JP5030923B2 - Electromagnet device - Google Patents
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Description
本発明は電磁石装置に係り、特に電磁石に取り付ける永久磁石、及び磁気短絡片を保持するための磁石ホルダーに関するものである。 The present invention relates to an electromagnet device, and more particularly to a permanent magnet attached to an electromagnet and a magnet holder for holding a magnetic short-circuit piece.
一般に、開閉器はその内部に固定電極と可動電極からなる1対の電極を有し、開閉器のオン・オフ制御は電磁石装置の制御によって実行される。電磁石装置は励磁コイルや鉄心、フレームなどによって構成され、励磁コイルに励磁電流を流したときに発生する磁気吸引力により、可動子が固定側に投入される。この投入状態を保持するラッチには、常時励磁、機械的ラッチと磁気的ラッチが知られている。 Generally, a switch has a pair of electrodes including a fixed electrode and a movable electrode inside, and the on / off control of the switch is executed by the control of an electromagnet device. The electromagnet device includes an exciting coil, an iron core, a frame, and the like, and the mover is thrown to the fixed side by a magnetic attractive force generated when an exciting current is passed through the exciting coil. As the latch for holding the input state, a constant excitation, a mechanical latch and a magnetic latch are known.
従来、投入状態を保持するためには、常時、励磁コイルを通電し続ける必要があるために消費電力が無駄となっていた。これを防止する手法として特許文献1が知られている。特許文献1は、励磁コイルの他に永久磁石を設け、永久磁石の磁気的吸引力により投入状態を保持するもので、開閉器が投入状態に移行されると、励磁コイルへの通電を止め、永久磁石の電磁的吸引力によって投入状態を保持して省エネを図ったものである。
電磁石装置において、フレームと可動子との間に比較的小型な永久磁石を設置して電磁石装置の大型化を抑制し、且つ1台の電磁石装置により常時励磁式にも電磁ラッチ式にも使用できて使いかっての良い電磁石装置が出願人により提案されている。
永久磁石付きの電磁石装置を構成する場合、永久磁石が振動などにより脱落するのを防止するために、組立て時において永久磁石を何らかの手段によって締め付け固定している。永久磁石は、締付による圧力や振動による位置ずれなどにより磁力の低下が早まる問題を有している。
In the electromagnet device, a relatively small permanent magnet is installed between the frame and the mover to suppress the size of the electromagnet device, and it can be used for both the normal excitation type and the electromagnetic latch type with one electromagnet device. Applicants have proposed an electromagnet device that is easy to use.
When configuring an electromagnet device with a permanent magnet, the permanent magnet is clamped and fixed by some means at the time of assembly in order to prevent the permanent magnet from falling off due to vibration or the like. Permanent magnets have a problem that the magnetic force is rapidly lowered due to pressure due to tightening or displacement due to vibration.
よって、本発明が目的とするところは、永久磁石に圧力を掛けずに保持し、且つ振動による位置ずれの生じない電磁石装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnet device that holds a permanent magnet without applying pressure and does not cause displacement due to vibration.
本発明は、励磁コイル、固定子、及び可動軸に固定された可動子を有する電磁石をフレーム中に収納し、励磁コイルへの通電で形成される磁気回路に永久磁石を配設した電磁石装置において、
前記電磁石装置の左右で、且つフレームと励磁コイルの間に非磁性体よりなる磁石ホルダーを設け、この磁石ホルダーは永久磁石の厚みと同等か、或いはそれより若干厚く枠状に形成されると共に、この磁石ホルダーは、枠状の中心線に沿った一縁に連設されて固定用の孔を有する固定腕と、この固定腕とは中空部を介して上下に対向配置され、一端が前記枠状の一縁に連設され、且つ他端は開放状態に設けられた支持片と、各支持片と前記枠状縁の各対向面に、前記永久磁石と磁気短絡片の何れかが嵌挿される空間を設けたことを特徴としたものである。
The present invention relates to an electromagnet apparatus in which an electromagnet having an excitation coil, a stator, and a mover fixed to a movable shaft is housed in a frame, and a permanent magnet is disposed in a magnetic circuit formed by energizing the excitation coil. ,
A magnet holder made of a non-magnetic material is provided on the left and right of the electromagnet device and between the frame and the excitation coil, and the magnet holder is formed in a frame shape that is equal to or slightly thicker than the thickness of the permanent magnet, The magnet holder is provided with a fixed arm continuously provided on one edge along the frame-shaped center line and having a fixing hole, and the fixed arm is vertically opposed to the fixed arm via a hollow portion. One end of the permanent magnet and one of the magnetic short-circuiting pieces are inserted into each of the support pieces that are connected to one edge of the shape and the other end is opened, and the opposing faces of the support pieces and the frame-like edge. It is characterized by providing a space that can be used.
