JPH059923B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電磁石装置に関する。

〔従来の技術〕

電磁石装置は、一般に、コイルを含む磁気回路
中に永久磁石を介入させて、永久磁石の磁束にコ
イルの起磁束を重畳するか、永久磁石の磁束をコ
イルの起磁束で減衰するかして、アマチユアを動
かすようにしている。

たとえば、特公昭55−41005号公報記載の電磁
石装置は、第３図に示すごとく、上片ロ、中片
ハ、下片ニによつてＥ形ヨークイを形成し、中片
ハにコイルホを装備し、各片ロ、ハ、ニの端面に
１本のアマチユア兼永久磁石ヘを対面させてな
る。この場合、永久磁石ヘの磁束Ｘは図に実線で
示されるようであるが、コイルホの起磁束Ｙは、
ある励磁状態では破線で示されるようであり、そ
のため、各片ロ、ハ、ニと永久磁石ヘとのギヤツ
プにおいては、両磁束Ｘ、Ｙは方向が逆となつて
コイルホの起磁束が永久磁石ヘの磁束を減衰し、
アマチユアたる永久磁石ヘが反発力で矢印Ｚ方向
に水平移行する。つぎに、コイルホの磁束方向が
反対となるように電流を流すと、その起磁束が永
久磁石ヘの磁束Ｘと同方向となつて重畳し、アマ
チユアたる永久磁石(ヘ)が吸引されるのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来例では、上で見たように、永久磁石の
内部をコイルの起磁束が流れるようになつている
が、永久磁石はヨーク（鉄）に比し磁気抵抗が大
きいため、感度が悪くなつていた。

そこで、この発明の課題は、コイルの起磁束が
永久磁石を通過しないようにして感度が損なわれ
ず、しかも吸引力の向上した電磁石装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明にかかる電
磁石装置は、中央磁極部とこれを挟む対向磁極部
からなる磁極部群２群が両側に配置され各側の中
央磁極部と対向磁極部がコイルの励磁により反対
の極性を有するようになつているコイルブロツク
と、平行する２枚の磁性体片の同側端が永久磁石
を介して連結されてなるアマチユア２個が永久磁
石の着磁方向が逆向きとなるように非磁性体片で
連結されることにより構成されたアマチユアブロ
ツクとを備え、これらアマチユアブロツクとコイ
ルブロツクが、前記両アマチユアの各磁性体片の
他端が前記各磁極部群の中央磁極部と対向磁極部
とが作る二つの間隙にそれぞれ挿入されるように
して組合わされ、前記コイルの励磁により前記各
磁性体片の他端を前記中央磁極部と対向磁極部と
に交互に接離させることでアマチユアブロツクを
駆動させるようになつている。

〔作用〕

平行する２枚の磁性体片の同側端が永久磁石を
介して連結されるようにしてアマチユアを構成
し、その各磁性体片の他端部を、中央磁極部とこ
れを挟む対向磁極部からなる磁極部群の、前記中
央磁極部と対向磁極部とが作る二つの間隙にそれ
ぞれ挿入するようにすると、コイルの起磁束が磁
性体片を横切るように流れ、永久磁石中を流れな
いため、感度が良くなり、磁気効率も上がる。

但し、上記のように、アマチユアの各磁性体片
の他端部を、コイルブロツクの中央磁極部と対向
磁極部の間〓に配置しているだけであると、コイ
ルブロツクからアマチユアに加わる作動力は、磁
性体片の端部に加わる。アマチユアの主体である
永久磁石から離れた磁性体片の端部に作動力を加
えてアマチユア全体を動かそうとすると、力学の
原理から明らかなように、アマチユアの重心回り
にモーメントが発生する。その結果、アマチユア
は、直線的に平行移動することができず、傾いた
状態で移動したり、磁性体片の端部だけが大きく
動いてアマチユアの重心すなわち永久磁石部分は
あまり動かない等という事態が発生する。

アマチユアが、直線的に平行移動せず、重心の
移動量が少ないと、アマチユアと一体に取り付け
られるリレーの接点機構等の作動を、迅速かつ正
確に行うことができず、十分な作動ストロークが
確保できなかつたり、作動不良を起こすことにな
る。

