JPS5914232A - 有極型電磁継電器 - 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】 （技術分野） 本発明は、アマチャとヨークとで構成される磁気回路中
に永久磁石を介在させ、この永久磁石の磁束にコイルの
起磁力を重畳させることによってアマチャを移動させる
所謂、有極型電磁継電器に関し、特にアマチャを水平往
復移行させる形式の有極型電磁継電器に関する。

（背景技術）　　　′ 一般的な有極型電磁継電器は、アマチャの中央を回転自
在に枢支し、そのアマチャが揺動して対角位置でのヨー
クの２つの接極面と接する構造をとっている。

このような構造の有極型電磁継電器にあってはアマチャ
の両対角接極面と中央の枢支軸との３点が寸法精度上正
確に維持されなければ一方の接極面のみが接するという
現象が生じ、エヤーギャップのアンバランスによって感
度バラツキ、更にはアマチャのストローク不足の原因と
々るという問題点をもっている。

そこで、このアマチャを水平往復移行させる構造を採用
することによって、この問題点を解決することが既に提
案されている。

例えば、日本国特許庁発行の特許出願公告１９８０年第
４１００５号公報（以下第１の先行技術とする）が提案
されている。

これを第６図において説明すると、上片１０２、中片１
０３、下片１０４にてＥ型ヨーク１０１をなし、中片１
０３にコイル１０５を装備し、上、中、下の３片１０２
，１０３，１０４に共通する１個のアマチャを兼ねる永
久磁石１０６を対面させており、この永久磁石１０６に
よる磁束の方向はＸで示す方向となシ、且つコイル１０
５による磁束の方向はＹで示す方向となる。

従って、各月１０２，１０３，１０４と永久磁石１０６
とのギャップの両磁束方向Ｘ、Ｙは互いに反対、既ち反
発し、アマチャとしての永久磁石１０６は矢印方向２に
水平移行される。

続いて上記コイル１０５の起磁東方向が反対方向になる
ようにコイル電流が流れると永久磁石１０６の磁束Ｘと
同方向となって重畳し、アマチャである永久磁石１０６
は吸引される。

ここでこの第１の先行技術による有極型電磁継電器にお
いては永久磁石１０６を通してコイル１０５の起磁束が
通過するものであるから次の問題点をもっている。既ち
、永久磁石１０６は一般のヨーク（鉄）に比し磁気抵抗
が約１万倍と大きく、コイル１０５の起磁束のロス率が
高く、このため、装置の感度を悪くした（低下させた）
点に問題がある。

上記の問題点を解決するため更にフランス国発行特許第
２３５８００６号明細書（以下第２の先゛行技術とする
）のような構造の有極型電磁継電器が提案されている。

これはその永久磁石にコイルの起磁束が通過しないこと
による高感度の有利性を展開させたものである。

これを第７図に従って説明すると、左右の垂直磁性片２
０２，２０３及びコア（図示表示なし）をもってＵ字型
ヨーク２０１を構成し、永久磁石２０７と、この永久磁
石の一方の極と接する第１の磁性片２０５と、この永久
磁石の他方の極と接する第２の磁性片２０６をもってア
マチャブロック２０４を構成しており第１の磁性片２０
５はＵ字型に形成され、その左右垂直片部２０８，２０
９が前記Ｕ字型ヨーク２０１の左右垂直磁性片２０２．
２０３の外側面に対面している。第２の磁性片２０６は
前記Ｕ字型ヨーク２０１の左右垂直片２０２，２０３の
内側面に対面し、この第１１第２磁性片２０５，２０６
間に永久磁石２０７が挾持される。コイル２１０はＵ字
型ヨーク２０１に装備されている。

この第２の先行技術の場合、永久磁束２０７による磁束
Ｘ（図示表示なし）は永久磁石２０７の一方の極よりア
マチャブロック２０４の第１及び第２の磁性片２０５，
２０６を経由して永久磁石２０７の他方の極へ戻る２つ
の磁路と、永久磁石２０７の一方の極よりアマチャブロ
ック２０４の第２磁性片２０６、Ｕ字型ヨーク２０１及
びアマチャブロック２０４の第１磁性片２０５を経由し
て永久磁石２０７の他方の極へ戻る磁路を通して流れる
。またコイル２１０による磁束Ｙは、コアー（図示表示
なし）、Ｕ字型ヨーク２０１の右垂直片部２０３（アマ
チャブロックの反転時には左垂直片部２０２）、アマチ
ャブロックの第１磁性片２０５、永久磁石２０７、第２
磁性片２０６及びＵ字型ヨーク２０１の左垂直片部２０
２（アマチャブロックの反転時には、左垂直片部２０３
）を経由する磁路を通して流れる。

