WO2012086214A1 - 電磁操作装置 - Google Patents

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core
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fixed
horizontal
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大塚　恭一
金　太▲げん▼
洋平 山本
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三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic operating device used for a switching device such as a circuit breaker such as a vacuum valve.
  • an electromagnetic operating device for opening / closing an opening / closing part of an opening / closing device such as a circuit breaker such as a vacuum valve is shown in FIG.
  • the closing coil 6 and the tripping coil 7 are fixed to a yoke (fixed iron core) 9 through a bobbin 8.
  • the nominal iron 2 is also fixed to a yoke (fixed iron core) 9.
  • the plunger (movable iron core) 10 is arranged along the center axis of the making coil 6 and the tripping coil 7, and forms a magnetic circuit with the yoke (fixed iron core) 9 and the nominal iron 2. It can be moved by a magnetic force generated when a current is passed through the tripping coil 7 or by a tripping spring 11.
  • the shaft 1 is fixed to the central axis of the plunger (movable iron core) 10, passes through the nominal iron 2, and is connected to the opening / closing part of the switch.
  • the tripping spring 11 is disposed between the yoke (fixed iron core) 9 and the plunger (movable iron core) 10, and urges the plunger (movable iron core) 10 in the opening direction.
  • a stopper 14 is fixed to a yoke (fixed iron core) 9 through a stopper presser 15. Further, a shock absorber 13 is attached to the plunger (movable iron core) 10, and the shock absorber 13 collides with the stopper 14 during the opening operation, thereby mitigating the impact of the collision.
  • a permanent magnet 5 is disposed in the yoke (fixed iron core) 9, and the plunger (movable iron core) 10 is held at the closed position against the tripping spring 11 by the magnetic force.
  • the plunger (movable iron core) 10 When a current is passed through the closing coil 6, the plunger (movable iron core) 10 is moved in a direction to close the opening / closing portion by magnetic force, and the plunger (movable iron core) 10 collides with the nominal iron 2 to stop and the closing operation is performed. Complete.
  • the above-described conventional electromagnetic operating device is provided with a large stopper structure composed of the stopper presser 15 and the stopper 14 on the outer upper portion of the structure composed of the closing coil 6, the tripping coil 7, and the yoke (fixed iron core) 9.
  • the size of the electromagnetic operating device is increased and the cost is increased.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic operating device that can be miniaturized.
  • the electromagnetic operating device includes a fixed iron core composed of a horizontal iron core having a fixed surface and a pair of vertical iron cores extending in the axial direction from both ends of the horizontal iron core, and the fixed iron core. Between the movable iron core and the vertical iron core portion of the fixed iron core, the movable iron core being disposed so as to be displaceable in the axial direction with respect to the fixed iron core and provided with a movable surface facing the fixed surface of the horizontal iron core portion of the fixed iron core.
  • An electromagnetic coil that is disposed between and displaces the movable iron core in the axial direction by exciting, and is disposed in the axial center of the movable iron core and is displaced in the axial direction in conjunction with the movable iron core.
  • An electromagnetic operating device comprising a drive shaft that opens and closes an opening / closing part of an opening / closing device penetrating through the horizontal iron core part of the fixed iron core, wherein the shaft penetrates the horizontal iron core part of the fixed iron core of the drive shaft Arranged in the It is provided with a stopper which defines the opening direction position of the movable core by contact with the lateral core portion of the fixed iron core when the opening operation of the opening and closing device.
  • an electromagnetic operating device is attached to a frame base of a frame body, and a pair of vertical iron cores extending in an axial direction from both ends of the horizontal iron core portion having a fixing surface and the horizontal iron core portions.
  • a movable core provided with a movable surface disposed so as to be displaceable in an axial direction with respect to the stationary core and facing the stationary surface of the lateral core portion of the stationary core, and
  • An electromagnetic coil disposed between the movable iron core and the vertical iron core portion of the fixed iron core, and arranged to be displaced in the axial direction by excitation, and an axial coil central portion of the movable iron core.
  • an electromagnetic operating device comprising a drive shaft that opens and closes an opening / closing portion of the opening / closing device that passes through the frame base and the horizontal iron core portion of the fixed iron core so as to be displaceable in the axial direction in conjunction with the movable iron core.
  • a stopper for defining the position in the opening direction of the movable iron core is provided.
  • an electromagnetic operating device that can be reduced in size can be obtained.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electromagnetic operating device according to Embodiment 1 of the present invention, in which a switching device is in an open state.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the electromagnetic operating device according to Embodiment 1 of the present invention, in which the switchgear is in a closed state.
  • the switchgear 101 is constituted by, for example, a vacuum valve 102 is shown.
  • the vacuum valve 102 has a fixed side electrode 104 fixed to the fixed side rod 103 in the vacuum vessel and a movable side arranged along the axial direction inserted through the bellows 105 into the vacuum vessel of the vacuum valve 102.
  • the movable side electrode 107 fixed to the rod 106 is accommodated.
  • the fixed side electrode 104 and the movable side electrode 107 are spaced apart and are stationary at the opening position.
