JPH0774021A - 電磁石装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作動騒音を低減し、位置検出スイッチの破壊
を防止するとともに装置を小形に形成することのできる
電磁石装置を提供すること。 【構成】 励磁コイル１１と固定鉄心１３とプランジャ
２０とからなり、操作箱４０内に設けられて被駆動体を
駆動可能な電磁石１０を備えるとともに、位置検出スイ
ッチを備えた電磁石装置１であって、プランジャ２０
は、後端部に設けられた後ストッパゴム２１と中間部に
設けられた前ストッパゴム２３とを備えるとともに、プ
ランジャ２０の一端部に延設された位置検出部材２５に
永久磁石２７が取付けられ、永久磁石２７の移動方向に
沿ってその磁界の有無に対応して開閉可能な位置検出ス
イッチ３０，３１が配設され、操作箱４０は、磁性部材
により形成されて固定鉄心１３の一部を構成するととも
にプランジャ２０の後ストッパゴム２１と当接可能な停
止板４２を備えてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はプランジャ形の電磁石
を備え被駆動体を駆動可能な電磁石装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力用開閉装置等の被駆動体を直
線的に引張駆動を行う駆動源として、比較的小形で強力
な駆動力を発生する電磁石装置が用いられている。

【０００３】このような電磁石装置は、一般には、図
５，６に示すように、励磁コイル５１と、励磁コイル５
１を囲繞する円筒状の固定鉄心５２と、図示しない被駆
動体（図示せず）による荷重によって、常に励磁コイル
５１の外方向（後退方向）へ付勢されたプランジャ５３
とからなるプランジャ形の電磁石５０を備え、その電磁
石５０を取付部材５４を介して操作箱６１内に配設して
形成されていた。また、操作箱６１には、連結板５８お
よびレバー５９を有する駆動軸５７が枢着されており、
連結板５８の先端部に設けられた長孔５８ａと、プラン
ジャ５３後端部に設けられたボルト５５とによる係合部
５６を介して、プランジャ５３の直線的作動が駆動軸５
７を回動し、レバー５９により被駆動体を引張り駆動す
るように構成されていた。

【０００４】さらに、プランジャ５３の軸線の延長線上
には、リミットスイッチからなる位置検出スイッチ６０
が配設され、プランジャ５３先端部が、位置検出スイッ
チ６０の作動片６０ａを押圧してプランジャ５３の前進
を検出していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来構成の電磁石装置においては、通電時によるプランジ
ャ５３の前進作動力は、係合部５６を介して伝達され、
プランジャ５３の前進は、係合部５６におけるボルト５
５と長孔５８ａとの係合により衝撃的に引き止められて
停止し（図５に実線で示す）、そのとき金属性の大きな
騒音を発生する。また、通電のオフ時には、プランジャ
５３は、吸引力の消滅と、被駆動体による荷重とによ
り、係合部５６を介して励磁コイル５１の外方向へ引き
戻される。このプランジャ５３の後退は、上記と同様に
係合部５６において衝撃的に引き止められて停止し（図
５に２点鎖線で示す）、金属性の大きな作動騒音を発生
するという問題があった。

【０００６】また、プランジャ５３が、前進位置におい
て作動片６０ａを衝撃的に押圧するため、位置検出スイ
ッチ６０を破壊するおそれがあった。

【０００７】さらに、電磁石５０取付けに取付部材５４
を用いているため、電磁石５０の取付け高さ（ｈ）が高
くなり、ひいては、操作箱６１が大形化するという問題
があった。

【０００８】この発明は、上記にかんがみてなされたも
のであり、その目的とするところは、作動騒音を低減
し、位置検出スイッチの破壊を防止するとともに装置を
小形に形成することのできる電磁石装置を提供しようと
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたものであり、励磁コイルと固定鉄
心と直線移動するプランジャとからなり、操作箱内に設
けられて被駆動体を駆動可能な電磁石を備えるととも
に、前記プランジャの位置検出スイッチを備えた電磁石
装置であって、前記電磁石のプランジャは、後端部に設
けられた後ストッパゴムと中間部に設けられた前ストッ
パゴムとを備えるとともに、当該プランジャの一端部に
直棒状の位置検出部材が延設されるとともに、該位置検
出部材に永久磁石が取付けられ、前記永久磁石の移動方
向に沿わせて該永久磁石の磁界の有無に対応して開閉可
能な位置検出スイッチが配設され、前記操作箱は、磁性
部材により形成されて前記電磁石の固定鉄心の一部を構
成するとともに前記プランジャの後ストッパゴムと当接
可能な停止板を備え、てなることを特徴とする電磁石装
置である。

