JPS6177309A - 電磁石装置 - 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〕 この発明は、有極リレーの接点開閉などに用いられる電
磁石装置に関する。

〔背景技術〕

従来、有極リレーなどに用いられる電磁石装置は、バラ
ンスアマチュア式であり、上下方向に電磁石ブロックと
接極子ブロックとを積み重ね、両ブロックの一部分のみ
が組み合わさっていた。このため、電磁石装置の小型化
、薄型化が進まなかった。また、有極リレーを構成した
場合も、電磁石装置のスペースに加えて装置の動きしる
が必要になるため、リレーの小型化、薄型化が困難であ
った。

〔発明の目的〕

この発明は、以上のことに鑑み、小型で薄型の電磁石装
置を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

この発明は、上記の目的を達成するために、口字形ヨー
クの内側に鉄心が設けられ、鉄心の先端を中央磁極部、
口字形ヨークの両端を対向磁極部とする電磁石ブロック
と、少な（とも１つの永久磁石および着磁方向両側から
永久磁石を挟む磁性体片からなる接極子ブロックとを備
え、この接極子ブロックがコ字形ヨーク内に納められる
とともに、鉄心の先端の中央磁極部が接極子ブロックの
中に入り込むように両ブロックが組み合わされていて、
コイルの励磁極性の変化により、接極子ブロックがコ字
形ヨーク内で正逆方向に動くようになっている電磁石装
置を要旨としている。以下、この発明の実施例をあられ
す図面とともに詳しく説明する。

第１図１ｂｌは、この発明の第１および第２の実施例に
用いる電磁石ブロックｌを示している。なお、コイル、
コイル枠の図示は省略している。この電磁石ブロック１
は、口字形ヨーク２の内（Ｉｌｌに鉄心３が設けられ、
口字形ヨーク２の両端を対向磁極部２ａ、２ｂ、鉄心３
の先端を中央磁極部３ａとしている。

第１図（ｂ）は、この発明の第１の実施例である。

同図（ｂｌに見るように、この電磁石装置は、電磁石ブ
ロック１と接極子ブロック４とを備えている。

接極子ブロック４は、２つの磁性体片５ａ、５ｂの両端
が２つの永久磁石６，６を同じ着磁方向両側から挟んで
口字形になっている。この口字形の接極子ブロック４の
中に鉄心３の先端の中央磁極６ＦＩ１３ａが入り込み、
接極子プロラフ４は、中央磁極部３ａに対して対称にな
るように口字形ヨーク２内に面一（つらいち）に納めら
れている。なお、７はコイル、８はコイル枠である。

コイル７に電流を流し、中央磁極部３ａをＮ極に、対向
磁極部２ａ、２ｂをＳ極にそれぞれ励磁すると、接極子
ブロック４は、同極反発、異極吸引により口字形ヨーク
２内で、矢印Ａ方向に移動し、第１図１ｂｌのように、
磁性体片５ａは対向磁極部２ａに、磁性体片５ｂは中央
磁極部３ａにそれぞれ接する。この電磁石装置は、ラッ
チング型であるので、コイル７に流れる電流をＯにして
も、その状態を保っている。コイル７に流れる電流を先
と逆にすると、中央磁極部３ａはＳ極に、対向磁極部２
ａ、２ｂはＮ極にそれぞれ励磁され、接極子ブロック４
は、同極反発、異極吸引により、先とは逆に口字形ヨー
ク２ないで矢印Ｂ方向に移動し、磁性体片５ａは中央磁
極部３ａに、磁性体片５ｂは対向磁極部２ｂにそれぞれ
接する。コイル７の電流を０にしても、この状態を保っ
ているコイルの励磁極性の変化による、このような接極
子ブロックの動きは、たとえば、接点駆動部たるカード
を介して接点機構に伝えられ、接点開閉が行われる。

第２図に、この発明の第２の実施例を示す。同図に見る
ように、この電磁石装置の接極子ブロック９は、１つの
磁性体片５ａの両端と他の２つの磁性体片１０．１１と
がそれぞれ２つの永久磁石６．６を同じ着磁方向両側か
ら挟んで口字形になっている。この口字形の接極子ブロ
ック９の中に鉄心３の先端の中央磁極部３ａが入り込み
、接極子ブロック９は、口字形ヨーク２内に面一に納め
られている。コイル７番こ電流を流し、中央磁極部３ａ
および対向磁極部２ａ、２ｂを励磁すると、接極子ブロ
ック９は、同極反発、異極吸引によりコ字形ヨーク内で
矢印入方向に移動し、第２図にみるように、磁性体片５
ａが対向磁極部２ａに接する。ところが、磁性体片１０
と１１の間は磁気的につながっておらず、磁性体片１０
．１１は中央磁極部３ａにも接していない。このため、
磁気回路が閉磁路になっていないけれども、電磁石の磁
束がある限りは（すなわち、励磁中は）第２図の状態が
維持される。コイル７の電流を０にすると、接極子ブロ
ック９は、先とは逆にコ字形ヨーク２内で矢印Ｂ方向に
移動して、磁性体片１０゜１１がそれぞれ対向磁極部２
ｂに接し、磁性体片５ａが中央磁極部３ａに接する。こ
の場合、磁気回路は閉磁路になっており安定なので、無
励磁中はこの状態が維持される。ここに示した電磁石装
置は、シングルスティプル型である。

