JPH0917312A

JPH0917312A - 有極リレー

Info

Publication number: JPH0917312A
Application number: JP16112895A
Authority: JP
Inventors: Yukifumi Yasunori; 享史康乗
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】より安定した動作特性を得ることができるよ
うにする。【構成】鉄芯1 と、鉄芯1 を外囲する巻胴部2a及びそ
の巻胴部2aの両端部に設けた両鍔部2b,2c を有するコイ
ル枠2 と、コイル枠2 の巻胴部2aに巻回されるコイル3
と、鉄芯1 が貫通する貫通孔を設けた永久磁石4 と、鉄
芯1 の基端部1aに結合される継鉄5 と、コイル3 を指定
の極性に励磁すると継鉄5 に回動自在に支持されてコイ
ル枠2 の一方鍔部2bから突出した鉄芯1 の先端部端面1b
に吸引される接極子6 と、接極子6 に応動して開閉され
る接点部7 と、を備え、コイル3 が無励磁のとき接極子
6 が永久磁石4 の磁束でもって鉄芯1 の先端部端面1bに
吸引保持され得る自己保持型の有極リレーにおいて、永
久磁石4 は、鉄芯1 の中心軸に沿う方向へ移動し得るよ
うコイル枠2 の一方鍔部2bに螺合した構成になってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイルが無励磁のとき
接極子が永久磁石の磁束でもって鉄芯に吸引保持され得
る自己保持型の有極リレーに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の有極リレーとして、図５乃至図
７に示す構成のものが存在する。このものは、鉄芯A
と、鉄芯A を外囲する巻胴部B₁及びその巻胴部B₁の両端
部に設けた両鍔部B₂,B₃を有するコイル枠B と、コイル
枠B の巻胴部B₁に巻回されるコイルC と、鉄芯A が貫通
する貫通孔D₁を設けた永久磁石D と、鉄芯A の基端部A₁
に結合される継鉄E と、コイルC を指定の極性に励磁す
ると継鉄E に回動自在に支持されてコイル枠A の一方鍔
部B₂から突出した鉄芯A の先端部端面A₂に吸引される接
極子F と、接極子F に応動して開閉される接点部G と、
を備えて構成されている。

【０００３】さらに詳しくは、図７に示すように、コイ
ル枠B は、巻胴部B₁の内孔B₄に交差して連通する連通孔
B₅が、一方側方を開口して他方鍔部B₃に形成されてい
る。

【０００４】永久磁石D は、中央にコイル枠B の内孔B₄
と同じ内径の貫通孔D₁を有して平板状に形成され、その
板厚方向が着磁方向となっている。

【０００５】そして、永久磁石D が他方鍔部B₃の一方側
方から連通孔B₅に挿着した後、棒状の鉄芯A がコイル枠
B の内孔B₄に一方鍔部B₂側から挿入されると、鉄芯A は
基端部A₁を永久磁石D の貫通孔D₁に貫通されるととも
に、その基端部A₁がＬ字状の継鉄E にかしめ結合され
る。

【０００６】このものの動作を説明する。図５の状態に
おいて、コイルC を指定の極性に励磁すると、接極子F
は継鉄E の端部に回動自在に支持されてコイル枠B の一
方鍔部B₂から突出した鉄芯A の先端部端面A₂に吸引され
る。そうすると、図６に示すように、接点部G は可動ば
ねG₁が接極子F に駆動されて可動接点G₂が固定接点G₃に
当接する。

【０００７】ここで、コイルC を無励磁にしても、接極
子F は鉄芯A の先端部端面A₂に当接して磁気抵抗が小さ
い状態になっているから、永久磁石D の磁束は鉄芯A か
ら接極子F 及び継鉄E を経て再び鉄芯A に至る閉磁路を
流れることによって吸引保持力が発生し、その吸引保持
力が可動ばねG₁のばね復帰力よりも強いために、接極子
F は鉄芯A の先端部端面A₂に吸引保持されたままとなっ
て自己保持された状態になる。

