JPH071737B2 - 有極電磁石 - Google Patents
有極電磁石Info
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- JPH071737B2 JPH071737B2 JP62228859A JP22885987A JPH071737B2 JP H071737 B2 JPH071737 B2 JP H071737B2 JP 62228859 A JP62228859 A JP 62228859A JP 22885987 A JP22885987 A JP 22885987A JP H071737 B2 JPH071737 B2 JP H071737B2
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- yoke
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- magnetic
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- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 19
- 238000000418 atomic force spectrum Methods 0.000 description 10
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
Landscapes
- Electromagnets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔従来分野〕 この発明は、シングル型リレー等に適用される有極電磁
石に関するものである。
石に関するものである。
第８図および第９図に示すように、両端部を第１の磁極
部53a,53bとした第１の磁極片51と両端部を第２の磁極
部54a,54bとした第２の磁極片52とを相対向し第１の磁
極片51と第２の磁極片52との間に永久磁石50を介在した
永久磁石部55と、第１の磁極部53a,53bと第２の磁極部5
4a,54bとの間に両端部56a,56bを有するヨーク57の中間
部にコイル58を巻装したコイル部59とを備え、永久磁石
部55およびコイル部59のいずれか一方を他方に対して回
動自在に構成するとともに、一方の第１の磁極部53aの
ヨーク57の端部56aに対向する対向面積を第１の磁極部5
3aに対向する第２の磁極部54aよりも小さくした有極電
磁石がある。
部53a,53bとした第１の磁極片51と両端部を第２の磁極
部54a,54bとした第２の磁極片52とを相対向し第１の磁
極片51と第２の磁極片52との間に永久磁石50を介在した
永久磁石部55と、第１の磁極部53a,53bと第２の磁極部5
4a,54bとの間に両端部56a,56bを有するヨーク57の中間
部にコイル58を巻装したコイル部59とを備え、永久磁石
部55およびコイル部59のいずれか一方を他方に対して回
動自在に構成するとともに、一方の第１の磁極部53aの
ヨーク57の端部56aに対向する対向面積を第１の磁極部5
3aに対向する第２の磁極部54aよりも小さくした有極電
磁石がある。
この有極電磁石は、第１の磁極部53a、53bおよび第２の
磁極部54a,54bの対向面積をすべて同じにした双安定型
から、第１の磁極部53aの対向面積をたとえば磁極部53a
の一部を切断することにより他よりも小さくしたもので
あり、たとえば接点部（図示せず）のばね荷重とのマッ
チングを図ることにより、ヨーク57の端部56aと第２の
磁極部54aが接近した状態を安定状態とするシングル型
の有極電磁石を容易に実現できるものである。
磁極部54a,54bの対向面積をすべて同じにした双安定型
から、第１の磁極部53aの対向面積をたとえば磁極部53a
の一部を切断することにより他よりも小さくしたもので
あり、たとえば接点部（図示せず）のばね荷重とのマッ
チングを図ることにより、ヨーク57の端部56aと第２の
磁極部54aが接近した状態を安定状態とするシングル型
の有極電磁石を容易に実現できるものである。
しかしながら、この有極電磁石は、安定状態からコイル
58の励磁時に対向面積の小さい第１の磁極部53aにヨー
ク57の端部56aが接近する方向に回動するため、磁気抵
抗が大きく吸引力が小さくなるとともに効率が悪くなる
という欠点があった。
