JPS6355176B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術水準 本発明は、コイル巻わくの内部にコイル軸線に
沿つて配置され、片側で支承されている棒状の接
極子を有し、接極子の自由端は相互に向合つてい
る２つの磁極片の間の空間に突入していて、磁極
片の延長部が２つのヨークを形成し、ヨークの一
方の面が４磁極をもつた永久磁石のうち同極性で
ない２つの磁極と隣接して結合され、その際、永
久磁石の、ヨークと反対側の２つの磁極が磁束案
内片を介して相互に結合され、接極子の支承端に
おいて結合されている有極電磁継電器に関する。

その種の継電器はドイツ連邦共和国特許第
2723220号明細書から公知である。その継電器で
は、永久磁石の端面がコイル巻わくの前に配置さ
れ、その際強磁性体ケーシングが磁束案内片とし
て使われている。その際、ヨークに構成された付
加的な磁束案内部材により、制御磁束の特に良好
な磁気結合が可能になるので、継電器の感度を非
常に高くすることができる。それに加えて、この
装置は４磁極の永久磁石を使うことによつて特に
次の利点も有している。即ち、構造を変えないで
２つの永久磁石領域を後から種々に磁化ないし調
整するだけで継電器を種々の切換特性に調整する
ことができる。そこで、同一に製作、組立てられ
た継電器の場合、選択的に単安定または双安定の
切換特性が、場合によつては接極子の両位置にお
いて種々の応動値を有するように調整することが
できる。

発明の目的、効果 本発明の課題は、４磁極をもつた磁石の磁気回
路のこのような公知の基本構成を改良して、永久
磁石を継電器に有利に配置することによつて比較
的大きな磁極面を得ることであり、その際、永久
磁石に平行な空隙を調整することによつて、永久
磁石によつて得られる接点の力と、制御磁束の磁
気回路の良好な磁気結合によつて得られる応動感
度とを最適化することができる。更に、磁石装置
を有利に配置することによつて、接極子によつて
操作可能な少なくとも２つの切換接点のための空
間が得られる。

本発明によると、この課題は、折曲げ形成され
た２つのヨークと接極子の軸受部に結合され、か
つ同じく折曲げ形成されている磁束案内片とが、
相互に平行に、かつコイル軸線の方向に延在し
て、重なり領域を形成し、重なり領域において永
久磁石がコイル軸線に実質的に垂直な極性方向で
配置されており、ヨークはそれぞれ永久磁石とコ
イル巻線との間に配置されており、永久磁石はヨ
ークおよび磁束案内片と共にコイル巻線の上方、
即ち、継電器の接続端子面とは反対側に配置され
ており、コイル巻線の上方に配置したヨークはコ
イル巻線の直径よりも幅広く形成されており、ヨ
ークによつて覆われている空間の前記コイル巻線
の両側に、接極子によつて操作可能な接点部材が
配置されているようにして解決される。

有利にはひとつの磁石から形成されている４磁
極を有する永久磁石の、本発明による構成によつ
て、コイル巻線に並列に並べて永久磁石を配置す
ると、コイル巻線の端面で磁気結合する場合より
も磁極面を著しく大きくすることができ、そのこ
とは特に横断面が比較的小さな長いコイルの場合
有利である。永久磁石はコイル巻線の上方に配置
されている。その結果、磁化容易方向における広
がりが極めて小さい、非常に扁平な磁石、例えば
フエライト磁石の利点を良好に使うことができ
る。

その種の扁平な磁石は、コイル軸線に平行な方
向の広がりが極性方向（コイル軸線に実質的に垂
直な方向）の広がりの複数倍であるので、継電器
の高さもコイル巻線の上に配置することによつて
極く僅かしか増大しない。ヨークと磁束案内片と
の長さに対してコイル巻線の全長が利用できるの
で、一方ではこの部分の重なり領域ならびに永久
磁石の磁極面を空間的制限を考慮せずに最適な大
きさに選定できる。

