JPS6164105A - 双安定又は単安定動作による有極電磁石 - 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 本発明は有極電磁石に関し、該電磁石は、−直流電流を
供給するようにされたコイルと、−該コイルのカーケー
ス内のスライディングにより交互に占有される２つの長
手方向端部位置間で移動自在であり、且つ前記コイルの
軸線に対して横方向に延在する２つの対向する拡大ポー
ル部分を有する磁化可能コアと、 一各々の拡大ポール部分の各々の側で、軸方向に、反対
１ｉｆｆｌを有する１対のポールエクステンションを有
する固定ヨークであって、前記エクステンションがそれ
等の間に置かれた永久磁石装置により前記ヨーク上に与
えられ、且つ前記エクステンションの磁軸が前記軸線に
平行するように方向づけられてなる前記固定ヨーク、と
からなり、前記拡大ポール部分が、２つの端部位置の各
々に対して、コアを通して前記磁気装置により与えられ
る磁束の方向が反対であるように前記エクステンション
と試量してなるものである。

このような電磁石は、良好な感度及び／又は電流の経済
性が望ましいリレー或いはコンタクタを移動させるため
に大きな関心が持たれている。

従来技術及び発明が解決しようとする問題点上記の構造
を有する電磁石は例えばフランス特許第１６０３３００
号に記載されており、その場合該電磁石は小電流のスイ
ッチングに用いられる有極リレーに適用されている。

このような有極リレーにおいては、環状永久ｖｔ１石と
円筒状コアが用いられ、その端部は同心状に関係する２
つの平行ディスクをなし、対称な磁気吸引力と反発力を
与え、この対称性は同時にコイル内のコアのスライディ
ングに影響を与える。しかし、このようなリレーは、外
リレーの固定ヨークを共に形成する３つの個別片を磁化
づるための２つの永久磁−石を用いることを必要とする
という欠点を有する。更に、磁石の横方向の、全体とし
て偏心した位置は、アセンブリに厚みの薄い平坦形状を
与え、幾つかの用途では使用が困難なプロポーションを
規定する。この公知のリレーでは、２つの磁石及び３つ
の片の使用は、これ等の片か低電流用スイッチの形成時
にコアと其に演する役割である第２の１９割を演するた
めに、必要とされた。このために、永久磁石は３片間に
電気的絶縁を形成するために絶縁レラミックスを必要と
する。

本発明は、コアがスイッチングのために大きな力を必要
とする個別スイッチと直接或いは間接に関係する時、コ
イルと完全に同心状の引張力の発生に相対的に役立つ利
点を維持しながら、構造を簡単化するために、上記の公
知のリレーを改良することを提案するものである。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、上記の目的は、同一の第１のサインの
２対のエクステンションが第２１ｉｔｉ束チャネリング
片を囲繞する第１の長方形状磁束チャネリング片のコイ
ル形態部分の＠線に対して対称に配置され、この第２磁
束チャネリング片は第１のらのと反対のサインを有して
他方に２対の対称エクステンションを共に接続し、且つ
横方向の磁束チャネリングブランチ間で同一軸方向レベ
ルに配置された永久磁石の磁軸がほぼ横行するカーケー
スを有するコイルを四組するという事実により達成さ机
る。

実施例 第１図に示した電磁石の要素の位置は対称軸線に対して
規定されるので、この軸線はコイル３を受けるカーケー
ス２の内部ハウジング４の長手方向軸線も形成するＸ×
−により現わされている。このハウジング内の２つの対
向端部位置間では図で部分的に見られる２つの端部６と
７を有する磁化可能コア５がスライドする。カーケース
のチーク１５から突出する端部６は２つの外部対称横方
向拡大ポール部分９．１０を有する第１の磁化可能板８
を受けるが、２つの外部、対称横方向拡大ポール部分１
２．１３を有する第２の磁化可能板１つがカーケース２
のチーク１４と端部７との間のコア上に配置され、後者
の第２磁化可能板は、例えば、図示してないスイッチを
制御するために用いられる。装置は、コア５が、第２板
のレベルで止まる代りに、機械的制御を与えるためにエ
クステンションにより延在されても変更されない。コア
及びその２つの板は電磁石の移動片を形成し、文明らか
に、２つの板を分離する距離はそれ等の板の長手方向の
移動を２つの対向端部位置間で可能にする。

