JPS59148303A - 電磁石装置 - Google Patents

電磁石装置

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JPS59148303A
JPS59148303A JP58023515A JP2351583A JPS59148303A JP S59148303 A JPS59148303 A JP S59148303A JP 58023515 A JP58023515 A JP 58023515A JP 2351583 A JP2351583 A JP 2351583A JP S59148303 A JPS59148303 A JP S59148303A
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JP
Japan
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yoke
armature
permanent magnet
coil
plate
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JP58023515A
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JPH0155563B2 (ja
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Hidetoshi Matsushita
松下 英敏
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638Armatures not entering the winding
    • H01F7/1646Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/122Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

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行させる
いわゆる、有極型電磁石装置に関する。
従来技術 第1図は、先行技術における有極型電磁石装置の基本構
造図である。磁性伺料から成るU字型のヨーク1は、内
側面を接極面とした左側片2および右側片3、ならひに
左右側片2,3を連ねる水平片4を有する。ヨーク5は
、ヨーク1の左右側片2.3より短い長さで、水平片4
と対面する。
旧−り5の左右外側面を接極面6,7としている。
永久磁石8はヨー゛り1とヨーク5との間に介在し、そ
の磁化軸方向が垂直となる。ヨーク1、ヨーク5、およ
び永久磁石8を1ブロツクとして上下に配置する。アマ
チャ9け、水平移行型となり、水平棒12とアマチャプ
レート10.11とから成る。アマチャプレート10t
/′i、その内外両側面を接4祇而13.14としてい
る。アマチャプレート11は、その内外両側面を接極面
15.16としている。アマチャプレート10の接極面
13がヨーク5の接4j41]]6に対峙し、アマチャ
プレート10の接極向14がヨークlの左側片2の接極
向17に対峙する。アマチャプレート11の接極面15
かヨーク5の接極向7に対峙し、アマチャプレート11
の接極向16がヨーク1の接極向18に別1時する。接
極向6と接極面13との間はエヤーギャップ19を有し
、接極向14と接極向17との間はエヤーギャップ20
を有する。まだ接極向7と接鷹面15との間はエヤーギ
ャップ21を自し、接極向16と接極向18との間はエ
ヤーギャップ22を有する。コイル23にはアマチャ9
の水平棒12が貫通している。
永久磁石8の磁束//i夾a、Xで、コイル23の磁束
は破緑yで示す。永久磁石8の磁束Xは次のように流れ
る。永久磁石8のN極−ヨーク1−エヤーギャップ2o
および22→アマチヤプレート1Oおよび11−ヨーク
5−永久磁石8のS極となる。
コイル23の磁束yIfi次のように流れる。コイル2
3−+水平棒12→アマチャプレー゛ト10−エヤーギ
ャップ19→ヨーク5→エヤーギ讐ツブ21→アマチヤ
プレート11−+水平棒12となる。
また、アマチャプレート10からエヤーギャップ20→
ヨーク1→エヤーギヤツプ22→アマチヤプレート11
−水平棒12ともなる。
しだがって磁束x 、 yKよってアマチャ9は、軸線
25175一方一向にそって第1図の右に移行する。
コイル23に流れる電流の向きを逆にすれば、アマチャ
9は第1図の左に移行する。。
一般にこのような有極型電磁石装置は、外部に収り付け
られたばね負荷(図示せず)を駆動させることに利用さ
れる。第1図に示しだ有極型電磁石装置による磁気吸引
力およびばね負荷との整合状態を示すと、第2図のよう
になる。第2図において、曲線Aはコイル23の定格励
磁状態における吸引力特性を示し、曲線Bはコイル23
の感動励磁状j心における吸引力特性を示し、曲線Cは
コイル23の開放励磁状態における吸引力特性を示し、
曲線りはコイル23の無励磁状態における吸引力特性を
示す。また曲@Eはばね負荷を示す。
さらに第2図において、左端のラインLl−J:、エヤ
ーギャップ20.21が閉じる位置を示し、右端のライ
ンL2はエヤーギャップ19.22が閉じる位置を示す
第2図から明らかなように、コイル23が無励磁状態で
は、エヤーギャップ20.21i閉じる状態で安定し、
コイル23に感!IJ電圧を印加すると、エヤーギャッ
プ19.22を閉じる状態に移行する。このげね負荷が
第2図のようにアマチャ9の移動例、の一部に片寄って
いる場合、第1図の有極型電磁石装置では、磁気吸引力
とばね員傳の整合が容易ではない。たとえば第2図に示
す点aおよび点すで、アマチャ9がばね負荷に負けて途
中で止まるという問題が生じたり、アマチャ9の保持力
が不足し耐振および1−衝性特性が劣るという問題があ
る。