しかし、大きな磁極面による永久磁石回路の良
好な磁気結合に加えて、励磁回路も非常に良好に
磁気結合できる。と言うのは、重なり領域におい
てヨークと磁束案内片との非常に大きな面が相互
に対向しており、従つて、制御磁束の案内のため
に好都合な空隙を形成するからである。その際、
重なり領域は永久磁石によつて完全に満たされる
ことはないので、永久磁石と並んで別の空隙も制
御磁束の案内を容易にする。前述のように、非常
に扁平な永久磁石を使えるので、永久磁石と並ん
だ空隙の磁気抵抗を決める間隔を狭く保持するこ
とができる。ヨークと磁束案内片との間のこの空
隙の磁気抵抗を減少させるために、このヨーク部
分に付加的なラグを成形することもでき、そのラ
グは永久磁石と並んだ領域において、間隔を縮少
することができ、従つて、磁束の案内を改善する
ことができる。この空隙は永久磁石に対しても分
路を形成するので、この空隙を極めて小さく選定
して、接極子に対する保持力を得るのに十分な永
久磁石の磁束を使えるようにする。それ故、個々
の場合、必要とされ、永久磁石によつて得られた
接点力と、制御磁束の磁気回路の良好な閉成によ
つて得ることができる継電器の応動感度との関係
を最適にすることができる。

本発明の有利な実施例では、２つの磁極片を一
つの平面に置かれたヨークを内側で成形し、コイ
ル巻わくの端面で接触子の自由端の方向に接極子
の扁平面側に平行に曲げる。それ故、２つの磁極
片はその扁平面が接極子にも向合つており、従つ
て、接極子に重なつている大きな磁極面を形成す
る。ヨーク自体は本発明によると永久磁石とコイ
ル巻線との間に位置しているので、曲げられた磁
極片は磁石または磁束案内片と交差することはな
い。永久磁石を介して外側に設けられた磁束案内
片は本実施例によると比較的薄くすることがで
き、両方の永久磁石領域を調整するために外側の
磁極片を良好に磁気結合することができる。

接極子の変位量に相応する両磁極片間の所定の
間隔を保持するために、有利にはコイル巻わくに
当接面が設けられている。更に、コイル巻わくの
フランジに突出部を成形し、その突出部によつて
磁極片を当接面に押圧すると有利である。従つ
て、ヨークを取付ける場合、当接面と突出部との
間に両磁極片を差込むことができる。更に、ヨー
クならびに永久磁石を磁束案内片に固定するため
に、コイル巻わくにピン軸を成形することができ
る。その際、熱可塑性のコイル巻わくのこのピン
軸を磁束案内片の孔に通して、リベツト状頭を形
成するために成形すると有利である。

本発明の継電器では、ヨークと磁束案内片とを
有する永久磁石はコイルの直径よりも幅が広いの
で、ヨークの下側のコイルの両側に接点部材のた
めの空間が形成される。この空間は有利には継電
器の下側で基体によつて密閉され、その基体に接
点端子が固定されている。更に、絶縁材から成る
この基体に中央部にコイル巻わくを嵌合して受容
するために凹部を設けることができるので、磁極
片の磁極面と接極子によつて操作される接点部材
との間の間隔をより正確にすることができる。継
電器は有利には絶縁材から成る保護外被によつて
閉ざされ、保護外被はコイルの上にかぶせられ、
基体と共に周囲に延在する密閉用空隙を形成す
る。

実施例の説明 第１図および第２図に略示した磁石装置は、反
対方向に極性づけられた２つの磁石領域１ａ，１
ｂを有する扁平な永久磁石１を有する。この磁石
領域１ａ，１ｂのおのおのに２つのヨーク２およ
び３の一方のヨークが磁気結合され、永久磁石の
反対側の極は磁束案内片４に磁気結合されてい
る。ヨーク２，３にはそれぞれ折曲げられた磁極
片２ａ，３ａが成形され、磁極片２ａ，３ａは棒
状接極子５の一方の端部５ａを取囲む作用空隙６
を形成している。接極子はコイル巻線７の中にコ
イル軸線に沿つて配置され、接極子の他方の端部
５ｂで支承されている。すなわち、この接極子端
部５ｂには磁束案内片４の直角に曲げられた部分
４ａが磁気結合されて小さい空隙８を形成してい
る。

