JPH0677046A - 反発型電磁石 - Google Patents

反発型電磁石

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JPH0677046A
JPH0677046A JP4227115A JP22711592A JPH0677046A JP H0677046 A JPH0677046 A JP H0677046A JP 4227115 A JP4227115 A JP 4227115A JP 22711592 A JP22711592 A JP 22711592A JP H0677046 A JPH0677046 A JP H0677046A
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JP
Japan
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iron core
core
coil
magnetic
fixed
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Withdrawn
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JP4227115A
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English (en)
Inventor
Tsuneo Kamitsubara
常男 上津原
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MIC KOGYO KK
Original Assignee
MIC KOGYO KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】動作特性をさらに向上させると共に構造の単純
な低廉な反発型電磁石を提供する。 【構成】固定側はヨーク1、コイル2、固定鉄心3、平
行磁性体部4から、可動鉄心5は第1の磁極片6、永久
磁石7、第2の磁極片8、非磁性体ロッド9からそれぞ
れ構成される。コイル2に通電していないときは永久磁
石7の磁束はφa、φb に分流し、固定鉄心3と可動鉄
心5は吸着している(a)。コイル2に通電すると磁束
φ1 が誘起され、固定鉄心3と可動鉄心5間に反発力が
発生し可動鉄心5は固定鉄心3から離間する(b)。コ
イル2の通電を中止すると可動鉄心5は復帰する。平行
磁性体部4と第2の磁極片8の作用により永久磁石7の
磁路の磁気抵抗を低下させるので高感度の反発力を得る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は反発型電磁石に関し、さ
らに詳しくは、電磁石と永久磁石の反発力を利用する反
発型電磁石に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者は、特開平3−175153号
公報において、可動鉄心に永久磁石を用い、電磁石に通
電したときその固定鉄心と可動鉄心の間に電磁反発力を
発生させる電磁石を提案している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の電磁反発力を利用する電磁石の反発動作特性をさ
らに改善すると共に、構造の単純化を図る反発型電磁石
を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の反発型電
磁石の反発動作特性をさらに改善するものであり、ヨー
クと、該ヨークに固設された固定鉄心と、該固定鉄心に
端面が吸着する軸方向に磁化された永久磁石を備えた可
動鉄心と、該固定鉄心に巻回されたコイルからなり、該
永久磁石の磁束によって吸着している該固定鉄心と可動
鉄心を該コイルに通電することにより離間させる反発型
電磁石に適用され、次の技術手段を採った。すなわち、
該ヨークの反該固定鉄心側端部に該可動鉄心の運動方向
に平行な平行磁性体部を設け、該可動鉄心の反吸着端に
該平行磁性体部と微少間隙を介して対向する磁極片を設
けたことを特徴とする反発型電磁石である。
【0005】該ヨークの一部を該平行磁性体部としても
よい。
【0006】
【作用】図2は、本発明の一実施例の作用説明図であ
り、図2(a)はコイルに通電がなく固定鉄心と可動鉄
心の吸着時の状態、図2(b)はコイルに通電し固定鉄
心と可動鉄心が離間した状態をそれぞれ示す。図2
(a)において、1はヨーク、2はコイル、3は固定鉄
心、4は平行磁性体部、5は可動鉄心であり、第1の磁
極片6、永久磁石7、第2の磁極片8および非磁性ロッ
ド9から構成される。
【0007】ここで、コイル2に通電していなければ、
永久磁石7の磁束はφa とφb に分流し、その結果、図
2(a)に示すように固定鉄心3と可動鉄心5は吸着、
保持される。図2(a)の状態において、コイル2に通
電すれば図2(b)に示すように、磁束φi が誘起さ
れ、磁束φa とφi の作用によって可動鉄心5と固定鉄
心3の間に反発力が発生し、可動鉄心5は固定鉄心3か
ら離隔する。コイル2の通電を停止すれば、図2(a)
の状態に復旧する。
【0008】図4は、本発明の他の実施例の作用説明図
であり、図4(a)はコイルに通電がなく固定鉄心と可
動鉄心の吸着時の状態、図4(b)はコイルに通電し固
定鉄心と可動鉄心が離間した状態をそれぞれ示す。図4
(a)、図4(b)はそれぞれ、図2(a)、図2
(b)に対応し、磁束φa とφi の作用によって可動鉄
心5aと固定鉄心3aの間に反発力が発生し、可動鉄心
5aは固定鉄心3aから離隔し、コイル2の通電を停止
すれば、図4(a)の状態に復旧する。
【0009】電磁石の、固定鉄心と可動鉄心の間に作用
する電磁作用力は、図5に示すように、固定鉄心と可動
鉄心間の離間距離の変化に対して指数的に変化し、距離
が短くなる程急激に増大することは周知のことである。
しかし、従来の吸引型電磁石では、吸引動作開始点にお
いて上述の離間距離が最大であり、動作完了点で零とな
