JP3111244B2 - 電磁石装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はプランジャ形の電磁石
を備え被駆動体を駆動可能な電磁石装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力用開閉装置等の被駆動体を直
線的に引張駆動を行う駆動源として、比較的小形で強力
な駆動力を発生する電磁石装置が用いられている。

【０００３】このような電磁石装置は、一般には、図
４，５に示すように、励磁コイル５１と、励磁コイル５
１を囲繞する円筒状の固定鉄心５２と、図示しない被駆
動体（図示せず）による荷重によって、常に励磁コイル
５１の外方向（後退方向）へ付勢されたプランジャ５３
とからなるプランジャ形の電磁石５０を備え、その電磁
石５０を取付部材５４を介して操作箱６１内に配設して
形成されていた。また、操作箱６１には、連結板５８お
よびレバー５９を有する駆動軸５７が枢着されており、
連結板５８の先端部に設けられた長孔５８ａと、プラン
ジャ５３後端部に設けられたボルト５５とによる係合部
５６を介して、プランジャ５３の直線的作動が駆動軸５
７を回動し、レバー５９により被駆動体を引張り駆動す
るように構成されていた。

【０００４】さらに、プランジャ５３の軸線の延長線上
に位置検出スイッチ６０が配設され、プランジャ５３先
端部が、位置検出スイッチ６０の作動片６０ａを押圧し
てプランジャ５３の前進を検出していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来構成の電磁石装置においては、通電時によるプランジ
ャ５３の前進作動力は、係合部５６を介して伝達され、
プランジャ５３の前進は、係合部５６におけるボルト５
５と長孔５８ａとの係合により衝撃的に引き止められて
停止し（図４に実線で示す）、そのとき金属性の大きな
騒音を発生する。また、通電のオフ時には、プランジャ
５３は、吸引力の消滅と被駆動体による荷重とにより、
係合部５６を介して励磁コイル５１の外方向へ引き戻さ
れる。このプランジャ５３の後退は、上記と同様に係合
部５６において衝撃的に引き止められて停止し（図４に
２点鎖線で示す）、金属性の大きな作動騒音を発生する
という問題があった。

【０００６】また、プランジャ５３が、前進位置におい
て作動片６０ａを衝撃的に押圧するため、位置検出スイ
ッチ６０を破壊するおそれがあった。

【０００７】さらに、電磁石５０取付けに取付部材５４
を用いているため、電磁石５０の取付け高さ（ｈ）が高
くなり、ひいては、操作箱６１が大形化するという問題
があった。この発明は、上記にかんがみてなされたもの
であり、その目的とするところは、作動騒音を低減し、
位置検出スイッチの破壊を防止するとともに装置を小形
に形成するところのできる電磁石装置を提供しようとす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたものであり、励磁コイルと固定鉄
心と直線移動するプランジャとからなり、操作箱内に設
けられて被駆動体を駆動可能な電磁石を備えるととも
に、前記プランジャの位置検出スイッチを備えた電磁石
装置であって、前記電磁石のプランジャは、後端部に設
けられた後ストッパゴムと中間部に設けられた前ストッ
パゴムとを備えるとともに、当該プランジャの一端部
に、大径部と小径部とを有する段付棒状の位置検出部材
が軸線を共有して延設され、前記位置検出スイッチの作
動片が、前記位置検出部材の側面に当接して作動可能に
配設され、前記操作箱は、磁性部材により形成されて前
記電磁石の固定鉄心の一部を構成するとともに前記プラ
ンジャの後ストッパゴムと当接可能な停止板を備え、て
なることを特徴とする電磁石装置である。

【０００９】

【作用】本発明は上記のように構成されたものであり、
操作箱が、電磁石の励磁コイルを囲繞する固定鉄心の一
部を構成して磁気回路の一部を形成し、電磁石の構成高
さを低減する。

【００１０】プランジャの後ストッパゴムは、プランジ
ャの後退位置において操作箱の停止板に弾力的に当接
し、また、前ストッパゴムは、プランジャの前進位置に
おいて電磁石の固定鉄心の前部に弾力的に当接し、それ
ぞれの位置においてプランジャの作動衝撃を低減する。

【００１１】位置検出部材は、プランジャとともに移動
し、その大径部と小径部との段差により位置検出スイッ
チをオン・オフする。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の電磁石装置の一実施例を図
１，２に基づいて説明する。

【００１３】この電磁石装置１は、後ストッパゴム２
１，前ストッパゴム２３を備えたプランジャ２０を有す
る電磁石１０と、段付棒状に形成されプランジャ２０と
軸線を共有して延設された位置検出部材２６と、位置検
出部材２６の軸線に直交して作動可能に配設された位置
検出スイッチ３０と、磁性板材により形成され停止板４
２を備えた操作箱４０とを主体にして構成されている。

