JPH0834151B2 - 単安定電磁石 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、３相モータの開閉用の電磁接触器などに
適用される単安定電磁石に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の単安定電磁石として、クラッパ型電磁
石やＥ型電磁石など、磁気回路中に永久磁石を含まない
いわゆる無極型の電磁石が一般的であった。この無極型
の電磁石は低コストではあるが、コイルの発生磁束しか
アーマチュアの駆動力に利用できないため、一定の吸引
力幅を得るために消費電力を大きくする必要があった。

これに対して、近年電磁石の低消費電力化のため磁気
回路中に永久磁石を含む有極型の電磁石装置が提案され
ている（たとえば特開昭57−188816号，特公昭56−7288
号，実公昭58−10327号，米国特許第4,191,937号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、特開昭57−188816号および特公昭56−7288
号の単安定電磁石は、永久磁石の磁束もアーマチュアの
駆動力に利用できるので一定の吸引力幅を得るために無
極型に比べて低消費電力にすることができる。しかし、
双安定用の電磁石構造であるため一般的な電磁接触器や
単安定リレーなどの片寄ったばね負荷には不向きであっ
た。

これに対して、実公昭58−10327号の単安定電磁石
は、無極型と有極型の前記従来例との中間的な特性、す
なわち有極であるため低消費電力が図れるが、前記従来
例と異なり非対称の磁気回路であるため片寄ったばね負
荷に適した特性を有している。

しかし、コ字形のヨークを打ち抜き構造とし、かつア
ーマチュアを板状としているため、薄形化には向いてい
るが直方体型の電磁石にはコイルのスペースが多くとれ
ないので不向きである。

同様に、米国特許第4,191937号は、ほぼ同一構造で単
安定および双安定の電磁石を供給することができるが、
構造が複雑になり単安定電磁石がコスト高になるととも
に、実公昭58−10327号と同様アーマチュアとして板を
用いているため薄型化には向いているが直方体型の電磁
石には不向きである。

したがって、この発明の目的は、コイルのスペースを
少なくすることなく直方体型の電磁石を提供でき、しか
も可動部の吸引力が増大でき、より一層低消費電力を図
ることができる単安定電磁石を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の単安定電磁石は、略コ字形をなす第１の磁
性体と、この第１の磁性体に巻装されたコイルと、前記
第１の磁性体の一端に対向する一片を有するとともに前
記第１の磁性体の前記一端と他端とに対向する他片を有
する略コ字形の第２の磁性体と、前記第１の磁性体の前
記他端に前記第２の磁性体の前記他片と反対側に対向す
る第３の磁性体と、前記第２の磁性体と前記第３の磁性
体との間に介在されて相異なる磁極を前記第２の磁性体
および第３の磁性体に磁気結合した永久磁石とを備え、
前記第２の磁性体，前記第３の磁性体および前記永久磁
石の組と第１の磁性体のいずれか一方を固定側としたも
のである。

〔作用〕

この発明の構成によれば、コイルを励磁すると第１の
磁性体の両端と第２の磁性体の両片とが吸着されるよう
に可動側が動作し、励磁を解くと復帰して第１の磁性体
の他片と第３の磁性体とが吸着する。この場合、第１の
磁性体と第２の磁性体とを噛み合わせているため直方体
形の電磁石に適用するのに適するとともに、略コ字形の
第１の磁性体にコイルを巻装するのでコイルのスペース
を大きくすることができる。またコイルを励磁時に永久
磁石を含まないで第１の磁性体もよび第２の磁性体によ
る閉磁路を形成することができるため、可動側の吸引力
を増大でき消費電力をより一層低減することができる。

〔実施例〕

この発明の第１の実施例を第１図に基づいて説明す
る。すなわち、この単安定電磁石は、第１の磁性体１
と，コイル２と，第２の磁性体３と，第３の磁性体4,永
久磁石５とを有する。

第１の磁性体１は、略コ字形をなすように折曲されて
いる。

コイル２は、第１の磁性体１に巻装されている。

第２の磁性体３は、第１の磁性体１の一端７に対向す
る一片６を有するとともに第１の磁性体１の一端７と他
端８とに対向する他片９を有する略コ字形をなしてい
る。

第３の磁性体４は、第１の磁性体１の他端８に第２の
磁性体３の他片９と反対側に対向している。

永久磁石５は、第２の磁性体３と第３の磁性体４との
間に介在されて相異なる磁極を第２の磁性体および第３
の磁性体４に磁気結合している。

この実施例では、第１の磁性体１およびコイル２の組
が固定側で、第２の磁性体3,第３の磁性体４および永久
磁石５の組が第１の磁性体１の両端7,8の並び方向に往
復可能な可動側となる。

