CN114520127A - 电磁致动器及断路器 - Google Patents

Abstract

电磁致动器是在断路器的合闸操作中使用的电磁致动器，具有励磁线圈、电枢(23)、铁芯(24)和导电体(26)。励磁线圈使磁通产生。电枢(23)通过励磁线圈所产生的磁通在驱动方向能够移动地配置于励磁线圈的内部空间。铁芯(24)配置于励磁线圈的外侧，与电枢(23)一起构成供磁通经过的磁路。导电体(26)配置于形成磁性闩锁部(75)的电枢(23)的闩锁形成区域和铁芯(24)的闩锁形成区域之间，该磁性闩锁部(75)在开始向励磁线圈供电时暂时地限制电枢(23)向驱动方向的移动。

Description

电磁致动器及断路器

技术领域

本发明涉及在断路器的合闸操作中使用的电磁致动器及断路器。

背景技术

以往，在电磁操作型断路器中，在将电路设为闭合状态的合闸操作中使用电磁致动器。例如，在专利文献1公开了一种电磁致动器，其具有：励磁线圈，其产生磁通；电枢，其在励磁线圈的轴向能够移动地配置于励磁线圈的内部空间；以及铁芯，其配置于励磁线圈的外侧，与电枢一起形成供磁通经过的磁路。电枢在通过励磁线圈的磁通在驱动方向被驱动的情况下，具有一端与铁芯接触或分离的基部、和与基部的另一端相连续且比基部小径的延伸部。

在专利文献1所记载的电磁致动器中，通过在电枢中的基部和延伸部之间形成台阶的台阶部和设置于铁芯的伸出部，构成在开始向励磁线圈供电时将电枢向驱动方向的移动暂时地限制的磁性闩锁部。在该电磁致动器中，在开始向励磁线圈供电时，由磁性闩锁部将电枢在电枢的驱动方向的反方向进行吸引，因此电枢向驱动方向的移动受到限制，但在励磁线圈中流动的电流逐渐地增加而达到规定值时，从铁芯的伸出部朝向电枢的台阶部的磁通饱和，因此对在铁芯的伸出部和电枢的台阶部之间产生的吸附力进行抑制。

如果在励磁线圈中流动的电流进一步增加，则从铁芯的伸出部朝向电枢的延伸部的磁通不断增加，因此向电枢的驱动方向的吸引力超过电枢所承受的负载。因此，电枢开始向驱动方向移动而电枢的台阶部和铁芯的伸出部之间的磁间隙扩大。

由此，在与驱动方向相反朝向产生的吸引力消失。而且，与消失的与驱动方向相反朝向的吸引力的量相应地，驱动方向的吸引力增加。在此基础上，驱动方向的电枢和铁芯之间的磁间隙缩小，因此驱动方向的吸引力突然增加而驱动速度上升。通过利用该特性，从而与施加于励磁线圈的电压无关地，能够大致以恒定速度使电枢向驱动方向移动，伴随电枢的移动而开闭机构驱动，断路器中的合闸动作完成。

专利文献1：日本实开平3－61311号公报

在上述专利文献1所记载的电磁致动器中，在合闸动作前电枢的台阶部和铁芯的伸出部相接，电枢的台阶部和铁芯的伸出部的磁间隙小。但是，由于这些台阶部及伸出部的接触面的平坦度的波动，台阶部和伸出部的磁间隙的波动变大。如果磁间隙的波动大，则由包含电枢的台阶部和铁芯的伸出部在内的磁性闩锁部产生的与驱动方向相反朝向的吸引力的波动变大，电枢在驱动方向开始移动时的驱动方向的吸引力的波动变大。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到能够减小电枢在驱动方向开始移动时的驱动方向的吸引力的波动的电磁致动器。

为了解决上述的课题，达到目的，本发明的电磁致动器是在断路器的合闸操作中使用的电磁致动器，具有励磁线圈、电枢、铁芯和导电体。励磁线圈使磁通产生。电枢通过励磁线圈所产生的磁通在驱动方向能够移动地配置于励磁线圈的内部空间。铁芯配置于励磁线圈的外侧，与电枢一起形成供磁通经过的磁路。导电体配置于形成磁性闩锁部的电枢的闩锁形成区域和铁芯的闩锁形成区域之间，该磁性闩锁部在开始向励磁线圈供电时暂时地限制电枢向驱动方向的移动。

发明的效果

根据本发明具有下述效果，即，能够减小电枢在驱动方向开始移动时的驱动方向的吸引力的波动。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的断路器分开时的内部的侧视图。

图2是实施方式1所涉及的断路器闭合时的内部的侧视图。

图3是表示在实施方式1所涉及的断路器中将合闸动作时的机构部的质量换算为电磁致动器的位置处的质量得到的换算质量的从分开位置至闭合位置为止的变化的图。

图4是表示在实施方式1所涉及的断路器中将挠性导体的复原力在闭合方向产生的情况下的合闸动作时的机构部的质量换算为电磁致动器的位置处的质量得到的换算质量的从分开位置至闭合位置为止的变化的图。

