JPH0483310A - 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、リモートコントロールリレー等に適用され
る電磁石装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第９図ないし第１Ｉ図に従来例を示す。すなわち、この
電磁石装置は、ベース面７０に立位状態で相対向する一
対の側片７１．７２を有するとともに前記側片７１．７
２の間に中央片７３を有するヨーク７４と、前記中央片
７３に巻装されたコイル７５と、前記中央片７３と前記
一対の側片７１７２との間の一対の空間７６．７７にそ
れぞれ移動可能に挿入された一対の可動片７８．７９を
有するとともに前記可動片７８．７９に互いに異なる磁
極を発生させる永久磁石８０を前記可動片７８７９間に
設けた可動体８１とを備えて□いる。

第９図はこの電磁石装置の動作原理を示すもので、同図
ｉ８＋は無励磁の状態であり、永久磁石８０の磁束が磁
極Ｎより可動片７９−中央片７３−側片７１−可動片７
８より磁極Ｓの経路で閉磁路を流れ、可動体８１はこの
位置に安定している。コイル７５を励磁して、中央片７
３に磁極Ｎを発生させ側片７１．７２に磁極Ｓを発生さ
せると、可動片８１はともに反発力を生じて同図（ｂ）
の位置に吸引される。コイル７５のａｍを停止しても永
久磁石８０の磁束が磁極Ｎより可動片７９−側片７２−
中央片７３−可動片７８より磁極Ｓの経路で閉磁路を流
れるため、前記と同様に可動体８Ｉはその位置に安定す
る。つぎに前記と反対向きにコイル７５を励磁すると反
発力を生して同図ｆａｌの位置に吸引される。このよう
に、この電磁石装置は双安定型であり、逐次コイル７５
の励磁方向を変えることにより他の安定位置に動作する
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、この電磁石装置は、第１０図に示すようにリ
レー等に適用した場合、可動体８】ば可動体８１により
駆動する可動接点ばね８２のばね負荷の影響を受ける。

８３は可動接点ばね８２の可動接点（図示せず）に対向
する固定接点である。

この場合、可動片７８．７９と側片７１．７２および中
央片７３０間の電磁力の作用中心Ａと、ばね負荷の作用
中心Ｂが第１１図（ａｌのように一致せずに、同図中）
または同図１ｅ）のようにずれると可動体８１に回転モ
ーメントが加わる。すなわち、同図ｆｆ１）ばばね負荷
の作用中心Ｂが電磁力の作用中心Ａに対してベース面７
０側にずれた場合であり、可動体８１が接触点Ｐ１を支
点に反時計まわりに回転して下端角部８５がベース面７
０に当たった状態に傾く。また同図（Ｃ）ばばね負荷の
作用中心Ｂが電磁力の作用中心Ａに対してベース面７０
と反対側にずれた場合で可動体８１が接触点Ｐ２を支点
に時計まわりに回動して前記と反対の傾きを生じ、下端
角部８５が側片７２に当たった状態に傾斜する。またこ
の可動体８１の傾斜に伴って可動体８１がベース面７０
から浮くことがある。その結果、ヨーク７４の中央片７
３および側片７１゜７２と可動体８１の可動片７８．７
９との間の磁気ギャップが大きくなるので動作不良の原
因になり、確実に動作させるために励磁時に大きな反発
力および吸引力が必要になり、そのため動作電圧を大き
くする必要があるという問題があった。

これに対して、第１１図に図示のように、可動体８１の
ベース面７０側およびベース面７０と反対側にそれぞれ
半球状のリブ８４を突設して、ベース８５およびカバー
（図示せず）で可動体８１の傾きを防止することが考え
られた。しかし、カバーはたわむため可動体８１の傾き
防止が十分なく、しかも傾きを防止するためカバーで可
動体８１を強く押しつけると摩擦が増加して可動体８１
が動きにくくなり、そのため電磁力が太き（なるように
動作電圧を大きくする必要があった。

