JPH01212408A - 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】 （産業上の利用分野〕 この発明は、電磁継電器等に適用される電磁石装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

第１３図に従来例を示す、すなわち、この電磁石装置は
、磁心５０の一端部より一対のヨーク５１゜５２を磁心
５０の他端部側へ延出し、′磁心５０にコイル５３を巻
回し、ヨーク５１．５２の自由端部の間に永久磁石５４
を矢印の方向に往復移動自在に配置し、永久磁石５４の
往復移動により永久磁石５４の一対の鉄片５５．５６で
ヨーク５１と磁心５０との間並びにヨーク５２と磁心５
０との間を交互に磁気結合するようにしている。

この種の電磁石装置は、永久磁石５４を用いない無極の
電磁石装置よりも高感度であるが、近年さらに高感度の
ものが要求されるようになってきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この電磁石装置では、永久磁石５４を大きくす
れば磁心５０と鉄片５５．５６との吸着面積が減少した
り、コイル５３を巻くスペースが減少するため、高感度
を達成することが困難であった・ したがって、この発明の目的は、より高感度を達成する
ことができる電磁石装置を提供することである。

（課題を解決するための手段） この発明の電磁石装置は、一方向に往復移動可能であっ
てその往復方向と直角な方向に相異なる磁極が形成され
た永久磁石と、この永久磁石の前記往復方向の一端側に
配置されて前記永久磁石の各磁極に対向する第１の磁極
片および第２の磁極片と、前記永久磁石の往復方向の他
端側に配置されて前記永久磁石の各磁極に対向する第３
の磁極片および第４の磁極片と、前記第１の磁極片およ
び第３の磁極片を一端に接続するとともに前記第２の磁
極片および第４の磁極片を他端に接続した磁心と、この
磁心に巻回されたコイルとを備え、前記永久磁石の前記
往一方向の移動により前記第１の磁極片に接近する磁極
と前記第３の磁極片に接近する磁極とが相異なるように
構成したものである。

（作用） この発明の構成によれば、永久磁石を大きくしても永久
磁石の磁極に対向する第１の磁極片ないし第４の磁極片
との吸着面積が減少することがなく、またコイルを巻く
スペースが減少することもないので、永久磁石を大きく
して高感度を達成することができる。

〔実施例〕

この発明の第１の実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。すなわち、この電磁石装置は、一方向に往
復移動可能であってその往復方向と直角な方向に相異な
る磁極Ｎ、Ｓが形成された永久磁石５と、この永久磁石
５の前記往復方向の一端側に配置されて永久磁石５の各
磁極Ｎ、Ｓに対向する第１の磁極片１および第２の磁極
片２と、永久磁石ｌの往復方向の他端側に配置されて永
久磁石１の各磁極Ｎ、　Ｓに対向する第３の磁極片３お
よび第４の磁極片４と、第１の磁極片１および第３の磁
極片３を一端に接続するとともに第２の磁極片２および
第４の磁極片４を他端に接続した磁心８と、この磁心８
に巻回されたコイル９とを備え、永久磁石５の前記往復
方向の移動により第１の磁極片１に接近する磁極Ｎ、　
Ｓと第３の磁極片３に接近する磁極Ｎ、　　Ｓとが相異
なるように構成している。

前記永久磁石５は第１の磁極片ｌおよび第２の磁極片２
に対向する磁極Ｎ、Ｓの磁化方向と、第３の磁極片３お
よび第４の磁極片４に対向する磁極Ｎ、Ｓの磁化方向と
を異ならせることにより、永久磁石５の前記往復方向の
移動により第１の磁極片１に接近する磁極Ｎ、Ｓと第３
の磁極片３に接近する磁極Ｎ、Ｓとが相異なるように着
磁されている。さらに具体的には永久磁石５は長方体を
実施例とし、その対角となる角部の相互が同じ磁極Ｎ、
　Ｓになるように周方向に交互に異なる磁極Ｎ、Ｓとな
るように形成されている。また永久磁石５は矢印Ａの方
向に往復動作可能に支持部材（図示せず）により支持さ
れている。

前記第１の磁極片ｌおよび第３の磁極片３は、鉄等の磁
性体の平板を丁字形に形成した第１の連結部６の両肩部
を同方向に折曲して、第１の磁極片ｌおよび第３の磁極
片３としている。また胴部には連結孔ｌＯを形成してい
る。

前記第２の磁極片２および第４の磁極片４は、第１の連
結部６と同様な材料で２字形に折曲された一対の帯板の
一片を重合わせた第２の連結部７の重合わせ部分を磁心
８とし、帯板の他片を第２の磁極片２および第４の磁極
片４として、第１の磁極片１および第３の磁極片３と同
間隔で並列に並べている。そして磁心８の先端を連結孔
ｌＯに嵌着している。