目  的 本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、ばね負荷
に負けで途中で止まらないようにアマチャを移行させる
有極、型電磁石装置を提供することである。
実施例 第3図は、本発明の一実施例の基本構造図を示す。磁性
材料から成るU字型の第1ヨ、−り30は、内側面を接
極向とした左側、片31および右側片32、ならひにこ
れらの左右側片31.32.を連らねる水平片33を荷
する。第2ヨークi4は、第1ヨーク30の左右側片3
1.32間よ・り短い長さで、水平片33と対峙する。
この第2ヨーク34の右外側面を接極向35としている
。永久磁石36は第1ヨーク30と第2ヨーク34との
間に介在し、その磁化軸方向が垂直をなる。第1ヨーク
30、第2ヨーク34、および永久磁石36を1ブロツ
クとして上下に配置する。アマチャ37は、水平移行型
となり、水平棒38とアマチャグレート39とから成る
′。アマチャプレート39Fi、その内外回側面を接極
面40 、41としている。
このアマチャプレート39の接極面40が第2ヨーク3
4の接1板而35に対峙し、アマチャプレート39の接
極面41が第1ヨーク30の右側片3−2の接極面42
に対峙する。接極面35と接極面40との1’6Jけエ
ヤーギャップ43を有し、接極面41と(及碓面42と
の間は工・V−ギャップ44分有する。コイル45には
アマチャ37の水平体3Bが貨nn している。
、永久(ぼる36の磁束は実線Xで、コイル45の磁束
1−を破線Yで示す。永久磁石36の磁束Xは次のよう
に流れる。
永久磁石36のN極−第1ヨーク30の水平片33−第
1ヨーク30の右側片32−エヤーギヤシブ44→アマ
チヤプレート39→エヤーギヤツプ43−第2ヨーク3
4−永久磁石;36のS極となる。
また、N極−水平片33−左側片31−エヤーギャップ
46−水平捧38→アマチヤプレート39→エヤーギヤ
ツプ43→第2ヨーク34→s極ともなる。
コイル45に矢符の方向の電流1を流すと、コイル45
の磁束Yは次のように流れる。
コイル45−アマチャ37の水平#38−エヤーギャッ
プ46→第1ヨーク30→エヤーギャップ44−アマチ
ャプレート39−水平体38となる。また、水平片33
から永久磁石36−%2ヨーク34−エヤーギ・Vツブ
43→アマチャプレート39−水平棒38′ともなる。
そこで、エヤーギャップ43.44を観察すると、永久
磁石36とコイル45との磁束X、Yの方向はエヤーギ
ャップ43においては互に反対方向、エヤーギャップ4
4においては同一方向となっている。
したがって、第1ヨーク30と第2ヨーク34とアマチ
ャ37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3図ではアマチャ37が矢符Wで示す方向に水平移
行して、アマチャ37のアマチャプレート39と第1ヨ
ーク30の右側片32とが吸着する。
このときの磁束Yは次のように流れる。
水平体38−エヤーギャップ46−第1ヨーク30−ブ
マチャプレート39−水平俸38となる。。
この磁気回路の磁気、抵抗は非常に小さニので、アマチ
ャ37の磁気吸引力は急激に大きいものとなる。
この吸着状態の維持はコイル45に流れる゛電流を遮断
しても永久磁石36の磁束で行なわれる。
アマチャ37を上記とは逆に左方向に水平移行させると
きは、コイル45に」二記とは逆向の電流を流し、起磁
束Yを第3図とは逆に作用させる。
エヤーギャップ43.44は上記とは反転し、エヤーギ
ヤング43で同一方向、エヤーギャップ44で反対方向
となり、アマチャ37は矢符Wで示す方向とは逆向きの
左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36の磁束でなされる。
以−ヒから観察すると、コイル45の起磁束Yが磁気抵
抗の大きい永久磁石36を通過することはないのでコイ
ル45の吸引力は高感度となる。また、アマチャ37は
コイル45および永久磁石36を固定しない単独動作を
行ない、質量は最小限度となる。
一般にこのような有4iI!、型電磁石装置は、外部に
収り付けられたばね負荷(図示せず)を駆動させること
に利用される。第3図に示した有極型電磁石装置による
磁気吸引力およびげね負荷との整合状態を示すと、第4
図のようになる。第4図において曲線Fはコイル45の
定格励磁状態における吸引力特性を示し、曲線Gはコイ
ル45の感動励磁状態における吸引力持性を示し、曲線
Hにコイル45の開放励磁状態における吸引力特性を示
し、曲線Jはコイル45の無励磁状態にふ・ける吸引力
特性を示す。また曲線にばばね負荷を示す。さらに第4
図において、左端のラインL1はエヤーギャップ43が
閉じる位置を示し、右端のラインL2−はエヤーギャッ
プ44が閉じる位置を示す。
第4図から明らかなように、コイル45が無り〃磁状態
では、エヤーギャップ43を閉じる状態で安定し、コイ
ル45に感動電圧を印加すると、エヤーギャップ44を
閉じる状態に移行する。ばね負荷が第4図のようにアマ
チャ37の移動量の一部に片寄っている場合、たとえば
点lおよび点mでもアマチャ37の吸引力の方かばね負
荷より大きいため、アマチャ37は途中で止まることな
く移行することができる。この有極型電磁石装置の歓気
吸引力特性は、アマチャ37が矢符W方向に移行するに
つれて磁気吸引力が急激に増加する様な特性である。
効  果 以上のように本発明によバげ、第1ヨークおよび第2ヨ
ークの各接極面と離合する水平移行型のアマチャの片面
を第1ヨークおよび第2ヨークの左右側片のうち一方と
対峙するアマチャプレートを杉成することによって、ア
マチャの移行に伴ない磁気吸引力が急激に増加し、片寄
った外部のバネ負荷に対しても容易に整合かり能となる
【図面の簡単な説明】
第1図は先行技術における有極型電磁石装置の基本構造
図、第2図は第1図に示した有極′全電磁石装置による
磁気吸引力およびばね負荷との整合状態を示すグラフ、
