JPH0483311A - 電磁石 - 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、リレー等の電磁開閉機器に適用される無極
で常時励磁型の電磁石に関するものである。

〔従来の技術〕

従来例を適用したリレーを第８図に示す。すなわち、こ
の電磁石は、Ｌ形ヨーク５ｏと、Ｌ形ヨーク５０に立設
された鉄心５１と、鉄心５１に設けたコイル５２と、Ｌ
形鉄心５０にヒンジ付けされたアーマチュア５３と、ア
ーマチュア５３に設けられたバイアスばね５４と、前記
アーマチュア５３に設けられて先端部の両面に可動接点
５５を設けた可動接点板５６と、前記可動接点５５に対
向する常開接点５７および常閉接点５８とからなる。

コイル５２に励磁したとき、アーマチュア５３は鉄心５
１に吸引される。このときバイアスばね５４および可動
接点板５６のわん曲により付与される接点圧に打ち勝っ
てアーマチュア５３は鉄心５１と接触し、常開接点５７
はオンとなる。コイル５２の励磁を解くと、可動接点板
５６およびバイアスばね５４の復元力によりアーマチュ
ア５３は逆方向に移動し鉄心５１から離れ、やがて常閉
接点５８に接触する。このときバイアスばね５４のばね
力を可動接点板５６のわん曲変形時の復元力以上に設定
しておくと、常閉接点５８は可動接点板５６のたわみに
より接点圧を付与されたままオン状態で保持される。

第９図ばアーマチュア５３０ストロークＸに対する励磁
吸引力特性Ｐ、およびばね負荷Ｐ２であり、ばね負荷Ｐ
２は可動接点板５６による接点圧のばね負荷Ｐ３．Ｐ５
とバイアスばね５４のばね負荷Ｐ４からなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第９図から明らかなように、アーマチュア５３のストロ
ークＸが大きくなるほど大きな吸引力が得にくく、また
常閉接点５８の接点圧がとりにくくなることから、励磁
吸引力およびばね負荷の整合性が悪いという欠点があっ
た。

したがって、この発明の目的は、大きな励磁吸引力を得
ることができるとともに、常閉接点の接点圧が取りやす
（しかも励磁吸引力および接点圧の整合性がとりやすい
電磁石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！磁石は、Ｅ字形をなしその中央突起部に第
１のコイルを設けたＥ形磁性体と、このＥ形磁性体の前
記中央突起部と両側突起部との間に両端部が挿入された
Ｕ字形をなし中間部に第２のコイルを設けたＵ形磁性体
と、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルのいずれ
か一方の極性を切り換える切換スイッチとを備え、前記
Ｅ形磁性体の前記中央突起部と前記両側突起部との間を
前記Ｕ形磁性体の両端部が相対移動するように、前記Ｅ
形磁性体および前記Ｕ形磁性体のいずれか一方を他方に
対して移動可能ムこ構成したものである。

［作用〕 この発明の構成によれば、第１のコイルを励磁するとＥ
ｌ磁性体の中央突起部および両側突起部に磁極が現れ、
第２のコイルを励磁するとＵ形磁性体の両端部に磁極が
現れる。したがって、Ｅ形磁性体の中央突起部と両側突
起部との間をＵ形磁性体の両端部が反発力および吸引力
が働く方向に相対移動して安定位置に停止し、励磁を維
持するかぎり吸引力によりその安定位置に保持される。

この場合、Ｅ形磁性体およびＵ形磁性体の可動側はいず
れの方向にも同じｔ磁力で駆動することができるととも
に、動作方向の一方の向きの移動で常閉接点を駆動し、
他方の向きの移動で常閉接点を駆動できるため、従来例
と比較して大きな励磁吸引力を得ることができるととも
に常閉接点の接点圧が取りやすくしかも励磁吸引力およ
び常閉接点の接点圧の整合性がとりやすい。したがって
、常閉接点を容易に設けることができるとともに、永久
磁石を使わない４ギヤツプブリツジ型であり、永久磁石
の磁気抵抗がないため、励磁効率が良い。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて説
明する。すなわち、この電磁石は、Ｅ形磁性体１と、Ｕ
形磁性体２と、切換スイッチ３とを有する。

Ｅ形磁性体１はＥ字形をなしその中央突起部４に第１の
コイル５を設けている。このＥ形磁性体１は固定されて
いる。６はコイル枠である。

Ｕ形磁性体２は、Ｅ形磁性体１の中央突起部４と両側突
起部７，８との間に両端部９．１０が挿入されたＵ字形
をなし中間部に第２のコイル１２を設けている。このｕ
ｌ磁性体２はＥ形磁性体１に対して移動可能である。１
３はコイル枠であり、Ｕ形磁性体２の両端部９．１０を
つなぐ連結部】４に設けている。

切換スイッチ３は第２のコイル１２の極性を切り換える
。その極性切換回路を第２図に示している。■は直流電
源である。

このｉ磁石は、第１のコイル５を励磁するとＥ形磁性体
１の中央突起部４および両側突起部７゜８に磁極が現れ
、第２のコイル１２を励磁するとｕｉｖＡ性体２の両端
部９．１０に磁極が現れる。

たとえば第３図ｆ８＋に示すように中央突起部４には磁
極Ｓが現れ、両側突起部７．８には磁極Ｎが現れ、Ｕ形
磁性体２の一端部９に磁極Ｓが現れ、磁極１０に磁極Ｎ
が現れたとすると、Ｕ形磁性体２は他端部】Ｏと一側磁
極部８との間および中央突起部４と一端部９との間に反
発力が働き、他端部ｌＯと中央突起部４との間および一
端部９と両側突起部７との間に吸引力が働く。その結果
、Ｕ形磁性体２は同図（ｂｌの位置へ移動し安定する。

