JP2845917B2

JP2845917B2 - 電磁引外し装置

Info

Publication number: JP2845917B2
Application number: JP1019351A
Authority: JP
Inventors: アンドレ、ラソ; ピエール、ラフォン; ドゥニ、ビアール
Original assignee: MERURAN JERAN
Current assignee: MERURAN JERAN
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: EP0326449B1; FR2626713B1; DE68909431T2; ES2046495T3; EP0326449A1; FR2626713A1; US4939492A; DE68909431D1; JPH01225025A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、下面と上面を有するヨークと、上面に設け
られている穴を軸線方向に貫通する動くプランジャ鉄心
と、前記面の間で動く鉄心の周囲に設けられたコイル
と、ヨークの面に固定された静止鉄心と、可動鉄心を静
止鉄心とは逆の向きに押す戻しばねとを備えている電磁
引外し装置に関するものである。

（従来の技術）この種の引外し装置は、コイルを流れる電流の強さが
プランジャ鉄心を引きつけさせるほど十分に大きい時
に、たとえば、短絡保護装置、とくに遮断器または接触
器を瞬時引外させるために用いられる。引外ししきい値
は完全に定められ、かつ調節可能でなければならない。
また、可動鉄心と静止鉄心を分離している空隙を最大ま
たは減少させつその引外ししきい値を調節するために、
可動鉄心の最初の位置を修正することが既に提案されて
いる。それらの手段により得られる調節範囲は限られ、
引外し装置をとくに複雑にすることなしに別の調節手段
に対する必要が生ずる。

（発明が解決しようとする課題）本発明の目的は、引外ししきい値を広い範囲にわたっ
て正確に調節できる電磁引外し装置を得ることである。

（課題を解決するための手段）本発明の引外し装置は、静止鉄心からの最大分離位置
と最小位置の間の可動鉄心の初めの位置の調節装置と、
環状溝とを備え、この環状溝は、前記上面が、前記位置
の一方において溝の一方の縁部に近接し、前記位置の他
方において溝の他方の縁部に近接するようにして、前記
上面の領域において、前記最大位置と前記最小位置の間
の軸線方向距離よりも少し長い軸線方向距離にわたって
前記可動鉄心に設けられることを特徴とするものであ
る。

可動鉄心中に設けられた溝は、コイルにより励磁され
る磁気回路中に第２の空隙を形成する。この第２の空隙
は、可動鉄心の磁気吸引力を発生する。可動鉄心が静止
鉄心から最小分離位置にある時に静止鉄心の磁気吸引力
に加え合わされ、それとは逆に、可動鉄心が静止鉄心か
ら最大分離位置にある時に、静止鉄心の吸引力から可動
鉄心の保持力が差し引かれる。鉄心の特殊な形のために
調節範囲を拡げることができ、しかも同じ可動鉄心の移
動距離を保って引外し値の調節精度を高くできる。

本発明の引外し装置は、円筒形の可動鉄心が滑ること
ができるようにして設けられた長手方向対称軸を呈する
から有利である。可動鉄心に設けられている溝は横断面
が小さくさせられた部分を形成する。その部分は、その
部分を囲む２つの部分へ、円錐台として形成されている
傾斜している縁部により連結される。すっきりした引外
ししきい値を得るために欠くことができないプランジャ
鉄心の二安定平衡が溝の存在と、静止鉄心の向きに可動
鉄心が動いている間は力が弱くされている戻し装置を使
用することにより改善される。可動鉄心に加えられるこ
の減少する力は、レバーアームが変えられる回動するレ
バーに作用する戻しばねの作用線を変えることにより得
られる。可動鉄心の位置による、その可動鉄心に加えら
れる戻し力のその変化は引外ししきい値の調節範囲も拡
げる。

本発明の別の実施例によれば、可動鉄心の最小調節位
置において、磁界の強さが最大であるコイルの中心にお
いて可動鉄心を静止鉄心から分離する空隙を配置するよ
うにしてコイルがずらされる。最大位置においては、可
動鉄心は磁界が弱いほとんどコイル外部にある。その結
果として引外ししきい値が大きくなる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。

