釋放型電磁裝置的製作方法
2023-09-22 09:27:45
專利名稱：釋放型電磁裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及釋放型電磁裝置，尤其適合應用於在過負荷電流或洩漏電流流過主電路時使電磁鐵動作、以使跳開機構進行解扣動作的斷路機的解扣裝置。
背景技術：
一直以來，在電路斷路器和洩漏斷路器中設置有斷路機的解扣裝置。這樣的斷路機的解扣裝置能夠檢測出主電路中流過的過負荷電流或洩漏電流等異常電流，並根據當時的檢測信號將主體機構部解扣，從而使主電路開路。近年來，作為斷路機的解扣裝置，設置有釋放型電磁鐵的釋放型電磁裝置的使用在增加。
圖10是表示現有的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
在圖10中，線圈202被卷繞在線圈用線圈骨架201上，並被收納在形成為コ字形狀的軛鐵203內。在軛鐵203上配置有與軛鐵203的兩個腳橋接的軛鐵片204，在軛鐵203的底部配置有在厚度方向上被磁化的永久磁鐵205。在永久磁鐵205上設置有由磁性材料構成的固定銜鐵207，並且，插通線圈用線圈骨架201、在軛鐵片204上突出自由地構成的可動銜鐵206與固定銜鐵207相對配置。
在此，在可動銜鐵206與線圈用線圈骨架201之間設置有突出自由地保持可動銜鐵206的導軌210。另外，在可動銜鐵206的前端設置有使滑塊(slider)與可動銜鐵206卡止的卡止部209，向可動銜鐵206的突出方向A3對可動銜鐵206施加作用力的解扣彈簧208位於軛鐵片204和卡止部209之間。
在此，永久磁鐵205在與可動銜鐵206的突出方向A3相反的方向上吸引，由此與解扣彈簧208的彈力對抗，要將可動銜鐵206拉回到與突出方向A3相反的方向。朝向與可動銜鐵206的突出方向A3相反的方向的永久磁鐵205的吸引力F1被設定成大於朝向可動銜鐵206的突出方向A3的解扣彈簧208的彈力F2。因此，在主電路閉路的情況下，對線圈202的通電被斷開，可動銜鐵206被維持在與固定銜鐵207銜接的狀態。在該情況下，可動銜鐵206具有(F1-F2)的保持餘力。
過負荷電流或洩漏電流等異常電流在主電路中流動時，該異常電流由檢測電路檢測出，線圈202被通電。線圈202被通電時，形成與永久磁鐵205產生的磁場相反的逆磁場，永久磁鐵205的吸引力F1減小，解扣彈簧208的彈力F2超過吸引力F1，所以，可動銜鐵206向突出方向A3突出。
在此，在永久磁鐵205產生吸引力F1時，磁通量穿過永久磁鐵205→固定銜鐵207→可動銜鐵206→軛鐵片204→軛鐵203，通過路徑RB41。因此，相對於由永久磁鐵205產生的磁場，空隙B41成為磁通量通過的障礙。另外，由線圈202產生的逆磁場也通過路徑RB41。因此，相對於由線圈202產生的逆磁場，空隙B42成為磁通量通過的障礙，使從線圈202看的磁阻增大。另外，圖10的釋放型電磁裝置以可動銜鐵206為中心成為對稱結構，所以只顯示了一側的路徑RB41。
另外，例如，在專利文獻1中，公開了為了降低從線圈看的磁阻以提高電磁鐵的效率而在可動銜鐵間配置永久磁鐵以使可動銜鐵與軛鐵直接銜接的方法。在該情況下，可動銜鐵的吸引力和其與固定銜鐵的銜接面的磁通密度的平方及其面積成比例。由磁性材料構成的可動銜鐵和固定銜鐵的磁特性在1特斯拉以上的磁通密度下顯示出飽和趨勢，所以，通常在磁特性不飽和的1特斯拉以下的磁通密度下使用。
專利文獻1特開2001-35344號公報(對應美國專利USP6,646,529，對應中國專利申請CN1290949A)但是，在現有的釋放型電磁裝置中，從線圈202看的永久磁鐵205的磁阻大，所以，在使線圈202通電以消除永久磁鐵205的磁通量時，線圈202所要求的磁動勢增大。因此，需要增加線圈202的卷數，有不僅電磁鐵增大、而且成為成本增加的主要原因的問題。
另外，在專利文獻1中公開的方法中，通過可動銜鐵與固定銜鐵銜接時的銜接面的磁通密度被設定為1特斯拉以下，因此，必須增大由此而需要的銜接面積，故存在線圈難以小型化的問題。