  • the fixed side electrode 104 and the movable side electrode 107 are in contact with each other and closed. It is stationary at the pole position. That is, the vacuum valve 102 is in the on state.
  • the frame body 108 is for attaching an electromagnetic operating device to the frame base 108a.
  • an electromagnetic operating device for example, a through hole 108b through which a drive shaft described later is inserted and an through hole 108c through which an operation shaft 121 of the operation mechanism 120 described later is inserted. Is provided on the frame base 108a.
  • the fixed iron core 109 is composed of a horizontal iron core portion 109b having a fixed surface 109a and a pair of vertical iron core portions 109c extending from both ends of the horizontal iron core portion 109b in the axial direction.
  • the material of the fixed iron core 109 may be a magnetic material having a high magnetic permeability, such as steel, electromagnetic soft iron, silicon steel, ferrite, and permalloy. Further, the fixed iron core 109 may be a powder iron core obtained by compressing and hardening iron powder, for example. Furthermore, the fixed iron core 109 may be produced by laminating a plurality of thin plates, may be produced by integral molding of a magnetic material, or may be produced by combining a plurality of divided bodies.
  • the movable iron core 110 is disposed so as to be displaceable in the axial direction with respect to the fixed iron core 109, is provided along the axial direction, and is provided with a movable surface 110a facing the fixed surface 109a of the horizontal iron core portion 109b of the fixed iron core 109.
  • the main part 110b and the pair of branch parts 110c projecting in opposite directions from the side surfaces of the main part 110b.
  • the material of the movable iron core 110 may be a magnetic material having a high magnetic permeability, such as steel, electromagnetic soft iron, silicon steel, ferrite, and permalloy. Moreover, the movable iron core 110 is good also as a powder iron core which compressed and hardened iron powder, for example.
  • the electromagnetic coil 111 is disposed between the core 110b of the movable iron core 110 and the vertical iron core 109c of the fixed iron core 109, and displaces the movable iron core 110 in the axial direction by excitation.
  • the drive shaft 112 drives the opening / closing part of the opening / closing device to open / close, and is disposed at the center of the core 110b of the movable core 110 in the axial direction so that the fixed core 109 can be displaced in the axial direction in conjunction with the movable core 110. And the through hole 108b formed in the frame base 108a is also inserted therethrough. An end portion of the shaft portion 112 a of the drive shaft 112 that passes through the horizontal iron core portion 109 b of the fixed iron core 109 is connected to the movable side rod 106 of the vacuum valve 102 of the opening / closing device 1.
  • the drive shaft 112 is made of a material having a low magnetic permeability (low magnetic material) (for example, stainless steel).
  • the link mechanism 114 is connected to the end portion of the drive shaft 112 whose central portion 114a is passed through the horizontal core portion 109b of the fixed iron core 109 by the connecting member 115, is pivotally attached by the pivot shaft 116, and one end portion 114b is the frame base 108a.
  • the other end 114c is connected to an operating shaft 121 of an operating mechanism 120, which will be described later, via a connecting member 122, and is connected to the connecting member 122 by a pivot 119. ing.
  • the operating mechanism 120 is juxtaposed with the structural body of the fixed iron core 109 and the movable iron core 110, and is disposed above the other end 114c of the link mechanism 114.
  • the one side 121a of the operating shaft 121 is connected to the connecting member 122 through the through hole 108c formed in the frame base 108a.
  • the connecting member 122 and the other end 114 c of the link mechanism 114 are pivotally attached by a pivot 119.
  • the other side 121b of the operation shaft 121 is fixed to a support member 123, and a tripping spring 124 is mounted between the support member 123 and the frame base 108a.
  • the drive shaft 112 coupled to the central portion 114a of the link mechanism 114 via the coupling member 115 is rotated together with the movable core 110 and the fixed core by being pivoted upward about the pivot 118 of the one end 114b of the link mechanism 114. 109 is displaced upward and moves.
  • the movable side rod 106 of the vacuum valve 102 of the opening / closing device 1 connected to the end of the shaft portion 112 a of the drive shaft 112.
  • the movable side electrode 107 moves upward in the direction of the arrow B, and the movable side electrode 107 is separated from the fixed side electrode 104 to be in the open state.
  • the stroke of the position in the opening direction where the drive shaft 112 and the movable iron core 110 are displaced is defined by which position of the shaft portion 112a of the drive shaft 112 the stopper 113 is attached to. Accordingly, as shown in FIG. 1, the drive shaft 112 moves in the fixed iron core 109 together with the movable iron core 110 and moves upward, and the stopper 113 comes into contact with the back surface of the horizontal iron core 109 b of the fixed iron core 109, thereby The drive shaft 112 and the movable iron core 110 are held in an open state with a stroke at a position in the opening direction.
  • a screw fastening structure that can fix the stopper 113 at an arbitrary position of the shaft portion 112a of the drive shaft 112 is movable with the drive shaft 112. It is possible to adjust the stroke of the position in the opening direction in which the iron core 110 is displaced.
