CN104241033B - 接触器用操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接触器用操作装置。该接触器用操作装置具备电磁铁，该电磁铁包括接通用线圈、保持用线圈、供该两个线圈分别卷绕的固定铁心、配置在该固定铁心的一方侧的可动铁心、配置在固定铁心的另一方侧的磁轭，电磁铁的可动铁心被固定铁心吸附或释放，由此使主接点可动部动作而进行断路部的主接点的电接通或断路动作，并且该接触器用操作装置具有：断路弹簧，其在断路部的主接点进行接通动作中蓄势，当停止保持线圈的通电时，蓄势被释放而进行断路部的主接点的断路动作；辅助接点，其与可动铁心的动作联动地动作，并进行向接通用线圈与保持用线圈的通电切换，在电磁铁的水平方向的一方侧配置有断路弹簧，在另一方侧配置有辅助接点。

Description

接触器用操作装置

技术领域

本发明涉及一种接触器用操作装置，尤其是涉及一种如真空开闭设备的操作装置那样、适于在操作装置搭载电磁铁的接触器用操作装置。

背景技术

作为现有的电磁铁搭载型的接触用操作装置的例子，具有专利文献1所载的接触用操作装置。该专利文献1所载的接触用操作装置中，主要包括：由固定铁心和可动铁心、磁轭以及线圈构成的电磁铁；断路弹簧(解扣弹簧)；以及压力弹簧等。

上述的断路弹簧配置在壳体侧壁与固定有可动铁心的杆之间，用于向杆赋予旋转力以使杆旋转，由此进行真空开闭器的主接点的断路动作。另一方面，压力弹簧的一端与杆连接，另一端与主接点可动部连接，通过使杆进行旋转而将压力弹簧推起，并在与主接点之间赋予接触压力，在接通时防止主接点熔敷。

而且，当线圈被励磁时，可动铁心被向固定铁心方向吸引，借助与可动铁心联动的杆而使主接点可动部与主接点固定部接触以成为接通状态，当停止线圈的励磁时，利用在接通动作中蓄势的断路弹簧与压力弹簧的反作用力，主接点可动部朝向断开方向移动而与主接点固定部成为断路状态。

通常来讲，在搭载电磁铁的接触器用操作装置中，在保持主接点的接通时，可动铁心与固定铁心间的空隙距离短且磁阻小，因此与主接点的接通动作时相比、线圈磁动势较小也没有问题。

在上述的专利文献1的例子中，在线圈被励磁、可动铁心向固定铁心方向被吸引而使主接点成为接通状态之前，以使线圈通电电压降低的方式对电路进行控制而使接通保持时的线圈磁动势降低，或者在主接点成为接通状态之前，以使线圈与电流限制电阻串联连接的方式切换电路，使接通保持时的线圈磁动势降低，从而实现节能化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-20976号公报

发明概要

发明要解决的课题

然而，根据上述专利文献1的结构，由于需要将断路弹簧设置在壳体侧壁与固定有可动铁心的杆之间，因此断路弹簧成为水平配置，从而需要使壳体的水平方向长度足够大，存在壳体大型化的缺点。

另外，作为在保持主接点的接通时抑制线圈磁动势的机构，在使用电流限制电阻的情况下，为了冷却发热部，在需要增大与邻接部件之间的距离的基础上，还需要使电流限制电阻的设置空间足够大，从而导致壳体大型化。

其结果是，在专利文献1的结构中，存在壳体大型化、装置整体也大型化这样的课题。

发明内容

本发明是鉴于上述点而完成的，其目的在于，提供一种实现壳体的小型化和装置整体的小型化的接触器用操作装置。

解决方案

为了实现上述目的，本发明的接触器用操作装置具备电磁铁，该电磁铁包括接通用线圈、保持用线圈、供该两个线圈分别卷绕的固定铁心、配置在该固定铁心的一方侧的可动铁心、以及配置在所述固定铁心的另一方侧的磁轭，所述电磁铁的可动铁心被所述固定铁心吸附或释放，由此使主接点可动部动作而进行断路部的主接点的电接通或断路动作，并且，该接触器用操作装置具有：断路弹簧，其在所述断路部的主接点进行接通动作中蓄势，当停止所述保持线圈的通电时，所述蓄势被释放而进行所述断路部的主接点的断路动作；以及辅助接点，其与所述可动铁心的动作联动地动作，并进行向所述接通用线圈与保持用线圈的通电切换，在所述电磁铁的水平方向的一方侧配置有所述断路弹簧，在另一方侧配置有所述辅助接点。

