JPH01136312A

JPH01136312A - 電磁石装置

Info

Publication number: JPH01136312A
Application number: JP29638687A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Yoshitani; 克美吉谷
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1987-11-24
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1989-05-29

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】技術分野本発明は、たとえばラッチングリレーなどの電磁継電器
に好適に実施される電磁石装置に関する。

背景技術第７図は、先行技術による電磁石装置１を用いた電磁継
電器１ａの構造を示す斜視図である。電磁石装置Ｆ１の
主たる構成部分は、電磁コイル２が巻回されたヨーク３
と、参照符Ｓで示される軸線回りに角変位可能に支持さ
れたアマチャ４であって、前記アマチャ４の変位を可動
接点部材６に伝達するカード部材５と、一端が支持部材
６ｂに支持され、ばね力が付加された可動接点部材６と
、可動接点部材６に対向して配置された固定接点部材７
とで電磁継電器１ａ形成される。可動接点部材６と固定
接点部材７の先端部近傍には、対向する一対の可動接点
６ａと固定接点７ａがそれぞれ固着されている。

アマチャ４は、前記軸線Ｓが貫通する軸受部材４Ｃと、
軸受部材４Ｃの両端にそれぞれ固着された一対の永久磁
石片４ｄ、４ｅと、さらに軸受部材４Ｃと、永久磁石片
４ｄ、４ｅを挟持しこれらと一体的に固着された一対の
可動片４ａ、４ｂとで大略Ｈ字状に形成され、可動片４
ａ、４ｂの各両端部において、それぞれ対向する内面は
、後述するように、動作時においてヨーク３の磁極３ａ
。

３ｂと交互に当接する各一対の当接面Ｔａ、Ｔｃ；’ｒ
ｂ、’ｒｃｔを形成する。当接面Ｔａ、Ｔｃ　；Ｔｂ、
Ｔｄはいずれも前記永久磁石片４ｄ、４ｅの磁極に対応
して着磁されている。

第７図に示されるように、ヨーク３の一方の磁極３ａに
はアマチャ４の当接面Ｔａが、反対側の磁１［ｉ３ｂに
は当接面Ｔｃが当接し、可動接点６ａと固定接点７ａと
が離反している状態を想定してリセット状態とする。電
磁コイル２に通電し、ヨーク３が励磁されると、ヨーク
３の磁極３ａ、３ｂと、アマチャ４の当接面Ｔａ、Ｔｃ
との相互間の磁気作用によって、当接面Ｔａ、Ｔｃはヨ
ーク３の磁極３ａ、３ｂと反発し、当接面Ｔｂ、Ｔｄは
磁ｆｆ１３ａ、３ｂに吸引される。

その結果、アマチャ４は可動接点部材６のばね力に抗し
て矢符して示される方向に角変位し、当接面Ｔｂ、Ｔｄ
が磁極３ａ、３ｂと当接し吸着され、その後電磁コイル
２への通電を断っても、前記永久磁石片４ｄ、４ｅの磁
気力により吸着された位置を保つ、これによって可動接
点６ａと固定接点７ａｌｌは導通する。この状態をセッ
ト状態とする。

次に励磁コイル２に励磁電流を前と反対方向に流すと、
アマチャ４は反対方向に角変位し、電流遮断後もその位
置を保って、再び第７図示のリセット状態に復帰する。

このように第７ｒｆ！Ｉ示の電磁継電器１ａは、ヨーク
３への励磁電流の方向を変えることにより、セット−リ
セット動作を行う、いわゆるラッチングリレーとして機
能する。

第８図は、第７図に示された先行技術による電磁継電器
１の動作特性を示すグラフである。第７図示をあわせて
参照しつつ説明する。横軸はアマチャ４の一方から他方
への変位量Ｘ、いわゆるストロークを表し、縦軸は吸引
力Ｆを表している。

いまアマチャ４はリセット状態の位置にあるものとし、
電磁コイル２にセット方向の励磁電流を供給すると、吸
引力ＦはＡ点からＢ点に移り、可動接点部材６のばね力
に打ち勝って、アマチャ４は軸線Ｓまわりに矢符りの方
向に角変位し、アマチャ４の当接面Ｔａ、Ｔｃが離反し
、吸引力Ｆはライン１１に沿って上昇し、第８［ＩＣ点
に移行する。