【０００８】次いで、コイルC を励磁時とは逆極性に励
磁すると、コイルC の磁束が永久磁石D の磁束と逆方向
に流れることによって、接極子F は自己保持が解除され
るとともに可動ばねG₁のばね復帰力により復帰し、可動
接点G₂が固定接点G₃から開離した図５に示す元の状態に
戻る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の有極リ
レーにあっては、永久磁石D は、コイル枠B の他方鍔部
B₃に設けた連通孔B₅に挿着され、その貫通孔D₁に貫通さ
れた鉄芯A の基端部A₁が継鉄E にかしめ結合されること
によって位置固定された状態になる。従って、各部材の
寸法や組立時の寸法にばらつきがあっても、永久磁石D
による吸引保持力を変化させることができないから、ば
ね負荷力と吸引力とが整合した所定の動作特性を安定し
て得られない場合がある。

【００１０】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、より安定した動作特性を
得ることができる有極リレーを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、鉄芯と、鉄芯を外囲す
る巻胴部及びその巻胴部の両端部に設けた両鍔部を有す
るコイル枠と、コイル枠の巻胴部に巻回されるコイル
と、鉄芯が貫通する貫通孔を設けた永久磁石と、鉄芯の
基端部に結合される継鉄と、コイルを指定の極性に励磁
すると継鉄に回動自在に支持されてコイル枠の一方鍔部
から突出した鉄芯の先端部端面に吸引される接極子と、
接極子に応動して開閉される接点部と、を備え、コイル
が無励磁のとき接極子が永久磁石の磁束でもって鉄芯の
先端部端面に吸引保持され得る自己保持型の有極リレー
において、前記永久磁石は、前記鉄芯の中心軸に沿う方
向へ移動し得るよう前記コイル枠の一方鍔部に螺合した
構成にしてある。

【００１２】また、請求項２記載のものは、請求項１記
載のものにおいて、前記鉄芯は、中心軸に沿う方向へ移
動し得るよう基端部が前記継鉄に螺合た構成にしてあ
る。

【００１３】また、請求項３記載のものは、請求項１記
載のものにおいて、前記鉄芯の中心軸の回りに前記永久
磁石を回転させ得る回転治具の係合可能な係合部が前記
永久磁石に設けられた構成にしてある。

【００１４】また、請求項４記載のものは、請求項１記
載のものにおいて、前記永久磁石が樹脂材料により形成
された構成にしてある。

【００１５】また、請求項５記載のものは、請求項４記
載のものにおいて、前記永久磁石が前記コイル枠に熱着
固定された構成にしてある。

【００１６】

【作用】請求項１記載のものによれば、コイルを指定の
極性に励磁して接極子が鉄芯の先端部端面に吸引された
状態において、コイルを無励磁にすると、鉄芯が貫通す
る永久磁石の磁束は、接極子が当接して磁気抵抗の小さ
くなっている鉄芯の先端部端面から接極子へ流れて形成
される閉磁路でもって第１の吸引保持力を発生するとと
もに、永久磁石は鉄芯の先端部端面が突出するコイル枠
の一方鍔部に配設されて接極子と近接した状態になって
いるから、鉄芯の先端部端面を経ずに直接接極子へ流れ
ることによって上記閉磁路とは並列の閉磁路でもって第
２の吸引保持力を発生することになり、そうすると、コ
イル枠の一方鍔部に螺合した永久磁石をねじ回転して鉄
芯の中心軸に沿う方向つまり接極子との距離が変化する
方向へ移動することによって、第２の吸引保持力が調整
される。

【００１７】また、請求項２記載のものによれば、継鉄
に螺合している鉄芯をねじ回転して中心軸に沿う方向へ
移動すると、コイル枠の一方鍔部から突出する鉄芯の先
端部端面の位置が変化するから、そのコイル枠の一方鍔
部に配設した永久磁石と鉄芯の先端部端面に当接してい
る接極子との距離も変化して第２の吸引保持力が調整さ
れるとともに、接極子は継鉄に対する位置も変化してそ
のストロークも調整される。