そこで、この発明では、前記のような構造を備
えたアマチユア２個が、互いに永久磁石の着磁方
向が逆向となるようにして、コイルブロツクの両
側の磁極群に対して、それぞれ配置されるとと
も、前記２個のアマチユアが非磁性体片で連結さ
れている。このように、一対のアマチユアを、コ
イルブロツクに対して対称的に設置しておけば、
個々のアマチユアについては、磁性体片の端部に
偏つた作動力が加わつて、アマチユアの重心回り
にモーメントが発生しても、２個のアマチユアに
発生する上記モーメント力が互いに打ち消し合う
ことになり、２個のアマチユアと非磁性体片から
なるアマチユアブロツク全体は、正確に直線的な
平行運動を行うことができる。

〔実施例〕

以下、この発明を第１、２図に示す実施例に基
づき詳述する。コイルブロツク９は、平行に配置
された３本のヨーク１ａ，１ｂ，１ｃを有し、そ
のうちの中央ヨーク１ｂの中央部に励磁コイル３
を巻回することにより、このヨーク１ｂを鉄心と
している。そのため、その両側に、次に述べるよ
うにな２個の磁極部群が形成されることになる。
すなわち、中央ヨーク１ｂの各端部が中央磁極部
となり、両側ヨーク１ｂ，１ｃの各端部すなわち
各中央磁極部を挟む各端部が、コイル３の励磁に
より中央磁極部と逆の極性を有するようになる対
向磁極部となつた２個の磁極部群である。他方、
アマチユアブロツク６は、２枚の軟磁性体片４
ａ，４ｂの一端を永久磁石５で連結してコ字状と
したアマチユア２個６ａ，６ｂを備え、両アマチ
ユア６ａ，６ｂの軟磁性対片４ａ，４ｂをコ字状
の非磁性体片１７で一体的に連結してなる。この
連結は、永久磁石５の着磁方向を逆向きとして、
第１図のように左側の永久磁石５の上端がＮ極、
右側の永久磁石５の上端がＳ極となるようにして
いる。このアマチユアブロツク６は、その両アマ
チユア６ａ，６ｂの、それぞれの各軟磁性体片４
ａ，４ｂの他端部を、コイルブロツク９の中央磁
極部とこれを挟む対向磁極部からなる磁極部群
の、前記中央磁極部と対向磁極部とが作る二つの
間隙にそれぞれ挿入するようにして、コイルブロ
ツク９と組み合わされている。その結果、この電
磁石装置では、図で見て、アマチユア６ａ，６ｂ
の各軟磁性体片４ａ，４ｂの他端上下面を接極面
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、中央ヨーク１ｂの両端
部たる各中央磁極部上下面を接極面７ｂ，７ｃ、
各中央磁極部を挟む対向磁極部の内側面を接極面
７ａ，７ｄとしている。そして、各接極面７ａ，
８ａ、７ｂ，８ｂ、７ｃ，８ｃ、７ｄ，８ｄが適
宜間隙で各々対向しているのである。第２図ａ，
ｂは、上記のようにして構成された両ブロツク
６，９が、ベース１８とカバー１９よりなる器体
１１内に収納されているリレーを示す。この場合
は、非磁性体片１７が下方に位置するようにして
図示されている。図中、３０は平衡ばね、３１は
端子である。

このような構成において、励磁コイル３に通電
して第１図のように中央ヨーク１ｂの左側端部
（左側中央磁極部）をＳ極に励磁すると、接極面
７ｂ，８ｂ間においてその起磁束Y₁が永久磁石
の磁束Ｘに重畳され、接極面７ｃ，８ｃ間では両
磁束Ｘ，Y₂が反対向きとなつて減衰が起きるの
で、接極面７ｂ，８ｂ間が吸着され、アマチユア
ブロツク６は矢印Ｐ方向に移動する。次に、中央
ヨーク１ｂの左側端部（左側中央磁極部）をＮ極
に励磁すると、接極面７ｃ，８ｃ間においてその
起磁束Y₂が永久磁石５の磁束Ｘと重畳され、接
極面７ｂ，８ｂ間では両磁束Ｘ，Y₁が反対向き
となり減衰が起きるので、接極面７ｃ，８ｃ間が
吸着され、アマチユアブロツク６は矢印Ｐ方向と
反対方向に移動する。第２図ａ，ｂは、以上のご
ときアマチユアブロツク６の往復動により、その
非磁性体片１７に設けた接触子が上下動し接点を
開成、閉成することを示している。

