CN104321840B - 电磁铁装置及使用该电磁铁装置的开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电磁铁装置及使用该电磁铁装置的开关装置，本发明的电磁铁装置具有以下结构，包括：固定铁心(7)；可动铁心(8)，该可动铁心(8)与固定铁心(7)相对配置，且固接有驱动轴(9)，并且能够沿驱动轴的轴线方向进行移位；电磁线圈(10)；将可动铁心保持在前进位置的永磁体(11)；与轴线方向并行地设置于固定铁心两侧面并支承固定铁心的支柱(12)；设置于支柱长边方向的一个端部、由驱动轴贯穿并支承的开路侧板(13)；以及设置于支柱长边方向的另一个端部、由驱动轴贯穿并支承的闭路侧板(14)，可动铁心的前进位置由固定铁心限制，后退位置由开路侧板限制。

Description

电磁铁装置及使用该电磁铁装置的开关装置
技术领域
本发明涉及利用于例如断路器等开关装置的操作机构的电磁铁装置、以及使用该电磁铁装置的开关装置。
背景技术
作为现有的使用电磁铁装置的开关装置，例如将由固定铁心和可动铁心构成的电磁铁装置的可动铁心与开关装置的断路部的可动接点相连结，利用电磁铁装置的吸引力来驱动可动接点，由此来使其闭路，其中，固定铁心由多个钢板层叠而构成。在闭路完成后通过将闩锁机构的闩锁挂到销上，来保持闭路状态。在断路时，对断路用电磁铁施加励磁，驱动活塞，使得闩锁机构的闩锁从销脱离。为了避免动作时固定铁心与可动铁心的相对面发生偏离，电磁铁装置的可动铁心的可动轴经由轴承安装于安装电磁铁装置的壳体(例如，参照专利文献1)。
此外，作为闭路状态的保持机构，不使用闩锁机构而使用永磁体的技术也是公知的(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2001-237118号公报(第5-6页、图5、图6)
专利文献2：日本专利特开2011-216245号公报(第5-6页、图1、图2)
发明内容
发明所要解决的技术问题
在使用专利文献1所示的电磁铁装置的开关装置中，通过在闭路完成后将闩锁机构的闩锁挂到销上来保持闭路状态，另一方面，通过将闩锁机构的闩锁从销脱离来进行断路，但对于进行这种动作的闩锁机构，由于零部件的磨损而需要定期进行更换，从而存在为保养而需要时间和成本这样的问题。
此外，在专利文献2那样的不使用闩锁机构而利用永磁体的吸引力来保持闭路状态的电磁铁装置中，用于支承可动铁心的可动轴的轴承安装于安装电磁铁装置的壳体，并且轴承支承为一个点，因此，难以控制固定铁心与可动铁心的相对面的倾斜度，在闭路完成时由于固定铁心与可动铁心的倾斜度的偏差，有时会导致用于进行闭路保持的吸引力出现偏差，为了避免这种情况，则会使保持闭路保持状态的永磁体大型化，从而产生问题。
本发明是为解决上述问题而完成的，其目的在于，获得一种电磁铁装置，以及使用该电磁铁装置的开关装置，其在利用永磁体来进行闭路保持的电磁铁装置中，可抑制可动铁心与固定铁心的相对面的倾斜度偏差的产生、从而减小永磁体的吸引力的偏差，并易于组装调整。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的电磁铁装置具有以下结构，即，包括：固定铁心；可动铁心，该可动铁心与固定铁心相对配置，在该可动铁心的中央部固接有驱动轴，且该可动铁心可在远离固定铁心的后退位置和接近固定铁心的前进位置之间沿驱动轴的轴线方向移位；电磁线圈，该电磁线圈设置于固定铁心；永磁体，该永磁体用于在前进位置保持可动铁心；多个支柱，该多个支柱以与轴线方向并行的方式设置于固定铁心的两个侧面，用于支承固定铁心；开路侧板，该开路侧板设置于支柱长边方向的可动铁心侧的一个端部，由驱动轴贯穿并支承；以及闭路侧板，该闭路侧板设置于支柱长边方向的另一个端部，由驱动轴贯穿并支承，并且，可动铁心的前进位置由固定铁心来限制，后退位置由开路侧板来限制。