  • the stationary electrode 104 and the movable electrode 107 are in contact with each other and are stationary at the closed position. That is, the electromagnetic coil 111 is attracted and excited, and the movable iron core 110 is attracted to the side iron core portion 109b side of the fixed iron core 109 and displaced and moved downward.
  • the movable side rod 106 of the vacuum valve 102 of the switchgear 1 connected to the end of the shaft portion 112 a of the drive shaft 112 is also driven to the drive shaft 112.
  • the fixed electrode 104 and the movable electrode 107 are brought into contact with each other to move downward in the direction of the arrow A, and the closed state is maintained.
  • the stationary electrode 104 and the movable electrode 107 are held in a closed state by a permanent magnet (not shown).
  • the shaft portion 112a of the drive shaft 112 that is disposed in the central portion in the axial direction of the core portion 110b of the movable core 110 and penetrates the horizontal core portion 109b of the fixed core 109. Since the stopper 113 for defining the opening direction position of the movable core 110 is provided by contacting the horizontal core portion 109b of the fixed core 109 during the opening operation of the vacuum valve 102 of the switchgear 1, the above-described conventional electromagnetic Unlike the operation device, a large stopper structure made up of the stopper retainer 15 and the stopper 14 is not provided on the outer upper part of the structure made up of the closing coil 6, the tripping coil 7, and the yoke (fixed iron core) 9. And cost reduction.
  • Embodiment 1 the case where the cylindrical guide 125 which consists of a nonmagnetic body is arrange
  • the provision of the cylindrical guide 125 stabilizes the positional accuracy of the movable bar 106 and reduces the sliding friction with the drive shaft 112, thereby stabilizing the operation when the movable iron core 110 operates in the axial direction. As a result, wear of the sliding portion of the drive shaft 112 can be prevented.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an electromagnetic operating device according to Embodiment 2 of the present invention, in which the switchgear is in an open state.
  • an elastic body 126 made of, for example, a disc spring is disposed on the back surface of the horizontal core portion 109b of the fixed core 109 facing the stopper 113, and the opening operation is completed during the opening operation.
  • the stopper 113 comes into contact with the elastic body 126 made of a disc spring, and the impact force when the stopper 113 comes into contact with the horizontal iron core portion 109b of the fixed iron core 109 can be reduced.
  • the shock absorbing mechanism at the time of opening operation can be provided at a low cost without providing a separate mechanism.
  • the elastic body 126 is not limited to a disc spring, and may be a wound spring or rubber, and has the same effect.
  • FIG. Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 4. In the figure, the same or equivalent members and parts will be described with the same reference numerals.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an electromagnetic operating device according to Embodiment 3 of the present invention, in which the switchgear is in a closed state.
  • a damper 127 is disposed on the back surface portion of the horizontal iron core portion 109b of the fixed iron core 109 facing the stopper 113, and the stopper 113 is disposed immediately before the opening operation is completed. The impact force when the stopper 113 abuts against the horizontal iron core portion 109b of the fixed iron core 109 can be reduced.
  • the damper 127 by providing the damper 127 with a simple structure, it is possible to provide the shock absorbing mechanism at the time of opening operation without providing a separate mechanism at a low cost. In addition, it is good also as a shock absorber as an alternative of the damper 127, and there exists the same effect. Moreover, you may use together with the elastic body 126 mentioned above.
  • FIG. Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
  • the same or equivalent members and parts will be described with the same reference numerals.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electromagnetic operating device according to Embodiment 4 of the present invention, in which the switchgear is in an open state.
  • the damper 128 is disposed on the fixed surface 109a of the horizontal core portion 109b of the fixed iron core 109 that opposes the movable surface 110a of the core portion 110b of the movable iron core 110, and during the closing operation, Immediately before completion of the closing operation, the movable surface 110a of the core 110b of the movable core 110 contacts the damper 128, and the impact force when the core 110b of the movable core 110 contacts the horizontal core 109b of the fixed core 109 is alleviated. To do.
  • the damper 128 since the damper 128 is attached to the horizontal iron core portion 109b of the fixed iron core 109, the movable portion does not become heavy unlike the conventional electromagnetic operation device described above.
  • the damper 128 by providing the damper 128 with a simple structure, it is possible to provide the shock absorbing mechanism at the time of the closing operation without providing a separate mechanism at a low cost.
  • a shock absorber may be used as an alternative to the damper 128, and the same effect is obtained.
  • FIG. Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. 6.
  • the same or equivalent members and parts will be described with the same reference numerals.
  • 6 is a cross-sectional view showing an electromagnetic operating device according to Embodiment 5 of the present invention, in which the switchgear is in an open state.
  • an elastic body 129 made of, for example, a disc spring is disposed between the cylindrical guide 125 and the horizontal core portion 109b of the fixed iron core 109.
  • the elastic body 129 made of a disc spring is a cylinder.
  • the guide 125 is biased in the direction perpendicular to the axis of the cylindrical guide 125.
  • the fixed iron core 109 has a laminated structure of thin plates in order to increase the generation efficiency of magnetic force. In the laminated structure, it is difficult to accurately process a hole for fixing the cylindrical guide 125 in parallel to the laminated surface.