【００１８】また、請求項３記載のものによれば、永久
磁石に設けられた係合部に回転治具を係合して鉄芯の中
心軸の回りに永久磁石を回転させると、永久磁石は螺合
しているコイル枠の一方鍔部に対し、容易にねじ回転さ
れる。

【００１９】また、請求項４記載のものによれば、永久
磁石はコイル枠の一方鍔部に螺合するねじ溝が樹脂材料
を成形加工することによって形成される。

【００２０】また、請求項５記載のものによれば、永久
磁石は、吸引保持力が調整された位置において、樹脂材
料製のコイル枠に熱着固定される。

【００２１】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図４に基づいて
以下に説明する。

【００２２】1 は鉄芯で、磁性材料により、丸棒状に形
成され、基端部の外周面には雄ねじ1aが施されている。

【００２３】2 はコイル枠で、樹脂材料により、巻胴部
2a及びその巻胴部2aの両端部に両鍔部2b,2c を有して略
円筒状に形成され、その一方鍔部2bには中心軸が巻胴部
2aの内孔2eと一致する雌ねじ孔2dが設けられている。そ
して、巻胴部2aには、コイル3 が巻回される。

【００２４】4 は永久磁石で、磁性を有する樹脂材料に
より、中央に円状の貫通孔4aを設けて円板状に形成さ
れ、その外周面にはコイル枠2 の雌ねじ孔2dに螺合し得
る雄ねじ4bが施され、またその一方面には貫通孔4aの中
心軸に対して互いに直交する４箇所に、回転治具41の係
合ピン41a が係合可能な円状の凹部 (係合部)4c が設け
られている。そして、この永久磁石4 は、その板厚方向
が着磁方向となっており、例えば、凹部を設けた一方面
側がＮ極で、他方面がＳ極になるよう着磁されている。

【００２５】上記した回転治具41は、上記凹部4cに合っ
た径を有する２本の係合ピン41a,41a が、永久磁石4 の
貫通孔4aの中心軸を通る２個の凹部4c,4c と同ピッチで
平行に設けられたものである。

【００２６】5 は継鉄で、磁性材料により、固着片5a及
びその固着片5aからＬ字状に折曲して延設された磁路片
5bからなっており、その固着片5aには鉄芯1 の雄ねじ1a
が螺合し得る雌ねじ孔5cが施されている。

【００２７】そして、図３に示すように、永久磁石4
は、雄ねじ4bをがコイル3 を巻胴部2aに巻回したコイル
枠2 の雌ねじ孔2dに螺合され、鉄芯1 は、コイル3 に外
囲されるよう、永久磁石4 の貫通孔4a及びコイル枠2 の
内孔2eに貫通されるとともに、その基端部の雄ねじ1aが
継鉄5 の雌ねじ孔5cに螺合して結合される。

【００２８】このとき、図４(a) に示すように、回転治
具41の２本の係合ピン41a,41a を永久磁石4 の貫通孔4a
の中心軸を通る同ピッチの２個の凹部4c,4c に係合した
状態で、同図(b) に示すように、鉄芯1 の中心軸の回り
に回転すると、永久磁石4 は、螺合しているコイル枠2
の一方鍔部2bに対しねじ回転され、鉄芯1 の中心軸に沿
う方向へ移動可能である。また、鉄芯1 も、雄ねじ1aを
施した基端部側から操作して中心軸の回りに回転される
と、螺合している継鉄5 に対しねじ回転され、中心軸に
沿う方向へ移動可能である。

【００２９】6 は接極子で、磁性材料により、鉄芯1 の
先端部端面1bに吸引される吸引片6a及びその吸引片6aか
ら鈍角に略Ｌ字状に折曲延設され先端部に絶縁材料製の
駆動部6cを有した駆動片6bからなっている。

【００３０】7 は接点部で、対面して略平行に配設され
た導電材料製の固定接点板7a及び可動接点ばね7bの一端
部にそれぞれ設けた固定接点7c及び可動接点7dからな
る。