る。従って、従来の吸引型電磁石においては、吸引力が
最も弱い吸引動作開始点において吸引力を増大させるこ
とが種々研究されてきた。
【0010】本願の、反発型電磁石は、発想を転換し
て、固定鉄心と可動鉄心との離間距離が零、すなわち、
固定鉄心と可動鉄心とが吸着している時に作動を開始さ
せ、両者の離間距離が最大となったとき作動が完了する
ように構成した。従って、電磁石の作動開始時に最大の
反発力を発生することができる。また、コイルに通電し
て固定鉄心と可動鉄心が離間しているとき、コイルの通
電電流を逆方向に切替えれば、固定鉄心と可動鉄心間に
強力な吸引力が発生し、可動鉄心を高速で固定鉄心に吸
着させることができる。
【0011】
【実施例】本発明の一実施例の断面の説明図を図1
(a)、(b)に示す。固定側は円筒状ヨーク1、コイ
ル2、固定鉄心3、平行磁性体部4からなり、可動鉄心
5は軸方向に磁化された円柱状永久磁石7を第1の磁極
片6と第2の磁極片8で挟着し、非磁性ロッド9を挿通
して構成した。また、固定鉄心3と可動鉄心5(第1の
磁極片6)との当接面は互いに嵌合する凹凸面を形成し
た。
【0012】コイル2に通電していないときは、図1
(a)のように、第1の磁極片6の端面と固定鉄心3の
端面とは永久磁石7により吸着している。コイル2に通
電すると、可動鉄心5は固定鉄心3から離間し図1
(b)に移行するが、この間、第2の磁極片8の周縁は
平行磁性体部4と対向して移動するように平行磁性体部
4の平行部の長さを設定してある。このように構成する
ことによって、永久磁石7の磁路の磁気抵抗の減少を図
っている。
【0013】プリント基板に搭載するようなリレーに本
実施例を適用するような場合には、形状寸法が小さいの
で、可動鉄心5の第1の磁極片6と第2の磁極片8は省
略して、可動鉄心5を強力な永久磁石7のみで構成して
もよい。図3(a)、(b)は他の実施例の断面の説明
図である。これは、図1(a)とは構成は若干異なる
が、作用効果は同等である。この実施例では、図1
(a)の平行磁性体部4の替わりに、ヨーク1の一部を
利用したものである。
【0014】固定鉄心3aの端面に円板状の磁極片10
を固設した。すなわち、磁極片10は固定鉄心3a、コ
イルボビン12と当接するよう設けられている。一方可
動鉄心5aは円板11とロッド13からなる非磁性構成
体に、円環状永久磁石7aおよび円環状の磁極片14を
順次重合して構成した。磁極片14は、固定鉄心3aと
可動鉄心5aが吸着している図3(a)の状態から固定
鉄心3aと可動鉄心5a離間するまで、磁極片14の周
縁はヨーク1の内周面と対向するように構成している。
なお、15は非磁性体ガイドである。
【0015】可動鉄心と固定鉄心が最大限離間した状態
位置の、図2(b)では平行磁性体部4のヨーク端面側
に、図4(b)ではヨーク端面側に、それぞれ磁極片8
および磁極片14と当接して可動鉄心をストップさせる
ストッパを設けておけば、可動鉄心と固定鉄心が離間し
た状態でコイルの通電を中止しても、可動鉄心は復旧す
ることなく、離間状態を維持することができる(ラッチ
ング)。可動鉄心を復旧させるにはコイルの通電を逆方
向にすればよい。
【0016】
【発明の効果】本発明は次のちうな優れた効果を奏す
る。 a 小型で高感度の電磁石を製造すことができる。 b 構造が単純であり、頑丈な電磁石の量産が容易にで
きる。 c 安価な電磁石を製造すことができる。
【0017】d 付勢用スプリングが不要である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の断面の説明図であり、図1
(a)は、コイルに通電されておらず固定鉄心と可動鉄
心が吸着している状態を示し、図1(b)は、コイルに
通電し固定鉄心と可動鉄心が離間している状態を示す。
【図2】図1の作用説明図であり、図2(a)は、コイ
ルに通電されておらず固定鉄心と可動鉄心が吸着してい
る状態を示し、図2(b)は、コイルに通電し固定鉄心
と可動鉄心が離間している状態を示す。
【図3】本発明の他の実施例の断面の説明図であり、図
3(a)は、コイルに通電されておらず固定鉄心と可動
鉄心が吸着している状態を示し、図3(b)は、図3
(a)のA−A矢視断面図である。
【図4】図3の作用説明図であり、図4(a)は、コイ
ルに通電されておらず固定鉄心と可動鉄心が吸着してい
る状態を示し、図4(b)は、コイルに通電し固定鉄心
と可動鉄心が離間している状態を示す。
【図5】電磁石の、ストローク長さと電磁作用力の関係
グラフである。
【符号の説明】
1 ヨーク 2 コイル 3、3a 固定鉄心 4 平行磁性体部 5、5a 可動鉄心 6 第1の磁極片 7、7a 永久磁石 8 第2の磁極片 9 非磁性体ロッド 10 磁極片 11 非磁性体円板 12 ボビン 13 非磁性体ロッド 14 磁極片 15 ガイド φa 、φb 永久磁石の磁束 φi コイルに通電した時の磁束

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヨークと、該ヨークに固設された固定鉄
    心と、該固定鉄心に端面が吸着する軸方向に磁化された
    永久磁石を備えた可動鉄心と、該固定鉄心に巻回された
    コイルからなり、該永久磁石の磁束によって吸着してい
    る該固定鉄心と可動鉄心を該コイルに通電することによ
    り離間させる反発型電磁石において、 該ヨークの反該固定鉄心側端部に該可動鉄心の運動方向
    に平行な平行磁性体部を設け、該可動鉄心の反吸着端に
    該平行磁性体部と微少間隙を介して対向する磁極片を設
    けたことを特徴とする反発型電磁石。
  2. 【請求項2】 該ヨークの一部を該平行磁性体部とした
    請求項1記載の反発型電磁石。
JP4227115A 1992-08-26 1992-08-26 反発型電磁石 Withdrawn JPH0677046A (ja)

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