ヨーク２，３と、磁束案内片４との間にもう一
つの空隙９が設けられており、空隙９の磁気抵抗
は相互に対向している面の大きさ、および各面の
間隔（永久磁石の厚さ）に依存している。その
際、重なり領域を永久磁石１の極面よりも大きく
選定することもできる。小さい空隙９ａを形成す
るために、ヨーク２，３を磁束案内片４の曲げら
れた部分４ａのところまで近づけることができ
る。必要に応じて、空隙９、ないし空隙９ａを更
に小さくするために、ヨーク２ないし３のところ
に曲げられたラグ３ｂを設けることもできる。所
定の継電器の場合、空隙８、および空隙９を最適
に形成して、感度は可及的に大きいが、永久磁石
の磁力は空隙９によつて、過度に減衰しないよう
にされている。その際、空隙８は可及的に小さ
く、どんな場合にでも空隙９よりも著しく小さく
すべきである。空隙９が小さければ小さい程、接
極子に作用する永久磁石の吸引力は小さくなる
が、感度は大きくなる。

第３図、第４図、第５図は、本発明により構成
された有極電磁継電器を種々の方向から見た図を
示す。この継電器は基体１１上に構成され、絶縁
された保護外被１２で閉ざされている。基体１１
と保護外被１２との間の嵌め合わせ目１３は注入
樹脂１４で密閉され、その際、コイル接続ピン１
５の案内部も密閉されている。基体１１上の、嵌
合用凹部１６の中に、コイル巻線１８を有するコ
イル巻わく１７が装着され、コイル巻線１８は２
つのコイルフランジ１９，２０によつて端面側が
制限されている。コイル巻わく１７の内部に、コ
イル軸に沿つて棒状の接極子２１が延在し、接極
子２１の端部２１ｂがコイルフランジ２０に支障
され、接極子２１の自由端２１ａが磁極片２２と
２３との間で切換運動を行なえるようにしてあ
る。

磁極片２２と２３との間の作用空隙２４の幅を
正確に固定するために、コイル巻わく１７にそれ
ぞれ当接面２５，２６を設け、当接面２５，２６
に磁極片２２，２３がコイルフランジに成形され
た突出部２７，２８によつて押圧されている。

磁極片２２，２３はそれぞれ両方のヨーク２９
ないし３０の一部分であり、両ヨーク２９，３０
はコイルの上部にコイル軸と基体１１とに平行に
延在している。このヨーク２９，３０上に、相互
いに逆極性の２つの永久磁石領域３１ａ，３１ｂ
を有する扁平で同じく長手方向に延在する永久磁
石３１が設けられている。従つて、永久磁石領域
３１ａはヨーク２９に対して大きな磁極面を形成
し、永久磁石領域３１ｂはヨーク３０との大きな
磁極面を有する。４つの磁極を有する永久磁石
の、ヨークと反対側の磁極面は、磁束案内片３２
によつて被覆され、磁束案内片３２は両永久磁石
領域３１ａ，３１ｂを互いに結合し、両永久磁石
領域３１ａ，３１ａを磁極片３２の曲げられた部
分３２ａを介して接極子端部２１ｂに磁気結合す
る。

更に、この磁束案内片３２を介して制御磁束に
対する磁気回路が十分に閉じられている。一方で
はヨーク２９，３０によつて、他方では磁束案内
片３２によつて向合つている大きな面によつて、
磁束の案内に好都合な空隙３３が形成され、空隙
３３は永久磁石３１と共に延びている。一方では
ヨーク２９，３０と磁束案内片３２との重なりの
大きさによつて、他方では永久磁石の厚さによつ
て決定される間隔によつて、この空隙３３を最適
に構成して、所望の永久磁石の磁力を使用できる
ようにし、磁石装置の高い感度、即ち僅少な励磁
力に調整できるようにしてある。