従って、アマチャブロック２０４と、Ｕ字型ヨ−ク２０
１の夫々の磁極間ギャップにおける両磁束方向ｘ、ｙ（
図示表示なし）が互いに逆方・向の場合は反発し、且つ
同一方向の場合は吸引されるから、アマチャブロック２
０４は、コイル２１０の電流方向に応じて左右に水平移
行する。

この第２の先行技術は図から明らかなように永久磁石２
０７にコイル２１０の磁束Ｙ（図示表示なし）が流れる
ことはなく、第１の先行技術における問題点を解決して
いる。

しかし乍らこの第２の先行技術はアマチャブロック中に
永久磁石を包含する構造を採用したことによる他の問題
点をもつこと＼なる。

即ち、接点駆動のために駆動されるアマチャブロック中
に永久磁石をもつため永久磁石２０７の重量分だけアマ
チャブロックの動作スピードが遅いのと、更に該ブロッ
クが増大することから衝撃力が大きくなり振動が促進さ
れる。又、重力との関係から、その取付方向によって特
性がアンバランスとなる。

この第２の先行技術の他の問題点は次の通りである。即
ちアマチャブロック２０４の上部にのみヨーク２０１が
存在しており、アマチャブロック２０４はその水平往復
移行でのガイドとの上下の許容空間を必要とするから、
その空間分掌にヨーク２０１の方向に引き寄せられる点
である。

従ってその取付状態によってはヨーク２０１の方向が変
わり、アマチャブロック２０４の重量の関係から上記と
同様に特性がアンバランスとなる。

又、上記アマチャを水平往復移行させることの有極型電
磁継電器への実施の具体化は未だ開示されておらず、且
つ容易なものではない。

第３の先行技術として、例えば米国特許第２７９４８８
２号明細書が存在するが、これは永久磁石を装備しない
所謂無極型の電磁継電器である。

（目　的） 本発明は、これらの従来の有極型電磁継電器における諸
問題点を解決すると同時に有極型電磁継電器の製造に、
又応用において有利な有極型電磁継電器を提供する。本
発明によれば第１ヨークと第２ヨークとの間に永久磁石
を介在させ、この第１、第２ヨーク及び永久磁石を同心
に配置し、この第１．第２ヨークの左右接極面に対面し
て・離合する左右側部とこれを連ねると共に、コイルを
貫通した水平棒とで水平移行型アマチャをなすことによ
って、水平移行型アマチャの有利性を利用することによ
って新規な開発ができるとと＼なる。

本発明の別の目的としては、永久磁石にコイルの磁束が
通過しないことによってコイルの起磁束のロス率を低く
して高感度とする。

本発明の他の目的としては、アマチャには永久磁石を装
備させずしてアマチャの質量を最少限とし、アマチャの
動作スピードを速めた。

更に本発明の他の目的としては、アマチャを中心に同心
にヨーク及び永久磁石を配置してバランスを維持し、取
付方向による動作特性の変動を阻止する。

又、本発明の他の目的は、アマチャを水平移行させる型
式の有極型電磁継電器の実施化を々すことにある。

この有極型電磁継電器は第１図によると、第１ヨーク１
は左右側部２．３と、この左右側部２゜３を連らねる水
平部４とで形成されており、且つ左右側部２．３は互い
の内側面を接極面２ａ、３ａとしている。第２のヨーク
５は第１ヨーク１の左右側部２．３間より短い長さで、
水平部４と対面する。この第２ヨーク５の左右外側面を
接極面５ａ、５ｂとしている。永久磁石６は第１ヨーク
と第２ヨーク５との間に介在し、その磁化軸方向が垂直
となる。この第１．第２ヨーク１．５、永久磁石６を同
心に配置する。アマチャ７は水平移行型となり、左右側
部８．９と、この左右側部８゜９を連らねる水平棒１０
とで形成されておシ、且つその左右側部８，９の内外両
側面を接極面８ａ。

８ｂ、９ａ、９ｂとしている。この左右側片８゜９の内
外接極面８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂが前記第１、第２ヨー
ク１．５の内外接極面２ａ、３ａ。