此外，本发明所涉及的开关装置包括：开关器主体部，该开关器主体部具有固定接点和可与该固定接点接触或分离的可动接点；电磁铁装置，该电磁铁装置经由连结装置与开关器主体部的可动接点相连结，使可动接点与固定接点接触或分离；以及施力体，该施力体向可动接点远离固定接点的方向对电磁铁装置的可动铁心进行施力，在该开关装置中，电磁铁装置使用上述电磁铁装置。
发明效果
根据本发明的电磁铁装置，由于具有以下结构，即，包括：多个支柱，该多个支柱以与轴线方向并行的方式设置于固定铁心的两个侧面，以用于支承固定铁心；开路侧板，该开路侧板设置于支柱长边方向的可动铁心侧的一个端部，由驱动轴贯穿并支承；以及闭路侧板，该闭路侧板设置于支柱长边方向的另一个端部，由驱动轴贯穿并支承，并且，可动铁心的前进位置由固定铁心来限制，后退位置由开路侧板来限制，因此，能够利用闭路侧板和开路侧板可靠地限制由两个板支承的可动铁心的驱动轴，由此，能够防止固定铁心和可动铁心之间产生倾斜，从而能够防止在可动铁心处于前进位置时所产生的固定铁心与可动铁心之间产生间隙。因此，永磁体产生的保持力稳定，从而能够削减用于产生规定保持力而所需的永磁体、固定铁心、以及可动铁心的体积，进而能够实现电磁铁装置的小型化、低成本化。
此外，根据本发明的开关装置，由于使用上述电磁铁装置来作为驱动开关器主体部的可动接点的电磁铁装置，能够抑制电磁铁装置的可动铁心与固定铁心的相对面的倾斜度产生偏差，能够减小永磁体的吸引力的偏差，从而能够得到开关动作的偏差得以抑制且动作特性优异的开关装置。
附图说明
图1是使用本发明实施方式1的电磁铁装置的开关装置的表示开路状态的主视剖视图。
图2是图1的开关装置的表示闭路状态的主视剖视图。
图3是实施方式1的电磁铁装置的主视图。
图4是图3的电磁铁装置的侧视图。
图5是实施方式1的电磁铁装置的用于说明固定铁心与支柱、以及闭路侧板部的关系的说明图。
图6是表示图5的组装状态的侧视图。
图7是表示本发明实施方式1的电磁铁装置的其他示例的主视图。
图8是表示图7的主要部分的立体图。
图9是本发明实施方式2的电磁铁装置的主视剖视图。
图10是图9的侧视图。
图11是表示图9的主要部分的立体图。
图12是用于说明实施方式2的电磁铁装置的作用的说明图。
图13是本发明实施方式3的电磁铁装置的侧视图。
图14是表示实施方式3的电磁铁装置的其他示例的侧视图。
图15是表示实施方式3的电磁铁装置的又一示例的主视图。
图16是表示实施方式3的电磁铁装置的再一示例的主视图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是表示使用本发明实施方式1的电磁铁装置的开关装置的正视剖视图，示出开关器的接点打开时的开路状态，图2是表示图1的开关装置的开关器的接点闭合时的闭路状态的正视剖视图。图3是电磁铁装置部的主视图，图4是其侧视图。另外，作为开关器主体部，以使用真空阀的真空断路器为例进行说明，但并不限于此，也可以适用于断路器或接地开关器等。
首先，利用图1、2，从使用电磁铁装置的开关装置的整体结构开始进行说明。
开关装置包括：真空阀3，该真空阀3具有固定接点1和可动接点2；电磁铁装置4，该电磁铁装置4使真空阀3的可动接点2向与固定接点1接触或分离的方向进行移位；连结装置5，该连结装置5连结真空阀3和电磁铁装置4；以及开路弹簧6，该开路弹簧6是对可动接点2向远离固定接点1的方向进行施力的施力体。
真空阀3中，在绝缘容器3a内收纳固定接点1和可动接点2，固接于可动接点2的可动电极棒3b的一端从绝缘容器3a导出至外部，经由连结装置5与电磁铁装置4的可动侧相连结。由此，可动接点2沿真空阀3的轴线方向移动和移位。因可动接点2与固定接点1相接触而变为闭路，因可动接点2从固定接点1分离而变为开路。真空阀3内保持为真空，以用于提高两接点1、2之间的消弧能力。