另外，在可動銜鐵突出時，在斷路時產生的灰塵和粉塵等經過空隙而侵入到可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面上，使永久磁鐵產生的吸引力降低，所以有耐環境性差的問題。
發明內容
因此，本發明的目的是，提供一種能夠抑制可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面的吸引力的變化而不增大可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面積的釋放型電磁裝置。
為了解決上述課題，根據本發明第一方面的釋放型電磁裝置，其特徵在於，包括在規定方向上突出自由地被保持的可動銜鐵；與上述可動銜鐵相對配置的固定銜鐵；向突出方向對上述可動銜鐵施加作用力的解扣彈簧；將上述解扣彈簧保持在蓄勢狀態的永久磁鐵；通過上述可動銜鐵和上述固定銜鐵、構成來自上述永久磁鐵的磁通量的磁路的軛鐵；和根據異常電流的檢測結果，形成與上述永久磁鐵的磁場相反的逆磁場的電磁鐵，通過上述可動銜鐵與上述固定銜鐵銜接時的銜接面的磁通密度為1特斯拉以上。
由此，能夠增大通過可動銜鐵與固定銜鐵銜接時的銜接面的磁通密度，從而能夠增大可動銜鐵的吸引力，並且，能夠在磁特性顯示出飽和趨勢的區域使用，即使在煤和粉塵等異物被夾在銜接面上的情況下也能夠減小吸引力的變化。因此，可實現能夠抑制可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面的吸引力的變化而不增大可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面積的、小型且耐環境性優異的釋放型電磁裝置。
另外，根據本發明第二方面的釋放型電磁裝置，其特徵在於，包括在規定方向上突出自由地被保持的可動銜鐵；與上述可動銜鐵相對配置的固定銜鐵；向突出方向對上述可動銜鐵施加作用力的解扣彈簧；將上述解扣彈簧保持在蓄勢狀態的永久磁鐵；通過上述可動銜鐵和上述固定銜鐵、構成來自上述永久磁鐵的磁通量的磁路的軛鐵；根據異常電流的檢測結果，形成與上述永久磁鐵的磁場相反的逆磁場的電磁鐵；和設置在上述可動銜鐵的前端部，比上述固定銜鐵的直徑小的小直徑部。
由此，在可動銜鐵與固定銜鐵銜接的情況下，能夠在可動銜鐵的前端部中形成間隙，在煤和粉塵等異物經過空隙而侵入到可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面上的情況下，能夠將煤和粉塵等異物趕到可動銜鐵的前端部的間隙中。因此，可實現能夠抑制可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面的吸引力的變化而不增大可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面積的、小型且耐環境性優異的釋放型電磁裝置。
另外，根據一種優選實施方式的釋放型電磁裝置，其特徵在於上述永久磁鐵由中空圓筒形構成，被磁性吸附在上述中空圓筒形的軸線方向或徑線方向上，並且上述可動銜鐵插通上述永久磁鐵的中空部。
由此，能夠使磁阻降低並使永久磁鐵或電磁鐵產生的磁通量通過銜鐵。因此，能夠提高永久磁鐵和電磁鐵的效率，從而能夠實現釋放型電磁裝置的小型化，並且，能夠提高釋放型電磁裝置的通用性和耐環境性。
另外，根據一種優選實施方式的釋放型電磁裝置，其特徵在於，上述軛鐵包括收納上述永久磁鐵和上述電磁鐵的コ字形狀的三面體框架，和具有上述可動銜鐵的插通口的單面體框架。
由此，能夠實現釋放型電磁裝置的小型化和低價格化，並能夠通過可動銜鐵和固定銜鐵、構成來自永久磁鐵的磁通量的磁路。
另外，根據一種優選實施方式的釋放型電磁裝置，其特徵在於，在上述單面體框架的插通口與上述可動銜鐵之間，插通有由非磁性體構成的圓柱體。
由此，在使可動銜鐵插通單面體框架的插通口的情況下，能夠減少由可動銜鐵與軛鐵的吸附等引起的磁阻的偏移。因此，能夠使釋放型電磁裝置穩定地動作，從而能夠提高釋放型電磁裝置的可靠性。
另外，根據一種優選實施方式的釋放型電磁裝置，其特徵在於，包括在上述圓柱體的與上述軛鐵接觸的一側設置的凸緣；和設置在上述軛鐵上，收納上述圓柱體的凸緣的臺階差。
