JPH0342654Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案は、有極リレーの接点開閉などに用い
られる電磁石装置に関する。

〔背景技術〕

有極リレーにおいて接点機構を駆動するのに用
いる電磁石装置の吸引特性を安定にするために、
可動ブロツクの吸引状態における固定ブロツク磁
極部との空隙を設けることが行われている。この
空隙をレジデユアルギヤツプ（residual gap ）
と呼ぶが、これを設けるために、磁路の一部に、
たとえば、可動ブロツクと固定ブロツクの各磁極
部の間にレジデユアルプレートを配置することが
ある。レジデユアルプレートには、非磁性体（た
とえば、リン青銅、真鍮、非磁性鋼など）が用い
られる。ところが、レジデユアルプレートを用い
ると部品点数が多くなり、また、その装着手段が
熔接やかしめであるため、工数がかり、電磁石装
置として構成した場合、コストアツプの大きな要
因となつていた。また、熔接時に発生する熱が、
電磁石装置の特性に影響を与えるということがあ
つた。

〔考案の目的〕

この考案は、以上のことに鑑み、部品点数を増
やさず、つまり、熔接やかしめ等で固定しなけれ
ばならないレジデユアルプレートを用いず、工数
のかからない方法でレジデユアルギヤツプが設け
られた電磁石装置の提供をその目的とする。

〔考案の開示〕

この考案は、上記の目的を達成するために、永
久磁石と電磁石とを備え、固定ブロツクと正逆移
動する可動ブロツクとの組合せからなつており、
可動ブロツクが正逆移動した状態で前記両ブロツ
クのあいだにレジデユアルギヤツプを形成するよ
うになつている電磁石装置において、前記可動ブ
ロツクが、固定ブロツクを固定している絶縁物の
一部に当接し、前記可動ブロツクの正逆移動が制
御されることにより、レジデユアルギヤツプを形
成するようになつていることを特徴とする電磁石
装置をその要旨としている。以下に、この考案
を、その実施例をあらわす図面とともに詳しく説
明する。

なお、この考案において、固定ブロツクを固定
する絶縁物とは、通常ベースと呼ばれているもの
を指しているが、これに限らない。また、固定ブ
ロツクを固定する絶縁物とは、固定ブロツクを固
定する絶縁物そのものを指すのが普通であるが、
固定ブロツクを固定する絶縁物と別に形成され、
これに固定されている絶縁物をも含める。たとえ
ば、有極リレーに応用した場合において、有極リ
レーのカバー、ボデイブロツクあるいはベースな
どが、固定ブロツクを固定する絶縁物にあたる。
また、この考案で絶縁物というのは、通常、非磁
性体であつて、かつ、電気絶縁体であるものを指
すが、これに限定するものではない。