  • an elastic body 129 made of, for example, a disc spring is disposed between the cylindrical guide 125 and the horizontal iron core portion 109b of the fixed iron core 109, so that the horizontal iron core portion 109b of the fixed iron core 109 is arranged. Even if there is a variation in the gap between the hole and the outer diameter of the cylindrical guide 125, the dimensional variation can be absorbed by the elastic body 129 made of, for example, a disc spring, and the position of the cylindrical guide 125 can be fixed accurately and stably.
  • FIG. Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG. 7. In the figure, the same or equivalent members and parts will be described with the same reference numerals.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an electromagnetic operating device according to Embodiment 6 of the present invention, in which the switchgear is in an open state.
  • This invention is suitable for realizing an electromagnetic operating device that can be miniaturized.

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Abstract

【課題】この発明は、小型化を図ることができる電磁操作装置を提供するものである。 【解決手段】固定面を有する横鉄心部と一対の縦鉄心部とから構成される固定鉄心と、固定鉄心に対して軸線方向へ変位可能に配置され、固定鉄心の横鉄心部の固定面に対向する可動面が設けられた可動鉄心と、可動鉄心と固定鉄心の縦鉄心部との間に配設された電磁コイルと、可動鉄心の軸線方向中心部に配設されるとともに可動鉄心と連動して軸線方向へ変位可能に固定鉄心の横鉄心部を貫通された開閉装置の開閉部を開閉駆動する駆動軸とを備えた電磁操作装置において、駆動軸の固定鉄心の横鉄心部を貫通した軸部に配設され、開閉装置の開極動作時に固定鉄心の横鉄心部に当接することにより可動鉄心の開極方向位置を規定するストッパを設けたものである。

Description

電磁操作装置
　この発明は、例えば真空バルブなどの遮断器等の開閉装置に使用される電磁操作装置に関するものである。
　従来、例えば真空バルブなどの遮断器等の開閉装置の開閉部を開閉駆動するための電磁操作装置としては図８に示すものがある。
　図８に示す従来技術の電磁操作装置は、投入コイル６と引き外しコイル７が、ボビン８を介してヨーク（固定鉄心）９に固定されている。また、呼び鉄２もヨーク（固定鉄心）９に固定されている。
　プランジャ（可動鉄心）１０は、投入コイル６と引き外しコイル７の中心軸上に沿って配置されて、ヨーク（固定鉄心）９および呼び鉄２とともに磁気回路を形成しており、投入コイル６と引き外しコイル７に電流を流したときに発生する磁気力または引き外しばね１１により移動可能である。
　シャフト１はプランジャ（可動鉄心）１０の中心軸に固定されており、呼び鉄２を貫通して、開閉器の開閉部に連結されている。
　引き外しばね１１は、ヨーク（固定鉄心）９とプランジャ（可動鉄心）１０の間に配置しており、プランジャ（可動鉄心）１０を開極方向に付勢している。
　ヨーク（固定鉄心）９にはストッパ押さえ１５を介してストッパ１４が固定されている。また、プランジャ（可動鉄心）１０には緩衝器１３が取り付けられており、開極動作時、ストッパ１４に緩衝器１３が衝突して、衝突の衝撃を緩和している。
　また、ヨーク（固定鉄心）９には永久磁石５が配置されており、その磁力により、引き外しばね１１に抗して、プランジャ（可動鉄心）１０を、閉極位置で保持している。
　次に動作については、引き外しコイル７に電流を流すと、永久磁石５の磁力が低下し、引き外しばね１１のばね力により開閉部を開極する方向にプランジャ（可動鉄心）１０を移動させ、プランジャ（可動鉄心）１０がストッパ１４と衝突して停止し開極動作を完了する。
　投入コイル６に電流を流すと、磁気力により開閉部を閉極する方向にプランジャ（可動鉄心）１０を移動させ、プランジャ（可動鉄心）１０が呼び鉄２と衝突して停止し閉極動作を完了する。
特開２００８－５３３８７号公報
　上述した従来の電磁操作装置は、投入コイル６、引き外しコイル７、ヨーク（固定鉄心）９からなる構造体の外側上部に、ストッパ押さえ１５とストッパ１４からなる大きなストッパ構造体を設けているため、電磁操作装置の寸法が大きくなるとともにコストも増加するという問題点があった。
