CN101416262B - 开关用电磁操作装置 - Google Patents
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Abstract
一种开关用电磁操作装置，包括：夹着E形轭铁将方形轭铁和E形轭铁一体地层叠而形成的固定轭铁(1)、永磁体(5)、可在固定轭铁内直线移动规定距离的可动件(2)、与可动件连接并贯穿固定轭铁而突出到两侧的杆(3)、以及配设在固定轭铁内的驱动线圈(4)，通过对驱动线圈通电，可动件在固定轭铁内移动，在固定轭铁(1)上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔(1c)，以贯穿该多个孔中的两个以上的孔的形态插入具有比该多个孔的直径稍小的直径并在端部设置有螺纹部(6a)的销(6)，使用销的螺纹部将层叠的固定轭铁连结。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对在电力输送和受电设备等中使用的开关进行驱动的开关用电磁操作装置。
背景技术
图5是表示在日本专利特开2004-165075号公报中披露的以往的开关用电磁操作装置的一例的剖视图，基本上如下构成。在图5中，电磁操作装置包括固定铁心装置10、可动铁心装置40、驱动用的线圈20、30以及永磁体50。固定铁心装置10具有第一铁心11至第四铁心14，第一铁心11具有环状铁心部11a和嵌合部11e，嵌合部11e形成在突设部11f与环状铁心之间，该突设部11f在环状铁心部11a的在X-Y-Z三轴坐标中的X轴方向上相对的相对部分上分别朝着X轴方向突出设置。第二铁心12具有与第一铁心相同的构造。
第三铁心13和第四铁心14分别具有分割铁心部。第一铁心11和第二铁心12的环状铁心部在Y轴方向上隔开规定间隙相对地配置，第三铁心13和第四铁心14在X轴方向上相对配置以由其各分割铁心部形成合成环状铁心部，并以使该合成环状铁心部与第一铁心11和第二铁心12的环状铁心部在从Y轴方向看时重叠的形态配设在第一铁心11和第二铁心12的相对间隙之间。
第一铁心11和第二铁心12的各环状铁心部以及由第三铁心13和第四铁心14的分割铁心部形成的环状铁心部包围形成了收容部10b。
可动铁心装置40具有将磁性钢板层叠成方块状的可动铁心41以及与该可动铁心41固接的由非磁性材料构成的支撑轴45、46。
永磁体50例如形成为厚板矩形状，利用其磁力吸附在可动铁心41上下的各个面上，并被覆盖永磁体50外侧的面的支撑部件60按压固定。
线圈20、30卷绕在绕线管21、31上，绕线管21、31与第一铁心11的嵌合部11e卡合，使X轴和Z轴方向的位置被限制。
在可动铁心装置40中，可动铁心41被收容部10b收容，且支撑轴45、46被设置在固定铁心装置上的轴承80支撑，通过线圈20、30的励磁，可动铁心装置40可沿Z轴方向自由移动。
专利文献1：日本专利特开2004-165075号公报(图1～图7)
发明的公开
发明所要解决的技术问题
这样，在这种以往的开关用电磁操作装置中，固定轭铁(固定铁心装置10)将螺栓19插入到贯穿设置在被层叠的磁性钢板的多个部位上的贯穿孔内并用螺母进行连结。由于该螺栓19的直径比贯穿孔的直径小很多，因此当可动件(可动铁心41)移动并与将磁性钢板层叠的固定轭铁的内表面冲击时，在固定轭铁的与可动件接触的被层叠的磁性钢板分别具有凹凸的场合，可动件的冲击力Fm分散给各个磁性钢板，尤其会对朝可动件侧突出的磁性钢板施加较大的冲击力Fm1。在该冲击力Fm1大于因连结用螺栓的连结力Fb而施加在各叠层间的面压力Fb1和各叠层间的摩擦系数k所确定的摩擦力k·Fb1时，层叠钢板间会产生错位，随着可动件与固定轭铁之间的间隙(磁隙)的变化，在可动件与固定轭铁接触的部位上的磁阻变化，从而存在将可动件吸附到固定轭铁内表面上的保持力产生变化的问题。
