JP2010225666A - Electromagnetic actuator and assembling method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、開閉器の開閉操作に用いられる電磁アクチュエータおよびその組立方法に関する。 The present invention relates to an electromagnetic actuator used for opening / closing operation of a switch and an assembling method thereof.
従来、真空遮断器のような開閉器の操作機構においては、開閉操作を行うために必要な操作力を発生させる電磁アクチュエータを用いたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an operation mechanism for a switch such as a vacuum circuit breaker is known that uses an electromagnetic actuator that generates an operation force necessary for performing an opening / closing operation (for example, see Patent Document 1).
この種の電磁アクチュエータを図5に示すが、電磁アクチュエータは、磁路を形成するヨーク1、ヨーク1内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュア2、アーマチュア2を移動もしくは保持する永久磁石3、ヨーク1の磁束を増減させる閉路コイル4および開路コイル5、アーマチュア2に固定されヨーク内を貫き、図示しない開閉器に連結される非磁性体の操作ロッド6から構成されている。
FIG. 5 shows an electromagnetic actuator of this type, which is composed of a
ヨーク1は、中心部を操作ロッド6が貫通する円板状の第1のヨーク1a、第1のヨーク1aの内周に連接され中心部を操作ロッド6が貫通する円柱状の第2のヨーク1b、第1のヨーク1aの外周に連接され内周面に閉路、開路コイル4、5が配置された筒状の第3のヨーク1c、第3のヨーク1cに連接され内周面が突出してアーマチュア2と対向するとともに、永久磁石3が固定された環状の第4のヨーク1d、第4のヨーク1dに連接された筒状の第5のヨーク1e、および永久磁石3を第4のヨーク1dと挟持するように配置された環状の第6のヨーク1fで構成されている。
The
第6のヨーク5f、永久磁石3は、非磁性体の複数のボルト7で第4のヨーク1dに固定されている。
The sixth yoke 5f and the
アーマチュア2は、軸方向面が第2のヨーク1bと接離する円柱状の第1のアーマチュア2a、第1のアーマチュア2aに連接され第6のヨーク1fと外周面が接離する円板状の第2のアーマチュア1bで構成されている。
The
上記の従来の電磁アクチュエータにおいては、次のような問題がある。永久磁石3に第6のヨーク1fを取付け、これらを第4のヨーク1dに取付けるとき、第4のヨーク1d、第6のヨーク1fが永久磁石3に吸引され、接触時の衝撃で永久磁石3が破損することがあった。また、取付け後の位置合せにおいて、永久磁石3の吸引力が働いて、ボルト7を貫通させるときなどの寸法調整が困難となっていた。更には、寸法調整するための治具などは非磁性体としなければならず、特殊な組立治具となっていた。
The above conventional electromagnetic actuator has the following problems. When the
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、組立性を向上し得る電磁アクチュエータおよびその組立方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an electromagnetic actuator capable of improving the assembling property and an assembling method thereof.
上記目的を達成するために、本発明の電磁アクチュエータは、磁路を形成するヨークと、前記ヨーク内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュアと、前記アーマチュアを移動もしくは保持する永久磁石と、前記ヨーク内の磁束を増減させる閉路コイルおよび開路コイルと、前記アーマチュアに固定され開閉器に連結される非磁性体の操作ロッドとを有する電磁アクチュエータであって、前記永久磁石の一方面に第1の接着層を設けて永久磁石固定用ヨークに固定し、前記永久磁石の他方面に第2の接着層を設けてアーマチュア接離用ヨークを固定したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electromagnetic actuator of the present invention includes a yoke that forms a magnetic path, an armature of a magnetic body that moves movably in the yoke, a permanent magnet that moves or holds the armature, An electromagnetic actuator having a closed coil and an open coil for increasing or decreasing a magnetic flux in a yoke, and a non-magnetic operating rod fixed to the armature and connected to a switch, wherein the first magnet is provided on one surface of the permanent magnet. An adhesive layer is provided and fixed to the permanent magnet fixing yoke, and a second adhesive layer is provided on the other surface of the permanent magnet to fix the armature contacting / separating yoke.
