JPH08180785A - 電磁継電器 - Google Patents

電磁継電器

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JPH08180785A
JPH08180785A JP6322102A JP32210294A JPH08180785A JP H08180785 A JPH08180785 A JP H08180785A JP 6322102 A JP6322102 A JP 6322102A JP 32210294 A JP32210294 A JP 32210294A JP H08180785 A JPH08180785 A JP H08180785A
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JP
Japan
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iron core
electromagnetic relay
armature
pole piece
permanent magnet
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Pending
Application number
JP6322102A
Other languages
English (en)
Inventor
Akitaka Maruyama
晃敬 丸山
Seiji Kawai
政治 河合
Hiroyuki Hirata
浩之 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/571,639 priority patent/US5574416A/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00—Electromagnetic relays
    • H01H51/22—Polarised relays
    • H01H51/2227—Polarised relays in which the movable part comprises at least one permanent magnet, sandwiched between pole-plates, each forming an active air-gap with parts of the stationary magnetic circuit

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、簡素な構成にて永久磁石の磁束を
的確に利用し、且つ低消費電力化を実現することができ
る電磁継電器を提供することを目的とする。 【構成】 コイルが巻回されるコイルボビンと、鉄心
と、該鉄心の上端部から延び、前記鉄心の上端面と対向
する位置に形成され、前記鉄心の磁化にともなって磁化
される磁極子と、前記鉄心の下端部から前記磁極子と前
記鉄心の上端面との間に延び、前記鉄心の磁化にともな
って磁化され、前記磁極子側と前記鉄心の上端面側とへ
可動する接極子と、該接極子に配設され、前記鉄心の上
端面と前記磁極子との間に配置される永久磁石と、前記
接極子に配設され、該接極子の移動に応じて外部接点と
接触する電気接点と、を備える電磁継電器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電磁継電器に係り、特に
高感度化、低消費電力化を可能にする電磁継電器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電磁継電器は車両等に幅広く採用されて
おり、一車両あるいは一機器に対する使用個数が、近年
増加する傾向にある。一車両あるいは一機器に対する電
磁継電器の使用個数が増加すると、この複数の電磁継電
器における消費電力は無視できないレベルとなる。ま
た、電磁継電器を集積回路等によって駆動したいという
要望もあり、高感度、低消費電力化を実現した電磁継電
器の必要性が高まっている。
【0003】このような点を鑑みた電磁継電器として、
実開昭60−155153号公報に開示されているもの
を挙げることができる。この電磁継電器は、永久磁石の
吸引力により接極子を復旧させ、且つその作動を電磁石
の起磁力によって行う。さらに接極子のに配設された可
動バネのバネ負荷系を接極子の作動方向と復旧方向との
