(57)【要約】【課題】制御電流を小さくできるとともに小型化が図れる双安定リレーを提供する。【解決手段】双安定リレー１０は、Ｌ字状の断面形状を有する第１および第２の脚部が基部から突出した略Ｃ字形の断面形状を有するヨーク１１と、永久磁石１２ａおよび永久磁石１２ａに取り付けられた可動接点１２ｂを備えた可動部１２と、ヨーク１１の基部に巻回された、かつ、双安定リレー１０の状態を切り替えるための制御電流が印加されるコイル１３とを具備する。可動部１２は、制御電流の印加時における永久磁石１２ａに対するヨーク１１の移動先側の脚部の吸引力およびヨーク１１の移動元側の脚部の反発力によって永久磁石１２ａがヨーク１１の移動先側の脚部に吸着されるように設けられている。【選択図】図１
2009259612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双安定リレー（１０；１０’；３０）であって、
ヨーク（１１；３１）と、
永久磁石（１２ａ；３２ａ）および該永久磁石に取り付けられた可動接点（１２ｂ；３２ｂ）を備えた可動部（１２；３２）と、
前記ヨークに巻回された、かつ、前記双安定リレーの状態を切り替えるための制御電流が印加されるコイル（１３；１３1，１３2；３３）とを具備し、
前記可動部が、前記制御電流の印加時における前記永久磁石に対する前記ヨークの移動先側の脚部の吸引力および該ヨークの移動元側の脚部の反発力によって該永久磁石が該ヨークの移動先側の脚部に吸着されるように設けられている、
ことを特徴とする、双安定リレー。
【請求項２】
前記ヨーク（１１）が、Ｌ字状の断面形状を有する第１および第２の脚部が基部から突出した略Ｃ字形の断面形状を有し、
前記可動接点（１２ｂ）が、前記永久磁石（１２ａ）の末端部に該永久磁石と垂直に取り付けられており、
前記可動部（１２）が、前記永久磁石の略中央部に設けられた、かつ、該可動部を回転可能に支持する回転軸（１２ｃ）をさらに備え、
前記永久磁石の先端部が、該永久磁石の先端部が前記ヨークの前記第１の脚部に吸引されると該永久磁石の先端部が該ヨークの該第１の脚部の先端面に当接し、該永久磁石の先端部が該ヨークの前記第２の脚部に吸引されると該永久磁石の先端部が該ヨークの該第２の脚部の先端面に当接するように、所定の角度で先端が尖るように削られており、
前記コイル（１３；１３1，１３2）が、前記ヨークの前記基部に巻回されている、
ことを特徴とする、請求項１記載の双安定リレー。
【請求項３】
前記ヨーク（３１）が、第１乃至第３の棒状の脚部が基部から突出した略Ｅ字形状の断面形状を有し、
前記可動接点（３２ｂ）が、前記永久磁石（３２ａ）の一方の側面の中央部に該永久磁石と垂直に突出して設けられており、
前記可動部（３２）が、前記可動接点の略中央部に設けられた支持台（３２ｃ）をさらに備え、
前記永久磁石が、Ｎ極が前記ヨークの前記第１の脚部の先端部と対向しＳ極が該ヨークの前記第３の脚部の先端部と対向するように、該ヨークの該第１の脚部の先端部と該第３の脚部の先端部との間に挿入されており、
前記支持台が、前記永久磁石が前記ヨークの前記第１および第３の脚部間を直線的に移動可能なように前記可動部を支持し、
前記コイル（３３）が、前記ヨークの前記第２の脚部に巻回されている、
ことを特徴とする、請求項１記載の双安定リレー。
【請求項４】
双安定リレー（４０）であって、
基部を構成する永久磁石（４１ａ）から第１乃至第３の棒状の脚部が突出した略Ｅ字形状の断面形状を有するヨーク（４１）と、
鉄片（４２ａ）および該鉄片に取り付けられた可動接点（４２ｂ）を備えた可動部（４２）と、
前記ヨークの前記第２の脚部に巻回された、かつ、前記双安定リレーの状態を切り替えるための制御電流が印加されるコイル（４３）と、
前記ヨークの前記第２の脚部の先端面に取り付けられた、かつ、半硬質磁性材料からなる支持部（４４）とを具備し、
前記可動部が、前記制御電流の印加時における前記永久磁石の作用による前記ヨークの移動先側の脚部の吸引力および該ヨークの移動元側の脚部の反発力よって前記鉄片が該ヨークの移動先側の脚部に吸着されるように、前記支持部によって支持されている、
ことを特徴とする、双安定リレー。
【請求項５】
前記可動接点が、前記鉄片の裏面の中央部に該鉄片と垂直に突出して設けられており、