端部位置の１つにおいては、板１１は長方形状フレーム
の形態の第１１ｉｆｉ束チャネリング片１７に属する横
方向外部ブランチ１６上にあり、−力板８は、第１チャ
ネル片により平行関係で囲繞され、且つその順にコイル
のカーケースを囲繞する第２フレーム状磁束チャネリン
グ片１９の内部横方向ブランチ１８上にある。図かられ
かるように、池の内部ブランチ２０はフレーム１９の内
部ブランチ１８に対向配置され、且つこのフレームの他
の内部ブランチ２１は各々外部ブランチ２０．１６に対
向配置され、従って各々の板は２つの平行ブランチ間に
配置される。これ等のブランチは、第３図に示したよう
に、それぞれ横方向ポールエクステンション対２０ａ、
２Ｑｂと１６８，１６ｂ。

及びそれぞれ１６ａ、１６ｂど１８ａ、１８ｂを形成す
る。

少なくとも内部ブランチ、及びそれぞれ、１つの外部ブ
ランチは、それぞれコアエクステンション７が通過する
ことを可能にするための（簡単のために図は略した）軸
方向開口からなることが明。

らかである。

２つの平行磁石２２．２３がブランチ２ｏ、１８間で軸
線ＸＸ′に対して対称に配置され、従って、同−符号の
それ等の磁極が同一ブランチに対して与えられ、且つ軸
線に共に平行な前記磁石ＮＳ、Ｎ−８′の磁軸がコイル
のカーケースを通過することにする。これは要求される
スペースを低減させ、又、一方で面１８．２０に向けて
、他方で面１６．２１に向けて磁石の磁束が通過するた
めに通らなければならない鉄の差異を低減させる。

２つの内部ブランチブランチは従って成る符号の同一の
磁気極性を持つが、２つの外部ブランチは前者のものと
反対符号の同一の磁気極性を有する。

明らかに、丁度記載した装置はコアの端部位置により規
定される２つの安定状態を持ち、これ等の状態に対して
は、コイルが付勢されてない場合コアは、永久［磁石に
より与えられ、且つ隘東チャネリング片により交互に伝
達される反対方向の２つの磁束を通過することになる。

第１図のものと反対の第２安定状態においては、板８は
隘石間を通り、ブランチ２０に対して与えられるが、仮
１１はブランチ２１に対して与えられる。

適切な方向の直流（又は整流）がコイルに、その２つの
端子２４．２４′を通して与えられると、これにより展
開される制御２１１磁束がコアを通る永久磁束に対抗し
、この制御磁束が充分な強度を有する場合は、コアは対
向端部位置を取るように軸方向に移動することになる。

磁石２２．２３などの他の２つの磁石が、それ等の磁束
が加性的であるようにブランチ１６と２１の間に同様に
配置されると、明らかに同様に動作が得られる。しかし
この場合は、磁束が通る鉄の長さは同じである。更に、
第２図かられかるように、磁束チャネリング片１９が、
例えばＸＸ′回りにチャツル片１７に対して１／４回転
だけ磁束チャネリング片１９″が旋回をブス起させ−た
場合、す１作は同様なことが見出される。

また、直ちにわかるように、分Ｖ］檗の１つ、２５或い
は２６、或いは２７、或いは２８が特定の理由により除
去される場合、或いはそれ等の１つが、板の拡大ボール
部分、そして次にコアの拡大ボール部分を磁束が通るこ
とを確立１“るのに必要な横方向エクステンションを形
成する横方向ブランチを、各フレーム内で、Ｊ（に接ｐ
するために残されるという条件の上で断面が低減される
場合、永久磁束が再びチャネル化される。