【００３１】8 はベースで、成形材料により、略直方体
状に形成され、その長手方向の一端部側に接点部7 が、
他端部側に継鉄5 がそれぞれ装着される。

【００３２】そして、接極子6 は、吸引片6aが鉄芯1 の
先端部端面1bに吸引されたとき、駆動片6bの駆動部6cが
可動接点ばね7bを駆動し得るよう、吸引片6aから駆動片
6bを折曲延設した内側角部が継鉄5 の磁路片5bの端部に
回動自在に支持されて配設される。

【００３３】次に動作を説明する。コイル3 を励磁して
いない図１の状態では、接極子6 は、駆動片6bの駆動部
6cが可動接点ばね7bのばね復帰力により付勢されて、吸
引片6aが鉄芯1 の先端部端面1bから離れており、永久磁
石4 は、磁束が接極子6 の吸引片6aを吸引することは殆
どなく、一方面側のＮ極から出た磁束が貫通孔4aに貫通
されている鉄芯1 を介して他方面側のＳ極に流れて閉磁
路を形成している。

【００３４】次いで、コイル3 を指定の極性に励磁し
て、鉄芯1 の先端部端面1b側がＮ極になるよう磁化する
と、コイル磁束が上記永久磁石4 の閉磁路と逆方向へ流
れるとともに、接極子6 の吸引片6aを吸引する。そうす
ると、図２に示すように、接極子6 は、内側角部を支持
されて回動し、吸引片6aが先端部端面1bに当接するとと
もに、駆動片6bの駆動部6cが可動接点ばね7bを駆動する
ことによって、接点部7の可動接点7dが固定接点7cに閉
成する。

【００３５】ここで、コイル3 を無励磁にすると、永久
磁石4 の磁束は、接極子6 の吸引片6aが当接して磁気抵
抗の小さくなっている鉄芯1 の先端部端面1bから吸引片
6aへ流れて形成される閉磁路でもって第１の吸引保持力
を発生するとともに、永久磁石4 は鉄芯1 の先端部端面
1bが突出するコイル枠2 の一方鍔部2bに配設されて吸引
片6aと近接した状態になっているから、鉄芯1 の先端部
端面1bを経ずに直接吸引片6aへ流れることによって上記
閉磁路とは並列の閉磁路でもって第２の吸引保持力を発
生することになり、この永久磁石4 による第１及び第２
の吸引保持力は、可動ばね7bのばね復帰力よりも強く設
定されているために、接極子6 は鉄芯1の先端部端面1b
に吸引保持されたままとなって自己保持された状態にな
る。

【００３６】次いで、コイル3 を励磁時とは逆極性に励
磁すると、コイル磁束が第１及び第２の吸引保持力を発
生している永久磁石4 の磁束と逆方向に流れることによ
って、接極子6 は自己保持が解除されるとともに可動ば
ね7bのばね復帰力により復帰し、可動接点7dが固定接点
7cから開離した図１に示す元の状態に戻る。

【００３７】ところで、上記した永久磁石4 による第２
の吸引保持力は、Ｎ極に着磁された永久磁石4 の一方面
と鉄芯1 の先端部端面1bに当接している接極子6 の吸引
片6aとの距離が近いほど大きくなる。そこで、前述した
ように、継鉄5 に螺合している鉄芯1 の雄ねじ1aを施し
た基端部側をベース8 に設けた操作孔から操作して中心
軸の回りにねじ回転して中心軸に沿う方向へ鉄芯1 を移
動すると、コイル枠2の一方鍔部2bから突出する鉄芯1
の先端部端面1bの位置が変化するから、そのコイル枠2
の一方鍔部2bに配設した永久磁石4 の一方面と鉄芯1 の
先端部端面1bに当接している接極子6 の吸引片6aとの距
離も変化して第２の吸引保持力が調整される。このと
き、接極子6 は継鉄5 に対する位置も変化するから、接
極子6 が復帰した図１の状態における接極子6 と鉄芯1
の先端部端面1bとの間隔つまり接極子6 のストロークも
調整される。

