JPH01248410A - 磁気操作機構 - Google Patents

磁気操作機構

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JPH01248410A
JPH01248410A JP1030903A JP3090389A JPH01248410A JP H01248410 A JPH01248410 A JP H01248410A JP 1030903 A JP1030903 A JP 1030903A JP 3090389 A JP3090389 A JP 3090389A JP H01248410 A JPH01248410 A JP H01248410A
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permanent magnet
movable core
suction position
coil
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JP1030903A
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Curtis J Ayers
カーチス、ジヨーン、アヤース
Janerio N Morgan
ジヤネリオ、ニール、モーガン
William E May
ウイリアム、エドワード、メイ
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Siemens Corp
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Siemens Corp
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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］ この発明は磁気操作機構に関し、特に永久磁石と電磁石
とを備えた操作機構に関する。
［従来の技術］ 継電器及び遮断器引き外しユニットのような多くの電磁
装置において、永久磁石はばねの操作力に抗して吸引位
置に装置の可動要素を保持するために用いられる。永久
磁石の磁束に反対向きの電磁磁束が発生したときに、可
動要素は吸引位置から押し戻される。電磁磁束は、ばね
が可動要素を吸引位置から押し戻すことを許すのに十分
な強さで、永久磁石の磁束に対抗する。かかる装置の従
来例はアメリカ合衆国特許第３７８３４２３号明細書及
び同第４０００４８１号明細書に記載されている。
アメリカ合衆国特許第４０００４８１号明細書には電磁
手段により釈放される磁気ラッチが記載されている。こ
の磁気ラッチの可動鉄心とばねとは、永久磁石により発
生する磁界の力により引き込み位置へ保持されている。
電磁コイルを付勢すると永久磁石磁束に反対向きの磁束
が発生し、それにより可動鉄心へ働く最終的な磁束の力
が可動鉄心及びばねを引き込み位置に保持するのに不十
分となる。こうしてばねは負荷装置を操作するように可
動鉄心を動かす。
他の多くの電子部品と同様に、磁気操作機構の開発と改
良の主な目標の一つは、大形の従来品と同様に又は−層
良好に機能する物理的に小形の部品を提供することであ
る。他の目標は、部品の生産の際に取り扱いかつ組み立
てる必要のある部品のパーツの数を減らすことである。
電子部品工業においては、これ゛らの目標を達成する方
向へのほんの小さい歩みも利益の増大と市場シェアの増
大とを意味する可能性がある。アメリカ合衆国特許第４
０００４８１号明細書の有利な実施例に示されているよ
うに、かなりの数の部品が電磁ラッチを構成することを
必要としている。
特に磁気操作機構が回路遮断装置に用いられる場合には
、磁気操作機構のための回路遮断装置の空間を減少する
ことによって回路遮断装置の寸法をも縮小できるために
、磁気操作機構の物理的寸法を縮小する必要がある。
アメリカ合衆国特許第４０００４８１号明細書に記載さ
れたラッチのような従来の操作機構についての一つの問
題点は、操作機構を機械的に引き外すための簡単な機構
が無いことである。
［発明が解決しようとする課題］ この発明の一つの目的は１部品のパーツ数を減らしかつ
必要な組み立て段階を減らしたコンパクトな磁気操作機
構を提供することである。
この発明の別の目的は、電磁手段又は機械的な手段によ
り吸引位置から可動鉄心を押し戻すことができる操作機
構を提供することである。
［課題を解決するための手段］ この目的はこの発明に基づき、磁気操作機構が可動鉄心
と、この可動鉄心を吸引位置へ吸引するための永久磁石
と、可動鉄心案内部を画成する第１の磁性部材と、第２
の磁性部材と、可動鉄心を吸引位置から押し戻すための
第１の巻線を備え可動鉄心用孔を画成する電磁コイルと
、可動鉄心を吸引位置から押し戻すための機械的手段と
、第１及び第２の磁性部材に永久磁石を固定するための
手段と、第１及び第２の磁性部材に対して電磁コイルを