发明效果

根据本发明，能够将断路弹簧和辅助接点与电磁铁邻接配置，在电磁铁与壳体侧壁之间无需断路弹簧的设置空间，并且，不使用限制电阻而能够抑制保持接通时的线圈磁动势，因此能够实现壳体的小型化，且能够实现装置整体的小型化。

附图说明

图1是表示本发明的接触器用操作装置的实施例1且从壳体正面观察壳体内部的操作装置的结构图。

图2是图1的A-A′向视图。

图3是本发明的接触器用操作装置的实施例1所采用的电磁铁的电路结构图。

图4是表示本发明的接触器用操作装置的实施例2且从壳体正面观察壳体内部的操作装置的结构图。

图5是图4的A部放大图。

图6是表示本发明的接触器用操作装置的实施例3且从壳体正面观察壳体内部的操作装置的结构图。

附图标记说明如下：

1…壳体，2、3、4、5…壳体侧壁，6…壳体底面，7…直流电源，8…直流电源开关，10…辅助接点，11…辅助接点开关，20…杆，21、44…销，23…磁屏蔽件，30…压力弹簧，31…断路弹簧，40…轴，41…压力弹簧支座，42…可动铁心，43、52…弹簧支座部，50…限位器支承台，51…限位器，60…电磁铁，61、62…固定铁心，63…接通线圈，64…保持线圈，65…轭，66、67…磁极，68…过桥镶块，69、70…二极管，80…断路部，81…主接点可动部，82…挠性导体，83…绝缘板，84、85…端子，90…磁路。

具体实施方式

以下，基于图示的实施例而对本发明的接触器用操作装置进行说明。需要说明的是，在以下说明的各实施例中，在同一构成部件中使用相同的附图标记。

实施例1

图1以及图2表示本发明的接触器用操作装置的实施例1。

如该图所示，在壳体1内上部配置有断路部80。该断路部80的一相乃至三相与图1的纸面进深方向平行配置，各自经由压力弹簧30而与压力弹簧支座41连接。在断路部80的内部设置有真空绝缘或气体绝缘的主接点(未图示)。主接点由固定侧接点和可动侧接点构成，固定侧接点与端子84连接，可动侧接点与主接点可动部81连接，并且经由挠性导体82而与端子85连接。

接下来，对进行主接点的开闭动作的电磁铁60的结构进行说明。电磁铁60主要包括：固定铁心61以及62；对该固定铁心61以及62进行支承的磁轭65；被固定铁心61以及62吸引的可动铁心42；固定铁心61的磁极66；固定铁心62的磁极67；卷绕于固定铁心61的接通线圈63；以及卷绕于固定铁心62的保持线圈64。

如此构成的电磁铁60是将接通线圈63和保持线圈64配置在图1的纸面进深方向的马蹄型电磁铁，另外，磁轭65固定在壳体底面6上且对电磁铁60整体进行支承。磁轭65也可以具有肋来作为支承电磁铁60时的加强件。

另外，非磁性材料的压力弹簧支座41经由轴40而与可动铁心42的一端连接，在与该连接部相反一侧的压力弹簧支座41与主接点可动部81之间配置有压力弹簧30。

图1表示主接点处于断路状态时，从该状态下接通主接点的情况下的动作如下所述。

首先，借助接通线圈63以及保持线圈64这两个线圈产生的磁吸引力，可动铁心42被磁极66以及67吸附。与此相伴，压力弹簧支座41以轴40为中心而朝向顺时针方向旋转，由此压力弹簧30向图1中的上方被推起而蓄势，主接点可动部81也随之向上方被推起，断路部80内的主接点处于接通状态。