第３図（ａｌは、この発明の第３および第４の実施例に
用いる電磁石ブロック１２である。なお、コイル、コイ
ル枠の図示は省略している。この電磁石ブロック１２は
、コ字形ヨーク２の内側に鉄心３′が設けられ、コ字形
ヨーク２の両端を対向磁極部２ａ、　　２ｂ、鉄心３′
の先端を中央磁極部３′ａとしている。この鉄心３′は
、中央磁極部３′ａが対向磁極部２ａ、２ｂに沿って延
びてＬ字形になっている。このため、中央磁極部３′ａ
の磁性体片との対向面積が増しており、吸引３反撥に好
影響を与える。なお、このＬ字形鉄心は、たとえば、打
抜きなどの方法で作製され、かしめどめなどの方法でコ
字形ヨークの内側に一体化されることがある。

第３図ｆｂｌは、この発明の第３の実施例である。

同図（ｂ）に見るように、この電磁石装置の接極子ブロ
ック１３は、２つの磁性体片５ａ、５ｂの同側端が１つ
の永久磁石６を着磁方向両側から挟んでコ字形になって
いる。このコ字形の接極子ブロック１３の中に鉄心３′
の先端の中央磁極部３′ａが入り込み、接極子ブロック
１３は、コ字形ヨーク２内に面一に納められている。こ
の電磁石装置は、第１の実施例のものと同様にラッチン
グ型であるので、コイル７の励磁極性の変化により、先
と同様に接極子ブロック１３がコ字形ヨーク内で矢印Ａ
方向、矢印Ｂ方向に正逆移動し、励磁を切つてもそれぞ
れその状態を維持している。

第４図は、この発明の第４の実施例である。同図に見る
ように、この電磁石装置の接極子ブロック１３′は、第
３の実施例の接極子ブロック１３において２つの磁性体
片５ａ、５ｂのいずれか一方（たとえば５ｂ）が他方（
たとえば５ａ）よりも短くなっている。このため、磁性
体片５ａと磁極部との対向面積に比べて、短いほうの磁
性体片５’ｂと磁極部との対向面積が減少しており、こ
の電磁石装置は、シングルスティプル型になっている。

すなわち、コイル７に電流を流し、中央磁極部３′ａ、
および対向磁極部２ａ、　　２ｂを励磁すると、接極子
ブロック１３’は、同極反発、異極吸引によりコ字形ヨ
ーク２内で矢印Ｂ方向に移動し、磁性体片５ａが中央磁
極部３′ａに接し、磁性体片５’ｂが対向磁極部２ｂに
接する。励磁中はこの状態を保っているが、励磁を切る
と、接極子ブロック１３′は、コ字形ヨーク内で矢印Ａ
方向に移動し、磁性体片５ａが対向磁極部２ａに、磁性
体片５’ｂが中央磁極部３′ａに接する。

無励磁中は、この状態が保たれる。

第５図は、この発明の第５の実施例である。同図に見る
ように、この電磁石装置は、第３の実施例の電磁石装置
において、対向磁極部の対向面積が一方（たとえば２ｂ
）は他方（たとえば２ａ）よりも小さくなっている。す
なわち、コ字形ヨーク２′の一端を対向磁極部２ａ、他
端を切り欠きが形成されている対向磁極部２’ｂとして
いる。

コイル７に電流を流し、中央磁極部３′ａ、および対向
磁極部２ａ、２’ｂがそれぞれ励磁されると、接極子ブ
ロック１３は、同極反発、異極吸引により、コ字形ヨー
ク２′内で矢印Ｂ方向に移動し、磁性体片５ａが中央磁
極部３′ａに接し、磁性体片５ｂが対向磁極部２’ｂに
接する。この場合、永久磁石６の磁束が弱いけれども、
電磁石の磁束がある限り、この状態が保たれる。コイル
７の電流を０にすると、接極子ブロック１３は、コ字形
ヨーク２′内で矢印Ａ方向に移動して、磁性体片５ａが
対向磁極部２ａに、磁性体片５ｂが中央磁極部３１　ａ
にそれぞれ接する。この場合、永電磁石６の磁束が強く
安定しているので、無励磁中はこの状態が保たれる。こ
の電磁石装置も、シングルスティプル型である。

なお、第１図〜第５図中、同じ番号を付したものは同じ
ものを指している。

この発明の電磁石装置は、上記の実施例のみに限定され
るわけではなく、種々のものをつくることができる。以
下、他の例をいくつか例示する。

上記の例では、中央磁極部が１つであったが、鉄心の一
端を口字形にして中央磁極部を２つにし、その口字形の
中に永久磁石が入るようにし、接極子ブロックが工学形
になっていてもよい。中央磁極部を３つ以上にすること
も可能ではある。中央磁極部の数などに応じて接極子ブ
ロックの永久磁石の数も変わりうる。第４の実施例のよ
うにしてシングルスティプル型を得る場合、接極子ブロ
ックの２つの磁性体片のうちいずれか一方が他方よりも
短くなっていてもよいし、長さが同しままで、いずれか
一方に切り欠きゃ穴を設けたりしてもよい。短くした部
分、切り欠きゃ穴の部分に非磁性体を設けて（たとえば
面一に設けて）、形が対称性を持つようにしてもよい。