５ａ、５ｂに対峙し、エヤーギャップａ、ｂ、ｃ。

ｄを各々なす。コイル１１にはアマチャ７の水平棒１０
が貫通している。

而して、この永久磁石６とコイル１１との磁気回路は基
本原理図としての第１図に示し、実線Ｘが永久磁石６の
磁束であり、点線Ｙがコイル・１１の起磁束である。

第１図に於て、永久磁石６の磁束Ｘは次のように流れる
。

永久磁石６のＮ極−第２ヨーク５→エヤーギヤツプｂ及
びＣ−アマチャ７の左右側部８．９→エヤーギャップａ
、ｄ−第１ヨークの左右側部２゜３−水平部４−８極と
なる。

コイル１１の磁束Ｙは次のように流れる。

コイル１１−アマチャ７の水平棒１〇−左側部８−エヤ
ーギヤツプａ−第１ヨーク１の左側部２−水平部４−右
側部３−エヤーギャップｄ−アマチャ７の右側部９−水
平棒１０となる。

又、アマチャ７の左側部８からエヤーギャップｂ→第２
ヨーク５−エヤーギャップＣ−アマチャ７の右側部９−
水平棒１０ともなる。

そこで、エヤーギャップａ、ｂ、ｃ、ｄを観察すると、
永久磁石６とコイル１１との磁束Ｘ、Ｙの方向はエヤー
ギャップａ、Ｃにおいては同一方向となっている。

従って、第１．第２ヨーク１．５とアマチャ７とは磁束
Ｘ、Ｙの同一方向で重畳して吸引力が作用し、反対方向
では互に打消して反発力が作用するから、第１図ではア
マチャ７が矢印２で示す左方向に水平移行してアマチャ
７の左側部８の外接極面８ａと第１ヨーク１の左側部２
の内接極面２ａとが吸着し、更にアマチャ７の右側部９
の内接極面９ａと第２ヨーク５の外接極面５ｂとが吸着
する。

この吸着状態の維持は例えコイル１１に流れる電流をし
ゃ断してもその永久磁石６の磁束で行なわれる。

アマチャ７を上記とは逆に右方向に水平移行させるとき
は、コイル１１に上記とは逆向の電流を流し、起磁束Ｙ
を第１図とは逆に作用させる。

エヤーギャップａ、ｂ、ｃ、ｄは上記とは反転し、エヤ
ーギャップａ、Ｃで反対方向、エヤーギャップｂ、ｄで
同一方向となシ、アマチャ７は矢印Ｗで示す右方向に水
平移行する。

吸着状態の維持は上記と同様永久磁石６の磁束でなされ
る。

これらから観察すると、コイル１１の起磁束Ｙが磁気抵
抗の大きい永久磁石６を通過することはなく、高感度と
なる。

又、アマチャ７はコイル１１及び永久磁石６を固定しな
い単独動作を行い、質量は最少限度となる。

第２図から第５図までは第１図の基本原理を実施したも
のである。

第１ヨークは上部が開口した合成樹脂にて作られたボッ
クス１２に収納される。このとき、第１ヨークｌの水平
部４の外周面は、ボックス１２の底壁１３かられずかに
間隔をあけて、前後の側壁１４に固着された一対の支持
部１０３によって固定される。第１ヨーク１の左側部２
は、ボックス１２の左側壁１４に接する。

第５図を参照すると、第１ヨーク１は、一体的に形成さ
れた円筒状の水平部４と円盤状の左側部２と、円盤状の
右側部３とから成る。第２ヨーク５は、第１ヨーク１の
水平部４の内径よジも小さな外径を有する円筒状に形成
される。第２ヨーク５の右端には一対の切欠部１０４が
形成される。

永久磁石６は円筒状に形成され、永久磁石６の外径は第
１ヨーク１の内径とｔ１ハ等しく形成され、永久磁石６
の内径は第２ヨーク５の外径にはは等しく形成される。

アマチャ７は、円柱状の円柱部１００に円柱部１００の
左右両端に形成された嵌合突起１０１，１０２を有する
水平棒１０と、前記嵌合突起１０１，１０２に嵌合され
る略円盤状の左右側部８．９とから成る。