本実施例の場合、接極子２１は支持体３４の中
で固定され、支持体３４は成形された軸受ピン３
５を介して軸受ブシユ３６に支障されている。こ
の軸受ブシユ３６はコイルフランジ２０に成形さ
れた２つの弾性ブラケツト３７によつて構成され
ている。それ故、支持体３４を介して、接極子２
１は軸受の中に保持されるので、接極子端部２１
ｂは磁束案内片３２の曲げられた部分３２ａに対
して正確な寸法の空隙を有する。この空隙３８は
極く僅かで、一定に保持することができる。と言
うのは、切換運動の際、接極子端部２１ｂは極く
僅かしか変位しないので、磁束案内片３２の曲げ
られた部分３２ａを直接当接する場合でも極く僅
かな摩擦しか生じないからである。しかし、接極
子２１を磁束案内片３２の曲げられた部分３２ａ
を介して軸受、例えばナイフエツジ形軸受に保持
することもできる。その際、磁束案内片３２の曲
げられた部分３２ａを直接、または場合によつて
は薄板を介して接極子端部２１ｂに係合する。そ
れ故、空隙３８は非常に小さいので、継電器の永
久磁石回路の良好な磁気結合も制御磁束に対する
磁気回路の良好な磁気結合も得られる。

更に、本実施例では、支持体３４は両側に１つ
づつ中央接点ばね３９を有し、接点ばね３９はこ
の様にして接極子２１と確実に連結され、特別な
接点スライダを必要とせずに接極子２１の切換運
動を行う。その際、この中央接点ばね３９の自由
端３９ａは対向接点部材４０または４１のうち一
方の接点部材と交互に接続される。リツツ線４２
を介して中央接点ばね３９はそれぞれ接続ピン４
３と接続されている。対向接点部材４０と４１と
はそれぞれ基体１１に直接固定されている。

磁石装置を組立てる場合、両ヨーク２９，３０
をコイル巻わく１７に押し込んで、磁極片２２と
２３とを一方では当接面２５と２６との間に、他
方では突出部２７と２８との間に位置決めする。
ヨーク２９，３０はコイルフランジ１９ないし２
０の切落し４４，４５上に載置されている。ヨー
ク２９，３０は永久磁石３１と磁束案内片３２と
一緒に２つのピン軸４６，４７によつて固定さ
れ、ピン軸４６，４７は熱加塑性コイル巻わく１
７に成形されている。このピン軸４６，４７は磁
束案内片３２の開口４８、ないし４９に差込ま
れ、磁束案内片３２を介してリベツト状頭４６
ａ、ないし４７ａを形成するように成形されてい
る。