由此，能夠使永久磁鐵的位置穩定，從而能夠使可動銜鐵與固定銜鐵的銜接動作穩定地進行。
另外，根據一種優選實施方式的釋放型電磁裝置，其特徵在於，插通在上述單面體框架的插通口與上述可動銜鐵之間的圓柱體，與用於卷繞上述電磁鐵的線圈的線圈骨架一體地構成。
由此，能夠減少部件個數，並減少由可動銜鐵與軛鐵的吸附等引起的磁阻的偏移。因此，能夠使釋放型電磁裝置穩定地動作，從而能夠提高釋放型電磁裝置的可靠性，並且能夠實現釋放型電磁裝置的低價格化。
如以上說明的那樣，根據本發明，可實現能夠抑制可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面的吸引力的變化而不增大可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面積的、小型且耐環境性優異的釋放型電磁裝置。
圖1是表示本發明的第一實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
圖2是表示圖1的可動銜鐵6和固定銜鐵10所使用的材料的B-H特性的圖。
圖3是表示本發明的第二實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
圖4是表示本發明的第三實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
圖5是表示本發明的第四實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
圖6(a)是表示本發明的一個實施方式的可動銜鐵的前端部的一個例子的側面圖，圖6(b)是表示本發明的一個實施方式的可動銜鐵的前端部的一個例子的底面圖。
圖7(a)是表示本發明的一個實施方式的可動銜鐵的前端部的另一個例子的側面圖，圖7(b)是表示本發明的一個實施方式的可動銜鐵的前端部的另一個例子的底面圖。
圖8是表示本發明的第五實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
圖9是表示本發明的第六實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
圖10是表示現有的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
符號說明
1、21、41、101、121、141 線圈用線圈骨架2、22、42、102、122、142 線圈3、23、43、103、123、143 軛鐵4、24、44、104、124、144 軛鐵片5、25、45、105、125、145 永久磁鐵6、26、46、106、112、115、126、146可動銜鐵7、21a、21b、41a、41b、107、121a、121b、141a、141b 圓柱體8、28、48、108、128、147 解扣彈簧9、29、49、109、129、149 卡止部10、30、50、110、130、150固定銜鐵11、111復位彈簧21c凸緣106b、126b、146b小直徑部113切口部114、117銜接面116倒角部126a、146a臺階差具體實施方式
以下，參照附圖，對本發明的實施方式的釋放型電磁裝置進行說明。
圖1是表示本發明的第一實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
在圖1中，線圈2被卷繞在線圈用線圈骨架1上，並被收納在由コ字形狀的三面體構成的軛鐵3內。在軛鐵3上配置有與軛鐵3的兩個腳橋接的軛鐵片4，在軛鐵3的底部設置有由磁性材料構成的固定銜鐵10。軛鐵3和軛鐵片4可以由SPC等構成。另外，固定銜鐵10可以利用由SPC或磁性不鏽鋼等構成的固定鐵芯構成，可以用鉚接等方法固定在軛鐵3的底部。另外，軛鐵片4可以由具有可動銜鐵6的插通口的單面體框架構成。另外，插通線圈用線圈骨架1、在軛鐵片4上突出自由地構成的可動銜鐵6與固定銜鐵10相對配置。在此，優選將通過可動銜鐵6與固定銜鐵10銜接時的銜接面的磁通密度設定為1特斯拉以上。