电磁铁装置4包括：固定铁心7；可动铁心8，该可动铁心8与固定铁心7相对配置；驱动轴9，该驱动轴9设置为贯穿可动铁心8的中央部并固定于可动铁心8；电磁线圈10，该电磁线圈10设置于固定铁心7，通过通电来产生磁场；永磁体11，该永磁体11设置于固定铁心7侧；支柱12，该支柱12对固定铁心7进行固定；以及配置于支柱12的两端的开路侧板13和闭路侧板14。可动铁心8可被驱动为相对于固定铁心7向驱动轴9的轴线方向(图1中粗箭头方向、以下简称为轴线方向)移位。
并且，在驱动轴9的贯穿开路侧板13和闭路侧板14的部分分别固定有驱动轴9的轴承15a、15b。
在向开路侧板13的外侧突出的驱动轴9的前端侧固定有弹簧支架16，在开路侧板13与弹簧支架16之间的驱动轴9的轴部插入有之前所说明的开路弹簧6(施力体)。开路弹簧6例如是被压缩的线圈弹簧，在开路侧板13与弹簧支架16之间产生沿轴线方向的反弹力。
也可参照图3和图4对电磁铁装置4的结构进行更为详细的说明。
固定铁心7和可动铁心8通过层叠薄板而成。如图1所示，固定铁心7的形状包括：在与轴线方向正交的方向上延伸的横铁心部7a；从横铁心部7a的两端部起沿轴线方向延伸的纵铁心部7b；以及从纵铁心部7b朝向轴线延伸的永磁体固定部7c，在横铁心部7a的中央形成有可供驱动轴9贯穿并与其保持间隙的开口孔7d(参照图5)。
固定铁心7的纵铁心部7b从其板面的两侧、即层叠方向的两个面起以被支柱12夹住的方式紧固固定于支柱12。虽然详细内容将在后文中阐述，但纵铁心部7b上通过加工而具有高精度地定位于支柱12的销孔，利用销17来进行固定，并且，使螺栓18插通沿层叠方向穿通的多个螺栓孔，并利用螺母(未图示)来紧固，由此与支柱12形成为一体。
另一方面，可动铁心8具有：基干部8a，该基干部8a沿轴线方向配置；以及一对分支部8b，该一对分支部8b从基干部8a的侧面起朝向与轴线方向正交的方向彼此向相反方向突出。利用向层叠方向穿通的多个螺栓18、以及与各螺栓18相螺合的螺母(未图示)来进行紧固，由此可动铁心8也与插通中心部的驱动轴9形成为一体。于是，该可动铁心8能够在从固定铁心7分离而与开路侧板13相接触的后退位置(参照图1)、与和固定铁心7抵接的前进位置(参照图2)之间进行移位。
另外，作为固定铁心7、可动铁心8的材料，只要磁导率较高的磁性材料即可，例如，可以举出钢材、电磁软铁、硅钢、铁氧体以及坡莫合金等。
作为驱动轴9的材料，使用磁导率较低的材料(低磁性材料)，例如不锈钢等。
永磁体11如图1所示，以与可动铁心8的分支部8b的闭路侧的面相对的方式配置于固定铁心7的永磁体固定部7c。永磁体11具有N极和S极(一对磁极)，一个磁极与永磁体固定部7c相对，另一个磁极与可动铁心8的分支部8b的闭路侧相对。该永磁体11产生将可动铁心8保持于前进位置的保持用磁通。另外，对于永磁体11的固定，例如只要从永磁体11的上表面覆盖弯折成“U”字形而成的安装构件(未图示)，并利用螺栓沿永磁体固定部7c的层叠方向对其进行紧固固定即可。
电磁线圈10配置为通过可动铁心8的基干部8a与固定铁心7的纵铁心部7b之间。在本实施方式的示例中，在向轴线方向的投影面内，电磁线圈10包围基干部8a。由此，若电磁线圈10通电，则产生通过固定铁心7和可动铁心8的磁通。此外，通过切换对电磁线圈10进行通电的通电方向，能够使电磁线圈10所产生的磁通的方向反转。
接着，利用图1对电磁铁装置4和真空阀3的连结部进行说明。
电磁铁装置4经由安装支柱20被支承于板状的支承构件19。通常，真空阀3在密封的容器(未图示)内收纳有用于确保周边部的绝缘耐压的绝缘气体(例如SF6气体、干空气等)。因此，上述支承构件19例如为该容器的盖体，安装支柱20突出设置于由该盖体形成的支承构件19，利用螺栓固定等方式将电磁铁装置4的闭路侧板14固定于安装支柱20。但是，支承构件19并不限于此，也可以是例如配电盘的支承板。