【００３８】従って、ストロークを所定値に設定した状
態で、永久磁石4 による第２の吸引保持力を調整する場
合には、接極子6 を一旦取り外した状態で、前述したよ
うに、回転治具41を使用して、図４(b) に示すように、
永久磁石4 を螺合しているコイル枠2 の一方鍔部2bに対
しねじ回転して永久磁石4 を鉄芯1 の中心軸に沿う方向
へ移動させると、その永久磁石4 の一方面と鉄芯1 の先
端部端面1bに当接する接極子6 の吸引片6aとの距離も変
化して第２の吸引保持力が調整される。そして、樹脂材
料製の永久磁石4 は、その調整された位置において同図
(c) に示すように、外周縁部4dが熱変形されることによ
って、やはり樹脂材料製のコイル枠2 の一方鍔部2bに熱
着固定される。

【００３９】かかる有極リレーにあっては、上述したよ
うに、コイル3 を指定の極性に励磁して接極子6 が鉄芯
1 の先端部端面1bに吸引された状態において、コイル3
を無励磁にすると、鉄芯1 が貫通する永久磁石4 の磁束
は、鉄芯1 の先端部端面1bから接極子6 へ流れて形成さ
れる閉磁路でもって第１の吸引保持力を発生するととも
に、鉄芯1 の先端部端面1bを経ずに直接接極子6 へ流れ
ることによって上記閉磁路とは並列の閉磁路でもって第
２の吸引保持力を発生することになり、そうすると、コ
イル枠2 の一方鍔部2bに螺合した永久磁石4 をねじ回転
して鉄芯1 の中心軸に沿う方向つまり接極子6 との距離
が変化する方向へ移動することによって、第２の吸引保
持力が調整でき、従って、各部材の寸法や組立時の寸法
にばらつきがあっても、ばね負荷力と吸引力とが整合し
た所定の動作特性を安定して得ることができる。

【００４０】また、継鉄5 に螺合している鉄芯1 をねじ
回転して中心軸に沿う方向へ移動しても、コイル枠2 の
一方鍔部2bに配設した永久磁石4 と鉄芯1 の先端部端面
1bに当接している接極子6 との距離も変化して第２の吸
引保持力が調整できるとともに、接極子6 は継鉄5 に対
する位置も変化してそのストロークも調整できる。

【００４１】また、永久磁石4 に設けられた係合部4cに
回転治具41を係合して鉄芯1 の中心軸の回りに永久磁石
4 を回転させると、永久磁石4 は螺合しているコイル枠
2 の一方鍔部2bに対し、容易にねじ回転することができ
る。

【００４２】また、永久磁石4 はコイル枠2 の一方鍔部
2bに螺合する雄ねじ4bが樹脂材料を成形加工することに
よって容易に形成できる。

【００４３】また、永久磁石4 は、樹脂材料製であるか
ら、吸引保持力が調整された位置において、樹脂材料製
のコイル枠2 に熱着固定できる。

【００４４】なお、本実施例では、永久磁石4 は樹脂材
料製であるが、磁気特性上から樹脂材料製にできない場
合は、その限りでない。

【００４５】また、本実施例では、鉄芯1 の中心軸の回
りに永久磁石4 を回転させるのに、回転治具41の係合可
能な係合部4cを永久磁石4 に設けてあるが、永久磁石4
の外周部分を把持できる等の他の手段で回転できる場合
は、係合部4cを設ける必要はない。

【００４６】また、本実施例では、鉄芯1 は、中心軸に
沿う方向へ移動し得るよう基端部が継鉄5 に螺合してい
るが、螺合部分の磁気抵抗が問題になるような場合は、
螺合でなくかしめ結合を行って移動できないようにして
もよく、その場合、第２の吸引保持力の調整は、永久磁
石4 の移動で行えばよい。

