JPH0287435A - 有極電磁継電器 - 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】 〔概要〕 プリント板に搭載する等の小型有極電磁継電器の構造に
関し、 高感度化、チャツタリングを低減させる等の高性能化を
目的とし、 コイルボビンに巻回されたコイル、該コイルボビンの中
心孔を揺動可能に貫通ずるアマチュア。

一端部を断面り字形に形成し該コイルの外側に沿って延
在する他端部が該アマチュアの一端部と接続する第１の
ヨーク、一方の磁゛極面が該第１のヨークの一端部の一
方の面に接続する永久磁石。

該永久磁石の他方の磁極面に接続し該一方の面に対向す
る第２のヨー先該第１のヨークの一方の面と該第２のヨ
ークとの対向間に他端部が突入する該アマチュアの中間
部に嵌合し可動接点ばねに接続される可動接点駆動用カ
ードを少なくとも具え、 該第２のヨークが一方の端面を適当な逃げ面を形成し、
該端面の先端が該第１のヨークの一端部の他方の面と接
続してなることを特徴とし構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はプリント板に搭載する等の小型有極電磁継電器
の構造、特にアマチュアの可動中心に対し永久磁石の吸
引力とコイルの励磁による吸引力とを対称化する等の新
規特性を存する高感度有極電磁継電器の構成に関する。

この種の継電器は、各種電子機器に多量に使用されてい
るが、他の電子部品と同様に一層の小型化と軽量化およ
び低価格化が要求されると共に、高性能化、高信頼化が
求められている。

〔従来の技術〕

従来、小型有極電磁継電器としては例えば特願昭６１−
１１６７２９号公報に開示の有極電磁継電器がある。こ
の継電器は、ボビンに巻回されたコイル、該コイルの励
磁によって可動しカードを介して可動接点ばねを駆動さ
せるアマチュア、有極性を与える永久磁石を具え、該ボ
ビンを揺動可能に貫通する該アマチュアに取り付けた板
ばねによって、該アマチュアは該ボビンに対し揺動自在
に装着された構成であり、継電器の組み立て作業が簡易
化し、安価で一層小型化された有極電磁継電器を提供で
きるようにしたものである。

第７図は従来の前記有極電磁継電器の磁気回路構成体と
その動作を説明するための図である。

第７図（イ）および（ハ）はコイルｌに通電しないとき
の状態であり、コイルボビン２を貫通するアマチュア３
はその端部３ａと３ｂとが、Ｌ字形ヨーク４の端部４ａ
とコ字形ヨーク５の端部５ａとに磁気吸着している。こ
の磁気吸着は、永久磁石６の磁束６ａによって与えられ
る。

第７図（ＩＩ）および（ニ）はコイル１に通電したとき
の状態であり、コイルｌの発生磁界によってアマチュア
３が励磁されると、アマチュア３はその端部３ａとヨー
ク４の端部４ａとでは磁気反撥となり、端部３ａとヨー
ク５の端部５ｂとでは磁気吸引状態となり、端部３ａは
端部５ｂに磁気吸着される。このようなアマチュア３の
動作は、コイル磁界の磁束１ａによって行なわれる。そ
の際、アマチュア３の端部３ｂとヨーク５の端部５ａと
は磁気反１８状態になるが、一端をアマチュア３に固着
した仮ばね７の弾性力によって、両者の離脱が阻止され
るよにうなる。

第８５図は第７図に示す有極電磁継電器の動作特性図で
あり、縦軸が力の強さ（ｇｒ）、横軸がアマチュア３の
ストロークである第８図において、Ａはばね系の負荷特
性であり、非動作時のばね系に対し保持力Ｆｇｒを与え
る永久磁石６の吸引力特性Ｂと、コイル１に通電し動作
時の可動接点に接触圧力Ｐｇｒを生じせしめる磁気吸引
力特性Ｃとは、図示するような曲線で表される。

〔発明が解決しようとする課題〕

永久磁石による復帰力をもたせた有極電磁継電器におい
て、永久磁石およびコイルの発生磁界を有効に利用して
高感度化、高性能化し、機械的および電気的負荷寿命を
改善するには、アマチュアの動作ストロークの中心に対
し対称形となる負荷特性Ａと同様に、永久磁石の吸引力
特性Ｂとコイルの磁気吸引力持性Ｃとを対称形とするこ
とが望ましい。

