JPH04268705A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば静音化を図りた
いリレー等に適用して好適な電磁石装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に電磁石装置は、磁路の一部を形
成し端部に接極面を有するヨークと、ヨークに巻装され
る電磁コイルと、ヨークとともに磁路の一部を構成する
とともにヨークの接極面に対応した接極面を有し電磁コ
イルの励磁を制御することによりこの接極面がヨークの
接極面に対して吸引され又は離反するアマチヤと、を備
えている。従ってアマチヤが吸引あるいは離反動作の際
に、ヨークに衝突して衝突音を発生する。このような電
磁石装置が接点駆動部としてリレーに適用されると、特
にそのリレーが家庭用電気機器等である場合には好まし
くない騒音となるので、近年、この衝突音低減の要求が
高まっている。つまり静音化を図りたいリレーに好適な
電磁石装置が望まれているのである。

【０００３】衝突音低減を考慮した典型的な電磁石装置
は、有極型のものは図１３に、無極型のものは図１４に
示すような手段を講じている。すなわち、ヨーク１　と
アマチヤ２の接極面に、樹脂で形成される弾性体やスペ
ーサ等の緩衝部材３　を固着して、アマチヤ２　の衝突
時の衝撃を緩衝させている。４　は電磁コイル、５　は
永久磁石、６はストッパーである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電磁石
装置は、その衝撃に対する緩衝効果を十分に高めるには
緩衝部材の厚さをかなり必要とする。そうすると、アマ
チヤがヨークに吸引されている状態のときの両者間に大
きな磁気空隙が生じて磁気吸引力が低下したり、アマチ
ヤの変位量の減少といった別の問題を招来することとな
る。

【０００５】本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、アマチヤに対する磁気吸
引力の低下や変位量の減少といった問題を招来すること
なくアマチヤとヨークの衝突音が低減できる電磁石装置
の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項１記載の電磁石装置は、ヨーク又はアマチ
ヤの接極面に対して相対的に移動可能であってかつ接極
面付近より延設した自由振動部を有する薄板状の振動体
を付設した構成としている。

【０００７】また、請求項２記載の電磁石装置は、請求
項１記載の振動体として、２個の対向片とこれらを連結
する連結片を有し、両対向片の間隔が基部側はヨーク又
はアマチヤの厚さに略等しく、先端側の間隔が基部側よ
り大きい略コ字状に形成されてヨーク又はアマチヤに揺
動可能な状態で付設されてなり、対向片のいずれかが交
互に自由振動部となる構成としている。

【０００８】さらに、請求項３記載の電磁石装置は、請
求項１又は請求項２記載のものの振動体とヨーク又はア
マチヤの接極面との間に、粘性流体を介在させた構成と
してある。

【０００９】

【作用】請求項１記載の電磁石装置は、アマチヤの動作
の終了直前から振動体、特にその自由振動部Ｓ　が振動
して衝突のエネルギーを振動のエネルギーに変換し、こ
れにより、アマチヤの衝突時の衝撃を緩和して衝突音を
低減するとともに、これが薄板状であるためにアマチヤ
に対する磁気吸引力の低下や変位量の減少といった影響
を従来のレシジャルプレート程度に極めて小さくするこ
とができる。

【００１０】また、請求項２記載の電磁石装置は、特に
振動体を、有極型の場合はヨークに、無極型の場合はア
マチヤに簡単に付設でき、しかも振動体のためのスペー
スを必要とせずして請求項１記載のものと同様の効果を
奏する。

【００１１】さらに、請求項３記載の電磁石装置は、粘
性流体の粘性によってアマチヤの衝突時の衝撃緩和がよ
り高められる。

【００１２】

【実施例】以下、無極型の電磁石装置に具現化した本発
明の第１実施例を、図１及び図２に基づいて説明する。

【００１３】１１はヨークで、Ｉ字状のヨーク片１１ａ
　と、ヨーク片１１ａ　を固着する短辺及び長辺からな
るＬ字状のヨーク片１１ｂ　とよりなり、後述するアマ
チヤとともに電磁石装置全体の磁路の一部を形成し、ヨ
ーク片１１ａ　の端部が接極面となる。このＩ字状のヨ
ーク片１１ａ　は、接極面が存在する端部が厚さＴ　で
もってＬ字状のヨーク片１１ｂ　側に突出させてある。