用于连结固定于真空阀3的可动接点2的可动电极棒3b与电磁铁装置4的驱动轴9的连结装置5具有：绝缘杆21，该绝缘杆21与可动电极棒3b相连结；连结杆21a，该连结杆21a与该绝缘杆21相连结；加压装置22，该加压装置22夹持于连结杆21a与驱动轴9之间；波纹管23，该波纹管23设置为连接连结杆21a与支承构件19，以使得在连结杆21a贯穿支承构件19的部分，连结杆21a能够在保持气密性的状态下相对于气体容器的一部分即支承构件19移动。另外，根据支承构件19的结构，有时也不需要波纹管23。
加压装置22具有：固定于连结杆21a的端部的弹簧框24；固定于驱动轴9的前端部、且配置于弹簧框24内的防脱离板25；以及以压缩状态插入弹簧框24与防脱离板25之间的加压弹簧26。加压弹簧26对驱动轴9向远离绝缘杆21的方向施力。驱动轴9可与防脱离板25一起向轴线方向移位，该移位由防脱离板25对于弹簧框24的卡合来限制。
另外，在图1、图2中，示出电磁铁装置4的轴线与真空阀的轴线相重合、成为一直线的情况，但也可以采用以下结构，即：通过在连结装置5中插入杆部等来改变方向。
本申请发明的特征在于固定铁心7和可动铁心8的支承结构，因此，对该部分的结构进行更为详细的说明。
如之前所说明的那样，固定铁心7的纵铁心部7b从其两个面起以被支柱12夹住的方式紧固固定于支柱12。在该固定中，通过加工而具有高精度地定位于纵铁心部7b和支柱12的销孔，利用销17来进行固定，由此将固定铁心7与支柱12之间的位置关系维持在较高精度，并且，使螺栓18插通沿层叠方向穿通的多个螺栓孔，并利用螺母(未图示)来紧固。
这里，对于固定铁心在层叠方向上的组装，使用图5和图6来进行说明。图5(a)是从图1的V-V观察在电磁铁装置4中将固定铁心7与支柱12组合后的状态的剖视图，图5(b)是与图5(a)相组合的闭路侧板14的俯视图。此外，图5(c)是从V-V观察将(a)与(b)组合后的状态的俯视剖视图。均未示出螺栓类的构件。
图5(a)中，在支柱12的长边方向的两端部通过加工而具有用于安装闭路侧板14和开路侧板13的螺钉孔12a。此外，如之前所说明的那样，在固定铁心7形成有供驱动轴9自由移动地通过的开口孔7d。
另一方面，如(b)所示，在闭路侧板14中，在中央部形成有安装有驱动轴9的轴承15b的轴承安装孔14a，在周边部形成有用于安装支柱12的多个(本实施方式中为四个)支柱安装孔。
支柱安装孔中，安装于固定铁心7的层叠方向的一个面的支柱12的支柱安装孔14b以轴承安装孔14a为基准、并按规定的尺寸进行定位，并以高精度加工形成。与此相对，安装于另一个面的支柱12的支柱安装孔14c形成为如下尺寸：即使安装位置在固定铁心7的层叠方向的厚度的尺寸公差内发生变动也能进行安装的尺寸。
开路侧板13与支柱12之间的关系也具有相同的结构。
因此，在图5(c)所示的组合后的状态下，通过利用图5(b)所示的闭路侧板14的支柱安装孔14b以较高的精度对固定铁心7的层叠方向的一个面(图中的A面)侧的支柱12进行定位，由此来对固定铁心7与支柱12进行组装。此外，由于支柱安装孔14c被加工成将固定铁心7的薄板的层叠方向的尺寸公差考虑在内的具有余量的大小，因此，即使层叠方向的厚度发生偏差，但只要仍在尺寸公差内，就能够直接对层叠方向的另一个面(图中的B面)侧的支柱12进行固定。
由此，即使固定铁心7、可动铁心8的尺寸因组装时层叠方向的薄板的板厚的偏差而发生变化，也能以较好的精度进行组装。
此外，由于轴承安装孔14a与支柱安装孔14b也以规定的精度进行加工，因此，能够在保持以下关系的情况下进行组装，即，轴承15a、15b高精度地定位于固定铁心7。
固定铁心7的开口孔7d相对于闭路侧板14的轴承安装孔14a以具有余量的大小进行开口，因此，驱动轴9与开口孔7d不会发生干涉。
并且，对于支柱12，通过机械加工能够以高精度对两端的加工面、螺钉孔12a及侧面的销孔、以及螺栓孔的位置进行加工，从而能够以较高的精度将开路侧板13和闭路侧板14配置于支柱12的两端。
图6是将固定铁心7、可动铁心8、永磁体11组合安装于开路侧板13、闭路侧板14以及支柱12后的状态的侧视图。省略螺栓类构件的图示。