图5是实施方式1所涉及的电磁致动器的正视图。

图6是实施方式1所涉及的电磁致动器的侧视图。

图7是实施方式1所涉及的电枢的正视图。

图8是实施方式1所涉及的电枢的斜视图。

图9是实施方式1所涉及的铁芯的正视图。

图10是实施方式1所涉及的铁芯的斜视图。

图11是实施方式1所涉及的导电体的斜视图。

图12是在实施方式1所涉及的电磁致动器中电枢为初始位置的情况下的电磁致动器的正视图。

图13是图12所示的A区域的放大图。

图14是在实施方式1所涉及的电磁致动器中电枢开始向驱动方向移动的情况下的电磁致动器的正视图。

图15是图14所示的B区域的放大图。

图16是表示在实施方式1所涉及的电磁致动器的励磁线圈中流动的电流的一个例子的图。

图17是实施方式1所涉及的电磁致动器之中的除了励磁线圈及线轴以外的部分的斜视图。

图18是图17所示的C区域的放大图。

图19是用于对实施方式1所涉及的导电体的其他形状进行说明的图。

图20是表示对实施方式1所涉及的电磁致动器进行固定的框体的区域的一个例子的正视图。

图21是表示对实施方式1所涉及的电磁致动器进行固定的框体的区域的一个例子的侧视图。

图22是表示实施方式1所涉及的电磁致动器被固定的状态的框体的区域的一个例子的正视图。

图23是表示实施方式1所涉及的电磁致动器被固定的状态的框体的区域的一个例子的侧视图。

图24是沿图22所示的XXIII-XXIII线的剖视图。

图25是沿图22所示的XXIV-XXIV线的剖视图。

具体实施方式

下面，基于附图对实施方式所涉及的电磁致动器及断路器详细地进行说明。

实施方式1.

实施方式1所涉及的断路器是将低电压配电线这样的电路进行开闭的空气断路器，对过电流及漏电中的至少一者进行检测而将电路断路。此外，实施方式1所涉及的断路器也可以是空气断路器以外的断路器。下面，为了便于说明，将Z轴正方向设为上方，将Z轴负方向设为下方。

图1是实施方式1所涉及的断路器分开时的内部的侧视图。图2是实施方式1所涉及的断路器闭合时的内部的侧视图。如图1所示，实施方式1所涉及的断路器1具有：框体2，其由绝缘部件形成；电源侧端子3及负载侧端子4，它们各自安装于框体2；以及挠性导体5，其在框体2的内部，一端部5a与负载侧端子4连接。

另外，断路器1具有：可动件6，其一端部6a与挠性导体5的另一端部5b连接；可动件保持架7，其在框体2的内部，一端部7a能够旋转地安装于框体2；以及压接弹簧8，其一端部和另一端部安装于可动件保持架7的另一端部7b和可动件6的另一端部6b。

电源侧端子3在框体2的外部与未图示的电源侧导体连接，负载侧端子4在框体2的外部与未图示的负载侧导体连接。在框体2的内部，固定触点10于电源侧端子3，可动触点11安装于可动件6的另一端部6b。

挠性导体5是具有挠性的导体，如上所述，一端部5a与负载侧端子4连接，另一端部5b与可动件6连接。通过该挠性导体5将负载侧端子4和可动件6电连接。可动触点11与固定触点10接触，由此断路器1成为电源侧端子3和负载侧端子4电连接而通电的闭合状态。可动触点11从固定触点10分离，由此断路器1成为电源侧端子3和负载侧端子4电切断的分开状态。

可动件保持架7的一端部7a以保持架轴12为旋转中心而能够旋转地安装于框体2。另外，可动件保持架7的中途部7c通过可动件销13能够旋转地安装于可动件6的一端部6a。在可动件保持架7设置可动件止动部9。

可动件止动部9针对可动件6相对于可动件保持架7以可动件销13为中心进行旋转的角度而赋予限制。可动件6在图1所示的状态下，一端部6a与可动件止动部9抵接。因此，可动件6的另一端部6b向从可动件保持架7的另一端部7b分离的方向旋转由可动件止动部9限制，但可动件6的另一端部6b能够向与可动件保持架7的另一端部7b接近的方向旋转。

压接弹簧8是用于将可动触点11向固定触点10进行压接的弹簧。压接弹簧8在图1所示的状态下，是比自然长度短的储能的状态，成为预先具有一定的初始压接的状态。因此，在可动件6的另一端部6b向与可动件保持架7的另一端部7b接近的方向旋转的情况下，可动件6的另一端部6b和可动件保持架7的另一端部7b的距离变小，压接弹簧8进一步储能。

另外，断路器1具有：电磁致动器20，其作为断路器1的合闸致动器而配置于框体2的内部；以及传递机构30，其将电磁致动器20的驱动力传递至可动件6，进行可动触点11向固定触点10的接触及分离。另外，断路器1具有：分开弹簧39，其一端部和另一端部安装于传递机构30和框体2；跳闸机构40，其维持闭合状态且解除闭合状态；以及驱动电路45，其对电磁致动器20进行驱动。

电磁致动器20在卷绕于线轴22的励磁线圈21由驱动电路45通电的情况下，后面记述的电枢23向作为驱动方向的上方移动，固定于电枢23的轴25向上方移动。

传递机构30具有：连结连杆31，其一端部31a通过连结销34能够旋转地与电磁致动器20的轴25连结；主轴32，其能够旋转地通过连结销35与连结连杆31的另一端部31b连结；以及连杆33，其能够旋转地与主轴32的一端部32a连结。

主轴32以绝对位置相对于框体2而固定的旋转轴36为中心能够旋转地安装于旋转轴36。主轴32与旋转轴36相比，跳闸机构40侧的区域通过连结销35与连结连杆31的另一端部31b连结。另外，断路器1的传递机构30具有卡合销41，卡合销41固定于主轴32的另一端部32b。

连杆33是一端部33a能够旋转地通过连结销38与主轴32的一端部32a连结，另一端部33b通过可动件销13能够旋转地安装于可动件6的一端部6a及可动件保持架7的中途部7c。

主轴32、连杆33及可动件保持架7构成了以旋转轴36和保持架轴12为固定的旋转中心的4节连杆的肘杆机构。因此，越接近旋转轴36、连结销38和可动件销13配置为直线状的止点，则能够以越小的力对传递机构30进行驱动。

分开弹簧39如上所述，一端部和另一端部安装于主轴32和框体2，通过分开弹簧39的弹性复原力在使传递机构30向分开位置位移的方向对主轴32施力。

在断路器1处于分开状态的情况下，如果向电磁致动器20进行通电，则电磁致动器20的轴25向驱动方向即上方移动。通过轴25向上方的移动，主轴32以旋转轴36为中心在图1中顺时针地旋转，主轴32和连杆33的连结角度不断变小。连结角度是主轴32的延伸方向和连杆33的延伸方向所成的角度。