双方に対称なものとすることによって、少ない消費電力
にて電磁継電器の作動を可能にしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電磁継電器では、部品点数が多く、構成も複雑で、
電磁継電器の精度およびコストの面では問題が多い。ま
た、永久磁石が、接極子の吸引面から離れた位置に配置
されているため、永久磁石の磁束の漏洩が大きく、永久
磁石による磁束を有効に利用していないという問題があ
る。
【0005】そこで本発明は、簡素な構成にて永久磁石
の磁束を的確に利用し、且つ低消費電力化を実現するこ
とができる電磁継電器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による電磁継電器は、コイルが巻回されるコ
イルボビンと、該コイルボビンを貫通し前記コイルの通
電時に磁化される鉄心と、該鉄心の上端部から延び、前
記鉄心の上端面と対向する位置に形成され、前記鉄心の
磁化にともなって磁化される磁極子と、前記鉄心の下端
部から前記磁極子と前記鉄心の上端面との間に延び、前
記磁極子側と前記鉄心の上端面側の間を移動可能な接極
子と、前記鉄心の上端面と前記磁極子との間に配置され
る永久磁石と、前記接極子に配設され、該接極子の移動
に応じて固定接点と接触する可動接点と、を備えること
を特徴とする。
【0007】また、前記磁極子は、前記鉄心の上端部か
ら略コの字型または略U字型に形成されていることを特
徴とする電磁継電器を採用するようにしてもよい。ま
た、前記永久磁石が前記接極子に配置される電磁継電器
を採用するようにしてもよい。また、前記鉄心と前記磁
極子とは一体に形成されていることを特徴とする電磁継
電器を採用するようにしてもよい。
【0008】また、前記鉄心は板材にて形成されている
ことを特徴とする電磁継電器を採用するようにしてもよ
い。また、前記鉄心の上端面と、前記永久磁石と、前記
コの字型またはU字型の磁極子における前記鉄心の上端
部に対向する面とはそれぞれ、前記鉄心の中心軸の延長
線上に配置されていることを特徴とする電磁継電器を採
用するようにしてもよい。
【0009】また、前記磁極子は、前記鉄心の上面幅と
ほぼ同等の幅を有していることを特徴とする電磁継電器
を採用するようにしてもよい。
【0010】
【作用】上述のように、永久磁石が、鉄心の上端面とこ
の上端面に対向する部位にある磁極子との間に配置され
る。これによって、永久磁石の磁力を有効に利用するこ
とができ、且つ電磁継電器自体の体格を殆ど大型化する
ことなしに永久磁石の体格を大きくし磁力を強めること
ができる。主に、この永久磁石の磁束によって接極子の
復帰、作動を実行することができることによって、電磁
継電器の消費電力を減少させることができる。
【0011】なお、磁極子をコの字型もしくはU字型に
形成することによって、永久磁石を確実に鉄心の上端面
とこの上端面に対向する部位にある磁極子との間に挟む
ことができ、さらに、磁極子を形成する部材、例えば板
材の幅を鉄心の上面の幅とほぼ同等としたり、永久磁
石、磁極子、鉄心の上端面を鉄心の軸中心線に沿って配
置すれば、永久磁石の磁束の漏洩を極力抑えることがで
き、永久磁石の磁力を一層有効利用できる。
【0012】
【実施例】以下図面に基づいて、本発明による電磁継電
器の一実施例を説明する。図1は、本発明による電磁継
電器の全体モデル図であり、図2は、図1における電磁
継電器をよこ方向からみたモデル図である。なお、図2
では、図1で示されている電気接点および外部接点は図
示していない。
【0013】図1を用いて電磁継電器の構成を説明す
る。コイルボビン2には、図示しない電源と接続されて
いるコイルが巻回されている。鉄心3は、前記コイルボ
ビン2の略中心を貫通するように形成されている。これ
らコイルボビン2とコイル1および鉄心3とにより電磁
石4が構成されている。鉄心3の上端部からは、所定の
幅を有するコの字型の磁極子11が延び、前記鉄心3の
上端面と相対するように形成されている。なお、この磁
極子11は鉄心3に嵌着固定されており、また前述のよ
うにコの字型ではなくU字型に形成するようにしてもよ
い。また、鉄心3の下端部からはヨーク10が延び、前
記鉄心3の上端面と磁極子11との間において、前記鉄
心3の上端面と相対する位置に接極子5が形成されてい
る。この接極子5は、鉄心3の上端面と磁極子11との
間を上下移動可能なように形成されており、電気接点1
3を有するバネ材14と結合部材15とによって連結さ