如图所示，即使在固定铁心7及可动铁心8与层叠方向中心不重合的情况下，只要在规定的公差内，就能够如上述那样以较高的精度组装电磁铁装置。
这里，固定铁心7与可动铁心8的层叠方向的宽度尺寸比同方向观察到的永磁体宽度11的宽度要大。对于层叠方向的宽度尺寸，若以从大到小的顺序排列，则为固定铁心7、可动铁心8、永磁体11。
由此，即使在永磁体11、固定铁心7、以及可动铁心8之间层叠方向的位置发生偏差的情况下，如图6所示，也能够使永磁体11的固定铁心7侧的面及可动铁心8侧的面分别以整个面相对，从而能够使永磁体11产生的磁通有效地通过固定铁心7和可动铁心8。
接着，对开关装置的动作进行说明。如图1所示，当可动接点2从固定接点1分离而处于开路状态时，可动铁心8因开路弹簧6的施力而处于后退位置。若对电磁线圈10通电，则可动铁心8被吸引至固定铁心7，可动铁心8抵抗开路弹簧6的载荷而从后退位置向前进位置进行移位。由此，可动接点2向固定接点1移动。
然后，若可动接点2与固定接点1相接触，则可动接点2的移动停止。然而，若可动铁心8进一步移位，则基干部8a与固定铁心7的横铁心部7a相抵接，从而到达前进位置。由此，加压弹簧26被压缩，可动接点2以规定的按压力被按压至固定接点1，从而完成闭路动作，成为图2所示的状态。
若可动铁心8到达前进位置，则利用永磁体11的保持用磁通吸引保持可动铁心8，使其保持在前进位置。
在解除可动铁心8的前进位置的保持时，以与闭路动作时相反的方向对电磁线圈10进行通电。由此，可动铁心8与固定铁心7之间的吸引力降低，可动铁心8因开路弹簧6和加压弹簧26各自的载荷而向后退位置移动。在移位的初始阶段，可动接点2仍然保持按压至固定接点1的状态。
然后，随着可动铁心8的向后退位置的进一步移位，防脱离板25与弹簧框24相卡合。由此，可动接点2向远离固定接点1的方向移位。可动铁心8进一步移位至与开路侧板13相抵接并紧密接触，若到达后退位置，则完成开路动作，成为图1的状态。
另外，永磁体的形状和安装除上述所说明的之外，例如也可以采用图7、图8的结构。图7为主视图，图8是图7的主要部分的立体图。图7和图8所示的永磁体27被固定于固定铁心7上所安装的搭接铁心28的与可动铁心8相对的面。即，永磁体27固定于图中搭接铁心28的背侧，该搭接铁心28的两端侧通过螺栓固定等固定于固定铁心7的永磁体固定部7c。在这种结构下，电磁铁装置也能够实现与图1所示的电磁铁装置相同的效果。
接着，对本实施方式的电磁铁装置的结构中的其他作用效果进行说明。
根据开关装置的额定电压的不同，真空阀3开路时可动接点2与固定接点1之间的距离不同。通常，若额定电压变低，则接点间距离变短。可动接点的操作力也变小。
根据本实施方式的电磁铁装置4，仅通过缩短支柱12的长度，就能够容易地缩短可动铁心8的位移量，即从可动铁心8的前进位置到后退位置为止的距离。此外，仅通过减少可动铁心8和固定铁心7的层叠片数，就能够减小由电磁铁装置4产生的操作力。由于构成各铁心的薄板的形状可以相同，因此，能够容易地调整电磁力。
在通过冲压加工来制作构成电磁铁装置4的固定铁心7和可动铁心8的薄板的情况下，需要准备冲压用的模具，但对于模具制作需要进行初期投资。由于需要根据开关装置的使用电压来分别准备模具，因此，需要对各个模具进行初期投资，效率较低。通过采用本申请发明的结构，能够使构成固定铁心和可动铁心的薄板的形状固定，而与开关装置的额定电压无关。由此，通过层叠片数的变更和支柱长度的变更，就能容易地对应各额定电压，因而，在电磁铁装置的制作中，能够减少初期投资，并能进一步通过量产来降低成本。