随着连结角度变小，可动件6向前方不断移动，如图2所示，固定触点10和可动触点11接触而断路器1成为闭合状态。另外，卡合销41与闩锁42卡合。闩锁42由闩锁43对图2中的逆时针的旋转进行限制，由此，断路器1的闭合状态被维持。下面，将断路器1之中的用于通过轴25的移动将断路器1从分开状态设为闭合状态的部分记载为机构部。该机构部包含传递机构30、可动件保持架7、可动件6及挠性导体5等。

图3是表示在实施方式1所涉及的断路器中将合闸动作时的机构部的质量换算为电磁致动器的位置处的质量得到的换算质量的从分开位置至闭合位置为止的变化的图。在图3中，纵轴是电磁致动器20的位置处的机构部的换算质量，横轴是电磁致动器20的行程。电磁致动器20的行程是电磁致动器20的轴25的向驱动方向的移动距离。

如图3所示，断路器1在电磁致动器20的轴25处于分开位置的情况下，电磁致动器20的位置处的换算质量大，轴25从分开位置越接近闭合状态，则电磁致动器20的位置处的机构部的换算质量变得越小。

图3所示的特性是指在合闸动作的初始位置处电磁致动器20的动作变慢，能够减小通过轴25的速度增加而产生的励磁线圈21的反电动势。能够减小励磁线圈21的反电动势，因此在励磁线圈21中流动的电流不降低，能够在电磁致动器20中保持高的输出。并且，在断路器1中，机构部的状态越向闭合方向移动，则伴随质量变化而速度越增加，因此能够将惯量充分积蓄，能够实现稳定的合闸动作。

另外，如图3所示，与连杆33为金属的情况下的电磁致动器20的位置处的机构部的换算质量相比，连杆33为树脂的情况下的电磁致动器20的位置处的机构部的换算质量小。因此，将连杆33由树脂部件形成，由此能够增大从分开状态朝向闭合状态的质量变化，能够提高与质量变化相伴的速度增加量的效果。此外，取代连杆33，而是将可动件保持架7由树脂部件形成也具有相同的效果。并且，通过将连杆33及可动件保持架7均由树脂部件形成，从而能够进一步提高上述的效果。

另外，断路器1在图1所示的分开状态下，挠性导体5为挠曲的状态，因此试图以原来的一直线状延伸的挠性导体5的复原力经过连结的可动件6的端部而作用于将可动触点11与固定触点10接近的闭合方向。因此，由可动件6和可动件销13的嵌合公差引起的晃动及由可动件销13和连杆33的嵌合公差引起的晃动，分别在闭合方向塞满。另一方面，由轴25和连结连杆31的嵌合公差引起的晃动、由连结连杆31和主轴32的嵌合公差引起的晃动及由主轴32和连杆33的嵌合公差引起的晃动，分别通过安装于主轴32的分开弹簧39而在分开方向塞满。

图4是表示在实施方式1所涉及的断路器中将挠性导体的复原力在闭合方向产生的情况下的合闸动作时的机构部的质量换算为电磁致动器的位置处的质量得到的换算质量的从分开位置至闭合位置为止的变化的图。如图4所示，在挠性导体5的复原力在闭合方向产生的情况下，由于上述的嵌合公差的影响，如果电磁致动器20稍微不动，则在机构部的分开方向塞满的晃动不被填满，并且在可动件6的闭合方向塞满的晃动也不被填满，因此在通电导体中，重的可动件6及挠性导体5不动。

因此，可动件6及挠性导体5的质量不对电磁致动器20的初始动作造成影响，在机构部中的部件的配置波动的情况下，换算为电磁致动器20的位置的机构的质量也不发生波动。因此，在断路器1中，部件的配置的波动的影响减少，能够进行稳定的电磁致动器20的动作。

此外，在断路器1中，将电磁致动器20的铁芯24设为层叠铁心，由此能够减小通过在电源侧端子3、固定触点10、可动触点11、可动件6、挠性导体5及负载侧端子4中流动的主电路电流而在电磁致动器20产生的涡电流发热。

接下来，对电磁致动器20的结构具体地进行说明。图5是实施方式1所涉及的电磁致动器的正视图。图6是实施方式1所涉及的电磁致动器的侧视图。

如图5及图6所示，电磁致动器20具有：励磁线圈21，其形成为筒状，通过驱动电路45的通电而产生磁通；线轴22，其对励磁线圈21进行卷绕；以及电枢23，其在励磁线圈21的轴向即上下方向能够移动地配置于励磁线圈21的内部空间。

另外，电磁致动器20具有：铁芯24，其配置于励磁线圈21的外侧，与电枢23一起形成供磁通经过的磁路；轴25，其固定于电枢23；以及导电体26，其配置于后面记述的形成磁性闩锁部75的电枢23的闩锁形成区域和铁芯24的闩锁形成区域之间。

在电磁致动器20设置有用于将电枢23的移动方向引导为上下方向的引导部27，通过该引导部27，轴25能够在上下方向位移，对向与上下方向不同方向的位移进行限制。关于电磁致动器20，在后面详细地进行说明。

图7是实施方式1所涉及的电枢的正视图，图8是实施方式1所涉及的电枢的斜视图。如图7及图8所示，电枢23具有2个外侧电枢23A和1个中间电枢23B，在与驱动方向正交的方向是外侧电枢23A、中间电枢23B及外侧电枢23A层叠而构成的。外侧电枢23A及中间电枢23B各自例如是电磁钢板等磁性板层叠而形成的。

电枢23具有：基部50，其在驱动方向延伸；以及延伸部56，其从基部50之中的与驱动方向反方向的端部52，以比基部50小的外径在与驱动方向的反方向延伸。在图7及图8所示的例子中，基部50及延伸部56各自形成为长方体状，但也可以是圆柱形状等。