【００１４】１２は電磁コイルで、ヨーク１１のヨーク
片１１ａ　に巻装される。この電磁コイル１２は、励磁
を制御することにより、すなわち励磁したり消磁したり
して磁束を流したり消滅させたりする。

【００１５】１３はアマチヤで、平板状をなして基端が
ヨーク片１１ｂ　の端部に角変位可能に支持され、前述
のヨーク１１とともに電磁石装置全体の磁路の一部を形
成するものであり、ヨーク片１１ａ　の接極面に対応し
た部分が接極面となる。このアマチヤ１３は、図外復帰
ばねにより離反方向にばね付勢されており、電磁コイル
１２の励磁を制御することにより、アマチヤ１３の接極
面がヨーク１１の接極面に対して吸引されたり離反した
りする。

【００１６】１４はストッパーで、アマチヤ１３の離反
位置を決めるため、ヨーク片１１ａ　の接極面から適宜
の距離をおいて設けてある。

【００１７】１５は振動体で、薄板材により、ヨーク１
１又はアマチヤ１３の接極面に対して相対的に移動可能
であってかつヨーク１１とアマチヤ１３の接極面付近よ
り延設した自由振動部Ｓ　を有している。具体的には、
板厚が０．０３ｍｍ程度の銅板材にて折曲形成され、大
面積の対向長片１５ｂ　と小面積の対向短片１５ｃ　と
これらを連結する連結片１５ｄ　にてコ字状に形成され
ている。両対向片１５ｂ，１５ｃ　の基部側の間隔は接
極面の端部厚さＴ　と略同じであってこれを把持し、望
ましくは対向短片１５ｃ　を端部に取着する。対向長片
１５ｂ　は、アマチヤ１３の外郭より突出させた延設部
をその自由振動部Ｓ　とするとともに、アマチヤ１３の
接極面がヨーク１１の接極面より離反しているとき、ヨ
ーク１１の接極面と間隙を有するよう先端に向かうにし
たがってやや拡がっている。

【００１８】このものは、電磁コイル１２が消磁状態で
あってアマチヤ１３がストッパー１４に当接して静止し
ているとき、電磁コイル１２を励磁すると、アマチヤ１
３の接極面はヨーク片１１ａ　の接極面に吸引されて振
動体１５を押圧し、その結果アマチヤ１３の動作の終了
直前から振動体１５、特にその自由振動部Ｓ　が振動し
て衝突のエネルギーを振動のエネルギーに変換し、これ
によりアマチヤ１３の衝突時の衝撃を緩和して衝突音を
低減する。

【００１９】次に、有極型、さらに詳しくは有極４空隙
形式の電磁石装置に具現化した本発明の第２実施例を図
３乃至図５に基づいて説明する。

【００２０】２１はヨークで、中央脚片２１ａ　、対向
脚片２１ｂ，２１ｃ　、連結片２１ｄ　にてＥ字状をな
している。ヨーク２１は、後述するアマチヤとともに磁
路を形成するもの、すなわち電磁石装置全体の磁路の一
部を形成するものであり、中央脚片２１ａ　の端部両面
、対向脚片２１ｂ，２１ｃ　の各内面が接極面となる。 具体的な製造方法としては、コ字状に折曲形成したヨー
ク片にＩ字状のヨーク片をかしめ固着したり、Ｅ字状の
薄板片を積層する。

【００２１】２２は電磁コイルで、ヨーク２１の中央脚
片２１ａ　に巻装される。この電磁コイル２２は、励磁
を制御することにより、すなわち励磁方向を切り換える
ことにより、中央脚片２１ａ　を基準にして磁束の流れ
の方向を切り換える。