配置するための手段とを備えることにより達成される。
［実施例］ 次にこの発明に基づく磁気操作機構の一実施例を示す図
面により、この発明の詳細な説明する。
第１図ないし第３図は磁気操作機構１０の有利な一実施
例を示す、第１図ないし第３図に示されているように可
動鉄心１２は１円筒形の胴部１４、肩１６及び機械的な
操作棒１８を備えている。肩１６は可動鉄心１２の機械
加工された部分とするのが有利であるが、可動鉄心ｌｚ
上に圧入されたスリーブの形を取ることもできる。４１
！械的な操作棒１８は可動鉄心１２の一端部に圧入され
た黄銅棒であるのが有利である。
永久磁石２０は棒磁石の形を有し、磁石２ｏのＮ極から
磁石２０のＳ極へ向かう線に沿って永久磁石２０のほぼ
中央を貫通して形成された一つの取り付け孔２２を備え
る。この孔はスペーサ２４がこの孔の中に滑り込むこと
ができるように形成されている。スペーサ２４はアルミ
ニウム製とするのが有利であり、操作機構１０を組み立
て中に磁石２０を損傷から守るために働く。
磁性部材２６．２８はそれぞれ、永久磁石取り付け面３
０．３２とコイル取り付け面３４．３６とを備える。各
永久磁石取り付け面３ｏ、３２は、永久磁石２０に対し
部材２６．２８の回転を防止するための隆起部３８を画
成する。各コイル取り付け面３４．３６は磁性部材２６
．２８の間に電磁コイル４４を取り付けるための凹所４
ｏ、４２を備える。第１の凹所４ｏは円形であり、コイ
ルポビン４８の肩部分４６を収容するのに適している。
第２の凹所４２は上方に延びる垂直な溝を備え変形され
た円形を有する。第１図に示すように、ポビン４８は凹
所４２の中に入るのに適し部材２６．２８に対するコイ
ル４４の回転を防ぐ取り付け部５０を備える０例として
磁性部材２６．２８は鋼から機械加工できるか、又は粉
末冶金により製造できる。
電磁コイル４４はポビン４８、第１の巻線５２及び第２
の巻線５４を備える。第１の巻線５２は約６０００ター
ンの素線を有し、第２の巻線５４は４０ターンの素線を
有するのが有利である。
第３図には磁気操作機構の断面図が示され、ここでは可
動鉄心１２は吸引位置にある。可動鉄心の一方の端部は
磁性部材の一つ２８の可動鉄心案内部５６の中に支持さ
れている。可動鉄心１２の他方の端部はポビンの可動鉄
心案内部５８の中に支持されている。可動鉄心案内部５
６．５８は、可動鉄心１２がコイル４４の中で移動でき
るように可動鉄心１２を支持する。圧縮ばね６０は吸引
位置から可動鉄心１２を押し戻すための手段として働く
、ばね６０の一方の端部はばね力を可動鉄心の肩１６に
加え、またばね６０の他方の端部はばね力を可動鉄心案
内部５８の肩６２に加える。
第１及び第２の部材２６．２８に永久磁石を固定するた
めの手段は、第１１ｆｆｌに示すようにスペーサ２４を
貫通するボルト６４又はリベット６６と、部材２６．２
８の中の孔６８．７０との形を取ることができる。第３
図に示すように、ただ一つのポルト６４又はリベット６
６が操作機構組立体全体を一緒に保持するために必要で
あるにすぎず、従って組み立てをただ一度の固定動作で
行うことができる。この固定手段により部材２６．２８
は、永久磁石２０とコイル４４とをこれらの部材２６．
２８の間に固定又は締め付ける。
磁気操作機構が第３図に示すように組み立てられたとき
、永久磁石２０とコイル４４とは上下に並べて取り付け
られているので、永久磁石２ｏの長手軸線はコイル４４
の長手軸線にほぼ平行である。永久磁石２０は磁性部材
２６．２８に協働するので、永久磁石２０の磁束はばね
６０の力に抗して可動鉄心１２を吸引位置に保持する。
磁気操作機構ｌＯの可動鉄心１２は少なくとも三つの方
法で吸引位置から動かすことができる。
第１に、ばね６０の力を加えて部材２６の孔７２を貫通
する操作棒１８に力を加えることができる。これらの力
が永久磁石２０により発生された吸引力に打ち勝つとき
、ばね６０により可動鉄心は非吸引位置又は引き外し位
置に動かされる。
第２に、永久磁石２０の磁束に反対向きの磁束を発生す
るために第１の巻線５２を付勢することができ、それに
よりばね６０は可動鉄心１２を非吸引位置に移動するこ
とができる０巻線５２は２０Ｖないし４０Ｖにおいて約
２５ｍＡで付勢されるのが有利である。第３に、□可動
鉄心１２を短時間に非吸引位置へ移動することが必要で
あるときは、第゛１及び第２の両巻線５２．５４を付勢
できる０巻線５２．５４は３５Ｖないし５０Ｖにおいて
約１．５Ａで付勢されるのが有利である。コイル４４と
共に用いるための標準引き外し二ニットは、１．５Ａの
制御電流をコイルにしばしば供給するように設計されて
いないので、二組の巻線５２．５４は必ずしも常に用い
られるとは限らない、加えるに可動鉄心１２は必ずしも
かかる短時間で非吸引位とへ移動されることが必要であ
るとは限らない。
可動鉄心１２の非吸引位置はまた引き外し位置とも呼ば
れる。なぜならば引き外し位置では、可動鉄心が磁性部
材２８を越えて延び、遮断器の引き外しレバーに接触し
それにより遮断器を引き外すからである。
