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JP2005183262A - Single stable type polar electromagnetic relay - Google Patents

Single stable type polar electromagnetic relay Download PDF

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JP2005183262A
JP2005183262A JP2003424553A JP2003424553A JP2005183262A JP 2005183262 A JP2005183262 A JP 2005183262A JP 2003424553 A JP2003424553 A JP 2003424553A JP 2003424553 A JP2003424553 A JP 2003424553A JP 2005183262 A JP2005183262 A JP 2005183262A
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JP
Japan
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armature
electromagnetic relay
permanent magnet
block
spring
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Withdrawn
Application number
JP2003424553A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kita
宏幸 喜多
Katsuya Konama
克哉 粉間
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a single stable type polar electromagnetic relay having a permanent magnet with strengthened fixation, as well as achieving sharing of components with a latching type polar electromagnetic relay performing seesaw action. <P>SOLUTION: An electromagnetic relay 10 has an electromagnet block 5 composed of fixed and movable contact spring blocks 1, 2, a coil block 3 and an armature block 4; a card 7; and a housing to house each part. A permanent magnet 41 is magnetized in forward and backward direction, and arranged with a prescribed distance d on one magnetic pole side between both poles of a yoke 31, by the above, a single stable type action is realized by sharing the components of the latching type polar electromagnetic relay, without having to newly add a biasing force part such as a spring. The magnet 41 is positioned and fixed by a joggle 43e and an arm 43a. A movable contact 23 and a fixed contact 13 are abutted and separated by the seesaw actions of an armature 42. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、シングルステイブル型有極電磁リレーに関する。   The present invention relates to a single-stable type polarized electromagnetic relay.

従来から、磁気回路に永久磁石を内蔵する有極電磁リレーが知られている。有極電磁リレーには、ラッチング型とシングルステイブル型がある。ラッチング型(双安定型又はバイステイブル型)電磁リレーでは、電磁コイルが無励磁の場合に接極子が常に一方の磁極に吸引されており、コイル励磁を止めてもその時点で吸引されている磁極にそのまま吸引保持され、極性の異なる励磁電流によって他方の磁極に反転吸引され、コイル励磁を止めてもその時点で吸引されている磁極にそのまま保持される。   Conventionally, a polarized electromagnetic relay in which a permanent magnet is built in a magnetic circuit is known. There are two types of polarized electromagnetic relays: a latching type and a single stable type. In a latching type (bistable or bi-stable type) electromagnetic relay, the armature is always attracted to one magnetic pole when the electromagnetic coil is not excited, and the magnetic pole is attracted at that time even if the coil excitation is stopped Is attracted and held as it is, and is reversely attracted to the other magnetic pole by an excitation current having a different polarity. Even if the coil excitation is stopped, it is held as it is at the magnetic pole attracted at that time.

また、シングルステイブル型(単安定形型)電磁リレーでは、コイル励磁によって逆方向の吸引力を発生させて接極子を他方の磁極に吸引させ、コイル励磁を止めると接極子が最初の状態(特定の一方の磁極への吸引状態)に復帰する。シングルステイブル型電磁リレーにおける単安定性は、多くの場合、接極子が吸引離反する電磁コイルの2つの磁極間に内蔵する電磁石を、両磁極に対して非対称に配置することで行われる。   In single-stable type (monostable type) electromagnetic relays, an attractive force in the reverse direction is generated by coil excitation to attract the armature to the other magnetic pole, and when the coil excitation is stopped, the armature is in the initial state (specific To one of the magnetic poles). Single stability in a single-stable electromagnetic relay is often performed by arranging an electromagnet built between two magnetic poles of an electromagnetic coil that attracts and separates an armature with respect to both magnetic poles.

シングルステイブル型有極電磁リレーを実現するものとして、例えば、Uの字型の鉄芯にコイルが巻かれ、対向する両端が磁極を形成するコイルブロックと、前記対向する磁極間に挿入して固定し、磁気バイパス回路を形成する平板状継鉄と、この平板状継鉄に設けられた凹部に装着し、厚み方向に互いに異なる極性に磁化した永久磁石と、この永久磁石に接触し、電磁石の作用により回転運動して前記磁極に接触する接極子とを備えたシングルステイブル型有極電磁石において、前記平板状継鉄に、前記磁極間の中心線に非対称に凹部を形成し、この凹部に前記永久磁石を配置するとともに、磁気抵抗を調節する磁気抵抗調整部を形成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   To realize a single-stable type polarized electromagnetic relay, for example, a coil is wound around a U-shaped iron core, and both ends facing each other form a magnetic pole, and inserted between the facing magnetic poles and fixed. And a flat yoke that forms a magnetic bypass circuit, a permanent magnet that is attached to a recess provided in the flat yoke, and is magnetized with different polarities in the thickness direction, and is in contact with the permanent magnet. In the single-stable type polarized electromagnet provided with an armature that rotates by action and contacts the magnetic pole, the flat plate yoke is formed with an asymmetric recess in the center line between the magnetic poles. 2. Description of the Related Art A permanent magnet is disposed and a magnetoresistive adjustment unit that adjusts magnetic resistance is formed (see, for example, Patent Document 1).

また、磁極間の中心線に非対称に形成した凹部内に回転支点となる突部を形成するとともに、前記凹部と対向する接極子面に凹部を形成し、この凹部に前記永久磁石を固着して、永久磁石と共に接極子を回転する回転支点型有極電磁石が知られている(例えば、特許文献2参照)。   Further, a protrusion serving as a rotation fulcrum is formed in a recess formed asymmetrically on the center line between the magnetic poles, and a recess is formed on an armature surface facing the recess, and the permanent magnet is fixed to the recess. A rotating fulcrum type polarized electromagnet that rotates an armature together with a permanent magnet is known (see, for example, Patent Document 2).

また、同一磁気回路部品を用いてラッチング型とシングルステイブル型を実現する有極電磁リレーとして、対向する一対の磁極片間に配置する永久磁石の位置によって、磁極片間に挿入されたアーマチュアの振り子動作を双安定型と単安定形で切り替える構成のものが知られている(例えば、特許文献3参照)。   Also, as a polarized electromagnetic relay that realizes a latching type and a single stable type using the same magnetic circuit parts, an armature pendulum inserted between the pole pieces depending on the position of the permanent magnet arranged between a pair of opposing pole pieces A configuration in which the operation is switched between a bistable type and a monostable type is known (see, for example, Patent Document 3).

また、接極子がシーソ動作をするラッチング型有極電磁リレーの提案、及び、接極子がシーソ動作をするラッチング型有極電磁リレーと永久磁石を内蔵しない無極型のシングルステイブル型電磁リレーとの部品を共用する提案が、本出願人によりなされている(例えば、特許文献4参照)。
特許第2897860号公報 特開平8−96685号公報 特許第2805918号公報 特開2002−15651号公報
Also, a proposal of a latching-type polarized electromagnetic relay in which the armature performs a seesaw operation, and parts of a latching-type polarized electromagnetic relay in which the armature performs a seesaw operation and a non-polar type single-stable electromagnetic relay without a built-in permanent magnet Has been made by the present applicant (see, for example, Patent Document 4).
Japanese Patent No. 2897860 JP-A-8-96685 Japanese Patent No. 2805918 JP 2002-15651 A

しかしながら、上述した特許文献1や特許文献2に示されるようなシングルステイブル型電磁リレーにおいては、シーソ動作する接極子の回動中心が不明確であり、動作が不安定となるおそれがある。すなわち、ほぼ平坦に近い鈍角三角形状の突部回りでシーソ動作する接極子が、電磁石又は永久磁石による磁力によって位置決め保持されると推測されるが、このような接極子の位置決めでは、外部からの衝撃により接極子が予期せぬ姿勢となり、他の構成部材と接触して摩擦力により動作が安定しないおそれがあると思われる。また、これらの電磁リレーでは、永久磁石が平板状継鉄の凹部に装着されるためその凹部の加工工数が必要である。また、特許文献2に示される電磁リレーでは、接極子とともに永久磁石が一体となってシーソ動作するため、動作物の慣性が大きく、動作速度や動作音について不利な構造になっている。   However, in the single-stable electromagnetic relay as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, the center of rotation of the armature that performs the seesaw operation is unclear, and the operation may become unstable. That is, it is presumed that the armature that performs the seesaw movement around the projection of the obtuse triangular shape that is almost flat is positioned and held by the magnetic force of the electromagnet or the permanent magnet, but in such positioning of the armature, It is considered that the armature assumes an unexpected posture due to the impact, and the operation may not be stabilized due to the frictional force due to contact with other components. In these electromagnetic relays, since the permanent magnet is mounted in the concave portion of the flat yoke, it is necessary to process the concave portion. Moreover, in the electromagnetic relay shown in Patent Document 2, since the permanent magnet and the armature integrally operate as a seesaw, the inertia of the operation object is large, and the operation speed and operation sound are disadvantageous.