【００２２】２３はアマチヤで、対向アマチヤ片２３ｂ
，２３ｃ　とこれらに挟持された永久磁石２３ｄにより
コ字状をなしている。アマチヤ２３は、前述のヨーク２
１とともに磁路を形成するもの、すなわちヨーク２１と
ともに電磁石装置全体の磁路の一部を形成するものであ
り、中央脚片２１ａ　や対向脚片２１ｂ，２１ｃ　の各
接極面に対応した対向アマチヤ片２３ｂ，２３ｃ　の両
面が接極面となる。従って対向アマチヤ片２３ｂ，２３
ｃ　の間隔Ｗ　は中央脚片２１ａ　と各対向脚片２１ｂ
，２１ｃ　との間隔に略等しく、対向アマチヤ片２３ｂ
，２３ｃの長さは比較的短い。このアマチヤ２３は、ヨ
ーク２１の各脚片間に対向アマチヤ片２３ｂ，２３ｃ　
が位置するよう図外可動枠にて変位可能に支持され、そ
して電磁コイル２２の励磁を制御することにより、アマ
チヤ２３の接極面がヨーク２１の接極面に対して吸引さ
れたり離反したりする。

【００２３】２５は振動体で、第１実施例と同様薄板材
により、ヨーク２１又はアマチヤ２３の接極面に対して
相対的に移動可能であってかつヨーク２１とアマチヤ２
３の接極面付近より延設した自由振動部Ｓ　を有してい
る。具体的には、板厚が０．０３ｍｍ程度の銅板材によ
り、２個の対向片２５ｂ，２５ｃ　とこれらを連結する
連結片２５ｄ　を有し、両対向片２５ｂ，２５ｃ　の間
隔が基部側はヨーク２１の厚さＴ　に略等しく　（詳し
くは若干大きく）　、先端側の間隔が対向アマチヤ片２
３ｂ，２３ｃ　の間隔Ｗ　よりは小さいけれど基部側よ
り大きい略コ字状に形成されている。この振動体２５は
、後述の動作の説明で明らかになるが、２個の対向片２
５ｂ，２５ｃ　のいずれかが交互に自由振動部Ｓ　とな
るのである。そしてこの振動体２５は、ヨーク２１の中
央脚片２１ａ　の端部に揺動可能な状態で支持されてい
る。この支持については、組み込むリレーの器台等に脱
落防止部を形成する等適宜の手段を講じる。

【００２４】図５（ａ）　乃至（ｄ）　は、この電磁石
装置の動作を示している。今アマチヤ２３が（ａ）　の
状態に静止しているとき、電磁コイル２２を所定方向に
励磁すると、対向アマチヤ片２３ｂ，２３ｃ　の接極面
は中央脚片２１ａ　と対向脚片２１ｃ　の接極面に吸引
されて矢符方向に変位し、その動作の終了直前に、（ｂ
）　に示すように対向アマチヤ片２３ｂが振動体２５の
対向片２５ｂ　に当接する。そしてアマチヤ２３は（ｃ
）　に示す位置までさらに変位するが、この間では振動
体２５の各部、特に対向片２５ｃ　が振動し、従ってア
マチヤ２３の衝突のエネルギーを振動のエネルギーに変
換し、これによりアマチヤ２３の衝突時の衝撃を緩和し
て衝突音を低減する。つまりこの動作では、対向片２５
ｃ　が振動体２５の自由振動部Ｓ　になるのである。

【００２５】またアマチヤ２３が（ｃ）　の状態に静止
しているとき、電磁コイル２２を逆方向に励磁すると、
今度は（ｄ）　の状態を経て（ａ）　の状態に到り、そ
の間では同様に振動体２５が作用する。従ってこの動作
では、逆に対向片２５ｂ　が振動体２５の自由振動部Ｓ
となる。

【００２６】この振動体２５による騒音への影響を実測
したところ、これが無いものに比して約　５ｄＢの音圧
低減ができたことを確認した。

【００２７】次に、無極型の電磁石装置に具現化した本
発明の第３実施例を、図６乃至図８に基づいて説明する
。このものは、第１実施例の電磁石装置をベースとして
そのＩ字状のヨーク片を若干変形し、これに第２実施例
の振動体を変形させたものを組み合わせたものである。 従って基本的な機能が同様の部材には、１０位を３　と
して　１位は先の実施例の符号と対応させてある。