第５の実施例のようにしてシングルスティプル型を得る
場合は、一方の対向磁極部を切り欠いて、対向面積を他
方よりも小さくしてもよいし、一方の対向磁極部に穴を
設けるなどして、対向面積を他方よりも小さくすること
もできる。切り欠いたり、穴を設けたりした部分には非
磁性体を設けてもよい。ただし、一方の対向磁極部の対
向面積を他方よりも小さくする場合、一方の対向磁極部
に対向する磁性体片よりも、他方の（すなわち対向面積
の大きいほうの）対向磁極部に対向する磁性体片のほう
が対向面積が大きいことが好ましい。また、上記の例で
は、接極子ブロックがコ字形ヨーク内に面一になるよう
納められていたが、当然それよりも内側に納められてい
てもよい。鉄心と口字形ヨークとは、最初から一体に形
成されてもよいし、別々に作製されたのち、かしめどめ
などの方法で一体化されてもよい。鉄心と磁極部とは、
一体に形成されていてもよいし、別々に形成されたのち
一体化されてもよい。

この発明の電磁石装置は、口字形ヨークの内側に鉄心が
設けられ、かつ、接極子ブロックもコ字形ヨーク内に納
められており、コ字形ヨーク内で接極子ブロックが正逆
方向に動くようになっているので、口字形ヨークの大き
さでこの電磁石装置の大きさがきまる。このため、この
発明の電磁石装置は、非常に小型になる。また、たとえ
ば、接極子ブロック移動方向の鉄心の厚みを薄くすれば
、薄型にすることができる。この電磁石装置を用いて有
極リレーを構成すれば、非常に小型で、超薄型のリレー
を容易につくることができる。

〔発明の効果〕

この発明の電磁石装置は、口字形ヨークの内側に鉄心が
設けられ、かつ、接極子ブロックもコ字形ヨーク内に納
められており、口字形ヨークで接極子ブロックが正逆方
向に動くようになっているので、非常に小型で、薄型に
なり、装置の外部に動きしろとなるスペースも必要とし
ない。−

【図面の簡単な説明】

第１図ｉａ）は、この発明の第１．第２の実施例に用い
る電磁石ブロックの斜視図、第１図（ｂｌは、この発明
の第１の実施例の斜視図、第２図は、この発明の第２の
実施例の斜視図、第３図＋ａｌは、この発明の第３．第
４の実施例に用いる電磁石ブロックの斜視図、第３図（
ｂｌは、この発明の第３の実施例の斜視図、第４図は、
この発明の第４の実施例の斜視図、第５図は、この発明
の第５の実施例の斜視図である。 １．１２．１２’・・・電磁石ブロック　２．２′・・
・口字形ヨーク　２ａ、２ｂ、２’ｂ・・・対向磁極部
３．３′・・・鉄心　３ａ、３’ａ・・・中央磁極部４
．９．１３．１３’・・・接極子ブロック　５ａ。 ５ｂ、１０，１１．５’ｂ・・・磁性体片　６・・・永
久磁石

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）コ字形ヨークの内側に鉄心が設けられ、鉄心の先
   端を中央磁極部、コ字形ヨークの両端を対向磁極部とす
   る電磁石ブロックと、少なくとも１つの永久磁石および
   着磁方向両側から永久磁石を挟む磁性体片からなる接極
   子ブロックとを備え、この接極子ブロックがコ字形ヨー
   ク内に納められるとともに、鉄心の先端の中央磁極部が
   接極子ブロックの中に入り込むように両ブロックが組み
   合されていて、コイルの励磁極性の変化により、接極子
   ブロックがコ字形ヨーク内で正逆方向に動くようになつ
   ている電磁石装置。
2. （２）接極子ブロックは、２つの磁性体片の両端が２つ
   の永久磁石を同じ着磁方向両側から挟んでロ字形になつ
   ている特許請求の範囲第１項記載の電磁石装置。
3. （３）接極子ブロックは、１つの磁性体片の両端と他の
   ２つの磁性体片とが２つの永久磁石を同じ着磁方向両側
   から挟んでコ字形になつている特許請求の範囲第１項記
   載の電磁石装置。
4. （４）接極子ブロックは、２つの磁性体片の同側端が１
   つの永久磁石を着磁方向両側から挟んでコ字形になつて
   いる特許請求の範囲第１項記載の電磁石装置。
5. （５）鉄心は、中央磁極部が対向磁極部に沿つて延びて
   Ｌ字形になつている特許請求の範囲第４項記載の電磁石
   装置。
6. （６）２つの磁性体片のいずれか一方が他方よりも短く
   なつている特許請求の範囲第４項または第５項記載の電
   磁石装置。
7. （７）対向磁極部の対向面積が一方は他方よりも小さく
   なつている特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれ
   かに記載の電磁石装置。