コイル１１の巻枠１５は次の構造となる。

コイル１１は巻胴部１６に巻かれており、巻胴部１６に
はアマチャ７が貫通する孔１７を有し、左右には巻胴部
１６と一体に円盤状の側部１８゜１９を形成し、この左
右側部１８．１９間に亘ってコイル１１と同心に半径方
向外方の第２ヨーク５が固定される。この右側部１９に
は第２ヨーク５の前記切欠部１０４の嵌め込み固定が容
易となるための突部２０を設けている。又、右側部１９
にはコイル１１が接続されるためのコイル線・の引出用
の溝２１を設けている。

ボックス１２の上開口には合成樹脂にて作られたカバー
２３が被せられて固定される。このカバー２３とボック
ス１２との間には絶縁板２４を介在させる。

このカバー２３は次の構造となる。

カバー２３は上壁２５と、低くなった両側壁を含む側壁
２６とこの上壁２５と低い両側壁２６とを連らねると共
に、複数に区分する外部のセパレ−）２７．！：、この
外部セパレート２７と同位置の内部セパレート２８と、
この内部セパレート２８をクロスする下開口空洞２９と
でなっている。

上記カバー２３の両側壁２６と外部セパレート２７とで
区分された両側外室には外部端子金具３０を固定してい
る。この端子金具３０は最右端の両側のものは一体に形
成した垂直の差込栓刃３１を有し、カバー２３とボック
ス１２とを組合せたとき、コイル巻枠１５の溝２１から
引き出されるコイル線と電気的接続を完了する。他の端
子金具３０には固定接点３２を設けており、内部セパレ
ート２８にて区分された両側内室３３に位置する。

又、カバー２３の下開口の空洞２９には合成樹脂にて作
られたアマチャ７に平行して移行する可動台３４が位置
する。

この可動台３４は前記カバー２３の内室３３に対応した
位置に貫通横孔３５を形成しておシ、ここには両側に喰
み出した接点３７を設けた接点板３６と、接触圧用のコ
イルバネ３８とを備えている。この可動台３４の接点３
７とカバー２３の接点３２とが内室３３にて対峙し、可
動台３４の移行にて離合する。

この可動台３４の落下は前記した絶縁板２４にて阻止さ
れる。

可動台３４とアマチャ７との結合は反転レバー３９にて
行なわれる。

反転レバー３９とアマチャ７との関係において、その下
端に軸４２を通し、この軸４２を連結体４３の溝４４に
上方向より嵌め込み、且つアマチャ７の水平棒１０の右
端をその連結体４３に挿入して加圧変形し、抜は止め部
７ｂとしている。・アマチャ７は左端も同様に左側部８
に挿入して加圧変形し、抜は止部７ａとしている。この
抜は止と同時に非磁性のレジュアルプレート４５を介在
させる。このプレート４５は永久磁石６の磁気特性カー
ブの両端をカットし、最も安定した範囲を使用する為に
ある。

反転レバー３９と可動台３４との関係において、その上
端３９ａを下開口の切欠部４６に引掛けている。

従って、アマチャ７が第２図に於て、矢印Ｚで示す右方
向に水平移行すれば反転レバー３９は中実軸４０を中心
に反時計方向に回転し、可動台３４はアマチャ７とは反
対の矢印Ｖで示す左方向に水平移行し、各室の接点３２
．３７が接合する。

接合の維持は第１図の原理図により永久磁石６の磁束に
てなされる。

アマチャ７は山型平板バネ４７にて矢印Ｚ方向に弾圧さ
れている。この山型平板バネ４７は頂部４７ａをアマチ
ャ７の左側抜は止部７ａに当て、両端４７ｂをボックス
１２の左側壁１４に当てている。

可動台３４はコイルバネ４８にて矢印Ｖ方向と反対方向
に弾圧されている。このコイルバネ４８は可動台３４の
表示柱４９とカバー２３の左側壁２６との間に位置する
。

この２つのバネ４７．４８のバネ圧はアマチャ７及び可
動台３４に対し互いに反対方向に作用することとなって
、アマチャ７が永久磁石６の磁束で吸着されている状態
から反対に移行しようとするときの引き離しを容易とす
るものである。