本発明のフレームには、前記各支持片の開放端が外部から臨まれる位置に切欠きを設けたことを特徴としたものである。 The frame of the present invention is characterized in that a notch is provided at a position where the open end of each support piece faces from the outside.
また、本発明の各支持片の開放端側には、ストッパーを設けたことを特徴としたものである。 In addition, a stopper is provided on the open end side of each support piece of the present invention.
以上のとおり、本発明によれば、磁石ホルダーに形成した空間内に永久磁石や磁気短絡片を嵌挿し保持したものである。これにより、永久磁石は取付けるための締付がなくなり、締付に伴って弱くなる磁力の低下が防止できる。また、永久磁石は、磁石ホルダー空間内に嵌挿された状態となることから、振動による位置ずれ防止が可能となる。
更に、取付けられた磁石ホルダーの支持片の開放端が、外部から臨まれる位置のフレームに開口部を設けることにより、電磁石装置の組立て後に永久磁石や磁気短絡片の入れ替えが容易に実行できるものである。
As described above, according to the present invention, a permanent magnet or a magnetic short-circuit piece is inserted and held in a space formed in the magnet holder. Thereby, there is no fastening for attaching a permanent magnet, and the fall of the magnetic force which becomes weak with fastening can be prevented. In addition, since the permanent magnet is inserted into the magnet holder space, it is possible to prevent displacement due to vibration.
Furthermore, the permanent magnet and the magnetic short-circuiting piece can be easily replaced after the assembly of the electromagnet device by providing an opening in the frame where the open end of the support piece of the attached magnet holder faces from the outside. is there.
図1ないし図3は本発明の構成図で、図1は正面図、図2は図1の側面より見た一部透視図、図3は側面より見た断面図である。各図において、1は両端にねじが螺設された可動軸、2は円筒状に形成された固定子で、この固定子2の穴には可動軸1の一端が貫通される。3は可動軸1に固着された可動子で、この可動子3と固定子2との間には可動子と固定子を常時離間するように遮断ばね4が圧挿されている。5はコイル枠で、固定子2、可動子3、及び遮断ばね4を囲繞し、その枠内には励磁コイル6が巻装される。7はフレームで、一端は有底状をなしたコの字型に形成され、その有底の中心部に孔7aが穿設されて可動軸1の一端が貫通される。
1 to 3 are structural views of the present invention, FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a partial perspective view seen from the side of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view seen from the side. In each of the drawings, 1 is a movable shaft having screws screwed at both ends, and 2 is a cylindrically formed stator. One end of the movable shaft 1 is passed through a hole of the stator 2. Reference numeral 3 denotes a mover fixed to the movable shaft 1, and a blocking
8は、フレームと同様に中心部に孔を有した有底のコの字型に形成された端板、9はフレーム面板(フレーム)で、可動軸1の他端を貫通してフレーム7の反対側より覆い被せ、端板8と後述の磁石ホルダー10を介在してボルト21でフレーム7と一体的に固着される。また、フレーム面板9には、磁石ホルダー10の支持片と永久磁石の保持位置が外部から見える位置に切欠きの開口部が設けられる。
22は支持筒で、その一端には端板8の孔の縁面が嵌挿される。また、支持筒22の筒内には可動子3が可動自在に挿入される。23は止板で、この止板23とフレーム面板9の内壁間に可動幅Lを形成するよう可動軸1にナット24で固定される。25は動作表示体、26は磁石ホルダー10により保持された永久磁石で、電磁石の磁気回路に挿入されて固定子2と可動子3との接触状態を維持するための磁力を発生する。
