された可動鉄片１５´、１６´で構成された可動鉄片１４´とを備えている。２本の可動鉄片１５´、１６´は、中間部に永久磁石１７を挟んで、絶縁樹脂製のホルダ１８により一体的に保持されている。一方の可動鉄片１６´の先端には、電気接点部２と連係するための係合片１６´ａが形成され、ホルダ１８の中央部外側には、可動鉄片１４´を回動可能に支持するための支持軸１８ａが設けられている。
　この実施例４においては、さらに、Ｉ字形の棒状鉄心で構成された固定鉄心１１´の上下端部の可動鉄片１４´と対向する両側面に、それぞれ可動鉄片１５´、１６´と接触する部分を斜めに切り欠いて形成した傾斜面１１´ｃ、１１´ｄおよび１１´ｅ、１１´ｆが設けられており、この点が前記の実施例２とは異なる。

　このように構成された実施例４の電磁石部１０は、実施例２と全く同様に、電磁石部１０の励磁コイル１３に通流する励磁電流の極性を切換えることにより、可動鉄片１４´の回動位置を正転位置と反転位置とに切換えて、電気接点部のオン・オフ状態を切換えることができるとともに、励磁電流の通電停止後も、図１５の（Ａ）および（Ｂ）に示すように永久磁石の磁力により回動位置をそのまま保持することができる。
　実施例４の電磁石部１０のＩ字形の固定鉄心１１´の上下端部の可動鉄片１４´と対向する面の可動鉄片と接触する部分に、それぞれ、傾斜面１１´ｃ、１１´ｄおよび１１´ｅ、１１´ｆが設けられているため、可動鉄心片１４´が左方向または右方向に回動してそれぞれ固定鉄心１１に接触して保持された回動位置においては、図１５の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、傾斜面１１´ｄ，１１´ｅおよび傾斜面１１´ｃ、１１´ｆのほぼ全面に可動鉄片１４´の対向する側面が接触し、固定鉄心１１´と可動鉄片１４´とが面接触するようになる。

　このような実施例４によれば、実施例３と同様に、固定鉄心１１´の上下端部の可動鉄片１４´と接触する部分に傾斜面を設けることにより、可動鉄片１４´が左右方向に回動して固定鉄心１１´に接触して保持された回動位置において、可動鉄片１４´と固定鉄心１１´とが面接触することにより両者間の接触面積が拡大するため、可動鉄片１４´の固定鉄心１１´の磁力による保持力が増大し、外部からの振動、衝撃力等に対する耐力が高まり、電気接点部の動作の安定性を向上することができる。
　また、実施例４によると、傾斜面を設けるために固定鉄心１１´を部分的に斜めに切り欠いた分だけ、可動鉄片１４´の回動角度が増大する。この結果、実施例３と同様に、可動鉄片１４´の回動ストローク（回動角度）が大きくなるため、この実施例４の電磁石部を使用したラッチングリレーは、電気接点部の接点開極距離が大きくなり、ラッチングリレーの耐電圧を高めることができる。

　この発明のラッチングリレーの実施例５を図１６から図１８に示す。
　この実施例５のラッチングリレー１は、図１６に示すように、電磁石部１０、電気接点部２０とを絶縁樹脂製のケース２に納めて構成されており、図１に示す実施例１の構成とほとんど同じである。
　ただ、この実施例５は、次のように構成した点が、実施例１とは異なる。
　まず、第１点は、電磁石部１０の励磁コイル１３を装着した固定鉄心１１の向きが、実施例１（図１）の固定鉄心１１を水平方向に９０°回転させた向きにした構成である。
　そして、第２点は、固定鉄心１１の上下の水平方向の磁極片１１ａおよび１１ｂの先端をそれぞれ内側に直角に折り曲げて、新たに上下方向に短く延びた磁極片１１ｃおよび１１ｄを形成して、固定鉄心１１を略Ｃ字形に形成した構成である。