本発明によれば、永久磁石とヨークとを接着剤で接着し固定するようにしているので、接着剤が未硬化状態のとき寸法の微調整ができ、電磁アクチュエータの組立性を向上させることができる。 According to the present invention, since the permanent magnet and the yoke are bonded and fixed with an adhesive, the dimensions can be finely adjusted when the adhesive is in an uncured state, and the assembly of the electromagnetic actuator can be improved. it can.
以下、図面を参照して本発明を実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、本発明の実施例1に係る電磁アクチュエータを図1を参照して説明する。図1は、本発明の実施例1に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図である。なお、図1において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。
First, an electromagnetic actuator according to
図1に示すように、電磁アクチュエータは、磁路を形成するヨーク1、ヨーク1内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュア2、アーマチュア2を移動もしくは保持する環状の永久磁石3、ヨーク1の磁束を増減させる環状の閉路コイル4および開路コイル5、アーマチュア2に固定されヨーク内を貫き、図示しない開閉器に連結される非磁性体の操作ロッド6から構成されている。
As shown in FIG. 1, the electromagnetic actuator includes a
ヨーク1は、中心部を操作ロッド6が貫通する円板状の第1のヨーク1a、第1のヨーク1aの内周に連接され中心部を操作ロッド6が移動自在に貫通する円柱状の第2のヨーク1b、第1のヨーク1aの外周に連接され内周面に閉路、開路コイル4、5が配置された筒状の第3のヨーク1c、第3のヨーク1cに連接され内周面が突出してアーマチュア2と対向するとともに、永久磁石3が第1の接着層10aで固定された環状の第4のヨーク1d、第4のヨーク1dの外周に連接された筒状の第5のヨーク1e、および永久磁石3を第4のヨーク1dと挟持するように配置されるとともに、第2の接着層10bで固定された環状の第6のヨーク1fで構成されている。第1の接着層10a、第2の接着層10bは、エポキシ樹脂のような接着剤で形成されたものであり、その厚さは数10〜数100μmである。
The
アーマチュア2は、軸方向面が第2のヨーク1bと接離する円柱状の第1のアーマチュア2a、第1のアーマチュア2aに連接され第6のヨーク1fと外周面が接離する円板状の第2のアーマチュア1bで構成されている。
The
そして、開閉器を閉路状態にする場合には、閉路コイル4を励磁し、第2のヨーク1bと第1のアーマチュア2a、および第6のヨーク1fと第2のアーマチュア2bを吸引させる。閉路後は、閉路コイル4を非励磁とし、永久磁石3の磁力で閉路保持をする。開路状態にする場合には、開路コイル5を励磁して永久磁石3に打ち勝つ磁力を発生させ、第2のヨーク1bと第1のアーマチュア2a、および第6のヨーク1fと第2のアーマチュア2bを反発させる。
When the switch is in the closed state, the closed
次に、電磁アクチュエータの組立方法、特に永久磁石3周りの組立方法について説明する。
Next, an assembly method of the electromagnetic actuator, particularly an assembly method around the
先ず、第1〜第5のヨーク1a〜1e、閉路、開路コイル4、5を組立てておき、永久磁石3の一方面に第6のヨーク1fを接着する。接着剤を第6のヨーク1fに塗布し未硬化状態のときには、永久磁石3の磁力が働いても、互いの中心軸などの寸法の微調整を行うことができる。調整後、その状態を保って接着剤を硬化させると、硬化した第2の接着層10bが形成され、永久磁石3に第6のヨーク1fを強固に固定することができる。また、永久磁石3を直接、第6のヨーク1fに接触させず、第2の接着層10bを介して接触させるので、第2の接着層10bが緩衝層となり、接触時の衝撃力を緩和することができる。
First, the first to
ここで、第6のヨーク1fにはアーマチュア2の移動により第2のアーマチュア2bが接離するので、これをアーマチュア接離用ヨークと定義する。
Here, since the
次に、永久磁石3の他方面を第4のヨーク1dに接着させる。この場合も上記と同様に、接着剤が未硬化状態のとき、寸法の微調整を行い、接着剤を硬化させ、第1の接着層10aを形成させる。なお、第2の接着層10bと第1の接着層10aの形成は、上述の順と逆でもよい。
Next, the other surface of the
ここで、第4のヨーク1dには永久磁石3が固定されるので、これを永久磁石固定用ヨークと定義する。
Here, since the
接着剤は、加熱硬化型を用いると、加熱温度で硬化時間を制御することができ、作業性を向上させることができる。ここでの硬化とは、液状からゲル化が始まり、多少の応力では移動しない程度のものを言う。このため、永久磁石3と第6のヨーク1f、第4のヨーク1dを強固に固定するためには、加熱時間を伸ばし、接着層10a、10bを完全に硬化させるものとする。