在基部50之中的驱动方向的端部51设置有凹部511，在该凹部511安装有图5及图6所示的轴25。基部50之中的驱动方向的端部51的上表面包含凹部511、平坦面512和隔着平坦面512而向下方倾斜的一对锥面513。

在基部50之中的与驱动方向反方向的端部52，作为构成后面记述的磁性闩锁部75的一部分的电枢侧闩锁形成区域而形成周向扩展部53。该周向扩展部53形成于从延伸部56的外周在基部50的周向延伸的区域。

图9是实施方式1所涉及的铁芯的正视图，图10是实施方式1所涉及的铁芯的斜视图。如图9及图10所示，铁芯24具有2个外侧铁芯24A和1个中间铁芯24B，在与驱动方向正交的方向是外侧铁芯24A、中间铁芯24B及外侧铁芯24A层叠而构成的。外侧铁芯24A及中间铁芯24B各自例如是电磁钢板等磁性板层叠而形成的。

中间铁芯24B在从与铁芯24的层叠方向即驱动方向正交的方向观察时外形比外侧铁芯24A大，在与驱动方向正交的方向具有从外侧铁芯24A露出的被固定部67、68。在被固定部67、68形成有在与驱动方向正交的方向贯通，供紧固部件插入贯穿的贯通孔67a、68a。此外，贯通孔67a、68a为非螺孔，但也可以为螺孔。

铁芯24具有：铁芯开口端部60，其形成电枢23的延伸部56能够插入贯穿的开口62；铁芯盖部63，其在从铁芯开口端部60向驱动方向分离的位置处与铁芯开口端部60相对；以及一对铁芯主体部64，它们将铁芯盖部63和铁芯开口端部60进行连接。

铁芯开口端部60具有相对的一对伸出部61，在一对伸出部61之间形成供电枢23的延伸部56插入贯穿的开口62。在各伸出部61的内周面611侧，具有与电枢23的周向扩展部53相对，将后面记述的磁性闩锁部75的一部分构成的铁芯侧闩锁形成区域即凸起部66，以及与电枢23的延伸部56相对的相对部612。

铁芯盖部63的内表面包含平坦面631和隔着平坦面631向下方倾斜的一对锥面632。铁芯盖部63的锥面632与电枢23的基部50的锥面513平行。

在铁芯盖部63形成有贯通孔634，将该贯通孔634以轴25能够在上下方向移动的方式配置。铁芯盖部63的贯通孔634形成为其中心轴与励磁线圈21的线圈轴一致，对上述的引导部27进行安装。轴25的中心轴与电枢23的中心轴一致。轴25插入至在铁芯盖部63的贯通孔634安装的引导部27，由此以轴25及电枢23的中心轴与线圈轴一致的方式，电枢23配置于励磁线圈21及铁芯24的内侧。由此，能够使电枢23的驱动方向与励磁线圈21的线圈轴向平行。

图11是实施方式1所涉及的导电体的斜视图。图11所示的导电体26具有：一对第1导电体部70，它们配置于电枢23的周向扩展部53和铁芯24的凸起部66之间；一对第2导电体部71，它们配置于电枢23的一对延伸部56和铁芯24的相对部612之间；以及第3导电体部72，其将一对第2导电体部71间进行连接。导电体26例如是对板状的导电体实施冲裁加工及折弯加工等而形成的。一对第1导电体部70及一对第2导电体部71各自形成为平板状。

在这里，对电磁致动器20的动作详细地进行说明。图12是在实施方式1所涉及的电磁致动器中，电枢为初始位置的情况下的电磁致动器的正视图，图13是图12所示的A区域的放大图。图14是在实施方式1所涉及的电磁致动器中，电枢开始向驱动方向移动的情况下的电磁致动器的正视图，图15是图14所示的B区域的放大图。在图12～图15中，为了便于说明，将励磁线圈21通过剖面表示，省略了线轴22。

电磁致动器20的初始位置是驱动电路45向励磁线圈21的通电没有进行的状态下的电磁致动器20的轴25的位置，是图1所示的分开状态的断路器1中的轴25的位置。另外，电磁致动器20的合闸位置是驱动电路45向励磁线圈21的通电完成的状态的电磁致动器20的轴25的位置，是图2所示的闭合状态的断路器1中的轴25的位置。

如图13所示，在电枢23的周向扩展部53、铁芯24和凸起部66之间配置有导电体26的第1导电体部70。通过包含电枢23的周向扩展部53、铁芯24、凸起部66和导电体26的第1导电体部70的结构而构成磁性闩锁部75。另外，在电枢23的延伸部56和铁芯24的相对部612之间配置有导电体26的第2导电体部71。

如图13所示，在电磁致动器20为初始位置的状态下，由第1磁路M1和第2磁路M2形成。第1磁路M1是磁通经过铁芯24的凸起部66、导电体26的第1导电体部70及电枢23的周向扩展部53的磁路。第2磁路M2是磁通经过铁芯24的相对部612、导电体26的第2导电体部71及电枢23的延伸部56的磁路。

在电磁致动器20为初始位置的状态下，如果通过驱动电路45开始向励磁线圈21的供电，则通过磁性闩锁部75暂时地限制电枢23向驱动方向的移动，但在由于励磁线圈21的电感，电流逐渐地增加而达到某规定值时，从铁芯24的凸起部66经由导电体26的第1导电体部70而朝向电枢23的周向扩展部53的磁通饱和，因此抑制在铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53之间产生的吸附力。

如果在励磁线圈21中流动的电流进一步增加，则从铁芯24的相对部612经由导电体26的第2导电体部71而朝向电枢23的延伸部56的磁通不断增加，因此电枢23向驱动方向的吸引力超过通过由磁性闩锁部75产生的吸附力而施加于电枢23的负载。因此，如图15所示，电枢23向驱动方向开始移动而铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53之间的磁间隙扩大。