第１図において、部分的にまたは完全に閉じられたヨ
ークとすることもできるＵ形ヨーク10が、電気回路（図
示せず）へ接続されるコイル16を囲む上面12と下面14を
有する。コイル16の中に軸線方向に挿入されている可動
鉄心18を下面14が支持する。その静止鉄心は、引外し装
置の対称軸XXに沿って滑動できるようにして設けられ
る。ヨーク10と、静止鉄心18と、可動鉄心20とは当業者
に周知の適当な磁性材料で製作される。上面12には可動
鉄心20を通すための穴22を有する。その穴には円筒形の
シース24が通され、そのシース24の中に静止鉄心18と可
動鉄心20が入れられる。シース24は非磁性絶縁材料で製
作され、静止鉄心18と可動鉄心20の組立て体を囲む。コ
イル16は下面14の向きに軸線方向にずらされ、ヨーク10
の上面12とコイル16の上部の間に設けられているスペー
サー26により機械的に保持される。もちろん、コイルを
固定する他の任意の手段も使用できる。静止枢軸30に回
動するレバー28が枢着される。その静止枢軸30はたとえ
ばヨーク10により支持されて、穴32を介して可動鉄心20
へ機械的に連結される。その穴32の中に、可動鉄心20に
より支持されるピン34が挿入される。戻しばね36が回動
レバー28の点38と点40に固定される。固定点38と40は、
レバー28を、第１図において可動鉄心20の上方への動き
に対応して、時計回りに回動させるように押すモーメン
トをレバー28に加えるようにして、レバー28の枢軸30に
関して配置される。穴32とピン34を介するリンクが回動
レバー28の旋回運動を可動鉄心20の滑動に変換する。回
動レバー28は、たとえば電気的保護遮断器の引外し棒46
を作動させる舌状部材44を支持する。回動レバー28は、
ロッカー50のアームの一方に設けられているストップ48
とともに動作する。調節くさび52とともに動作する他の
アームは適当な任意の手段、とくに調節ねじ（図示せ
ず）により滑動しつつ制御される。戻しばね36が回動レ
バー28をストップ48に対して押す。そのストップの位置
は可動鉄心20の最初の位置を決定する。調節くさび52を
挿入すると可動鉄心20が静止鉄心18へ向かって下降させ
られ、調節くさびを引抜くと可動鉄心20は静止鉄心18か
ら離れて上昇することが容易にわかる。可動鉄心の２つ
の端の位置、すなわち、最小分離位置と最大分離位置が
第１図と第２図にそれぞれ示されている。コイル16が励
磁されない時は、可動鉄心20は静止鉄心18から分離され
ている位置に保持される。この最初の位置は、調節くさ
び52の位置に応じて、第１図に示されている最小調節位
置であり、または第２図に示されている最大調節位置で
あり、あるいはそれら２つの端の位置の間の任意の中間
位置である。コイル16が励磁されると可動鉄心20が磁気
吸引される。コイル16を流れる電流が、とくに戻しばね
36により可動鉄心20に加えられる戻し力より強い電磁力
を発生させるのに十分な予め設定されているしきい値を
超えた時に、その可動鉄心は動く。

第３図は可動鉄心20の引きつけられた位置を示す。こ
の位置においては引外し棒46が回動レバー28の舌状部材
44により作動させられる。コイル16が非励磁状態にされ
ると、戻しばね36が組立体を最初の位置へ戻して別の動
作の用意をする。戻しばね36の固定点40を調節ねじ54に
より動かして、戻しばね36の作用線を調節して、可動鉄
心20に加えられる戻し力を調節する。

次に第４図を参照する。可動鉄心20に本発明に従って
溝56が設けられる。その溝には円筒形部分58と、傾斜し
た下側縁部60と、傾斜した上側縁部62とを有する。円錐
台形として形成されている縁部60,62は溝56を可動鉄心2
0の横断面が拡げられた下側部分64と上側部分66へ連結
させる。第４図の左側に示されている最小調節位置にお
いては、磁束が可動鉄心20と静止鉄心18の間の第１の空
隙E1をまず通り、次に下面14と、ヨーク10と、上面12
と、穴22の縁部と溝56の縁部62の間の第２の空隙E2とを
通る。吸引力F1が可動鉄心20を静止鉄心18へ向って吸引
して第１の空隙E1を減少し、第２の空隙E2のレベルにお
いて第２の吸引力F2が第１の吸引力F1に加え合わされ
る。最小調節位置において縁部62が穴22よりわずかに高
くなって静止鉄心18の向きの成分F2を有する力を発生す
るように溝56は設けられる。第４図の右側に示されてい
る最大調節位置においては、空隙E1がとくに拡げられ、
縁部60は穴22に向き合うようになるが、上面12より下側
に留まる。縁部60により構成されている極面と穴22の縁
部により構成されている極面の間の空隙E3が、可動鉄心
20の静止鉄心18へ向かう向きの吸引力Ｆとは逆の向きの
力F3を発生する。力F2およびF3はとそれぞれ、溝56のた
めに、最小引外ししきい値を小さくすること、および最
大引外ししきい値を大きくすることを可能にする。それ
は拡げられた引外ししきい値範囲に対応し、力F1はある
時刻に優勢となる。