【００１０】

【作用】本発明は上記のように構成されたものであり、
操作箱が、電磁石の励磁コイルを囲繞する固定鉄心の一
部を構成して磁気回路の一部を形成し、電磁石の構成高
さを低減する。

【００１１】プランジャの後ストッパゴムは、プランジ
ャの後退位置において操作箱の停止板に弾力的に当接
し、また、前ストッパゴムは、プランジャの前進位置に
おいて電磁石の固定鉄心の前部に弾力的に当接し、それ
ぞれの位置においてプランジャの作動衝撃を低減する。

【００１２】位置検出部材は、プランジャとともに移動
し、それに随動する永久磁石の磁界の有無に対応して、
位置検出スイッチをオン・オフする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の電磁石装置の一実施例を図１
〜３に基づいて説明する。

【００１４】この電磁石装置１は、後ストッパゴム２
１，前ストッパゴム２３を備えたプランジャ２０を有す
る電磁石１０と、プランジャ２０の一端部に延設される
とともに永久磁石２７が取付けられた位置検出部材２５
と、永久磁石２７の移動方向に沿わせ永久磁石２７の磁
界の有無に対応して開閉可能に配設された位置検出スイ
ッチ３０，３１と、停止板４２を備えた操作箱４０とを
主体にして構成されている。

【００１５】電磁石１０は、励磁コイル１１と固定鉄心
１３とプランジャ２０とからなり、励磁コイル１１は円
筒状のボビン１２に巻回され、励磁コイル１１を囲繞し
て固定鉄心１３が配設されている。固定鉄心１３は、磁
性材料からなる固定磁極１４と、それぞれ磁性板材より
なる固定鉄心後部１５，固定鉄心前部１６，固定鉄心本
体部１７とからなる角形箱状の組立て体、および操作箱
４０の一部（詳しくは磁気回路形成部４１ａ）により形
成されている。

【００１６】固定磁極１４は、ボビン１２内に嵌入され
るとともに、位置検出部材２５が貫通可能な貫通孔（図
符号省略）を有する丸棒状に形成されており、一端側
（図１の右端側）には、円すい孔状の受部１４ａを有し
て、固定鉄心後部１５に固着されている。固定鉄心後部
１５は、方形に形成され、位置検出部材２５が貫通可能
な貫通孔（図符号省略）を有して、固定鉄心本体部１７
の後部（図１の左端側）に固着されている。

【００１７】固定鉄心前部１６は、方形に形成され、プ
ランジャ２０が遊嵌可能な貫通孔（図符省略）を有し、
固定鉄心本体部１７の前部（図１の右端側）に固着され
ている。固定鉄心本体部１７は、断面コ字状に形成さ
れ、その開放端部にそれぞれ取付部１７ａ，１７ａが形
成されている。

【００１８】プランジャ２０は、磁性材料によりボビン
１２内を直動可能な丸棒状に形成されている。プランジ
ャ２０の後端部２０ａには、例えば、ＮＢＲからなりＵ
字状に湾曲された後ストッパゴム２１が、ボルト２２に
より取付けられている。また、プランジャ２０の長手方
向の中程には、環状の前ストッパゴム２３が、止め輪２
４により位置決めされて取付けられている。なお、先端
部２０ｂは円すい状に形成され、プランジャ２０が前進
位置にあるとき、先端部２０ｂと固定磁極１４の受部１
４ａとの間に所定の隙間を保持するように形成されてい
る。

【００１９】そして、電磁石１０は、固定鉄心本体部１
７の取付部１７ａが、操作箱４０の本体４１にスタッド
溶接されたボルトに、ナット１８により一体的に取付け
られている。これにより本体４１は、固定鉄心後部１５
と固定鉄心前部１６との間において、励磁コイル１１に
近接して磁気回路形成部４１ａを形成している。