可動台３７の表示柱４９はカバー２３の上壁２５の小孔
５０から突き出ており、その位置で外部から内部の動作
を確認できる。

カバー２３の上壁２５には更に端子カバー５１が被さる
。この端子カバー５１には両側に端子金具３０に対応し
た数の端子ネジ５２のドライバー操作孔５３が存在する
。

又、その取付けは引掛足５４を両側に出し、カバー２３
の上壁２５の小孔５５に差込んでなす。

更に端子カバー５１の両側にはカバー２３の・外部セパ
レータ２７間に位置して端子金具３０の露出を極力少な
くするスカート５６を垂下している。

（効　果） 本発明は上記の如く、第１ヨーク１１と第２ヨーク５と
の間に永久磁石６を介在させ、この第１゜第２ヨーク１
，５及び永久磁石６を同心に配置し、この同心の半径方
向外方と内方との第１．第２ヨーク１．５の左右の接極
面に対面して離合して離合する左右側部８．９と、これ
を連ねると共に、コイル１１を貫通した水平棒１０とで
水平移行型アマチャ７をなしたから、永久磁石６にコイ
ル１１の磁束が通過せず、従ってコイルの起磁束のロス
率が低くなり、高感度となると共に、而もアマチャ７は
永久磁石６を装備せずしてアマチャの質量を最少限とし
、動作スピードが向上する。

更に本発明はアマチャ７を中心に同心にヨーク１．５及
び永久磁石６を配置し、かつ、部品点数が削減されたの
で、特にエヤーギャップ部ａ、ｂ。

ｃ、ｄの位置精度が向上でき、バランスが維持でき、取
付方向による動作特性の変動がない。

又、本発明は上開口のボックス１２に水平移行型のアマ
チャ７、ヨーク１，５、コイル１１、永久磁石６を収納
配置し、下開口のカバー２３に水平移行型の可動台３４
、両接点板３０．３６を収納配置して上下のアマチャ７
と可動台３４とを中央枢支の反転レバー３９にて連結し
、特に有極型電磁継電器特有のアマチャ７が左又は右の
いずれでも動作後その状態を維持する所謂双安定をバネ
４７．４８によって行ったから、水平移行型式の有極型
電磁継電器の実施化が可能となった効果がある。

【図面の簡単な説明】

阻面第１図乃至第５図は本発明有極型電磁継電器の一実
施例を示し、第１図は基本原理図、第２図は具体的構造
への実施した断面図、第３図は第２図の断面側面図、第
４図は断面平面図、第５図は分解斜視図、第６図及び第
７図は従来例図である。 １・・・第１ヨーク、２．３・・・左右側部、４・・・
水平部、５・・・第２ヨーク、６・・・永久磁石、７・
・・ア・マチャ、８，９・・・左右側部、１０・・・水
平棒、１１・・・コイル、１２・・・ボックス、１３・
・・底壁、１５・・・巻枠、２３・・・カバー、３０．
３６・・・接点板、３２．３７１．・接点、３４・・・
可動台、３９・・・反転レノ（−１４７゜４８・・・バ
ネ 代理人　　　弁理士　西教圭一部 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内側面を接極面とした左右側部とこの左右側部を連らね
   る円筒状の水平部とでなる第１ヨークと、この左右側部
   間より短い長さで水平部と対面すると共に左右外側面を
   接極面とした円筒状の第２のヨークと、この第１ヨーク
   の水平部と第２ヨークとの間には磁化軸方向が垂直とな
   って介在する円筒状の永久磁石を同心に配置し、更に第
   １ヨーク、第２ヨークの各接極面と離合する水平移行型
   のアマチャであって、このアマチャは同心の第１ヨーク
   の左右側部の接触面と同心の第２ヨークの接触面とに対
   面する内外両側面を接触面とした左右側部と、この左右
   側部を連らねる水平棒とでなし、このアマチャの水平棒
   が水平移行自在に挿通したコイルと、前記コイル、第１
   ．第２ヨーク、永久磁石、アマチャを上開口のボックス
   に、そのボックスの底壁に対しアマチャが水平に移行す
   るよう収納配置し、更に水平移行型の可動台と、この可
   動台に複数個装備された可動接点の接点板と、この可動
   接点と接合する固定接点の接点板と、前記可動台、両接
   点の接点板を下開口のカバーに収納配置し、中央の軸を
   中心として上下端が互いに反転する反転レバーをボック
   スとカバーとにわたって配置し、この反転レバーの上端
   を前記可動台にリンク結合し、下端を前記アマチャにリ
   ンク結合し、アマチャと可動台とに夫々同一方向にバネ
   を作用させたことを特徴とした有極型電磁継電器。