JPH05326255A - 電磁石装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸引力特性に影響を与えることなく動作音が
低減できる電磁石装置の提供。 【構成】 ヨーク1 と、電磁コイル2 と、コイル枠3
と、アマチヤ4 と、可動枠6 と、アマチヤが第１位置又
は第２位置に至る直前にその衝突を緩和する緩衝部材8
とを備えた電磁石装置において、緩衝部材8 に傾斜面8a
を形成するとともに、可動枠6 を板ばね7 にてばね付勢
しかつばね力に抗して回動半径が変わる方向に移動可能
に長孔6cを形成し、アマチヤ4 が第１位置又は第２位置
に至る直前にアマチヤ4 又はヨーク1 が傾斜面8aを摺動
し得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動作音を低減すること
により例えば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、磁路を形成する
とともに端部に接極面を有するヨークと、ヨークに巻装
された電磁コイルと、ヨークの接極面に接離する接極面
を有して電磁コイルの励磁を制御することにより第１
(例えば動作) 位置と第２ (例えば復帰) 位置間を移動
して接離動作を行うアマチヤとを備えている。従ってア
マチヤが第１位置又は第２位置に至ったときには、これ
らが衝突して衝突音を発する。このような電磁石装置を
適用したリレーが家庭用電気機器に組み込まれた場合、
その衝突音は好ましくなく、そのうえ接点バウンスの原
因にもなるために、近年、この衝突をやわらげる提案が
種々なされている。

【０００３】このような対策の典型的な手段は、図９に
示すように、ヨーク1 とアマチヤ4との衝突部分、すな
わち接極面に衝突緩衝用の緩衝部材7 を設けるようにし
ている。2 は電磁コイル、3 はヨーク1 の中央脚片1aに
挿入され電磁コイル2 を巻装しているコイル枠、3cはア
マチヤ4 を支持する可動枠 (図示せず) の回動支点とな
るコイル枠3 に設けた軸部、5 は有極形式の場合の永久
磁石である。図９(a)はアマチヤ4 が第１位置と第２位
置の略中間地点を移動している状態、(b) は第１位置又
は第２位置に静止している状態である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した典型的な手
段、すなわち緩衝部材を採用したものは、衝突音の低減
については効果が見られるものの、ヨークとアマチヤ間
に磁気的空隙が生じて磁気吸引力が低下したり、アマチ
ヤの変位量が減少する等、別の問題点を招来するもので
ある。この問題点は、横軸をストローク、縦軸を吸引力
とした図10に示す吸引力特性曲線によって説明できる。
すなわち緩衝部材が無いときのアマチヤのストロークは
S0−S3間であるものが、緩衝部材を採用したことにより
S1−S2間と小さくなり、従って第１位置又は第２位置で
静止しているときの吸引力は、f0からf1に低下してリレ
ーに適用した場合に開閉可能な負荷も小さくなるのであ
る。つまりS0−S1間距離及びS2−S3間距離が緩衝部材の
厚さの近似値となる。

【０００５】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、吸引力特性に影響を与え
ることなく動作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、本発明の電磁石装置は、磁路を形成するとともに
端部に接極面を有するヨークと、ヨークに巻装された電
磁コイルと、ヨークの接極面に接離する接極面を有して
電磁コイルの励磁を制御することにより第１位置と第２
位置間を移動して接離動作を行うアマチヤと、アマチヤ
を支持しそれの接離動作のために回動させる可動枠と、
アマチヤが第１位置又は第２位置に至る直前にその衝突
を緩和する緩衝部材をヨーク又はアマチヤに設けた電磁
石装置において、前記緩衝部材に傾斜面を形成するとと
もに、前記可動枠をばね付勢しかつばね力に抗して回動
半径が変わる方向に移動可能に形成し、アマチヤが第１
位置又は第２位置に至る直前にアマチヤ又はヨークが傾
斜面を摺動し得るようにした構成としている。

【０００７】

【作用】この構成によれば、アマチヤが第１ (動作) 位
置又は第２ (復帰) 位置に至る直前に、アマチヤ又はヨ
ークが緩衝部材の傾斜面に当接し、そして可動枠をばね
力に抗して移動しつつ傾斜面を摺動してヨーク又はアマ
チヤに接極するのでその移動速度が低減でき、従って吸
引力特性に影響を与えることなく動作音が低減できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を、図１乃至図４
に基づいて説明する。この実施例は、有極４空隙形式の
ものに適用したものである。なお、先に説明した従来例
と基本的な機能が同様の部材には同一の符号を付してい
る。

