WO2007116516A1 - 開閉器用電磁操作装置 - Google Patents

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Tomotaka Yano
Masahiro Arioka
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic operating device for a switch for driving a switch used in power transmission / distribution and power receiving facilities.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional electromagnetic operating device for a switch disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-165075, and is roughly configured as follows!
  • the electromagnetic operating device includes a fixed iron core device 10, a movable iron core device 40, driving coils 20 and 30, and a permanent magnet 50.
  • the fixed iron core device 10 includes first to fourth iron cores 11 to 14, and the first iron core 11 includes an annular core portion 11a and a fitting portion l ie.
  • the annular core part 11a is formed between the annular cores by projecting portions llf projecting in the X-axis direction at opposing portions facing each other in the X-axis direction in the X—Y—Z triaxial coordinates of the annular core part 11a.
  • the second iron core 12 has the same structure as the first iron core.
  • the third and fourth iron cores 13 and 14 each have a divided iron core portion.
  • the first iron core 11 and the second iron core 12 are arranged to face each other with a predetermined gap in the Y-axis direction, and the third iron core 13 and the fourth iron core 14 are divided into the respective divided iron cores.
  • the synthetic annular cores are opposed to each other in the X-axis direction so as to form a synthetic annular core part at the center, and this synthetic annular core part is viewed from the Y-axis direction with the annular core parts of the first and second iron cores 11 and 12. It is arranged in the opposing gap between the first and second iron cores so as to overlap.
  • a housing portion 10b is formed by being surrounded by each of the first and second cores 11 and 12 and the annular core formed by the third and fourth cores 13 and 14.
  • the movable iron core device 40 has a movable iron core 41 formed in a rectangular block shape by laminating magnetic steel plates, and support shafts 45, 46 fixed to the movable iron core 41 and also having a nonmagnetic material force.
  • the permanent magnet 50 is formed, for example, in a thick plate rectangular shape, and is provided on each of the upper and lower surfaces of the movable iron core 41. While being attracted by magnetic force, it is pressed and fixed by a support member 60 covering the outer surface of the permanent magnet 50.
  • the coinlets 20 and 30 are wound around the bobbins 21 and 31, and the bobbins 21 and 31 are engaged with the fitting portions l ie of the first iron core 11 so that the positions in the X-axis and Z-axis directions are regulated. Yes.
  • the movable iron core 41 is accommodated in the accommodating portion 10b, and the support shafts 45 and 46 are supported by the bearings 80 provided in the fixed iron core device, and the coils 20 and 30 are excited in the Z-axis direction. It is supposed to be movable.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-165075 (FIGS. 1 to 7)
  • the fixed yoke (fixed iron core device 10) has bolts 19 in through holes provided at a plurality of locations through the laminated magnetic steel plates. It is configured to be inserted and fastened with a nut. Since the diameter of this bolt 19 is much smaller than the diameter of the through hole, when the mover (movable iron core 41) moves and collides with the inner surface of the fixed yoke on which the magnetic steel plates are laminated, the fixed yoke is laminated.
  • the impact force Fm of the mover is dispersed on each magnetic steel plate, and a large impact force Fml is applied to the magnetic steel plate protruding to the mover side. If the impact force Fml is greater than the frictional force k'Fbl determined by the surface pressure Fbl applied between the layers by the fastening force Fb of the fastening bolt and the friction coefficient k between the layers, A gap occurs between the steel plates, and as the gap between the mover and the fixed yoke (magnetic gap) changes, the magnetic resistance at the part where the mover and fixed yoke contact changes, so that the mover moves to the inner surface of the fixed yoke. There was a problem that the holding force to adsorb changed.
  • the present invention solves such problems of the conventional apparatus, and even when an impact force during movement of the movable element is applied to the fixed yoke, a deviation is caused between the laminated magnetic steel sheets. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic operating device for a switch that can hold a magnetic steel plate stably without being generated, and prevents a change in holding force that attracts the mover to the inner surface of a fixed yoke.
  • the electromagnetic operating device for a switch includes an E-shaped yoke formed by laminating E-shaped magnetic steel plates and facing each other with the E-shaped convex portions facing each other.
  • a rectangular yoke with an annular iron core and projecting magnetic pole is formed by laminating magnetic steel plates, and the rectangular yoke and E-shaped yoke are stacked on the body with the E-shaped yoke in between.
  • a fixed yoke a permanent magnet, a movable element capable of linear movement within the fixed yoke by a predetermined distance, a rod connected to the movable element and projecting on both sides through the fixed yoke, A drive coil disposed in the fixed yoke, and the mover moves in the fixed yoke by magnetic flux generated by energizing the drive coil and contacts the inner peripheral portion of the fixed yoke; An opening where the moving position of the mover is held by a permanent magnet.
  • the fixed yoke is provided with a plurality of holes penetrating in the direction in which the magnetic steel plates are laminated, and ends with a diameter slightly smaller than the diameter of the plurality of holes so as to penetrate two or more of the plurality of holes.
