JPS6181609A - 電磁石用サージ電圧抑制装置 - 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 本発明は電磁石用電圧サージ減衰装置及びかかる装置を
装備した電磁石に関する。

特に、本発明は少なくとも２つの機能、即ち、電磁石の
しゃ断電圧サージを制限する機能、及び制御コイルが給
電されない時電磁石の磁気回路の残留誘導を防止する機
能を実施するのに適した装置に関する。

従来技術、及び発明が解決しようとする問題点幾つかの
形態の電磁石においては、しゃ断電圧サージを制限する
機能は、調合金製の、好ましくは電磁石のコイルを支承
する磁気回路の固定部分て装着された短絡リングにより
与えられることは一般に公知である。

更に、制御コイルに給電されない時の磁気回路の残留誘
導は、減衰特性を有する磁性材料片により、電磁石が閉
じた状態で、空隙を規定するととてよって排除される。

これ等の２つの機能は、例えは、本出願者の名前で、１
９８４年２月２８日付提出されたフランス特許出願第８
４０３０１４号に「消音電磁石及びかかる電磁石を用い
た接触器」と題して記載された消音電磁石により実施さ
れる。この出願による電磁石け、中央脚部の嫂しがＶ字
形キャビティを持ち、２つの倶゛部脚部の端部が外部面
取り面を有してなる８字形の固定磁気回路と、中央脚部
の端部が前記キャビティのものにほぼ相補的な外観の凸
形形状を持ち、側部脚部の端部が内部面取９面を有して
なる同様に８字形の移動磁気回路と、移動及び固定磁気
回路の中央脚部に巻装されたコイルとからなる。

本例においては、しゃ断電圧サージを制限する機能は薄
板金を打抜き且つ弯曲させ、磁気回路のウェブに固定し
たリングにより与えられる。

次に、電磁石の磁気回路の面取り面により、叉び前記凹
形並びに凸形形状により電磁石の閉接状態で形成される
空隙は鋳造リングによって実現される。この鋳造リング
は、例えば／リコーン被覆エラストマからなり、固定磁
気回路の２つの側部脚部に装着されるもので、該リング
には移動磁気回路の側部脚部の端部が支承される。

しかし、本実施例では、これ等２つの機能は、２つの固
定及び移動磁気回路の心出しが良好で、移動回路の力゛
イド遊びが小さい時ンこのみ適切に実現されるものであ
る。

実際には、横方向或いは中央の傾斜空隙は、規定により
、開放回路の空隙磁気抵抗を低減させるように、小さく
なくてはならないので、偏心が認め得る程あったシ及び
／またはガイド遊びが大き過ぎたりすると、閉接中に横
方向空隙が非対称となり、これは側部脚部の磁気的な「
粘着性」を惹起し、従って磁気回路が全体に非閉接にな
る。

この欠点を回避するためには、好ましくは減摩性のある
磁性材料片を前記２つの面上に配置する必要があるが、
これは、閉接動作が開始されており、また最終空隙（残
留磁気防止空隙）を規定する機能が与えられない時は、
ガイド機能に制限されることになる。それはこの機能が
上記エラスト、　　マリングにより与えられたままにな
っているためである。

これ等の配列では多くの部分（電圧ケース制限リング、
エラストマリング、減摩磁性材料片）が協同しているこ
とは明らかである。

従って本発明はこの欠点を特に克服することを目的とす
るものである。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、上記２つの機能が１つの磁性材料片または同
一磁性材料片により与えられる−は圧ケース減衰装置を
与える。

従って、固定磁気回路と、該回路と協同し、且つこれと
共に「閉接」位置において、少なくとも１つの空隙を形
成する移動磁気回路とからなる電磁石において、本発明
の電圧ケース減衰装置は、電磁石の稼動中に磁束の変動
に起因して惹起された電圧ケースを減衰させるように磁
気回路に装着された短絡リングからなり、このリングは
前記空隙内に延在するように形成された少なくとも１部
分からなる良導性磁性材料シートにより形成される。

電磁石の閉接状態で形成された空隙を実現するための特
定の手段が与えられない場合は、短絡リングの脚部がガ
イド用脚部と共にこの機能を果たすように動作すること
は明らかである。

一方、電磁石が上記特許出願に記載された形態のものの
場合は、短絡リングの２つの脚部が閉接の開始時点でガ
イド動作に参加することに単に用いられ、最終空隙（残
留磁気防止空隙）を規定する機能は有さない。そｔは、
この機能がエラストマリングにより与えられたままにな
っていることによる。

この意味で、複雑ではあるがこの第２の方法は、消音電
磁石が欲しい時、及びこの場合には残留磁気防止要素が
ダンパの役を演する時にのみ使えるものとされることが
注目されるべきである。