【０００９】ヨーク1 は、中央脚片1aと対向脚片1b,1b
とこれらを連結するＬ字状の連結片1cにより各脚片1b,1
a,1bが略等間隔で対向し、中央脚片1aの端部両面と両対
向脚片1b,1b の各端部内面が接極面となる。中央脚片1a
の端部中央には、後述する緩衝部材が取着してある。ま
た電磁コイル2 は、接極面を除く中央脚片1aにコイル枠
3 を介して巻装してある。

【００１０】コイル枠3 は、筒部とその両端に鍔部を有
するもので、その一方の鍔部3aはコイル端子3bを同時成
形するとともに、後述する可動枠の回動支点となる軸部
3cと可動枠をばね付勢するためのばね支持部3dを有して
いる。

【００１１】アマチヤ4 は、対向片4b,4b と永久磁石か
らなる連結片5 によりコ字状をなし、各対向片4b,4b の
端部両面がヨーク1 の接極面に接離する接極面となる。
すなわち各対向片4b,4b は、中央脚片1aと両対向脚片1
b,1b がそれぞれ形成する空隙内を、これらと略直交す
る方向の第１位置と第２位置間に移動可能な状態でもっ
て後述する可動枠に支持される。また各対向片4b,4b に
は、後述する緩衝部材に関係する位置に角孔4e,4e が形
成されている。

【００１２】可動枠6 は、アマチヤ4 を支持してそれを
回動させるもので、コイル枠3 の軸方向長さより長い基
部6aを有しており、その一端にコイル枠3 の軸部3cに嵌
合する長孔6cを有し、他端側においてアマチヤ4 を支持
している。この長孔6cは、一端から他端に向く方向の寸
法が長くしてあり、従って可動枠6 はアマチヤ4 からみ
た回動半径が変わる方向に移動し得る。6b,6b はリレー
に適用した場合に可動接点を駆動するための接点駆動部
である。この可動枠6 は、ばね支持部3dに支持される板
ばね7 により他端側に向けて比較的弱い力でばね付勢さ
れており、通常は軸部3cに対して長孔6cは偏っている。

【００１３】緩衝部材8 は、ゴムのような軟質材料で形
成されて中央脚片1aの端部中央に取着される。この緩衝
部材8 は、中央脚片1aの両面に突出し、外方が高く内方
が低い傾斜面8e,8e を有する形状をなしている。さらに
詳しくは、その傾斜面8e,8eは、アマチヤ4 が第１位置
又は第２位置に至る直前にその衝突を緩和するべくいず
れかの角孔4eが当接するように設計する。

【００１４】かかる電磁石装置は、図４に示すように動
作する。(a) はアマチヤ4 が第１位置 (又は第２位置)
に至る直前に角孔4eの孔縁が緩衝部材8 の傾斜面8aに当
接した状態である。さらにアマチヤ4 が移動するとき、
角孔4eの孔縁は板ばね7 のばね力に抗してアマチヤ4 の
回動半径が変わる方向に可動枠6 を距離x だけ移動させ
つつ傾斜面8aを摺動し、やがて(b) に示すように対向片
4bが中央脚片1aに接極して第１位置に至る。

【００１５】図５は上記動作における可動枠6 の時間t
[sec]の経過に対する速度v[m/s] と変位量y[mm] を示
している。t1はリレーに適用した場合の接点接触時点、
t2はアマチヤ4 が緩衝部材8 に当接した時点、t3はアマ
チヤ4 がヨーク1 に接極して第１位置又は第２位置に接
極した時点、v0は従来のもののアマチヤがヨークに衝突
したときの速度、v1は本案のもののアマチヤ4 がヨーク
1 に衝突したときの速度である。アマチヤ4 の速度v1は
速度v0に比して大幅に小さく、またt2時点の速度はかな
り大きいものの、このときは緩衝部材8 に当接するので
全体の衝突音は極めて小さいものとなる。