第１図は、この考案の第１の実施例の平面一部
断面図である。第１図にみるように、この電磁石
装置は、永久磁石と電磁石とを備え、固定ブロツ
ク１と可動ブロツク２との組合せからなつてい
る。固定ブロツク１は、平面Ｃ字形ヨーク１１の
内側中央に鉄心１２の一端がかしめなどで固定さ
れ、全体として平面概ねＥ字形となつている。鉄
心１２にばコイル１３が巻回されて電磁石となつ
ており、鉄心自由端１２ａが中央磁極部となつて
いる。Ｃ字形ヨーク１１の両端１１ａ，１１ａ
は、中央磁極部１２ａを間にして対向する対向磁
極部となつている。固定ブロツク１は、第１図の
ようにみて、鉄心１２の軸１２ｂについて対称形
になつている。中央磁極部１２ａと、対向磁極部
１１ａ，１１ａとは、コイル１３の励磁により、
異なる極性（ＮかＳ）を有するようになつてい
る。固定ブロツク１は、絶縁物１４に設けられた
窪み（図示省略）に挿入されるなどして絶縁物１
４に固定されている。この絶縁物１４は、可動ブ
ロツク２の、固定ブロツク１との対向側の背面側
に対向するような壁状の立上がり部１４ａを有し
ている。この立上がり部１４ａから可動ブロツク
２に向かつて２つの突出部が１４ｂ，１４ｂが延
びている。これらの突出部１４ｂ，１４ｂは、第
１図のようにみて鉄心１２の軸１２ｂの延長線に
ついて対称になつている。可動ブロツク２は、２
つの磁性体片２１，２１が永久磁石２２をその着
磁方向両端から挟み、これらが絶縁物２３により
一体化されてなつている。これら２つの磁性体片
２１，２１の同側端２１ｎ，２１ｓのうち、永久
磁石２２のＮ極側の磁性体片２１のもの２１ｎは
Ｎ極に、Ｓ極側の磁性体片２１のもの２１ｓはＳ
極に、それぞれ永久磁石２２により磁化されてい
る。絶縁物２３は、永久磁石２２の着磁方向と平
行に、かつ、対称に外側へ延びる突出部２３ａ，
２３ａを有している。可動ブロツク２は、鉄心１
２の軸１２ｂの延長上にあり、かつ、Ｃ字形ヨー
ク１１と鉄心１２とを含む面に垂直な方向に延び
る軸２４を中心に正逆回転（矢印Ａ，Ｂ方向）で
きるようになつている。可動ブロツク２の２つの
磁性体片２１，２１同側端２１ｎ，２１ｓがそれ
ぞれ固定ブロツク１の中央磁極部１２ａと各対向
磁極部１１ａ，１１ａとの間に間隙に挿入される
ようにして、固定ブロツク１と可動ブロツク２と
が組合されている。コイル１３に、ある磁性の電
流を通じ、中央磁極部１２ａをＮ極に、対向磁極
部１１ａ，１１ａをＳ極に、それぞれ励磁する
と、両ブロツク１，２の各磁極間の同極反発、異
極吸引により、磁性体片端部２１ｎが対向磁極部
１１ａに、磁性体片端部２１ｓが中央磁極部１２
ａに、それぞれ接しようとして、可動ブロツク２
は軸２４を中心に矢印Ａ方向に回転する。ところ
が、それらがそれぞれ接する前に、可動ブロツク
２の絶縁物（以下、可動絶縁物とする）２３の突
出部２３ａが、固定ブロツク１を固定している絶
縁物（以下、固定絶縁物とする）１４の突出部１
４ｂに当接する（第１図の状態）。このため、可
動ブロツク２の動きが制御され、磁性体片端部２
１ｎと対向磁極部１１ａとの間、および、磁性体
片端部２１ｓと中央磁極部１２ａとの間に、それ
ぞれ、空隙Ｃ，Ｄが形成される。この空隙Ｃ，Ｄ
がレジデユアルギヤツプである。ＣとＤとは、Ｃ
＝Ｄでも、Ｃ＞Ｄでも、Ｃ＜Ｄでもよい。コイル
１３に、先とは逆の極性の電流を通じ、中央磁極
部１２ａをＳ極に、対向磁極部１１ａ，１１ａを
Ｎ極に、それぞれ励磁すると、両ブロツク１，２
の各磁極間の同極反発、異極吸引により、磁性体
片端部２１ｎが中央磁極部１２ａに、磁性体片端
部２１ｓが対向磁極部１１ａに、それぞれ接しよ
うとして、可動ブロツク２は軸２４を中心に矢印
Ｂ方向に回転する。ところが、それらがそれぞれ
接する前に、可動絶縁物２３の突出部２３ａが、
固定絶縁物１４の突出部１４ｂに当接する（この
状態は、第１図の状態のものを永久磁石２２の着
磁の向きを除いて、軸１２ｂについて対称にした
ものと同じであるので図示は省略する）。このた
め、可動ブロツク２の動きが制御され、磁性体片
端部２１ｎと中央磁極部１２ａとの間、および、
磁性体片端部２１ｓと対向磁極部１１ａとの間
に、それぞれ先と同様の空隙が形成される。この
空隙がレジデユアルギヤツプである。

この実施例に示したような電磁石装置は、可動
絶縁物２３が、永久磁石２２の着磁方向と平行
に、かつ、対称に外側へ延びる突出部２３ａ，２
３ａを有している。この突出部２３ａ，２３ａが
固定絶縁物１４の一部（突出部１４ｂ，１４ｂ）
に当接することにより、可動ブロツク２の正逆回
転（矢印Ａ，Ｂ方向）が制御されている。このた
め、当接する部分は、この正逆回転の中心となる
軸２４からの距離が大きくなり、突出部１４ｂ，
１４ｂの寸法精度がそれほど厳密でなくても動作
の安定性が得られるという利点がある。