由此，在与驱动方向相反朝向产生的吸引力消失。而且，与消失的与驱动方向相反朝向的吸引力相应地，驱动方向的吸引力增加。在此基础上，驱动方向的电枢23和铁芯24之间的磁间隙缩小，因此驱动方向的吸引力突然增加而驱动速度上升。通过利用该特性，从而不依赖于来自驱动电路45的通电电压的大小，能够大致以恒定速度使电枢23向驱动方向移动。伴随该电枢23的移动，传递机构30进行驱动，断路器1中的合闸动作完成。

如图13所示，磁性闩锁部75在铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53之间配置有导电体26的第1导电体部70，铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53非接触。因此，与没有设置第1导电体部70的情况相比，能够针对电磁致动器20组装时的波动或者公差的波动而抑制磁间隙的波动。因此，在电磁致动器20中，能够抑制电枢23在驱动方向开始移动时的驱动方向的吸引力的波动，即磁性闩锁部75的初始负载力的波动，能够进行稳定的动作。

另外，电磁致动器20在铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53之间配置有导电体26的第1导电体部70，因此在从驱动电路45将对交流电流进行整流后的电流供给至励磁线圈21的情况下，也能够使动作稳定。

图16是表示在实施方式1所涉及的电磁致动器的励磁线圈中流动的电流的一个例子的图。在图16中，纵轴是在励磁线圈21中流动的电流即线圈电流，横轴是时间。

如图16所示，在从驱动电路45将对交流电流进行整流后的电流供给至励磁线圈21的情况下，电源频率的脉动电流在励磁线圈21中作为线圈电流而流动，但能够通过在导电体26的第1导电体部70产生的涡电流而抑制由该脉动电流引起的吸附力的变化。

因此，在电磁致动器20中，对脉动电流的峰值做出响应，能够抑制电枢23的动作提前，与从驱动电路45供给的电流是直流电流还是交流电流无关，能够使动作稳定。此外，在上述的例子中，第1磁路M1的磁通经过的第1导电体部70和第2磁路M2的磁通经过的第2导电体部71一体化，但第1导电体部70和第2导电体部71分体地构成也会得到相同的效果。另外，导电体26也可以是没有设置第3导电体部72的结构。

另外，第1导电体部70配置于铁芯24的凸起部66之中的一部分的区域和电枢23的周向扩展部53之中的一部分的区域之间，不配置于铁芯24的凸起部66之中的其余的区域和电枢23的周向扩展部53之中的其余的区域之间。由此，在电磁致动器20中，能够抑制铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53之间的间隙的波动。

图17是实施方式1所涉及的电磁致动器之中的除了励磁线圈及线轴以外的部分的斜视图，图18是图17所示的C区域的放大图。如图17及图18所示，导电体的导电体26的第1导电体部70配置于铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53之间的、外侧铁芯24A的一部分的区域和外侧电枢23A的一部分的区域之间，第1导电体部70不配置于跨越外侧电枢23A和中间电枢23B的区域和跨越外侧铁芯24A和中间铁芯24B跨越的区域之间。

外侧电枢23A和中间电枢23B彼此形状不同，因此在将外侧电枢23A和中间电枢23B层叠的情况下，容易在外侧电枢23A和中间电枢23B之间产生位置偏差。同样地，外侧铁芯24A和中间铁芯24B彼此形状不同，因此在将外侧铁芯24A和中间铁芯24B层叠的情况下，容易在外侧铁芯24A和中间铁芯24B之间产生位置偏差。

因此，在跨越外侧电枢23A和中间电枢23B的区域和跨越外侧铁芯24A和中间铁芯24B的区域之间配置有第1导电体部70的情况下，铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53之间的间隙由于个体差而大幅地波动，电枢23在驱动方向开始移动时的驱动方向的吸引力的波动变大。

另一方面，在电磁致动器20中，第1导电体部70没有配置于跨越外侧电枢23A和中间电枢23B的区域和跨越外侧铁芯24A和中间铁芯24B的区域之间。因此，能够避免铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53之间的间隙由于个体差而大幅地波动，能够使电磁致动器20的动作稳定。

此外，导电体26的形状并不限定于上述的例子。图19是用于对实施方式1所涉及的导电体的其他形状进行说明的图。如图19所示，导电体26在跨越外侧电枢23A和中间电枢23B的区域和跨越外侧铁芯24A和中间铁芯24B的区域之间配置第1导电体部70。

在外侧电枢23A和中间电枢23B的位置偏差及外侧铁芯24A和中间铁芯24B的位置偏差小的情况下，第1导电体部70如图19所示，可以配置于跨越外侧电枢23A和中间电枢23B的区域和跨越外侧铁芯24A和中间铁芯24B的区域之间。

此外，电磁致动器20在铁芯24的相对部612和电枢23的延伸部56之间配置有导电体26的第2导电体部71，因此在从驱动电路45将对交流电流进行整流后的电流供给至励磁线圈21的情况下，也能够通过在导电体26的第2导电体部71产生的涡电流而抑制由脉动电流引起的吸引力的变化。

另外，磁性闩锁部75如图6所示，被线轴22覆盖，电磁致动器20构成为无法从外部意外地与磁性闩锁部75接触。因此，能够抑制构成磁性闩锁部75的部件的位置偏差等，能够使动作稳定。

接下来，对电枢23的吸附面进行说明。如图12所示，在电枢23中的基部50的端部51形成有在与驱动方向正交的方向倾斜的锥面513，该锥面513作为与铁芯24吸附的吸附面起作用。

电枢23的锥面513经由空隙在驱动方向与铁芯24的锥面632相对，与在驱动方向彼此相对的锥面513和锥面632彼此平行。锥面513通过由第2磁路M2的磁通产生的吸引力被铁芯24的锥面632吸引而在驱动方向移动，被铁芯24的锥面632吸附。

在电枢23驱动时，铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53之间的间隔扩大而经过包含磁性闩锁部75的第1磁路M1的磁通大幅地减小，初始负载力大致全部成为驱动方向的吸引力。由此，断路器1在电磁致动器20中驱动方向的吸引力显著地增加，能够将可动触点11移动至固定触点10为止，可靠地执行合闸操作。