【００４７】

【発明の効果】請求項１記載のものは、コイルを指定の
極性に励磁して接極子が鉄芯の先端部端面に吸引された
状態において、コイルを無励磁にすると、鉄芯が貫通す
る永久磁石の磁束は、鉄芯の先端部端面から接極子へ流
れて形成される閉磁路でもって第１の吸引保持力を発生
するとともに、鉄芯の先端部端面を経ずに直接接極子へ
流れることによって上記閉磁路とは並列の閉磁路でもっ
て第２の吸引保持力を発生することになり、そうする
と、コイル枠の一方鍔部に螺合した永久磁石をねじ回転
して鉄芯の中心軸に沿う方向つまり接極子との距離が変
化する方向へ移動することによって、第２の吸引保持力
が調整でき、従って、各部材の寸法や組立時の寸法にば
らつきがあっても、ばね負荷力と吸引力とが整合した所
定の動作特性を安定して得ることができる。

【００４８】また、請求項２記載のものは、継鉄に螺合
している鉄芯をねじ回転して中心軸に沿う方向へ移動す
ると、コイル枠の一方鍔部から突出する鉄芯の先端部端
面の位置が変化するから、そのコイル枠の一方鍔部に配
設した永久磁石と鉄芯の先端部端面に当接している接極
子との距離も変化して第２の吸引保持力が調整されるこ
とになって請求項１記載のものと同じ効果を奏するとと
もに、接極子は継鉄に対する位置も変化してそのストロ
ークも調整できる。

【００４９】また、請求項３記載のものは、請求項１記
載のものの効果に加えて、永久磁石に設けられた係合部
に回転治具を係合して鉄芯の中心軸の回りに永久磁石を
回転させると、永久磁石は螺合しているコイル枠の一方
鍔部に対し、容易にねじ回転することができる。

【００５０】また、請求項４記載のものは、請求項１記
載のものの効果に加えて、永久磁石はコイル枠の一方鍔
部に螺合するねじ溝が樹脂材料を成形加工することによ
って形成することができる。

【００５１】また、請求項５記載のものは、請求項１記
載のものの効果に加えて、永久磁石は、吸引保持力が調
整された位置において、樹脂材料製のコイル枠に熱着固
定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面断面図である。

【図２】同上の動作状態を示す正面断面図である。

【図３】同上の組み立て手順の一部を示す分解断面図で
ある。

【図４】同上の永久磁石を回転治具で回転する状態を示
す斜視図である。

【図５】従来例を示す正面断面図である。

【図６】同上の動作状態を示す正面断面図である。

【図７】同上の組み立て手順の一部を示す分解断面図で
ある。

【符号の説明】

1 鉄芯 1a 基端部 (雄ねじ) 1b 先端部端面 2 コイル枠 2a 巻胴部 2b 一方鍔部 2c 他方鍔部 3 コイル 4 永久磁石 4a 貫通孔 4c 係合部 (凹部) 41 回転治具 5 継鉄 6 接極子 7 接点部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄芯と、鉄芯を外囲する巻胴部及びその
巻胴部の両端部に設けた両鍔部を有するコイル枠と、コ
イル枠の巻胴部に巻回されるコイルと、鉄芯が貫通する
貫通孔を設けた永久磁石と、鉄芯の基端部に結合される
継鉄と、コイルを指定の極性に励磁すると継鉄に回動自
在に支持されてコイル枠の一方鍔部から突出した鉄芯の
先端部端面に吸引される接極子と、接極子に応動して開
閉される接点部と、を備え、コイルが無励磁のとき接極
子が永久磁石の磁束でもって鉄芯の先端部端面に吸引保
持され得る自己保持型の有極リレーにおいて、前記永久磁石は、前記鉄芯の中心軸に沿う方向へ移動し
得るよう前記コイル枠の一方鍔部に螺合してなることを
特徴とする有極リレー。
【請求項２】前記鉄芯は、中心軸に沿う方向へ移動し
得るよう基端部が前記継鉄に螺合してなることを特徴と
する請求項１記載の有極リレー。
【請求項３】前記鉄芯の中心軸の回りに前記永久磁石
を回転させ得る回転治具の係合可能な係合部が前記永久
磁石に設けられたことを特徴とする請求項１記載の有極
リレー。
【請求項４】前記永久磁石が樹脂材料により形成され
てなることを特徴とする請求項１記載の有極リレー。
【請求項５】前記永久磁石が前記コイル枠に熱着固定
されてなることを特徴とする請求項４記載の有極リレ
ー。