另一方面，断路弹簧31配置在剖面呈L字状的一边固定在可动铁心42上的弹簧支座部43的另一边、与固定在剖面呈U字状的限位器支承台50且设于限位器51上部的弹簧支座部52之间。需要说明的是，断路弹簧31在接通动作中蓄势。另外，在使主接点断路的情况下，在主接点的接通保持中停止保持线圈64的通电。其结果是，在压力弹簧30与断路弹簧31中蓄势的能量被释放，将主接点可动部81向图1中的下方按压，断路部80内的主接点处于断路状态。

另外，剖面呈U字状的限位器支承台50从正面观察而固定在电磁铁60的右侧方的壳体底面6上。该限位器支承台50对可动铁心42的限位器51进行支承固定，也一并支承断路弹簧31。

另外，辅助接点10从正面观察而固定在电磁铁60的左侧方的壳体底面6上。该辅助接点10为机械操作式，因此在万一产生故障时，不处于导通状态而成为释放状态并对线圈通电进行断路，因此安全性高。此外，辅助接点10也具有如下功能：通过与压力弹簧支座41联动地动作，不仅对接通线圈63与保持线圈64的通电进行切换，还将断路部80的开闭状态作为电信号而向外部送出。

另外，辅助接点10通过利用杆20按压辅助接点开关11而进行动作。辅助接点10的动作也可以是将压力弹簧支座41延伸至辅助接点开关11上部而在接通动作时直接按压辅助接点开关11的构造。

按压上述的辅助接点开关11的杆20与设于压力弹簧支座41的销44联动且以销21为轴进行旋转。销21固定在辅助接点10的上部、或者也可以固定在后述的磁屏蔽件23的上部。另外，还能够在压力弹簧支座41或杆20的前端安装可以从外部确认主接点的开闭状态的状态显示板。

另外，由于在端子84以及85、挠性导体82处施加高电压，因此这些构件隔着绝缘材料(未图示)而与壳体1连接。此外，在壳体1的内部设置绝缘材料制的绝缘板83，从而能够防止相对于弹簧支座部43、可动铁心42、轴40以及压力弹簧支座41的放电。另外，压力弹簧支座41为绝缘材料制，对施加于主接点可动部81的高电压进行绝缘。

通过采用以上那样的构造，能够有效地利用壳体1内的空间，与在可动铁心42与壳体侧壁3之间配置断路弹簧31的情况相比较，能够缩小壳体1的水平方向的尺寸。

另外，限位器51采用例如螺栓构造，能够对主接点处于断路状态时的可动铁心42与磁极66以及67间的空隙距离进行调整。此外，限位器支承台50与限位器51一并对可动铁心42的冲击吸收体(未图示)进行固定支承，通过抑制可动铁心与限位器51碰撞时的反弹，能够抑制主接点可动部反弹地联动并进行振动。需要说明的是，限位器51自身也可以具有冲击吸收功能。

接下来，使用图3对本实施例中的电磁铁60的电路结构进行说明。

在该图中，在主接点的接通时，首先，通过打开直流电源开关8，从直流电源7经由直流电源开关8而向接通线圈63和保持线圈64供给电流。在接通动作结束之前，与压力弹簧支座41联动地关闭辅助接点开关11，由此仅接通线圈63的通电被断路。其结果是，仅保持线圈64成为通电状态而使主接点保持接通。

此时，若通过调整线圈的绕数而将接通线圈63的电阻与保持线圈64的绕线电阻比率设定为例如1：20左右，则能够确保接通动作所需要的电流，并且限制接通保持时的电流而进行节能化。

另外，作为在线圈通电断路时产生的反电动势的对策，在接通线圈63以及保持线圈64处各自以并列的方式连接有二极管69以及70。该二极管69以及70也可以串联或并列地连接有多个，另外，也可以与二极管69以及70并列地连接变阻器那样的电压限制元件。