また、特許文献3に示されるような電磁リレーは、棒状のアーマチュアの一端が揺動する振り子動作型の電磁リレーであり、その構造によって次のような問題点が考えられる。すなわち、アーマチュアと永久磁石の磁化の方向が直交しているので、アーマチュアの揺動動作をさせるための強力な永久磁石が必要である。また、アーマチュアが揺動する方向とアーマチュアに発生する主な磁力線の方向が直交しているので、アーマチュアに強力な磁力を発生させる電磁コイルが必要である。   Moreover, the electromagnetic relay as shown in Patent Document 3 is a pendulum operation type electromagnetic relay in which one end of a rod-shaped armature swings, and the following problems can be considered depending on its structure. That is, since the directions of magnetization of the armature and the permanent magnet are orthogonal to each other, a strong permanent magnet is required for causing the armature to swing. Further, since the direction in which the armature swings and the direction of the main magnetic lines generated in the armature are orthogonal, an electromagnetic coil that generates a strong magnetic force in the armature is required.

また、特許文献4に示されるような接極子がシーソ動作をするラッチング型有極電磁リレーにおいては、接極子に明確な回転中心が定義され、接極子がヒンジばねによって回動自在に固定されている。このような有極電磁リレーにおいて、ラッチング型有極電磁リレーとシングルステイブル型有極電磁リレーの構成部品の共用化を図ることは、製造コスト低減や部品点数削減等の観点から有益であり、構成部品を共用したシングルステイブル型有極電磁リレーの実現が強く望まれている。なお、耐振性の面から永久磁石の固定をより強化することも望まれている。   Further, in the latching type polarized electromagnetic relay in which the armature performs seesaw operation as shown in Patent Document 4, a clear center of rotation is defined for the armature, and the armature is rotatably fixed by a hinge spring. Yes. In such a polarized electromagnetic relay, it is beneficial from the viewpoint of reducing manufacturing costs and the number of components to share the components of the latching type polarized electromagnetic relay and the single stable type polarized electromagnetic relay. Realization of a single-stable type polarized electromagnetic relay sharing parts is strongly desired. It is also desired to further strengthen the fixing of the permanent magnet from the viewpoint of vibration resistance.

本発明は、上記課題を解消するものであって、シーソ動作するラッチング型有極電磁リレーの構成部品の共用化を図るとともに、永久磁石の固着を強化したシングルステイブル型電磁リレーを実現する有極電磁リレーを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problem, and is intended to share the components of a latching-type polarized electromagnetic relay that performs seesaw operation and to realize a single-stable electromagnetic relay in which permanent magnets are firmly fixed. An object is to provide an electromagnetic relay.

上記課題を達成するために、請求項1の発明は、コイルとコイルが巻回され両端部を磁極とした継鉄とを有したコイルブロックと、前記磁極間に配置して固着される補助継鉄とこの補助継鉄によって位置決めされる永久磁石と前記コイルの励磁状態に応じて継鉄の両磁極に吸引離反されるシーソ型接極子とこれらを一体に固定するヒンジばねとを有した接極子ブロックと、固定側端子とこの固定側端子に締結される板ばねとこの板ばねに設けられる固定接点とを有した固定接点ばねブロックと、可動側端子とこの可動側端子に締結される板ばねとこの板ばねに設けられる可動接点とを有した可動接点ばねブロックと、前記接極子及び可動接点ばねブロックの双方に連接され、前記接極子の揺動に応じて前記固定接点と可動接点の当接開離を行うためのカードと、前記固定接点ばねブロック、可動接点ばねブロック、及びカードを固定する固定部を有した器体と、を備えた電磁リレーにおいて、前記接極子は、その略中央にシーソ回動動作の支点を有し、該支点が前記永久磁石に対して不動となるように前記ヒンジばねにより前記補助継鉄に固定され、前記永久磁石は、前記両磁極の一方の磁極側にずらせて前記補助継鉄に位置決め固着されることにより、前記接極子が磁極に吸引離反される吸引力を両磁極間でアンバランスとし、シングルステイブル型化したことを特徴とする有極電磁リレーである。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a coil block having a coil, a coil wound around and a yoke having both ends as magnetic poles, and an auxiliary joint that is disposed and fixed between the magnetic poles. An armature having iron, a permanent magnet positioned by the auxiliary yoke, a seesaw-type armature attracted and separated by both magnetic poles of the yoke according to the excitation state of the coil, and a hinge spring for fixing them together A fixed contact spring block having a block, a fixed side terminal, a plate spring fastened to the fixed side terminal, and a fixed contact provided to the plate spring; and a plate spring fastened to the movable side terminal and the movable side terminal And a movable contact spring block having a movable contact provided on the leaf spring, and connected to both the armature and the movable contact spring block, and the contact of the fixed contact and the movable contact according to the swing of the armature. Open and close And a fixed contact spring block, a movable contact spring block, and a container having a fixed portion for fixing the card. The fulcrum is fixed to the auxiliary yoke by the hinge spring so that the fulcrum is immovable with respect to the permanent magnet, and the permanent magnet is shifted to one magnetic pole side of the two magnetic poles. The polarized electromagnetic relay is characterized in that the attraction force by which the armature is attracted and separated by the magnetic poles by being positioned and fixed to the yoke is unbalanced between the two magnetic poles and is made into a single stable type.

請求項2の発明は、請求項1に記載の有極電磁リレーにおいて、前記補助継鉄は、平板からプレス加工により形成され、前記永久磁石を位置決めする複数のダボと、補助継鉄本体の周縁部から延伸して屈曲し前記永久磁石を挟持するように形成された1対のアームとを備え、前記アームは、前記ヒンジばねを係合して該ヒンジばねの回動軸となる突起を備えているものである。   According to a second aspect of the present invention, in the polarized electromagnetic relay according to the first aspect, the auxiliary yoke is formed by pressing from a flat plate, a plurality of dowels for positioning the permanent magnet, and a peripheral edge of the auxiliary yoke body. And a pair of arms formed to bend and bend from the portion and sandwich the permanent magnet, and the arm includes a protrusion that engages with the hinge spring and serves as a pivot shaft of the hinge spring. It is what.

請求項1の発明によれば、補助継鉄の中央に永久磁石を配置するとシーソ動作するラッチング型となる有極電磁リレーにおいて、永久磁石を一方の磁極の方向にずらせて配置することにより、シングルステイブル型有極電磁リレーを実現するので、構成部品の共用化ができ、新たなばね等の付勢力部品を追加することなく、製造コストの低減や部品点数増の抑制ができ、また、設計に要するコストを削減できる。   According to the first aspect of the present invention, in the polarized electromagnetic relay that is a latching type that performs a seesaw operation when the permanent magnet is disposed in the center of the auxiliary yoke, the permanent magnet is shifted in the direction of one of the magnetic poles. Realizing a stable type polarized electromagnetic relay, it is possible to share components, reduce the manufacturing cost and increase the number of parts without adding new biasing parts such as springs, etc. Costs required can be reduced.