  • a pin provided with a screw portion is inserted into the pin, and the laminated steel plate of the fixed yoke is fastened using the screw portion of the pin.
  • an E-shaped yoke formed by laminating E-shaped magnetic steel plates is disposed opposite to each other with the E-shaped convex portions facing each other, and magnetic steel plates are laminated on both outer sides of the E-shaped yoke.
  • a fixed yoke is formed by arranging a square yoke having an annular iron core and a projecting magnetic pole, and the above-mentioned square yoke and E-shaped yoke are stacked on the body with the E-shaped yoke in between.
  • a permanent magnet a mover capable of linear movement within the fixed yoke by a predetermined distance, a rod connected to the mover and penetrating the fixed yoke and protruding on both sides, and disposed in the fixed yoke
  • the movable element moves in the fixed yoke by a magnetic flux generated by energizing the drive coil, contacts the inner periphery of the fixed yoke, and the movable element moves by the permanent magnet.
  • the fixed yoke is provided with a plurality of holes penetrating in the magnetic steel plate laminating direction, and a pin having a diameter slightly larger than the plurality of holes and elastic in the diameter direction is inserted into two or more of the plurality of holes, Bolts are inserted into other holes and the laminated steel plates of the fixed yoke are fastened using nuts.
  • the invention's effect According to the electromagnetic operating device for a switch according to the present invention, even when an impact force when the mover is moved is applied to the fixed yoke, the impact force of the mover is distributed to the magnetic steel plates stacked by the pins. Since the magnetic steel sheets are always held by the pins, the magnetic steel sheets can be stably held without causing any deviation between the laminated magnetic steel sheets. As a result, it is possible to prevent a change in holding force that attracts the mover to the inner surface of the fixed yoke with an inexpensive configuration.
  • FIG. 1 (a) is a conceptual diagram showing the configuration of an electromagnetic operating device for a switch
  • FIG. 1 (b) is a right side of FIG. 1 (a). It is a schematic sectional view seen from the surface direction.
  • 2 is a front view and a side view of the square yoke
  • FIG. 3 is a front view and a side view of the E-shaped yoke.
  • the fixed yoke 1 is an E-shaped yoke la (see FIG. 3) that also has a magnetic steel plate force facing each other, and a square yoke that has a magnetic steel plate force provided on both outer sides of the E-shaped yoke la. lb (see Fig. 2).
  • the square yoke lb is formed by, for example, punching a magnetic sheet steel lbl manufactured into a rectangular window frame shape into a rectangular annular block by laminating a predetermined number of magnetic steel plates lbl. It has lb2 and projecting magnetic pole part lb3.
  • the E-shaped yoke la has a shape that is obtained by dividing the rectangular yoke lb in FIG. 2 approximately in half in the horizontal direction. As shown in FIG. It is formed by laminating a predetermined number of magnetic steel plates lal manufactured in E shape longer than la3. Then, the convex portions, that is, the end portions la2 of the E-shaped yoke la face each other and face each other, and a rectangular yoke lb is disposed on both outer sides of the E-shaped yoke la, and the rectangular yoke is sandwiched between the E-shaped yoke la.
  • the fixed yoke 1 is formed by laminating lb and the E-shaped yoke la.
  • a movable element 2 that moves linearly in the fixed yoke 1 is disposed at the center of the fixed yoke 1, and a rod 3 that protrudes on both sides through the stack of the fixed yoke 1 is disposed at the center of the movable element 2. It is arranged.
  • the mover 2 is composed of laminated layers 2a and 2b formed by laminating magnetic steel plates. It is.
  • a drive coil 4 is provided inside the fixed yoke 1 so as to surround the mover 2.
  • a permanent magnet 5 is provided between the fixed yoke 1 and the mover 2 at a position symmetrical to the mover. Installed.
  • the E-shaped yoke la and the rectangular yoke lb of the fixed yoke 1 are provided with a plurality of holes lc penetrating in the magnetic steel plate stacking direction, so that the holes lc are penetrated at two or more of the plurality of holes lc.
  • Pin 6 is inserted.
  • This pin 6 has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the hole lc of the fixed yoke 1, and has threaded portions 6a at both ends.
  • the fixed yoke 1 laminated using the threaded portions 6a on both sides is It is fastened to the body. Further, among the plurality of holes lc, the fixed yoke 1 laminated with a bolt 7 having a mountain diameter smaller than the inner diameter of the hole lc is fastened to the hole into which the pin 6 is not inserted.
  • a plurality of holes 2c penetrating in the laminating direction are also formed in the magnetic steel plates 2a and 2b on which the mover 2 is laminated, so that two or more of the plurality of holes 2c penetrate the holes 2c.
  • Pin 8 is inserted.
  • This pin 8 has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the hole 2c of the mover, and has a threaded portion 8a at both ends.
  • the stacked mover 2 is fastened using the screw portions 8a on both sides.