由此，相对于反电动势等的浪涌电压的抗性提高，从而能够进一步提高操作装置的动作可靠性。

需要说明的是，二极管69以及70、变阻器等的浪涌电压对策设备配置在辅助接点10的侧方是有效的。即，通过将需要电气配线的设备类如上述那样集中配置在一方侧，存取性提高，组装时、维护时的作业性提高。

根据以上说明的本实施例，能够将断路弹簧31和辅助接点10与电磁铁60邻接配置，在电磁铁60与壳体侧壁2之间无需断路弹簧31的设置空间，并且，不使用限制电阻而能够抑制接通保持时的线圈磁动势，因此能够实现壳体1的小型化，且能够实现装置整体的小型化。此外，对于接通线圈63以及保持线圈64的通电时机控制用，通过使用在万一产生故障时成为释放状态的机械操作式的辅助接点10，能够提高安全性。

实施例2

图4以及图5表示本发明的接触器用操作装置的实施例2。

在上述附图所示的本实施例中，其特征在于，在辅助接点10与磁轭65之间设置有磁屏蔽件23。其他结构与实施例1相同。

根据上述那样的本实施例，当然能够获得与实施例1相同的效果，磁屏蔽件23起到如下效果：妨碍由接通线圈63和保持线圈64产生的杂散磁场到达辅助接点10附近，以避免辅助接点10误工作。需要说明的是，若将磁屏蔽件的图4以及图5的纸面进深方向的长度设为比磁轭65长，则能够提高由接通线圈63和保持线圈64产生的杂散磁场的断路效果。

另外，磁屏蔽件23固定于壳体侧壁4以及5，由此不仅作为磁屏蔽件用的构件，还能够用作壳体1的加强用构件(肋)。在该情况下，通过增加壳体1的刚性而使挠性降低，因此能够抑制可动铁心42等可动部件动作所需要的能量。

实施例3

图6表示本发明的接触器用操作装置的实施例3。

在图6所示的本实施例中，其特征在于，在壳体底面6上与磁轭65以及限位器支承台50紧密接触地设置磁路90，并且在限位器51与可动铁心42之间插入有非磁性材料的过桥镶块68。其他结构与实施例1相同。需要说明的是，限位器支承台50以及限位器51由磁性材料构成。

通过如此构成，在断路状态下开始向接通线圈63和保持线圈64通电之后，构成从磁轭65经由磁路90以及限位器支承台50、限位器51而通过可动铁心42的磁路，能够将可动铁心42暂且吸附于限位器51侧。随着接通线圈63和保持线圈64的通电电流增加，可动铁心42向磁极66侧被吸引，不久启动，但通过设置磁路90，能够延迟可动铁心42的启动时机。

另外，由于在接通动作的中途开始压力弹簧41的蓄势，因此电磁铁60的负荷力在接通动作的中途不连续地增加。此时，在接通线圈63和保持线圈64的通电电流充分升高之前延迟可动铁心42的启动时机时，在作用于可动铁心42的向磁极66侧的吸引力进一步升高的状态下，可动铁心42启动。

因而，根据本实施例，当然能够获得与实施例1相同的效果，还具有如下效果：即便负荷力在接通动作中不连续地增加，可动铁心42获得足够的吸引力而不会停止，能够容易地结束接通动作。

另外，可动铁心42的启动时机能够通过对插入限位器51与可动铁心42之间的非磁性材料的过桥镶块68的厚度进行调整、或对限位器支承台50、限位器51以及磁路90的截面面积进行调整而进行控制。需要说明的是，还可以使壳体底面4的板厚足够增厚而作为磁路90的替代。

需要说明的是，本发明并不限定于上述的实施例，也包括各种变形例。例如，上述实施例是为了便于理解本发明而进行详细说明的，但不一定限定为具备说明过的全部结构的实施例。另外，能够将某一实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，另外，还能够在某一实施例的结构中添加其他实施例的结构。另外，关于各实施例的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、替换。

Claims (16)