如上所述，根据实施方式1的电磁铁装置，由于采用以下结构，即，包括：固定铁心；可动铁心，该可动铁心与固定铁心相对配置，在该可动铁心的中央部配置有驱动轴，且该可动铁心可在远离固定铁心的后退位置和接近固定铁心的前进位置之间沿驱动轴的轴线方向移位；电磁线圈，该电磁线圈设置于固定铁心；永磁体，该永磁体用于在前进位置保持可动铁心；多个支柱，该多个支柱以与轴线方向并行的方式设置于固定铁心的两个侧面，用于支承固定铁心；开路侧板，该开路侧板设置于支柱长边方向的可动铁心侧的一个端部，供驱动轴贯穿并得到支承；以及闭路侧板，该闭路侧板设置于支柱长边方向的另一个端部，供驱动轴贯穿并得到支承，并且，可动铁心的前进位置由固定铁心来限制，后退位置由开路侧板来限制，因此，能够利用闭路侧板和开路侧板可靠地限制由两个板支承的可动铁心的驱动轴，能够防止固定铁心和可动铁心之间产生的倾斜，从而能够防止在可动铁心处于前进位置时固定铁心与可动铁心之间产生间隙。因此，永磁体产生的保持力稳定，从而能够削减用于产生规定保持力而所需的永磁体、固定铁心、以及可动铁心的体积，进而能够实现电磁铁装置的小型化、低成本化。
此外，开路侧板和闭路侧板具有用于安装贯穿的驱动轴的轴承的轴承安装孔、以及用于安装支柱的支柱安装孔，固定铁心由薄板层叠而成，在支承固定铁心的多个支柱中，安装于固定铁心的层叠方向的一个面的支柱的支柱安装孔以轴承安装孔为基准、根据规定的尺寸定位并形成，安装于另一个面的支柱的支柱安装孔形成为即使安装位置在固定铁心的层叠方向的厚度尺寸公差内发生变动也能进行安装的大小，因此，即使厚度尺寸因固定铁心和可动铁心的薄板的尺寸公差而发生偏差，也无需调整层叠片数、位置调整操作的工序，从而易于组装。
此外，由于固定铁心、可动铁心、以及永磁体各自的与层叠方向同向的宽度尺寸以永磁体、可动铁心、固定铁心的顺序从小到大形成，因此，永磁体所产生的磁通有效地通过固定铁心和可动铁心，从而能够高效率地利用永磁体所产生的保持力。
并且，根据实施方式1的开关装置，包括：开关器主体部，该开关器主体部具有固定接点和可与该固定接点接触或分离的可动接点；电磁铁装置，该电磁铁装置经由连结装置与开关器主体部的可动接点相连结，使可动接点与固定接点接触或分离；以及施力体，该施力体对电磁铁装置的可动铁心向可动接点远离固定接点的方向进行施力，在该开关装置中，由于电磁铁装置使用段落[0032]所记载的电磁铁装置，因此，能够抑制电磁铁装置的可动铁心与固定铁心相对面的倾斜度产生偏差，能够减小永磁体的吸引力的偏差，从而能够得到开关动作的偏差得以抑制的动作特性优异的开关装置。
实施方式2.
图9是实施方式2的电磁铁装置的主视剖视图，图10是其侧视图。图11是图9的主要部分立体图。使用电磁铁装置的开关装置的结构与实施方式1相同，因此省略图示和说明，下面，以不同点为中心进行说明。
电磁铁装置中，根据规格的不同，有时会在固定铁心部中对永磁体产生的吸引保持力进行调整。为了降低初期投资，对于固定铁心，如实施方式1所述那样，希望在多个规格下，统一构成固定铁心的薄板的形状。
在薄板形状统一的状态下，来进行吸引保持力的调整，作为实现该目的的结构，例如有直接将与规格相对应的大小的磁性构件安装于固定铁心的方法。然而，在将磁性构件安装于层叠的固定铁心的一部分的结构中，需要进行在固定铁心的薄板设置并固定安装孔等措施，因而存在固定方法变得复杂的问题。
为此，在本实施方式的电磁铁装置中，如图9～图11所示，在靠近固定铁心7的永磁体固定部7c与可动铁心8的分支部8b之间的支柱12的一侧，在固定铁心7配置由磁性体构成的保持力调整构件29。保持力调整构件29通过螺栓31、销32等安装于支承构件30，支承构件30的两端通过螺栓33固定于支柱12。在图11的立体图中，为了便于了解保持力调整构件29的形状，省略了支承构件30。
未安装保持力调整构件29的情况下的外观在实施方式1的图3、4中示出。
这里，根据图12，对保持力调整构件29的作用进行说明。(a)是保持力调整构件29周边部的放大图，(b)是将没有保持力调整构件29的情况下的相同部分作为比较例来示出的图。
图12(a)中，从永磁体11发出的磁通通过图中虚线所示的路径。此时，在具有保持力调整构件29的情况下，由于保持力调整构件29为磁性体，则磁通的路径宽度d1变大相应的量。另一方面，如(b)所示，在没有保持力调整构件29的情况下，磁通的路径宽度变为d2，比(a)的d1要窄。