請求項2の発明によれば、補助継鉄にダボとアームを設けて永久磁石の位置決め固着を強化しているので、永久磁石を確実に固着でき、有極電磁リレーの安定した動作が実現される。   According to the invention of claim 2, since the dowel and the arm are provided on the auxiliary yoke to enhance the positioning and fixing of the permanent magnet, the permanent magnet can be securely fixed and the stable operation of the polarized electromagnetic relay is realized. The

以下、本発明の一実施形態に係るシングルステイブル型有極電磁リレーについて、図面を参照して説明する。なお、部品の方向を必要に応じて矢印とともに図中に付記参照する。図1に、カバーを外した状態のシングルステイブル型有極電磁リレー(以下、単に電磁リレー)10を示す。電磁リレー10は、概観すると、固定接点ばねブロック1と、可動接点ばねブロック2と、コイルブロック3及び接極子ブロック4から成る電磁石ブロック5と、カード7と、これら各部品を内部に収納する器体(器体のボディ61のみ図示)とを備えている。以下に各ブロックの詳細説明をする。適宜、図2及び図3を参照する。   Hereinafter, a single stable type polarized electromagnetic relay according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the directions of components are additionally referred to in the drawing together with arrows as necessary. FIG. 1 shows a single-stable polar electromagnetic relay (hereinafter simply referred to as an electromagnetic relay) 10 with a cover removed. In general, the electromagnetic relay 10 includes a fixed contact spring block 1, a movable contact spring block 2, an electromagnet block 5 including a coil block 3 and an armature block 4, a card 7, and a device for storing these components therein. A body (only the body 61 of the container is shown). Details of each block will be described below. Reference is made to FIGS. 2 and 3 as appropriate.

固定接点ばねブロック1は、金属板を屈曲して成る固定側端子11と、この固定側端子11にリベットで締結される金属製の板ばね12と、この板ばね12に固着される金属製の固定接点13とにより構成されている(図3参照)。   The fixed contact spring block 1 includes a fixed side terminal 11 formed by bending a metal plate, a metal plate spring 12 fastened to the fixed side terminal 11 with rivets, and a metal plate fixed to the plate spring 12. It is comprised by the fixed contact 13 (refer FIG. 3).

可動接点ばねブロック2は、金属板により成る可動側端子21と、この可動側端子21にリベットで締結される金属製の板ばね22と、この板ばね22に固着される金属製の可動接点23とにより構成されている(図3参照)。また、板ばね22の右方端部にはカード7装着用の突片22aが右方に突設されている。固定接点ばねブロック1と可動接点ばねブロック2とは、それぞれの固定接点13と可動接点23を対向させる態様で、器体のボディ61に形成された溝状の固定部61cに嵌入して配設されている。   The movable contact spring block 2 includes a movable side terminal 21 made of a metal plate, a metal leaf spring 22 fastened to the movable side terminal 21 with a rivet, and a metal movable contact 23 fixed to the leaf spring 22. (See FIG. 3). Further, a protruding piece 22a for mounting the card 7 is provided on the right end of the leaf spring 22 so as to protrude rightward. The fixed contact spring block 1 and the movable contact spring block 2 are arranged by being fitted into a groove-shaped fixed portion 61c formed in the body 61 of the container body in such a manner that the fixed contact 13 and the movable contact 23 face each other. Has been.

続いて、図2を主に参照して電磁石ブロック5について説明する。電磁石ブロック5は、前述のようにコイルブロック3と接極子ブロック4で構成される。シングルステイブル型の有極電磁リレー10におけるコイルブロック3は、図2の左中央に示すように、概観では継鉄31にコイル33を巻回して構成され、詳述すると、前方方向に屈曲した両端部31a,31bの先端をT字状の磁極とした継鉄31と、樹脂製のボビン32と、このボビン32を介して継鉄31における両端部31a、31b間の中央部にコイル電線を巻回して成るコイル33と、ボビン32と一体に固着されコイル33の電線端部がそれぞれ接続(例えば半田接続)される一対のコイル端子34とにより構成されている。また、ボビン32の下面側には、継鉄31挿入用の溝(図示せず)が形成されている。   Next, the electromagnet block 5 will be described mainly with reference to FIG. The electromagnet block 5 includes the coil block 3 and the armature block 4 as described above. The coil block 3 in the single-stable type polarized electromagnetic relay 10 is generally configured by winding a coil 33 around a yoke 31 as shown in the center left of FIG. The coil 31 is wound around the central portion between the end portions 31a and 31b of the yoke 31 via the bobbin 32 made of resin and the bobbin 32 having a T-shaped magnetic pole at the tips of the portions 31a and 31b. The rotating coil 33 and a pair of coil terminals 34 which are fixed integrally with the bobbin 32 and to which the wire ends of the coil 33 are connected (for example, soldered) are formed. Further, a groove (not shown) for inserting the yoke 31 is formed on the lower surface side of the bobbin 32.

ここで、コイルブロック3の製造手順を説明する。まず、上述したボビン32の挿入用の溝に継鉄31を挿入し、コイル電線をボビン32に巻回してコイル33を設け、続いて、コイル電線の両端を一対のコイル端子34にそれぞれ接続する。これにより、コイルブロック3が得られる。   Here, the manufacturing procedure of the coil block 3 will be described. First, the yoke 31 is inserted into the insertion groove of the bobbin 32 described above, the coil wire is wound around the bobbin 32, the coil 33 is provided, and then both ends of the coil wire are connected to the pair of coil terminals 34, respectively. . Thereby, the coil block 3 is obtained.

接極子ブロック4は、図2の上部及び右中央に示すように、補助継鉄43、永久磁石41、接極子42、及びヒンジばね44を、この順序で積層して構成される。   The armature block 4 is configured by laminating an auxiliary yoke 43, a permanent magnet 41, an armature 42, and a hinge spring 44 in this order, as shown in the upper part and the right center of FIG.

永久磁石41は、左右方向の長さが継鉄31の両端部31a、31b間の長さよりも短い板状(図2の例では直方体形状)に形成される。また、前後方向に関しては、永久磁石41の前面表面が継鉄31の両端部31a、31bの先端よりも前方に若干突出するように配置される。左右方向については、電磁リレー10における永久磁石41は、シングルステイブル型の動作を実現するため、すなわち、新たなばね等の付勢力部品を追加することなく、接極子42が継鉄31の磁極に吸引離反される吸引力を両磁極間でアンバランスとするため、一方の磁極の方向(図2においては右方向)に所定の距離dだけずらせて配置される。   The permanent magnet 41 is formed in a plate shape (a rectangular parallelepiped shape in the example of FIG. 2) whose length in the left-right direction is shorter than the length between both end portions 31a, 31b of the yoke 31. Further, with respect to the front-rear direction, the front surface of the permanent magnet 41 is disposed so as to slightly protrude forward from the tips of both end portions 31 a and 31 b of the yoke 31. In the left-right direction, the permanent magnet 41 in the electromagnetic relay 10 realizes a single-stable type operation, that is, without adding a biasing force component such as a new spring, the armature 42 becomes the magnetic pole of the yoke 31. In order to make the attraction force separated and attracted unbalanced between the two magnetic poles, the magnetic force is shifted by a predetermined distance d in the direction of one of the magnetic poles (the right direction in FIG. 2).

接極子42は、左右方向の長さが継鉄31の両端部31a、31b間の長さよりも長い板状に形成され、矢視Aの図に示すように永久磁石41に対向する後面略中央に突設された突部42bと、前面にヒンジばね44との締結用の1対の突部42cとを有している。なお、右方に形成された突部42aは、図示していない電磁リレーの可動接点を動作させるための連結部として用いられる(後述)。   The armature 42 is formed in a plate shape whose length in the left-right direction is longer than the length between both end portions 31a and 31b of the yoke 31, and is substantially centered on the rear surface facing the permanent magnet 41 as shown in the view of arrow A. And a pair of protrusions 42c for fastening to the hinge spring 44 on the front surface. The protrusion 42a formed on the right side is used as a connecting portion for operating a movable contact of an electromagnetic relay (not shown) (described later).

補助継鉄43は、左右方向の長さが継鉄31の両端部31a、31b間の長さと同程度で若干短い長さの板状部分に、左右の突部43d、下方の脚部43b、さらに上下辺から前方に向けて屈曲して形成された1対のアーム43aを備えて形成されている。突部43dは、継鉄31のT字状端部の後ろ側に載せて、また、脚部43bは、図示しない電磁リレーのボディに設けられた溝に嵌入して、それぞれ補助継鉄43を固着するために用いられる。   The auxiliary yoke 43 has a left and right protrusion 43d, a lower leg 43b, a plate-like portion having a length in the left-right direction that is substantially the same as the length between the both ends 31a and 31b of the yoke 31 and slightly shorter. Furthermore, it is provided with a pair of arms 43a formed by bending forward from the upper and lower sides. The protrusion 43d is placed on the rear side of the T-shaped end portion of the yoke 31, and the leg 43b is fitted into a groove provided in the body of an electromagnetic relay (not shown), and the auxiliary yoke 43 is respectively attached. Used to fix.

