JPH0330402A - 有極電磁石 - 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〕 この発明は、例えば遠田操作式の回路遮断器における接
点の遠隔操作等に使用される有極電磁石に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第５図〜第８図は従来の有極電磁石（以下電磁石という
）を示すもので、第５図（ａ）は電磁石を用いた開閉器
の正面断面図、第５図（ｂ）は第５図＜ａ）における切
断面ｖｂ−ｖｂにおける側面断面図、第６図は電磁石の
要部を示す斜視図、第７図１第８図は動作説明のための
説明図である。これらの図において（１１は取付用のベ
ースを兼ねたケース、（２１はケース（１）に固定され
たＥ形の固定鉄心であり、磁性材料よりなる中央片（３
）と第１及び第２の側片ｔ４）、（＋５１及び中央片（
３）と両側片（４Ｊ、Ｉ（６）とを磁気的に連結する継
鉄（６）とによりＥ形に構成されて中央片（３）の端部
、両側片（４）ｉ５１の端部により形成された空隙部■
、　（８）を有し、中央片（３）の継鉄（６）寄りの部
分に段落ち部（３ａ）　（第５図（ｂ〉、第６図）を設
けて巻枠（９）にコイルＱＯＩを巻回している。　（＋
１）は可動鉄心であり、空隙部（７）、（８）内に各々
設けられた磁性体片である磁極＜１２）、　（１３）と
このｍ極（１２）　＜１３）を磁気的に連結する継鉄部
、この例では永久磁石（１４）とにより構成され、磁極
（＋２）、　（１３）は夫々Ｎ磁極、Ｓ磁極とされてい
る。可動鉄心（ＩＩ）は第７図の実線の位置Ａで示され
る状態１、即ちＮ磁極（１２）が第１の側片（４）に吸
引され同時にＳ磁極（１３）が中央片（３）に吸引され
た状態と、点線Ｂで示される状！′１！２、即ちＮ磁極
（１２）が中央片（３）に吸引され同時にＳ磁極〈１３
）が第２の側片（５１に吸引された状態、との二つの磁
気的に安定な状態を有している。

（１５１（第５図（ａ））は可動鉄心に設けられたアク
チュエータ、（１，６）、（１７）は夫々第１及び第２
の開閉接点であり、各々固定接点（ｆ６ａ）、　（１７
ａ）と可動接点ばね（１６ｂ）　、　（１７ｂ）の先端
に設けられた可動接点＜１６ｃ）、　（ｔ７ｃ）とを組
み合せて構成され、アクチュエータ（１５）を介して可
動鉄心＜１１）により各々開閉操作される。又、可動鉄
心（１１）は第５図（ａ）のように可動接点ばね（１６
ｈ）、　（１７ｂ）と平衡ばね（１８）とにより支えら
れており、常時は上述の二つの磁気的に安定な状態１又
は２（第７図実線Ａ又は点線Ｂ）のいずれかの状態にあ
る。

次に動作について説明する。可動鉄心（１１）が状Ｒ１
（第７図の実線Ａで示される状態）にあるときにコイル
頭に第７図に示される方向の磁束Φ１゜φ２を発生させ
る電流を流すと、空隙部（７）、（８）において中央片
Ｂ）の端部はＳ極に、第１及び第２の側片（４）、（５
１の端部はＮ極に磁化され、可動鉄心のＮ極（１２）は
第１の側片ｆ４１（Ｎ極）と反発し合い、さらに可動鉄
心のＳ磁極（１３）は中央片（３１（Ｓ極）と反発し合
い、可動鉄心（１１）は第７図、第８図の矢印１９の方
向へ駆動され点線Ｂの位置に、即ちＮ磁極（１２）が中
央片（３１（Ｓ極）に吸引され、Ｓ磁極（１３）が第２
の側片（５）（Ｓ極）に吸引された状態（状態２）へと
駆動され、コイルα１の励磁がなくなった後も永久磁石
（１４）により磁束Ｘ２が図のように存在しているので
状Ｒ２が安定に維持される。