本发明可消除这种现有装置的问题，其目的在于提供一种即使是在固定轭铁上施加有可动件移动时的冲击力时层叠的磁性钢板之间也不会产生错位、可稳定地保持磁性钢板并可防止将可动件吸附到固定轭铁内表面上的保持力变化的开关用电磁操作装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的开关用电磁操作装置包括：固定轭铁，该固定轭铁是如下所述地形成的，即，将E形状的磁性钢板层叠而形成E形轭铁，将该E形轭铁以E形的凸部互相相对的形态相对配置，在该E形轭铁的两外侧配设由磁性钢板层叠形成并具有环状铁心部和突设磁极部的方形轭铁，并夹着E形轭铁将所述方形轭铁和E形轭铁一体地层叠；永磁体；可在所述固定轭铁内直线移动规定距离的可动件；与可动件连接、贯穿所述固定轭铁而突出到两侧的杆；以及配设在所述固定轭铁内的驱动线圈，利用对所述驱动线圈通电而产生的磁通，所述可动件在固定轭铁内移动而与固定轭铁的内周部抵接，利用所述永磁体来保持可动件的移动位置，其中，在所述固定轭铁上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔，以贯穿该多个孔中的两个以上的孔的形态插入具有比该多个孔的直径稍小的直径并在端部设置有螺纹部的销，使用所述销的螺纹部来连结固定轭铁的层叠钢板。
另外，本发明的开关用电磁操作装置包括：固定轭铁，该固定轭铁是如下所述地形成的，即，将E形状的磁性钢板层叠而形成E形轭铁，将该E形轭铁以E形的凸部互相相对的形态相对配置，在该E形轭铁的两外侧配设由磁性钢板层叠形成并具有环状铁心部和突设磁极部的方形轭铁，并夹着E形轭铁将所述方形轭铁和E形轭铁一体地层叠；永磁体；可在所述固定轭铁内直线移动规定距离的可动件；与可动件连接、贯穿所述固定轭铁而突出到两侧的杆；以及配设在所述固定轭铁内的驱动线圈，利用对所述驱动线圈通电而产生的磁通，所述可动件在固定轭铁内移动而与固定轭铁的内周部抵接，利用所述永磁体来保持可动件的移动位置，其中，在所述固定轭铁上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔，在该多个孔中的两个以上的孔内压入比该多个孔稍大并在直径方向上具有弹性的销，在其它孔内插入螺栓并使用螺母来连结固定轭铁的层叠钢板。
发明效果
采用本发明的开关用电磁操作装置，即使是在固定轭铁上施加有可动件移动时的冲击力时，可动件的冲击力也会因销而分散给层叠的各磁性钢板，各个磁性钢板彼此始终被销保持，因此，在层叠的磁性钢板之间不会产生错位，可稳定地保持磁性钢板。其结果是，能以廉价的结构来防止将可动件吸附于固定轭铁内表面的保持力的变化。
附图说明
图1是表示本发明实施形态1的开关用电磁操作装置的结构的示意图。
图2是本发明实施形态1的方形轭铁的主视图和侧视图。
图3是本发明实施形态1的E形轭铁的主视图和侧视图。
图4是表示本发明实施形态2的开关用电磁操作装置的结构的示意图。
图5是表示以往的开关用电磁操作装置的一例的剖视图。
(符号说明)
1固定轭铁
1a E形轭铁
1b方形轭铁
1c孔
2可动件
2c孔
3杆
4驱动用线圈
5永磁体
6、8销
6a、8a螺纹部
7、9螺栓
P1、P2销
具体实施方式
实施形态1
图1～图3表示的是本发明实施形态1，图1(a)是表示开关用电磁操作装置的结构的示意图，图1(b)是从图1(a)的右侧面方向看的概略剖视图。图2是方形轭铁的主视图和侧视图，图3是E形轭铁的主视图和侧视图。