　また、上述した従来の電磁操作装置では、シャフト１またはプランジャ（可動鉄心）１０の直線移動のガイドについては述べられていないが、動作の安定化を図るためには、精度がよく摩擦が小さいガイド機構が必要であるという問題点があった。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、小型化を図ることができる電磁操作装置を提供するものである。
　この発明に係わる電磁操作装置は、固定面を有する横鉄心部と前記横鉄心部の両端部から軸線方向に向かって延伸された一対の縦鉄心部とから構成される固定鉄心と、前記固定鉄心に対して軸線方向へ変位可能に配置され、前記固定鉄心の前記横鉄心部の固定面に対向する可動面が設けられた可動鉄心と、前記可動鉄心と前記固定鉄心の前記縦鉄心部との間に配設され、励磁することにより前記可動鉄心を前記軸線方向へ変位させる電磁コイルと、前記可動鉄心の軸線方向中心部に配設されるとともに前記可動鉄心と連動して前記軸線方向へ変位可能に前記固定鉄心の前記横鉄心部を貫通された開閉装置の開閉部を開閉駆動する駆動軸とを備えた電磁操作装置において、前記駆動軸の前記固定鉄心の前記横鉄心部を貫通した軸部に配設され、前記開閉装置の開極動作時に前記固定鉄心の前記横鉄心部に当接することにより前記可動鉄心の開極方向位置を規定するストッパを設けたものである。
　また、この発明に係わる電磁操作装置は、フレーム枠体のフレーム基台に取り付けられ、固定面を有する横鉄心部と前記横鉄心部の両端部から軸線方向に向かって延伸された一対の縦鉄心部とから構成される固定鉄心と、前記固定鉄心に対して軸線方向へ変位可能に配置され、前記固定鉄心の前記横鉄心部の固定面に対向する可動面が設けられた可動鉄心と、前記可動鉄心と前記固定鉄心の前記縦鉄心部との間に配設され、励磁することにより前記可動鉄心を前記軸線方向へ変位させる電磁コイルと、前記可動鉄心の軸線方向中心部に配設されるとともに前記可動鉄心と連動して前記軸線方向へ変位可能に前記固定鉄心の前記横鉄心部および前記フレーム基台を貫通された開閉装置の開閉部を開閉駆動する駆動軸とを備えた電磁操作装置において、前記駆動軸の前記固定鉄心の前記横鉄心部および前記フレーム基台を貫通した軸部に配設され、前記開閉装置の開極動作時に前記フレーム枠体の前記フレーム基台に当接することにより前記可動鉄心の開極方向位置を規定するストッパを設けたものである。
　この発明に係わる電磁操作装置によれば、小型化を図ることができる電磁操作装置を得ることができる。
この発明の実施の形態１に係わる電磁操作装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係わる電磁操作装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係わる電磁操作装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態３に係わる電磁操作装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態４に係わる電磁操作装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態５に係わる電磁操作装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態６に係わる電磁操作装置を示す断面図である。 従来の電磁操作装置を示す断面図である。
実施の形態１．
　以下、この発明の実施の形態１を図１および図２に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わる電磁操作装置を示す断面図であり、開閉装置が開極状態を示している。図２はこの発明の実施の形態１に係わる電磁操作装置を示す断面図であり、開閉装置が閉極状態を示している。
　これら各図において、開閉装置１０１は例えば真空バルブ１０２で構成されている場合を示している。真空バルブ１０２は真空容器の中に固定側棒１０３に固着された固定側電極１０４と真空バルブ１０２の真空容器の中にベローズ１０５を介して貫挿された軸線方向に沿って配置された可動側棒１０６に固着された可動側電極１０７を収容したものである。なお、図１においては、固定側電極１０４と可動側電極１０７とは離間されて開極位置で静止しており、図２においては、固定側電極１０４と可動側電極１０７とは接触されて閉極位置で静止している。すなわち、真空バルブ１０２は投入状態となっている。
　フレーム枠体１０８はフレーム基台１０８ａに電磁操作装置を取り付けるものであり、例えば後述する駆動軸が貫挿される貫挿孔１０８ｂと後述する操作機構１２０の操作軸１２１が貫挿される貫挿孔１０８ｃがフレーム基台１０８ａに設けられている。
　固定鉄心１０９は、固定面１０９ａを有する横鉄心部１０９ｂとこの横鉄心部１０９ｂの両端部から軸線方向に向かって延伸された一対の縦鉄心部１０９ｃとから構成されている。
　なお、固定鉄心１０９の材料としては、透磁率の高い磁性材料であればよく、例えば鋼材、電磁軟鉄、珪素鋼、フェライト及びパーマロイ等が挙げられる。また、固定鉄心１０９は、例えば鉄粉を圧縮して固めた圧粉鉄心としてもよい。さらに、固定鉄心１０９は、複数の薄板を積層することにより作製してもよく、磁性材料の一体成形により作製してもよいし、複数の分割体を組み合わせることにより作製してもよい。
　可動鉄心１１０は、固定鉄心１０９に対して軸線方向へ変位可能に配置され、軸線方向に沿って配置され、固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂの固定面１０９ａに対向する可動面１１０ａが設けられた基幹部１１０ｂと基幹部１１０ｂの側面から互いに反対方向へ突出する一対の分岐部１１０ｃとから構成されている。
　なお、可動鉄心１１０の材料としては、透磁率の高い磁性材料であればよく、例えば鋼材、電磁軟鉄、珪素鋼、フェライト及びパーマロイ等が挙げられる。また、可動鉄心１１０は、例えば鉄粉を圧縮して固めた圧粉鉄心としてもよい。