【００２０】位置検出部材２５は、直棒状に形成され、
プランジャ２０の先端部に軸線を共有して固着されてい
る。この位置検出部材２５の所定位置には、位置検出ス
イッチ３０，３１を開閉動作させるための永久磁石２７
が取付けられている。

【００２１】位置検出スイッチ３０，３１は、それぞれ
永久磁石２７の近接により、その磁界の影響を受けて接
点を閉じ、永久磁石２７が遠ざかることにより接点を開
くリードスイッチにより構成されている。そしてからな
り、永久磁石２７の移動方向に平行するとともに、永久
磁石２７と所定の間隔を有して、取付台３３により本体
４１に取付けられている。 そして、プランジャ２０の
前進位置で、永久磁石２７が位置検出スイッチ３０に相
対してその接点を閉じ、そととき、位置検出スイッチ３
１の接点は開路状態にある。また、プランジャ２０の後
退位置で、永久磁石２７が位置検出スイッチ３１に相対
してその接点を閉じ、位置検出スイッチ３０の接点が開
くように配設されている。これにより、位置検出スイッ
チ３０，３１が、機械的に非接触で作動し、極めて高い
耐久性を備えるとともに、装置の振動に対して、安定し
た位置検出を行うことができる。

【００２２】なお、位置検出スイッチ３０，３１に代え
て、磁界の有無によりａ接点、またはｂ接点を選択的に
切り替え可能なリードスイッチ１個を設けてもよい。ま
た、位置検出スイッチに代えて、磁気センサを用いて位
置検出を行っても同様な作用効果を奏する。

【００２３】操作箱４０は、厚手の磁性板材からなる本
体４１と、その開口を覆う蓋４３とから形成されてい
る。本体４１の所定位置には、後ストッパゴム２１が当
接して、プランジャ２０の後退端を規定する停止板４２
が設けられている。また本体４１には、プランジャ２０
の軸線に直交するとともに、軸受板４３により回動自在
に支持された駆動軸４５が配設されている。

【００２４】駆動軸４５の中程には連結板４６が突設さ
れており、連結板４６の先端部の長孔４６ａは、プラン
ジャ２０に取付けられたボルト２２に回動自在に係合し
て係合部４８を形成している。

【００２５】また、駆動軸４５の外端部には、図２のほ
ぼ上下方向に延びるレバー４７が固着されており、プラ
ンジャ２０の直線移動に伴って、係合部４８を介して駆
動軸４５が回動し、レバー４７の先端部の駆動端４７
ａ，４７ｂが、互いに逆方向に移動するように構成され
ている。なお、符号４９は電磁石１０および位置検出ス
イッチ３０，３１を、外部に電気的に接続するための端
子台である。

【００２６】次に、このように構成された電磁石装置１
の動作を説明する。

【００２７】電磁石装置１は、図示しない制御盤に電気
的に接続されるとともに、レバー４７の駆動端４７ａ，
４７ｂがそれぞれ被駆動体に接続されており、駆動端４
７ａ，４７ｂには、駆動軸４５を常に反時計方向に回動
する被駆動体の荷重が付加されている。 これにより、
電磁石１０の励磁コイル１１の非通電時には、プランジ
ャ２０は、係合部４８を介して後退位置にあり、後スト
ッパゴム２１は停止板４２に当接している（図４参
照）。また、位置検出部材２５は図の右方寄りにあっ
て、その永久磁石２７が、位置検出スイッチ３１に相対
し、その磁束により位置検出スイッチ３１が閉じ、プラ
ンジャ２０の後退位置を検出する。このとき、位置検出
スイッチ３０は永久磁石２７の磁界外にあり開路状態に
ある。

【００２８】励磁コイル１１に通電すると、固定鉄心１
３，磁気回路形成部４１ａ，プランジャ２０で形成する
磁気回路に磁束が発生し、プランジャ２０には固定磁極
１４へ向けての吸引力が作用する。これにより、プラン
ジャ２０は吸引され、係合部４８，駆動軸４５を介し
て、被駆動体の荷重に抗して前進移動（図の左方）し、
前ストッパゴム２３が固定鉄心前部１６に当接して、前
進端が規定されて停止する。このとき、プランジャ２０
の先端部２０ｂと固定磁極１４の受部１４ａとの間には
隙間があり、プランジャ２０と固定磁極１４とは衝突し
ない。そして、プランジャ２０の作動力は、前ストッパ
ゴム２３のゴム弾性により吸収され、係合部４８におけ
る停止時衝撃は低減され、金属性の騒音は低減する。そ
のため、作動騒音のレベルおよび周波数がともに低下す
る。