  • a movable element 2 laminated with bolts 9 having a smaller diameter than the inner diameter of the hole 2c is fastened to a hole in which the pin 8 is not inserted among the plurality of holes 2c.
  • the pin 6 and the pin 8 provided in the stacking direction of the fixed yoke 1 and the mover 2 are slightly smaller than the inner diameters of the through holes lc and 2c provided in the stacking direction of the fixed yoke 1 and the mover 2.
  • Length of each of the parts 6b and 8b with different outer diameters L force L against the thickness H of the laminated part determined by the plate pressure T and the number n of the laminated steel sheets of the fixed yoke 1 and the movable element 2 Is shorter than H and longer than the length obtained by subtracting 2T from H, that is, H-2T ⁇ L ⁇ H, and the force on both ends of the fixed yoke 1 and mover 2 where these parts 6b and 8b are stacked also protrude Instead, they are arranged at positions that are recessed by substantially the same depth from both end faces of the laminated fixed yoke 1 and mover 2.
  • the electromagnetic operating device for a switch according to Embodiment 1 of the present invention is provided with a plurality of holes penetrating in the stacking direction of the magnetic steel plates in the fixed yoke or the fixed yoke and the mover.
  • This diameter is slightly smaller than the diameter of the holes so that two or more holes are penetrated.
  • a pin with a small diameter and a threaded part on both sides is inserted, and the threaded part on both sides of this pin is used to fasten the laminated steel plate of the fixed yoke and mover. An effect can be obtained. That is,
  • the bolt diameter is considerably smaller than the diameter of the through hole, and in addition, when the bolt crest and laminated steel plate are pressed with a strong force, A sagging occurs, and the gap between the through hole and the bolt further increases.
  • the outer periphery of the pin does not sag even when the laminated steel sheet is pressed with the same force as in the case of the bolt, so the gap between the through hole of the laminated steel sheet and the pin Does not change.
  • the impact force between the fixed yoke and the mover may cause a shift in the laminated steel sheet of the mover, which may cause a change in holding force.
  • Fig. 4 shows the second embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 (a) is a conceptual diagram showing the configuration of the electromagnetic operating device for a switch, and Fig. 4 (b) shows the right side direction force of Fig. 4 (a).
  • FIG. 4 the configuration of the fixed yoke 1, the mover 2, the rod 3, the driving coil 4, the permanent magnet 5, and the like is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • the E-shaped yoke la and the rectangular yoke lb of the fixed yoke 1 are penetrated in the direction of magnetic steel plate lamination.
  • a pin P1 such as a spring pin, is press-fitted, and a fixed yoke 1 that is laminated using bolts 7 having a smaller diameter than the inner diameter of the hole lc in a hole in which the pin P1 is not inserted among the plurality of holes lc. Is concluded.
  • the magnetic steel plates 2a and 2b on which the mover 2 is laminated are also provided with a plurality of holes 2c penetrating in the laminating direction, so that two or more of the plurality of holes 2c penetrate the holes 2c.
  • a pin P2 such as a spring pin, having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the mover hole 2c and having elasticity in the diametrical direction is press-fitted, and the hole P2 is not inserted into the hole 2c.
  • the movable element 2 stacked using bolts 9 having a smaller diameter than the inner diameter of the hole 2c is fastened.
  • the pins P1 and P2 that are press-fitted in the stacking direction of the fixed yoke 1 and the mover 2 are determined by the plate pressure T and the number n of stacks of the magnetic steel plates on which the fixed yoke 1 and the mover 2 are stacked.
  • the length L of each of the pins Pl and P2 is shorter than H and longer than H minus 2T, that is, H-2T ⁇ L ⁇ H.
  • Pins Pl and P 2 are laminated at the positions where both ends of the fixed yoke 1 and mover 2 do not protrude, and are recessed at approximately the same depth from both ends of the stacked fixed yoke 1 and mover 2. Has been.
  • a plurality of holes penetrating in the stacking direction of the magnetic steel plates are formed in the fixed yoke or the fixed yoke and the mover.
  • Install a pin with elasticity in the diameter direction that is slightly larger than the diameter of the hole in two or more of the holes insert bolts into the other holes, and use a nut to fix the yoke. Since the movable steel laminated steel plate is fastened, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the length L of the portion having a diameter slightly larger than the through hole of the pin to be press-fitted is set to a relationship of H-2T ⁇ L ⁇ H, so that the same as in the first embodiment.
  • the part that slides with the fixed yoke by eliminating the protrusion of the mover to the outside.
  • the present invention can be used for an electromagnetically operated circuit breaker used in power transmission / distribution and power receiving facilities, and a switch gear equipped with the electromagnetically operated circuit breaker.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of an electromagnetic operating device for a switch according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view and a side view of a square yoke according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view and a side view of an E-shaped yoke according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing a configuration of an electromagnetic operating device for a switch according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional electromagnetic operating device for a switch.