第２図は永久磁石５の動作状態であり、同図（ａ）は永
久磁石５が第１の磁極片ｌおよび第２の磁極片２に吸着
されて安定している。この場合の磁気回路は永久磁石５
の磁極Ｎ→第１の磁極片１−第１の連結部６−磁心８−
第２の連結部７−第２のＷ１ｍ片２→永久磁石５の磁ｔ
ｉｓとなる。

この状態でコイル９に一方向に電流を通電し、永久磁石
５により磁心８を流れる磁束の方向と反対向き（打ち消
し方向）となる磁束を供給すると、第１の磁極片１およ
び第２の磁極片２と永久磁石５とが反発力を発生し、永
久磁石５が第３の磁極片３および第４の磁極片４の方向
に移動する。この場合、永久磁石５に接点部のばね負荷
等があると反発力が生じる前にばね負荷等によって移動
を始める。また前記コイル９の励磁により第３の磁極片
３には磁極Ｎが現れ、第４の磁極片４には磁８ｉＩＳが
現れるため、接近した永久磁石５を吸引し、第２図山）
の状態となる。

第２図中）でコイル９の通電を停止すると、永久磁石５
の磁極Ｎ−第４の磁極片４−第２の連結部　　１７−磁
心８→第１の連結部６−第３の磁極片３−永久磁石５の
磁極Ｓとなる磁気回路で永久磁石５が保持される。

この状態でコイル９に前記と反対向きに電流を通電する
と、前記とは反対に第３の磁極片３および第４の磁極片
４と永久磁石５との間に反発力が発生し、第１の磁極片
１および第２の磁極片２と永久磁石５との間に吸引力が
発生し、永久磁石５が第２図（ａ）の状態へ復帰移動す
る。

この実施例によれば、永久磁石５を太き（しても永久磁
石５の磁極Ｎ、Ｓに対向する第１の磁極片ｌないし第４
の磁極片４との吸着面積が減少することがなく、またコ
イル９を巻くスペースが減少することもないので、永久
磁石５を大きくして高感度を達成することができる。

また従来と比較して永久磁石５は鉄片を含んでいないの
で可動部質量を軽くすることができ高速応答に適すると
ともに、鉄片骨のスペースを永久磁石あるいは磁極面積
等に有効利用することが可能となり、また永久磁石５に
プラースチックマグネット等を利用することにより永久
磁石５が第１の磁極片１等に衝突する際の衝撃力を低減
し、低騒音の電磁石装置が可能になる。

この発明の第２の実施例を第３図に示す、すなわち、こ
の電磁石装置は、平面が略丁字形の鉄等の一対の磁性板
Ｐ、、Ｐ２の両肩部ａをそれぞれ同方向に折曲し、かつ
その一対の胴部すを両各部ａが同じ側となるように重合
わせたものである。

すなわち、胴部すが磁心８となり磁心８にコイル９が巻
回される。また両肩部ａの付根部が第１の連結部６およ
び第２の連結部７となり、両肩部ａがそれぞれ図のよう
に第１の磁極片１．第２の磁極片２．第３の磁極片３お
よび第４の磁極片となる。

その他の構成は第１の実施例と同様である。

この発明の第３の実施例を第４図ないし第９図に示す、
すなわち、この電磁石装置は、第１の磁極片ｌと第４の
磁極片４とを対面対向し、かつ第２の磁極片２と第３の
磁極片３とを対面対向することにより、永久磁石５の往
復方向Ａの移動により第１の磁極片ｌに接近する磁極Ｎ
、Ｓと第３の磁極片３に接近する磁極Ｎ、Ｓとが相異な
るようにしている。この場合、永久磁石５は第１の磁極
片１および第２の磁極片２に対向する磁極Ｎ、　Ｓの磁
化方向と、第３の磁極片３および第４の磁極片４に対向
する磁極Ｎ、Ｓの磁化方向とが同じである。

この実施例では、第１の磁極片１．第３の磁極片３．第
１の連結部６および磁心部８ａからなるヨークＱ１と、
第２の磁極片２．第４の磁極片４゜第２の連結部７およ
び磁心部８ｂからなるヨークＱ２とで構成され、磁心部
８ａ、８ｂが重合わされて磁心８が形成され、これにコ
イル９が巻回されている。

第９図は動作状態であり、同図（ａｌは永久磁石５が第
１の磁極片ｌおよび第２の磁極片２に吸着されて安定し
ている。この磁気回路は第１の実施例と同様、永久磁石
５の磁極Ｎ−第１の磁極片ｌ→第１の連結部６→磁心８
−第２の連結部７→第２の磁極片３永久磁石５の磁極Ｓ
となる。

この状態で磁心８を流れる磁束の方向と反対向きとなる
磁束を供給する方向にコイル９に通電すると、第１の磁
極片１および第２の磁極片２と永久磁石５とが反発力を
発生し、永久磁石５が第３の磁極片３および第４の磁極
片４の方向に移動する。ばね負荷等がある場合反発力が
発生する前に移動を開始する。この場合、コイル９の励
磁により第１の磁極片１および第３の磁極片３には磁極
Ｎが現れ、第２の磁極片２および第４の磁極片４には磁
極Ｓが現れるため、第３の磁極片３および第４の磁極片
４に接近した永久磁石５を吸引し、第２図伽）の状態と
なる。

