JPS6339083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電磁継電器などに使用する交流電磁
石に関するものである。

第８図は従来の交流電磁石を示す。この図にお
いて、１０は励磁コイル１１を巻装したコ字形の
鉄心、１２はアマチユアで、このアマチユア１２
は鉄心１０の一方の磁極部１０ａにヒンジ支持さ
れ、かつ励磁コイル１１への通電にて復帰ばね１
３に抗して他方の磁極部１０ｂに吸着されてい
る。鉄心１０の磁極部１０ｂは二分され、その一
方にはくまとりコイル１４が設けられている。第
９図は上記電磁石の励磁電流Ｉと磁速φとの波形
を示す。この図から解るように、従来の交流電磁
石においては、くまとりコイル１４を設けること
により、磁極部１０ｂのくまとり部と非くまとり
部とを流れる磁束φ₁，φ₂間に位相差をつくり、
一方の磁束が零となるとき、他方の磁束により鉄
心１０とアマチユア１２間の吸引力を保持し、唸
りの発生を防止している。

上記構成においては、唸り防止のために、鉄心
１０の磁極部１０ｂの平面度をかなり厳しく規制
しなければむらず、これに対し、くまとりコイル
１４は鉄心１０にかしめ固定するため、そのとき
生じる歪との関係で、適正な平面度の磁極部１０
ｂが得がたく、その結果として、磁極部１０ｂの
平面度の設定に時間がかかり、コスト高になる。
また、使用中に磁極部１０ｂに鉄粉や樹脂などの
埃が付着すると、磁束φ₁，φ₂間の位相差が少な
くなり、唸りが発生する。また、小形・薄形の電
磁継電器の電磁石として使用した場合には、継電
器内部の温度上昇が特性などに大きく影響するた
め、励磁コイル１１などの発熱と同様に、くまと
りコイル１４の発熱も継電器の温度上昇の一要因
として重視しなければならない。

また、他の唸り防止策として、第１０図によう
にダイオード１５を使用して、第１１図のように
励磁電流Ｉを整流するものが知られているが、電
源部からのサージによつてダイオード１５が破壊
し、整流機能が失われ、唸りが発生する危険性が
ある。

この発明は上記観点からなされたもので、くま
とりコイルおよびダイオードを廃止して唸りの発
生を防止するとともに、発熱をおさえ、かつコス
トダウンを実現できる交流電磁石を提供すること
を目的としている。

以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。

第１図、第２図において、２０ａ，２０ｂは並
列配置されたコ字形の鉄心で、両者間は合成樹脂
などの遮磁部材２１により磁気的に絶縁されてい
る。２２ａ，２２ｂは鉄心２０ａ，２０ｂの両端
に設定された磁極部２３ａ，２３ｂ間および２４
ａ，２４ｂ間に架設されて吸引されたアマチユア
で、このアマチユア２２ａ，２２ｂと鉄心２０
ａ，２０ｂ間に形成された１対の磁気回路２５
ａ，２５ｂにそつて、互いに逆極性の永久磁石２
６ａ，２６ｂが鉄心２０ａ，２０ｂに設けられた
それぞれの初欠部（一方だけ図示）２７に嵌着さ
れている。永久磁石２６ａ，２６ｂを切欠部２７
に嵌着したのは、永久磁石の磁気効率を良くする
ためである。上記アマチユア２２ａ，２２ｂ間は
合成樹脂などの遮磁部材２８により磁気的に遮断
されている。２９は励磁コイルで、両鉄心２０
ａ，２０ｂにまたがつて設けられたスプール３０
に巻装されている。第３図は永久磁石２６ａ，２
６ｂによる鉄心２０ａ，２０ｂの磁化特性を示
し、また第４図はコイル２９の励磁電流Ｉとこれ
により生じる磁速φ₁，φ₂の波形を示す。

つぎに上記構成の作用を述べる。いま、第２図
のように、永久磁石２６ａのＳ極が左、Ｎ極が右
にあるものとする。コイル２９の無励磁状態で
は、永久磁石２６ａの発生する磁束は、鉄心２０
ａの内部を通るループを形成するので、鉄心外部
へ漏れることはなく、アマチユア２２ａは永久磁
石２６ａの磁束による吸引力の影響は全く受けな
い。つぎにコイル２９に励磁電流が流れ、鉄心２
０ａの右側の磁極部２３ｂがＮ極、左側の磁極部
２３ａがＳ極になると、コイル２９の発生する磁
束は鉄心内部を左から右の方向へ流れる。コイル
２９が励磁されるまでは、鉄心２０ａには永久磁
石２６ａの磁束が右から左の方向に流れていた
が、励磁されたことにより、鉄心内部の磁気抵抗
が大きくなり、永久磁石２６ａの磁束はアマチユ
ア２２ａを通る磁気回路２５ａをたどることにな
る。したがつて、この場合、アマチユア２２ａを
流れる磁束はコイル励磁により発生する磁束と永
久磁石２６ａの発生する磁束との和になる。