【００２８】すなわちＩ字状のヨーク片３１ａ　は、第
１実施例のもののように、接極面が存在する端部をＬ字
状のヨーク片３１ｂ　側に突出させずに、単純な棒状と
している。またストッパー３４は、アマチヤ３３の離反
位置を決めるため、ヨーク片３１ａ　の接極面から適宜
の距離Ｗ　をおいて設けてある。

【００２９】振動体３５は、２個の対向片３５ｂ，３５
ｃ　とこれらを連結する連結片３５ｄ　を有し、両対向
片３５ｂ，３５ｃ　の間隔が基部側はヨーク３１の厚さ
Ｔ　に略等しく　（詳しくは若干大きく）　、先端側の
間隔がヨーク片３１ａ　の接極面とストッパー３４まで
の距離Ｗ　よりは小さいけれど基部側より大きい略コ字
状部分を有して形成され、そしてアマチヤ３３の端部に
揺動可能な状態で支持されている。３５ｅ　は対向片３
５ｃ　の先端からさらに連設した折曲部で、振動体３５
がアマチヤ３３から脱落しないようにしている。３５ｆ
　は対向片３５ｃ　に設けた開口部で、リレーに組み込
む場合、ここに接圧ばねを取着できるようにしている。

【００３０】図８（ａ）　乃至（ｄ）　は、この電磁石
装置の動作を示している。今電磁コイル３２が消磁状態
でアマチヤ３３が（ａ）　の状態に静止しているとき、
電磁コイル３２を励磁すると、アマチヤ３３の接極面は
ヨーク片３１ａ　の接極面に吸引されて矢符方向に変位
し、その動作の終了直前に、（ｂ）　に示すように振動
体３５の対向片３５ｂ　がヨーク片３１ａ　の接極面に
当接する。そしてアマチヤ３３は（ｃ）　に示す位置ま
でさらに変位するが、この間では振動体３５の各部、特
に対向片３５ｃ　が振動し、従ってアマチヤ３３の衝突
のエネルギーを振動のエネルギーに変換し、これにより
アマチヤ３３の衝突時の衝撃を緩和して衝突音を低減す
る。つまりこの動作では、対向片３５ｃ　が振動体３５
の自由振動部Ｓ　になるのである。

【００３１】アマチヤ３３が（ｃ）　の状態に静止して
いるとき、電磁コイル３２を消磁すると、今度は（ｄ）
　の状態を経て（ａ）　の状態に到り、その間では振動
体３５がストッパー３４と関係を有して同様に作用する
。従ってこの動作では、逆に対向片３５ｂ　が振動体３
５の自由振動部Ｓ　となる。

【００３２】次に、本発明の第４実施例を、図９及び図
１０に基づいて説明する。このものは、第２実施例の振
動体の形状を変形させ、さらに粘性流体を付加したもの
で、基本的機能が同様の部材には１０位を４　とし、１
位は第２実施例に対応させた符号を付し、その他の部材
の詳細な説明は省略する。

【００３３】このものの振動体４５は、２個の対向片４
５ｂ，４５ｃとこれらを連結する連結片４５ｄを有し、
両対向片４５ｂ，４５ｃ　の間隔が基部側はヨーク４１
の厚さＴ　に略等しく　（詳しくは若干大きく）　、先
端側の間隔が対向アマチヤ片４３ｂ，４３ｃ　の間隔Ｗ
　よりは小さいけれど基部側より大きい略コ字状部分を
有するうえに、さらに対向アマチヤ片４３ｂ，４３ｃ　
のいずれかの側縁から箱状となるような折曲片４５ｈ，
４５ｈ　を連設し、そしてヨーク４１の中央脚片４１ａ
　の端部に揺動可能な状態で支持される。

【００３４】４６は粘性流体で、具体的にはリレーの接
点部分に付着しても電気的性能に悪影響を与えない接点
潤滑油が用いられ、振動体４５とヨーク４１の接極面と
の間に介在させてある。

【００３５】このような電磁石装置にあっては、第２実
施例で説明したアマチヤの速度低減効果が粘性流体によ
ってより高められることとなる。この振動体と粘性流体
による騒音を実測したところ、これらが無いものに比し
て約　７ｄＢの音圧低減ができたことを確認した。

