JPH0810656B2

JPH0810656B2 - 電磁石装置

Info

Publication number: JPH0810656B2
Application number: JP3029853A
Authority: JP
Inventors: 究柴田; 洋一横山; 学矢野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH04268705A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば静音化を図りた
いリレー等に適用して好適な電磁石装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に電磁石装置は、磁路の一部を形
成し端部に接極面を有するヨークと、ヨークに巻装され
る電磁コイルと、ヨークとともに磁路の一部を構成する
とともにヨークの接極面に対応した接極面を有し電磁コ
イルの励磁を制御することによりこの接極面がヨークの
接極面に対して吸引され又は離反するアマチヤと、を備
えている。従ってアマチヤが吸引あるいは離反動作の際
に、ヨークに衝突して衝突音を発生する。このような電
磁石装置が接点駆動部としてリレーに適用されると、特
にそのリレーが家庭用電気機器等である場合には好まし
くない騒音となるので、近年、この衝突音低減の要求が
高まっている。つまり静音化を図りたいリレーに好適な
電磁石装置が望まれているのである。

【０００３】衝突音低減を考慮した典型的な電磁石装置
は、有極型のものは図13に、無極型のものは図14に示す
ような手段を講じている。すなわち、ヨーク1 とアマチ
ヤ2の接極面に、樹脂で形成される弾性体やスペーサ等
の緩衝部材3 を固着して、アマチヤ2 の衝突時の衝撃を
緩衝させている。4 は電磁コイル、5 は永久磁石、6は
ストッパーである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電磁石
装置は、その衝撃に対する緩衝効果を十分に高めるには
緩衝部材の厚さをかなり必要とする。そうすると、アマ
チヤがヨークに吸引されている状態のときの両者間に大
きな磁気空隙が生じて磁気吸引力が低下したり、アマチ
ヤの変位量の減少といった別の問題を招来することとな
る。

【０００５】本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、アマチヤに対する磁気吸
引力の低下や変位量の減少といった問題を招来すること
なくアマチヤとヨークの衝突音が低減できる電磁石装置
の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項１記載の電磁石装置は、ヨーク又はアマチ
ヤの接極面に対して相対的に移動可能であってかつ接極
面付近より延設した自由振動部を有する薄板状の振動体
を付設した構成としている。

【０００７】また、請求項２記載の電磁石装置は、請求
項１記載の振動体として、２個の対向片とこれらを連結
する連結片を有し、両対向片の間隔が基部側はヨーク又
はアマチヤの厚さに略等しく、先端側の間隔が基部側よ
り大きい略コ字状に形成されてヨーク又はアマチヤに揺
動可能な状態で付設されてなり、対向片のいずれかが交
互に自由振動部となる構成としている。

【０００８】さらに、請求項３記載の電磁石装置は、請
求項１又は請求項２記載のものの振動体とヨーク又はア
マチヤの接極面との間に、粘性流体を介在させた構成と
してある。

【０００９】

【作用】請求項１記載の電磁石装置は、アマチヤの動作
の終了直前から振動体、特にその自由振動部S が振動し
て衝突のエネルギーを振動のエネルギーに変換し、これ
により、アマチヤの衝突時の衝撃を緩和して衝突音を低
減するとともに、これが薄板状であるためにアマチヤに
対する磁気吸引力の低下や変位量の減少といった影響を
従来のレシジャルプレート程度に極めて小さくすること
ができる。

【００１０】また、請求項２記載の電磁石装置は、特に
振動体を、有極型の場合はヨークに、無極型の場合はア
マチヤに簡単に付設でき、しかも振動体のためのスペー
スを必要とせずして請求項１記載のものと同様の効果を
奏する。

【００１１】さらに、請求項３記載の電磁石装置は、粘
性流体の粘性によってアマチヤの衝突時の衝撃緩和がよ
り高められる。

【００１２】

【実施例】以下、無極型の電磁石装置に具現化した本発
明の第１実施例を、図１及び図２に基づいて説明する。

【００１３】11はヨークで、Ｉ字状のヨーク片11a と、
ヨーク片11a を固着する短辺及び長辺からなるＬ字状の
ヨーク片11b とよりなり、後述するアマチヤとともに電
磁石装置全体の磁路の一部を形成し、ヨーク片11a の端
部が接極面となる。このＩ字状のヨーク片11a は、接極
面が存在する端部が厚さT でもってＬ字状のヨーク片11
b 側に突出させてある。

【００１４】12は電磁コイルで、ヨーク11のヨーク片11
a に巻装される。この電磁コイル12は、励磁を制御する
ことにより、すなわち励磁したり消磁したりして磁束を
流したり消滅させたりする。