58の励磁時に対向面積の小さい第１の磁極部53aにヨー
ク57の端部56aが接近する方向に回動するため、磁気抵
抗が大きく吸引力が小さくなるとともに効率が悪くなる
という欠点があった。
すなわち、第９図において、Q1は双安定型の無励磁吸引
力曲線、Q2は同じく励磁吸引力曲線であり、Q3は第８図
のシングル型の有極電磁石の無励磁吸引曲線、Q4は励磁
吸引力曲線、Q5は接点部のばね荷重であり、励磁吸引力
曲線Q4とばね荷重Q5との差が小さくなっている。
力曲線、Q2は同じく励磁吸引力曲線であり、Q3は第８図
のシングル型の有極電磁石の無励磁吸引曲線、Q4は励磁
吸引力曲線、Q5は接点部のばね荷重であり、励磁吸引力
曲線Q4とばね荷重Q5との差が小さくなっている。
この発明の目的は、励磁した場合の吸引力を大きくする
ことができ効率よくすることができる有極電磁石を提供
することである。
ことができ効率よくすることができる有極電磁石を提供
することである。
この発明の有極電磁石は、対向面積を小さくした第１の
磁極部に対向するヨークの端部および第２の磁極部の少
なくともいずれか一方に補助片を設けて、コイルの励磁
時に補助片，ヨークおよび第２の磁極片からなる閉磁路
を形成したものである。
磁極部に対向するヨークの端部および第２の磁極部の少
なくともいずれか一方に補助片を設けて、コイルの励磁
時に補助片，ヨークおよび第２の磁極片からなる閉磁路
を形成したものである。
この発明の構成によれば、コイルの励磁時に前記閉磁路
を形成する補助片により、回動側となるコイル部または
永久磁石部をその動作方向と同方向に吸引するため、励
磁時の吸引力を増大することができ効率よくすることが
できる。
を形成する補助片により、回動側となるコイル部または
永久磁石部をその動作方向と同方向に吸引するため、励
磁時の吸引力を増大することができ効率よくすることが
できる。
実施例 この発明の第１の実施例を第１図ないし第４図に基づい
て説明する。すなわち、この有極電磁石は、永久磁石部
１と、コイル部２からなる。
て説明する。すなわち、この有極電磁石は、永久磁石部
１と、コイル部２からなる。
永久磁石部１は、両端部を第１の磁極部6a,6bとした第
１の磁極片４と両端部を第２の磁極部7a,7bとした第２
の磁極片５とを相対向し第１の磁極片４と第２の磁極片
５との間に永久磁石３を介在している。N,Sは永久磁石
３の磁極である。
１の磁極片４と両端部を第２の磁極部7a,7bとした第２
の磁極片５とを相対向し第１の磁極片４と第２の磁極片
５との間に永久磁石３を介在している。N,Sは永久磁石
３の磁極である。
永久磁石部１はコイル部２に対して回動自在に構成され
る。たとえば第１図および第２図のように永久磁石３の
中央位置に軸10を立設し、軸10を軸受（図示せず）で軸
支する。また一方の第１の磁極部6aの対向面積をこれに
対向する第２の磁極部7aの対向面積よりも小さくしてい
る。
る。たとえば第１図および第２図のように永久磁石３の
中央位置に軸10を立設し、軸10を軸受（図示せず）で軸
支する。また一方の第１の磁極部6aの対向面積をこれに
対向する第２の磁極部7aの対向面積よりも小さくしてい
る。
コイル部２は、表１の磁極部6a,6bと第２の磁極部7a,7b
との間に両端部11a,11bを有するヨーク８の中間部にコ
イル９を巻装している。
との間に両端部11a,11bを有するヨーク８の中間部にコ
イル９を巻装している。
そして補助片12が、対向面積を小さくした第１の磁極部
6aに対向するヨーク８の端部11aに設けられ、補助片12
と，ヨーク８と，第２の磁極片５とによりコイル９の励
磁時の閉磁路を形成するように、補助片12の先端部12a
を第２の磁極部7aの第１の磁極部6aの対向側と反対側に
延出している。
6aに対向するヨーク８の端部11aに設けられ、補助片12
と，ヨーク８と，第２の磁極片５とによりコイル９の励
磁時の閉磁路を形成するように、補助片12の先端部12a
を第２の磁極部7aの第１の磁極部6aの対向側と反対側に
延出している。
第３図はこの有極電磁石の等価回路を示し、 Rg1，Rg2は第２図に示すように、ヨーク８の両端部11a,
11bと第２の磁極部7a,7bとの間の空隙の磁気抵抗、R
g3，Rg4はヨーク８の両端部11a,11bと第１の磁極部6a,6
bとの間の空隙の磁気抵抗、Rg5は第２の磁極部7aと補助
片12の先端部12aとの間の空隙の磁気抵抗である。
11bと第２の磁極部7a,7bとの間の空隙の磁気抵抗、R