また、補助継鉄43の前面には、さらに、永久磁石41の位置決め用の複数のダボ(突起)43eが形成されている。これらのダボ43eは、永久磁石41を、中心からずらせて配置するため、前述の所定距離dだけ一様にずらせて形成されている。また、2つのアーム43aにはそれぞれ外方に向かって突出した円柱形状の軸部43cが形成されている。この上下方向に形成された軸部43cの中心軸は、接極子42がシーソ動作をするときの回動中心として設定されており、後述するように、軸部43cとヒンジばね44を用いて、回動中心が不動となるように、補助継鉄43、永久磁石41、及び接極子42が固定される。なお、補助継鉄43の各部を左右対称に形成して永久磁石を左右対称に配置したものは、ラッチング型(双安定型)の有極電磁リレーに用いることができる。   A plurality of dowels (projections) 43 e for positioning the permanent magnet 41 are further formed on the front surface of the auxiliary yoke 43. These dowels 43e are formed so as to be uniformly shifted by the predetermined distance d described above in order to dispose the permanent magnet 41 from the center. Each of the two arms 43a is formed with a cylindrical shaft portion 43c projecting outward. The central axis of the shaft portion 43c formed in the vertical direction is set as a rotation center when the armature 42 performs a seesaw operation. As will be described later, using the shaft portion 43c and the hinge spring 44, The auxiliary yoke 43, the permanent magnet 41, and the armature 42 are fixed so that the center of rotation is fixed. In addition, what formed each part of the auxiliary yoke 43 left-right symmetrically and arrange | positioned the permanent magnet left-right symmetrically can be used for a polarized electromagnetic relay of a latching type (bistable type).

ヒンジばね44は、永久磁石41、接極子42及び補助継鉄43を一体に固定するものであり、弾性を有する薄手の金属板により形成され、上下左右に腕が延びた十字状であり、接極子42の前面に取着される中央部44aと、中央部44aから上下に延びた1対の腕の各端部から後方に屈曲され、補助継鉄43のアーム1の外面に係合するように形成された両側部44bとを有している。そして、両側部44bには、補助継鉄43のアーム43aに形成された軸部43cが嵌入される孔44eが穿設されている。また、中央部44aの左右に延びた1対の腕には、接極子42の突部42cが嵌入される孔44dが穿設されている。   The hinge spring 44 integrally fixes the permanent magnet 41, the armature 42, and the auxiliary yoke 43, is formed of an elastic thin metal plate, has a cross shape with arms extending vertically and horizontally, A central portion 44a attached to the front surface of the pole 42, and bent from the ends of a pair of arms extending vertically from the central portion 44a so as to be engaged with the outer surface of the arm 1 of the auxiliary yoke 43. And both side portions 44b. And the hole 44e in which the axial part 43c formed in the arm 43a of the auxiliary yoke 43 is inserted is drilled in the both sides 44b. A pair of arms extending to the left and right of the central portion 44a are provided with holes 44d into which the protrusions 42c of the armature 42 are inserted.

ここで、接極子ブロック4の組立手順を説明する。まず、補助継鉄43にダボ43eで位置決めして永久磁石41を配置し、続いて、永久磁石41に重ねて接極子42を配置し、最後に、接極子42の突部42cをヒンジばね44の各孔44dに嵌入すると共に、補助継鉄43のアーム43aにおける軸部43cをヒンジばね44の孔44eに嵌入する。これにより、補助継鉄43、永久磁石41、及び接極子42をヒンジばね44で一体に固定した接極子ブロック4が得られる。   Here, the assembly procedure of the armature block 4 will be described. First, the permanent magnet 41 is arranged on the auxiliary yoke 43 by positioning with the dowel 43e, then the armature 42 is arranged on the permanent magnet 41, and finally the protrusion 42c of the armature 42 is connected to the hinge spring 44. The shaft portion 43c of the arm 43a of the auxiliary yoke 43 is inserted into the hole 44e of the hinge spring 44. As a result, the armature block 4 in which the auxiliary yoke 43, the permanent magnet 41, and the armature 42 are integrally fixed by the hinge spring 44 is obtained.

得られた接極子ブロック4は、補助継鉄43の左右の突部43dを、継鉄31のT字状端部の後ろ側に載せて、コイルブロック3と一体化され、図2に示すように、シングルステイブル型有極電磁リレー用の電磁石ブロック5が得られる。   The obtained armature block 4 is integrated with the coil block 3 with the left and right protrusions 43d of the auxiliary yoke 43 mounted on the rear side of the T-shaped end of the yoke 31, as shown in FIG. In addition, an electromagnet block 5 for a single stable type polarized electromagnetic relay is obtained.

次に、図3及び図4により電磁リレー10の組立について説明する。上述した各ブロック及びカード7は、図4に示す電磁リレー10の器体6の下部側構成部品であるボディ61に組み込まれる。図3に示すように、ボディ61に対して、固定接点ばねブロック1、可動接点ばねブロック2、コイルブロック3がまず組み込まれる。次に、接極子ブロック4における補助継鉄43の左右両端が、コイルブロック3の継鉄31の上に載るように、接極子ブロック4が組み込まれる。このとき、補助継鉄の脚部43b(図2参照)がボディ61の図示しない溝(固定部)に嵌入して固定される。続いて、カード7の孔7bに接極子42の突部42aが、またカード7の孔7aに板ばね22の突片22aがそれぞれ嵌入されるようにカード7が組み込まれる。このとき、カード7の孔7cには、ボディ61に形成されたカード固定用の突部61b(図1参照)が前後に摺動自在に挿入される。なお、ボディ61には、両ばねブロック1,2と、電磁石ブロック5とを仕切る隔壁61aが設けられている(図1参照)。各ブロックとカードを器体のボディ61に組み込んで形成した本体ブロック9は、図4に示すように、カバー62を被せて固定され、シングルステイブル型有極電磁リレー10が完成する。   Next, assembly of the electromagnetic relay 10 will be described with reference to FIGS. Each block and the card 7 described above are incorporated into a body 61 that is a lower component of the body 6 of the electromagnetic relay 10 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the fixed contact spring block 1, the movable contact spring block 2, and the coil block 3 are first incorporated into the body 61. Next, the armature block 4 is assembled so that the left and right ends of the auxiliary yoke 43 in the armature block 4 are placed on the yoke 31 of the coil block 3. At this time, the leg portion 43b (see FIG. 2) of the auxiliary yoke is fitted and fixed in a groove (fixed portion) (not shown) of the body 61. Subsequently, the card 7 is assembled so that the protrusion 42 a of the armature 42 is inserted into the hole 7 b of the card 7 and the protrusion 22 a of the leaf spring 22 is inserted into the hole 7 a of the card 7. At this time, a card fixing projection 61b (see FIG. 1) formed in the body 61 is slidably inserted back and forth into the hole 7c of the card 7. The body 61 is provided with a partition wall 61a that partitions both the spring blocks 1 and 2 and the electromagnet block 5 (see FIG. 1). As shown in FIG. 4, the main body block 9 formed by incorporating each block and card into the body body 61 is fixed with a cover 62, and the single-stable type polarized electromagnetic relay 10 is completed.

ここで、図1に戻って、電磁リレー10の機械的動作を説明する。接極子42がその略中心回りにシーソ動作すると、カード7が前/後動作(図の左右方向動作)を行い、板ばね22が前/後動作をし、板ばね22に固着された可動接点23が、対向する固定接点13に当接/離反して、電磁リレー10の閉/開が行われる。   Here, returning to FIG. 1, the mechanical operation of the electromagnetic relay 10 will be described. When the armature 42 performs a seesaw movement around its substantially center, the card 7 performs the front / rear movement (left-right movement in the figure), and the leaf spring 22 performs the front / rear movement. The movable contact fixed to the leaf spring 22 23 contacts / separates the opposed fixed contact 13 to close / open the electromagnetic relay 10.