更に、通常のノイズの多い環境下で動作する直流給電電
磁石の場合には、電圧サージ制限リングが閉接時空隙心
出しガイド及び残留磁気防止手段を同時に与える第１の
方法がより有利になる。

実施例 第１図かられかるように、接触器は従来の並進接触器構
造をなし、ケース１内で、 −ケース１と１体の底部板４に対して固定されたウェブ
３を有し、９字形状の固定磁気回路２と、 −固定磁気回路２の脚部８，９にそれぞれ整合された脚
部６，７を有する移動磁気回路５てして、これ等の２つ
の磁気回路の脚部６．７．８゜９の各端部が互いに相互
に対面し、且つ空隙１゜を形成してなシ、同様に２字形
をなす移動磁気回路５と、 −管状カーケース１４に巻装され、且つ固定磁気回路２
の、及び移動磁気回路５の脚部６，７゜８．９間空間に
配置されたコイルＩ３と、−コイル１３のカーケース１
４を固定磁気回路２に対して確保する固定装置と。

−前記カーケース１４内で移動磁気回路５をガイドする
装置と、 −移動磁気回路５のウェブ１６に固定された移動接点保
持アセンブリ１５と、 一コイル１３のカーケース１４の上部ショルダ１８と磁
気回路５のウェブ１６との間に配置された少なくとも１
つの戻しばね１７とからなる。

特に、図示した例では固定磁気回路２は円筒状ピン１９
によりコイル１３に確保さｎ、その中央に配置される。

勿論、本発明はこのような配置に限定されるものではな
い。この固定磁気回路２は、例えは、コイル１３のカー
ケース１４に非常に簡単に圧力嵌め可能である。

移動磁気回路５は、そのガイドのために、コイル１３の
カーケース１４内に設けられた軸方向溝と協同するキー
２１からなる。

空隙１０及び１１の形状は抵抗力に対する駆動力の変化
前に適合するよって設計段階で決定される。

このように本例においては、固定磁気回路の中央脚部の
端部はＶ字形２４の凹形状をなし、該端部には移動磁気
回路５の中央脚部７の端部に係合し、該端部は従ってＶ
字形のほぼ相補的な凸形状をなしている。これ等の２つ
の相補的な形状２４゜２５はほぼＶ字形空隙１１を規定
する。

同様て、固定磁気回路２の２つの側部脚部８の端部は各
々、外部面取シ面２６．２７からなムまた移動磁気回路
５の２つの横方向脚部６の端部は各々、内部面取９面２
８．２９からなり、固定磁気回路２の外部面取り面２６
．２７は、互いに傾斜する２つの横方向空隙１０を形成
するように移動磁気回路５の内部面取９面２８．２９と
協同動作する。

このような形状の空隙１０．１１は、従来の方法（リベ
ット処理）により交流供給磁気回路を得るように組立ら
れた薄板金を打抜く技法を採用することにより、工業的
大量生産のために容易に再生産可能であるという利点を
有する。

移動磁気回路５の並進閉鎖運動に対する能動的横方向１
０及び中央１１空隙の傾斜特性は同じ有用なストローク
に対する吸引磁気抵抗を低減させるものである。

本実施例においては、電圧サージ制限機能は、はぼ長方
形の中央窪込みからなるウェブを有するＵ字形断面を与
えるように曲げ加工された銅合金製薄板金だよシ得られ
る。この薄板金は、該板金が部分的に包囲する固定磁気
回路２のウェブ３上疋配置され、中央脚部９が窪込みを
通過するようになっている。更に、前記薄板金は、磁気
回路の中央脚部９における磁束が変化する間にエネルギ
ーを消費することによりしゃ断時の電圧サージを減衰さ
せる短絡リングの機能を与える。反残留磁気及び減衰機
能は、鋳造により得られたノリコーン被覆エラストマか
らなる断面が長方形のリングから各々形成される２つの
ダンノぐ３５により得られる。これ等のダンｉ’？は、
面取シ面２６，２７のほぼ基部において、固定磁気回路
の側部脚部８の外面に設けられた２つの各々のスタンド
４５上に嵌合される。

これ等のスタッド４５は適当な角度４６で磁性薄板金を
打抜くことにより得られ、ダン・ぐ３５を形成するリン
グの組立を容易にするために用いられる。

移動磁気回路５の脚部６の端部が隣接する前記ダンパ３
５の立置は、減衰機能の他に、磁性エラストマにより具
体化される空隙１０．１１の反残留磁気機能を実現する
。ノリコーン被覆エラストマは、薄板金を用いられる切
断用オイルに対する、及び電磁石の作動温度に対する反
残留磁気ダ／パの、耐性、並び；（高い機械的耐久力な
どの要件に基づいて選択される。更に、このようなエラ
ストマの非付着性（粘着）は、電磁石への給電がしゃ断
された時移動回路の非粘着性を時間的に保証するのに有
用である。機械的減衰特性を持ち、耐久性要件に適して
おり、更に周囲条件に適した磁性材料が本発明の範囲内
で用いてよいことは明らかである。