れている。バネ材14は、通常時すなわち負荷が加えら
れていない場合、上側の磁極子11と下側の鉄心3の上
側面との間の中間位置にくるように設定する。また、接
極子5と前記磁極子とに挟まれるように、永久磁石12
が配設されている。
【0014】本実施例による電磁継電器の主駆動部は以
上のように構成されており、電磁継電器の復帰状態と作
動状態とにおいて必要な起磁力をそれぞれ独立して構成
された磁気回路により発生するようにしている。以下、
図3および図4を用いて電磁継電器の復帰状態、作動状
態について説明し、図4を用いて作動特性を説明する。
【0015】図3に示す状態は電磁継電器の復帰状態で
あり、バネ材14のごく弱い弾性力と、永久磁石12に
よる磁力によって、接極子5が上側にある磁極子11の
方へ移動している状態を示している。すなわち、電気接
点13は上側の外部接点16に接する状態となってい
る。この状態において、永久磁石12の磁化力により磁
束Φ1は図3中実線で示す方向に、接極子5を含むヨー
ク10→鉄心3→コの字型磁極子11を経由して流れ
る。そして、この磁束Φ1は、接極子5と磁極子11と
の間に吸引力を発生させている。また、永久磁石12の
起磁力による磁束Φ2は破線で示す方向に、磁極子11
→接極子5を経由して流れている。このような各磁束Φ
1、Φ2を生じながら永久磁石12の磁力により接極子
5は上側に移動している。
【0016】また、図4に示す状態は、電磁継電器の作
動状態であり、後述する作用によって、接極子5が鉄心
3の上端面側に移動している。コイル1に電流が供給さ
れると、コイルの励磁により発生した磁束Φ3は図4中
実線で示す方向すなわち前記磁束Φ1とは逆方向に流れ
るように、電磁石4は設定されている。よって、コイル
1の起磁力を増加するにしたがって鉄心3と接極子5と
の間に生じる磁束が和として、また接極子5、永久磁石
12および磁極子11の間に生じる磁束が差として働
き、接極子5は鉄心3の方向へ移動しようとする。そし
て、接極子5が鉄心3に近づくにつれて前記和の効果が
強まり、接極子5は鉄心3に吸着される。このように接
極子5は鉄心3の上端面に移動し、これにともなって電
気接点13は下側の外部接点17と接触する。
【0017】なお、コイル1に流れる電流の供給を終了
すると、接極子5と磁極子11との間に再び生じた、永
久磁石12の吸引力によって、図3に示す状態に復帰す
る。また、電気接点13が上側外部接点16と下側外部
接点17のどちら側に接触した場合において各外部接点
と電気接点13間が通電するようにしてもよく、さらに
双方の外部接点16、17がそれぞれ異なる方面へ導通
しており、電気接点13がそれぞれの外部接点16と1
7のどちら側へ接触しても、電気接点と前記異なる方面
とへ導通するようにしてもよい。
【0018】以上のように本電磁継電器では、バネ材1
4の弾性力に殆ど頼らず、永久磁石12の磁力によって
接極子5の復帰を果たすように構成されている。また、
接極子5の作動は、電磁石4の起磁力によって実行され
るが、各々の力は接極子5に実質上一体化されたバネ負
荷系へ伝達される。ここでバネ材14は上述の如く設定
されれば、実質的に接極子5の作動方向と復帰方向の両
方にほぼ対称なバネ負荷を有することとなり、電磁石4
による接極子5の必要吸引力も大幅に低下することがで
きる。よって、、電磁石4の消費電力をバネ材14の負
荷分低減することができる。
【0019】また、本実施例において上述したように、
磁極子11をコの字型としたことにより、永久磁石12
を鉄心3の上端面と磁極子11との間に挟むように設置
することができる。これによって、電磁石4における接
極子5の吸引部すなわち鉄心3の上端面と、磁極子11
と永久磁石12とをほぼ直線上に配置することができ、
永久磁石12の磁束の漏洩を極力減少することができ
る。すなわち、永久磁石12の磁束を効率よく活用する
ことが可能となり、これによって消費電力を減少させる
ことができる。また、永久磁石12を鉄心3の上端面と
磁極子11との間に挟む構造とすることによって、専有
面積および体積の大きな永久磁石を採用することが可能
であり、さらに電磁継電器の体格を大型化することなく
このような永久磁石を採用することができる。
【0020】本発明は上述の実施例に限定されるもので
はなく以下のように種々変形可能である。例えば図6に
示すようにな構造としてもよい。すなわち、上述の実施
例における磁極子11、鉄心3およびヨーク10の一部