　電磁石部１０は、図１７に詳細を示すように、先端に上下方向に短く延びた磁極片１１ｃおよび１１ｄを備えた略Ｃ字形に形成された固定鉄心１１を有する。この固定鉄心１１の中間部分には、励磁コイル１３の卷装されたコイルボビン１２が装着されている。このコイルボビン１２に巻装された励磁コイル１３の巻高さｈは、巻線作業をやり易くするために固定鉄心１１の磁極片１１ｃと１１ｄとの間の間隙幅ｄ以下の寸法に抑えるようにしている。
　そして、固定鉄心１１の対向する磁極片１１ｃと１１ｄとの間の切り開かれた空間Ｇ内に、可動鉄片１４が回動可能に配置される。可動鉄片１４は、実施例１における可動鉄片と同様に、相互に間隔をおいて平行に配置された２本のＩ字形の棒状鉄片１５、１６と、この鉄片１５、１６の間の中央部に挟み込まれた直方体の永久磁石１７とを、絶縁性樹脂で構成したホルダ１８より一体的に保持固定して構成されている。一方の棒状鉄片１６の上端には電気接点部２０と連係するためのスライド板３１に係合される係合片１６ａが一体に結合されている。
　ホルダ１８には、可動鉄片１４を回動可能に支持するための回動支持軸１８ａが設けられている。この支持軸１８ａは、ケース２に納められたとき、このケース２に形成されたここには図示しない軸受により支持され、可動鉄片１４を棒状鉄片１５、１６の並べられた方向に回動可能に支持する。
　可動鉄片１４を固定鉄心１１の対向する磁極片１１ｃと１１ｄの間の切り開かれた空間Ｇ内に挿入配置するとき、固定鉄心１１の上下の磁極片１１ｃおよび１１ｄの先端部がそれぞれ、２本の棒状鉄片１４と１６の間の空間に入り込むように可動鉄片１４と固定鉄心１１とを向配置するようにしている。
　また、棒状鉄片１５、１６の上下両端部の磁極片１１ｃおよび１１ｄと対向する面には、それぞれ傾斜面１５ｂ、１５ｃおよび１６ｂ、１６ｃが形成されている。

　このように構成された実施例５のラッチングリレーの切換え動作は、基本的に実施例１のラッチングリレーの切換え動作と変わらない。
　すなわち、図１８（Ａ）に示すように、図示する極性に磁化された永久磁石１７の磁力により可動鉄片１４の棒状鉄片１６の上端部の傾斜面１６ｂが、固定鉄心１１の上端側の磁極片１１ｃに、棒状鉄片１５の下端部の傾斜面１５ｃが下端側の磁極片１１ｄに吸着され、反時計方向に回動された状態にあるときは、棒状導体１６に結合された係合片１６ａによってスライド板３１が、図１６に示すように、可動鉄片１４によって左側に引かれた位置にある。これにより、電気接点部２０の可動接点バネ２５の先端がこのスライド板３１によって左側に引かれるため可動接点２４が固定接点２２から離間し、電気接点部２０はオフ状態となる。

　この状態で、励磁コイル１３に、図１８（Ａ）に実線矢印で示すように上向きの磁束Φｍを発生する極性の直流の励磁電流を通流すると、この磁束Φｍは、永久磁石１７の作る点線矢印で示す磁束Φｐとは逆極性となるため、相互に接触している固定鉄心１１の上側の磁極片１１ｃと可動鉄片１４の棒状鉄片１６の上端部の傾斜面１６ｂとの間および固定鉄心１１の下側の磁極片１１ｄと可動鉄片１４の棒状鉄片１５の下端部の傾斜面１５ｃとの間に磁気反発力が発生する。そして、相互に離間している固定鉄心１１の上側の磁極片１１ｃと可動鉄片１４の棒状鉄片１５の上端部の傾斜面１５ｂとの間および固定鉄心１１の下側の磁極片１１ｄと可動鉄片１４の棒状鉄片１６の下端部の傾斜面１６ｃとの間に磁気吸引力が発生する。これによって可動鉄片１４が図１８（Ａ）に示す矢印Ｒ方向（時計方向）に回動し、図１８（Ｂ）に示すように可動鉄片１４の棒状鉄片１５の上端部の傾斜面１５ｂと棒状鉄片１６の下端部の傾斜面１６ｃがそれぞれ固定鉄心１１の上側の磁極片１１ｃおよび下側の磁極片１１ｄに吸着される状態に切換わる。