【００１５】13はアマチヤで、平板状をなして基端がヨ
ーク片11b の端部に角変位可能に支持され、前述のヨー
ク11とともに電磁石装置全体の磁路の一部を形成するも
のであり、ヨーク片11a の接極面に対応した部分が接極
面となる。このアマチヤ13は、図外復帰ばねにより離反
方向にばね付勢されており、電磁コイル12の励磁を制御
することにより、アマチヤ13の接極面がヨーク11の接極
面に対して吸引されたり離反したりする。

【００１６】14はストッパーで、アマチヤ13の離反位置
を決めるため、ヨーク片11a の接極面から適宜の距離を
おいて設けてある。

【００１７】15は振動体で、薄板材により、ヨーク11又
はアマチヤ13の接極面に対して相対的に移動可能であっ
てかつヨーク11とアマチヤ13の接極面付近より延設した
自由振動部S を有している。具体的には、板厚が0.03mm
程度の銅板材にて折曲形成され、大面積の対向長片15b
と小面積の対向短片15c とこれらを連結する連結片15d
にてコ字状に形成されている。両対向片15b,15c の基部
側の間隔は接極面の端部厚さT と略同じであってこれを
把持し、望ましくは対向短片15c を端部に取着する。対
向長片15b は、アマチヤ13の外郭より突出させた延設部
をその自由振動部S とするとともに、アマチヤ13の接極
面がヨーク11の接極面より離反しているとき、ヨーク11
の接極面と間隙を有するよう先端に向かうにしたがって
やや拡がっている。

【００１８】このものは、電磁コイル12が消磁状態であ
ってアマチヤ13がストッパー14に当接して静止している
とき、電磁コイル12を励磁すると、アマチヤ13の接極面
はヨーク片11a の接極面に吸引されて振動体15を押圧
し、その結果アマチヤ13の動作の終了直前から振動体1
5、特にその自由振動部S が振動して衝突のエネルギー
を振動のエネルギーに変換し、これによりアマチヤ13の
衝突時の衝撃を緩和して衝突音を低減する。

【００１９】次に、有極型、さらに詳しくは有極４空隙
形式の電磁石装置に具現化した本発明の第２実施例を図
３乃至図５に基づいて説明する。

【００２０】21はヨークで、中央脚片21a 、対向脚片21
b,21c 、連結片21d にてＥ字状をなしている。ヨーク21
は、後述するアマチヤとともに磁路を形成するもの、す
なわち電磁石装置全体の磁路の一部を形成するものであ
り、中央脚片21a の端部両面、対向脚片21b,21c の各内
面が接極面となる。具体的な製造方法としては、コ字状
に折曲形成したヨーク片にＩ字状のヨーク片をかしめ固
着したり、Ｅ字状の薄板片を積層する。

【００２１】22は電磁コイルで、ヨーク21の中央脚片21
a に巻装される。この電磁コイル22は、励磁を制御する
ことにより、すなわち励磁方向を切り換えることによ
り、中央脚片21a を基準にして磁束の流れの方向を切り
換える。

【００２２】23はアマチヤで、対向アマチヤ片23b,23c
とこれらに挟持された永久磁石23dによりコ字状をなし
ている。アマチヤ23は、前述のヨーク21とともに磁路を
形成するもの、すなわちヨーク21とともに電磁石装置全
体の磁路の一部を形成するものであり、中央脚片21a や
対向脚片21b,21c の各接極面に対応した対向アマチヤ片
23b,23c の両面が接極面となる。従って対向アマチヤ片
23b,23c の間隔W は中央脚片21a と各対向脚片21b,21c
との間隔に略等しく、対向アマチヤ片23b,23cの長さは
比較的短い。このアマチヤ23は、ヨーク21の各脚片間に
対向アマチヤ片23b,23c が位置するよう図外可動枠にて
変位可能に支持され、そして電磁コイル22の励磁を制御
することにより、アマチヤ23の接極面がヨーク21の接極
面に対して吸引されたり離反したりする。

【００２３】25は振動体で、第１実施例と同様薄板材に
より、ヨーク21又はアマチヤ23の接極面に対して相対的
に移動可能であってかつヨーク21とアマチヤ23の接極面
付近より延設した自由振動部S を有している。具体的に
は、板厚が0.03mm程度の銅板材により、２個の対向片25
b,25c とこれらを連結する連結片25d を有し、両対向片
25b,25c の間隔が基部側はヨーク21の厚さT に略等しく
(詳しくは若干大きく) 、先端側の間隔が対向アマチヤ
片23b,23c の間隔W よりは小さいけれど基部側より大き
い略コ字状に形成されている。この振動体25は、後述の
動作の説明で明らかになるが、２個の対向片25b,25c の
いずれかが交互に自由振動部S となるのである。そして
この振動体25は、ヨーク21の中央脚片21a の端部に揺動
可能な状態で支持されている。この支持については、組
み込むリレーの器台等に脱落防止部を形成する等適宜の
手段を講じる。