g3，Rg4はヨーク８の両端部11a,11bと第１の磁極部6a,6
bとの間の空隙の磁気抵抗、Rg5は第２の磁極部7aと補助
片12の先端部12aとの間の空隙の磁気抵抗である。
無励磁状態では、第２の磁極部7a,7bに磁極Ｎが現れ、
第１の磁極部6a,6bに磁極Ｓが現れる。そして、安定状
態では永久磁石３の磁束が第３図の破線矢印の経路Φ1
を流れる。すなわち、第１図において第２の磁極部7aが
ヨーク８の端部11aに接近し第１の磁極部6bが端部11bに
接近して、磁極Ｎ→第２の磁極片５→第２の磁極部7a→
磁気抵抗Rg1の空隙→ヨーク８の端部11a→ヨーク８→ヨ
ーク８の端部11b→磁気抵抗Rg3の空隙→第１の磁極片４
の第１の磁極部6b→第１の磁極片４→磁極Ｓを流れる。
第１の磁極部6a,6bに磁極Ｓが現れる。そして、安定状
態では永久磁石３の磁束が第３図の破線矢印の経路Φ1
を流れる。すなわち、第１図において第２の磁極部7aが
ヨーク８の端部11aに接近し第１の磁極部6bが端部11bに
接近して、磁極Ｎ→第２の磁極片５→第２の磁極部7a→
磁気抵抗Rg1の空隙→ヨーク８の端部11a→ヨーク８→ヨ
ーク８の端部11b→磁気抵抗Rg3の空隙→第１の磁極片４
の第１の磁極部6b→第１の磁極片４→磁極Ｓを流れる。
一方、第２の磁極部7bが端部11bに接近し第１の磁極部6
aが端部11aに接近している場合の磁束の経路Φ2は第３
図の矢印のようになる。しかし、第１の磁極部6aの対向
面積が小さく磁気抵抗Rg4が大きいため、磁束は小さく
吸引力が小さい。このときの吸引力を接点部（図示せ
ず）のばね荷重よりも小さく設定すると、永久磁石部１
は安定せず前記安定状態に復帰するので、シングル動作
となる。なおこの場合、補助片12と第２の磁極部7aとが
接近するが、ヨーク８の端部11bは第２の磁極部7bに接
近するため永久磁石３による吸引力は発生しない。
aが端部11aに接近している場合の磁束の経路Φ2は第３
図の矢印のようになる。しかし、第１の磁極部6aの対向
面積が小さく磁気抵抗Rg4が大きいため、磁束は小さく
吸引力が小さい。このときの吸引力を接点部（図示せ
ず）のばね荷重よりも小さく設定すると、永久磁石部１
は安定せず前記安定状態に復帰するので、シングル動作
となる。なおこの場合、補助片12と第２の磁極部7aとが
接近するが、ヨーク８の端部11bは第２の磁極部7bに接
近するため永久磁石３による吸引力は発生しない。
また第４図は吸引力特性曲線を示し、P1は無励磁吸引力
曲線、P2はばね荷重である。第２の磁極部7aが端部11a
に接近する位置では反対向きに吸引力よりも大きいばね
荷重P2が加わるため、永久磁石部位置が安定位置へ復帰
することがわかる。
曲線、P2はばね荷重である。第２の磁極部7aが端部11a
に接近する位置では反対向きに吸引力よりも大きいばね
荷重P2が加わるため、永久磁石部位置が安定位置へ復帰
することがわかる。
つぎに、無励磁の安定状態で、コイル９にヨーク８を通
過する無励磁の経路Φ1の磁束の方向と反対向きにコイ
ル９を励磁するように電流を流すと、第１の磁極部6bお
よび第２の磁極部7aに現れている磁極N,Sと同極の磁極
がヨーク８の両端部11a,11bにそれぞれ現れるので反発
力を生じ、永久磁石部１は軸10を中心に回転して、ヨー
ク８の両端部11a,11bが第１の磁極部6aおよび第２の磁
極部7bに吸引され、磁束は第３図の経路Φ2のように流
れる。またヨーク８→端部11a→補助片12→補助片12の
先端部12a→磁気抵抗Rg5の空隙→第２の磁極部7a→第２
の磁極片５→第２の磁極部7b→磁気抵抗Rg2の空隙→端
部11b→ヨーク８の経路Φ3を閉磁路として磁束が流れる
ので、永久磁石部１の前記回転方向と同方向に補助片12
による吸引力が永久磁石部１に発生する。
過する無励磁の経路Φ1の磁束の方向と反対向きにコイ
ル９を励磁するように電流を流すと、第１の磁極部6bお
よび第２の磁極部7aに現れている磁極N,Sと同極の磁極
がヨーク８の両端部11a,11bにそれぞれ現れるので反発
力を生じ、永久磁石部１は軸10を中心に回転して、ヨー
ク８の両端部11a,11bが第１の磁極部6aおよび第２の磁
極部7bに吸引され、磁束は第３図の経路Φ2のように流
れる。またヨーク８→端部11a→補助片12→補助片12の
先端部12a→磁気抵抗Rg5の空隙→第２の磁極部7a→第２
の磁極片５→第２の磁極部7b→磁気抵抗Rg2の空隙→端
部11b→ヨーク８の経路Φ3を閉磁路として磁束が流れる