When the heat curing type is used for the adhesive, the curing time can be controlled at the heating temperature, and workability can be improved. The term “curing” as used herein means that the gelation starts from a liquid state and does not move with some stress. Therefore, in order to firmly fix the
その後、アーマチュア2と操作ロッド6をヨーク1内に貫通させる。これらの組立時においては、第5のヨーク1e側を上方とし、第1のヨーク1a側を下方とすれば、組立作業を容易とすることができる。
Thereafter, the
ここで、永久磁石3の着磁を組立後に行えば、磁力の影響を受けることなく、寸法の微調整を行うことができる。また、非磁性体などの特殊な組立治具を不要とすることができる。
Here, if the
上記実施例1の電磁アクチュエータによれば、永久磁石3と第4のヨーク1dおよび第6のヨーク1fを第1の接着層10a、第2の接着層10bを介して固定しているので、接着剤が未硬化状態にあるとき、寸法の調整を行うことができ、組立性を向上させることができる。また、永久磁石3を、直接、第4のヨーク1dに接触させないので、接触時の衝撃による破損を防止することができる。
According to the electromagnetic actuator of the first embodiment, the
次に、本発明の実施例2に係る電磁アクチュエータを図2を参照して説明する。図2は、本発明の実施例2に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図である。なお、この実施例2が実施例1と異なる点は、永久磁石のヨークへの固定方法である。図2において、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, an electromagnetic actuator according to
図2に示すように、永久磁石3に環状の第7のヨーク1gを第3の接着層10cを介して固定し、この第7のヨーク1gを第4のヨーク1dに第4の接着層10dを介して固定している。即ち、永久磁石3の一方面を第6のヨーク1f、他方面を第7のヨーク1gで挟持し、これらを第4のヨーク1dに固定するものである。
As shown in FIG. 2, an annular
ここで、第7のヨーク1gは永久磁石3が第4のヨーク1dに吸引されたときの衝撃力を抑制するものであるので、これを永久磁石3に固定された衝撃緩衝用ヨークと定義する。
Here, since the
上記実施例2の電磁アクチュエータによれば、実施例1による効果のほかに、永久磁石3を、直接、第4のヨーク1dに接触させず第7のヨーク1gを介して固定するので、永久磁石3の破損を更に防止することができる。
According to the electromagnetic actuator of the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the
次に、本発明の実施例3に係る電磁アクチュエータを図3を参照して説明する。図3は、本発明の実施例3に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図である。なお、この実施例3が実施例2と異なる点は、ヨークに段差を設け、永久磁石を固定することである。図3において、実施例2と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, an electromagnetic actuator according to
図3に示すように、第4のヨーク1dに窪んだ円状の段差11を設け、この段差11内に永久磁石3を固定した第7のヨーク1gを嵌め込み、第4の接着層10dを介して固定している。段差11の内径に比べて、第7のヨーク1gの外径を僅かに小さくしている。
As shown in FIG. 3, a
上記実施例3の電磁アクチュエータによれば、実施例2による効果のほかに、永久磁石3に固定された第7のヨーク1gの位置合せが容易となり、組立性を向上させることができる。
According to the electromagnetic actuator of the third embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, it is easy to align the
上記実施例3では、永久磁石3に第7のヨーク1gを固定したものについて説明したが、実施例1のように永久磁石3を、直接、第4のヨーク1dに固定するものにおいても、第4のヨーク1dに窪んだ段差11を設ければ、永久磁石3の位置合せを容易とすることができる。
In the third embodiment, the case where the
次に、本発明の実施例4に係る電磁アクチュエータを図4を参照して説明する。図4は、本発明の実施例4に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図である。なお、この実施例4が実施例2と異なる点は、永久磁石とヨークに位置合せ棒を設けたことである。図4において、実施例2と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, an electromagnetic actuator according to
図4に示すように、第4のヨーク1dに非磁性体の位置合せ棒12を固定しておき、第7のヨーク1g、永久磁石3、第6のヨーク1fを位置合せ棒12に貫通させている。第7のヨーク1g、永久磁石3、第6のヨーク1fには、予め位置きめの貫通孔が設けられている。