前記鉄片の表面の中央部が、前記支持部によって支持されており、
前記鉄片の先端部および末端部が、該鉄片の末端部が前記ヨークの前記第３の脚部に吸引されると該鉄片の末端部が該ヨークの該第３の脚部の先端部に当接し、該鉄片の先端部が該ヨークの前記第１の脚部に吸引されると該鉄片の先端部が該ヨークの該第１の脚部の先端部に当接するように、所定の角度で先端が尖るように削られており、
前記支持部が、前記可動部を回転可能に支持するための回転軸（４４ａ）を備える、
ことを特徴とする、請求項４記載の双安定リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双安定リレーに関し、特に、小さな制御電流で接点切替をするのに好適な双安定リレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、双安定リレー１００（ラッチングリレーまたはキープリレー）は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、半硬質磁性材料からなる鉄心１０１と、半硬質磁性材料からなるヨーク（継鉄）１０２と、半硬質磁性材料からなる鉄片１０３と、鉄心１０１に巻回された第１および第２のコイル１０４1，１０４2と、一端が鉄片１０３に取り付けられた復帰バネ１０５と、鉄片１０３に取り付けられた可動接点１０６とを具備する。
【０００３】
図７（ａ）に矢印で示すように第１のコイル１０４1に制御電流を流すと、鉄心１０１を構成する半硬質磁性材料が磁化されて、鉄片１０３が鉄心１０１に吸引される。鉄片１０３が鉄心１０１に吸着すると、可動接点１０６が第１の固定接点１１１1（ａ接点）に接触して、双安定リレー１００は動作状態（セット）になる。
この状態で第１のコイル１０４1に制御電流を流すことを止めても、鉄心１０１、ヨーク１０２および鉄片１０３を構成する半硬質磁性材料の残留磁束によって鉄片１０３は鉄心１０１に吸着したままであるため、双安定リレー１００は動作状態のままとなる。
【０００４】
双安定リレー１００が動作状態であるときに図７（ｂ）に矢印で示すように第２のコイル１０４2に制御電流を流すと、鉄心１０１を構成する半硬質磁性材料が逆向きに磁化されて、鉄片１０３と鉄心１０１との間の吸引力が小さくなるため、復帰バネ１０５の作用によって鉄片１０３が復帰する。これにより、可動接点１０６が第２の固定接点１１１2（ｂ接点）に接触して、双安定リレー１００は復帰状態（リセット）になる。
【０００５】
鉄片１０３が復帰すると、鉄心１０１、ヨーク１０２および鉄片１０３を構成する半硬質磁性材料の残留磁束がほぼ“０”になり、双安定リレー１００は休止状態になる。
その後、第２のコイル１０４2に制御電流を流すことを止めても、鉄片１０３は復帰バネ１０５の作用によって復帰したままとなり、双安定リレー１００は休止状態を維持する。
【０００６】
なお、下記の特許文献１には、簡単な磁気回路で安定な動作を実現するために、継鉄をＵ字状に形成し、一方の脚部はコイルボビン内を挿通するようにし、他方の脚部には孔を穿設して永久磁石を嵌め込み、また、アマチュアが、くの字状に形成され、屈曲部が継鉄の他方の脚部の先端で揺動自在に支持され、一方の辺が継鉄の両脚部の先端間に臨み、他方の辺が継鉄の他方の脚部の先端から永久磁石を超えて延びるようにすることにより、バネなどの部品を用いることなく永久磁石、継鉄およびアマチュアの３つの部品で構成したラッチングリレーが開示されている。
【０００７】
また、下記の特許文献２には、鉄−クロム−コバルト合金からなる長方形状磁性板を永久磁石化するときの着磁量を安定化させて電磁継電器としての特性および生産性の向上を図るために、コイルが巻成されたＵ字形鉄心の端辺間に両端がＳ極にまた中間がＮ極に着磁された永久磁石が固定された電磁石完成体を駆動源とするシーソー形有極継電器の製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−４０６６１号公報