これは電磁継電器１がリセット状態からセット状態とな
って、可動接点６ａと固定接点７ａが導通したことを示
す、ヨーク３の磁１＋３ａ、３ｂにはアマチャ４の当接
面Ｔｂ、Ｔｄが当接し吸着されるが、このとき衝突音を
発する。

セット状態となった後、前記セット励磁電流を断つと、
吸引力Ｆは前記永久磁石４ｄ、４ｅのみに依存すること
になってＤ点に移り、吸着状態を保持している０次にセ
ット励磁電流とは反対方向のリセット励磁電流を流すと
、吸引力ＦはＧ点に下がり、その後ライン１２で示され
る方向をたどってＨ点のリセット状態となる。このとき
もセット状態のときと同じく、衝突音を発する。ここで
第８図上のＤ点〜Ｇ点間の力ｆ１がセット状態における
保持力を表す、同様にしてＡ点〜Ｂ点間はリセット状態
における保持力ｆ２を表している。

ライン１１°とライン１２の中間に描かれたライン１４
は、前記永久磁石４ｄ、４ｅのみの無励磁状態における
吸引力を表す、また折れ線で示されるライン１３は、ア
マチャ４の角変位にともなう可動接点部材６のばね力の
変化を示し、Ｓ点で前記可動接点６ａと固定接点７ａと
が接触導通する。

同様に１点は可動接点６ａと固定接点７ａとが離反遮断
されることが示されている。

先行技術による電磁石装置１では、このようにアマチャ
４がヨーク３の磁極３ａ、３ｂの端面に当接するとき衝
突音を発する。したがってこれを用いた電磁継電器１ａ
が、家庭電器品や自動車などに搭載された場合、その衝
撃音は甚だ好ましくないものとなる。したがってこの衝
突音の低減化が種々提案されているが、−数的にはアマ
チャ４とヨーク３間に、弾性体やレジュアルプレートの
介挿といったものであった。このような方法では、ヨー
ク３とアマチャ４間に磁気的空隙が生じ、吸引力の低下
やアマチャ４の変位量の減少といった不具合が生じる６目　　　的したがって本発明の目的は、上述の技術的問題点を解決
し、吸引力、変位量をともに低下させることなく、しか
もアマチャの当接時における衝撃音を低減するようにし
た電磁石装置を提供す、ることである。

実施例第１図は本発明の一実施例の電磁石装置の斜視図であり
、第２図はその平面視である。第１図と第２ｒｌＪにお
いて第７１！Ｉに対応する部分には同一の参照符を付す
０本発明の特徴は、アマチャ４の一方の可動片４ｂの先
端（第２図の右方）に突起４ｆを設け、突起４ｆに近接
し、かつ前記アマチャ４ｆが角変位する際に挿接する弾
性片としての補助ばね８が、電磁石装置１の基台（１図
示せず）などの固定位置９に取り付けられていることで
ある。

上記補助ばね８は、アマチャ４が台−り３に吸着してい
る位置、すなわちセット状態とリセット状態とでは前記
突起４ｆに接触しておらず、したがってアマチャ４に対
しては負荷とはならないが、後述するようにアマチャ４
の角変位過程において、突起４ｆは補助ばね８を少なく
とも一回挿接し、弾発するため緩衝材として機能する。

第３図（１）〜第３図（３）および第４図は、本実施例
の動作を示す平面図である。第３図および第４図は、ア
マチャ４に前記突起４ｆが設けられている側の平面視で
あって、第１図と第２図に対応する部分には同一の参照
符を付す。

第３図（１）は、ヨーク３が励磁され、アマチャ４がリ
セット状態からセット状態に、すなわち矢符Ｒで示され
る方向に角変位する状況を示す。

アマチャ４の角変位にともない、アマチャ４の可動片４
ｂ側に設けられた突起４ｆが補助ばね８に接触し、補助
ばね８は第３図（１）の下方側へ向かう力ｆ１を受ける
。

第３図（２）は、アマチャ４の角変位が進行した状態を
示す、突起４ｆは補助ばね８をさらに押圧し、補助ばね
８のばね力がアマチャ４に対して負荷となり、アマチャ
４は角変位方向とは逆向きの力、すなわち第３図（２）
の上方に向かう反発力ｆ２を受ける。したがってアマチ
ャ４はこの反発力ｆ２によって緩衝される。突起４ｆは
補助ばね８を挿接しつつ、さらに第３図（３）に示され
る状態に移行する。