第４図に示した実施例においては、同−別面を有する部
分は同一の参照符号を有しているが、コアのエクステン
ション３０はフレーム１７の外部で第３の坂３１からな
り、この板は、コアが左向きに移動される静止位置Ｒに
向けてブランチ２０から離れるように移動され、又、こ
の図に示した対向作業端部位置Ｔに対して適用されるが
、板８はブランチ１８には達しない。この後者の位置に
対しては、明らかに、低磁気抵抗磁気回路はくブランチ
１８．板８．エクステンション３０．板３１、及びブラ
ンチ２０からなる）ブランチ１８゜コア５．仮１１．及
び磁束チャネリング片１７の外部分割壁２７．２８とか
らなる回路に平行配置され、従って、この位置に向けて
板に加えられる吸引力が、例えばブランチ１８に飽和現
象が現われたとしても、もはや同じ強度は有ざないよう
に永久磁石により与えられる磁束を分路する。従って、
この位置に板をもたらすのに必要な付勢電流のコイル内
での消失に対して、反対方向の吸引力が、板とそれぞれ
ブランチ２０．２１間に磁気抵抗効果なしに、アセンブ
リ片５，８．１１により形成された移７）ｈアーマチュ
アを静止位ＵＲに戻すために、与えられる。

この電磁石の動作はこの時、単安定特性を持ら、この特
性はリレー或いは接触子形の装置を制御するために用い
られる。

第５図に示した単安定電磁石においては、小さな並列磁
気抵抗を、わずかに大ぎな開口３５を通してブランチ２
１′の面内に至るように、ブランチ１６−１２１′間に
置かれたコア５′のエクス　゛テンション３４上に設け
た第３の板３３により与えることが出来、−５板１１′
はブランチ１６′の外部に設けられる。しかしこの電磁
石は横方向の吸引力が板３３上に現われることを惹起す
る。

他方の位置では、磁気回路は、各々ブランチ１８−．１
６−に対する板８−，３３の接触のために閉じられる。

最後に、３６などの補助スプリングをコアに隣接させ、
装置の単安定特性を改良出来る軸方向力Ｆを与えること
も出来る。

第６．７．８図に示した本発明による電磁石の一実施例
は、その購成が既に提出された実施例のいずれか１つに
拡張することが出来、第１図に示したものに特に適合し
ている。

この例は特に合成モールド片７０を用いており、このモ
ールド片はコイルのカーケースの役割を演じ、且つ磁束
透過片のブランチに対して永久磁石のボール面を確実に
適用づるのに適合された関連装置を備える。

コイル４１のカーケース４０は内腔４２を備えてＪ３す
、その端部はコア４３と２つのｂｉｈ向チーク４４．４
５を案内するために加工される。これ等のチーク４５の
１つはわずかに高い突出部からなり、これは上記チーク
の１つを内部磁束案内片４８に設りた聞ロ４７内で心出
しするために用いられ、一方一般・に長方形状のチーク
４４は、その４つの頂部の各々に、第６図に２つ４９．
５０が示しである長手方向の弾性カラムを有する。

これ等のカラムは、それ等のベース５１．５２において
、内部ブランチをｏ繞し、且つ５４などのく第７図も参
照）ノツチにより前記内部ブランチに対して心出しが可
能であり、外部磁束案内ブランチ５７を越えて延在する
５５或いは５６などのフックをそれ等の各々の端部に有
している。

永久磁束５８．５９は、これ等の平行ブランチ間に配置
され、フックとチーク４４の外面６０との間でカラムに
より展開される長手方向力を通して前記ブランチと確実
に接触するように保持される。これ等の同一のカラムは
、磁石の半径方向遠心運動をａｉｌ＋限し、磁石の横方
向ガイドを与えるために６１などのハウジング部分から
なる（第８図も参照）。

磁石の相補的保持が、第６図に示したように、補助ガイ
ド片６２により与えられ、これにより中心軸線に向けて
のその移動が防ｌＩ：されるどＪｌ、に仮６７の位置の
角度ガイドが与えられるが、上記の補助ガイド片はブラ
ンチ５７又は５３の一方又は他方の位置に至るもので、
又第３図に６３で示したような軸線に平行な小さなカラ
ム或いは檗を有するものである。図示実施例においては
、片６２はブランチ５７に確保されているが、第７図に
示したように、外部ブランチ５７の開口６４．６４′を
通るこれ等の小カラムは、このブランチの移動を伝える
ために設けられたコアのエクステンションの通過を可能
にする開口で貫通された同じ仮６５の一部を形成する。