次に、図5(a)(b)及び図6により接極子の回動構造を説明する。本発明のシングルステイブル型電磁リレーにおいて、永久磁石41と補助継鉄43の他は、ラッチング型有極電磁リレーと共用して同じ構成部品を用いることができる(永久磁石41についても、電磁リレーの寸法と永久磁石の寸法との関係によるが、多くの場合、共用可能となる)。ラッチング型有極電磁リレー用の電磁石ブロック105が、図5(b)に示すように、基本的に左右対称であるのに対し、本発明に係る電磁石ブロック5において、永久磁石41が、継鉄31の略対称軸上にある接極子42の回動支点(後述)位置から所定の距離dだけずらして、補助継鉄43で左右非対称に位置決め固定されている。この所定の距離dだけ永久磁石41をずらすことにより、シングルステイブル型電磁リレーを実現することができ、また、それ故に、専用の位置決め部材を用いる必要がある。永久磁石41がずらされることにより接極子42の回動動作が電磁石ブロックにおける両磁極間でアンバランスとなり、シングルステイブル状態が実現される。   Next, the rotating structure of the armature will be described with reference to FIGS. In the single-stable electromagnetic relay of the present invention, the same components can be used in common with the latching-type polarized electromagnetic relay other than the permanent magnet 41 and the auxiliary yoke 43. Depending on the relationship between the size and the size of the permanent magnet, it can be shared in many cases). The electromagnet block 105 for the latching type polarized electromagnetic relay is basically symmetrical as shown in FIG. 5B, whereas in the electromagnet block 5 according to the present invention, the permanent magnet 41 is a yoke. The auxiliary armature 43 is positioned and fixed asymmetrically left and right by shifting by a predetermined distance d from the position of a pivotal fulcrum (described later) of the armature 42 on the substantially symmetrical axis 31. By shifting the permanent magnet 41 by this predetermined distance d, a single-stable electromagnetic relay can be realized, and it is therefore necessary to use a dedicated positioning member. When the permanent magnet 41 is shifted, the rotation of the armature 42 becomes unbalanced between the two magnetic poles in the electromagnet block, and a single stable state is realized.

電磁石ブロック5における接極子42の回動動作の支点は、図6に示すように、接極子42の永久磁石41に対向する後面略中央に突設された突部42bと永久磁石41との接触点となる。なお、回動動作安定化のため、支点は複数の点列又は連続線(すなわち突部42bが複数点か線状)によって直線状に形成され、その直線によって、接極子42のシーソ運動の回動軸が定義される。また、補助継鉄43の1対のアーム43a上にそれぞれ外方に向かって突出して形成された円柱形状の軸部43cの中心軸と、前述の回動軸を一致させて接極子ブロックが構成されている。これらの軸を精度良く一致させることにより、接極子42の安定した滑らかな回動動作が実現されている。なお、図6に示す回動動作の支点の様子は、電磁石ブロック105についても同じである。   As shown in FIG. 6, the fulcrum of the rotation operation of the armature 42 in the electromagnet block 5 is the contact between the protrusion 42 b and the permanent magnet 41, which protrudes from the rear surface facing the permanent magnet 41 of the armature 42. It becomes a point. In order to stabilize the rotational operation, the fulcrum is formed in a straight line by a plurality of dot lines or continuous lines (that is, the protrusions 42b have a plurality of points or lines), and the rotation of the seesaw movement of the armature 42 is performed by the straight lines. A moving axis is defined. Further, the armature block is configured by aligning the center axis of the columnar shaft portion 43c formed on the pair of arms 43a of the auxiliary yoke 43 so as to protrude outward and the above-described rotation axis. Has been. By making these axes coincide with each other with high accuracy, a stable and smooth rotation of the armature 42 is realized. The state of the fulcrum of the rotation operation shown in FIG.

次に、シングルステイブル型有極電磁リレーの動作について、ラッチング型有極電磁リレーと比較して説明する。図7(a)〜(d)は、本発明のシングルステイブル型有極電磁リレーにおける電磁石ブロック5のコイル電流のON/OFFと接極子回動動作の関係を示し、図8は、回転モーメントと接極子の回転角の関係を示し、図9(a)〜(g)及び図10は、ラッチング型有極電磁リレーについて同様の関係を示す。図7及び図9において、補助継鉄43,143が磁性体の場合について示されている。   Next, the operation of the single stable type polarized electromagnetic relay will be described in comparison with the latching type polarized electromagnetic relay. 7A to 7D show the relationship between the ON / OFF of the coil current of the electromagnet block 5 and the armature rotation operation in the single-stable type polarized electromagnetic relay of the present invention, and FIG. FIG. 9A to FIG. 9G and FIG. 10 show the same relationship for the latching type polarized electromagnetic relay. 7 and 9, the auxiliary yokes 43 and 143 are shown as magnetic materials.

シングルステイブル型有極電磁リレーの接極子42は、図7(a)に示すように、コイル33の電流OFFの状態において、永久磁石41がずらされた方向の側に永久磁石41による回転モーメントによって吸引されて角度α傾いている。永久磁石41は、接極子42に向かう方向(図の上下方向)に磁化されており、接極子42は磁性体である。永久磁石41の磁荷によって生成される磁束は、例えば、永久磁石41の左側(図の左側、以下同様)における左回りの磁束b1と、永久磁石の右側における右回りの磁束b2とからなる(磁化の方向が上下逆転すると磁束b1,b2の方向も逆転する)。   As shown in FIG. 7A, the armature 42 of the single-stable type polarized electromagnetic relay is caused by the rotational moment by the permanent magnet 41 in the direction in which the permanent magnet 41 is shifted when the current of the coil 33 is OFF. It is sucked and tilted at an angle α. The permanent magnet 41 is magnetized in a direction toward the armature 42 (vertical direction in the figure), and the armature 42 is a magnetic body. The magnetic flux generated by the magnetic charge of the permanent magnet 41 includes, for example, a counterclockwise magnetic flux b1 on the left side of the permanent magnet 41 (the left side in the figure, the same applies hereinafter) and a clockwise magnetic flux b2 on the right side of the permanent magnet ( When the magnetization direction is reversed up and down, the directions of the magnetic fluxes b1 and b2 are also reversed).

ここで、接極子42に作用する回動支点(突部42b近傍)回りの回転モーメントMの方向、及び接極子42の回転方向(角度θ)について、左回り方向を正方向と定義する。また、θ=0の位置は、接極子42が補助継鉄43に平行な状態とする。接極子42が回転すると接極子の左(図の左側)端は、図の上下方向に移動する。下方向にx軸を定義し、θ=0のとき、x=0、θ=±αのときx=±Δxとする。このxの値は、前述のカード7の移動距離(ストローク)を表し、従って、可動接点23の移動距離に関係する。図7(a)に示される接極子の状態は、図8に示す回転モーメントMと回転角θのグラフにおいて、点aで表される。次に、図7(b)に示すように、接極子42の右側で磁束b2と同じ方向の磁束b3が発生するようにコイル33に励磁電流を流す(右ON)と、継鉄31の右側の磁極における磁束が強化され、また継鉄31の左側の磁極における磁束が弱められるため、全体として右回りのモーメントが発生し、接極子42は、図8における点bの状態となる。   Here, the counterclockwise direction is defined as the positive direction with respect to the direction of the rotational moment M about the rotation fulcrum (near the protrusion 42b) acting on the armature 42 and the rotational direction (angle θ) of the armature 42. Further, at the position of θ = 0, the armature 42 is in a state parallel to the auxiliary yoke 43. When the armature 42 rotates, the left (left side in the figure) end of the armature moves in the vertical direction in the figure. The x axis is defined in the downward direction. When θ = 0, x = 0, and when θ = ± α, x = ± Δx. The value of x represents the moving distance (stroke) of the card 7 described above, and is therefore related to the moving distance of the movable contact 23. The state of the armature shown in FIG. 7A is represented by a point a in the graph of the rotational moment M and the rotational angle θ shown in FIG. Next, as shown in FIG. 7B, when an exciting current is passed through the coil 33 (right ON) so that the magnetic flux b3 in the same direction as the magnetic flux b2 is generated on the right side of the armature 42, the right side of the yoke 31 Since the magnetic flux at the magnetic pole of the yoke 31 is strengthened and the magnetic flux at the left magnetic pole of the yoke 31 is weakened, a clockwise moment is generated as a whole, and the armature 42 is in the state of point b in FIG.