第２図−）でコイル９の通電を停止すると、永久磁石５
の磁橿Ｎ→第４の磁極片４→第２の連結部７−磁心８−
第１の連結部６−第３の磁極片３−永久磁石５の磁極Ｓ
となる磁気回路で永久磁石５が保持される。

この状態でコイル９に前記と反対向きに電流を通電する
と、前記とは反対に第３の磁極片３および第４の磁極片
４と永久磁石５との間に反発力が発生し、第１の磁極片
ｌおよび第２の磁極片２と永久磁石５との間に吸引力が
発生し、永久磁石５が第２図（１ｋ）の状態へ移動する
。

この発明の第４の実施例を第１Ｏ図ないし第１２図に示
す、すなわち、この電磁石装置は、第３の実施例の電磁
石装置の２１１を組み舎わせて、磁心８、第１の連結部
６．第２の連結部７および一対の磁極片を共用し、かつ
一対の永久磁石５を磁化方向を反対にしてたとえば成形
材料で形成されたカード等の連結部材（ｒｊｌＪ示せず
）により相互に一体に連結した構成である。−組の電磁
石装置を第３の実施例と同じ符号で示し、他の一組の電
磁石装置を符号に′を付けて示す、すなわち、磁心８゜
８′、第１の連結部６．６’、第２の連結部７゜７′お
よび一対の磁極片３．３’、４．４’が共用されている
ことがわかる。

その動作は第３の実施例と同様である。

なお、この発明の電磁石装置は、永久磁石の往復方向に
２１以上の組み合わせて永久磁石を相互に一体にするこ
とが可能であり、また永久磁石と直角な方向に２８１以
上組み合わせることも可能である。

〔発明の効果〕

この発明の電磁石装置によれば、永久磁石を大台＜シて
も永久磁石の磁極に対向する第１の磁極片ないし第４の
磁極片との吸着面積が減少することがなく、またコイル
を巻くスペースが減少することもないので、永久磁石を
大きくして高感度を達成することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の分解斜視図、第２図
は動作状態の説明図、第３図は第２の実施例の斜視図、
第４図は第３の実施例の斜視図、第５図はその平面図、
第６図はその正面図、第７図はその■−■線断面図、第
８図は第５図■−■線断面図、第９図は動作状態の説明
図、第１０図は第４の実施例の斜視図、第１１ＷＪはそ
の要部分解斜視図、第１２図は断面図、第１３図は従来
例の断面図である。 ｌ・・・第１の磁極片、２・・・第２の磁極片、３・・
・第３の磁極片、４・・・第４の磁極片、５・・・永久
磁石、８・・・磁心、９・・・コイル １・−１１の＃＆ｌＩ　　　　８＝−ｍ１ｖ２・−・第
２飯鴫ｉ片　　９・・−コイル３−・第３の雇福Δ ４・−Ｉ！４Ｑ避１ｎ ５−永久磁石 （ａ） （ｂ） 第２弱 第３図 ｓ４図 第８図　８ （ａ〜） 第９ｗ１ ３４１０図 第１２　ｍｌ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方向に往復移動可能であってその往復方向と直
   角な方向に相異なる磁極が形成された永久磁石と、この
   永久磁石の前記往復方向の一端側に配置されて前記永久
   磁石の各磁極に対向する第１の磁極片および第２の磁極
   片と、前記永久磁石の往復方向の他端側に配置されて前
   記永久磁石の各磁極に対向する第３の磁極片および第４
   の磁極片と、前記第１の磁極片および第３の磁極片を一
   端に接続するとともに前記第２の磁極片および第４の磁
   極片を他端に接続した磁心と、この磁心に巻回されたコ
   イルとを備え、前記永久磁石の前記往復方向の移動によ
   り前記第１の磁極片に接近する磁極と前記第３の磁極片
   に接近する磁極とが相異なるように構成した電磁石装置
   。
2. （２）前記永久磁石は前記第１の磁極片および第２の磁
   極片に対向する磁極の磁化方向と、前記第３の磁極片お
   よび第４の磁極片に対向する磁極の磁化方向とを異なら
   せることにより、前記永久磁石の前記往復方向の移動に
   より前記第１の磁極片に接近する磁極と前記第３の磁極
   片に接近する磁極とが相異なるようにしている特許請求
   の範囲第（１）項記載の電磁石装置。
3. （３）前記第１の磁極片と前記第４の磁極片とを対面対
   向し、かつ前記第２の磁極片と第３の磁極片とを対面対
   向することにより、前記永久磁石の前記往復方向の移動
   により前記第１の磁極片に接近する磁極と前記第３の磁
   極片に接近する磁極とが相異なるようにしている特許請
   求の範囲第（１）項記載の電磁石装置。