【００２４】図５(a) 乃至(d) は、この電磁石装置の動
作を示している。今アマチヤ23が(a) の状態に静止して
いるとき、電磁コイル22を所定方向に励磁すると、対向
アマチヤ片23b,23c の接極面は中央脚片21a と対向脚片
21c の接極面に吸引されて矢符方向に変位し、その動作
の終了直前に、(b) に示すように対向アマチヤ片23bが
振動体25の対向片25b に当接する。そしてアマチヤ23は
(c) に示す位置までさらに変位するが、この間では振動
体25の各部、特に対向片25c が振動し、従ってアマチヤ
23の衝突のエネルギーを振動のエネルギーに変換し、こ
れによりアマチヤ23の衝突時の衝撃を緩和して衝突音を
低減する。つまりこの動作では、対向片25c が振動体25
の自由振動部S になるのである。

【００２５】またアマチヤ23が(c) の状態に静止してい
るとき、電磁コイル22を逆方向に励磁すると、今度は
(d) の状態を経て(a) の状態に到り、その間では同様に
振動体25が作用する。従ってこの動作では、逆に対向片
25b が振動体25の自由振動部Sとなる。

【００２６】この振動体25による騒音への影響を実測し
たところ、これが無いものに比して約 5dBの音圧低減が
できたことを確認した。

【００２７】次に、無極型の電磁石装置に具現化した本
発明の第３実施例を、図６乃至図８に基づいて説明す
る。このものは、第１実施例の電磁石装置をベースとし
てそのＩ字状のヨーク片を若干変形し、これに第２実施
例の振動体を変形させたものを組み合わせたものであ
る。従って基本的な機能が同様の部材には、10位を3 と
して 1位は先の実施例の符号と対応させてある。

【００２８】すなわちＩ字状のヨーク片31a は、第１実
施例のもののように、接極面が存在する端部をＬ字状の
ヨーク片31b 側に突出させずに、単純な棒状としてい
る。またストッパー34は、アマチヤ33の離反位置を決め
るため、ヨーク片31a の接極面から適宜の距離W をおい
て設けてある。

【００２９】振動体35は、２個の対向片35b,35c とこれ
らを連結する連結片35d を有し、両対向片35b,35c の間
隔が基部側はヨーク31の厚さT に略等しく (詳しくは若
干大きく) 、先端側の間隔がヨーク片31a の接極面とス
トッパー34までの距離W よりは小さいけれど基部側より
大きい略コ字状部分を有して形成され、そしてアマチヤ
33の端部に揺動可能な状態で支持されている。35e は対
向片35c の先端からさらに連設した折曲部で、振動体35
がアマチヤ33から脱落しないようにしている。35f は対
向片35c に設けた開口部で、リレーに組み込む場合、こ
こに接圧ばねを取着できるようにしている。

【００３０】図８(a) 乃至(d) は、この電磁石装置の動
作を示している。今電磁コイル32が消磁状態でアマチヤ
33が(a) の状態に静止しているとき、電磁コイル32を励
磁すると、アマチヤ33の接極面はヨーク片31a の接極面
に吸引されて矢符方向に変位し、その動作の終了直前
に、(b) に示すように振動体35の対向片35b がヨーク片
31a の接極面に当接する。そしてアマチヤ33は(c) に示
す位置までさらに変位するが、この間では振動体35の各
部、特に対向片35c が振動し、従ってアマチヤ33の衝突
のエネルギーを振動のエネルギーに変換し、これにより
アマチヤ33の衝突時の衝撃を緩和して衝突音を低減す
る。つまりこの動作では、対向片35c が振動体35の自由
振動部S になるのである。

【００３１】アマチヤ33が(c) の状態に静止していると
き、電磁コイル32を消磁すると、今度は(d) の状態を経
て(a) の状態に到り、その間では振動体35がストッパー
34と関係を有して同様に作用する。従ってこの動作で
は、逆に対向片35b が振動体35の自由振動部S となる。

【００３２】次に、本発明の第４実施例を、図９及び図
10に基づいて説明する。このものは、第２実施例の振動
体の形状を変形させ、さらに粘性流体を付加したもの
で、基本的機能が同様の部材には10位を4 とし、1位は
第２実施例に対応させた符号を付し、その他の部材の詳
細な説明は省略する。