8 is an end plate formed in a U-shape with a bottom having a hole in the center as in the case of the frame, and 9 is a frame face plate (frame) which penetrates the other end of the movable shaft 1 and Covering from the opposite side, it is integrally fixed to the frame 7 with
22 is a support cylinder, and the edge surface of the hole of the end plate 8 is inserted into one end thereof. Further, the movable element 3 is movably inserted into the cylinder of the
図4は磁石ホルダー10を示したもので、枠状に形成されている。磁石ホルダー10は樹脂(プラスチック)よりなって永久磁石と磁気短絡片を保持するもので、枠11の一縁には、中心線に沿った位置に固定腕12が連設され、固定腕12の先端位置には孔12aが設けられる。14(14a,14b)は支持片で、固定腕12とは中空部13を介して対向する位置に突設され、その開放された先端にはストッパー15が設けられる。また、枠11を構成する上下の各縁と各支持片14間には高さh1とh2を有する空間16(16a,16b)が設けられる。これにより、支持片14は枠11と連設された側を支点として中心線方向にばね特性が形成される。空隙16の高さh1の位置には永久磁石26が嵌挿され、また、空隙16の高さh1からh2の範囲には磁気短絡片27が嵌挿される。ここでは空隙16aに永久磁石26が、空隙16bには磁気短絡片27が嵌挿されているが、この嵌挿位置は用途により任意に選択される。
空間16に永久磁石26、或いは磁気短絡片27の何れかが嵌め込まれることにより、磁石ホルダー10は中心線を挟んで同形に形成される。また、磁石ホルダー10の厚みは、永久磁石26の厚みと同等か、或いはそれより若干厚く形成されて永久磁石に取付けによる圧力がかからないように構成され、圧力による永久磁石26の特性変化を防止している。
なお、枠11の切り欠き11a,11bは固定ボルトの貫通用である。
FIG. 4 shows the
By inserting either the
In addition, the
磁石ホルダー10は、図1で示すように電磁石の左右に配置される。その際、固定腕12の孔12aにはボルト21が貫通され、ボルト21は端板8に設けられたねじと螺合することにより固定される。また、磁石ホルダーの切り欠き11a,11bには他の固定ボルトが貫通される。電磁石に取り付けられた磁石ホルダー10は、電磁石の正面側から見ると支持片14a,14bの先端が見える状態となり、その支持片14a,14bの先端を中心線方向に屈曲することで、外部から永久磁石26と磁気短絡片27の空隙16a,16bへの取付け、取外しが容易に可能となる。また、永久磁石26と磁気短絡片27の入替えにより磁気的吸引力の調整ができ、結果として1台の電磁石装置で常時励磁用と電磁ラッチ用への適宜な適用切替えが可能となって2通りに使用できる。取付けられた永久磁石26、磁気短絡片27は、支持片14a,14bの復元力とストッパー15により振動などによって脱落することはない。
The
以上のように構成された電磁石装置において、励磁コイル6に電流が流れてないときには、遮断バネ4の反発力により可動軸1に固定された止板23は鎖線で示すようにフレーム面板9の内壁と当接し、固定子2と可動子3は開離れた状態で可動軸1に連結される開閉器は遮断状態となっている。遮断状態における永久磁石26からの磁束は、永久磁石26→端板8→支持筒22→可動子3→止板23→フレーム面板9→フレーム7→永久磁石26で形成される磁気回路を流れる。
In the electromagnet apparatus configured as described above, when no current flows through the exciting coil 6, the stop plate 23 fixed to the movable shaft 1 by the repulsive force of the
次に、励磁コイル6に電流が流れると磁束φが発生し、その磁束はフレーム7→永久磁石26→端板8→支持筒22→可動子3及び固定子2で形成される磁気回路を流れる。その際における磁束は、励磁コイル6によって発生するものと永久磁石26で発生する磁束の和であって、和の磁束による磁気的吸引力により可動子3は遮断バネ4に抗して固定子2に吸引され、その状態を保持する。可動軸1も可動子3と共に移動することで開閉器は投入状態となる。
Next, when a current flows through the exciting coil 6, a magnetic flux φ is generated, and the magnetic flux flows through a magnetic circuit formed by the frame 7 → the