1.一种接触器用操作装置，其特征在于，

该接触器用操作装置具备电磁铁，该电磁铁包括接通用线圈、保持用线圈、供该两个线圈分别卷绕的固定铁心、配置在该固定铁心的一方侧的可动铁心、以及配置在所述固定铁心的另一方侧的磁轭，

所述电磁铁的可动铁心被所述固定铁心吸附或释放，由此使主接点可动部动作而进行断路部的主接点的电接通或断路动作，

并且，该接触器用操作装置具有：断路弹簧，其在所述断路部的主接点进行接通动作中蓄势，当停止所述保持用线圈的通电时，所述蓄势被释放而进行所述断路部的主接点的断路动作；以及辅助接点，其与所述可动铁心的动作联动地动作，在接通动作结束之前，使所述接通用线圈的通电断路，仅所述保持用线圈成为通电状态，

在所述电磁铁的水平方向的一方侧配置有所述断路弹簧，在另一方侧配置有所述辅助接点。

2.根据权利要求1所述的接触器用操作装置，其特征在于，

所述可动铁心以及对供该可动铁心碰撞的限位器进行支承的限位器支承台分别具有弹簧支座部，将所述断路弹簧配置于所述可动铁心的弹簧支座部与所述限位器支承台的弹簧支座部之间，并且将与所述可动铁心的动作联动的所述辅助接点配置在所述磁轭的与所述固定铁心侧相反的一侧，并且利用所述辅助接点，对所述接通用线圈以及与该接通用线圈相比绕线电阻较高的所述保持用线圈的通电时机进行控制。

3.根据权利要求2所述的接触器用操作装置，其特征在于，

所述限位器支承台在主视观察下固定在所述电磁铁的右侧方的壳体的底面，并且对所述断路弹簧进行支承。

4.根据权利要求2或3所述的接触器用操作装置，其特征在于，

在所述固定铁心各自的所述可动铁心侧配置有磁极，该磁极与所述可动铁心之间的距离能够由所述限位器调整。

5.根据权利要求2或3所述的接触器用操作装置，其特征在于，

所述可动铁心在与供所述限位器碰撞侧相反的一侧经由轴而连接有压力弹簧支座，在该压力弹簧支座与所述主接点可动部之间设置有压力弹簧。

6.根据权利要求5所述的接触器用操作装置，其特征在于，

在与供所述可动铁心连接侧相反的一侧的所述压力弹簧支座上设有销，并且配置在所述辅助接点的上部的杆与所述销联动，而使所述辅助接点动作。

7.根据权利要求5所述的接触器用操作装置，其特征在于，

使所述压力弹簧支座延伸至所述辅助接点的上部，利用该压力弹簧支座的延伸部使所述辅助接点动作。

8.根据权利要求6所述的接触器用操作装置，其特征在于，

在所述压力弹簧支座的延伸部或所述杆上设置有能够从外部确认所述主接点的开闭状态的状态显示板。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的接触器用操作装置，其特征在于，

在所述接通用线圈以及保持用线圈分别并列连接有二极管。

10.根据权利要求9所述的接触器用操作装置，其特征在于，

与所述二极管并列地连接有电压限制元件。

11.根据权利要求10所述的接触器用操作装置，其特征在于，

所述二极管与电压限制元件配置于所述辅助接点的侧方。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的接触器用操作装置，其特征在于，

在所述磁轭与所述辅助接点之间配置有磁屏蔽件。

13.根据权利要求12所述的接触器用操作装置，其特征在于，

所述磁屏蔽件兼作对壳体的内部进行加强的肋。

14.根据权利要求3所述的接触器用操作装置，其特征在于，

在所述壳体的底面上与所述磁轭和所述限位器支承台紧密接触地设置有磁路。

15.根据权利要求2或3所述的接触器用操作装置，其特征在于，

在所述限位器与所述可动铁心之间配置有由非磁性材料构成的过桥镶块。

16.根据权利要求14所述的接触器用操作装置，其特征在于，

所述限位器以及所述限位器支承台由磁性材料构成。