第3図は本発明の一実施例の基本構造図、第4図は第3
図に示した有極型電磁石装置による磁気吸引力およびば
ね負荷との整合状態を示すグラフである。 30・・・第1ヨーク、31 ・左側片、32・・・右
側片、33 水平性、34・・・第2ヨーク、35・・
接極面、36・・・永久磁石、37・・・アマチャ、3
9・・・アマチャプレート、46・・・エヤーギャップ
代理人   弁理士 四教圭一部 第1図 第3図 手続補正書 昭和59年 3月10日 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭58−23515 2、発明の名称 電磁石装置 :3、補正をする者 事件との関係  出願人 住所 名称(583)松下電工株式会社 代表者 4、代理人 it  所 大阪市西区西本町1丁目13番38号 新
興産ビル国際’「ELEX 0525−5985  I
NTAPT  J国際FAX GIII&GII (0
6)538−02476、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面7、補正の内
容 (1)明細書第4頁第1行目を下記のとおりに訂正する
。 記 0および11→エヤーギヤツプ19および21→ヨ一ク
5→永久磁石8のS極とな (2)明細書第5頁第17行目を下記のとおりに訂正す
る。 記 および点しで、アマチャ9の吸引力かばね負荷に負けて
、アマチャ9が途 (3)明細書f56頁第9行目を下記のとおりに訂正す
る。 記 左側片31および内側面を接極面とした右側片(4)明
細書tIS9頁第20イテ目〜第10頁第1行目を下記
のとおりに訂正する。 磁気抵抗の大きい永久磁石36を通過しなくてもよい磁
路を有するのでコイル45の吸引力は高感度となる。ま (5)図面の第2図ないし第4図を別紙のとおりに訂1
1ミする。 以上 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内側面を接桟面とした左右側片とこの左右側片を連ねる
    水平片とでなるU字型の第1ヨークと、この左右側片間
    より短い擾さで水平片と対峙するとともに左右外側面の
    うち片面を接@!、曲とした第2ヨークと、 この第1ヨークの水平片と第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永久磁石であって、第1ヨ
    ーク、542ヨーク、および永久磁石を1ブロツクとし
    て一ヒ丁に配置し、さらに上下の第1ヨーク、S″;2
    ヨークの6接4@面と離合する水平移行型のアマチャで
    あって、このアマチャの一端は上下の第1ヨークおよび
    第2ヨークの左右側片のうち一方と対峙するアマチャプ
    レートケ何し、他端は上下の第1ヨークの左右側片のう
    ち他方との間にできるエヤギャップに伸荊したことを特
    徴とする電磁石装置。
JP58023515A 1983-02-14 1983-02-14 電磁石装置 Granted JPS59148303A (ja)

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JP58023515A JPS59148303A (ja) 1983-02-14 1983-02-14 電磁石装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP58023515A JPS59148303A (ja) 1983-02-14 1983-02-14 電磁石装置

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JPS59148303A true JPS59148303A (ja) 1984-08-25
JPH0155563B2 JPH0155563B2 (ja) 1989-11-27

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JP58023515A Granted JPS59148303A (ja) 1983-02-14 1983-02-14 電磁石装置

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JP (1) JPS59148303A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987007758A1 (en) * 1986-06-12 1987-12-17 Robert Bosch Gmbh Electromagnetic regulator
JPH01157505A (ja) * 1987-09-16 1989-06-20 Matsushita Electric Works Ltd 電磁石装置
US4947146A (en) * 1989-03-07 1990-08-07 Matsushita Electric Works, Ltd. Electromagnetic contactor

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DE3908319A1 (de) * 1989-03-07 1990-09-20 Matsushita Electric Works Ltd Elektromagnetischer kontaktgeber
DE3943487A1 (de) * 1989-03-07 1990-10-18 Kloeckner Moeller Gmbh Elektromagnetischer kontaktgeber

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0155563B2 (ja) 1989-11-27

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