この実施例によれば、コイル２を励磁すると第１の磁
性体１の両端7,8と第２の磁性体３の両片6,9とが吸着さ
れるように可動側が動作し、励磁を解くと復帰して第１
の磁性体１の他端８と第３の磁性体4,並びに第１の磁性
体１の一端７と第２の磁性体３の他片９、がそれぞれ吸
着する。この場合、第１の磁性体１と第２の磁性体３と
を噛み合わせているため直方体形の電磁石に適用するの
に適するとともに、略コ字形の第１の磁性体１にコイル
２を巻装するのでコイル２のスペースを大きくすること
ができる。またコイル２の励磁時に永久磁石４を含まな
いで第１の磁性体１および第２の磁性体３による閉磁路
を形成することができるため、可動側の吸引力を増大で
き消費電力をより一層低減することができる。

またこの実施例は、第１の磁性体１をコ字状に曲げ、
その脚部にコイル２を巻回し、第１の磁性体１の両端7,
8に可動側となる第２の磁性体３および第３の磁性体４
と永久磁石５を設ける構成としたため、コイル２を効率
良く巻装できるとともに、第１の磁性体１を略コ字形の
抜き加工および曲げ加工のみとしているので、コイル２
への組込み性を向上できる。また第２の磁性体３も略コ
字状の曲げ部を有する構造とすることにより、曲げ部と
なる一片６および他片９に吸引力発生の磁極面を設ける
ことができ、スペースの有効利用ができるのでコイルス
ペースが大きく取れ、高効率化が図れる。

なお、この実施例において、第１の磁性板１を可動側
とし、第２の磁性体２等を固定側としてもよい。この場
合、第１の磁性体１を往復動作ではなく、第１の磁性体
１の折曲部側に軸を設けて回動するようにしてもよい。

この発明の第２の実施例を第２図に示す。すなわち、
この単安定電磁石は、第１の磁性体１を平面コ字形に形
成し、その中間部にコイル２を巻装し、第２の磁性体３
の一片６は第１の磁性体１の一端７の片面に対向し、他
片９は第１の磁性体１の両端7,8の前記片面と反対側の
片面に対向し、第３の磁性体４を第１の磁性体１の他端
８の前記一片６と同じ側に対向し、第２の磁性体３と第
３の磁性体４との間に永久磁石５を介在している。

この実施例の場合、第１の磁性体１を平面コ字形に形
成しており、第１の磁性体１側または第２の磁性体３側
のいずれか一方を可動にでき、しかも往復動作および回
動動作のどちらも可能となる。さらに可動側が回動する
場合は中心部に支軸10を設けることができるのでバラン
スよくすることができる。また第２の磁性体３を平板に
することにより双安定形電磁石への展開が容易にでき
る。

〔発明の効果〕

この発明の単安定電磁石によれば、コイルを励磁する
と第１の磁性体の両端と第２の磁性体の両片とが吸着さ
れるように可動側が動作し、励磁を解くと復帰して第１
の磁性体の他片と第３の磁性体とが吸着する。この場
合、第１の磁性体と第２の磁性体とを噛み合わせている
ため直方体形の電磁石に適用するのに適するとともに、
略コ字形の第１の磁性体にコイルを巻装するのでコイル
のスペースを大きくすることができる。またコイルの励
磁時に永久磁石を含まないで第１の磁性体および第２の
磁性体による閉磁路を形成することができるため、可動
側の吸引力を増大でき消費電力をより一層低減すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の斜視図、第２図は第
２の実施例の斜視図である。 １……第１の磁性体、２……コイル、３……第２の磁性
体、４……第３の磁性体、５……永久磁石、６……一
片、７……一端、８……他端、９……他片

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略コ字形をなす第１の磁性体と、この第１
   の磁性体に巻装されたコイルと、前記第１の磁性体の一
   端に対向する一片を有するとともに前記第１の磁性体の
   前記一端と他端とに対向する他片を有する略コ字形の第
   ２の磁性体と、前記第１の磁性体の前記他端に前記第２
   の磁性体の前記他片と反対側に対向する第３の磁性体
   と、前記第２の磁性体と前記第３の磁性体との間に介在
   されて相異なる磁極を前記第２の磁性体および第３の磁
   性体に磁気結合した永久磁石とを備え、前記第２の磁性
   体，前記第３の磁性体および前記永久磁石の組と第１の
   磁性体のいずれか一方を固定側とし、他方を可動側とし
   た単安定電磁石。