したがって、この発明の目的は、可動体の傾きを防止す
ることができ、しかも動作電圧を小さくできる電磁石装
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、ベース面に立位状態で相対向
する一対の側片を有するとともに前記側片の間に中央片
を有するヨークと、前記中央片に巻装されたコイルと、
前記中央片と前記一対の側片との間の一対の空間にそれ
ぞれ移動可能に挿入された一対の可動片を有するととも
に前記可動片に互いに異なる磁極を発生させる永久磁石
を前記可動片間に設けた可動体とを備えた電磁石装置に
おいて、前記一対の可動片の前記ベース面側の相互間隔
が前記ベース面と反対側の相互間隔よりも大きくなるよ
うに、前記一対の可動片の前記一対の側片に対向する対
向面を傾斜面に形成するとともに、前記側片の前記傾斜
面に対向する面を前記傾斜面に平行に形成したものであ
る。

〔作用〕

この発明の構成ムこよれば、永久磁石により可動体の可
動片にそれぞれ異なる磁極が現れる。無励磁では可動片
が中央片および側片に吸引された状態に安定に保持され
る。コイルを励磁すると中央片と一対の側片に互いに異
なる磁極が現れ、励磁方向により可動片が接近している
中央片および側片との間に反発力が発生し可動体が動作
する。この場合、可動片と側片の対向する面が可動体の
移動方向に対して傾斜しているため、対向面積が増大す
るので、吸引力ないし反発力を増大することができ、し
たがって動作電圧を小さくすることができる。また可動
体のペース面側の移動方向の幅が大きいため、可動体に
加わるばね負荷の作用中心が電磁力の作用中心よりもベ
ース面側にずれている場合、可動体が小さい傾きでベー
ス面に当たる。また可動体に加わるばね負荷の作用中心
が電磁力の作用中心よりもベース面と反対側にずれてい
る場合も、可動体の小さい傾きで可動片のベース面側の
端部が側片に当たる。このように可動体の傾きを小さく
押さえることができるのでベース面からの浮きも小さく
押さえることができるとともに、側片はベース面に向か
う方向に傾斜しているため、可動体が傾いてもベース面
からの浮きをより効果的に防止することができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図ないし第８図に基づいて説
明する。すなわち、この電磁石装置は、有極の双安定型
であり、ヨーク１と、コイル２と、可動体３とを有する
。

ヨーク１は、ベース面４に立位状態で相対向する一対の
側片５，６を有するとともに側片５，６の間に中央片７
を有する。実施例では側片５．６は平面丁字形の磁性体
１３の両肩部を同方向に折曲して一対の側片５，６を形
成し、側片５，６と反対側に連結片８を折曲し、連結片
８の中央には結合孔９を形成している。また側片５．６
の内表面は可動体３の外表面に平行に形成されるために
、側片５，６をやや内向きに傾斜させている。中央片７
は正面断面が側片５．６と同じ傾斜面を両側に形成して
断面台形状をなし、側面は第３図のように略丁字形をな
している。この中央片７の一端部の結合突起１０が結合
孔９にかしめにより結合され磁気結合している。このヨ
ークｌは、第３図に示すようにベース１１のベース面４
に磁性体１３が設置される。ベース１１において、ヨー
クｌの両側に主接点ブロック１２および補助接点ブロッ
ク１５が配設される。１４は隔壁である。

コイル２は、中央片７に巻装されている。第３図に示す
ように、コイル２はコイル枠１６に一対巻装され、コイ
ル枠１６の一端側の肉厚の鍔部１７にコイル２の端末と
接続されるコモン端子１８主接点ブロック１２をオンに
するセット端子１９および主接点ブロック１２をオフに
するリセット端子２０を設けている。このコイル枠１６
に中央片７を通すとともに、ベース１１の端部の孔５３
にコモン端子１８．セット端子１９およびリセット端子
２０を挿着して取付けている。また鍔部１７の上面に突
台２１が形成され、突台２１に軸２２を立設している。