　電磁コイル１１１は、可動鉄心１１０の基幹部１１０ｂと固定鉄心１０９の縦鉄心部１０９ｃとの間に配設され、励磁することにより可動鉄心１１０を軸線方向へ変位させる。
　駆動軸１１２は、開閉装置の開閉部を開閉駆動するものであり、可動鉄心１１０の基幹部１１０ｂの軸線方向中心部に配設され可動鉄心１１０と連動して軸線方向へ変位可能に固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂを貫通されているとともに、フレーム基台１０８ａに形成された貫挿孔１０８ｂも貫挿されている。固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂを貫通された駆動軸１１２の軸部１１２ａの端部は開閉装置１の真空バルブ１０２の可動側棒１０６に連結されている。なお、駆動軸１１２は、透磁率の低い材料（低磁性材料）（例えばステンレス等）により構成されている。
　そして、駆動軸１１２の固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂを貫通した軸部１１２ａに配設され、開閉装置１の真空バルブ１０２の開極動作時に固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂに当接することにより可動鉄心１１０の開極方向位置を規定するストッパ１１３が設けられている。
　リンク機構１１４は、中央部１１４ａが連結部材１１５により固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂを貫通された駆動軸１１２の端部と連結され、枢軸１１６により枢着され、一端部１１４ｂがフレーム基台１０８ａに取り付けられた支台１１７に枢軸１１８により枢着され、他端部１１４ｃが後述する操作機構１２０の操作軸１２１と連結部材１２２を介して連結され、その連結部材１２２に枢軸１１９により枢着されている。
　操作機構１２０は、固定鉄心１０９と可動鉄心１１０との構成体と並設され、リンク機構１１４の他端部１１４ｃの上方に配置されている。
　操作軸１２１の一方側１２１ａは、フレーム基台１０８ａに形成された貫挿孔１０８ｃを貫挿されて連結部材１２２に連結されている。この連結部材１２２とリンク機構１１４の他端部１１４ｃが枢軸１１９により枢着されている。
　操作軸１２１の他方側１２１ｂは、支持部材１２３に固着され、この支持部材１２３とフレーム基台１０８ａとの間に引き外しばね１２４が装着されている。
　次に動作について説明する。図１の状態においては、固定側電極１０４と可動側電極１０７とは離間されて開極位置で静止している状態である。すなわち、電磁コイル１１１の吸引励磁が解除され、操作機構１２０の引き外しばね１２４の付勢力が作用して操作軸１２１を上方に押し上げる。
　この操作軸１２１が上方に押し上げられることにより、操作軸１２１の一方側１２１ａに連結されたリンク機構１１４の他端部１１４ｃがリンク機構１１４の一端部１１４ｂの枢軸１１８を支点として上方側に回動される。
　リンク機構１１４の一端部１１４ｂの枢軸１１８を支点として上方側に回動されることにより、リンク機構１１４の中央部１１４ａに連結部材１１５を介して連結された駆動軸１１２が可動鉄心１１０とともに固定鉄心１０９内を上方側に変位して移動する。
　駆動軸１１２が可動鉄心１１０とともに固定鉄心１０９内を上方側に変位して移動することにより、駆動軸１１２の軸部１１２ａの端部に連結された開閉装置１の真空バルブ１０２の可動側棒１０６も駆動軸１１２と可動鉄心１１０とともに連動して矢印Ｂの上方向に移動して可動側電極１０７が固定側電極１０４から離間されて開極状態となる。
　駆動軸１１２と可動鉄心１１０の変位する開極方向位置のストロークは、ストッパ１１３を駆動軸１１２の軸部１１２ａのどの位置に取り付けるかにより規定される。したがって、図１に示すように、駆動軸１１２が可動鉄心１１０とともに固定鉄心１０９内を上方側に変位して移動し、ストッパ１１３が固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂ裏面に当接することにより、所定の開極方向位置のストロークで駆動軸１１２と可動鉄心１１０とが開極状態で保持される。
　なお、ストッパ１１３の駆動軸１１２の軸部１１２ａへの取り付け構造として、ストッパ１１３を駆動軸１１２の軸部１１２ａの任意の位置で固定できるようなねじ締結構造とすることにより、駆動軸１１２と可動鉄心１１０の変位する開極方向位置のストロークを調整することが可能である。
　次に、図１に示す開極状態から図２に示す閉極状態への動作について説明する。図２の状態においては、固定側電極１０４と可動側電極１０７とが接触されて閉極位置で静止している状態である。すなわち、電磁コイル１１１が吸引励磁され、可動鉄心１１０が固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂ側に吸引されて下方向に変位して移動する。
　可動鉄心１１０が固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂ側に吸引されて変位して移動することにより、可動鉄心１１０の基幹部１１０ｂに固着された駆動軸１１２も可動鉄心１１０とともに下方向に変位して移動する。
　駆動軸１１２が可動鉄心１１０とともに下方向に変位して移動することにより、駆動軸１１２の軸部１１２ａの端部と連結部材１１５により連結されたリンク機構１１４の中央部１１４ａが下方向に押し下げられる。
　リンク機構１１４の中央部１１４ａが下方向に押し下げられることにより、リンク機構１１４の他端部１１４ｃがリンク機構１１４の一端部１１４ｂの枢軸１１８を支点として下方側に回動される。
