JPH01225025A - 電磁引外し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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１ト
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
瞬時用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増大または
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
する必要が生する。

（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。可動鉄心か静止鉄
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かでき、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か
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、レバーアームか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、磁界の強さか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とコ
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の詳細な説明する。

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］０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］８を下面］４か支持する。その静１１−
鉄心は、引外し装置の対称軸ＸＸに沿って滑動できるよ
うして設けられる。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か入れら
れる。シース２４は非磁性　　、絶縁拐料で製作され、
静止鉄心１８と可動鉄心２０の組立体を囲む。コイル１
６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
きに対応じて、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
リンクか回動レバー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４
８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１
８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か容易
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
部月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２０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］８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Ｆ１とは逆の向きの力Ｆ３を発生する。力
Ｆ２およびＦ３はそれぞれ、溝５６のために、最小用外
ししきい値を小さくすること、および最大用外ししきい
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Ｅ］の極面は円錐
台形であるが、そめ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
磁用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、］２・・・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。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 Ｆｉｇｕｒｅ　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、静止鉄心（１８）からの最大分離位置と最小位置の
   間の可動鉄心（２０）の初めの位置の調節装置（２８、
   ５０、５２）と、環状溝（５６）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（５６）の
   一方の縁部（６２）に近接し、前記位置の他方において
   溝（５６）の他方の縁部（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（２０）に設けられること
   を特徴とする電磁引外し装置。 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。 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（５８
   ）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。 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
   。 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。 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。 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
   、そのレバーのアームは可動鉄心（２０）の最大位置と
   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。 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可能であることを特
   徴とする電磁引外し装置。 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。 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、
   前記最大位置にあることを特徴とする電磁引外し装置。