另外，因永磁体的磁力而产生的载荷F与B2·S(B：磁通密度、S：磁通所通过的面积)成比例，即，与磁通密度的平方和磁通所通过的面积的乘积成比例。在本实施方式中，在设置保持力调整构件29的部位，通过磁通的路径的宽度d1、d2均在饱和磁通的区域使用。由于在饱和磁通的区域中，磁通密度B的值几乎没有变化，因此，载荷F(保持力)与磁通所通过的面积S(d1、d2的宽度)大致成比例地变化。本实施方式中，通过以d1＞d2的关系安装保持力调整构件29，从而使得保持力变强。
然而，在设计条件不同的情况下，会产生其他现象。在通过磁通的路径宽度在磁通为非饱和的区域使用的情况下，永磁体所产生的磁通φ基本恒定，φ＝B·S(B：磁通密度、S：磁通所通过的面积)。用φ来替换B2·S的B，则因永磁体的磁力而产生的载荷F成为φ2/S。即，若磁通所通过的面积增加，则载荷F减少，从而保持力变弱。
如上所述，根据设计条件的不同，保持力调整构件29的效果不同。
由此，在本发明的结构中，通过将保持力调整构件29安装于支承构件30，并将支承构件30固定于支柱12，能够容易地对磁通路径的宽度进行调整，从而能够容易地实现电磁铁装置4的保持力的调整。
此外，通过预先准备多个形状不同的保持力调整构件来改变形状，能够容易地进行保持力的微调。
如上所述，根据实施方式2的电磁铁装置，由于在永磁体附近配置用于调整永磁体保持力的保持力调整构件，并经由支承构件将保持力调整构件安装于支柱，因此，除了实施方式1的效果之外，还能够容易地实现电磁铁装置的保持力的调整，能够容易地提供具有与操作对象的开关器规格相适应的保持力的电磁铁装置。
实施方式3.
图13是实施方式3的电磁铁装置的侧视图。使用电磁铁装置的开关装置的结构与实施方式1相同。对于与实施方式1或2同等的部分，用相同标号来表示，并省略说明。下面，以不同点为中心进行说明。
在开关装置的操作装置中，在定期检查时等情况下，需要设置闭路防止单元、开路防止单元。因此，本实施方式的电磁铁装置具备该防止单元。
图13中，该电磁铁装置构成为具备闭路防止销34a作为闭路防止单元。图中，可动铁心8处于开路位置。在支柱12形成有销孔，以使得能够将闭路防止销34a配置在相对于可动铁心8的分支部8b的闭路侧的位置。在定期检查等时，在将可动铁心8预先保持在开路位置且锁定的情况下，仅通过沿可动铁心8的层叠方向手动插入闭路防止销34a使其贯穿两根支柱12，就能够进行闭路防止，因此除闭路防止销34a以外无需特别准备用于防止闭路的结构体，因此能够以低成本实现闭路防止结构。
图14是图13的变形例，结构与图13基本相同，是示出调整上述闭路防止单元的闭路防止销34a的位置，将其作为开路防止单元的开路防止销34b的示例的侧视图。销本身的形状与闭路防止销34a相同。此时，可动铁心8处于闭路位置，通过在支柱12形成销孔，以使得在该位置下可动铁心8的分支部8b的上表面与开路防止销34b相抵接，由此来防止开路。
图15是其他的开路防止单元的示例，是具备开路防止销35来作为开路防止单元的结构。图中，可动铁心8处于闭路位置。为了防止可动铁心8向开路方向移动，采用以下结构，即：预先在开路侧板13设置螺钉孔，通过手动将开路防止销35拧入开路侧板13，来按压可动铁心8的开路侧的面。通过这种结构，除开路防止销35以外无需特别准备用于开路防止的结构体，能够以低成本实现开路防止结构。
此外，在使用电磁铁装置的开关装置中，需要具备用于识别接点部的开关的辅助接点、用于显示接点部的开关的开关显示、以及显示开关动作次数的计数器等，但若这些设备安装于开关器的电磁铁装置，则具有组装时零部件的处理变得容易的优点。
图16是本发明的电磁铁装置中，在开路侧板13安装有辅助接点36的结构。开路弹簧6的弹簧支架16侧安装有连结机构37，若可动铁心8的位置在前进位置与后退位置间切换，则辅助接点36也进行切换。虽然省略了上述所说明的闭路防止销34a、开路防止销34b或35的图示，但可将它们构成为相同的结构。在本申请的电磁铁装置4中，能够容易地在开关装置的操作部即电磁铁装置4进行安装，因此，能够预先将电磁铁装置作为操作装置来单元化并组装，从而能够实现生产线的高效化。