　リンク機構１１４の一端部１１４ｂの枢軸１１８を支点として下方側に回動されることにより、リンク機構１１４の他端部１１４ｃに連結部材１２２を介して連結された操作軸１２１の一方側１２１ａが操作機構１２０の引き外しばね１２４の付勢力に抗して操作軸１２１を下方に押し下げる。引き外しばね１２４が圧縮され付勢力が蓄積される。
　そして、可動鉄心１１０が固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂ側に当接すると、駆動軸１１２の軸部１１２ａの端部に連結された開閉装置１の真空バルブ１０２の可動側棒１０６も駆動軸１１２と可動鉄心１１０とともに連動して矢印Ａの下方向に移動して固定側電極１０４と可動側電極１０７とが接触されて閉極状態が保持される。なお、固定側電極１０４と可動側電極１０７との閉極状態の保持は図示しないが永久磁石により行われている。
　以上のように、この実施の形態１によれば、可動鉄心１１０の基幹部１１０ｂの軸線方向中心部に配設され、固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂを貫通された駆動軸１１２の軸部１１２ａに開閉装置１の真空バルブ１０２の開極動作時に固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂに当接することにより可動鉄心１１０の開極方向位置を規定するストッパ１１３を設けたことにより、上述した従来の電磁操作装置のように、投入コイル６、引き外しコイル７、ヨーク（固定鉄心）９からなる構造体の外側上部に、ストッパ押さえ１５とストッパ１４からなる大きなストッパ構造体を設けていないので、小型化とコスト低減を図ることができる。
　ところで、上述した実施の形態１においては、固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂの駆動軸１１２が貫通している部分に非磁性体からなる筒形ガイド１２５を配設した場合を示しており、この筒形ガイド１２５を設けたことにより、可動側棒１０６の位置精度を安定化させるとともに、駆動軸１１２との摺動摩擦を低減することで、可動鉄心１１０が軸線方向に動作するときの動作安定化を図り、駆動軸１１２の摺動部の磨耗を防ぐことができる。
実施の形態２．
　この発明の実施の形態２を図３に基づいて説明するが、図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図３はこの発明の実施の形態２に係わる電磁操作装置を示す断面図であり、開閉装置が開極状態を示している。
　この実施の形態２においては、ストッパ１１３と対向する固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂの裏面部に例えば皿ばねからなる弾性体１２６を配設したものであり、開極動作時に、開極動作完了直前にストッパ１１３が皿ばねからなる弾性体１２６に当接して、ストッパ１１３が固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂに当接するときの衝撃力を緩和することができる。
　このように、この実施の形態２によれば、簡素な構造で弾性体１２６を設けることで、開極動作時の衝撃緩衝機構を別付けの機構を設けることなく、低コストで設けることができる。なお、弾性体１２６としては、皿ばねに限定されるものではなく、巻きばね、ゴムであってもよく、同様の効果を奏する。
実施の形態３．
　この発明の実施の形態３を図４に基づいて説明するが、図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図４はこの発明の実施の形態３に係わる電磁操作装置を示す断面図であり、開閉装置が閉極状態を示している。
　この実施の形態３においては、ストッパ１１３と対向する固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂの裏面部にダンパ１２７を配設したものであり、開極動作時に、開極動作完了直前にストッパ１１３がダンパ１２７に当接して、ストッパ１１３が固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂに当接するときの衝撃力を緩和することができる。
　このように、この実施の形態３によれば、簡素な構造でダンパ１２７を設けることで、開極動作時の衝撃緩衝機構を別付けの機構を設けることなく、低コストで設けることができる。なお、ダンパ１２７の代替として、ショックアブソーバとしてもよく、同様の効果を奏する。また、上述した弾性体１２６と併用してもよい。
実施の形態４．
　この発明の実施の形態４を図５に基づいて説明するが、図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図５はこの発明の実施の形態４に係わる電磁操作装置を示す断面図であり、開閉装置が開極状態を示している。
　この実施の形態４においては、可動鉄心１１０の基幹部１１０ｂの可動面１１０ａと対抗する固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂの固定面１０９ａにダンパ１２８を配設したものであり、閉極動作時に、閉極動作完了直前に可動鉄心１１０の基幹部１１０ｂの可動面１１０ａがダンパ１２８に当接して、可動鉄心１１０の基幹部１１０ｂが固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂに当接するときの衝撃力を緩和する。また、固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂにダンパ１２８が取り付けられているので、上述した従来の電磁操作装置のように可動部が重くなることはない。