(接極子5を除く)を一体化した部材20を採用するよ
うにしてもよい。このようにしても、上記実施例と同様
の作用を発揮することができ、上記実施例による電磁継
電器と比較して、永久磁石12の磁束および電磁石4に
よる磁束が伝達されやすくなっている。すなわち、上述
の実施例のようにそれぞれ別体に形成されている場合よ
り、それぞれ一体化されている方が磁束の通りが向上す
るからである。また、部材20を採用することにより、
部品点数を抑えることができ、簡素な構成、組付性の向
上を実現することができる。なお、鉄心部を板材にて形
成すると、部材20の加工上有利である。
【0021】また、図7に示すように、永久磁石12を
設置するようにしてもよい。すなわち、上記実施例では
永久磁石12を接極子5に配設していたが、図7に示す
ように、磁極子11に設置するようにしても、上記実施
例と同様の作用効果を得ることができる。また、上述ま
での実施例では、バネ材14を採用していたが、単に例
えば蝶番のようなバネ性を有しないものを採用するよう
にしてもよい。この際には永久磁石12および電磁石4
にある程度強い磁力を発生できるものを採用する必要が
あるが、これによって一層消費電力を減少することがで
きる。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡素な構
成にて永久磁石の磁束を的確に利用し、且つ低消費電力
化を実現することができる電磁継電器を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電磁継電器の一実施例を表す全体
モデル図である。
【図2】図1による電磁継電器を異なる角度からみた図
である。
【図3】本発明による電磁継電器の作用を示し、接極子
の復帰状態を表している。
【図4】本発明による電磁継電器の作用を示し、接極子
の作動状態を表している。
【図5】本発明による電磁継電器のバネ、吸引特性を示
す特性図である。
【図6】その他の実施例を示す図である。
【図7】その他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
1 コイル 2 コイルボビン 3 鉄心 4 電磁石 5 接極子 10 ヨーク 11 磁極子 12 永久磁石 13 電気接点 14 バネ材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コイルが巻回されるコイルボビンと、該
    コイルボビンを貫通し前記コイルの通電時に磁化される
    鉄心と、 該鉄心の上端部から延び、前記鉄心の上端面と対向する
    位置に形成され、前記鉄心の磁化にともなって磁化され
    る磁極子と、 前記鉄心の下端部から前記磁極子と前記鉄心の上端面と
    の間に延び、前記磁極子側と前記鉄心の上端面側との間
    を移動可能な接極子と、 前記鉄心の上端面と前記磁極子との間に配置される永久
    磁石と、 前記接極子に配設され、該接極子の移動に応じて固定接
    点と接触する可動接点と、 を備えることを特徴とする電磁継電器。
  2. 【請求項2】 前記磁極子は、前記鉄心の上端部から略
    コの字型または略U字型に形成されていることを特徴と
    する請求項1に記載の電磁継電器。
  3. 【請求項3】 前記永久磁石は接極子に配設されること
    を特徴とする請求項2に記載の電磁継電器。
  4. 【請求項4】 前記鉄心と前記磁極子とは一体に形成さ
    れていることを特徴とする請求項3に記載の電磁継電
    器。
  5. 【請求項5】 前記鉄心は板材にて形成されていること
    を特徴とする請求項4に記載の電磁継電器。
  6. 【請求項6】 前記鉄心の上端面と、前記永久磁石と、
    前記コの字型またはU字型の磁極子における前記鉄心の
    上端部に対向する面とはそれぞれ、前記鉄心の中心軸の
    延長線上に配置されていることを特徴とする請求項2乃
    至請求項5のいずれかに記載の電磁継電器。
  7. 【請求項7】 前記磁極子は、前記鉄心の上面幅とほぼ
    同等の幅を有していることを特徴とする請求項1乃至請
    求項6のいずれかに記載の電磁継電器。
JP6322102A 1994-12-26 1994-12-26 電磁継電器 Pending JPH08180785A (ja)

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040413