【特許文献２】特開平６−７６７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した双安定リレー１００では、復帰バネ１０５の力よりも大きな吸引力で鉄片１０３を鉄心１０１に吸着させる必要があることや、第１のコイル１０４1に流す制御電流を小さくすると接触抵抗が大きくなり双安定リレー１００を用いた信号伝送装置の誤動作（不動作）を招いたり接点部分に発生する酸化皮膜を除去することができず双安定リレー１００の不動作を招いたりすることから、第１のコイル１０４1に流す制御電流を大きくしなければならないという問題があった。また、復帰バネ１０５を用いて双安定リレー１００を休止状態に維持しているため、小型化が困難であるという問題があった。
【０００９】
なお、上記の特許文献１に開示されたラッチングリレーでは、接点部材として可動バネを使用しているため、双安定リレー１００と同様の問題がある。
また、上記の特許文献２に開示されたシーソー形有極継電器では、Ｕ字形鉄心に巻成されるコイルとサイドヨークに巻成されるコイルとが必要であるため、小型化が困難であるという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、制御電流を小さくできるとともに小型化が図れる双安定リレーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の双安定リレー（１０；１０’；３０）は、ヨーク（１１；３１）と、永久磁石（１２ａ；３２ａ）および該永久磁石に取り付けられた可動接点（１２ｂ；３２ｂ）を備えた可動部（１２；３２）と、前記ヨークに巻回された、かつ、前記双安定リレーの状態を切り替えるための制御電流が印加されるコイル（１３；１３1，１３2；３３）とを具備し、前記可動部が、前記制御電流の印加時における前記永久磁石に対する前記ヨークの移動先側の脚部の吸引力および該ヨークの移動元側の脚部の反発力によって該永久磁石が該ヨークの移動先側の脚部に吸着されるように設けられていることを特徴とする。
ここで、前記ヨーク（１１）が、Ｌ字状の断面形状を有する第１および第２の脚部が基部から突出した略Ｃ字形の断面形状を有し、前記可動接点（１２ｂ）が、前記永久磁石（１２ａ）の末端部に該永久磁石と垂直に取り付けられており、前記可動部（１２）が、前記永久磁石の略中央部に設けられた、かつ、該可動部を回転可能に支持する回転軸（１２ｃ）をさらに備え、前記永久磁石の先端部が、該永久磁石の先端部が前記ヨークの前記第１の脚部に吸引されると該永久磁石の先端部が該ヨークの該第１の脚部の先端面に当接し、該永久磁石の先端部が該ヨークの前記第２の脚部に吸引されると該永久磁石の先端部が該ヨークの該第２の脚部の先端面に当接するように、所定の角度で先端が尖るように削られており、前記コイル（１３；１３1，１３2）が、前記ヨークの前記基部に巻回されていてもよい。
前記ヨーク（３１）が、第１乃至第３の棒状の脚部が基部から突出した略Ｅ字形状の断面形状を有し、前記可動接点（３２ｂ）が、前記永久磁石（３２ａ）の一方の側面の中央部に該永久磁石と垂直に突出して設けられており、前記可動部（３２）が、前記可動接点の略中央部に設けられた支持台（３２ｃ）をさらに備え、前記永久磁石が、Ｎ極が前記ヨークの前記第１の脚部の先端部と対向しＳ極が該ヨークの前記第３の脚部の先端部と対向するように、該ヨークの該第１の脚部の先端部と該第３の脚部の先端部との間に挿入されており、前記支持台が、前記永久磁石が前記ヨークの前記第１および第３の脚部間を直線的に移動可能なように前記可動部を支持し、前記コイル（３３）が、前記ヨークの前記第２の脚部に巻回されていてもよい。
また、本発明の双安定リレー（４０）は、基部を構成する永久磁石（４１ａ）から第１乃至第３の棒状の脚部が突出した略Ｅ字形状の断面形状を有するヨーク（４１）と、鉄片（４２ａ）および該鉄片に取り付けられた可動接点（４２ｂ）を備えた可動部（４２）と、前記ヨークの前記第２の脚部に巻回された、かつ、前記双安定リレーの状態を切り替えるための制御電流が印加されるコイル（４３）と、前記ヨークの前記第２の脚部の先端面に取り付けられた、かつ、半硬質磁性材料からなる支持部（４４）とを具備し、前記可動部が、前記制御電流の印加時における前記永久磁石の作用による前記ヨークの移動先側の脚部の吸引力および該ヨークの移動元側の脚部の反発力よって前記鉄片が該ヨークの移動先側の脚部に吸着されるように、前記支持部によって支持されていることを特徴とする。