在图1～图3中，固定轭铁1包括：彼此相对的由磁性钢板构成的E形轭铁1a(参照图3)、以及设置在E形轭铁1a的两外侧的由磁性钢板构成的方形轭铁1b(参照图2)。即，如图2所示，方形轭铁1b是将例如通过冲裁而制造成角形窗框状的规定块数的磁性钢板1b1层叠而形成为角形环状的块状的，具有环状铁心部1b2和突设磁极部1b3。
另外，E形轭铁1a具有将图2的方形轭铁1b沿水平方向分割成大致一半的形状，如图3所示，是将例如通过冲裁而制造成两端部1a2比中央的突极部1a3长的E形状的规定块数的磁性钢板1a1层叠而形成的。使该E形轭铁1a的凸部即端部1a2彼此相对配置，并在该E形轭铁1a的两外侧配设方形轭铁1b，夹着E形轭铁1a将方形轭铁1b和E形轭铁1a一体地层叠，从而形成固定轭铁1。
在固定轭铁1的中心配设有可在固定轭铁1内直线移动的可动件2，在可动件2的中心配设有贯穿固定轭铁1的层叠结构的内部而突出到两侧的杆3。可动件2由通过层叠磁性钢板而形成的叠层2a和2b构成。
在固定轭铁1的内侧以包围可动件2的形态设置有驱动用线圈4，在固定轭铁1与可动件2之间的相对于可动件对称的位置上安装有永磁体5。
在固定轭铁1的E形轭铁1a和方形轭铁1b上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔1c，在这多个孔1c中，在两个以上的部位以贯穿孔1c的形态插入着销6。该销6具有比固定轭铁1的孔1c的内径稍小的外径，并在两端加工出了螺纹部6a，使用该两侧的螺纹部6a将层叠后的固定轭铁1连结成一体。在多个孔1c中，在未插入销6的孔内使用螺纹牙直径比该孔1c的内径小的螺栓7将层叠后的固定轭铁1连结。
另一方面，在可动件2的层叠的磁性钢板2a、2b上也形成有沿层叠方向贯穿的多个孔2c，在这多个孔2c中，在两个以上的部位以贯穿孔2c的形态插入着销8。该销8具有比可动件的孔2c的内径稍小的外径，并在两端加工出了螺纹部8a，使用该两侧的螺纹部8a将层叠后的可动件2连结。在多个孔2c中，在未插入销8的孔内使用螺纹牙直径比该孔2c的内径小的螺栓9将层叠后的可动件2连结。
在沿固定轭铁1和可动件2的层叠方向设置的销6和销8中，外径比沿固定轭铁1和可动件2的层叠方向设置的贯穿孔1c、2c的内径稍小的部位6b、8b各自的长度L与由固定轭铁1和可动件2的被层叠的磁性钢板的板厚T和层叠块数n确定的层叠部的厚度H相比，L比H短但比H减去2T后的长度长，即H-2T＜L＜H，该部位6b、8b不从层叠后的固定轭铁1和可动件2的两端面突出，而是配置在从层叠后的固定轭铁1和可动件2的两端面凹陷大致相同深度的位置上。
如上所述，本发明实施形态1的开关用电磁操作装置如下构成，即在固定轭铁、或者固定轭铁和可动件上设置沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔，以贯穿这多个孔中的两个以上的孔的形态插入具有比这多个孔的直径稍小的直径且两侧加工有螺纹部的销，并使用该销两侧的螺纹部将固定轭铁和可动件的层叠钢板连结，因此，可获得如下的优良效果。即，在用螺栓和螺母来固定层叠钢板的现有装置中，螺栓的直径比贯穿孔的直径小很多，而且，在使螺栓的螺纹牙部与层叠钢板以较大的力压紧时，螺纹牙会产生坍倒，贯穿孔与螺栓之间的间隙会进一步增大。与此相对，在采用实施形态1的销时，即使是用与采用螺栓时相同的力来使层叠钢板压紧，销的外周也不会坍倒，因此，层叠钢板的贯穿孔与销之间的间隙也不变。因此，在可动件移动并与将磁性钢板层叠的固定轭铁的内表面冲击时，即使固定轭铁的与可动件接触的被层叠的磁性钢板分别具有凹凸，对朝可动件侧突出的磁性钢板施加了较大的冲击力Fm1时，可动件的冲击力Fm也会因销而分散给层叠的各磁性钢板，各个磁性钢板彼此始终被销保持，因此，在层叠的磁性钢板之间不会产生错位，可稳定地保持磁性钢板。其结果是，能以廉价的结构来防止将可动件吸附于固定轭铁内表面的保持力的变化。