标号说明
1固定接点、2可动接点、3真空阀(开关器主体部)、3a绝缘容器、3b可动电极棒、4电磁铁装置、5连结装置、6开路弹簧(施力体)、7固定铁心、7a横铁心部、7b纵铁心部、7c永磁体固定部、7d开口孔、8可动铁心、8a基干部、8b分支部、9驱动轴、10电磁线圈、11、27永磁体、12支柱、12a螺钉孔、13开路侧板、14闭路侧板、14a轴承安装孔、14b、14c支柱安装孔、15a、15b轴承、16弹簧支架、17、32销、18、31、33螺栓、19支承构件、20安装支柱、21绝缘杆、21a连结杆、22加压装置、23波纹管、24弹簧框、25防脱离板、26加压弹簧、28搭接铁心、29保持力调整构件、30支承构件、34a闭路防止销、34b、35开路防止销、36辅助接点、37连结机构。

Claims (4)

1.一种电磁铁装置，其特征在于，
包括：固定铁心(7)；可动铁心(8)，该可动铁心(8)与所述固定铁心(7)相对配置，在该可动铁心(8)的中央部固接有驱动轴(9)，且该可动铁心(8)可在远离所述固定铁心(7)的后退位置和接近所述固定铁心(7)的前进位置之间沿所述驱动轴(9)的轴线方向移位；电磁线圈(10)，该电磁线圈(10)设置于所述固定铁心(7)；永磁体(11)，该永磁体(11)用于在所述前进位置保持所述可动铁心(8)；多个支柱(12)，该多个支柱(12)以与所述轴线方向并行的方式设置于所述固定铁心(7)的两个侧面，以用于支承所述固定铁心(7)；开路侧板(13)，该开路侧板(13)设置于所述支柱(12)的长边方向的所述可动铁心(8)侧的一个端部，由所述驱动轴(9)贯穿并支承；以及闭路侧板(14)，该闭路侧板(14)设置于所述支柱(12)的长边方向的另一个端部，由所述驱动轴(9)贯穿并支承，所述可动铁心(8)的所述前进位置由所述固定铁心(7)来限制，所述后退位置由所述开路侧板(13)来限制，
所述开路侧板(13)和所述闭路侧板(14)具有安装有所贯穿的所述驱动轴(9)的轴承的轴承安装孔(14a)、以及安装有所述支柱(12)的支柱安装孔(14b，14c)，
所述固定铁心(7)由薄板层叠而构成，
在支承所述固定铁心(7)的多个所述支柱(12)中，安装于所述固定铁心(7)的层叠方向的一个面的支柱(12)的所述支柱安装孔(14b)以所述轴承安装孔(14a)为基准并根据规定的尺寸进行定位来形成，安装于另一个面的支柱(12)的所述支柱安装孔(14c)形成为即使安装位置在所述固定铁心(7)的层叠方向的厚度尺寸公差内发生变动也能进行安装的大小。
2.如权利要求1所述的电磁铁装置，其特征在于，
所述固定铁心(7)、所述可动铁心(8)、以及所述永磁体各自的与所述层叠方向同向的宽度尺寸以所述永磁体(11)、所述可动铁心(8)、所述固定铁心(7)的顺序从小到大形成。
3.如权利要求1所述的电磁铁装置，其特征在于，
在所述永磁体(11)的附近配置用于调整所述永磁体(11)的保持力的保持力调整构件(29)，所述保持力调整构件(29)经由支承构件(30)安装于所述支柱(12)。
4.一种开关装置，其特征在于，包括：开关器主体部(3)，该开关器主体部(3)具有固定接点(1)和可与该固定接点(1)接触或分离的可动接点(2)；电磁铁装置(4)，该电磁铁装置(4)经由连结装置(5)与所述开关器主体部(3)的所述可动接点(2)相连结，使所述可动接点(2)与所述固定接点(1)接触或分离；以及施力体(6)，该施力体(6)向所述可动接点(2)远离所述固定接点(1)的方向对所述电磁铁装置(4)的可动铁心(8)进行施力，
所述电磁铁装置(4)使用权利要求1所述的电磁铁装置。
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