对通过具有锥面513、632等锥面的吸附面和磁性闩锁部75，能够使驱动方向的吸引力显著地增加的原因进行说明。

如果与产生电枢23开始驱动的规定的吸引力的线圈电流相比，则吸附面为锥面与吸附面不为锥面而是平坦的情况相比，成为小的线圈电流。换言之，如果是相同的线圈电流，则电枢23的初始位置处的吸引力是吸附面为锥面的情况大。因此，如果是流过相同的额定值的线圈电流的电磁致动器，则吸附面为锥面的情况下能够将在磁性闩锁部75产生的与驱动方向相反朝向的吸附力设定得大。即，通过将吸附面设为锥形状，从而与将吸附面设为平坦的情况相比，电枢23开始驱动后的驱动方向的吸引力以在磁性闩锁部75产生的与驱动方向相反朝向的吸附力的量增加，因此能够显著地增加驱动方向的吸引力。

由此，基于锥面的有无及磁性闩锁部75的有无，与电枢23开始驱动后的在电枢23产生的驱动方向的吸引力相比，在锥面和磁性闩锁部75都存在的情况下成为最大的吸引力，第2大的情况是没有锥面且存在磁性闩锁部75的情况，与锥面的有无有无，在没有磁性闩锁部75的情况下成为最小的吸引力。

即，在具有锥面513、632等锥面的吸附面使磁性闩锁部75的效果叠加的电磁致动器20中，通过磁性闩锁部75能够将在与驱动方向相反朝向产生的吸引力设定得大，因此在电枢23驱动时，能够使电枢23的吸引力大幅地增加。

接下来，对电磁致动器20向框体2的固定方法进行说明。图20是表示对实施方式1所涉及的电磁致动器进行固定的框体的区域的一个例子的正视图，图21是表示对实施方式1所涉及的电磁致动器进行固定的框体的区域的一个例子的侧视图。

如图20及图21所示，框体2具有多个支撑部81、82、83，多个支撑部81、82、83从框体2的壁部80向同一方向凸出。在图20所示的例子中，框体2包含2个支撑部81、2个支撑部82和1个支撑部83。

各支撑部81具有：抵接面81a，其与电磁致动器20的中间铁芯24B的被固定部67抵接；以及安装孔81b，其对紧固件进行安装。另外，各支撑部82具有：抵接面82a，其与电磁致动器20的中间铁芯24B的被固定部68抵接；抵接面82b，其与电磁致动器20的外侧铁芯24A的底面抵接；以及安装孔82c，其对紧固件进行安装。安装孔81b、82c例如为螺孔。支撑部83具有抵接面83a。

支撑部81、82都用于使电磁致动器20固定于框体2。支撑部81用于使铁芯24的铁芯盖部63侧固定于框体2，支撑部82用于使铁芯24的铁芯开口端部60侧固定于框体2。另外，支撑部81、82之中的支撑部82还用于电磁致动器20相对于框体2的定位。支撑部83的抵接面83a作为电磁致动器20的轴出面使用。

图22是表示实施方式1所涉及的电磁致动器被固定的状态的框体的区域的一个例子的正视图，图23是表示实施方式1所涉及的电磁致动器被固定的状态的框体的区域的一个例子的侧视图。另外，图24是沿图22所示的XXIII-XXIII线的剖视图，图25是沿图22所示的XXIV-XXIV线的剖视图。

如图24所示，在电磁致动器20固定于框体2的状态下，在电磁致动器20的中间铁芯24B的被固定部67相对于支撑部81的抵接面81a抵接的状态固定于被固定部67，在电磁致动器20的中间铁芯24B的被固定部68相对于支撑部82的抵接面82a抵接的状态下固定于被固定部68。被固定部67相对于支撑部81的固定及被固定部68相对于支撑部82的固定由未图示的紧固件进行。

电磁致动器20的铁芯24是将电磁钢板等磁性板层叠而形成的，因此与磁性板的层叠片数相应地，与磁性板的每一片的厚度相对应的波动增加。在实施方式1所涉及的断路器1中，电磁致动器20的中间铁芯24B固定于支撑部81、82，因此能够将轴25和框体2的相对位置的波动抑制为中间铁芯24B的层叠片数的一半。因此，在断路器1中，与将外侧铁芯24A固定于支撑部81、82的情况相比，能够显著地抑制图24所示的轴25和框体2的左右方向的相对位置的波动。

另外，如图24所示，在电磁致动器20固定于框体2的状态下，电磁致动器20的外侧铁芯24A的底面65与支撑部82的抵接面82b抵接。由此，在图24中的上下方向，也能够减小轴25和框体2的相对位置的波动。

作为电磁致动器向框体的固定方法，存在将电磁致动器压入至框体而定位的方法，但在该方法中，合闸冲击直接施加于框体，因此框体有可能损坏。另一方面，在电磁致动器20向框体2的上述固定方法中，在与支撑部82的抵接面82b相对的支撑部81的下表面81c和电磁致动器20之间设置有空隙，因此合闸冲击例如经由螺栓等将中间铁芯24B固定于框体2的部件而施加于支撑部81，因此能够抑制直接施加于支撑部81的情况，能够防止支撑部81的损坏。

如图25所示，支撑部83的抵接面83a经由导电体26与外侧电枢23A抵接。断路器1是图1所示的结构，因此分开弹簧39及压接弹簧8的储能力沿连结连杆31的倾斜度，作为反作用力而作用于电磁致动器20的轴25。该反作用力施加于图25所示的箭头的方向，以引导部27为支点，进行作用以使得轴25及与其连结的电枢23在图25中逆时针地旋转，但通过支撑部83的抵接面83a而抑制旋转。