在可动件是层叠构造时，由于固定轭铁与可动件之间的冲击力，因此可动件的层叠钢板也会产生错位，可能会导致保持力变化，但通过与固定轭铁同样地使用销来连结可动件的层叠钢板，可消除这种可能性，可抑制保持力的变化。
另外，通过使销的长度L如上所述地满足H-2T＜L＜H的关系，销的直线部分必定会与层叠的各块钢板的整个板厚或一部分干涉，因此能可靠地抑制层叠钢板的错位。
实施形态2
图4表示的是本发明的实施形态2，图4(a)是表示开关用电磁操作装置的结构的示意图，图4(b)是从图4(a)的右侧面方向看的概略剖视图。在图4中，固定轭铁1、可动件2、杆3、驱动用线圈4和永磁体5等结构与上述实施形态1相同，在此省略其说明。
在固定轭铁1的E形轭铁1a和方形轭铁1b上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔1c，在这多个孔1c中，在两个以上的部位以贯穿孔1c的形态压入例如弹簧销那样的销P1，该销P1具有比固定轭铁1的孔1c的内径稍大的外径并在直径方向上具有弹性，在多个孔1c中，在未插入销P1的孔内使用螺纹牙直径比该孔1c的内径小的螺栓7将层叠后的固定轭铁1连结。
另一方面，在可动件2的层叠的磁性钢板2a、2b上也形成有沿层叠方向贯穿的多个孔2c，在这多个孔2c中，在两个以上的部位以贯穿孔2c的形态压入例如弹簧销那样的销P2，该销P2具有比可动件的孔2c的内径稍大的外径并在直径方向上具有弹性，在多个孔2c中，在未插入销P2的孔内使用螺纹牙直径比该孔2c的内径小的螺栓9将层叠后的可动件2连结。
沿固定轭铁1和可动件2的层叠方向压入的销P1和P2与由固定轭铁1和可动件2的被层叠的磁性钢板的板厚T和层叠块数n确定的层叠部的厚度H相比，销P1、P2各自的长度L比H短但比H减去2T后的长度长，即H-2T＜L＜H，销P1、P2不从层叠后的固定轭铁1和可动件2的两端面突出，而是配置在从层叠后的固定轭铁1和可动件2的两端面凹陷大致相同深度的位置上。
如上所述，采用本发明实施形态2的开关用电磁操作装置，在固定轭铁、或者固定轭铁和可动件上设置沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔，在这多个孔中的两个以上的孔内压入直径比该孔的直径稍大并在直径方向上具有弹性的销，在其它孔内插入螺栓并使用螺母将固定轭铁和可动件的层叠钢板连结，因此，可获得与上述实施形态1相同的效果。
另外，采用实施形态2，由于要压入的销的直径比贯穿孔的直径稍大的部位的长度L满足H-2T＜L＜H的关系，因此与实施形态1一样，能可靠地抑制层叠钢板的错位，且层叠钢板不会从层叠部突出到外部，尤其是对于可动件而言，通过消除层叠钢板向可动件外部的突出，可防止层叠钢板在与固定轭铁滑动的部位上产生错位，而且不存在防错位用销的配置限制，可在最能有效防止错位的部位上配置销。
工业上的可利用性
本发明可应用于在电力输送和受电设备等中使用的电磁操作式断路器以及装设有电磁操作式断路器的开关装置(switch gear)。
Claims (8)
1.一种开关用电磁操作装置，包括：
固定轭铁，该固定轭铁是如下所述地形成的，即，将E形状的磁性钢板层叠而形成E形轭铁，将该E形轭铁以E形的凸部互相相对的形态相对配置，在该E形轭铁的两外侧配设由磁性钢板层叠形成并具有环状铁心部和突设磁极部的方形轭铁，并夹着E形轭铁将所述方形轭铁和E形轭铁一体地层叠；
永磁体；
可在所述固定轭铁内直线移动规定距离的可动件；
与可动件连接、贯穿所述固定轭铁而突出到两侧的杆；以及
配设在所述固定轭铁内的驱动线圈，
利用对所述驱动线圈通电而产生的磁通，所述可动件在所述固定轭铁内移动而与所述固定轭铁的内周部抵接，利用所述永磁体来保持所述可动件的移动位置，