可動体３は、中央片２と一対の側片５．６との間の一対
の空間２３．２４にそれぞれ移動可能に挿入された一対
の可動片２５．２６を有するとともに可動片２５．２６
を互いに異なる磁極Ｎ、　　Ｓを発生させる永久磁石２
７を可動片２５．２６に設けている。そして、一対の可
動片２５．２６のベース面４例の相互間隔よりもベース
面４と反対側の相互間隔が大きくなるように可動片２５
，２６の一対の側片５，６に対向する対向面を傾斜面に
形成している。実施例の永久磁石２７は台形をなし両側
の傾斜面に互いに異なる磁極が形成されている。また可
動片２５．２６は平板を実施例とし、各傾斜面に可動片
２５．２６の一部が重ねられることにより可動片２５．
２６の外表面に傾斜面を形成している。永久磁石２７お
よび可動片２５゜２６は可動枠２８の一端部に同時成形
によって取付けられ、他端部に軸２２に軸受けされる軸
孔２９を形成している。また可動枠２８の両側部にそれ
ぞれ腕３０．３１を突出し、腕３１は隔壁１４の切欠３
２を通して主接点ブロック１２に延出し、腕３０は補助
接点ブロック１５に延出している。

腕３１には挟持部３３を設けている。

主接点ブロック１２は固定接点３４をもった固定端子３
５と、可動接点３６を設けた可動接点板３７の基端部を
取付けた可動側端子３８がらなり、固定端子３５および
可動側端子３８をベース１１の貫着孔３９に貫着してい
る。そして、腕３１の挟持部３３に可動接点Ｆｉ３７の
中間部を挟持している。

補助接点ブロック１５も固定接点４ｏをもった固定端子
４１と、可動接点４２をもった可動接点板４３を兼ねた
可動側端子４４とを有し、ベース１１の取付孔４５に貫
着している。そして腕３゜を可動接点板４３の中間部に
対向している。なお固定接点３４．４０および可動接点
３６．４２は導通性を良くするため金めっきが施されて
いる。

この補助接点ブロック１５は信号電流を開閉して主接点
ブロック１２の動作状態を検知する。

４６はカバーである。

第７図および第４図（ｂｌは第９図（ａｌに対応して可
動体３の可動片２５．２６が中央片２７と側片６に吸引
された状態である。このとき、可動枠２８の腕３０によ
り補助接点ブロック１５の可動接点板４３をばね力に抗
して駆動するとともに、主接点ブロックＩ２の可動接点
板３７を引いて可動接点３６を固定接点３４から開いて
いずれもオフにした状態である。

コイル２０セント端子１９とコモン端子１８間に電流を
流し、中央片７および側片５，６に可動片２５．２６が
接している磁極Ｎ、　　Ｓと同極の磁極Ｎ、Ｓを起こさ
せると可動体３が反発力を受けて軸２２を中心に回動し
、第９図（ｂｌに対応する第８図および第４図ｔａｌに
移動する。励磁を解除した後は永久磁石２７により第８
図の状態に安定保持される。このとき、可動体３の腕３
０の移動により可動接点板４３の押圧を解除するので可
動接点板４３の復元力により可動接点４２が固定接点４
０に接触し、また主接点ブロック１２の可動接点板３７
は綻３１により可動接点３６が固定接点３４に押付けら
れ、いずれもオン状態となる。

リセット端子２０とコモン端子１８間に電流を流すと中
央片７および側片５．６が前記反対に着磁されるので可
動体３を第７図の位置へ移動させ、オフ状態になる。

この実施例によれば、可動片２５．２６と側片６．７の
対向する面が可動体３の移動方向に対して傾斜している
ため、第６図（ａｌに示す傾斜のない場合にはストロー
クｒとギャップｑが等しく対向面積ａであるのに比べて
、同図（ｂｌのようにストロークＲよりもギヤツブＱが
小さく対向面積Ａはａよりも大きくなる。このため、吸
引力ないし反発力を増大することができるので、動作電
圧を小さくすることができる。

また可動体３のベース面４側の移動方向の幅が大きいた
め、可動体３に加わるばね負荷の作用中心Ｂがｔ磁力の
作用中心Ａよりもベース面４側にずれている場合、可動
体３が小さい傾きでベース面４に当たる。すなわち、第
１１図！ａｌに対応する第５図（ａｌのようにばね負荷
の作用中心Ｂが！磁力の作用中心Ａに一致せず、第１１
図山）に対応する第５図中）のようにずれると、支点と
なる接触点４６からの距離が太き（なるため反時計まわ
りに可動体３が回転してベース１１例の端部３ａまたは
その近傍のリブ４８がベース面４に当たるので従来例に
比べて傾きが小さくなる。