【００３３】このものの振動体45は、２個の対向片45b,
45cとこれらを連結する連結片45dを有し、両対向片45b,
45c の間隔が基部側はヨーク41の厚さT に略等しく (詳
しくは若干大きく) 、先端側の間隔が対向アマチヤ片43
b,43c の間隔W よりは小さいけれど基部側より大きい略
コ字状部分を有するうえに、さらに対向アマチヤ片43b,
43c のいずれかの側縁から箱状となるような折曲片45h,
45h を連設し、そしてヨーク41の中央脚片41a の端部に
揺動可能な状態で支持される。

【００３４】46は粘性流体で、具体的にはリレーの接点
部分に付着しても電気的性能に悪影響を与えない接点潤
滑油が用いられ、振動体45とヨーク41の接極面との間に
介在させてある。

【００３５】このような電磁石装置にあっては、第２実
施例で説明したアマチヤの速度低減効果が粘性流体によ
ってより高められることとなる。この振動体と粘性流体
による騒音を実測したところ、これらが無いものに比し
て約 7dBの音圧低減ができたことを確認した。

【００３６】なお、粘性流体については、第１実施例乃
至第３実施例にも併用でき、しかもその粘性によってア
マチヤの速度を低減させる効果はより高められる。

【００３７】このような電磁石装置、例えば第２実施例
の変形例を適用したリレーは、図11及び図12に示すよう
なものとなる。図において、51は器台、52はカバー、53
は主接点装置の固定接点部、54は可動接点部、55は補助
接点装置の固定接点部、56は可動接点部である。ヨーク
21は、若干変形した中央脚片21a 、対向脚片21b,21c、
連結片21d にて構成され、電磁コイル22を巻回したコイ
ル枠22a が中央脚片21a に装着される。対向アマチヤ片
23b,23c とこれらに挟持された永久磁石23d からなるア
マチヤ23は、コイル枠22a に枢支された可動枠57に支持
される。そして振動体25が中央脚片21a の端部に揺動可
能に支持される。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の電磁石装置は、アマチヤ
の動作の終了直前から振動体、特にその自由振動部S が
振動して衝突のエネルギーを振動のエネルギーに変換
し、これにより、アマチヤの衝突時の衝撃を緩和して衝
突音を低減するとともに、これが薄板状であるためにア
マチヤに対する磁気吸引力の低下や変位量の減少といっ
た影響を従来のレシジャルプレート程度に極めて小さく
することができる。

【００３９】また、請求項２記載の電磁石装置は、特に
振動体を、有極型の場合はヨークに、無極型の場合はア
マチヤに簡単に付設でき、しかも振動体の対向片が交互
に自由振動部として機能するので、振動体のためのスペ
ースを必要とせずして請求項１記載のものと同様の効果
を奏する。

【００４０】さらに、請求項３記載の電磁石装置は、粘
性流体の粘性によってアマチヤの衝突時の衝撃緩和がよ
り高められる。

【００４１】以上のように、これらの発明は、アマチヤ
に対する磁気吸引力の低下や変位量の減少といった問題
を招来することなくアマチヤとヨークの衝突音が低減で
き、静音化を図るリレーに好適な電磁石装置が実現でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す斜視図である。

【図２】その要部部材の斜視図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す斜視図である。

【図４】その要部部材の斜視図である。

【図５】その動作説明図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す斜視図である。

【図７】その要部部材の斜視図である。

【図８】その動作説明図である。

【図９】本発明の第４実施例を示す斜視図である。

【図10】その要部部材の斜視図である。

【図11】本発明の第２実施例の電磁石装置を適用したリ
レーの斜視図である。

【図12】その分解斜視図である。

【図13】有極型の従来例を示す斜視図である。

【図14】無極型の従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

11 ヨーク 12 電磁コイル 13 アマチヤ 14 ストッパー 15 振動体 S 振動体の自由振動部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁路の一部を形成し端部に接極面を有す
るヨークと、ヨークに巻装される電磁コイルと、ヨーク
とともに磁路の一部を形成するとともにヨークの接極面
に対応した接極面を有し電磁コイルの励磁を制御するこ
とによりこの接極面がヨークの接極面に対して吸引され
又は離反するアマチヤと、を備えた電磁石装置におい
て、ヨーク又はアマチヤの接極面に対して相対的に移動
可能であってかつ接極面付近より延設した自由振動部を
有する薄板状の振動体を付設したことを特徴とする電磁
石装置。
【請求項２】振動体は、２個の対向片とこれらを連結
する連結片を有し、両対向片の間隔が基部側はヨーク又
はアマチヤの厚さに略等しく、先端側の間隔が基部側よ
り大きい略コ字状に形成されてヨーク又はアマチヤに揺
動可能な状態で付設されてなり、対向片のいずれかが交
互に自由振動部となる請求項１記載の電磁石装置。
【請求項３】振動体とヨーク又はアマチヤの接極面と
の間に粘性流体を介在させたことを特徴とする請求項１
又は請求項２記載の電磁石装置。