其特征在于，
在所述固定轭铁上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔，以贯穿该多个孔中的两个以上的孔的形态插入销，该销具有比该多个孔的直径稍小的直径并在端部设置有螺纹部，使用所述销的螺纹部来连结所述固定轭铁的层叠钢板。
2.一种开关用电磁操作装置，包括：
固定轭铁，该固定轭铁是如下所述地形成的，即，将E形状的磁性钢板层叠而形成E形轭铁，将该E形轭铁以E形的凸部互相相对的形态相对配置，在该E形轭铁的两外侧配设由磁性钢板层叠形成并具有环状铁心部和突设磁极部的方形轭铁，并夹着E形轭铁将所述方形轭铁和E形轭铁一体地层叠；
永磁体；
可在所述固定轭铁内直线移动规定距离的可动件；
与可动件连接、贯穿所述固定轭铁而突出到两侧的杆；以及
配设在所述固定轭铁内的驱动线圈，
利用对所述驱动线圈通电而产生的磁通，所述可动件在所述固定轭铁内移动而与所述固定轭铁的内周部抵接，利用所述永磁体来保持所述可动件的移动位置，
其特征在于，
在所述固定轭铁上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔，在该多个孔中的两个以上的孔内压入比该多个孔稍大并在直径方向上具有弹性的销，在其它孔内插入螺栓并使用螺母来连结所述固定轭铁的层叠钢板。
3.如权利要求1所述的开关用电磁操作装置，其特征在于，所述可动件通过层叠磁性钢板而形成，在该可动件上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔，以贯穿该多个孔中的两个以上的孔的形态插入销，该销具有比该多个孔的直径稍小的直径并在端部设置有螺纹部，使用所述销的螺纹部来连结所述可动件的层叠钢板。
4.如权利要求1所述的开关用电磁操作装置，其特征在于，所述可动件通过层叠磁性钢板而形成，在该可动件上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔，在该多个孔中的两个以上的孔内压入比该多个孔稍大并在直径方向上具有弹性的销，在其它孔内插入螺栓并使用螺母来连结所述可动件的层叠钢板。
5.如权利要求2所述的开关用电磁操作装置，其特征在于，所述可动件通过层叠磁性钢板而形成，在该可动件上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔，以贯穿该多个孔中的两个以上的孔的形态插入销，该销具有比该多个孔的直径稍小的直径并在端部设置有螺纹部，使用所述销的螺纹部来连结所述可动件的层叠钢板。
6.如权利要求2所述的开关用电磁操作装置，其特征在于，所述可动件通过层叠磁性钢板而形成，在该可动件上设置有沿磁性钢板的层叠方向贯穿的多个孔，在该多个孔中的两个以上的孔内压入比该多个孔稍大并在直径方向上具有弹性的销，在其它孔内插入螺栓并使用螺母来连结所述可动件的层叠钢板。
7.如权利要求1、3、4中任一项所述的开关用电磁操作装置，其特征在于，在插入沿所述固定轭铁、或者所述固定轭铁和可动件的层叠方向设置的多个贯穿孔内的所述销中，直径比贯穿孔的直径稍小的部位的长度L相对于由所述固定轭铁和可动件的被层叠的磁性钢板的板厚T和层叠块数n确定的层叠部的厚度H，满足H＞L＞H-2T的关系。
8.如权利要求2、5、6中任一项所述的开关用电磁操作装置，其特征在于，在插入沿所述固定轭铁、或者所述固定轭铁和可动件的层叠方向设置的多个贯穿孔内的所述销中，直径比贯穿孔的直径稍大的部位的长度L相对于由所述固定轭铁和可动件的被层叠的磁性钢板的板厚T和层叠块数n确定的层叠部的厚度H，满足H＞L＞H-2T的关系。
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