【００１６】図６及び図７は、本発明の第２実施例を示
すもので、このものの緩衝部材8 がアマチヤ4 の両対向
片4b,4b に取着してあること、可動枠6 の一端に板ばね
7 を挿通する挿通孔6dを設けてこれが挿通してあるこ
と、従って第１実施例とは逆に可動枠6 が一端側に向け
て比較的弱い力でばね付勢されていることに特徴があ
り、それ以外の構成は第１実施例と同様であるので詳細
な説明は省略する。この構成の相違により、アマチヤ4
が第１位置 (又は第２位置) に至る直前に、緩衝部材8
に取着した緩衝部材8 の傾斜面8aがヨーク1 の中央脚片
1aの端部に当接して第１実施例と略同様の動作が行われ
る。

【００１７】図８は、本発明の応用例を示すもので、Ｈ
形をなすバランスアマチヤ型に応用している。すなわち
ヨーク1 は、コ字状をなし一方の対向脚片1bに緩衝部材
8 を取着し連結片にコイル枠3 を介して電磁コイル2 を
巻装している。可動枠、すなわちアマチヤ4 の回動支点
となる軸部3cは、コイル枠3 か別部材に形成する。アマ
チヤ4 は、永久磁石5 を２個の対向片4b,4b が挟着して
なり、一方の対向片4bに緩衝部材8 に対応させて角孔4c
を、さらに両対向片4b,4b の中央付近に板ばね7,7 が当
接するばね当接部4d,4d をそれぞれ設けている。板ばね
7,7 は、基端が適宜固定され、アマチヤ4 を図において
上方に向けて比較的弱い力でばね付勢するべく先端がば
ね当接部4d,4d に当接している。可動枠6 は、この例で
はアマチヤ4 が兼ねている (現実には省略) が、その場
合永久磁石5 の中央に長孔6cを設ける。なお、実際上
は、両対向片4b,4b と永久磁石5 の確実な固定、長孔6c
やばね当接部4d,4d の形成のために可動枠を設けること
が望ましい。この応用例のものも、先に説明した実施例
と略同様の動作を行う。

【００１８】なお、アマチヤをばね付勢する板ばねは、
コイルばね等に替えてもよい。また、各実施例は有極４
空隙形式のもので説明したが、無極クラッパー形式のも
のにも適用できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の電磁石装置は、アマチヤが第１
(動作) 位置又は第２ (復帰) 位置に至る直前に、アマ
チヤ又はヨークが緩衝部材の傾斜面に当接し、そして可
動枠をばね力に抗して移動しつつ傾斜面を摺動してヨー
ク又はアマチヤに接極するのでその移動速度が低減で
き、従って吸引力特性に影響を与えることなく動作音が
低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す分解斜視図である。

【図２】その要部を主体に描いた平面図である。

【図３】その要部の拡大斜視図である。

【図４】(a)(b)はその動作説明図である。

【図５】その時間の経過に対するアマチヤの速度、変位
特性図である。

【図６】本発明の第２実施例を示す分解斜視図である。

【図７】(a)(b)はその動作説明図である。

【図８】本発明の応用例を示す平面図である。

【図９】(a)(b)は従来例を示す平面図である。

【図10】その吸引力特性図である。

【符号の説明】

1 ヨーク 2 電磁コイル 3 コイル枠 4 アマチヤ 5 永久磁石 6 可動枠 6c 長孔 7 板ばね 8 緩衝部材 8a 傾斜面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁路を形成するとともに端部に接極面を
   有するヨークと、ヨークに巻装された電磁コイルと、ヨ
   ークの接極面に接離する接極面を有して電磁コイルの励
   磁を制御することにより第１位置と第２位置間を移動し
   て接離動作を行うアマチヤと、アマチヤを支持しそれの
   接離動作のために回動させる可動枠と、アマチヤが第１
   位置又は第２位置に至る直前にその衝突を緩和する緩衝
   部材をヨーク又はアマチヤに設けた電磁石装置におい
   て、 前記緩衝部材に傾斜面を形成するとともに、前記可動枠
   をばね付勢しかつばね力に抗して回動半径が変わる方向
   に移動可能に形成し、アマチヤが第１位置又は第２位置
   に至る直前にアマチヤ又はヨークが傾斜面を摺動し得る
   ようにしたことを特徴とする電磁石装置。