ここで、前記可動接点が、前記鉄片の裏面の中央部に該鉄片と垂直に突出して設けられており、前記鉄片の表面の中央部が、前記支持部によって支持されており、前記鉄片の先端部および末端部が、該鉄片の末端部が前記ヨークの前記第３の脚部に吸引されると該鉄片の末端部が該ヨークの該第３の脚部の先端部に当接し、該鉄片の先端部が該ヨークの前記第１の脚部に吸引されると該鉄片の先端部が該ヨークの該第１の脚部の先端部に当接するように、所定の角度で先端が尖るように削られており、前記支持部が、前記可動部を回転可能に支持するための回転軸（４４ａ）を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の双安定リレーは、以下に示す効果を奏する。
（１）双安定リレーの状態切替時における永久磁石に対するヨークの移動先側の脚部の吸引力およびヨークの移動元側の脚部の反発力を利用することができるため、または、双安定リレーの状態切替時における永久磁石の作用によるヨークの移動先側の脚部の吸引力およびヨークの移動元側の脚部の反発力を利用することができるため、コイルに流す制御電流を大幅に小さくしたりヨークおよびコイルを大幅に小型化したりすることができる。
（２）永久磁石の吸引力によって双安定リレーを動作状態および休止状態に維持することができるため、復帰バネなどを用いる必要がなくなるので、双安定リレーを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
上記の目的を、制御電流の印加時における永久磁石に対するヨークの移動先側の脚部の吸引力およびヨークの移動元側の脚部の反発力によって永久磁石がヨークの移動先側の脚部に吸着されるように可動部を設けることにより実現した。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の双安定リレーの実施例について図面を参照して説明する。
まず、本発明の第１の実施例による双安定リレー１０について、図１（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
本実施例による双安定リレー１０は、ヨーク（継鉄）１１と、可動部１２と、コイル１３とを具備する。
【００１５】
ここで、ヨーク１１は、半硬質磁性材料からなり、Ｌ字状の断面形状を有する２本の脚部（磁極歯）が基部から突出した略Ｃ字形の断面形状を有する。なお、以下の説明では、ヨーク１１の図１（ａ），（ｂ）図示上側の脚部を「第１の脚部」と称し、同図図示下側の脚部を「第２の脚部」と称する。
すなわち、ヨーク１１の第１および第２の脚部は、第１の脚部の先端面と第２の脚部の先端面とが所定の間隔をもって対向するように設けられている。
【００１６】
可動部１２は、平板状の形状を有する永久磁石１２ａと、永久磁石１２ａの末端部に永久磁石１２ａと垂直に取り付けられた可動接点１２ｂと、永久磁石１２ａの略中央部に設けられたかつ可動部１２を回転可能に支持する回転軸１２ｃとを備える。
【００１７】
永久磁石１２ａは、先端部がＮ極とされ、末端部がＳ極とされている。また、永久磁石１２ａの先端部の上面および下面は、図１（ａ）に示すように永久磁石１２ａの先端部がヨーク１１の第１の脚部に吸引されると永久磁石１２ａの先端部の上面がヨーク１１の第１の脚部の先端面に当接し、図１（ｂ）に示すように永久磁石１２ａの先端部がヨーク１１の第２の脚部に吸引されると永久磁石１２ａの先端部の下面がヨーク１１の第２の脚部の先端面に当接するように、所定の角度で先端が尖るように削られている。
【００１８】
可動接点１２ｂは、図１（ａ）に示すように永久磁石１２ａの先端部の上面がヨーク１１の第１の脚部の先端面に当接した状態では可動接点１２ｂが第１の固定接点２１1（ａ接点）に当接し、図１（ｂ）に示すように永久磁石１２ａの先端部の下面がヨーク１１の第２の脚部の先端面に当接した状態では可動接点１２ｂが第２の固定接点２１2（ｂ接点）に当接するように、永久磁石１２ａの末端部に取り付けられている。
【００１９】
コイル１３はヨーク１１の基部に巻回されており、コイル１３に流す制御電流の方向を変えることにより双安定リレー１０の状態が切り替えられる。
【００２０】