【００２９】これにより、駆動軸４５が時計方向に回動
し、レバー４７が右回動して駆動端４７ａ，４７ｂを、
それぞれ右，左方向へ移動する（図２参照）。この移動
により、駆動端４７ａ，４７ｂに接続された被駆動体
が、それぞれ、引張駆動される。このとき、位置検出部
材２５は、プランジャ２０に随伴して左方へ移動し、永
久磁石２７が横移動して、位置検出スイッチ３０に相対
し、その磁束により位置検出スイッチ３０が閉じ、プラ
ンジャ２０の前進位置を検出する。このとき、位置検出
スイッチ３１は、永久磁石２７の磁界外となり開路状態
となる。

【００３０】励磁コイル１１への通電を断つと、上記磁
束すなわちプランジャ２０の吸引力が消滅する。これに
より、被駆動体による荷重によって駆動軸４５が反時計
方向へ回動し、レバー４７が図４に示す位置に復帰する
とともに、後ストッパゴム２１が停止板４２に当接し
て、プランジャ２０が後退位置に移動する。このとき、
プランジャ２０の後退力は、後ストッパゴム２１のゴム
弾性により吸収され、係合部４８における停止時衝撃は
低減され、金属性の騒音は低減する。そのため、作動騒
音のレベルおよび周波数がともに低下する。

【００３１】そして、被駆動体の引張駆動はオフされ、
位置検出部材２５の永久磁石２７が位置検出スイッチ３
１に相対する位置へ移動して、プランジャ２０の後退位
置を検出する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電磁石装置
によれば、プランジャに設けられた後ストッパゴム，前
ストッパゴムが、それぞれプランジャ作動時の衝撃を吸
収緩和して電磁石の作動騒音を低減することができる。

【００３３】また、位置検出部材に取付けられた永久磁
石の磁界の移動により、位置検出スイッチが、機械的に
非接触でオン・オフ動作を行い、極めて高い耐久性を備
えるとともに、装置の振動に対して、安定した位置検出
を行うことができる。

【００３４】さらに、電磁石の固定鉄心の一部が操作箱
により構成されて、電磁石と操作箱とが一体的に形成さ
れているので、電磁石の取付部材を省略することがで
き、電磁石の構成高さを低くして、装置を小形に形成す
ることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の電磁石装置の側面断面図。

【図２】同じく正面断面図。

【図３】図２のＡ矢視による一部側面図。

【図４】プランジャの後退状態を示す正面断面図。

【図５】従来の電磁石装置の正面断面図。

【図６】従来のプランジャ形の電磁石の図５におけるＢ
矢視図。

【符号の説明】

１ 電磁石装置 １０ 電磁石 １１ 励磁コイル １３ 固定鉄心 ２０ プランジャ ２１ 後ストッパゴム ２３ 前ストッパゴム ２５ 位置検出部材 ２７ 永久磁石 ３０，３１ 位置検出スイッチ ４０ 操作箱 ４１ａ 磁気回路形成部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励磁コイルと固定鉄心と直線移動するプ
   ランジャとからなり、操作箱内に設けられて被駆動体を
   駆動可能な電磁石を備えるとともに、前記プランジャの
   位置検出スイッチを備えた電磁石装置であって、 前記電磁石のプランジャは、後端部に設けられた後スト
   ッパゴムと中間部に設けられた前ストッパゴムとを備え
   るとともに、 当該プランジャの一端部に直棒状の位置検出部材が延設
   されるとともに、該位置検出部材に永久磁石が取付けら
   れ、 前記永久磁石の移動方向に沿わせて該永久磁石の磁界の
   有無に対応して開閉可能な位置検出スイッチが配設さ
   れ、 前記操作箱は、磁性部材により形成されて前記電磁石の
   固定鉄心の一部を構成するとともに前記プランジャの後
   ストッパゴムと当接可能な停止板を備え、 てなることを特徴とする電磁石装置。