Abstract

Ｅ形ヨークを挟んで方形ヨークとＥ形ヨークとが一体に積層されて形成される固定ヨーク （１）と、永久磁石（５）と、固定ヨーク内を所定の距離直線移動が可能な可動子（２）と、可動子と連結され固定ヨークを貫通して両側に突出したロッド（３）と、固定ヨーク内に配設された駆動コイル（４）を備え、駆動コイルに通電することによって可動子が固定ヨークの内側を移動する開閉器用電磁操作装置において、固定ヨーク（１）に、磁性鋼板の積層方向に貫通する複数の穴（１ｃ）を設け、この複数の穴の内２ヶ所以上の穴を貫通するように、この複数の穴の直径より僅かに小さな直径で端部にネジ部（６ａ）を設けたピン（６）を挿入し、ピンのネジ部を用いて積層した固定ヨークを締結するようにした開閉器用電磁操作装置。

Description

開閉器用電磁操作装置
技術分野
[0001] この発明は、電力の送配電および受電設備等に用いられる開閉器を駆動するため の開閉器用電磁操作装置に関するものである。
背景技術
[0002] 図 5は、特開 2004— 165075公報に開示された従来の開閉器用電磁操作装置の 一例を示す断面図であり、概略以下のように構成されて!、る。
図 5において、電磁操作装置は、固定鉄心装置 10と、可動鉄心装置 40と、駆動用の コイル 20、 30、および永久磁石 50を備えている。
固定鉄心装置 10は、第 1乃至第 4の鉄心 11〜14を有し、第 1の鉄心 11は、環状鉄 心部 11aと嵌合部 l ieとを有し、嵌合部 l ieは、環状鉄心部 11aの X— Y— Zの 3軸 座標における X軸方向に対向する対向部分にそれぞれ X軸方向に突設された突設 部 l lfによって環状鉄心との間に形成されている。第 2の鉄心 12は、第 1の鉄心と同 一の構造を有している。
第 3および第 4の鉄心 13、 14は、それぞれ分割鉄心部を有している。
第 1の鉄心 11と第 2の鉄心 12とがその環状鉄心部が Y軸方向に所定の間隙を置い て対向配置され、第 3の鉄心 13と第 4の鉄心 14とが、その各分割鉄心部にて合成環 状鉄心部を形成するように X軸方向に対向配置されると共に、この合成環状鉄心部 が第 1および第 2の鉄心 11、 12の環状鉄心部と Y軸方向から見て重なるように第 1お よび第 2の鉄心の対向間隙に配設されている。
第 1および第 2の鉄心 11、 12の各環状鉄心部と、第 3および第 4の鉄心 13、 14の 分割鉄心部にて形成される環状鉄心部とに囲まれて、収容部 10bが形成されている
[0003] 可動鉄心装置 40は、磁性鋼板を積層して角ブロック状に形成された可動鉄心 41と 、この可動鉄心 41に固着され非磁性材料力もなる支持軸 45、 46を有している。 永久磁石 50は、例えば厚板矩形状に形成され、可動鉄心 41の上下の各面にその 磁力により吸着するとともに、永久磁石 50の外側の面を覆うサポート部材 60により押 圧されて固定されている。
また、コィノレ 20、 30、はボビン 21、 31に卷回され、ボビン 21、 31は第 1の鉄心 11 の嵌合部 l ieに係合されて X軸および Z軸方向の位置が規制されている。
可動鉄心装置 40は、可動鉄心 41が収容部 10bに収容されるとともに、固定鉄心装 置に設けられた軸受け 80に支持軸 45、 46が支持され、コイル 20、 30の励磁により Z 軸方向に移動自在とされて 、る。
[0004] 特許文献 1 :特開 2004— 165075号公報（図 1〜図 7)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] しかるに、このような従来の開閉器用電磁操作装置においては、固定ヨーク（固定 鉄心装置 10)は、積層された磁性鋼板を貫通して複数箇所に設けられた貫通穴にボ ルト 19を挿入し、ナットで締結するように構成されている。このボルト 19の直径は貫通 穴の直径よりも力なり小さいため、可動子 (可動鉄心 41)が移動し磁性鋼板を積層し た固定ヨークの内面に衝突した時に、可動子と接する固定ヨークの積層された磁性 鋼板の個々に凹凸があった場合に、可動子の衝突力 Fmは個々の磁性鋼板に分散 し、特に可動子側に突出した磁性鋼板には大きな衝突力 Fmlが加わることとなる。 この衝突力 Fmlが、締結用ボルトの締結力 Fbによって各積層間に加わる面圧 Fbl と、各積層間の摩擦係数 kとで決定される摩擦力 k'Fblより大きくなつた場合には、 積層鋼板間にズレが生じ、可動子と固定ヨーク間の間隙 (磁気ギャップ)の変化に伴 い、可動子と固定ヨークの接する部位での磁気抵抗が変化することによって、可動子 を固定ヨーク内面に吸着する保持力が変化するという問題があった。