この発明の種々の変形例のうちの一実施例を図示説明し
たが、この発明の枠内に含まれるべき他の種々の変形例
は当業者にとって前記の説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に基づく磁気操作機構の一実施例の分
解配列図、第２図は第１図に示す機構の切断線■−■に
よる断面図、第３図は第１図に示す機構の組立断面図で
ある。 ｌＯ・・・磁気操作機構 １２・・・可動鉄心 １８・・・操作棒 ２０・・・永久磁石 ２６・・・第２の磁性部材 ２８・・・第１の磁性部材 ３０．３２・・・永久磁石取り付け面 ３４．３６・・・コイル取り付け面 ３８・・・隆起部 ４０．４２・・・凹所 ４４・・・電磁コイル ５２・・・第１の巻線 ５４・・・第２の巻線 ５６．５８・・・可動鉄心案内部 ６０・・・ばね ６４・・・ボルト ６６・・・リベット ７２・・・操作棒案内部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）磁気操作機構において、可動鉄心と、この可動鉄心
    を吸引位置へ吸引するための永久磁石と、可動鉄心案内
    部を画成する第１の磁性部材と、第２の磁性部材と、可
    動鉄心を吸引位置から押し戻すための第１の巻線を備え
    可動鉄心用孔を画成する電磁コイルと、可動鉄心を吸引
    位置から押し戻すための機械的手段と、第１及び第２の
    磁性部材に永久磁石を固定するための手段と、永久磁石
    に対し並行に第１及び第２の磁性部材に対して電磁コイ
    ルを配置するための手段とを備えることを特徴とする磁
    気操作機構。 ２）電磁コイルが更に可動鉄心を吸引位置から押し戻す
    ための第２の巻線を備えることを特徴とする請求項１記
    載の機構。 ３）第１及び第２の磁性部材がそれぞれ永久磁石取り付
    け面とコイル取り付け面とを備え、永久磁石取り付け面
    が永久磁石に対する両部材の回転を防止するための隆起
    部を画成することを特徴とする請求項２記載の機構。 ４）可動鉄心を吸引位置から押し戻すための機械的手段
    が圧縮ばねであることを特徴とする請求項３記載の機構
    。 ５）第１及び第２の磁性部材に永久磁石を固定するため
    の手段がボルトであることを特徴とする請求項４記載の
    機構。 ６）第１及び第２の磁性部材に永久磁石を固定するため
    の手段がリベットであることを特徴とする請求項４記載
    の機構。 ７）可動鉄心が機械的な操作棒を備え、第２の磁性部材
    が操作棒案内部を画成することを特徴とする請求項４記
    載の機構。 ８）遮断器のための磁気引き外し機構において、可動鉄
    心と、この可動鉄心を吸引位置へ吸引するための永久磁
    石と、可動鉄心案内部を画成する第１の磁性部材と、第
    ２の磁性部材と、可動鉄心を吸引位置から押し戻すため
    の第１の巻線及び可動鉄心を吸引位置から押し戻すため
    の第２の巻線を備えた電磁コイルと、可動鉄心を吸引位
    置から押し戻すための圧縮ばねと、第１及び第２の磁性
    部材に永久磁石を固定するための手段と、永久磁石に対
    し並行に第１及び第２の磁性部材に対し電磁コイルを配
    置するための手段とを備え、前記コイルが可動鉄心用孔
    を画成し、第１及び 第２の磁性部材がそれぞれ永久磁石取り付け面とコイル
    取り付け面とを備え、永久磁石取り付け面が永久磁石に
    対する両部材の回転を防止するための隆起部を画成する
    ことを特徴とする遮断器のための磁気引き外し機構。 ９）第１及び第２の磁性部材に永久磁石を固定するため
    の手段がボルトであることを特徴とする請求項８記載の
    機構。 １０）第１及び第２の磁性部材に永久磁石を固定するた
    めの手段がリベットであることを特徴とする請求項８記
    載の機構。 １１）可動鉄心が機械的な操作棒を備え、第２の磁性部
    材が操作棒案内部を画成することを特徴とする請求項８
    記載の機構。 １２）各コイル取り付け面が、コイルの一端部を収容す
    るのに適した凹所を備えることを特徴とする請求項１１
    記載の機構。
JP1030903A 1988-02-10 1989-02-08 磁気操作機構 Pending JPH01248410A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US154778 1988-02-10
US07/154,778 US4801910A (en) 1988-02-10 1988-02-10 Magnetic actuating mechanism

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JP (1) JPH01248410A (ja)

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