〔発明の効果〕

この発明にかかる電磁石装置は、以上のように
構成されているため、励磁コイルの起磁束がアマ
チユアの磁性体片中を横切るように流れ、永久磁
石中を流れない。そのため、従来のごとく、コイ
ルの起磁束を永久磁石中に流していた場合に比し
て磁気抵抗が小さなり、高感度となる。さらに、
コイルの起磁束は、各磁極部群の各磁性体片端部
によつて集められ、従来のごとくヨーク端面に永
久磁石を配置していたものに比し、コイル起磁束
をより有効に利用でき、コイルの小型化が可能と
なり、一方、永久磁石の磁束に対してはその磁極
面が着磁方向に対し直角であり、従来のごとく平
行面であるのに比してその起磁束の利用効率を上
げることができるとともに、磁極端面にそれぞれ
磁性体片を当接しているので、その磁性体板片間
に磁束が集中し、従来の磁性体片のないものに比
し漏れ磁束が極めて少なくなり、これ等よりも永
久磁石を小型にすることができる。

以上のように、この発明は、従来のものに比
し、高感度化となるとともに、同一コイル仕様で
あれば吸引力の向上を図ることができるものでも
ある。

さらに、この発明では、前記のような構造を備
えたアマチユア２個が、互いに永久磁石の着磁方
向が逆向きとなるようにして、コイルブロツクの
両側の磁極群に対して、それぞれ配置されるとと
も、前記２個のアマチユアが非磁性体片で連結さ
れていることにより、それぞれのアマチユアに発
生するモーメント力を打ち消し合つて、アマチユ
アブロツク全体を、正確に直線的に平行移動させ
ることができる。

その結果、アマチユアブロツクによつて駆動す
るリレーの接点機構等に、十分な作動ストローク
で、しかも正確な直線方向の駆動力を伝達できる
ことになり、前記リレー等の動作を迅速かつ正確
に行わせることが可能になる。

この発明の電磁石装置は、上記リレー以外に
も、正確な直線運動を必要とする各種の用途に使
用したときに、優れた性能を発揮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電磁石装置の要部正面図、
第２図ａ，ｂは各々同上の電磁石装置を組み込ん
だリレーの概略横断面図と概略縦断面図、第３図
は従来例の概略構成図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ……ヨーク、３……励磁コイ
ル、４ａ，４ｂ……磁性体片、５……永久磁石、
６ａ，６ｂ……アマチユア、６……アマチユアブ
ロツク、７ａ〜７ｄ，８ａ〜８ｄ……接極面、９
……コイルブロツク、１７……非磁性体片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中央磁極部とこれを挟む対向磁極部からなる
   磁極部群２群が両側に配置され各側の中央磁極部
   と対向磁極部がコイルの励磁により反対の極性を
   有するようになつているコイルブロツクと、平行
   する２枚の磁性体片の同側端が永久磁石を介して
   連結されてなるアマチユア２個が永久磁石の着磁
   方向が逆向きとなるように非磁性体片で連結され
   ることにより構成されたアマチユアブロツクとを
   備え、これらアマチユアブロツクとコイルブロツ
   クが、前記アマチユアの各磁性体片の他端が前記
   各磁極部群の中央磁極部と対向磁極部とが作る二
   つの間隙にそれぞれ挿入されるようにして組合わ
   され、前記コイルの励磁により前記各磁性体片の
   他端を前記中央磁極部と対向磁極部とに交互に接
   離させることでアマチユアブロツクを駆動させる
   ようになつている電磁石装置。