第２の実施例を、第２図に平面一部断面図で示
す。第２図でみるように、この電磁石装置は、第
１図に示したものにおいて、可動絶縁物２３の形
状、および、可動ブロツク２の正逆回転して当接
する、固定絶縁物１４の一部の形状が異なつてい
る以外は、すべて同じであり、同じように正逆回
転するので、同じものには、同じ番号、付号を付
けている。可動絶縁物２５は、固定ブロツク１か
ら遠ざかるように延びる突出部２５ａを有してい
る。固定絶縁物１５は、可動ブロツク２の固定ブ
ロツク１との対向側の背面側に対向するような壁
状の立上り部１５ａを有している。この立上り部
１５ａから可動ブロツク２に向かつて２つの突出
部１５ｂ，１５ｂが延びている。これらの突出部
１５ｂ，１５ｂは、第２図のようにみて鉄心１２
の軸１２ｂの延長線について対称になつている。
これらの突出部１５ｂ，１５ｂの間に、可動絶縁
物２５の突出部２５ａが挿入されている。コイル
１３に、ある磁性の電流を通じ、中央磁極部１２
ａをＮ極に、対向磁極部１１ａ，１１ａをＳ極
に、それぞれ励磁すると、第１の実施例のときと
同様にして、可動ブロツク２が矢印Ａ方向に回転
する。ところが、可動ブロツク２の突出部２５ａ
が固定絶縁物１５の突出部１５ｂに当接して可動
ブロツク２の回転が制御され、第１の実施例のと
きと同様に、中央磁極部１２ａおよび対向磁極部
１１ａと各磁性体片端部２１ｎ，２１ｓとの間に
空隙Ｃ，Ｄを形成する。この空隙Ｃ，Ｄがレジデ
ユアルギヤツプである。ＣとＤとは、Ｃ＝Ｄで
も、Ｃ＞Ｄでも、Ｃ＜Ｄでもよい。コイル１３
に、先とは逆の極性の電流を通じ、中央磁極部１
２ａをＳ極に、対向磁極部１１ａ，１１ａをＮ極
にそれぞれ励磁すると、第１の実施例のときと同
様にして、可動ブロツク２が矢印Ｂ方向に回転す
る。ところが、先の場合と同様にして、可動ブロ
ツク２の回転が制御され、第１の実施例のときと
同様に空隙を形成する。この空隙がレジデユアル
ギヤツプである。

この実施例に示したような電磁石装置は、可動
絶縁物２５が、永久磁石２２の着磁方向に延びる
突出部を有しておらず、小さく形成することが可
能である。

また、上記２つの実施例に示したような電磁石
装置は、平面Ｃ字形ヨークが用いられており、そ
の両端が対向磁極部となつている。このため、平
面Ｕ字形ヨークが用いられる場合に比べ、より小
さく形成することが可能である。

以上に示した電磁石装置は、可動ブロツクが正
逆回転したそれぞれの状態で、励磁を切つたとき
に形成される永久磁石による磁気回路が等しくな
つており、励磁を切つたあともその直前の安定状
態を継続する。すなわち、これらの電磁石装置
は、ラツチング型である。

この考案の電磁石装置は、固定絶縁物、また
は、固定絶縁物と可動絶縁物の形状を一部変更す
るだけで、レジデユアルギヤツプが形成されるの
で、工数をかけずに製造でき、部品点数も増えな
いので、構造が簡単で、コストの安い電磁石装置
となつている。しかも、小型のものを得ることが
できる。また、可動ブロツクが当接する、固定絶
縁物の一部の形状、位置などを変えるだけで、ギ
ヤツプの調整も簡単に行うことができる。

レジデユアルギヤツプが設けられた電磁石装置
は、コイルの電圧を０にしても残る残留磁気によ
る吸引が防がれる。そのため、コイルの電圧をあ
る程度以下にすれば直ちに吸引が解除されるな
ど、復帰がスムーズに行われ、吸引特性がよくな
る。

なお、この考案の電磁石装置は、上記の実施例
に限定されるものではない。たとえば、固定ブロ
ツクは、上記の実施例のように、電磁石とヨーク
を有していてもよいが、電磁石と永久磁石の両方
を有していてもよく、永久磁石とこれを挟む磁性
体片を有していてもよく、あるいは、電磁石と永
久磁石の両方を有していなくて磁路となるヨーク
のみを有していてもよい。これに対応して、可動
ブロツクは、永久磁石とこれを挟む磁性体片を有
していてもよいが、電磁石と永久磁石の両方を有
していなくて磁路となるヨークのみを有していて
もよく、電磁石とヨークを有していてもよく、あ
るいは、電磁石と永久磁石の両方を有していても
よい。また、又両ブロツクとも、永久磁石を有し
ていてもよく、電磁石を有していてもよく、ある
いは、永久磁石と電磁石の両方を有していてもよ
い。電磁石および永久磁石の数は、それぞれ１つ
ずつに限られない。固定ブロツクまたは可動ブロ
ツクが電磁石とヨークを有している場合その形状
も、上記の実施例のように、平面概ねＥ字形（ま
たは平面Ｅ字形）のものにかぎられるものではな
く、鉄心一端を中央磁極部とし、鉄心他端から中
央磁極部の直下までは一本で伸ばし、そこから左
右にわかれて立ち上げることにより対向磁極部を
作るなどしてもよい。また、鉄心とヨークとは
別々に形成されたのち、かしめ、圧入などの方法
で一体化されてもよいが、１枚の板体から打抜き
などにより最初から一体に形成されてもよい。こ
のように１枚の板体から打抜きなどにより最初か
ら一体に形成されると、簡単に、精度よく、大量
に作製することが可能になる。固定絶縁物の一部
に当接するのは、上記の実施例のように、可動絶
縁物であつてもよいが、可動ブロツクを一体化し
ていない絶縁物でもよく、有極リレーに応用され
たときの接点駆動部を兼ねていてもよく、磁路と
なるヨーク、永久磁石などであつてもよい。ま
た、固定絶縁物および可動絶縁物のいずれか一方
または両方に突出部を設けずに、当接できるよう
にしてもよく、当接するのは突出部同士に限られ
ない。可動ブロツクの正逆移動は、上記の実施例
のように、軸を中心とする回転であつてもよい
が、支点を中心とする回転、平行移動などでもよ
い。