しかし、永久磁石６を介して一対のヨーク４と５を接続
した従来の有極電磁継電器は、第８図に示すように、吸
引力特性Ｃはコイルに流す電流値を適当に選択すること
で負荷特性Ａにほぼ沿うよう、かつ、アマチュア３のス
トローク中心に対し対称形にできる反面、ヨーク４と永
久磁石６との接続端からの磁気漏洩に影響される吸引力
持性Ｂは、特に吸引の開始初期において吸引力が不足し
、負荷特性Ａとのマンチングがなされないという問題点
があった。

上記問題点の解決を目的とした本発明は、永久磁石によ
る磁気回路をクローズ化してパーミアンスの微調整が可
能な構成とし、有極電磁継電器を高感度化、高性能化し
、負荷寿命を改善したものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図（イ）〜（ハ）は本発明の基本構成例とその駆動
原理の説明図である。

第１図（イ）において、有極電磁継電器はコイルボビン
に巻回されたコイル１．該コイルボビンの中心孔を揺動
可能に貫通するアマチュア３．一端部１２ａを断面り字
形に形成し該コイルの外側に沿って延在する他端部１２
ｂがアマチュア３の一端部３ｂと接続する第１のヨーク
１２．Ｎ極面が第１のヨーク１２の一端部１２ａの一方
の面１２ｃに接続する永久磁石６．永久磁石６のＳ極面
に接続し第１のヨーク１２の一方の面１２ｃに対向する
第２のヨーク１３、第１のヨーク１２の一方の面１２ｃ
と第２のヨーク１３との対向間に他端部３ａが突入する
アマチュア３の中間部に嵌合し可動接点ばねに接続され
る可動接点駆動用カード１４を少なくとも具え、第２の
ヨーク１３が一方の端面１３ａに適当な逃げ面（テーパ
）を形成し、その端面１３ａの先端が第１のヨーク１２
の一端部１２ａの他方の面１２ｄと接続してなることを
特徴とする。

第１図（Ｄ）　、　（ハ）において、一方の面１２ｃと
一端部３ａとのギャップｇ、の磁気抵抗をＲ１＋ヨーク
１３と一端部３ａとのギャップｇ２の磁気抵抗をＲ１＋
方の面１２ｃと永久磁石６のＮ極面との接続部ｇＨの磁
気抵抗をＲ１１＋　　ヨーク１３と永久磁石６のＳ極面
との接続部ｇ、の磁気抵抗をＲ３としたとき、Ｒ３，Ｒ
２＋　ＲＮ、　Ｒｓは第１図（ハ）に示すようなブリッ
ジ回路を構成し、ｇ　６ｇ　ｚのギャップに生°じる起
磁力は、Ｒ３／ＲＭ（＝一定）に相当して発生する。そ
して、磁気抵抗をＲ８は下端面１３ａのテーパ角度また
はテーパの深さを変えることによって、微調整が可能で
ある。

〔作用〕

上記手段によれば、磁気回路がクローズでありパーミア
ンスの微調整が第２のヨークの一方の端面のテーパ角度
等を選択することによって可能になる。そのため、磁気
吸引力がアマチュアのストローク中心に対し対称化され
るようになり、有極電磁継電器の高感度化、外部からの
干渉に対する耐性が向上し、復旧時のチャツタリングが
低減し負荷寿命を改善できるようになる。

〔実施例〕

以下に、図面を用いて本発明の実施例による有極電磁継
電器を説明する。

第２図は本発明の一実施例による有極型（５３４１電器
を電磁石部と接点ばね部とに分解した斜視図、第３図は
第２図に示す可動接点ばねのリード部の断面図、第４図
は第２図に示す磁気回路構成体の斜視図、第５図は第４
図に示す磁気回路構成体の動作説明図、第６図は第２図
に示す有極電磁継電器の動作特性図である。