右電流ONの状態を維持すると、図7(c)に示すように、接極子42は、右側磁極に吸着され、図8における点cの状態となり、この状態が維持される。この点cの状態は、前出の図1において、接極子42が継鉄31の端部31bに吸着された状態であり、磁力による回転モーメントが板ばね22の付勢力に打ち勝ってカード7を右方に変位させ、可動接点23が固定接点13に当接された状態である。続いて、図7(d)に示すように、励磁電流をOFFすると、接極子は、永久磁石41による左回りモーメントにより、図8における点dの状態を経由して、点aの状態に復帰する。このようにして、電磁石ブロック5の接極子42は、シングルステイブル型シーソ動作を行うことができる。このシーソ動作によって、前述のように、カードを介して可動接点と固定接点の間で回路の開閉動作が行われる。   When the state of the right current ON is maintained, as shown in FIG. 7C, the armature 42 is attracted to the right magnetic pole to be in the state of point c in FIG. 8, and this state is maintained. The state at this point c is a state in which the armature 42 is attracted to the end portion 31b of the yoke 31 in FIG. 1, and the rotational moment due to the magnetic force overcomes the urging force of the leaf spring 22 to The movable contact 23 is in contact with the fixed contact 13 by being displaced to the right. Subsequently, as shown in FIG. 7D, when the excitation current is turned off, the armature returns to the state of point a through the state of point d in FIG. To do. In this manner, the armature 42 of the electromagnet block 5 can perform a single stable type seesaw operation. As described above, the seesaw operation opens and closes the circuit between the movable contact and the fixed contact via the card.

続いて、ラッチング型有極電磁リレーの電磁石ブロック105の動作を説明する。接極子42に作用する回転モーメントMの方向、接極子42の回転方向(角度θ)、及び接極子の移動方向(x軸)を、前出の図7と同様に定義する。電磁石ブロック105において、永久磁石42は、図9(a)に示すように、接極子42の回動支点に対して左右対称に設けられている。従って、永久磁石41により支点回りに発生する磁束b1,b2は左右対称である。コイル電流OFFの状態では、接極子42に対する回転モーメントMは略ゼロであり(図10における点aの状態)、接極子42が何らかの理由で左右のいずれかに傾くと、接極子42がその方向に吸着された状態となる。次に、図9(b)に示すように、接極子42の左側で磁束b1と同じ方向の磁束b3が発生するようにコイル33に励磁電流を流す(左ON)と、継鉄31の左側の磁極における磁束が強化され、また継鉄31の右側の磁極における磁束が弱められるため、全体として左回りのモーメントが発生し、接極子42は左側磁極に吸着され、図10における点bの状態となる。   Next, the operation of the electromagnet block 105 of the latching type polarized electromagnetic relay will be described. The direction of the rotational moment M acting on the armature 42, the direction of rotation of the armature 42 (angle θ), and the direction of movement of the armature (x axis) are defined in the same manner as in FIG. In the electromagnet block 105, the permanent magnet 42 is provided symmetrically with respect to the rotation fulcrum of the armature 42 as shown in FIG. Accordingly, the magnetic fluxes b1 and b2 generated around the fulcrum by the permanent magnet 41 are symmetrical. In the state where the coil current is OFF, the rotational moment M with respect to the armature 42 is substantially zero (the state at the point a in FIG. 10), and when the armature 42 is tilted to the left or right for some reason, the armature 42 is moved in that direction. It will be in the state adsorbed by the. Next, as shown in FIG. 9B, when an exciting current is passed through the coil 33 so that a magnetic flux b3 in the same direction as the magnetic flux b1 is generated on the left side of the armature 42 (left ON), the left side of the yoke 31 10 is strengthened, and the magnetic flux at the right magnetic pole of the yoke 31 is weakened. Therefore, a counterclockwise moment is generated as a whole, and the armature 42 is attracted to the left magnetic pole, and the state of point b in FIG. It becomes.

続いて、コイル33に上述と逆方向の励磁電流を流す(右ON)と、右側の磁極における磁束が強化され、また左側の磁極における磁束が弱められるため、全体として右回りのモーメントが発生し、接極子42は、図9(c)(d)に示す状態、すなわち図10における点c、点dの状態を経由して右側磁極に吸着され、図9(e)、及び図10における点eの状態となる。この点eの状態は、前出の図1をラッチング型有極電磁リレーの図と見做すと、可動接点23が固定接点13に当接された状態である。次に、コイル33を左電流ONの状態にすると、上述同様に、接極子42は、図9(f)(g)に示す状態、すなわち図10における点f、点gの状態を経由して左側磁極に吸着され、図9(b)、及び図10における点bの状態となる。図10における点b、又は点eの状態でコイル33の電流がOFFされると、前述のようにその状態が永久磁石によって維持される。   Subsequently, when an exciting current in the opposite direction to the above is supplied to the coil 33 (right ON), the magnetic flux at the right magnetic pole is strengthened and the magnetic flux at the left magnetic pole is weakened, so that a clockwise moment is generated as a whole. The armature 42 is attracted to the right magnetic pole through the states shown in FIGS. 9C and 9D, that is, the states of points c and d in FIG. 10, and the points in FIGS. It will be in the state of e. The state of this point e is a state in which the movable contact 23 is in contact with the fixed contact 13 when the above FIG. 1 is regarded as a diagram of a latching type polarized electromagnetic relay. Next, when the coil 33 is turned to the left current ON state, the armature 42 passes through the states shown in FIGS. 9F and 9G, that is, the states of the points f and g in FIG. Adsorbed to the left magnetic pole, the state of point b in FIGS. 9B and 10 is obtained. When the current of the coil 33 is turned off at the point b or the point e in FIG. 10, the state is maintained by the permanent magnet as described above.

図10に示す状態遷移図は、電磁石ブロック105の対称性を反映して、原点O回りに点対称となっている。一方、前述の図8に示す状態遷移図は、シングルステイブル型有極電磁リレーの動作を反映して非対称になっている。   The state transition diagram shown in FIG. 10 is point-symmetric about the origin O, reflecting the symmetry of the electromagnet block 105. On the other hand, the state transition diagram shown in FIG. 8 is asymmetric reflecting the operation of the single-stable type polarized electromagnetic relay.

次に、ラッチング型有極電磁リレーの構成部品にもとづいてシングルステイブル型有極電磁リレーを構成する2つの方法について、前出の図7、図9、及び図11を参照して接極子に作用する付勢力(永久磁石の吸引力Fmによる付勢力と、ばね復元力Fsによる付勢力)の観点から説明する。図11(a)(b)は、コイル33が励磁されていない場合の接極子42に作用する付勢力と接極子42の回転角との関係(接極子状態)を示す。接極子42の左右回転位置で接極子42に作用する付勢力は、ラッチング型有極電磁リレーでは左右対称であり、シングルステイブル型有極電磁リレーでは左右非対称である。逆に、接極子の左右回転位置で接極子42に作用する付勢力を左右対称とするとラッチング型有極電磁リレーが実現し、左右非対称とするとシングルステイブル型有極電磁リレーが実現する。図11(a)は、本発明のシングルステイブル型有極電磁リレーの構成方法を示し、付勢力の非対称性を永久磁石41をずらすことによって実現している。また、図11(b)は、付勢力の非対称性を新たな付勢力を追加(ばねを追加)して実現している。   Next, two methods for constructing a single-stable type polarized electromagnetic relay based on the components of the latching type polarized electromagnetic relay will act on the armature with reference to FIG. 7, FIG. 9 and FIG. A description will be given from the viewpoint of the urging force (the urging force by the attractive force Fm of the permanent magnet and the urging force by the spring restoring force Fs). FIGS. 11A and 11B show the relationship (armature state) between the biasing force acting on the armature 42 and the rotation angle of the armature 42 when the coil 33 is not excited. The biasing force acting on the armature 42 at the left-right rotation position of the armature 42 is bilaterally symmetric in the latching type polarized electromagnetic relay, and is bilaterally asymmetric in the single stable type polarized electromagnetic relay. Conversely, if the biasing force acting on the armature 42 at the left-right rotation position of the armature is symmetric, a latching-type polarized electromagnetic relay is realized, and if it is asymmetrical, a single-stable-type polarized electromagnetic relay is realized. FIG. 11A shows a method of configuring the single-stable type polarized electromagnetic relay of the present invention, and realizes the asymmetry of the urging force by shifting the permanent magnet 41. FIG. 11B realizes the asymmetry of the urging force by adding a new urging force (adding a spring).