以上のように構成された双安定リレー１０では、図１（ａ）に矢印で示す方向に制御電流をコイル１３に流すと、ヨーク１１の第１および第２の脚部がＳ極およびＮ極にそれぞれ磁化されて、永久磁石１２ａの先端部（Ｎ極）がヨーク１１の第１の脚部に吸引されるとともにヨーク１１の第２の脚部に反発されて、可動部１２が回転軸１２ｃを中心に時計回りに回転する。これにより、永久磁石１２ａの先端部の上面がヨーク１１の第１の脚部の先端面に吸着するとともに、可動接点１２ｂが第１の固定接点２１1に当接して、双安定リレー１０は動作状態（セット）になる。
【００２１】
この状態でコイル１３に制御電流を流すことを止めても、永久磁石１２ａの吸引力によって永久磁石１２ａの先端部の上面はヨーク１１の第１の脚部の先端面に吸着したままとなるため、双安定リレー１０は動作状態を維持する。
【００２２】
その後、図１（ｂ）に矢印で示す方向に制御電流をコイル１３に流すと、ヨーク１１の第１および第２の脚部がＮ極およびＳ極にそれぞれ磁化されて、永久磁石１２ａの先端部（Ｎ極）がヨーク１１の第２の脚部に吸引されるとともにヨーク１１の第１の脚部に反発されて、可動部１２が回転軸１２ｃを中心に反時計回りに回転する。これにより、永久磁石１２ａの先端部の下面がヨーク１１の第２の脚部の先端面に吸着するとともに、可動接点１２ｂが第２の固定接点２１2に当接して、双安定リレー１０は復帰状態（リセット）になる。
【００２３】
この状態でコイル１３に制御電流を流すことを止めても、永久磁石１２ａの吸引力によって永久磁石１２ａの先端部の下面はヨーク１１の第２の脚部の先端面に吸着したままとなるため、双安定リレー１０は休止状態を維持する。
【００２４】
以上説明したように、本実施例による双安定リレー１０では、制御電流の印加時（双安定リレー１０の状態切替時）における永久磁石１２ａの先端部（Ｎ極）に対するヨーク１１の移動先側の脚部の吸引力およびヨーク１１の移動元側の脚部の反発力を利用することができるため、ヨーク１１の第１および第２の脚部間に発生させる磁界の強度を大幅に小さくすることができるので、コイル１３に流す制御電流を大幅に小さくすることができる。
また、永久磁石１２ａの吸引力によって双安定リレー１０を動作状態および休止状態に維持することができるため、図７に示した復帰バネ１０５などを用いる必要がなくなるので、双安定リレー１０の小型化を図ることができる。
【実施例２】
【００２５】
次に、本発明の第２の実施例による双安定リレー１０’について、図２（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
本実施例による双安定リレー１０’は、ヨーク１１の基部に２個のコイル（第１および第２のコイル１３1，１３2）が巻回されている点で、図１に示した双安定リレー１０と異なる。
【００２６】
双安定リレー１０’では、図２（ａ）に矢印で示すように第１のコイル１３1に制御電流を流してヨーク１１の第１および第２の脚部をＳ極およびＮ極にそれぞれ磁化すると、上述した第１の実施例による双安定リレー１０と同様にして可動部１２が回転軸１２ｃを中心として時計回りに回転する。これにより、永久磁石１２ａの先端部の上面がヨーク１１の第１の脚部の先端面に吸着するとともに、可動接点１２ｂが第１の固定接点２１1に当接して、双安定リレー１０’は動作状態（セット）になる。
【００２７】
この状態で第１のコイル１３1に制御電流を流すことを止めても、永久磁石１２ａの吸引力によって永久磁石１２ａの先端部の上面はヨーク１１の第１の脚部の先端面に吸着したままとなるため、双安定リレー１０’は動作状態を維持する。
【００２８】
その後、図２（ｂ）に矢印で示すように第２のコイル１３2に制御電流を流してヨーク１１の第１および第２の端をＮ極およびＳ極にそれぞれ磁化すると、上述した第１の実施例による双安定リレー１０と同様にして可動部１２が回転軸１２ｃを中心として反時計回りに回転する。これにより、永久磁石１２ａの先端部の下面がヨーク１１の第２の脚部の先端面に吸着するとともに、可動接点１２ｂが第２の固定接点２１2に当接して、双安定リレー１０’は復帰状態（リセット）になる。
【００２９】
この状態で第２のコイル１３2に制御電流を流すことを止めても、永久磁石１２ａの吸引力によって永久磁石１２ａの先端部の下面はヨーク１１の第２の脚部の先端面に吸着したままとなるため、双安定リレー１０’は休止状態を維持する。
【００３０】