この考案にかかる電磁石装置は、可動ブロツク
が正逆移動したそれぞれの状態で、コイルの励磁
を切つたときに永久磁石によつて形成される磁気
回路がいずれも等しくなるようにするとラツチン
グ型になり、コイルの励磁を切つたあともその直
前の安定状態を保つている。また、その磁気回路
のいずれか一方の磁気抵抗が大きいとシングルス
テイブル型になり、磁気抵抗の大きい状態を保つ
には、コイルの励磁（極性は永久磁石の着磁の向
きなどで決まる）を続けることになり（これが励
磁状態）、励磁をやめると、磁気抵抗の小さい状
態（これが無励磁状態）になろうと可動ブロツク
が移動する。無励磁状態から可動ブロツクを動か
すコイルの励磁極性は、あらかじめ決まつてお
り、それと逆極性の励磁では可動ブロツクは動か
ない。ラツチング型を得るための具体的方法とし
ては、たとえば、上記の実施例のように、電磁石
装置を対称形にするなどがあげられる。シングル
ステイブル型を得るための具体的方法としては、
たとえば、可動ブロツクの正逆移動の正側と逆側
で形成されるレジデユアルギヤツプの幅が異なる
ようにするなどがあげられる。これは、上記した
ように、可動ブロツクが正側または逆側で当接す
る、固定絶縁体の一部の形状、位置などを変える
だけで行える。

この考案に用いられる絶縁物の材質は、特に限
定されない。一般には、プラスチツクが用いられ
る。

〔考案の効果〕

この考案の電磁石装置は、以上にみてきたよう
に、可動ブロツクが、固定ブロツクを固定してい
る絶縁物の一部に当接し、可動ブロツクの正逆移
動が制御されることにより、レジデユアルキヤツ
プが形成されるようになつているので、レジデユ
アルプレートを熔接などで取付ける必要がなく、
部品点数が少なくてすみ、構造が簡単になつてい
る。このため、熔接による磁気特性の劣化を生じ
させずに、吸引特性をよくすることができる。ま
た、組立工数も少なくてすむので、コストが抑え
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この考案の実施例を示
す平面一部断面図である。 １…固定ブロツク、２…可動ブロツク、１２…
鉄心、１３…コイル、１４，１５…固定絶縁物、
１４ｂ，１５ｂ…固定絶縁物の突出部、２２…永
久磁石、Ｃ，Ｄ…レジデユアルギヤツプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 永久磁石と電磁石とを備え、固定ブロツクと
   正逆移動する可動ブロツクとの組合せからなつ
   ており、可動ブロツクが正逆移動した状態で前
   記両ブロツクの間にレジデユアルギヤツプを形
   成するようになつている電磁石装置において、
   前記可動ブロツクが、固定ブロツクを固定して
   いる絶縁物の一部に当接し、前記可動ブロツク
   の正逆移動が制御されることにより、レジデユ
   アルギヤツプを形成するようになつていること
   を特徴とする電磁石装置。 (2) 固定ブロツクは、１個の中央磁極部と、これ
   を間にして対向する対向磁極部とを備え、中央
   磁極部が対向磁極部に磁気的につながれ、コイ
   ルの励磁により中央磁極部と対向磁極部とが異
   なる極性を有するようになつており、可動ブロ
   ツクは、２つの磁性体片が永久磁石をその着磁
   方向両端から挟み、これらが絶縁物により一体
   化されてなつており、前記可動ブロツクの２つ
   の磁性体片同側がそれぞれ前記固定ブロツクの
   中央磁極部と各対向磁極部との間の間隙に挿入
   されるようにして、前記両ブロツクが組合わさ
   れており、レジデユアルギヤツプは、可動ブロ
   ツクが正逆移動した状態で前記中央磁極部およ
   び各対向磁極部と２つの磁性体片同側端との間
   に形成される実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の電磁石装置。 (3) 可動ブロツクの絶縁物が突出部を有し、前記
   突出部が、固定ブロツクを固定している絶縁物
   が有する突出部に当接することにより、前記可
   動ブロツクの正逆移動が制御される実用新案登
   録請求の範囲第２項記載の電磁石装置。