このエクステンションが、角度方向にガイドされる移動
をなす接触ホルダに結合され、又ブランチ５３．５７が
、磁石のボール面に対向して、軸線に向けてのそれ答の
移動を防止する平くぼみからなる場合、補助片６２は省
略出来る。第６〜８図において、板取外のものに対する
板の移動部分は、図面を簡単にし、構造的詳細をより良
好に示すために、考處されていない。

以上に記載しｌζ電Ｈ１石は次の方法で取付シブられる
ニ 一片７０は先ずそのコア及びその板を＆？えているが、
これ等は例えば、コアにリベット締めにされるか、コア
に強制ｉ＆合される。

−次にコイルのコアケースがワイヤで充填され、その端
部はこの目的のために与えられた端子に接続される。こ
のｆＪ＞　ｆ’Ｆ中、片７０はフック５５，５７により
ワインダーに支持される。

−次に片７０が、長手方向の壁の１つがミスしでいる側
面Ｇ上で、内部磁束ガイド片７１の横方向に導入される
。この尋人は、例えば、くぼみ７２．７３により容易に
され、これ等のくぼみは、コア４３が通る通過間ロア２
＝、７３′のエクステンション内で内部ブランチ内に形
成されている。

−次に、片７０及び片７１のアセンブリが磁束ガイド片
７１の外部ブランチ５７に向けてクロス状に勘合され（
第６図の方向Δを参照）、その磁石を備えている。かか
る嵌合は、第７図に示したように、エクステンション６
６の通過を容易にするブランチ５７内の横方向のくほみ
７５により容易にされる。

−２つの片７４と７１が同軸状に整合された後、後者の
片は、フック５５．５７が外部ブランチ５７のエツジと
結合されるように軸方向に押圧される。

一片６２が必要に応じて位置づけられる。

第９図に示したように、コイル３のワイＡ７の端部７８
を接続する手段が、半田付けされるタックの形態のモー
ルド片７０＝、ねじ端子、圧力／スライドにより電気的
に接続するようにした合成或いは可撓性金属ゾーン８０
に属する７９などのカラムの２つに固定される。第９図
には後者の方法が示しである。必要に応じて、外部ブラ
ンチと接触しないフックの端部に端子が配置される。

片７４の内側の片７１の（苦力向の保持は、これ等の２
片に各々属するくぼみ５４．８１を有するフックとカラ
ムが共同づることにより与えられ、片７４の長手方向分
割壁８６．８７との、８２゜８３．８４などの片７０の
ボスの接触にり完了する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び２図は本発明による２つの′電磁石の斜視図
であり、２つの磁束チャネリング片の相対配列により互
いに異なるものであり、 第３図は第１図の電磁石の立面図であり、第４図は、第
１図に示した一般構成の電ｆ４１石で、単安定特性を与
える特定の第一の測度が取られているものの半分の立面
断面図であり、 第５図は、第１図に示したものに類似の構成をなすが、
単安定特性を与える第２の特性速度が取られている電磁
石の１／４破断図の斜視図であり、第６，７及び８図は
、電磁石の各部分を組立てる手段を説明する電磁石の、
軸方向面を通しての断面立面図、側面図、半分の断面上
面図であり、第９図は、コイルのカーケースとして用い
られ、その端子のサポートとして、又、固定磁気回路の
アセンブリ手段として用いられるモールド片の半分の立
面図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・電磁石 ２．４０・・・・・・カーケース ３．４１・・・・・・コイル ４・・・・・・ハウジング ５．４３・・・・・・コア ９．１０．１２．１３・・・・・・ボール部分１６．１
８．２０．５３．１７ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブ
ランチチャネリング片１９・・・・・・フレーム １６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂ　、
２１ａ　、２１ｂ・・・・・・ポールエクステンション
２２．２３・・・・・・磁石 ２５．２６，２７．２８・・・・・・分割壁３０・・・
・・・コアエクステンション４４．４５・・・・・・チ
ーク ５５．５６・・・・・・フック