[0006] この発明は、このような従来装置の問題点を解消するものであって、固定ヨークに可 動子移動時の衝撃力が加わった場合においても、積層された磁性鋼板間にズレを 生じることがなぐ安定して磁性鋼板を保持することができ、可動子を固定ヨーク内面 に吸着する保持力が変化することを防止した開閉器用電磁操作装置を提供すること を目的とする。
課題を解決するための手段 [0007] この発明の開閉器用電磁操作装置は、 E形状の磁性鋼板を積層して形成された E 形ヨークを E形の凸部を向かい合わせて対向配置すると共に、この E形ヨークの両外 側に、磁性鋼板を積層して形成され環状の鉄心部と突設磁極部とを有する方形ョー クを配設し、 E形ヨークを挟んで上記方形ヨークと E形ヨークとがー体に積層されて形 成される固定ヨークと、永久磁石と、上記固定ヨーク内を所定の距離直線移動が可能 な可動子と、可動子と連結され上記固定ヨークを貫通して両側に突出したロッドと、上 記固定ヨーク内に配設された駆動コイルを備え、上記駆動コイルに通電することで発 生する磁束によって上記可動子が固定ヨーク内を移動して固定ヨークの内周部に当 接し、上記永久磁石によって可動子の移動位置が保持される開閉器用電磁操作装 ¾【こ; i l /、て、
上記固定ヨークに、磁性鋼板の積層方向に貫通する複数の穴を設け、この複数の穴 の内 2ケ所以上の穴を貫通するように、この複数の穴の直径より僅かに小さな直径で 端部にネジ部を設けたピンを挿入し、上記ピンのネジ部を用いて固定ヨークの積層 鋼板を締結するよう構成したものである。
[0008] また、 E形状の磁性鋼板を積層して形成された E形ヨークを E形の凸部を向かい合 わせて対向配置すると共に、この E形ヨークの両外側に、磁性鋼板を積層して形成さ れ環状の鉄心部と突設磁極部とを有する方形ヨークを配設し、 E形ヨークを挟んで上 記方形ヨークと E形ヨークとがー体に積層されて形成される固定ヨークと、永久磁石と 、上記固定ヨーク内を所定の距離直線移動が可能な可動子と、可動子と連結され上 記固定ヨークを貫通して両側に突出したロッドと、上記固定ヨーク内に配設された駆 動コイルを備え、上記駆動コイルに通電することで発生する磁束によって上記可動子 が固定ヨーク内を移動して固定ヨークの内周部に当接し、上記永久磁石によって可 動子の移動位置が保持される開閉器用電磁操作装置において、
上記固定ヨークに、磁性鋼板の積層方向に貫通する複数の穴を設け、この複数の穴 の内 2ケ所以上に、この複数の穴より僅かに大きく直径方向に弾性を有するピンを圧 入し、他の穴にボルトを挿入してナットを用いて固定ヨークの積層鋼板を締結するよう に構成したものである。
発明の効果 [0009] この発明の開閉器用電磁操作装置によれば、固定ヨークに可動子移動時の衝撃 力が加わった場合においても、可動子の衝突力はピンによって積層された各磁性鋼 板に分散され、個々の磁性鋼板間は常にピンによって保持されているので、積層さ れた磁性鋼板間にズレを生じることがなぐ安定して磁性鋼板を保持することができる 。その結果、安価な構成で、固定ヨーク内面に可動子を吸着する保持力の変化を防 止することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 実施の形態 1.
図 1〜図 3はこの発明の実施の形態 1を示すもので、図 1 (a)は開閉器用電磁操作 装置の構成を示す概念図、図 1 (b)は、図 1 (a)の右側面方向から見た概略断面図で ある。図 2は方形ヨークの正面図および側面図、図 3は E形ヨークの正面図および側 面図である。
図 1〜図 3において、固定ヨーク 1は、互いに向い合う磁性鋼板力もなる E形のョー ク la (図 3参照）と、 E形のヨーク laの両外側に設けた磁性鋼板力 なる方形のヨーク lb (図 2参照）とから構成されて 、る。
すなわち、図 2に示すように、方形ヨーク lbは、例えば打ち抜きにて角形の窓枠状に 製作された磁性鋼板 lblを所定枚数積層して角形環状のブロック状に形成したもの で、環状鉄心部 lb2と突設磁極部 lb3を有している。
また、 E形ヨーク laは、図 2の方形ヨーク lbを水平方向におよそ半分に分割したよう な形状であり、図 3に示すように、例えば打ち抜きにて、両端部 la2が中央の突極部 la3より長い E形状に製作された磁性鋼板 lalを所定枚数積層して形成されている。 そして、この E形ヨーク laの凸部すなわち端部 la2を互いに向い合わせて対向配置 すると共に、この E形ヨーク laの両外側に方形ヨーク lbを配設し、 E形ヨーク laを挟 んで方形ヨーク lbと E形ヨーク laとが一体に積層されて固定ヨーク 1が形成されてい る。