また可動体３に加わるばね負荷の作用中心Ｂが電磁力の
作用中心Ａよりもベース面４と反対側にずれている場合
も、可動体３の小さい傾きで可動片２５．２６のベース
面４例の端部が側片６に当たる。すなわち、第１１図（
ｃｌに対応する第５図（Ｃ）では接触点４７を支点に可
動体３が回動するが可動体３の下端部が側片６の下端部
分５０に当接するので傾きが生しにくい。

このように可動体３の傾きを小さく押さえることができ
るのでベース面４からの浮きも小さく押さえることがで
きるとともに、側片５，６はベース面４に向かう方向に
傾斜しているため、可動体３が傾いてもベース面４から
の浮きをより効果的に防止することができる。

なお、前記実施例は永久磁石２７および中央片７の断面
を台形にしたが、これらを矩形にし、可動片２５．２６
の外表面および側片６，７の内表面のみを傾斜させても
よい。

〔発明の効果〕

この発明の電磁石装置によれば、可動片と側片の対向す
る面が可動体の移動方向番ご対して傾斜しているため、
対向面積が増大するので、吸引力ないし反発力を増大す
ることができ、したがって動作電圧を小さくすることが
できる。また可動体のベース面側の移動方向の幅が大き
いため、可動体に加わるばね負荷の作用中心が電磁力の
作用中心よりもベース面側にずれている場合、可動体が
小さい傾きでベース面に当たる。また可動体に加わＩ＼
！“ るばね負荷の作用中心が電磁力の作用中心よりもベース
面と反対側にずれている場合も、可動体の小さい傾きで
可動片のベース面側の端部が側片に当たる。このように
可動体の傾きを小さく押さえることができるのでベース
面からの浮きも小さく押さえることができるとともに、
側片はベース面に向かう方向に傾斜しているため、可動
体が傾いてもベース面からの浮きをより効果的に防止す
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図はこの発明の一実施例の原理構成を説明する分解
斜視図、 第２図はこの実施例の電磁石装置を適用したリレーの斜
視図、 第３図はその分解斜視図、 第４図は動作状態の部分斜視図、 第５図はばね負荷と電磁力による可動体の変動を説明す
る説明図、 第６図は磁極面の対向面積を説明する説明図、第７図お
よび第８図は動作状態の平面図、第９図は従来例の原理
構成を説明する説明図、第１０図は動作状態の部分斜視
図、 第１１図はそのばね負荷と電磁力による可動体の変動を
説明する説明図である。 １・・・ヨーク、　　　　　２・・・コイル、３・・・
可動体、　　　　　４・・・ベース面、５．６・・・側
片、　　　　　７・・・中央片、２３．２４・・・空間
、２５．２６・・・可動片、２７・・・永久磁石 Ｅｌｊ薮中 １−・ヨーク、 ２・・・コイル、 ２７−水久妃石 ８＼ 第 第 図 第 図 第１０図 第１１図 （ａ） （ｂ） 手続補正書（自発） 平成　２年１１月　９日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ベース面に立位状態で相対向する一対の側片を有する
   とともに前記側片の間に中央片を有するヨークと、前記
   中央片に巻装されたコイルと、前記中央片と前記一対の
   側片との間の一対の空間にそれぞれ移動可能に挿入され
   た一対の可動片を有するとともに前記可動片に互いに異
   なる磁極を発生させる永久磁石を前記可動片間に設けた
   可動体とを備えた電磁石装置において、前記一対の可動
   片の前記ベース面側の相互間隔が前記ベース面と反対側
   の相互間隔よりも大きくなるように、前記一対の可動片
   の前記一対の側片に対向する対向面を傾斜面に形成する
   とともに、前記側片の前記傾斜面に対向する面を前記傾
   斜面に平行に形成した電磁石装置。