【００３６】なお、粘性流体については、第１実施例乃
至第３実施例にも併用でき、しかもその粘性によってア
マチヤの速度を低減させる効果はより高められる。

【００３７】このような電磁石装置、例えば第２実施例
の変形例を適用したリレーは、図１１及び図１２に示す
ようなものとなる。図において、５１は器台、５２はカ
バー、５３は主接点装置の固定接点部、５４は可動接点
部、５５は補助接点装置の固定接点部、５６は可動接点
部である。ヨーク２１は、若干変形した中央脚片２１ａ
　、対向脚片２１ｂ，２１ｃ、連結片２１ｄ　にて構成
され、電磁コイル２２を巻回したコイル枠２２ａ　が中
央脚片２１ａ　に装着される。対向アマチヤ片２３ｂ，
２３ｃ　とこれらに挟持された永久磁石２３ｄ　からな
るアマチヤ２３は、コイル枠２２ａ　に枢支された可動
枠５７に支持される。そして振動体２５が中央脚片２１
ａ　の端部に揺動可能に支持される。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の電磁石装置は、アマチヤ
の動作の終了直前から振動体、特にその自由振動部Ｓ　
が振動して衝突のエネルギーを振動のエネルギーに変換
し、これにより、アマチヤの衝突時の衝撃を緩和して衝
突音を低減するとともに、これが薄板状であるためにア
マチヤに対する磁気吸引力の低下や変位量の減少といっ
た影響を従来のレシジャルプレート程度に極めて小さく
することができる。

【００３９】また、請求項２記載の電磁石装置は、特に
振動体を、有極型の場合はヨークに、無極型の場合はア
マチヤに簡単に付設でき、しかも振動体の対向片が交互
に自由振動部として機能するので、振動体のためのスペ
ースを必要とせずして請求項１記載のものと同様の効果
を奏する。

【００４０】さらに、請求項３記載の電磁石装置は、粘
性流体の粘性によってアマチヤの衝突時の衝撃緩和がよ
り高められる。

【００４１】以上のように、これらの発明は、アマチヤ
に対する磁気吸引力の低下や変位量の減少といった問題
を招来することなくアマチヤとヨークの衝突音が低減で
き、静音化を図るリレーに好適な電磁石装置が実現でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す斜視図である。

【図２】その要部部材の斜視図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す斜視図である。

【図４】その要部部材の斜視図である。

【図５】その動作説明図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す斜視図である。

【図７】その要部部材の斜視図である。

【図８】その動作説明図である。

【図９】本発明の第４実施例を示す斜視図である。

【図１０】その要部部材の斜視図である。

【図１１】本発明の第２実施例の電磁石装置を適用した
リレーの斜視図である。

【図１２】その分解斜視図である。

【図１３】有極型の従来例を示す斜視図である。

【図１４】無極型の従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１　　ヨーク １２　　電磁コイル １３　　アマチヤ １４　　ストッパー １５　　振動体 Ｓ　　振動体の自由振動部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁路の一部を形成し端部に接極面を有
   するヨークと、ヨークに巻装される電磁コイルと、ヨー
   クとともに磁路の一部を形成するとともにヨークの接極
   面に対応した接極面を有し電磁コイルの励磁を制御する
   ことによりこの接極面がヨークの接極面に対して吸引さ
   れ又は離反するアマチヤと、を備えた電磁石装置におい
   て、ヨーク又はアマチヤの接極面に対して相対的に移動
   可能であってかつ接極面付近より延設した自由振動部を
   有する薄板状の振動体を付設したことを特徴とする電磁
   石装置。
2. 【請求項２】　　振動体は、２個の対向片とこれらを連
   結する連結片を有し、両対向片の間隔が基部側はヨーク
   又はアマチヤの厚さに略等しく、先端側の間隔が基部側
   より大きい略コ字状に形成されてヨーク又はアマチヤに
   揺動可能な状態で付設されてなり、対向片のいずれかが
   交互に自由振動部となる請求項１記載の電磁石装置。
3. 【請求項３】　　振動体とヨーク又はアマチヤの接極面
   との間に粘性流体を介在させたことを特徴とする請求項
   １又は請求項２記載の電磁石装置。