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）有極電磁石にして、 −直流電流を供給するようにしたコイルと、−該コイル
   のカーケース内のスライディングにより交互に占有され
   る２つの長手方向端部位置間で移動自在であり、且つ前
   記コイルの軸線に対して横方向に延在する２つの対向し
   、拡大されたポール部分を有する磁化可能コアと、 −反対磁極を有する１対のポールエクステンションを軸
   方向に、各々の拡大されたポール部分の各々の側に有す
   る固定ヨークにして、前記１対のポールエクステンショ
   ンは、該エクステンションの間に配置された永久磁石装
   置により前記固定ヨーク上に設けられ、且つ前記エクス
   テンションの磁軸が前記コイルの軸線に平行するように
   方向づけられてなる前記固定ヨークとからなる有極電磁
   石であって、２つの端部位置の各々に対して、これ等の
   磁気装置によりコアを通して与えられる磁束が逆方向で
   あり、２対のエクステンションが同じ第１の磁気サイン
   を有し、第２磁束チャネリング片を囲繞する第１の長方
   形状磁束チャネリング片のコイル形態部分の前記軸線に
   対して対称的に配置されるように前記エクステンション
   と共同し、前記第２磁束チャネリング片は前記第１磁束
   チャネリング片に反対のサインを有する対称エクステン
   ションの２つの他方対を共に接続し、且つ横方向磁束チ
   ャネリングブランチ間に配置された永久磁石の磁軸がほ
   ぼ横行するカーケースを有するコイルを囲繞してなる有
   極電磁石。
2. （２）前記第１磁束チャネリング片及び前記第２磁束チ
   ャネリング片は２つの長方形状フレームの形態をなし、
   該フレームは互いに内部に配置され、同心状に該フレー
   ムを通るコイル並びにそれぞれ該フレームの外部エクス
   テンションを有してなる特許請求の範囲第１項に記載の
   有極電磁石。
3. （３）前記コアのエクステンションは、外部磁束チャネ
   リング片の外部ブランチと共に得られる第３横板と、永
   久を磁石が与える磁束の１部を方向転換するような、コ
   アの位置の１つに対する小さな磁気抵抗とからなる特許
   請求の範囲第１項に記載の有極電磁石。
4. （４）前記第３板は前記外部ブランチの外側に有り、コ
   アの２つの端部位置の各々に対して前記外部ブランチと
   共同してなる特許請求の範囲第３項に記載の有極電磁石
   。
5. （５）前記第３板は内部ブランチの面内に配置され、該
   ブランチと、その較正した開口の存在を通して、又コア
   の端部位置の１つに対して共同してなる特許請求の範囲
   第３項に記載の有極電磁石。
6. （６）前記２つのフレームが同一面内に配置されてなる
   特許請求の範囲第２項に記載の有極電磁石。
7. （７）前記２つのフレームは垂直な２つの面内に各々配
   置されてなる特許請求の範囲第２項に記載の有極電磁石
   。
8. （８）前記長方形状フレームの１つはその長手方向の分
   割壁の１つを有さない特許請求の範囲第２項に記載の有
   極電磁石。
9. （９）前記軸線に垂直なフラット部分と、前記軸線に平
   行でフックを有するカラムとからなるモールド片が、磁
   石のポール面に対して前記磁束チャネル片の２つの横方
   向ブランチに適用され、且つこれ等の２つの片の同軸ア
   ラインメントを確立してなる特許請求の範囲第１項に記
   載の有極電磁石。
10. （１０）磁石の横方向保持手段を有し、且つ同時に前記
    板とコアの角度配向を行うモールド片が前記磁束チャネ
    ル片の１つに固定されてなる特許請求の範囲第１項に記
    載の有極電磁石。
11. （１１）前記モールド片はまた、コイルのカーケースを
    担持してなる特許請求の範囲第９項または１０項の１つ
    に記載の有極電磁石。
12. （１２）前記モールド片のカラムの２つがコイルのワイ
    ヤの端部に接続された接続部材を位置的に維持してなる
    特許請求の範囲第９項に記載の有極電磁石。