[0011] 固定ヨーク 1の中心には固定ヨーク 1内を直線移動する可動子 2が配設され、可動 子 2の中心には固定ヨーク 1の積層内を貫通して両側に突出するロッド 3が配設され ている。なお、可動子 2は磁性鋼板を積層してなる積層 2aおよび 2bによって構成さ れている。
固定ヨーク 1の内側には、可動子 2を囲むように駆動用コイル 4が設けられ、固定ョ ーク 1と可動子 2の間には、可動子に対して対称の位置に永久磁石 5が取付けられて いる。
固定ヨーク 1の E形ヨーク laおよび方形ヨーク lbには、磁性鋼板の積層方向に貫通 する複数の穴 lcが設けられ、この複数の穴 lcの内 2ケ所以上に、穴 lcを貫通するよ うにピン 6が挿入されている。このピン 6は、固定ヨーク 1の穴 lcの内径より僅かに小さ な外径で、両端にネジ部 6aが加工されており、この両側のネジ部 6aを用いて積層し た固定ヨーク 1がー体に締結されている。また、複数の穴 lcの内、ピン 6を挿入してい ない穴には、この穴 lcの内径より小さな山径のボルト 7を用いて積層した固定ヨーク 1 を締結している。
[0012] 一方、可動子 2の積層した磁性鋼板 2a、 2bにも積層方向に貫通する複数の穴 2c が形成され、この複数の穴 2cの内 2ケ所以上に、穴 2cを貫通するようにピン 8が挿入 されている。このピン 8は、可動子の穴 2cの内径より僅かに小さな外径で、両端にネ ジ部 8aが加工されており、この両側のネジ部 8aを用いて積層した可動子 2が締結さ れている。また、複数の穴 2cの内、ピン 8を挿入していない穴には、この穴 2cの内径 より小さな山径のボルト 9を用いて積層した可動子 2を締結している。
[0013] また、固定ヨーク 1および可動子 2の積層方向に設けられるピン 6およびピン 8は、固 定ヨーク 1および可動子 2の積層方向に設けた貫通穴 lc、 2cの内径より僅かに小さ な外径の部位 6b、 8bのそれぞれの長さ L力 固定ヨーク 1および可動子 2の積層され る磁性鋼板の板圧 Tと積層枚数 nによって決定される積層部の厚み Hに対して、 Lは Hより短く、 Hから 2Tを減じた長さより長いもの、すなわち、 H- 2T< L< H とされて おり、この部位 6b、 8bが積層した固定ヨーク 1および可動子 2の両端面力も突出せず 、積層した固定ヨーク 1および可動子 2の両端面からほぼ同等の深さだけ窪んだ位置 に配置されている。
[0014] 以上のように、この発明の実施の形態 1の開閉器用電磁操作装置は、固定ヨークま たは、固定ヨークと可動子に、磁性鋼板の積層方向に貫通する複数の穴を設け、こ の複数の穴の内 2ケ所以上の穴を貫通するように、この複数の穴の直径より僅かに小 さな直径で両側にネジ部をカ卩ェしたピンを挿入し、このピンの両側のネジ部を用いて 固定ヨークおよび可動子の積層鋼板を締結するよう構成したので、以下のような優れ た効果を得ることができる。すなわち、
積層鋼板をボルトおよびナットで締結した従来装置では、ボルトの直径が貫通穴の直 径よりもかなり小さいことに加えて、ボルトの山部と積層鋼板を強い力で押し付けた場 合にネジ山のへたりが発生し、貫通穴とボルトとの隙間がさらに増加する。
これに対し、実施の形態 1のピンの場合には、ボルトの場合と同じ力で積層鋼板を押 し付けてもピンの外周がへたらないので、積層鋼板の貫通穴とピンとの間の隙間も変 化しない。したがって、可動子が移動し磁性鋼板を積層した固定ヨークの内面に衝突 した時に、可動子と接する固定ヨークの積層された磁性鋼板の個々に凹凸があり、可 動子側に突出した磁性鋼板に大きな衝突力 Fmlが加わった場合においても、可動 子の衝突力 Fmはピンによって、積層された各磁性鋼板に分散され、個々の磁性鋼 板間は常にピンによって保持されているので、積層された磁性鋼板間にズレを生じる ことがなぐ安定して磁性鋼板を保持することができる。その結果、安価な構成で、固 定ヨーク内面に可動子を吸着する保持力の変化を防止することができる。
[0015] また、可動子が積層構造である場合には、固定ヨークと可動子との衝撃力によって 可動子の積層鋼板においてもズレが発生し、保持力の変化を生じる恐れがあるが、 固定ヨークと同様にピンを用いて可動子の積層鋼板を締結することによって、このよう な恐れをなくし、保持力の変化を抑制することができる。
[0016] さらにまた、ピンの長さ Lを、前述のように、 H— 2T<L<H の関係とすることにより 、ピンの直線部分が積層された個々の鋼板の板圧の全て、または一部と必ず干渉す るので、確実に積層鋼板のズレを抑止することができる。
[0017] 実施の形態 2.