As shown in FIG. 4, a
上記実施例4の電磁アクチュエータによれば、実施例2による効果のほかに、永久磁石3の位置合せが容易となり、組立性を向上させることができる。
According to the electromagnetic actuator of the fourth embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, the alignment of the
上記実施例4では、永久磁石3に第7のヨーク1gを固定したものについて説明したが、実施例1のように永久磁石3を、直接、第4のヨーク1dに固定するものにおいても、第4のヨーク1dに位置合せ棒12を設けることにより、永久磁石3の位置合せを容易とすることができる。
In the fourth embodiment, the case where the
また、位置合せ棒12の替わりに、実施例1のようなボルトを用いて永久磁石3などを第4のヨーク1dに固定することができる。
Further, instead of the
1 ヨーク
2 アーマチュア
3 永久磁石
4 閉路コイル
5 開路コイル
6 操作ロッド
7 ボルト
10a 第1の接着層
10b 第2の接着層
10c 第2の接着層
10d 第4の接着層
11 段差
12 位置合せ棒
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ヨーク内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュアと、
前記アーマチュアを移動もしくは保持する永久磁石と、
前記ヨーク内の磁束を増減させる閉路コイルおよび開路コイルと、
前記アーマチュアに固定され開閉器に連結される非磁性体の操作ロッドとを有する電磁アクチュエータであって、
前記永久磁石の一方面に第1の接着層を設けて永久磁石固定用ヨークに固定し、
前記永久磁石の他方面に第2の接着層を設けてアーマチュア接離用ヨークを固定したことを特徴とする電磁アクチュエータ。 A yoke forming a magnetic path;
A magnetic armature that moves movably in the yoke;
A permanent magnet for moving or holding the armature;
A closed coil and an open coil for increasing or decreasing the magnetic flux in the yoke;
An electromagnetic actuator having a non-magnetic operating rod fixed to the armature and connected to a switch;
Providing a first adhesive layer on one surface of the permanent magnet and fixing it to the permanent magnet fixing yoke;
An electromagnetic actuator, wherein a second adhesive layer is provided on the other surface of the permanent magnet to fix an armature contact / separation yoke.
前記ヨーク内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュアと、
前記アーマチュアを移動もしくは保持する永久磁石と、
前記ヨーク内の磁束を増減させる閉路コイルおよび開路コイルと、
前記アーマチュアに固定され開閉器に連結される非磁性体の操作ロッドとを有する電磁アクチュエータの組立方法であって、
先ず、前記永久磁石の一方面に接着剤を塗布し、未硬化状態時にアーマチュア接離用ヨークとの位置合せをして硬化させ、
次に、前記永久磁石の他方面に接着剤を塗布し、未硬化状態時に永久磁石固定用ヨークとの位置合せをして硬化させたことを特徴とする電磁アクチュエータの組立方法。 A yoke forming a magnetic path;
A magnetic armature that moves movably in the yoke;
A permanent magnet for moving or holding the armature;
A closed coil and an open coil for increasing or decreasing the magnetic flux in the yoke;
An assembly method of an electromagnetic actuator having a non-magnetic operating rod fixed to the armature and connected to a switch,
First, apply an adhesive on one surface of the permanent magnet, and align and cure with the armature contacting / separating yoke when uncured,
Next, a method of assembling an electromagnetic actuator, wherein an adhesive is applied to the other surface of the permanent magnet, and is aligned with a permanent magnet fixing yoke in an uncured state and cured.
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