これに伴い、第１の接点（１６）　（第５図（ａ））は
開から閉へ、第２の接点（■７）は閉から開へ夫々操作
される。さらに、この状態（状態２）において、コイル
ＱＣｊＩに上記逆方向の電流を流して中央片（３）をＮ
極、第１及び第２の側片（４１！５１をＳ極に励磁する
と上記と逆の動作により可動鉄心＜１１）は再び状Ｒ１
へ駆動され、コイル叫の励磁がｆｔ　（ｆ（つな後も永
久磁石（１４）による磁束Ｘ１により安定にその状態が
維持される。なお、可動鉄心（１１）は可動接点ばね（
１６ｂ）、　（１７ｂ）及び平衡ばね（１８）により弾
性的に支持されて状態１と状態２との二つの磁気的に安
定な状態の間を駆動されるが、第５図は可動鉄心（１１
）が状態１と状態２との中間の状態、即ち駆動途中で、
両接点＜１６）、　（１７）がともに開の状態を示した
ものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の電磁石は以上のように、可動鉄心（１１）が可動
接点ばね（１６ｂ）　、　（１７ｂ）及び平衡ばね（１
８）により弾性的に支えられているので、可動鉄心（１
１）を支持する力が弱く、状Ｆ！！１１と状１２との間
を駆動される途中に例えば第８図の電点鎖線Ｃで示され
るように可動鉄心（１１）がその駆動方向に対して傾い
て駆動されたり、°動作の都度、状Ｗ！Ｊ、１や状Ｒ２
における固定鉄心■と可動鉄心の各磁極（１２）。

（１３）との吸引位置が第８図の上下方向に、点線で示
される位置Ｂ、あるいは二点鎖線で示される位置りの如
くずれる場合があり、その結果磁気的な特性にばらつき
が生じ、駆動力がばらつくとともに動作が不安定になる
等の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、駆動力がばらつくことがなく安定に動作する
電磁石を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る電磁石は、可動鉄心と係合して可動鉄心
を駆動方向にほぼ平行に案内する案内部材を設けたもの
である。

〔作　　用〕

この発明においては、可動鉄心が案内部材により駆動方
向にほぼ平行に案内されるので駆動中類いた姿勢となる
ことがなく、二つの磁気的に安定な状態における固定鉄
心との位置関係も一定になるようにされているので駆動
力がばらつくことなく、安定に動作する。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、＜ａ）図は
電磁石の要部を示す斜視図、（ｂ）図は平面図である。

図において、（２１）は空隙部（７）、（８）の中心部
に位置するように固定鉄心（２）に固定された案内部材
である丸棒であり、非磁性材である青銅で製作されてい
る、可動鉄心（１１）の各磁極（１２）、　（＋３）に
丸ｊｌ（２１）の径よりやや大きい穴（２２）　、　（
２３）を各々設け、空隙部（７）、（８Ｉの所定の位置
に各磁極（＋２）、　（１３）が位置するように丸棒（
２１）と係合されており、可動鉄心（１１）は上記従来
例と同様、状態１と状態２との間を駆動される。なお、
その他従来装置と同様のものについては同一符号を付し
て説明を省略する。

上記のように構成された電磁石の動作については上記従
来例と同様であるが、可動鉄心（Ｉｔ）が丸棒〈２１）
により駆動方向にほぼ平行に案内されるので、状態１と
状態２との間を駆動される途中で傾くことがなく、駆動
がくりかえされても各状ｉ１゜２において可動鉄心（１
１）は常に固定鉄心（２）の所定の箇所に吸引される。

なお、可動鉄心（１１）が駆動される途中、丸棒（２１
）を中心にして駆動方向ど直角方向に回動しようとする
力が働くことがあるが、可動鉄心＜Ｉ＋１は第５図の従
来例と同様ケース（図示せず）に収容されているので、
ケースにより回動しないように規制され（第５図（ｂ）
９黒）、正しい姿勢が維持される。

第２図はこの発明の他の実施例を示す斜視図である。こ
の実施例においては丸ｔｌ（２＋）を２本設けて可動鉄
心（ｌりが駆動される途中ケース（図示せず）の助けを
借りなくても回動しないようにしたものであり、固定鉄
心（ａと可動鉄心（１１）とは２木の丸棒（２１）によ
り一体にされているので、ケース等への組み込みに便利
であるとともに、動作特性の測定などをケースに組み込
まなくとも電磁石単独で行うことができる。