第１図において、移動磁気回路の閉位置を示す破線Ｔは
、この位置では、ダンが３５は圧縮されるが、横方向及
び中央空隙が実現されないままにすることを示している
ことが注目される。

上記のように、移動磁気回路５が中心力・らはずれると
、第２図に示したような磁気的な粘着が発生する。移動
磁気回路５のガイド動作が、移動磁気回路５ｆ：歪ませ
、空隙１０．１１の平行性を阻害するかなりの遊びを持
つ時も同様の事態が発生する。

第３図は、この粘着問題を回避する、本発明による、電
圧サージ減衰リング５０を示している。

このリングは特に第１図で用いたリングに類似の本体か
らなり、また従ってＵ字形断面を持ち、そのウェブ５１
は中央のほぼ長方形状の嵌込み５２かもなり、それを通
して固定磁気回路２の中央脚部９が与えられる。しかし
ながらこの場合、ウェブ５２は、その端部の各々におい
て、固定磁気回路２の対応する側部脚部８の内面に溢っ
て延在する直角に弯曲した第１部分を有するラグ５３゜
５４により拡張されている。この部分５５．５６は前記
側部脚部８の端部の外部面取υ面２６．２７に重なる斜
口に弯曲した部分５７．５８によりそれ自身延長されて
いる。

このリング５０は導電率並びに減摩性が共に大きな１枚
の磁性材料からなり、従ってその電圧サージ制限機能の
他に、該リングは傾斜部分５７゜５８を通して付着の危
険なしに移動磁気回路５のガイドを与え、且つ閉鎖時に
空隙１０を実現する。

本例では、反残留磁気はダン・ぐ３５により与えられる
。これ等のダンｉｅが用いられない場合は、移動磁気回
路５の側部脚部６，７の面取り端部２８．２９が閉鎖ス
トロークの終了時に当接することになるリングの傾斜部
分が該部分自身で反残留磁気機能を与えることになるこ
とは明らかである。

勿論、本発明は上記電磁石の形態に制限されるものでは
なく、反電圧す〜フリンゾと反残留磁気薄板金とを組合
わせたものを他の形の直流電磁石に適用してもよく、特
に第６図に概略図示したような移動プレートリレーの電
圧サージ制限リングを形成するだめに適用してもよい。

本図では、プレートリレーは、破線で概略図示したコイ
ル６１が嵌合されるコア６０からなる電磁石から形成さ
れる。このコア６０は１側で平坦円形へラド６２からな
り、また他方でＬ字形電機子の脚部６３の１つに直角に
固定される。コア６０の軸線に平行に延在する他方の脚
部６５の上部エツジ６４にはコア６０のヘッド６２の上
に延在する板６６が丁番固定される。

閉じた位置では、このコア６０により吸引され、次にそ
のコイル６１が付勢される板６６が支持されるようにな
り、更に磁気的支承面として用いられるヘッド６２の平
坦面６７に対して保持される。