つぎに上記状態と反対の場合、つまり鉄心２０
ａの右側の磁極部２３ｂにＳ極が、左側の磁極部
２３ａにＮ極ができたとすると、鉄心２０ａの内
部ではコイル２９によつて発生した磁束と永久磁
石２６ａの磁束との流れの向きが右から左の同方
向となる。鉄心２０ａの内部を流れる磁束の最大
量は一定であるので、コイル２９の発生する磁束
量は僅かなもので飽和し、このとき、アマチユア
２２ａを流れる磁束量は僅かなものとなり、第４
図のφ₁で示すような非対称な磁束の波形が得ら
れる。また、他方の磁気回路２５ｂによつても、
同様の作用効果によつて第４図のφ₂で示すよう
な非対称な磁束の波形が得られる。

つぎに、上記磁束φ₁，φ₂の相対関係を説明す
る。いま、コイル２９に励磁電流Ｉを流したと
き、既述したように、アマチユア２２ａ、鉄心２
０ａを通る磁束は第４図のφ₁にように上にふく
らんだ非対称な波形となる。また、そのとき、他
方の磁気回路２５ｂのアマチユア２２ｂ、鉄心２
０ｂを通る磁束は永久磁石２６ｂの極性が反対で
あることから、第４図のφ₂のように下にふくら
んだ非対称な波形となる。磁束φ₁が零のときは、
アマチユア２２ａ，２２ｂは磁束φ₂で鉄心２０
ａ，２０ｂに吸引保持される。逆に磁束φ₂が零
のときは、磁束φ₁は零にはなつておらず、アマ
チユア２２ａ，２２ｂは磁束φ₁で鉄心２０ａ，
２０ｂに吸引保持される。したがつて、アマチユ
アの吸引保持時に唸りが発生することはない。

第５図ないし第７図はこの発明の他の実施例を
示す。第５図においては、アマチユア２２ａ，２
２ｂ間を連結固定した遮磁部材２８を、鉄心２０
ａ，２０ｂ間の遮磁部材２１立設した回転軸３１
に支持させたものである。すなわち、アマチユア
２２ａ，２２ｂは回転軸３１で回転して、その両
端部３２ａ，３２ｂおよび３３ａ，３３ｂを鉄心
２０ａ，２０ｂの側面に設定された磁極部２３
ａ，２３ｂおよび２４ａ，２４ｂに吸引させるよ
うになつている。また、第６図は、一方の鉄心２
０ａ内に他方の鉄心２０ｂを遮磁部材２１を介し
て嵌入配置するとともに、各鉄心２０ａ，２０ｂ
の両端の磁極部２３ａ，２３ｂ間および２４ａ，
２４ｂ間に架設されるアマチユア２２ａ，２２ｂ
を遮磁部材２８を介して重合配置したものを示
す。また、第７図のように永久磁石２６ａ，２６
ｂはアマチユア２２ａ，２２ｂに設けることがで
きる。

以上の説明から解るように、この発明によれ
ば、永久磁石を含む１対の磁気回路を設け、かつ
永久磁石の極性を互いに逆向きとすることによ
り、唸りの発生を防止し、かつくまとりコイルを
廃止したことにより発熱の問題を解消し、また、
従来のようなかしめ作業を省略したことによりコ
ストダウンを実現できる交流電磁石を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例にかかる交流電磁石
の斜視図、第２図は同電磁石の一部切欠側面図、
第３図は鉄心の磁化特性図、第４図は励磁電流と
磁束の波形図、第５図、第６図および第７図は他
の実施例にかかる交流電磁石の斜視図、一部切欠
側面図および斜視図、第８図は従来の交流電磁石
の一部切欠側面図、第９図はその励磁電流と磁束
の波形図、第１０図は従来の他の交流電磁石の一
部切欠側面図、第１１図はその励磁電流と磁束の
波形図である。 ２０ａ，２０ｂ……鉄心、２２ａ，２２ｂ……
アマチユア、２３ａ，２３ｂおよび２４ａ，２４
ｂ……磁極部、２５ａ，２５ｂ……磁気回路、２
７……切欠部、２９……励磁コイル、３２ａ，３
２ｂおよび３３ａ，３３ｂ……両端部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気的に遮断された１対の鉄心と、両鉄心に
   またがつて巻装された励磁コイルと、各鉄心の磁
   極部に吸着されるアマチユアとを有し、上記両鉄
   心とアマチユアとからなる１対の磁気回路にそつ
   て互いに逆極性の永久磁石を設けてなる交流電磁
   石。 ２ １対の鉄心を並列配置し、各鉄心の両端に設
   定された磁極部間にアマチユアを架設した特許請
   求の範囲第１記載の交流電磁石。 ３ アマチユアを回動自在に設け、その両端部を
   鉄心の側面に設定された磁極部に対応させた特許
   請求の範囲第１項記載の交流電磁石。 ４ 一方の鉄心を他方の鉄心内に嵌入配置し、各
   鉄心の両端に設定された磁極部間にアマチユアを
   架設した特許請求の範囲第１項記載の交流電磁
   石。 ５ 磁気回路に切欠部を設け、この切欠部に永久
   磁石を嵌着した特許請求の範囲第１項、第２項、
   第３項または第４項記載の交流電磁石。