最小位置においてコイル16の磁界が強い領域であるコ
イル16の中心の近くに空隙E1を設け、最大位置において
その空隙E1を磁界が弱い領域であるコイル16の縁部へ向
かってずらすように、コイル16を下面14の向きにずらす
ことにより付加効果が得られる。可動鉄心20を吸引し
て、引外しを行わせるために必要な、コイル16を流れる
電流密度が最小調節位置においては低くなり、可動鉄心
20の最大調節位置であるコイルの縁部においては、磁界
が弱いために高くなることが明らかである。可動鉄心20
が静止鉄心18へ向かって動く時にその可動鉄心20に加え
られる戻し力を減少させるように回動レバー28を回した
時に、戻しばね36の作用線が変化すると、同様に作用し
て引外ししきい値の範囲を拡げる。図示の実施例におい
ては、空隙E1の極面は円錐台形であるが、その極面はも
ちろん平らにすることができ、静止鉄心18を低くでき
る。戻し装置は異なる構成にでき、案内シース24の代り
に別の手段、とくに可動鉄心20を貫通する案内棒を用い
ることができる。空隙E2とE3を形成するヨーク10の極面
の形を別の形にでき、とくに、本発明の要旨を逸脱する
ことなしに、磁力線の分布を変えるためにその極面を広
くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は最初の最小調節位置で表されている本発明の電
磁引外し装置の概略断面図、第２図および第３図はそれ
ぞれ最大調節位置と引外し位置にある引外し装置を表す
第１図に類似の縦断面図、第４図は左側に示されている
最小調節位置と、右側に示されている最大調節位置にお
ける、磁気回路の磁力線を示す線図である。 10……ヨーク、12……上面、14……下面、16……コイ
ル、18……静止鉄心、20……可動鉄心、22……穴、28…
…回動レバー、36……戻しばね、40……固定点、50……
ロッカー、52……調節くさび、56……環状溝、58……可
動鉄心の中間円筒形部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01H 33/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下面（14）と上面（12）を有するヨーク
（10）と、上面（12）に設けられている穴（22）を軸線
方向に貫通する可動プランジャ鉄心（20）と、前記面
（12,14）の間で可動鉄心（20）の周囲に設けられたコ
イル（16）と、ヨーク（10）の下面（14）に固定された
静止鉄心（18）と、可動鉄心（20）を静止鉄心（18）と
は逆の向きに押す戻しばね（36）と、前記可動鉄心（2
0）に機械的に連結された回動するレバー（28）および
前記可動鉄心（20）の初めの位置を決定するために前記
回動するレバー（28）と共に動作する調節可能なストッ
プ（48）を有して可動鉄心（20）が静止鉄心（18）から
分離される最大分離位置と最小位置の間の可動鉄心（2
0）の初めの位置を調節する調節装置と、環状溝（56）
とを備え、この環状溝は、前記上面（12）が、前記最小
位置において溝（56）の上側の縁部（62）に近接し、前
記最大分離位置において溝（56）の下側の縁部（60）に
近接するようにして、前記上面（12）の領域において、
前記最大分離位置と前記最小位置の間の軸線方向距離よ
りも少し長い軸線方向距離にわたって前記可動鉄心（2
0）に設けられることを特徴とする電磁引外し装置。
【請求項２】請求項１記載の円筒形可動鉄心を有する電
磁引外し装置において、前記溝（56）は可動鉄心（20）
の中間円筒形部分（58）を形成し、その中間円筒形部分
の横断面は、その中間円筒形部分を軸線方向に囲む円筒
形部分（64,66）の横断面より小さいことを特徴とする
電磁引外し装置。
【請求項３】請求項２記載の電磁引外し装置において、
前記溝（56）の２つの縁部（60,62）は、中間部分（5
8）を可動鉄心の２つの円筒形部分（64,66）へ連結する
２つの円錐台として形成されて、ヨーク（10）の前記上
面（12）とともに、軸線方向の成分を持つ力を発生でき
る傾斜した空隙（E2,E3）を形成することを特徴とする
電磁引外し装置。
【請求項４】請求項1,2または３記載の電磁引外し装置
において、上面（12）に設けられている前記穴（22）は
可動鉄心（20）を囲むことを特徴とする電磁引外し装
置。
【請求項５】請求項１記載の電磁引外し装置において、
回動するレバー（28）が可動鉄心（20）へ連結され、そ
のレバーは可動鉄心の引かれた位置における引外しを制
御し、調節可能なストップ（48）が前記回動するレバー
（28）とともに動作して可動鉄心の最初の位置を定める
ことを特徴とする電磁引外し装置。
【請求項６】請求項１記載の電磁引外し装置において、
前記戻しばね（36）は、可動鉄心（20）の位置に応じて
変化でき、かつ可動鉄心の最大分離位置から最小位置ま
で減少する戻し力を可動鉄心へ加えるように構成される
ことを特徴とする電磁引外し装置。
【請求項７】請求項６記載の電磁引外し装置において、
前記戻しばね（36）は前記回動するレバーにモーメント
を加え、前記モーメントの値は可動鉄心（20）の最大分
離位置と最小位置の間で減少することを特徴とする電磁
引外し装置。
【請求項８】請求項７記載の電磁引外し装置において、
戻しばね（36）の固定点（40）は、可動鉄心（20）へ加
えられる戻し力を調節するために調節ネジによって可動
であることを特徴とする電磁引外し装置。
【請求項９】請求項１記載の電磁引外し装置において、
前記コイル（16）は前記下面の向きに軸線方向へずらさ
れ、かつ、前記コイルの中に挿入されて、前記下面によ
り支持されている静止鉄心（18）を囲むことを特徴とす
る電磁引外し装置。
【請求項１０】請求項９記載の電磁引外し装置におい
て、可動鉄心（20）は、前記コイル（16）の外側におい
ては、前記最大分離位置にあることを特徴とする電磁引
外し装置。