以上のように構成された本発明の実施例によれば、電磁石装置に用いられる永久磁石や磁気短絡片は磁石ホルダーの空間に嵌挿保持されるため、振動によって位置がずれることはなく、且つ永久磁石固定のための圧力はかからないことから、磁気特性の変化を防止することができる。また、永久磁石や磁気短絡片を保持する支持片の可動端を、電磁石装置の前面位置より操作可能としたことにより、永久磁石と磁気短絡片の入替えによる磁気的吸引力の調整が外部から容易に可能となる。また、永久磁石と磁気短絡片の磁石ホルダーへの取付け、取外しに際しては、永久磁石の吸引力以外にはかからないので、楽にできるものである。 According to the embodiment of the present invention configured as described above, the permanent magnet and the magnetic short-circuit piece used in the electromagnet device are inserted and held in the space of the magnet holder, so that the position does not shift due to vibration, and Since no pressure is applied to fix the permanent magnet, it is possible to prevent changes in magnetic characteristics. In addition, the movable end of the support piece that holds the permanent magnet and magnetic short-circuit piece can be operated from the front position of the electromagnet device, making it easy to adjust the magnetic attractive force by replacing the permanent magnet and magnetic short-circuit piece from the outside. It becomes possible. In addition, when the permanent magnet and the magnetic short-circuiting piece are attached to and detached from the magnet holder, it can be easily done because it does not apply other than the attractive force of the permanent magnet.
1… 可動軸
2… 固定子
3… 可動子
4… 遮断バネ
5… コイル枠
6… 励磁コイル
7… フレーム
8… 端板
9… フレーム(フレーム面板)
10… 磁石ホルダー
11… 枠
12… 固定腕
14… 支持片
26… 永久磁石
27… 磁気短絡片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Movable shaft 2 ... Stator 3 ...
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電磁石装置の左右で、且つフレームと励磁コイルの間に非磁性体よりなる磁石ホルダーを設け、この磁石ホルダーは永久磁石の厚みと同等か、或いはそれより若干厚く枠状に形成されると共に、この磁石ホルダーは、枠状の中心線に沿った一縁に連設されて固定用の孔を有する固定腕と、この固定腕とは中空部を介して上下にそれぞれ対向配置され、その一端は前記枠状の一縁に連設され、他端は開放状態に設けられた支持片と、各支持片と前記枠状縁の各対向面に、永久磁石と磁気短絡片の何れかが嵌挿される空間を設けたことを特徴とする電磁石装置。 In an electromagnet apparatus in which an electromagnet having an excitation coil, a stator, and a mover fixed to a movable shaft is housed in a frame, and a permanent magnet is disposed in a magnetic circuit formed by energizing the excitation coil.
A magnet holder made of a non-magnetic material is provided on the left and right of the electromagnet device and between the frame and the excitation coil, and the magnet holder is formed in a frame shape that is equal to or slightly thicker than the thickness of the permanent magnet, This magnet holder is arranged on one edge along the frame-shaped center line and has a fixing arm having a fixing hole, and this fixing arm is arranged to face each other vertically through a hollow portion, one end of which is One of the permanent magnet and the magnetic short-circuiting piece is inserted into each of the support pieces that are connected to one edge of the frame shape and the other end is open, and the opposing surfaces of the support pieces and the frame shape edge. An electromagnet device characterized in that a space is provided.
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