第３図はさらにこの発明の他の実施例を示す平面図であ
る。図において（３１）は丸軸であり、可動鉄心の永久
磁石（１４）部に設けられた貫３ｆｆｉ穴（３２）に緊
嵌されて可動鉄心（１１）と一体どされている。

（３３）はケース（図示せず）に設けられた軸受であり
、丸軸（３１）を介して可動鉄心（１１）が駆動方向（
図の左右方向）に摺動できるように丸軸（３１）の径よ
りやや大きい貫通穴を設けて支持している。

又、丸軸（３１）は第５図の従来例におけるアクチュエ
ータ（１５）の機能を兼ねており、図示していないが開
閉接点を開閉操作する。

第４図（ａ）、（ｂ）はさらにこの発明の池の実施例を
示す平面図、側面図であり、図において、（４１）はケ
ース（図示せず）に設けられた案内部材であるレール、
（４２）は可動鉄心（１１）に設けられた球状部であり
、レール（４１）は図のような台形状の断面を有するｍ
　（４１ａ）を備えており、可動鉄心に設けられた二つ
の球状部（４２）がこの消（４ｆａ）に係合されて可動
鉄心（１１）が駆動方向にほぼ平行に案内される。

なお、例えば第１図の実施例において丸棒（２１）を固
定鉄心（２）に固定し、丸棒（２１）と可動鉄心（１１
）とが遊動するように係合されたものを示したが、丸棒
（２１）と固定鉄心（２Ｊとを遊動するように係合し、
丸棒（２１）を可動鉄心（１１）に固定して共に動くよ
うにして、丸棒（２１）を接点の開閉操作を行うアクチ
ュエータとして利用することも可能である。

又、上記各実施例においては、固定鉄心（２）にコイル
α１を、可動鉄心（１１＞に永久磁石（１４）を設けた
ものを示したが１．二の関係を入れかえて固定鉄心（２
に永久磁石を、可動鉄心（１１）にコイルを設けても良
いし、永久磁石の代りにコイルを用いても同様の効果を
有することはいうまでもない。

なお、電磁石の用途は上記各実施例に示した開閉器など
の接点ｒＷＩテ朋に限られるものではなく、弁の開閉、
状態表示板の操作その他に用いられるものであっても良
い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば可動鉄心と係合して可
動鉄心を駆動方向にほぼ平行に案内する案内部材を設け
たので、可動鉄心の駆動力がばらつくことなく安定して
動作する信頼性の高い電磁石を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例を示す斜視
図及び平面図、第２図はこの発明の他の実施例を示す斜
視図、第３区はさらに他の実施例を示す平面図、第４図
（ａ）、（ｂ）は同じく他の実施例を示す平面図、側面
図、第５図〜第８図は従来の電磁石を示すもので、第５
図（ａ）、　（ｂ３は電磁石を用いた開閉器の正面断面
図、側面断面図、第６図は電磁石の要部を示す斜視図、
第７図、第８図は動作を説明するための説明図である。 図において、（２）は固定鉄心、（３）は中央片、Ａ）
（９は第１及び第２の側片、（７）、θ）は間隙部、＜
１１）は可動鉄心、（１２）はＮ磁極、（１３）はＳ磁
極、（２１）は丸棒、（２２）、　（２３）は穴、（３
１）は丸軸、（３２）は貫通穴、（３３）は軸受、（４
１）はレール、（４２）は球状部である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｅ状に構成され中央片と両側の側片とにより形成され
   た２つの空隙部を有する固定鉄心、２つの上記空隙部内
   に各々設けられた磁性体片とこの磁性体片を磁気的に連
   結する継鉄部とにより構成され上記磁性体片の一方が上
   記中央片に吸引されるとともに上記磁性体片の他方が上
   記側片の一方に吸引された状態と上記磁性体片の他方が
   上記中央片に吸引されるとともに上記磁性体片の一方が
   上記側片の他方に吸引された状態との２つの磁気的に安
   定な状態を有し上記状態の一方から他方に駆動される可
   動鉄心、上記可動鉄心と係合し上記可動鉄心を上記駆動
   方向にほぼ平行に案内する案内部材を備えた有極電磁石
   。