　このように可動鉄片１４の回動位置が切換わることにより、スライド板３１が係合片１６ａを介して可動鉄片１４により右方向へ押されて移動する。これによって電気接点部２０の可動接点バネ２５の先端が、図１６に点線で示すように右方向へ移動するので、可動接点２４が固定接点２２に当接し、電気接点部２０がオン状態に切換わる。電気接点部２０の状態が切換わった後に、励磁コイル１３への励磁電流の通流が停止されるが、通流停止後は、永久磁石１７の発生する磁束Φｐが図１８（Ｂ）に点線矢印で示すように可動鉄片１４と固定鉄心１１の間で通流する。この磁束Φｐの発生する磁力により、可動鉄片１４の棒状鉄片１５の上端部の傾斜面１４ｂが、固定鉄心１１の上側の磁極片１１ｃに、そして、棒状鉄片１６の下端部の傾斜面１６ｃが下側端の磁極片１１ｄにそれぞれ磁気吸着され、この回動位置が維持されるので、電気接点部２０をそのままオン状態に保持することができる。

　図１８（Ｂ）に示す状態において、前回とは逆の極性の励磁電流を励磁コイル１３に通流すると固定鉄心１１に実線矢印で示すように下向きの磁束Φｍが発生され、今度は、相互に接触している固定鉄心１１の上側の磁極片１１ｃと可動鉄片１４の棒状鉄片１５の上端部の傾斜面１５ｂとの間および固定鉄心１１の下側の磁極片１１ｄと可動鉄片１４の棒状鉄片１６の下端部の傾斜面１６ｃとの間で磁気反発力が発生する。そして、相互に離間している固定鉄心１１の上側の磁極片１１ｃと可動鉄片１４の棒状鉄片１６の上端部の傾斜面１６ｂとの間および固定鉄心１１の下側の磁極片１１ｄと可動鉄片１４の棒状鉄片１５の下端部の傾斜面１５ｃとの間で磁気吸引力が発生する。これによって可動鉄片１４が図１８（Ｂ）に示す矢印Ｌ方向（反時計方向）に回動し、可動鉄片１４の棒状鉄片１６の上端部の傾斜面１６ｂと棒状鉄片１５の下端部の傾斜面１５ｃがそれぞれ固定鉄心１１の上端の磁極片１１ｃおよび下端の磁極片１１ｄに吸着され、図１８（Ａ）に示す状態に切換わる。

　このように可動鉄片１４の回動位置が切換わることにより、スライド板３１が可動鉄片１４により引かれて左側に移動する。これによって電気接点部２０の可動接点バネ２５の先端が左方向へ移動し、図１６に実線で示す元の位置に戻るので、可動接点２４が固定接点２２から離間し、電気接点部２０がオフ状態に切換わる。電気接点部２０の状態が切換わった後に、励磁コイル１３への励磁電流の通流が停止されるが、通流停止後は、永久磁石１７の磁束Φｐが図１８（Ａ）に点線矢印で示すように可動鉄片１４と固定鉄心１１の間で通流する。この磁束Φｐの磁力により互いに接触した可動鉄片１４の棒状鉄片１６の上端部の傾斜面１６ｂと固定鉄心１１の上側の磁極片１１ｃ、および棒状鉄片１５の下端部の傾斜面１５ｃと下側の磁極片１１ｄとがそれぞれ磁気吸着し、この位置が維持されるので、電気接点部２０をそのままオフ状態を保持することができる。

　この実施例５のように、電磁石１０の固定鉄心１１を略Ｃ字形に形成した鉄心により構成し、このＣ字形固定鉄心１１の切り開かれた部分の空間Ｇ内に可動鉄心１４を配置するようににすると、可動鉄心１１の一方の棒状鉄心１５がＣ字形固定鉄心の空所内に配置されるようになるため、電磁石１０の全体を小形にすることができる。そして、電磁部１０の励磁コイル１３、可動鉄片１４電気接点部２０を直線状に配置した構成となるため、ラッチングリレーの厚さを略励磁コイル１３の直径お範囲に収めることができ、薄型に構成することができる。

　なお、この発明においては、電磁石部の固定鉄心と可動鉄片の双方の対向面にそれぞれ傾斜面を設けることも可能であり、固定鉄心と可動鉄片の双方に傾斜面を設けるようにすると、可動鉄片の回動ストローク（回動角度）をより大きくすることができるようになる。

　このようにこの発明においては、ラッチングリレーの電磁石部の励磁電流の通電極性を切換えることにより、可動鉄片の回動位置を反転させて、電気接点部のオン・オフ状態を切換えることができるとともに、励磁電流の通電停止後も、永久磁石の磁力により状態を保持することができる。