第３図（３）は、さらに角変位が進んで、突起４ｆは補
助ばね８との接触から開放され、アマチャ４の一方の可
動片４ｂがヨーク３の一方の磁極３ｂと当接した状態、
すなわちセット状態となったことを示す６前述のように
アマチャ４は、突起４ｆと補助ばね８との挿接によって
緩衝され、衝突エネルギを失なっているので、本実施例
におけるアマチャ４と磁１１ｉ３ｂの当接時には、先行
技術のごとき衝突音は低減され、低騒音化された電磁石
装置が実現する。

第４図は、前述とは反対に、セット状態からリセット状
態に移る際の動作を示す、セットからリセットへの移行
は、ヨーク３の励磁方向が逆となり、アマチャ４矢符Ｐ
で示される方向に角変位し、突起４ｆは補助ばね８と接
触し、これを第４図上方に押圧するので、アマチャ４は
角変位方向とは逆向きの、第４図下方に向かう反発力ｆ
３を受け、Ｍｉｌｌされる。したがってリセット状態へ
の移行時にもアマチャ４とヨーク３の当接による衝突音
が低減される。

第５図は、本実施例の動作をアマチャ４とヨーク３の平
面視に基づいて説明するための図である。

突起４ｆは、アマチャ４の角変位によって、紙面に垂直
な軸線Ｓを中心とする半径Ｒａの円弧Ｃ上を移動するが
、これに対して補助ばね８を前記円弧Ｃに対する法線り
上にくるように配置すれば、突起４ｆと補助ばね８とが
接触した位置Ｐ１の点で両者の先端が重なる厚さｄ゛が
最大となり、このＰｌの点からアマチャ４が仮想線１　
ａ、　ｌ　ｂで示されるようにどちらの方向に変位して
も、補助ばね８は仮想線ラインｌ　ｃ、　１　ｄで示さ
れるように撓み、その先端は円弧Ｅ上を移動し、前記型
なり厚さｄは減少しつつ、点Ｐ２または点Ｐ３の位置に
いたって突起４ｆと補助ばね８は離反する。

したがって前記円周Ｃ上で点Ｐｉ、Ｐ２間の距離が張る
円周角θがアマチャ４の角変位量、すなわちストローク
内に収まるように、突起４ｆの先端までの半径Ｒａ、補
助ばｂ８のばね長ｋ、突起４ｆの厚さｔ、重なり厚さｄ
などを設定すれば、第６図に示される動作特性を得るこ
とができる。

第６図は、本実施例の動作特性を示すグラフである。第
１図〜第４図をあわせて参照しつつ、説明する。第６図
において、横軸はアマチャ４の一方（たとえばリセット
状態）から他方（たとえばセット状態）への変位量Ｘ、
いわゆるストロークを表し、縦軸は吸引力Ｆを表してい
る。いまアマチャ４はリセット状態の位置にあるものと
し、電磁コイル２にセット方向の励磁電流を供給すると
、吸引力Ｆはα点からβ点に移り１．可動接点部材６の
ばね力に打ち鋳って、アマチャ４は第１図に示される軸
線Ｓまわりに矢符りの方向（第３図においては矢符Ｒの
方向）に角変位し、アマチャ４の当接面Ｔａ、Ｔｃが磁
極３ａから離反する。

吸引力Ｆはライン１１１に沿って上昇し、第６図γ点に
移行する。この移行過程で突起４ｆは、第３図（１）に
示されるように補助ばね８に接触する。この点は第６図
中の９点である。１点を通過すると第３図（２）で示さ
れるように補助ばね８は撓み、アマチャ４には補助ばね
８のばね力が負荷として加わり、アマチャ４に働くセッ
ト時のばね力は、ラインｆｆ１１２で示さ、れるグラフ
に沿って上昇し、同時にアマチャ４に＊＊作用が働く。

その後、６点にいたって突起４ｆと補助ばね８が離反す
る。６点は第３図（３）で示されるように、アマチャ４
に対する補助ばね８の負荷が除かれた点で、次いでε点
でヨーク３の磁極３ａ、３ｂにアマチャ４の当・接面Ｔ
ｂ、Ｔｄが当接し吸着され、電磁石装置１がリセット状
態からセット状態となって、電磁継電器１ａの可動接点
６ａと固定接点７ａが導通する。吸引力Ｆは第６図γ点
に移り、ばね力はε点に移る。ここで電磁コイル２への
励磁を断つと、吸引力は永久磁石４ｄ、４ｅのみに依存
するδ点に下がり、吸着状態が持続される。