ので、永久磁石部１の前記回転方向と同方向に補助片12
による吸引力が永久磁石部１に発生する。
第４図のP3はこのときの励磁吸引力曲線である。P4は補
助片12がない場合の前記励磁吸引力曲線Q4と同じ励磁吸
引力曲線であり、励磁吸引力曲線P4が大きくなっている
ことがわかる。
助片12がない場合の前記励磁吸引力曲線Q4と同じ励磁吸
引力曲線であり、励磁吸引力曲線P4が大きくなっている
ことがわかる。
なお、コイル９の励磁を解くと前記吸引力が発生しなく
なるので、接点部のばね荷重P2により永久磁石部１は無
励磁の安定状態に復帰する。
なるので、接点部のばね荷重P2により永久磁石部１は無
励磁の安定状態に復帰する。
この実施例によれば、コイル９を励磁した場合に補助片
12と，ヨーク８と，第２の磁極片５からなる閉磁路が形
成され、補助片12と第２の磁極部７穿設との間および第
２の磁極部7bと端部11bとの間に発生する吸引力が、端
部11aと第１の磁極部6aとを接近させる吸引力に加わる
ため、励磁時の吸引力が増大するとともに効率がよくな
る。
12と，ヨーク８と，第２の磁極片５からなる閉磁路が形
成され、補助片12と第２の磁極部７穿設との間および第
２の磁極部7bと端部11bとの間に発生する吸引力が、端
部11aと第１の磁極部6aとを接近させる吸引力に加わる
ため、励磁時の吸引力が増大するとともに効率がよくな
る。
この発明の第２の実施例を第５図に示す。すなわち、こ
の有極電磁石は、第１の実施例において、補助片12を第
２の磁極部7aに設け、その先端部12aを第１の磁極部6a
側に位置したものである。第１の実施例と同様に励磁時
にはヨーク8,補助片12および磁極片５の経路Φ3で磁束
が発生し、ヨーク８の端部11aと補助片12の先端部12aと
の間、および第２の磁極部7bと端部11bとの間に吸引力
が発生する。このため、第４図の励磁吸引力曲線P3と同
じ吸引力を得ることができる。その他は第１の実施例と
同様である。
の有極電磁石は、第１の実施例において、補助片12を第
２の磁極部7aに設け、その先端部12aを第１の磁極部6a
側に位置したものである。第１の実施例と同様に励磁時
にはヨーク8,補助片12および磁極片５の経路Φ3で磁束
が発生し、ヨーク８の端部11aと補助片12の先端部12aと
の間、および第２の磁極部7bと端部11bとの間に吸引力
が発生する。このため、第４図の励磁吸引力曲線P3と同
じ吸引力を得ることができる。その他は第１の実施例と
同様である。
この発明の第３の実施例を第６図に示す。すなわち、こ
の有極電磁石は、第１の実施例において、永久磁石部１
を固定し、コイル部２の中央部に軸部14を設けて、コイ
ル部２を永久磁石部１に対して回動可能としたものであ
る。この実施例の無励磁および励磁動作ではコイル部２
が永久磁石部１に対して回動するほかは第１の実施例と
同様である。
の有極電磁石は、第１の実施例において、永久磁石部１
を固定し、コイル部２の中央部に軸部14を設けて、コイ
ル部２を永久磁石部１に対して回動可能としたものであ
る。この実施例の無励磁および励磁動作ではコイル部２
が永久磁石部１に対して回動するほかは第１の実施例と
同様である。
この発明の第４の実施例を第７図に示す。すなわち、こ
の有極電磁石は、第２の実施例において、永久磁石部１
を固定し、コイル部２の中央部に軸部14を設けて、コイ
ル部２を永久磁石部１に対して回動可能としたものであ
る。この実施例の無励磁および励磁動作ではコイル部２
が永久磁石部１に対して回動するほかは第２の実施例と
同様である。
の有極電磁石は、第２の実施例において、永久磁石部１
を固定し、コイル部２の中央部に軸部14を設けて、コイ
ル部２を永久磁石部１に対して回動可能としたものであ
る。この実施例の無励磁および励磁動作ではコイル部２
が永久磁石部１に対して回動するほかは第２の実施例と
同様である。
なお、補助片12はたとえば第１の実施例ではヨーク８に
設け、第２の実施例では第２の磁極部7aに設けたが、両
方に設けてもよい。
設け、第２の実施例では第２の磁極部7aに設けたが、両
方に設けてもよい。
この発明の有極電磁石によれば、対向面積を小さくした
第１の磁極部に対向するヨークの端部および第２の磁極
部の少なくともいずれか一方に補助片を設けて、コイル
の励磁時に補助片，ヨークおよび第２の磁極片からなる
閉磁路を形成したため、コイルの励磁時に回動側となる
コイル部または永久磁石部の動作方向と同方向に補助片