【００１４】電磁石１０は、励磁コイル１１と固定鉄心
１３とプランジャ２０とからなり、励磁コイル１１は円
筒状のボビン１２に巻回され、励磁コイル１１を囲繞し
て固定鉄心１３が配設されている。固定鉄心１３は、磁
性材料からなる固定磁極１４と、それぞれ磁性板材から
なる固定鉄心後部１５，固定鉄心前部１６，固定鉄心本
体部１７とからなる角形箱状の組立て体、および操作箱
４０の一部（詳しくは磁気回路形成部４１ａ）により形
成されている。

【００１５】固定磁極１４は、ボビン１２内に嵌入され
るととも位置検出部材２６が貫通可能な貫通孔（図符号
省略）を有する丸棒状に形成され、固定鉄心後部１５に
固着されている。固定鉄心後部１５は、方形に形成さ
れ、位置検出部材２６が貫通可能な貫通孔（図符号省
略）を有して、固定鉄心本体部１７の後部（図１の左端
側）に固着されている。

【００１６】固定鉄心前部１６は、方形に形成され、プ
ランジャ２０が遊嵌可能な貫通孔（図符省略）を有し、
固定鉄心本体部１７の前部（図１の右端側）に固着され
ている。固定鉄心本体部１７は、断面コ字状に形成さ
れ、その開放端部にそれぞれ取付部１７ａ，１７ａが形
成されている。

【００１７】プランジャ２０は、磁性材料によりボビン
１２内を直動可能な丸棒状に形成されている。プランジ
ャ２０の後端部２０ａには、例えば、ＮＢＲからなりＵ
字状に湾曲された後ストッパゴム２１が、ボルト２２に
より取付けられている。また、プランジャ２０の長手方
向の中程には、環状の前ストッパゴム２３が、止め輪２
４により取付けられている。

【００１８】そして、電磁石１０は、固定鉄心本体部１
７の取付部１７ａが、操作箱４０の本体４１にスタッド
溶接されたボルトに、ナット１８により一体的に取付け
られている。これにより本体４１は、固定鉄心後部１５
と固定鉄心前部１６との間において、励磁コイル１１に
近接して磁気回路形成部４１ａを形成している。

【００１９】位置検出部材２６は、大径部２７および小
径部２８を有する段付棒状に形成され、プランジャ２０
の先端部に軸線を共有して固着されている。

【００２０】位置検出スイッチ３０は、作動片３１の押
圧作動によりオン・オフ可能なリミットスイッチからな
り、作動片３１の作動軸線が位置検出部材２６の軸線に
直交して、取付金具３３により操作箱４０に取付けられ
ている。そして、プランジャ２０の前進位置で、位置検
出部材２６の大径部２７が作動片３１に対面して押圧
し、また、後退位置で小径部２８が作動片３１に対面し
て押圧の解除を行うように形成されている。

【００２１】操作箱４０は、厚手の磁性板材からなる本
体４１と、その開口を覆う蓋４３とから形成されてい
る。本体４１の所定位置には、後ストッパゴム２１が当
接して、プランジャ２０の後退端を規定する停止板４２
が設けられている。また本体４１には、プランジャ２０
の軸線に直交するとともに、軸受板４３により回動自在
に支持された駆動軸４５が配設されている。

【００２２】駆動軸４５の中程には連結板４６が突設さ
れており、連結板４６の先端部の長孔４６ａは、プラン
ジャ２０に取付けられたボルト２２に回動自在に係合し
て係合部４８を形成している。

【００２３】また、駆動軸４５の外端部には、図２のほ
ぼ上下方向に延びるレバー４７が固着されており、プラ
ンジャ２０の直線移動に伴って係合部４８を介して駆動
軸４５が回動し、レバー４７の先端部の駆動端４７ａ，
４７ｂが、互いに逆方向に移動するように構成されてい
る。なお、符号４９は電磁石１０および位置検出スイッ
チ３０を、外部に電気的に接続するための端子台であ
る。

【００２４】次に、このように構成された電磁石装置１
の動作を説明する。

【００２５】電磁石装置１は、図示しない制御盤に電気
的に接続されるとともに、レバー４７の駆動端４７ａ，
４７ｂがそれぞれ被駆動体に接続されており、駆動端４
７ａ，４７ｂには、駆動軸４５を常に反時計方向に回動
する荷重が付加されている。

【００２６】これにより、電磁石１０の励磁コイル１１
の非通電時には、プランジャ２０は、係合部４８を介し
て後退位置にあり、後ストッパゴム２１は停止板４２に
当接している（図３参照）。また、位置検出部材２６の
小径部２８が、位置検出スイッチ３０の作動片３１に当
接して、プランジャ２０の後退位置を検出している。