まず、ラッチング型有極電磁リレーの接極子に作用する付勢力について説明する。ラッチング型有極電磁リレーの接極子に作用する付勢力は、図11(a)の左図に示すように、永久磁石による磁石吸引力Fmとばね復元力Fsからなり、共に原点Oの回りに対称である。ばね復元力Fsを発生するばねは、前出のいずれかの図に示された可動接点ばねブロック2に設けられた板ばね22であり、板ばね22の復元力Fsがカード7を介して接極子42に作用する。図11における横軸は、図7(a)に示すように、接極子42の回転角θ、又は接極子42の一端の平行移動距離(ストローク)xを示す。横軸の左右限界はθ=±α、又はx=±Δxである。2つの付勢力の一方の磁石吸引力Fmは、接極子状態が横軸の原点Oから離れる方向に向かう付勢力を接極子42に及ぼす。すなわち、接極子42が補助継鉄43と平行な状態は、磁石吸引力Fmの作用のもとで不安定な状態であり、θ=±αにおける状態は安定な状態である。   First, the biasing force acting on the armature of the latching type polarized electromagnetic relay will be described. The biasing force acting on the armature of the latching-type polarized electromagnetic relay is composed of a magnet attractive force Fm and a spring restoring force Fs by a permanent magnet, as shown in the left diagram of FIG. Symmetric. The spring that generates the spring restoring force Fs is a leaf spring 22 provided in the movable contact spring block 2 shown in any of the previous drawings, and the restoring force Fs of the leaf spring 22 is contacted via the card 7. Acts on the pole 42. The horizontal axis in FIG. 11 indicates the rotation angle θ of the armature 42 or the parallel movement distance (stroke) x of one end of the armature 42 as shown in FIG. The horizontal limit on the horizontal axis is θ = ± α or x = ± Δx. The magnet attraction force Fm of one of the two urging forces exerts an urging force on the armature 42 in the direction in which the armature state moves away from the origin O on the horizontal axis. That is, the state where the armature 42 is parallel to the auxiliary yoke 43 is an unstable state under the action of the magnet attractive force Fm, and the state at θ = ± α is a stable state.

他方、ばね復元力Fsによる付勢力は、接極子状態が横軸の原点Oに向かう力を接極子42に及ぼす(概念的な付勢力の方向を図中に横向きの白抜き矢印で示す)。なお、ばね復元力Fsは、磁石吸引力Fmとの絶対値比較が容易となるように、符号反転した−Fs(ばね負荷)として表示されている。ラッチング型有極電磁リレーでは、接極子42の回転限界内の全域−α≦θ≦+αにおいて(又は、少なくとも回転限界θ=±αにおいて)、磁石吸引力Fmとばね復元力の合力は、接極子状態が原点Oを離れる方向となるように構成され、2つの安定点を有するいわゆる双安定型有極電磁リレーが実現する。   On the other hand, the urging force by the spring restoring force Fs exerts on the armature 42 the force of the armature state toward the origin O of the horizontal axis (the conceptual direction of the urging force is indicated by a horizontal white arrow in the figure). The spring restoring force Fs is displayed as -Fs (spring load) with the sign reversed so that the absolute value comparison with the magnet attractive force Fm is easy. In the latching type polarized electromagnetic relay, in the entire range −α ≦ θ ≦ + α within the rotation limit of the armature 42 (or at least at the rotation limit θ = ± α), the resultant force of the magnet attractive force Fm and the spring restoring force is A so-called bistable type polarized electromagnetic relay having two stable points, which is configured such that the pole state is in a direction away from the origin O, is realized.

上述のθ=±αにおける安定点の一方、例えばθ=−αの状態を不安定点とし、θ=αの状態を安定点とすると、単安定型、すなわちシングルステイブル型有極電磁リレーが実現する。永久磁石41を、図7(a)に示すようにずらすと、図11(a)の右図に示すように、磁石吸引力Fmが、原点Oに対して非対称となる。接極子42の一方の回転限界であるθ=−αにおいて、磁石吸引力Fmとばね復元力の合力は、接極子状態が原点Oに向かう方向となり、また、他方の回転限界であるθ=αにおいて、合力は、接極子状態が原点Oから離れる方向となるので、θ=−αで不安定、θ=αで安定となり、本発明に係るシングルステイブル型有極電磁リレーが実現する。   One of the stable points at θ = ± α described above, for example, when the state of θ = −α is an unstable point and the state of θ = α is a stable point, a monostable type, that is, a single-stable type polarized electromagnetic relay is realized. . When the permanent magnet 41 is shifted as shown in FIG. 7A, the magnet attractive force Fm becomes asymmetric with respect to the origin O as shown in the right figure of FIG. At θ = −α, which is one rotation limit of the armature 42, the resultant force of the magnet attractive force Fm and the spring restoring force is the direction in which the armature state is directed toward the origin O, and the other rotation limit is θ = α. The resultant force is in the direction in which the armature state moves away from the origin O, so that it becomes unstable when θ = −α and stable when θ = α, and the single-stable type polarized electromagnetic relay according to the present invention is realized.

また、前述のように、付勢力(の合力)の非対称性を、永久磁石をずらして磁石吸引力Fmを変化させる代わりに、新たなばねの追加による付勢力の追加で実現すると、図11(b)の右図に示すようになる。図11(b)の左図は、ラッチング型有極電磁リレーにおける付勢力を示し、図11(a)の左図と同じである。ばね復元力Fsは、回転限界θ=−α側で磁石吸引力Fmに打勝って接極子状態が原点Oに向かう合力が得られるように、より強化されている。上述した図11の接極子安定状態に対して、安定状態に打勝つ付勢力をコイル33の励磁力により付加することで、電磁リレーの動作が行われる。   Further, as described above, when the asymmetry of the urging force (the resultant force) is realized by adding the urging force by adding a new spring instead of shifting the permanent magnet and changing the magnet attractive force Fm, FIG. It becomes as shown in the right figure of b). The left diagram in FIG. 11B shows the urging force in the latching-type polarized electromagnetic relay, and is the same as the left diagram in FIG. The spring restoring force Fs is further strengthened so as to obtain a resultant force in which the armature state moves toward the origin O by overcoming the magnet attractive force Fm on the rotation limit θ = −α side. The operation of the electromagnetic relay is performed by applying an urging force that overcomes the stable state to the above-described armature stable state of FIG.

なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、補助継鉄の形状をシングルステイブル型とラッチング型の両有極電磁リレーに対応できる形にして接着剤のみによって固定することも可能である。シングルステイブル型有極電磁リレーとラッチング型有極電磁リレーとの構成部品共用化の度合いは、完成品の混同防止や確実な固定による安全性の確保などの観点から、その部品共用化の度合いを決定すればよい。また、補助継鉄を形成する材料は、磁性材料に限らず、非磁性体を用いてもよく、さらに、非磁性体と磁性体とを複合して用いてもよく、いずれを用いるかは、永久磁石の形状と、着磁の強弱によって選択すればよい。非磁性の材料で補助継鉄を形成すると、個々の補助継鉄間の形状変動による磁気抵抗の変動、磁化状態の経時変化、着磁の変動などに影響されることがなく、有極電磁リレーの安定した動作が実現される。特に、電磁リレーの組立後に、永久磁石を着磁する場合に、位置決め部材としての補助継鉄による磁気的影響を考慮する必要がなくなる。   The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made. For example, the shape of the auxiliary yoke can be fixed to only a single adhesive by making it compatible with both single-stable and latching electromagnetic relays. The degree of sharing of components between single-stable type polarized electromagnetic relays and latching type polarized electromagnetic relays is determined from the perspective of preventing confusion of finished products and ensuring safety through secure fixing. Just decide. In addition, the material forming the auxiliary yoke is not limited to a magnetic material, a non-magnetic material may be used, and a non-magnetic material and a magnetic material may be used in combination. The selection may be made according to the shape of the permanent magnet and the strength of magnetization. When the auxiliary yoke is formed of a non-magnetic material, it is not affected by variations in magnetic resistance due to shape fluctuations between the individual auxiliary yokes, changes in magnetization state over time, fluctuations in magnetization, etc. Stable operation is realized. In particular, when the permanent magnet is magnetized after the assembly of the electromagnetic relay, it is not necessary to consider the magnetic influence due to the auxiliary yoke as the positioning member.