第２図において、有極電磁継電器２１は電磁石部２２と
接点ばね部２３よりなる。

電磁石部２２は、ボビン２４．ボビン２４に巻回したコ
イル１．有極性を与える永久磁石６．ボビン２４の中心
孔を揺動可能に貫通するアマチュア３．コイルｌの外側
に沿って延在し一端部１２ａをＬ字形断面に形成した第
１のヨーク１２（第４図）、ヨーク１２の一端部１２ａ
の直立面（一方の面）１２ｃとの間に永久磁石６を挟む
第２のヨーク１３．アマチュア３の中間部に嵌合する可
動接点駆動用カード１４を具え、コイル１の巻き始め端
１ａと巻き終わり端１ｂとは、ボビン２４の右端のフラ
ンジ部２４ａに植設したピン２５に固着され、ボビン２
４の左端に設けた突出部２４ｂは、ヨーク１２の一端部
１２ａとヨーク１３をを保持する。

接点ばね部２３は、箱形をした絶縁基体２６．基体２６
の縁部に植設した一対の可動接点ばね２７．各可動接点
ばね２７の先端部を挾むように配設された２対の固定接
点ばね２８を具え、各接点ばね２７．２８のリード部２
７ａ、２８ａは基体２６を上下方向に貫通し、基体２６
の下面より突出する。基体２６の底面には、ピン２５の
貫通孔２９をあけてなり、接点ばね部２３に電磁石部２
２を挿入させたとき、カード１４に設けた一対の縦割り
溝１４ａは、対向する可動接点ばね２７の中間部に嵌合
する。

可動接点ばね２７と一体に形成したそのリード部２７ａ
は、第３図に示すように、その長さ方向に円弧状断面の
絞り加工を施しである。かかる絞り加工は、接点ばね２
７をそのばね性のため例えば厚さ０．１ｍｍ程度の薄板
から形成したとき、リード部２７ａの機械的強度を確保
するのに有効であり、そのことによって可動接点ばね２
７とリード部２７ａとの一体化を可能にしたものである
。

第４図において、ヨーク１２の一端部１２ａは一方の面
１２ｃと他方の面１２ｄが直交するＬ字形断面であり、
他端部１２ｂにはアマチュア３の一端部３ｂが嵌合する
透孔１２ｅを形成してなり、永久磁石６のＮ極面は一方
の面１２ｃの下部に接触する。

ヨーク１３の下端面１３ａは、例えば１０〜３０度の適
当な角度のテーパα（第５図）に形成してなり、テーパ
端面１３ａの先端がヨーク１２の他方の面１２ｄと接触
する。

アマチュア３はほぼ丁字形状であり、一端部３ｂの図示
破線部分が、ヨーク１２の透孔１２ｅとアマチュア３の
揺動可能に嵌合し、そのとき他端部３ａが永久磁石６の
上方かつ一方の面１２ｃとヨーク１３との対向間に突入
するようになる。

なお、ヨーク１２の一端部１２ａに形成した切欠き１２
ｆ　、　１２ｇとヨーク１３に形成した切欠き１３ｂ、
　１３ｃは、ヨーク１２．１３をボビン２４に組付ける
際の係止用に設けたものである。

かかる構成の磁気回路は、コイル１に通電しない状態で
は第５図（イ）に示すように、アマチュア３の一端部３
ａとヨーク１３との間に永久磁石６による磁気吸引力が
作用すると共に、アマチュア３の一端部３ａとヨーク端
部１２ａの一方の面１２ｃとの間には永久磁石６による
磁気反撥力が作用し、アマチュア端部３ａがヨーク１３
と接触するように、アマチュア３が回転する。

次いで、コイル１に第５図（Ｅｌ）の円形矢印で示す電
流を印加すると、アマチュア３の一端部３ａはＳ極とな
り、アマチュア３の一端部３ａとヨーク１３との間に磁
気吸引力が作用すると共に、アマチュア３の一端部３ａ
とヨーク端部１２ａの一方の面１２ｃとの間には磁気反
撥力が作用し、アマチュア端部３ａはヨーク端部１２ａ
の一方の面１２ｃと接触するようになる。

そして、プレス加工等によって形成させるテーパαの角
度を変えるまたは、テーパαの形成を浅くして端面１３
ａの先端に他方の面１２ｄと面接触部分を残すことによ
り、磁気回路のパーミアンスが調整可能であり、アマチ
ュア３の前記動作に対し、永久磁石６の吸引特性を適正
化可能となる。