【００２７】励磁コイル１１に通電すると、固定鉄心１
３，磁気回路形成部４１ａ，プランジャ２０で形成する
磁気回路に磁束が発生し、プランジャ２０には固定磁極
１４へ向けての吸引力が作用する。これにより、プラン
ジャ２０は吸引され、係合部４８，駆動軸４５を介し
て、被駆動体の荷重に抗して前進移動（図の左方）し、
前ストッパゴム２３が固定鉄心前部１６に当接して、前
進端が規定され停止する。この状態において、プランジ
ャ２０の先端部２０ｂと固定磁極１４の受部１４ａとの
間に隙間が設けてあり、そのため、プランジャ２０と固
定磁極１４とは衝突しない。そして、プランジャ２０の
作動力は、前ストッパゴム２３のゴム弾性により吸収さ
れ、係合部４８における停止時衝撃は低減され、金属性
の騒音は低減する。そのため、作動騒音のレベルおよび
周波数がともに低減する。これにより、駆動軸４５が時
計方向に回動し、レバー４７が右回動して駆動端４７
ａ，４７ｂを、それぞれ右，左方向へ移動する（図２参
照）。この移動により、駆動端４７ａ，４７ｂに接続さ
れた被駆動体が、それぞれ、引張駆動される。このと
き、位置検出部材２６は、プランジャ２０に随伴して左
方へ移動し、大径部２７が横移動して、小径部２８と大
径部２７との段差により作動片３１を押圧し、位置検出
スイッチ３０がプランジャ２０の前進位置を検出する。

【００２８】励磁コイル１１への通電を断つと、上記磁
束すなわちプランジャ２０の吸引力が消滅する。これに
より、被駆動体による荷重によって駆動軸４５が反時計
方向へ回動し、レバー４７が図１に示す位置に復帰する
とともに、後ストッパゴム２１が停止板４２に当接し
て、プランジャ２０が後退位置に移動する。このとき、
プランジャ２０の後退力は、後ストッパゴム２１のゴム
弾性により吸収され、係合部４８における停止時衝撃は
低減され、金属性の騒音は低減する。そのため、作動騒
音のレベルおよび周波数がともに低減する。

【００２９】そして、被駆動体の引張駆動はオフされ、
位置検出部材２６の小径部２８が作動片３１に当接し、
プランジャ２０の後退位置を検出する。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電磁石装置
によれば、プランジャに設けられた後ストッパゴム，前
ストッパゴムが、それぞれプランジャ作動時の衝撃を吸
収緩和して電磁石の作動騒音を低減することができる。

【００３１】また、位置検出スイッチの作動片が、位置
検出部材の大径部と小径部との段差により動作するの
で、作動片に衝撃的な力が作用することがなく、位置検
出スイッチの破壊を防止することができる。

【００３２】さらに、電磁石の固定鉄心の一部が操作箱
により構成されて、電磁石と操作箱とが一体的に形成さ
れているので、電磁石の取付部材を省略することがで
き、電磁石の構成高さを低くして、装置を小形に形成す
ることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の電磁石装置の側面断面図。

【図２】同じく正面断面図。

【図３】プランジャの後退状態を示す正面断面図。

【図４】従来の電磁石装置の正面断面図。

【図５】従来のプランジャ形の電磁石の図４におけるＡ
矢視図。

【符号の説明】

１ 電磁石装置 電磁石 １１ 励磁コイル １３ 固定鉄心 ２０ プランジャ ２１ 後ストッパゴム ２３ 前ストッパゴム ２６ 位置検出部材 ２７ 大径部 ２８ 小径部 ３０ 位置検出スイッチ ３１ 作動片 ４０ 操作箱 ４１ａ 磁気回路形成部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励磁コイルと固定鉄心と直線移動するプ
   ランジャとからなり、操作箱内に設けられて被駆動体を
   駆動可能な電磁石を備えるとともに、前記プランジャの
   位置検出スイッチを備えた電磁石装置であって、 前記電磁石のプランジャは、後端部に設けられた後スト
   ッパゴムと中間部に設けられた前ストッパゴムとを備え
   るとともに、 当該プランジャの一端部に、大径部と小径部とを有する
   段付棒状の位置検出部材が軸線を共有して延設され、 前記位置検出スイッチの作動片が、前記位置検出部材の
   側面に当接して作動可能に配設され、 前記操作箱は、磁性部材により形成されて前記電磁石の
   固定鉄心の一部を構成するとともに前記プランジャの後
   ストッパゴムと当接可能な停止板を備え、 てなることを特徴とする電磁石装置。