図 4はこの発明の実施の形態 2を示すもので、図 4 (a)は開閉器用電磁操作装置の 構成を示す概念図、図 4 (b)は、図 4 (a)の右側面方向力も見た概略断面図である。 図 4において、固定ヨーク 1、可動子 2、ロッド 3、駆動用コイル 4、永久磁石 5等の構 成は、上記実施の形態 1と同一であり、説明は省略する。
固定ヨーク 1の E形ヨーク laおよび方形ヨーク lbには、磁性鋼板の積層方向に貫通 する複数の穴 lcが設けられ、この複数の穴 lcの内 2ケ所以上に、穴 lcを貫通するよ うに固定ヨークの穴 lcの内径より僅かに大きな外径で、直径方向に弾性を有する例 えばスプリングピンのようなピン P1を圧入し、複数の穴 lcの内、ピン P1を挿入してい ない穴には、この穴 lcの内径より小さな山径のボルト 7を用いて積層した固定ヨーク 1 を締結している。
[0018] 一方、可動子 2の積層した磁性鋼板 2a, 2bにも積層方向に貫通する複数の穴 2c が設けられ、この複数の穴 2cの内 2ケ所以上に、穴 2cを貫通するように可動子の穴 2 cの内径より僅かに大きな外径で、直径方向に弾性を有する例えばスプリングピンの ようなピン P2を圧入し、複数の穴 2cの内、ピン P2を挿入していない穴には、この穴 2 cの内径より小さな山径のボルト 9を用いて積層した可動子 2を締結している。
[0019] また、固定ヨーク 1および可動子 2の積層方向に圧入されるピン P1および P2は、固 定ヨーク 1および可動子 2の積層される磁性鋼板の板圧 Tと積層枚数 nによって決定 される積層部の厚み Hに対して、ピン Pl、 P2のそれぞれの長さ Lは、 Hより短ぐ Hか ら 2Tを減じた長さより長いもの、すなわち、 H- 2T<L<H とされており、ピン Pl、 P 2が積層した固定ヨーク 1および可動子 2の両端面力 突出せず、積層した固定ョー ク 1および可動子 2の両端面からほぼ同等の深さだけ窪んだ位置に配置されている。
[0020] 以上のように、この発明の実施の形態 2の開閉器用電磁操作装置によれば、固定ョ ークまたは、固定ヨークと可動子に、磁性鋼板の積層方向に貫通する複数の穴を設 け、この複数の穴の内 2ケ所以上に、この穴の直径より僅かに大きぐ直径方向に弹 性を有するピンを圧入し、他の穴にボルトを挿入してナットを用いて固定ヨークおよび 可動子の積層鋼板を締結するよう構成したので、上述した実施の形態 1と同様の効 果を得る事ができる。
[0021] 力！]えて、実施の形態 2によれば、圧入するピンの貫通穴よりわずかに大きな直径の 部位の長さ Lを、 H- 2T<L<H の関係とすることにより、実施の形態 1と同様に確 実に積層鋼板のズレを抑止することができると共に、積層部力 外部への突出が無く 、特に可動子においては、可動子の外部への突出をなくすことによって、固定ヨーク と摺動する部位で積層鋼板のズレ防止が可能となり、更に、ズレ防止用ピンの配置の 制限がなぐズレ防止に最も効果のある部位にピンを配置することができる。 産業上の利用可能性
[0022] この発明は、電力の送配電および受電設備などに用いられる電磁操作方式遮断器 および電磁操作方式遮断器を搭載したスィッチギヤに利用できる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]この発明の実施の形態 1における開閉器用電磁操作装置の構成を示す概念図 である。
[図 2]この発明の実施の形態 1における方形ヨークの正面図および側面図である。
[図 3]この発明の実施の形態 1における E形ヨークの正面図および側面図である。
[図 4]この発明の実施の形態 2における開閉器用電磁操作装置の構成を示す概念図 である。
[図 5]従来の開閉器用電磁操作装置の一例を示す断面図である。
符号の説明
[0024] 1 固定ヨーク、 la E形ヨーク、 lb 方形ヨーク、 lc 穴、 2 可動子、
2c 穴、 3 ロッド、 4 駆動用コイル、 5 永久磁石、 6、 8 ピン、
6a、 8a ネジ部、 7、 9 ボルト、 Pl、 P2 ピン

Claims

請求の範囲