による吸引力が発生する。したがって、励磁時の吸引力
を増大することができ効率よくすることができるという
効果がある。
第１の磁極部に対向するヨークの端部および第２の磁極
部の少なくともいずれか一方に補助片を設けて、コイル
の励磁時に補助片，ヨークおよび第２の磁極片からなる
閉磁路を形成したため、コイルの励磁時に回動側となる
コイル部または永久磁石部の動作方向と同方向に補助片
による吸引力が発生する。したがって、励磁時の吸引力
を増大することができ効率よくすることができるという
効果がある。
第１図はこの発明の第１の実施例の斜視図、第２図はそ
の平面略図、第３図は等価磁気回路図、第４図は吸引力
特性図、第５図は第２の実施例の斜視図、第６図は第３
の実施例の斜視図、第７図は第４の実施例の斜視図、第
８図は従来例の斜視図、第９図はその吸引力特性図であ
る。 １……永久磁石部、２……コイル部、３……永久磁石、
４……第１の磁極片、５……第２の磁極片、6a,6b……
第１の磁極部、7a,7b……第２の磁極部、８……ヨー
ク、９……コイル、11a,11b……両端部、12……補助片
の平面略図、第３図は等価磁気回路図、第４図は吸引力
特性図、第５図は第２の実施例の斜視図、第６図は第３
の実施例の斜視図、第７図は第４の実施例の斜視図、第
８図は従来例の斜視図、第９図はその吸引力特性図であ
る。 １……永久磁石部、２……コイル部、３……永久磁石、
４……第１の磁極片、５……第２の磁極片、6a,6b……
第１の磁極部、7a,7b……第２の磁極部、８……ヨー
ク、９……コイル、11a,11b……両端部、12……補助片
Claims (1)
- 【請求項１】両端部を第１の磁極部とした第１の磁極片
と両端部を第２の磁極部とした第２の磁極片とを相対向
し前記第１の磁極片と第２の磁極片との間に永久磁石を
介在した永久磁石部と、前記第１の磁極部と第２の磁極
部との間に両端部を有するヨークの中間部にコイルを巻
装したコイル部とを備え、前記永久磁石部およびコイル
部のいずれか一方を他方に対して回動自在に構成すると
ともに、一方の前記第１の磁極部の前記ヨークの端部に
対向する対向面積を前記第１の磁極部に対向する第２の
磁極部よりも小さくした有極電磁石において、前記対向
面積を小さくした前記第１の磁極部に対向する前記ヨー
クの端部および前記第２の磁極部の少なくともいずれか
一方に補助片を設けることにより、前記コイルの励磁時
に前記補助片，前記ヨークおよび前記第２の磁極片から
なる閉磁路を形成したことを特徴とする有極電磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62228859A JPH071737B2 (ja) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | 有極電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62228859A JPH071737B2 (ja) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | 有極電磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6472510A JPS6472510A (en) | 1989-03-17 |
| JPH071737B2 true JPH071737B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=16883001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62228859A Expired - Lifetime JPH071737B2 (ja) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | 有極電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071737B2 (ja) |
-
1987
- 1987-09-11 JP JP62228859A patent/JPH071737B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6472510A (en) | 1989-03-17 |
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