　このように、この実施の形態４によれば、簡素な構造でダンパ１２８を設けることで、閉極動作時の衝撃緩衝機構を別付けの機構を設けることなく、低コストで設けることができる。なお、ダンパ１２８の代替として、ショックアブソーバとしてもよく、同様の効果を奏する。
実施の形態５．
　この発明の実施の形態５を図６に基づいて説明するが、図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図６はこの発明の実施の形態５に係わる電磁操作装置を示す断面図であり、開閉装置が開極状態を示している。
　この実施の形態５においては、筒形ガイド１２５と固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂとの間に例えば皿ばねからなる弾性体１２９を配設したものであり、皿ばねからなる弾性体１２９は円筒ガイド１２５を円筒ガイド１２５の軸直角方向に付勢している。
　固定鉄心１０９は、磁力の発生効率を高めるため薄板の積層構造になっており、積層構造では、積層面に平行に筒形ガイド１２５を固定する穴を精度よく加工することが困難である。
　この実施の形態５によれば、例えば皿ばねからなる弾性体１２９を筒形ガイド１２５と固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂとの間に配設することにより、固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂの穴と円筒ガイド１２５の外径との隙間のばらつきがあっても、例えば皿ばねからなる弾性体１２９によりこの寸法ばらつきを吸収して、円筒ガイド１２５の位置を精度よく安定的に固定ができる。
実施の形態６．
　この発明の実施の形態６を図７に基づいて説明するが、図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図７はこの発明の実施の形態６に係わる電磁操作装置を示す断面図であり、開閉装置が開極状態を示している。
　上述した各実施の形態においては、ストッパ１１３が固定鉄心１０９の横鉄心部１０９ｂに当接する場合について述べたが、図７に示すように、フレーム枠体１０８のフレーム基台１０８ａの反固定鉄心１０９の面にストッパ１１３が当接するようにしてもよくと同様の効果を奏する。
　この発明は、小型化を図ることができる電磁操作装置の実現に好適である。

Claims (9)

  1. 　固定面を有する横鉄心部と前記横鉄心部の両端部から軸線方向に向かって延伸された一対の縦鉄心部とから構成される固定鉄心と、前記固定鉄心に対して軸線方向へ変位可能に配置され、前記固定鉄心の前記横鉄心部の固定面に対向する可動面が設けられた可動鉄心と、前記可動鉄心と前記固定鉄心の前記縦鉄心部との間に配設され、励磁することにより前記可動鉄心を前記軸線方向へ変位させる電磁コイルと、前記可動鉄心の軸線方向中心部に配設されるとともに前記可動鉄心と連動して前記軸線方向へ変位可能に前記固定鉄心の前記横鉄心部を貫通された開閉装置の開閉部を開閉駆動する駆動軸とを備えた電磁操作装置において、前記駆動軸の前記固定鉄心の前記横鉄心部を貫通した軸部に配設され、前記開閉装置の開極動作時に前記固定鉄心の前記横鉄心部に当接することにより前記可動鉄心の開極方向位置を規定するストッパを設けたことを特徴とする電磁操作装置。
  2. 　前記ストッパと対向する前記固定鉄心の前記横鉄心部に弾性体を配設したことを特徴とする請求項1に記載の電磁操作装置。
  3. 　前記ストッパと対向する前記固定鉄心の前記横鉄心部にダンパ－またはショックアブソーバを配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁操作装置。
  4. 　前記可動鉄心の前記基幹部の前記可動面と対向する前記固定鉄心の前記横鉄心部の前記固定面にダンパ－またはショックアブソーバを配設したことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の電磁操作装置。
  5. 　前記固定鉄心の前記横鉄心部の前記駆動軸が貫通している部分に筒形ガイドを配設したことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか1項に記載の電磁操作装置。
  6. 　前記固定鉄心の前記横鉄心部の前記駆動軸が貫通している部分に筒形ガイドを配設したことを特徴とする請求項４に記載の電磁操作装置。
  7. 　前記筒形ガイドと前記固定鉄心の前記横鉄心部との間に弾性体を配設したことを特徴とする請求項５に記載の電磁操作装置。
  8. 　前記筒形ガイドと前記固定鉄心の前記横鉄心部との間に弾性体を配設したことを特徴とする請求項６に記載の電磁操作装置。
  9. 　フレーム枠体のフレーム基台に取り付けられ、固定面を有する横鉄心部と前記横鉄心部の両端部から軸線方向に向かって延伸された一対の縦鉄心部とから構成される固定鉄心と、前記固定鉄心に対して軸線方向へ変位可能に配置され、前記固定鉄心の前記横鉄心部の固定面に対向する可動面が設けられた可動鉄心と、前記可動鉄心と前記固定鉄心の前記縦鉄心部との間に配設され、励磁することにより前記可動鉄心を前記軸線方向へ変位させる電磁コイルと、前記可動鉄心の軸線方向中心部に配設されるとともに前記可動鉄心と連動して前記軸線方向へ変位可能に前記固定鉄心の前記横鉄心部および前記フレーム基台を貫通された開閉装置の開閉部を開閉駆動する駆動軸とを備えた電磁操作装置において、前記駆動軸の前記固定鉄心の前記横鉄心部および前記フレーム基台を貫通した軸部に配設され、前記開閉装置の開極動作時に前記フレーム枠体の前記フレーム基台に当接することにより前記可動鉄心の開極方向位置を規定するストッパを設けたことを特徴とする電磁操作装置。
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