[1] E形状の磁性鋼板を積層して形成された E形ヨークを E形の凸部を向カゝ ヽ合わせて 対向配置すると共に、この E形ヨークの両外側に、磁性鋼板を積層して形成され環状 の鉄心部と突設磁極部とを有する方形ヨークを配設し、 E形ヨークを挟んで上記方形 ヨークと E形ヨークとがー体に積層されて形成される固定ヨークと、永久磁石と、上記 固定ヨーク内を所定の距離直線移動が可能な可動子と、可動子と連結され上記固定 ヨークを貫通して両側に突出したロッドと、上記固定ヨーク内に配設された駆動コイル を備え、上記駆動コイルに通電することで発生する磁束によって上記可動子が固定 ヨーク内を移動して固定ヨークの内周部に当接し、上記永久磁石によって可動子の 移動位置が保持される開閉器用電磁操作装置において、
上記固定ヨークに、磁性鋼板の積層方向に貫通する複数の穴を設け、この複数の穴 の内 2ケ所以上の穴を貫通するように、この複数の穴の直径より僅かに小さな直径で 端部にネジ部を設けたピンを挿入し、上記ピンのネジ部を用いて固定ヨークの積層 鋼板を締結するようにしたことを特徴とする開閉器用電磁操作装置。
[2] E形状の磁性鋼板を積層して形成された E形ヨークを E形の凸部を向カゝ ヽ合わせて 対向配置すると共に、この E形ヨークの両外側に、磁性鋼板を積層して形成され環状 の鉄心部と突設磁極部とを有する方形ヨークを配設し、 E形ヨークを挟んで上記方形 ヨークと E形ヨークとがー体に積層されて形成される固定ヨークと、永久磁石と、上記 固定ヨーク内を所定の距離直線移動が可能な可動子と、可動子と連結され上記固定 ヨークを貫通して両側に突出したロッドと、上記固定ヨーク内に配設された駆動コイル を備え、上記駆動コイルに通電することで発生する磁束によって上記可動子が固定 ヨーク内を移動して固定ヨークの内周部に当接し、上記永久磁石によって可動子の 移動位置が保持される開閉器用電磁操作装置において、
上記固定ヨークに、磁性鋼板の積層方向に貫通する複数の穴を設け、この複数の穴 の内 2ケ所以上に、この複数の穴より僅かに大きく直径方向に弾性を有するピンを圧 入し、他の穴にボルトを挿入してナットを用いて固定ヨークの積層鋼板を締結するよう にしたことを特徴とする開閉器用電磁操作装置。
[3] 上記可動子は、磁性鋼板を積層して形成されると共に、該可動子に磁性鋼板の積 層方向に貫通する複数の穴を設け、この複数の穴の内 2ケ所以上の穴を貫通するよ うに、この複数の穴の直径より僅かに小さな直径で端部にネジ部を設けたピンを挿入 し、上記ピンのネジ部を用いて可動子の積層鋼板を締結するようにしたことを特徴と する請求項 1に記載の開閉器用電磁操作装置。
[4] 上記可動子は磁性鋼板を積層して形成されると共に、該可動子に磁性鋼板の積層 方向に貫通する複数の穴を設け、この複数の穴の内 2ケ所以上の穴に、この複数の 穴より僅か〖こ大きく直径方向に弾性を有するピンを圧入し、他の穴にボルトを挿入し てナットにて可動子の積層鋼板を締結するようにしたことを特徴とする請求項 1に記 載の開閉器用操作装置。
[5] 上記可動子は、磁性鋼板を積層して形成されると共に、該可動子に磁性鋼板の積 層方向に貫通する複数の穴を設け、この複数の穴の内 2ケ所以上の穴を貫通するよ うに、この複数の穴の直径より僅かに小さな直径で端部にネジ部を設けたピンを挿入 し、上記ピンのネジ部を用いて可動子の積層鋼板を締結するようにしたことを特徴と する請求項 2に記載の開閉器用電磁操作装置。
[6] 上記可動子は磁性鋼板を積層して形成されると共に、該可動子に磁性鋼板の積層 方向に貫通する複数の穴を設け、この複数の穴の内 2ケ所以上の穴に、この複数の 穴より僅か〖こ大きく直径方向に弾性を有するピンを圧入し、他の穴にボルトを挿入し てナットにて可動子の積層鋼板を締結するようにしたことを特徴とする請求項 2に記 載の開閉器用操作装置。
[7] 固定ヨーク、または、固定ヨークおよび可動子の積層方向に設けられた複数の貫通 穴に挿入される上記ピンは、貫通穴より僅かに小さな直径の部位の長さ Lが、固定ョ ークおよび可動子の積層される磁性鋼板の板圧 Tと積層枚数 nによって決定される 積層部の厚み Hに対して、 H>L>H— 2T の関係となるように構成したことを特徴と する請求項 1、請求項 3、請求項 4のいずれか 1項に記載の開閉器用電磁操作装置
[8] 固定ヨーク、または、固定ヨークおよび可動子の積層方向に設けられた複数の貫通 穴に圧入される上記ピンは、貫通穴より僅かに大きな直径の部位の長さ Lが、固定ョ ークおよび可動子の積層される磁性鋼板の板圧 Tと積層枚数 nによって決定される 積層部の厚み Hに対して、 H>L>H— 2T の関係となるように構成したことを特徴と する請求項 2、請求項 5、請求項 6のいずれか 1項に記載の開閉器用電磁操作装置
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