したがって、本実施例による双安定リレー１０’でも、上述した第１の実施例による双安定リレー１０と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３１】
次に、本発明の第３の実施例による双安定リレー３０について、図３乃至図５を参照して説明する。
本実施例による双安定リレー３０は、図３に示すように、ヨーク（継鉄）３１と、可動部３２と、コイル３３とを具備する。
【００３２】
ここで、ヨーク３１は、半硬質磁性材料からなり、３本の棒状の脚部（磁極歯）が基部から突出した略Ｅ字形状の断面形状を有する。なお、以下の説明では、ヨーク３１の図３図示上段の脚部を「第１の脚部」と称し、ヨーク３１の同図図示中段の脚部を「第２の脚部」と称し、ヨーク３１の同図図示下段の脚部を「第３の脚部」と称する。
【００３３】
可動部３２は、矩形状の形状を有する永久磁石３２ａと、永久磁石３２ａの一方の側面の中央部に永久磁石３２ａと垂直に突出して設けられた可動接点３２ｂと、可動接点３２ｂの略中央部に設けられた支持台３２ｃとを備える。
【００３４】
永久磁石３２ａは、先端部がＮ極とされ、末端部がＳ極とされている。また、永久磁石３２ａは、Ｎ極がヨーク３１の第１の脚部の先端部の下面と対向しＳ極がヨーク３１の第３の脚部の先端部の上面と対向するように、ヨーク３１の第１の脚部の先端部と第３の脚部の先端部との間に挿入されている。このため、ヨーク３１の第２の脚部は第１および第３の脚部よりも短くされている。
【００３５】
可動接点３２ｂは、図４（ｂ）に示すように永久磁石３２ａの末端部の端面がヨーク３１の第３の脚部の先端部の上面に吸着した状態では可動接点３２ｂが第１の固定接点２１1（ａ接点）に当接し、図５（ｂ）に示すように永久磁石３２ａの先端部の端面がヨーク３１の第１の脚部の先端部の下面に吸着した状態では可動接点３２ｂが第２の固定接点２１2（ｂ接点）に当接するように設けられている。
【００３６】
支持台３２ｃは、永久磁石３２ａがヨーク３１の第１および第３の脚部間を直線的に移動可能なように可動部３２を支持する。すなわち、支持台３２ｃの中央部には、直線状の溝が永久磁石３２ａの長手方向と平行に形成されており、可動部３２はこの溝に沿って移動可能なように支持台３２ｃによって支持されている。
【００３７】
コイル３３はヨーク３１の第２の脚部に巻回されており、コイル３３に流す制御電流の方向を変えることにより双安定リレー３０の状態が切り替えられる。
【００３８】
以上のように構成された双安定リレー３０では、図４（ａ）に矢印で示す方向に制御電流をコイル３３に流すと、ヨーク３１の第１および第３の脚部がＮ極に磁化されるとともに第２の脚部がＳ極に磁化されて、永久磁石３２ａの末端部（Ｓ極）がヨーク３１の第３の脚部に吸引されるとともにヨーク３１の第２の脚部に反発され、また、永久磁石３２ａの先端部（Ｎ極）がヨーク３１の第１の脚部に反発されるとともにヨーク３１の第２の脚部に吸引される。その結果、可動部３２がヨーク３１の第３の脚部に向かって直線的に移動する。これにより、図４（ｂ）に示すように永久磁石３２ａの末端部の端面がヨーク３１の第３の脚部の先端部の上面に吸着するとともに、可動接点３２ｂが第１の固定接点２１1に当接して、双安定リレー３０は動作状態（セット）になる。
【００３９】
この状態でコイル３３に制御電流を流すことを止めても、永久磁石３２ａの吸引力によって永久磁石３２ａの末端部の端面はヨーク３１の第３の脚部の先端部の上面に吸着したままとなるため、双安定リレー３０は動作状態を維持する。
【００４０】
その後、図５（ａ）に矢印で示す方向に制御電流をコイル３３に流すと、ヨーク３１の第１および第３の脚部がＳ極に磁化されるとともに第２の脚部がＮ極に磁化されて、永久磁石３２ａの先端部（Ｎ極）がヨーク３１の第１の脚部に吸引されるとともにヨーク３１の第２の脚部に反発されるとともに、永久磁石３２ａの末端部（Ｓ極）がヨーク３１の第３の脚部に反発されるとともにヨーク３１の第２の脚部に吸引される。その結果、可動部３２がヨーク３１の第１の脚部に向かって直線的に移動する。これにより、図５（ｂ）に示すように永久磁石３２ａの先端部の端面がヨーク３１の第１の脚部の先端部の下面に吸着するとともに、可動接点３２ｂが第２の固定接点２１2に当接して、双安定リレー３０は復帰状態（リセット）になる。
【００４１】