保護外被１２を取付けた後、継電器の特性を外
部磁界を加えることによつて調整できる。その
際、両永久磁石領域３１ａ，３１ｂは磁束案内片
３２に、ないし磁束案内片３２の上の保護外被１
２に極片を取付けることによつて磁化および調整
されて、接極子２１の２つの位置に対して異なつ
た応動値、および選択に応じて単安定または双安
定切換特性が得られる。このようにして、種々の
実施例に対してそれぞれ同じ部品を使うことがで
き、組み立てをすべて、後の継電器特性に無関係
を行うことができる継電器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の有極電磁継電器の
磁気回路の略図、第２図は、第１図の磁気回路の
左側端面略図、第３図は、本発明の実施例の有極
電磁継電器を第４図の−線で切断して示す断
面図、第４図は、第３図の有極電磁継電器を−
線で切断して示す断面図、第５図は、第３図の
有極電磁継電器の−線で切断して示す断面図
である。 １，３１……永久磁石、２，３，２９，３０…
…ヨーク、４，３２……磁束案内片、５，２１…
…接極子、６……作用空隙、７，１８……コイル
巻線、８，３８……空隙、９，９ａ，３３……空
隙、１１……基体、１２……保護外被、１３……
嵌め合わせ目、１４……注入樹脂、１５……コイ
ル接続ピン、１６……凹部、１７……コイル巻わ
く、１８……コイル巻線、１９，２０……コイル
フランジ、２２，２３，２ａ，３ａ……磁極片、
２５，２６……当接面、２７，２８……突出部、
３４……支持体、３５……軸受ピン、３６……軸
受ブシユ、３７……ブラケツト、３９……中央接
点ばね、４０，４１……接点部材、４２……リツ
ツ線、４４，４５……切落し、４６，４７……ピ
ン軸、４６ａ，４７ａ……リベツト状頭、４８，
４９……開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コイル巻わくの内部にコイル軸線に沿つて配
   置され、片側で支承されている棒状の接極子を有
   し、前記接極子の自由端は相互に向合つている２
   つの磁極片の間の空間に突入していて、前記磁極
   片の延長部が２つのヨークを形成し、前記両ヨー
   クの一方の面が４磁極をもつた永久磁石のうち同
   極性でない２つの磁極と隣接して結合され、その
   際、前記永久磁石の、前記ヨークと反対側の２つ
   の磁極が磁束案内片を介して相互に結合され、前
   記接極子の支承端において結合されている有極電
   磁継電器において、折曲げ形成された２つのヨー
   ク２，３；２９，３０と接極子の軸受部に結合さ
   れ、かつ同じく折曲げ形成されている磁束案内片
   ４，３２とが、相互に平行に、かつコイル軸線の
   方向に延在して、重なり領域を形成し、前記重な
   り領域において永久磁石１；３１がコイル軸線に
   実質的に垂直な極性方向で配置されており、ヨー
   ク２，３；２９，３０はそれぞれ永久磁石１；３
   １とコイル巻線７；１８との間に配置されてお
   り、永久磁石１；３１はヨーク２，３；２９，３
   ０および磁束案内片４；３２と共にコイル巻線１
   ８の上方、即ち継電器の接続端子面とは反対側に
   配置されており、コイル巻線１８の上方に配置し
   たヨーク２９，３０はコイル巻線の直径よりも幅
   広く形成されており、前記ヨーク２９，３０によ
   つて覆われている空間の前記コイル巻線１８の両
   側に、接極子２１によつて操作可能な接点部材３
   ９，４０，４１が配置されていることを特徴とす
   る有極電磁継電器。 ２ 両磁極片２ａ，３ａ；２２，２３が、一つの
   平面に置かれたヨーク２，３；２９，３０の内側
   に成形され、コイル巻わく１７の端面で接極子
   ５；２１の自由端５ａ；２１ａの方向に、前記接
   極子５；２１の扁平面に平行に曲げられている特
   許請求の範囲第１項記載の有極電磁継電器。 ３ ヨーク２，３；２９，３０と磁束案内片４；
   ３２との重なり領域が実質的にコイルの全長にわ
   たつて延在している特許請求の範囲第１項記載の
   有極電磁継電器。 ４ 永久磁石１；３１は一体構成されている特許
   請求の範囲第１項記載の有極電磁継電器。 ５ コイル軸線に平行な方向における永久磁石
   １；３１の長さは極性方向における前記永久磁石
   １；３１の厚さの複数倍である特許請求の範囲第
   １項記載の有極電磁継電器。 ６ ヨーク２９，３０はコイル巻わく１７のフラ
   ンジ１９，２０上に載置され、コイル巻わく１７
   に成形されたピン軸４６，４７によつて保持され
   ている特許請求の範囲第１項記載の有極電磁継電
   器。 ７ コイル巻わく１７のフランジ１９，２０に成
   形されたピン軸４６，４７は磁束案内片３２の開
   口４８，４９を通り鋲着されている特許請求の範
   囲第６項記載の有極電磁継電器。 ８ 磁極片２２，２３はコイル巻わく１７の当接
   面２５，２６によつて所定の間隔に保持され、コ
   イル巻わく１７のフランジ１９に成形されている
   突出部２７，２８によつて当接面２５，２６に押
   圧されている特許請求の範囲第１項記載の有極電
   磁継電器。