因此，轴25不倾斜，能够抑制轴25倾斜而发生的摩擦的增加及行程损失等，在断路器1中，能够稳定地进行合闸动作。并且，根据支撑部83的抵接面83a的效果，在电磁致动器20中不将在上下方向引导轴25的引导部27设置多个，能够通过1个引导部27而构成电磁致动器20。

此外，在图25所示的例子中，通过导电体26，电枢23与支撑部83的抵接面83a抵接，但电枢23直接与支撑部83的抵接面83a，也能够同样地得到效果。

如以上所述，实施方式1所涉及的电磁致动器20是在断路器1的合闸操作中使用的电磁致动器，具有励磁线圈21、电枢23、铁芯24和导电体26。励磁线圈21使磁通产生。电枢23通过励磁线圈21所产生的磁通在驱动方向能够移动地配置于励磁线圈21的内部空间。铁芯24配置于励磁线圈21的外侧，与电枢23一起形成供磁通经过的磁路。导电体26配置于形成磁性闩锁部75的电枢23的闩锁形成区域即周向扩展部53和铁芯24的闩锁形成区域即凸起部66之间，该磁性闩锁部75在开始向励磁线圈21供电时暂时地抑制电枢23向驱动方向的移动。由此，电磁致动器20能够减小电枢23在驱动方向开始移动时的驱动方向的吸引力的波动。

另外，电枢23中的驱动方向的端部51具有相对于驱动方向而倾斜的锥面513。铁芯24在与驱动方向平行的方向与电枢23中的端部51的锥面513相对，具有与锥面513平行的吸引面即锥面632。

另外，导电体26配置于电枢23的闩锁形成区域即周向扩展部53的一部分和铁芯24的闩锁形成区域即凸起部66的一部分之间。由此，在电磁致动器20中，能够抑制铁芯24的凸起部66和电枢23的周向扩展部53之间的间隙的波动。

另外，电磁致动器20具有对励磁线圈21进行卷绕的线轴22。磁性闩锁部75被线轴22覆盖。由此，在电磁致动器20中，能够抑制构成磁性闩锁部75的部件的位置偏差等，能够使动作稳定。

另外，电枢23具有：基部50，其在驱动方向延伸；以及延伸部56，其从基部50之中的与驱动方向反方向的端部52以比基部50小的外径向与驱动方向的反方向延伸。在基部50的端部52形成电枢23的闩锁形成区域即周向扩展部53。铁芯24在与驱动方向正交的方向具有彼此以相反朝向与延伸部56相对的一对伸出部61。一对伸出部61各自具有：相对部612，其是在与驱动方向正交的方向与延伸部56相对的第1导电体部；以及凸起部66，其是在驱动方向与电枢23的闩锁形成区域即周向扩展部53相对，作为铁芯24的闩锁形成区域起作用的第2导电体部。由此，电磁致动器20能够减小电枢23在驱动方向开始移动时的驱动方向的吸引力的波动。此外，磁性闩锁部75的结构并不限定于上述的结构。

另外，实施方式1所涉及的断路器1具有：电磁致动器20；传递机构30，其在电磁致动器20的电枢23向驱动方向移动的情况下，通过电磁致动器20的驱动力使可动触点11与固定触点10接触；以及框体2，其对电磁致动器20和传递机构30进行收容。铁芯24包含有在与驱动方向正交的方向从框体2侧依次层叠的外侧铁芯24A、中间铁芯24B及外侧铁芯24A。外侧铁芯24A是第1分割铁芯或者第3分割铁芯的一个例子，中间铁芯24B是第2分割铁芯的一个例子。外侧铁芯24A及中间铁芯24B各自是在与驱动方向正交的方向层叠磁性板而形成的。中间铁芯24B具有在与驱动方向正交的方向从外侧铁芯24A露出，固定于框体2的多个被固定部67、68。因此，在断路器1中，与将外侧铁芯24A固定于支撑部81、82的情况相比，能够显著地抑制图24所示的轴25和框体2的左右方向的相对位置的波动。

另外，框体2具有多个支撑部81、82，它们朝向多个被固定部67、68凸出而将多个被固定部67、68固定于框体2。多个支撑部81、82之中的一部分的支撑部81将铁芯24之中的处于驱动方向的端部的被固定部67固定于框体2。多个支撑部81、82之中的其余的支撑部82将铁芯24之中的处于驱动方向的反方向的端部的被固定部68固定于框体2，并且具有与向驱动方向移动前的状态的电枢23的底面65抵接的抵接面82b。由此，在断路器1中，在图24中的上下方向，也能够减小轴25和框体2的相对位置的波动。

另外，框体2具有支撑部83，该支撑部83具有经由导电体26或者直接与电枢23之中的驱动方向相反侧的区域抵接的抵接面83a。由此，在断路器1中，能够防止轴25倾斜而发生的摩擦的增加及行程损失等，能够稳定地进行合闸动作。并且，在断路器1中，根据支撑部83的抵接面83a的效果，在电磁致动器20中不将在上下方向引导轴25的引导部27设置多个，能够通过1个引导部27构成电磁致动器20。

另外，传递机构30具有主轴32、连杆33和可动件保持架7。连杆33是第1连杆的一个例子，可动件保持架7是第2连杆的一个例子。主轴32与电枢23向驱动方向的移动相伴而以旋转轴36为中心进行旋转。旋转轴36是第1旋转轴的一个例子。连杆33的一端部33a侧能够旋转地与主轴32连结。可动件保持架7的一端部7a侧在框体2能够旋转地支撑于保持架轴12，另一端部7b侧能够旋转地与连杆33的另一端部33b侧连结。保持架轴12是第2旋转轴的一个例子。连杆33及可动件保持架7之中的至少1个由树脂部件形成。由此，在断路器1中，能够增大从分开状态朝向闭合状态的质量变化，能够提高与质量变化相伴的速度增加量的效果。

另外，断路器1具有：可动件6，其具有可动触点11；以及挠性导体5，其一端部5a固定于负载侧端子4，另一端部5b与可动件6连结。在挠性导体5，在向励磁线圈21供电前的状态下在将可动触点11与固定触点10接近的闭合方向产生复原力。由此，在断路器1中，部件配置的波动的影响减少，能够进行稳定的电磁致动器20的动作。