上記と逆のリセット時には、電磁コイル２への励磁電流
の方向を逆向きに加えると、吸引力はδ点からε点に移
り、その後、上記セット時の動作とは反対のライン１１
３のグラフに沿って下降し、ζ点でリセット動作が終わ
る。この間のばね力の変化はライン１１２とほぼ平行す
る折れ線のライン１１４で示されている。なおライン１
１１とライン１１３の中間のライン７１５は無励磁状態
における吸引力の変化を示すグラフである。

衝突音は一般に、ヨーク３とアマチャ４の当接時に作用
する力に比例し、この力は第６１！ｌに斜線を施して示
される吸引力Ｆとばね負荷の差のエネルギに深く対応す
る。したがって吸引力とばね負荷の差を小とすれば、ア
マチャ４がヨーク３に当接する際の衝突音を小さくする
ことができる。第６図でライン１１１とラインｌ１２に
囲まれた部分でη点とε点の間の緩衝期間、とくに突起
４ｆが補助ばね８と離反する６点において、参照符にで
示されるように、エネルギの減少が著しいことは、本実
施例の効果を示すものである二本実施例においては、上
述のようにセット動作後あるいはリセット動作後は、ヨ
ーク３にアマチャ４が完全に吸着されるので、両者間に
は十分な吸引力が作用し、背景技術の項で述べたような
緩衝材の介挿によるアマチャの変位量の減少と吸引力の
低下などの不具合が解消される。

上述の実施例では、アマチャ４に一個の突起４ｆと、こ
れに対応して固定位置に一個の補助ばね８とを配設した
けれども、突起４ｆと、対向する補助ばね８とは単数に
限定されるものではなく、たとえばアマチャ４の両側に
それぞれ対で配設するようにしてもよい、これにより前
記緩衝作用が強化される。

また上述の実施例では、永久磁石片４ｄ、４ｅを備えた
ラッチング動作可能な電磁石装置について述べたけれど
も、これに限定されるものではなく、永久磁石片を備え
ない電磁石装置にも実施可能であることは言うまでもな
い。

効　　果以上のように、本発明による電磁石装置は、固定位置に
少なくとも一個の弾性片が取付けられ、アマチャの少な
くとも一方の端部には突起が設けられて、アマチャの前
記当接または離反時における角変位過程において、少な
くとも１回はアマチャに設けられた前記突起が前記固定
位置に設けられた弾性片に挿接するようにした。これに
よって、動作時アマチャがヨークに当接する際の衝突エ
ネルギを当接直前にＭｔｌＬ、吸収するようにしたので
、動作時の騒音が低減される。またヨークとアマチャと
が吸着状態にあるときは、前記補助ばねはなんらの負荷
もアマチャに与えないので、磁気吸引力の低下が防止さ
れ、効率の向上したしかも低騒音の電磁石装置が実現す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電磁石装置の斜視図、第２
図はその平面視、第３図および第４図は本実施例の動作
を示す平面図、第５図は本実施例の動作を説明するため
の平面図、第６図は本実施例の動作を説明するためのグ
ラフ、第７図は先行技術による電磁石装置の構造を示す
斜視図、第８図はその動作を説明するためのグラフであ
る。１・・・電磁石装置、１ａ・・・電磁継電器、２・・・
電磁コイル、３・・・ヨーク、３ａ、３ｂ・・・ヨーク
の磁極、４・・・アマチャ、４ｄ、４ｅ・・・永久磁石
片、４ｆ・・・突起、５・・・カード部材、６・・・可
動接点部材、６ａ・・・可動接点、７・・・固定接点部
材、７ａ・・・固定接点、８・・・補助ばね、Ｓ・・・
軸線代理人　　弁理士　画数　圭一部第３図第４図第　６図手続補正書

Claims

【特許請求の範囲】電磁コイルが巻回されたヨークと、電磁コイルの励磁により角変位し、前記ヨークと当接ま
たは離反するアマチヤとを含む、そのような電磁石装置
であつて、電磁石装置の固定位置には少なくとも一個の弾性片が取
付けられ、アマチヤの少なくとも一方の端部には突起が設けられ、アマチヤの前記当接または離反時における角変位過程に
おいて、少なくとも１回はアマチヤに設けられた前記突
起が前記固定位置に設けられた弾性片に擦接することを
特徴とする電磁石装置。