本発明のシングルステイブル型有極電磁リレーの内部平面図。FIG. 3 is an internal plan view of the single stable type polarized electromagnetic relay of the present invention. 同上有極電磁リレーの電磁石ブロックの組立を説明する斜視図。The perspective view explaining the assembly of the electromagnet block of a polarized electromagnetic relay same as the above. 同上有極電磁リレーの組立途中の説明斜視図。The explanatory perspective view in the middle of the assembly of the same polarized electromagnetic relay. 同上有極電磁リレーの組立を説明する斜視図。The perspective view explaining the assembly of a polarized electromagnetic relay same as the above. (a)は同上シングルステイブル型有極電磁リレーの電磁石ブロックの一部断面模式図、(b)は同上電磁リレーと部品を共用して形成されるラッチング型有極電磁リレーの電磁石ブロックの一部断面模式図。(A) is a partial cross-sectional schematic diagram of an electromagnet block of the above-described single-stable type polar electromagnetic relay, and (b) is a part of an electromagnet block of a latching type polar electromagnetic relay formed by sharing parts with the above-described electromagnetic relay. FIG. 本発明の有極電磁リレーにおける接極子の回動機構の説明図。Explanatory drawing of the rotation mechanism of the armature in the polarized electromagnetic relay of this invention. (a)〜(d)は本発明のシングルステイブル型有極電磁リレーにおける接極子回動動作を説明する電磁石ブロックの断面図。(A)-(d) is sectional drawing of the electromagnet block explaining the armature rotation operation | movement in the single stable type | mold polarized electromagnetic relay of this invention. 同上有極電磁リレーの接極子に作用する回転モーメントと接極子の回転角の関係を示す状態遷移図。The state transition diagram which shows the relationship between the rotation moment which acts on the armature of a polarized electromagnetic relay same as the above, and the rotation angle of an armature. (a)〜(g)は本発明に係る同上電磁リレーの部品を共用して形成されるラッチング型有極電磁リレーにおける接極子回動動作を説明する電磁石ブロックの断面図。(A)-(g) is sectional drawing of the electromagnet block explaining the armature rotation operation | movement in the latching type polarized electromagnetic relay formed by sharing the components of the electromagnetic relay same as the above. 同上ラッチング型有極電磁リレーの接極子に作用する回転モーメントと接極子の回転角の関係を示す状態遷移図。The state transition diagram which shows the relationship between the rotation moment which acts on the armature of a latching type polarized electromagnetic relay same as the above, and the rotation angle of an armature. (a)はラッチング型有極電磁リレーとこれをもとに構成した本発明のシングルステイブル型有極電磁リレーにおける接極子に作用する力と接極子の回転角の関係図、(b)はラッチング型有極電磁リレーとこれをもとにばね付勢力を付加して構成する場合のシングルステイブル型有極電磁リレーにおける接極子に作用する力と接極子の回転角の関係図。(A) is a diagram showing the relationship between the force acting on the armature and the rotation angle of the armature in the latching type polarized electromagnetic relay and the single stable type polarized electromagnetic relay of the present invention constructed based on this, and (b) is the latching. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the force acting on the armature and the rotation angle of the armature in the single-stable-type polarized electromagnetic relay in the case of configuring the type-polarized electromagnetic relay and a spring biasing force based on the same.

符号の説明Explanation of symbols

1 固定接点ばねブロック
2 可動接点ばねブロック
3 コイルブロック
4 接極子ブロック
6 器体
7 カード
10 電磁リレー
11 固定側端子
12,22 板ばね
13 固定接点
21 可動側端子
23 可動接点
31 継鉄
31a,31b 端部
33 コイル
41 永久磁石
42 接極子
43 補助継鉄
43a アーム
43c 突起
43e ダボ
44 ヒンジばね
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed contact spring block 2 Movable contact spring block 3 Coil block 4 Armature block 6 Body 7 Card 10 Electromagnetic relay 11 Fixed side terminal 12, 22 Leaf spring 13 Fixed contact 21 Movable side terminal 23 Movable contact 31 Relay 31a, 31b End 33 Coil 41 Permanent magnet 42 Armature 43 Auxiliary yoke 43a Arm 43c Projection 43e Dowel 44 Hinge spring

Claims (2)

コイルと、コイルが巻回され両端部を磁極とした継鉄とを有したコイルブロックと、
前記磁極間に配置して固着される補助継鉄と、この補助継鉄によって位置決めされる永久磁石と、前記コイルの励磁状態に応じて継鉄の両磁極に吸引離反されるシーソ型接極子と、これらを一体に固定するヒンジばねとを有した接極子ブロックと、
固定側端子と、この固定側端子に締結される板ばねと、この板ばねに設けられる固定接点とを有した固定接点ばねブロックと、
可動側端子と、この可動側端子に締結される板ばねと、この板ばねに設けられる可動接点とを有した可動接点ばねブロックと、
前記接極子及び可動接点ばねブロックの双方に連接され、前記接極子の揺動に応じて前記固定接点と可動接点の当接開離を行うためのカードと、
前記固定接点ばねブロック、可動接点ばねブロック、及びカードを固定する固定部を有した器体と、を備えた電磁リレーにおいて、
前記接極子は、その略中央にシーソ回動動作の支点を有し、該支点が前記永久磁石に対して不動となるように前記ヒンジばねにより前記補助継鉄に固定され、前記永久磁石は、前記両磁極の一方の磁極側にずらせて前記補助継鉄に位置決め固着されることにより、前記接極子が磁極に吸引離反される吸引力を両磁極間でアンバランスとし、シングルステイブル型化したことを特徴とする有極電磁リレー。
A coil block having a coil and a yoke around which the coil is wound and having both ends as magnetic poles;
An auxiliary yoke arranged and fixed between the magnetic poles, a permanent magnet positioned by the auxiliary yoke, and a seesaw-type armature attracted and separated by both magnetic poles of the yoke according to the excitation state of the coil; An armature block having a hinge spring for fixing them together;
A stationary contact spring block having a stationary terminal, a leaf spring fastened to the stationary terminal, and a stationary contact provided on the leaf spring;
A movable contact spring block having a movable terminal, a leaf spring fastened to the movable terminal, and a movable contact provided on the leaf spring;
A card that is connected to both the armature and the movable contact spring block, and performs contact and separation of the fixed contact and the movable contact according to the swinging of the armature;
In the electromagnetic relay comprising the fixed contact spring block, the movable contact spring block, and a container having a fixed portion for fixing the card,
The armature has a fulcrum for seesaw rotation at its substantially center, and is fixed to the auxiliary yoke by the hinge spring so that the fulcrum is immovable with respect to the permanent magnet. The attraction force by which the armature is attracted and separated by the magnetic pole is unbalanced between the two magnetic poles by shifting to one of the magnetic poles and being fixed to the auxiliary yoke. A polarized electromagnetic relay characterized by
前記補助継鉄は、平板からプレス加工により形成され、前記永久磁石を位置決めする複数のダボと、補助継鉄本体の周縁部から延伸して屈曲し前記永久磁石を挟持するように形成された1対のアームと、を備え、
前記アームは、前記ヒンジばねを係合して該ヒンジばねの回動軸となる突起を備えていることを特徴とする請求項1に記載の有極電磁リレー。
The auxiliary yoke is formed by pressing from a flat plate, and is formed so as to sandwich a plurality of dowels for positioning the permanent magnet, and bend by extending from the peripheral edge of the auxiliary yoke body. A pair of arms,
The polarized electromagnetic relay according to claim 1, wherein the arm includes a protrusion that engages with the hinge spring and serves as a pivot shaft of the hinge spring.
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