この状態でコイル３３に制御電流を流すことを止めても、永久磁石３２ａの吸引力によって永久磁石３２ａの先端部の端面はヨーク３１の第１の脚部の下面に吸着したままとなるため、双安定リレー３０は休止状態を維持する。
【００４２】
以上説明したように、本実施例による双安定リレー３０では、制御電流の印加時（双安定リレー３０の状態切替時）における永久磁石３２ａに対するヨーク３１の移動先側の脚部の吸引力およびヨーク３１の移動元側の脚部の反発力を利用することができるとともにヨーク３１の第２の脚部の吸引力および反発力も利用することができるため、コイル３３に制御電流を流すことによって永久磁石３２ａとヨーク３１の第１および第３の脚部との間に発生させる磁界の強度を更に大幅に小さくすることができるので、コイル３３に流す制御電流を更に大幅に小さくすることができる。
また、永久磁石３２ａの吸引力によって双安定リレー３０を動作状態および休止状態に維持することができるため、図７に示した復帰バネ１０５などを用いる必要がなくなるので、双安定リレー３０の小型化を図ることができる。
【００４３】
以上の説明では、ヨーク３１の第２の脚部に１個のコイル（コイル３３）を巻回したが、ヨーク３１の第２の脚部に２個のコイルを巻回して、図２（ａ），（ｂ）に示したように制御電流を流すコイルを変えることにより双安定リレー３０の状態を切り替えるようにしてもよい。
【実施例４】
【００４４】
次に、本発明の第４の実施例による双安定リレー４０について、図６を参照して説明する。
本実施例による双安定リレー４０は、ヨーク（継鉄）４１と、可動部４２と、コイル４３と、支持部４４とを具備する。
【００４５】
ここで、ヨーク４１は、基部を構成する永久磁石４１ａから３本の棒状の脚部（半硬質磁性材料からなる。）が突出した略Ｅ字形状の断面形状を有する。なお、以下の説明では、ヨーク４１の図６（ａ），（ｂ）図示上段の脚部を「第１の脚部」と称し、ヨーク４１の同図図示中段の脚部を「第２の脚部」と称し、ヨーク４１の同図図示下段の脚部を「第３の脚部」と称する。また、永久磁石４１ａは、ヨーク４１の第１の脚部側である先端部がＮ極にされ、ヨーク４１の第３の脚部側である末端部がＳ極にされている。
【００４６】
可動部４２は、平板状の形状を有する鉄片４２ａと、鉄片４２ａの裏面の中央部に鉄片４２ａと垂直に突出して設けられた可動接点４２ｂとを備える。
【００４７】
鉄片４２ａの表面の中央部は、ヨーク４１の第２の脚部の先端面に取り付けられた支持部４４によって支持されている。なお、以下の説明では、鉄片４２ａのヨーク４１の第１の脚部側の端部を「先端部」と称し、鉄片４２ａのヨーク４１の第３の脚部側の端部を「末端部」と称する。
また、鉄片４２ａの先端部および末端部の表面および裏面は、図６（ａ）に示すように鉄片４２ａの末端部がヨーク４１の第３の脚部に吸引されると鉄片４２ａの末端部の表面がヨーク４１の第３の脚部の先端部の端面に当接し、図６（ｂ）に示すように鉄片４２ａの先端部がヨーク４１の第１の脚部に吸引されると鉄片４２ａの先端部の表面がヨーク４１の第１の脚部の先端部の端面に当接するように、所定の角度で先端が尖るように削られている。
【００４８】
可動接点４２ｂは、図６（ａ）に示すように鉄片４２ａの末端部の表面がヨーク４１の第３の脚部の先端部の端面に吸着した状態では可動接点４２ｂが第１の固定接点２１1（ａ接点）に当接し、図６（ｂ）に示すように鉄片４２ａの先端部の表面がヨーク４１の第１の脚部の先端部の端面に吸着した状態では可動接点４２ｂが第２の固定接点２１2（ｂ接点）に当接するように設けられている。
【００４９】
コイル４３はヨーク４１の第２の脚部に巻回されており、コイル４３に流す制御電流の方向を変えることにより双安定リレー４０の状態が切り替えられる。
【００５０】
支持部４４は、半硬質磁性材料からなり、回転軸４４ａを備える。可動部４２は、回転軸４４ａを中心として回転可能なように支持部４４によって支持されている。
【００５１】
以上のように構成された双安定リレー４０では、ヨーク４１の第１および第３の脚部の先端部は、永久磁石４１ａによってＮ極およびＳ極にそれぞれ磁化されている。