以上的实施方式所示的结构表示一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1断路器，2框体，3电源侧端子，4负载侧端子，5挠性导体，5a、6a、7a、31a、32a、33a一端部，5b、6b、7b、31b、32b、33b另一端部，6可动件，7可动件保持架，7c中途部，8压接弹簧，9可动件止动部，10固定触点，11可动触点，12保持架轴，13可动件销，20电磁致动器，21励磁线圈，22线轴，23电枢，23A外侧电枢，23B中间电枢，24铁芯，24A外侧铁芯，24B中间铁芯，25轴，26导电体，27引导部，30传递机构，31连结连杆，32主轴，33连杆，34、35、38连结销，36旋转轴，39分开弹簧，40跳闸机构，41卡合销，42、43闩锁，45驱动电路，50基部，51、52端部，53周向扩展部，56延伸部，60铁芯开口端部，61伸出部，62开口，63铁芯盖部，64铁芯主体部，65底面，66凸起部，67、68被固定部，67a、68a、634贯通孔，70第1导电体部，71第2导电体部，72第3导电体部，75磁性闩锁部，80壁部，81、82、83支撑部，81a、82a、82b抵接面，81b、82c安装孔，81c下表面，83a抵接面，511凹部，512、631平坦面，513、632锥面，611内周面，612相对部，M1第1磁路，M2第2磁路。

Claims (10)

1.一种电磁致动器，其在断路器的合闸操作中使用，

该电磁致动器的特征在于，具有：

励磁线圈，其使磁通产生；

电枢，其通过所述励磁线圈所产生的磁通在驱动方向能够移动地配置于所述励磁线圈的内部空间；

铁芯，其配置于所述励磁线圈的外侧，与所述电枢一起形成供所述磁通经过的磁路；以及

导电体，其配置于形成磁性闩锁部的所述电枢的闩锁形成区域和所述铁芯的闩锁形成区域之间，该磁性闩锁部在开始向所述励磁线圈供电时暂时地限制所述电枢向所述驱动方向的移动。

2.根据权利要求1所述的电磁致动器，其特征在于，

所述电枢中的所述驱动方向的端部，具有相对于所述驱动方向而倾斜的锥面，

所述铁芯在与所述驱动方向平行的方向与所述电枢中的所述端部的所述锥面相对，具有与所述锥面平行的吸引面。

3.根据权利要求1或2所述的电磁致动器，其特征在于，

所述导电体配置于所述电枢的所述闩锁形成区域的一部分、和所述铁芯的所述闩锁形成区域的一部分之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁致动器，其特征在于，

具有对所述励磁线圈进行卷绕的线轴，

所述磁性闩锁部被所述线轴覆盖。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电磁致动器，其特征在于，

所述电枢具有：

基部，其在所述驱动方向延伸；以及

延伸部，其从所述基部之中的与所述驱动方向反方向的端部以比所述基部小的外径在与所述驱动方向的反方向延伸，

在所述基部之中的与所述驱动方向反方向的所述端部形成所述电枢的所述闩锁形成区域，

所述铁芯具有一对伸出部，该一对伸出部在与所述驱动方向正交的方向彼此以相反朝向与所述延伸部相对，

所述一对伸出部各自具有：第1导电体部，其在与所述驱动方向正交的方向与所述延伸部相对；以及第2导电体部，其在所述驱动方向与所述电枢的所述闩锁形成区域相对，作为所述铁芯的所述闩锁形成区域起作用。

6.一种断路器，其特征在于，具有：

权利要求1至5中任一项所述的电磁致动器；

传递机构，其在所述电磁致动器的电枢向所述驱动方向移动的情况下，通过所述电磁致动器的驱动力使可动触点与固定触点接触；以及

框体，其对所述电磁致动器和所述传递机构进行收容，

所述铁芯包含有在与所述驱动方向正交的方向从所述框体侧依次层叠的第1分割铁芯、第2分割铁芯及第3分割铁芯，

所述第1分割铁芯、所述第2分割铁芯及所述第3分割铁芯各自是在与所述驱动方向正交的方向层叠磁性板而形成的，

所述第2分割铁芯具有多个被固定部，该多个被固定部在与所述驱动方向正交的方向从所述第1分割铁芯及所述第3分割铁芯露出，固定于所述框体。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于，

所述框体具有多个支撑部，该多个支撑部朝向所述多个被固定部凸出，将所述多个被固定部固定于所述框体，

所述多个支撑部之中的一部分的支撑部将所述铁芯之中的所述驱动方向的端部固定于所述框体，

所述多个支撑部之中的其余的支撑部将所述铁芯之中的与所述驱动方向反方向的端部固定于所述框体，并且具有与向所述驱动方向移动前的状态的所述电枢的底面抵接的抵接面。

8.根据权利要求6或7所述的断路器，其特征在于，

所述框体具有支撑部，该支撑部具有经由所述导电体或者直接与所述电枢之中的所述驱动方向相反侧的区域抵接的抵接面。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的断路器，其特征在于，

所述传递机构具有：

主轴，其伴随所述电枢向所述驱动方向的移动而以第1旋转轴为中心进行旋转；

第1连杆，其一端部侧能够旋转地与所述主轴连结；以及

第2连杆，其一端部侧在所述框体能够旋转地支撑于第2旋转轴，另一端部侧能够旋转地与所述第1连杆的另一端部侧连结，

所述第1连杆及所述第2连杆之中的至少1个由树脂部件形成。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的断路器，其特征在于，

具有：

可动件，其具有所述可动触点；以及

挠性导体，其一端部固定于负载侧端子，另一端部与所述可动件连结，

在所述挠性导体，在向所述励磁线圈供电前的状态下在将所述可动触点与所述固定触点接近的闭合方向产生复原力。

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