この状態で切換スイッチ３により極性が切換えられると
、一端部９が磁極Ｎとなり、他端部１０が磁極Ｓとなる
ので同図（ｂｌの矢印と反対向きの反発力および吸引力
が働き、Ｕ形磁性体２は同図ｆａ）の位置へ再度移動す
る。この場合の励磁吸引力を第４図に示す。Ｕ形磁性体
２のストロークＸおよびＵ形磁性体２の力Ｆの方向を第
１図のようにとる。第４図において、Ｑ、、Ｑ１’は１
００％の電流を供給したときの励磁吸引力特性であり、
Ｑ２Ｑ２′は７０％の電流を供給したときの励磁吸引力
特性であり、無励磁状態では吸引力が零である。

このように、Ｅ形磁性体１の中央突起部４と両側突起部
９．１０との間をＵ形磁性体２の両端部９．１０が、反
発力および吸引力が働く方向に相対移動して安定位置に
停止し、励磁を維持するかぎり吸引力によりその安定位
置に保持される。この場合、Ｅ形磁性体１およびＵ形磁
性体２の可動側はいずれの方向にも同じ電磁力で駆動す
ることができるとともに、動作方向の一方の向きの移動
で常開接点を駆動し、他方の向きの移動で常閉接点を駆
動できるため、従来例と比較して大きな励磁吸引力を得
ることができるとともに常閉接点の接点圧が取りやすく
しかも励磁吸引力および常閉接点の接点圧の整合性がと
りやすい。したがって、常閉接点を容易に設けることが
できるとともに、永久磁石を使わない４ギヤツプブリツ
ジ型であり、永久磁石の磁気抵抗がないため、励磁効率
が良い。

第５図および第６図はＵ形磁性体に一対のカード１５．
１６を設け、一対のカード１５．１６に対向して可動接
点板１７．１８を設け、可動接点板１７．１８の可動接
点１９．２０に対向する常開接点２１および常閉接点２
２を設けて電磁開閉機器を構成したものである。２３は
ヘース、２４は各端子である。

第７図はそのばね負荷特性であり、Ｌ、、Ｌ２は可動接
点板１７．１８のカード１５，１６により弾性変形時の
ばね負荷であり、Ｌ、’、Ｌ２は可動接点１９．２０が
常開接点２１および常閉接点２２に接触して接点圧が付
与された状態でのばね負荷である。

前記したように、第１のコイル５および第２のコイル１
２には常時電圧を印加しておき、切換スイッチ３により
励磁方向を変えることにより、電磁開閉機器の動作を行
う。この時事故などにより、直流電源■が切れた場合、
常開接点２１および常閉接点２２は可動接点板１７．１
８が均衡をとるようにＵ形磁性体２を中央突起部４と両
側突起部７．８との間の中央位置に移動させるのでいず
れもオフの状態で安定する。

なお、前記実施例は第２のコイル１２に切換スイッチ３
を設けたが、第１のコイル５に切換スイッチ３を設けて
もよい。またＵ形磁性体２を移動可能にしたが、Ｅ形磁
性体１を移動可能にしてもよい。

〔発明の効果〕

この発明の電磁石によれば、Ｅ形磁性体の中央突起部と
両側突起部との間をＵ形磁性体の両端部を相対移動させ
、Ｅ形磁性体に設けた第１のコイルおよびＵ形磁性体に
設けた第２のコイルのいずれか一方の極性を切換スイッ
チにより切換えたため、Ｅ形磁性体およびＵ形磁性体の
可動側をいずれの方向にも同じ電磁力で駆動することが
できるとともに、動作方向の一方の向きの移動で常開接
点を駆動し、他方の向きの移動で常閉接点を駆動できる
ため、従来例と比較して大きな励磁吸引力を得ることが
できるとともに常閉接点の接点圧が取りやすくしかも励
磁吸引力および常閉接点の接点圧の整合性がとりゃすい
。したがって、常閉接点を容易に設けることができると
ともに、永久磁石を使わない４ギヤツププリフジ型であ
り、永久磁石の磁気抵抗がないため、励磁効率が良いと
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正面図、第２図はそのコ
イル駆動回路図、 第３図は動作状態を示す正面図、 第４図は励磁吸引力特性図、 第５図は電磁石を電磁開閉機器に適用した状態の正面図
、 第６図はその具体斜視図、 第７図は励磁吸引力およびばね負荷の特性図、第８図は
従来例の正面図、 第９図はその励磁吸引力およびばね負荷特性図である。 １・・・Ｅ形磁性体、　　　　２・・・Ｕ形磁性体、３
・・・切換スイッチ、　　　４・・・中央突起部、５・
・・第１のコイル、７，８・・・両側突起部、９．１０
・・・両端部、　　　１２・・・第２のコイル０・・・
両端部 １２・・・第２のコイル 第３図 （ａ） （ｂ） 鴫−ストＤ 第 第 図 図 □ストロ−７ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｅ字形をなしその中央突起部に第１のコイルを設けた
   Ｅ形磁性体と、このＥ形磁性体の前記中央突起部と両側
   突起部との間に両端部が挿入されたＵ字形をなし中間部
   に第２のコイルを設けたＵ形磁性体と、前記第１のコイ
   ルおよび前記第２のコイルのいずれか一方の極性を切り
   換える切換スイッチとを備え、前記Ｅ形磁性体の前記中
   央突起部と前記両側突起部との間を前記Ｕ形磁性体の両
   端部が相対移動するように、前記Ｅ形磁性体および前記
   Ｕ形磁性体のいずれか一方を他方に対して移動可能に構
   成した電磁石。