図６（ａ）に矢印で示す方向に制御電流をコイル４３に流すと、ヨーク４１の第２の脚部の先端部がＮ極に磁化されるとともにヨーク４１の第２の脚部の末端部（永久磁石４１ａ側の端部）がＳ極に磁化されて、鉄片４２ａがＮ極に磁化される。その結果、鉄片４２ａの末端部がヨーク４１の第３の脚部に吸引されるとともに鉄片４２ａの先端部がヨーク４１の第１の脚部に反発されて、可動部３２が回転軸４４ａを中心に時計回りに回転する。これにより、鉄片４２ａの末端部の表面がヨーク４１の第３の脚部の先端部の端面に吸着するとともに、可動接点４２ｂが第１の固定接点２１1に当接して、双安定リレー４０は動作状態（セット）になる。
【００５２】
この状態でコイル４３に制御電流を流すことを止めても、永久磁石４２ａの吸引力によって鉄片４２ａの末端部の表面はヨーク４１の第３の脚部の先端部の端面に吸着したままとなるため、双安定リレー４０は動作状態を維持する。
【００５３】
その後、図６（ｂ）に矢印で示す方向に制御電流をコイル４３に流すと、ヨーク４１の第２の脚部の先端部がＳ極に磁化されるとともにヨーク４１の第２の脚部の末端部がＮ極に磁化されて、鉄片４２ａがＳ極に磁化される。その結果、鉄片４２ａの先端部がヨーク４１の第１の脚部に吸引されるとともに鉄片４２ａの末端部がヨーク４１の第３の脚部に反発され、可動部３２が回転軸５１を中心に反時計回りに回転する。これにより、鉄片４２ａの先端部の表面がヨーク４１の第１の脚部の先端部の端面に吸着するとともに、可動接点４２ｂが第２の固定接点２１2に当接して、双安定リレー４０は復帰状態（リセット）になる。
【００５４】
この状態でコイル４３に制御電流を流すことを止めても、永久磁石４２ａの吸引力によって鉄片４１ａの先端部の表面はヨーク４１の第１の脚部の先端部の端面に吸着したままとなるため、双安定リレー４０は休止状態を維持する。
【００５５】
以上説明したように、本実施例による双安定リレー４０では、制御電流の印加時（双安定リレー４０の状態切替時）における永久磁石４１ａの作用によるヨーク４１の移動先側の脚部の吸引力およびヨーク４１の移動元側の脚部の反発力を利用することができるため、コイル４３に制御電流を流すことによってヨーク４１の第２脚部に発生させる磁界の強度を大幅に小さくすることができるので、コイル４３に流す制御電流を大幅に小さくすることができる。
また、永久磁石４１ａの吸引力によって双安定リレー４０を動作状態および休止状態に維持することができるため、図７に示した復帰バネ１０５などを用いる必要がなくなり、双安定リレー４０の小型化を図ることができる。
【００５６】
以上の説明では、ヨーク４１の第２の脚部に１個のコイル（コイル４３）を巻回したが、ヨーク４１の第２の脚部に２個のコイルを巻回して、図２（ａ），（ｂ）に示したように制御電流を流すコイルを変えることにより双安定リレー４０の状態を切り替えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施例による双安定リレー１０の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例による双安定リレー１０’の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例による双安定リレー３０の構成を示す図である。
【図４】図３に示した双安定リレー３０の動作について説明するための図である。
【図５】図３に示した双安定リレー３０の動作について説明するための図である。
【図６】本発明の第４の実施例による双安定リレー４０の構成を示す図である。
【図７】従来の双安定リレー１００について説明するための図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０，１０’，３０，４０，１００  双安定リレー
１１，３１，４１，１０２  ヨーク
１２，３２，４２  可動部
１２ａ，３２ａ，４１ａ  永久磁石
１２ｂ，３２ｂ，４２ｂ，１０６  可動接点
１２ｃ，４４ａ  回転軸
１３，３３，４３  コイル
１３1，１３2，１０４1，１０４2  第１および第２のコイル
２１1，２１2，１１１1，１１１2  第１および第２の固定接点
３２ｃ  支持台
４２ａ，１０３  鉄片
４４  支持部
１０１  鉄心
１０５  復帰バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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