　そして、この発明によれば、ラッチングリレーの電磁石部の可動鉄片を構成する２本の棒状鉄片の間に永久磁石を挟み込んだ構成としているので、永久磁石を大きくしても電磁石部の寸法を抑えることができ、ラッチングリレーを小形にすることができる。

　また、この発明においては、永久磁石の磁力による保持状態においては、可動鉄片の一方の鉄片の上端と他方の鉄片の下端、または一方の鉄片の下端と他方の鉄片の上端の双方が、必ず固定鉄心１１の上下両端の磁極片に接触することにより、永久磁石による可動鉄片の吸引力を増大することができるため、小形の永久磁石を使用しても、電気接点の保持動作を安定に行うことができる。したがって、振動、衝撃等の外力が加わっても電気接点が不用意に切換わるような誤動作の発生を抑制することができ、ラッチングリレーの信頼性を高めることができる。

　１：ラッチングリレー
　２：ケース
１０：電磁石部
１１：固定鉄心
１１ａ、１１ｂ：磁極片
１２：コイルボビン
１３：励磁コイル
１４：可動鉄片
１５、１６：棒状鉄片
１６ａ：係合片
１７：永久磁石
１８：絶縁樹脂製ホルダ
１８ａ：回動支持軸
２０：電気接点部
２１：固定端子板
２２：固定接点
２３：可動端子板
２４：可動接点
２５：可動接点バネ

Claims

　中間に励磁コイルを巻装し、両端に磁極片を有する略Ｕ字形の固定鉄心と、相互に間隔をおいて平行に配置された２本の棒状鉄片の間の中央部に永久磁石を挟み込み、絶縁性樹脂のホルダにより一体的に保持固定した可動鉄片と、切換え可能な電気接点部とを備え、前記固定鉄心の両側の磁極片がそれぞれ前記可動鉄片の両端部において前記２本の棒状鉄片の間の空間に間隔をおいて挿入されるように前記固定鉄心と前記可動鉄片とを対向配置するとともに、前記可動鉄片を前記２本の棒状鉄片の並ぶ方向に回動可能に支持し、かつ、前記可動鉄片と前記電気接点部とを連係し、前記可動鉄片により電気接点部の切換えを行うことを特徴とするラッチングリレー。
　中間に励磁コイルを巻装し、両端に磁極片を有する略Ｉ字形の固定鉄心と、相互に間隔をおいて平行に配置された２本の略Ｕ字形鉄片の間の中央部に永久磁石を挟み込み、絶縁性樹脂のホルダにより一体的に保持固定した可動鉄片と、切換え可能な電気接点部とを備え、前記固定鉄心の両側の磁極片がそれぞれ前記可動鉄片の両端部において前記２本のＵ字形鉄片の間の空間に間隔をおいて挿入されるように前記固定鉄心と前記可動鉄片とを対向配置するとともに、前記可動鉄片を前記２本のＵ字形鉄片の並ぶ方向に回動可能に支持し、かつ、前記可動鉄片と前記電気接点部とを連係し、前記可動鉄片により電気接点部の切換えを行うことを特徴とするラッチングリレー。
　中間に励磁コイルを巻装し、両端に磁極片を有する略Ｃ字形の固定鉄心と、相互に間隔をおいて平行に配置された２本の棒状鉄片の間の中央部に永久磁石を挟み込み、絶縁性樹脂のホルダにより一体的に保持固定した可動鉄片と、切換え可能な電気接点部とを備え、前記固定鉄心の両端の磁極片がそれぞれ前記可動鉄片の両端部において前記２本の棒状鉄片の間の空間に間隔をおいて挿入されるように前記固定鉄心と前記可動鉄片とを対向配置するとともに、前記可動鉄片を前記２本の棒状鉄片の並ぶ方向に回動可能に支持し、かつ、前記可動鉄片と前記電気接点部とを連係し、前記可動鉄片により電気接点部の切換えを行うことを特徴とするラッチングリレー。
　前記固定鉄心と可動鉄片の互いに対向する面の少なくとも一方に部分的に傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１に記載のラッチングリレー。
　前記固定鉄心と可動鉄片の互いに対向する面の少なくとも一方に部分的に傾斜面を設けたことを特徴とする請求項２に記載のラッチングリレー。
　前記固定鉄心と可動鉄片の互いに対向する面の少なくとも一方に部分的に傾斜面を設けたことを特徴とする請求項３に記載のラッチングリレー。