この場合は、本発明の電圧サージ減衰装置は、反残留磁
気空隙として用いられる磁気的支承面６７で曲げ返され
る２つの脚部６９．７０によりヘッド６２の下に保持さ
れ且つコア６０を囲繞するクラウン形リング６８からな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はフランス特許出願第８４０３０１４号に記載さ
れた形の接触器の断面図であり、 第２図は磁気的粘着が生じた場合の、第１図に示した接
触器の磁気回路の移動及び固定部分の脚部の端部の概略
図であシ、 第３図は第１図に示した接触器に使用可能な、不発明に
よる電圧サージ減衰装置の斜視図であり、第４図は、第
３図に示した電圧サージ減衰装置を装備した、第１図の
接触器の磁気回路の固定及び移動部分の斜視図であり、 第５図は電圧サージ減衰装置を装備した本磁気回路の固
定部分の側面図であり、 第６図は、電圧減衰装置がまた反残留磁気機能を与える
電磁石の概略斜視図である。 図面参照番号 １・・ケース、２・・固定磁気回路、３，１６．５１・
・・ウェブ、４・・底部板、５・・・移動磁気回路、６
〜９゜６３．６５，６９．７０・・脚、１０．１１・・
空隙、１３・・・コイル、１４・・・管状カーケース、
１５　・移動接点保持アセンブリ、１７・・・戻しばね
、１８・・・ンヨルダ、１９・・・円筒状ビン、２１・
・キー、２４・・固定磁気回路脚部Ｖ字形凹状端部、２
５　移動磁気回路脚部凸状端部、２６．２７　　・外部
面取り面、２８．２９・・・内部面取り面、３５・・・
ダン・ぐ、４５・・・スタッド、５０・・・電圧サージ
城衰リング、５２・・・嵌込み、５３．５４・・ラグ、
５７．５８・・・傾斜部分、６０・・・コア、６２・・
・へ、ド、６４・・・エツジ、６６・・・板、６７・・
平坦面。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定磁気回路、及び該回路と協同し、且つ該回路
   と共に「閉接」位置で少なくとも１つの空隙を形成する
   移動磁気回路とからなる形態の電磁石或いはそれ等に類
   似の電磁石に用いられる電圧サージ減衰装置であって、
   更に該装置は電磁石の稼動中の磁束の変化により電圧サ
   ージを減衰させるように前記固定磁気回路に装着された
   少なくとも１つの短絡リングからなり、該リングは良導
   性磁性金属シートにより形成され、且つ前記空隙内に延
   在するように形状付けられた少なくとも１つの部分から
   なる電圧サージ減衰装置。
2. （２）前記金属シートが減摩性を有してなる特許請求の
   範囲第１項に記載の電圧サージ減衰装置。
3. （３）電磁石の閉接状態において、前記空隙が前記固定
   磁気回路と前記移動磁気回路との間に配置された減衰装
   置により規定されてなる特許請求の範囲第１項に記載の
   電圧サージ減衰装置。
4. （４）電磁石の閉接状態において、前記空隙は前記金属
   シートの前記部分により規定され少なくとも部分的に具
   体化されてなる特許請求の範囲第１項に記載の電圧サー
   ジ減衰装置。
5. （５）前記電磁石の固定磁気回路はＥ字形をなしウエブ
   、中央脚部、及び２つの側部脚部とからなり、前記脚部
   の端部は、前記移動磁気回路と共に該磁気回路の閉接位
   置において、中央空隙と２つの横方向空隙とを形成し、
   更に前記リングはＵ字形断面を有するように弯曲された
   金属シートから形成され、且つ嵌込みからなるウエブを
   有し、前記リングは、該リングが部分的に包囲する固定
   磁気回路のウエブ上に配置され、前記固定磁気回路の中
   央脚部は前記嵌込みを通過し、ここに前記リングのウエ
   ブは、その端部の各々において、ラグにより延長され、
   該ラグは、前記固定磁気回路に対応する側部脚部の内面
   に対して延在する直角に弯曲された第１部分と対応する
   横方向空隙を具え化するように前記脚部の端部を少なく
   とも部分的に重畳するように弯曲され、且つ第１のもの
   を延長する第２部分とを有してなる特許請求の範囲第１
   項に記載の電圧サージ減衰装置。
6. （６）磁気回路の２つの側部脚部の端部は各々面取りさ
   れた外面からなり、前記移動磁気回路の２つの側部脚部
   の２つの端部は各々面取りされた内面からなり、前記固
   定磁気回路の外部面取り面は前記移動磁気回路の内部面
   取り面と協同して２つの傾斜した横方向空隙を形成し、
   また前記リングのラグの第２部分は前記固定磁気回路の
   側部脚部の各々の端部の外部面取り面に重畳するように
   斜目に弯曲されてなる特許請求の範囲第５項に記載の電
   圧サージ減衰装置。
7. （７）前記電磁石は、コイルが嵌合されるコアからなり
   、且つ平坦磁気支承面を有するヘッドと、電磁石の付勢
   位置において、前記磁気支承面に対して吸引される移動
   板とを備え、ここに前記電圧サージ減衰面は前記コアを
   囲繞し且つ前記磁気支承面上で折り返された少なくとも
   １つの脚部により前記ヘッドの下に位置的に保持され且
   つ反残留磁気空隙として用いられるクラウン形リングか
   らなる特許請求の範囲第１項に記載の電圧サージ減衰装
   置。
8. （８）固定磁気回路と、該回路と協同し且つ該回路と共
   に、閉接状態において、少なくとも１つの空隙を形成す
   る移動磁気回路とからなる電磁石であって、該電磁石は
   少なくとも１つの短絡リングからなり、該リングは固定
   磁気回路に装着されて電磁石の稼動中に磁束の変動に起
   因する電圧サージを減衰させ、更に該リングは良導性磁
   性金属シートにより形成され、且つ前記空隙中に延在す
   るように形状付けられた少なくとも１部分からなる電磁
   石。