第６図において、縦軸は力の強さ輸ｒ）、横軸はアマチ
ュア３のストローク、図中の複数本の曲線はコイルに流
す電流値を添書した数値に換えたときの磁気吸引特性で
あり、アマチュア３のストローク中心に対する吸引特性
の対称性、特にコイルに流す電流がＯＡＴ、即ち永久磁
石６による吸引力特性が改善されるようになった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、磁気回路がクロー
ズであり、磁束の漏洩をワーキングギャップ（ｇ＋１ｇ
ｚ）に有効に作用させることができるようになり、その
ことでアマチュアのストローク中心に対する吸引力の対
称性が生じ高感度化を得られるようになり、外部の干渉
を受は難くなると共に、固定接点間隔を広くできること
によって、耐電圧、サージ耐圧を向上し得た効果がある
。さらに、コイルに通電する動作時と該通電を断つ復旧
時における吸引力が均等化することによって、ばね系の
振動によるチャツタリング、特に従来の有極電磁継電器
において動作時より大きかった復旧時のチャツタリング
を低減し、機械的、電気的負荷寿命および耐振、耐衝撃
特性を向上し得た効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成例とその駆動原理の説明図、 第２図は本発明の一実施例による有極電磁継電器の斜視
図、 第３図は第２図に示す可動接点ばねのリード部の断面図
、 第４図は第２図に示す磁気回路構成体の斜視図、第５図
は第４図に示す磁気回路構成体の動作説明図、 第６図は第２図に示す有極電磁継電器の動作特性図、 第７図は従来の有極電磁継電器の磁気回路構成体とその
動作説明図、 第８図は第７図に示す有極電磁継電器の動作特性図、 図中において、 １はコイル、 ３はアマチュア、 ３ａはアマチュアの他端部、 ３ｂはアマチュアの一端部、 ６は永久磁石、 １２は第１のヨーク １２ａは第１のヨークの一端部、 １２ｂは第１のヨークの他端部、 １２ｃ第１のヨークの一端部の一方の面、１２ｄは第１
のヨークの一端部の他方の面、１３は第２のヨーク、 １３ａは第２のヨークの一方の端面、 １４は可動接点駆動用カード、 ２１は有極電磁継電器、 ２２は電磁石部、 ２３は接点ばね部、 ２７は可動接点ばね、 を示す。 （メン ρ （ロ）　　　　　　　　　　　　　　　（ハン木、イＵ
月刀暴２羊、４１人佼１と千ｎ烏ｇ動厚ヂ里ｎ名υ月図
’％、１１２１ １極ｆ硝＃Ｌ電澁ｎ剣７克刀 第 第２図（：示す征釦語購裁体／ｌ斜規図易　４　図 （イジ （ロ） ？％ａＬ≧Ｅ（：　７ｒ、ｔ−るま主入Ｆ百７路シーｉ
）六一体の吏カイ丁１りそ、明Ｃン］憔 「ｎ （イ） （ロン （ハｐ （二ン 従来−濱楊雪磁維電罵ｎ槌大ロ語構へ イ木とでｎａ（乍言ター明Ｌ？Ｊ 篤 図 アマケユア刀ストロ−２ ４５２戸つ（″−ジ１区１肩イ号電石鰭季−１γ丑ｇΔ
９會力作雲テ１乞図こし７じりＣニオｒ、１＊イ２トｔ
６λを刑裏゛嘔Ｌ」射くめ１ト力イＴ才奇す１０図第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　コイルボビンに巻回されたコイル（１），該コイルボ
   ビンの中心孔を揺動可能に貫通するアマチュア（３），
   一端部（１２ａ）を断面Ｌ字形に形成し該コイルの外側
   に沿って延在する他端部（１２ｂ）が該アマチュアの一
   端部（３ｂ）と接続する第１のヨーク（１２），一方の
   磁極面が該第１のヨークの一端部の一方の面（１２ｃ）
   に接続する永久磁石（６），該永久磁石の他方の磁極面
   に接続し該一方の面に対向する第２のヨーク（１３），
   該第１のヨークの一方の面と該第２のヨークとの対向間
   に他端部（３ａ）が突入する該アマチュアの中間部に嵌
   合し可動接点ばねに接続される可動接点駆動用カード（
   １４）を少なくとも具え、該第２のヨークが一方の端面
   （１３ａ）に適当な逃げ面を形成し、該端面の先端が該
   第１のヨークの一端部の他方の面（１２ｄ）と接続して
   なることを特徴とする有極電磁継電器。