另外，在線圈用線圈骨架1的下面，在固定銜鐵10和可動銜鐵6的周圍配置有沿軸線方向被磁化的中空圓筒形的永久磁鐵5。在此，在線圈用線圈骨架1與可動銜鐵6之間以及永久磁鐵5與可動銜鐵6之間設置有將可動銜鐵6突出自由地保持的中空圓筒形的由非磁性體構成的圓柱體7，可動銜鐵6隔著圓柱體7插通線圈用線圈骨架1和永久磁鐵5。另外，在可動銜鐵6的前端設置有卡止部9，向可動銜鐵6的突出方向A1對可動銜鐵6施加作用力的解扣彈簧8和用於使卡止部9退回的復位彈簧11均位於軛鐵片4和卡止部9之間。
在此，永久磁鐵5向與可動銜鐵6的突出方向A1相反的方向吸引，由此與解扣彈簧8的彈力對抗，要將可動銜鐵6拉回到與突出方向A1相反的方向。朝向與可動銜鐵6的突出方向A1相反的方向的永久磁鐵5的吸引力F1被設定成大於朝向可動銜鐵6的突出方向A1的解扣彈簧8的彈力F2。因此，在主電路閉路的情況下，對線圈2的通電被斷開，可動銜鐵6被維持在與固定銜鐵10銜接的狀態。在該情況下，可動銜鐵6具有(F1-F2)的保持餘力。
當過負荷電流或洩漏電流等異常電流在主電路中流動時，該異常電流由檢測電路檢測出，線圈2被通電。線圈2被通電時，形成與永久磁鐵5產生的磁場相反的逆磁場，永久磁鐵5的吸引力F1減小，解扣彈簧8的彈力F2超過吸引力F1，所以，可動銜鐵6向突出方向A1突出。
此外，在永久磁鐵5產生吸引力F1的情況下，磁通量穿過永久磁鐵5→軛鐵3→固定銜鐵10→可動銜鐵6，通過路徑RB1。因此，相對於永久磁鐵5產生的磁場，空隙B11成為磁通量通過的障礙。另一方面，線圈2產生的逆磁場穿過固定銜鐵10→可動銜鐵6→軛鐵片4→軛鐵3，通過路徑RC1。因此，相對於線圈2產生的逆磁場，空隙C11成為磁通量通過的障礙。此外，由於圖1的釋放型電磁裝置以可動銜鐵6為中心成為對稱結構，所以只顯示了單側的路徑RB1、RC1。此外，由於空隙B11、C11的間隔都能夠抑制在1mm左右以下，所以能使從線圈2和永久磁鐵5看的磁阻減小。
在此，通過將通過可動銜鐵6與固定銜鐵10銜接時的銜接面的磁通密度設定在1特斯拉以上，能夠使通過可動銜鐵6與固定銜鐵10銜接時的銜接面的磁通密度增大，從而能夠增大可動銜鐵6的吸引力，並且能夠在磁特性顯示出飽和趨勢的區域使用，即使在煤或粉塵等異物被夾在銜接面上的情況下也能夠減小吸引力的變化。因此，可實現能夠抑制可動銜鐵6與固定銜鐵10的銜接面的吸引力的變化而不增大可動銜鐵6與固定銜鐵10的銜接面積的、小型且耐環境性優異的釋放型電磁裝置。
另外，利用被磁性吸附在軸線方向上的中空圓筒形構成永久磁鐵5，並使可動銜鐵6插通永久磁鐵5的中空部，由此，能夠使磁阻降低並使永久磁鐵5或電磁鐵產生的磁通量通過銜鐵。因此，能夠使永久磁鐵5和電磁鐵的效率提高，能夠實現釋放型電磁裝置的小型化，並且能夠使釋放型電磁裝置的通用性和耐環境性提高。
另外，通過在永久磁鐵5和可動銜鐵6之間設置由非磁性體構成的圓柱體7，能夠使從永久磁鐵5和電磁鐵所產生的磁通量看的磁阻穩定，從而能夠提高釋放型電磁裝置的可靠性。
圖2是表示圖1的可動銜鐵6和固定銜鐵10所使用的材料的B-H特性的圖。
在圖2中，磁場強度H與可動銜鐵6和固定銜鐵10的銜接面的間隙成比例，磁通密度B與可動銜鐵6和固定銜鐵10的銜接面的吸引力成比例。在此，由磁性材料構成的可動銜鐵6和固定銜鐵10的磁特性在1特斯拉以上的磁通密度下顯示出飽和趨勢，在1特斯拉以下的磁通密度下，磁特性不飽和，所以，磁通密度在1特斯拉以下的情況下，由間隙的變化引起的吸引力的變化增大。因此，通過將通過可動銜鐵6與固定銜鐵10銜接時的銜接面的磁通密度設定為1特斯拉以上，能夠抑制由間隙的變化引起的吸引力的變化。
圖3是表示本發明的第二實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
在圖3中，線圈22被卷繞在線圈用線圈骨架21上，並被收納在由コ字形狀的三面體構成的軛鐵23內。在軛鐵23上配置有與軛鐵23的兩個腳橋接的軛鐵片24，在軛鐵23的底部設置有由磁性材料構成的固定銜鐵30。另外，插通線圈用線圈骨架21、在軛鐵片24上突出自由地構成的可動銜鐵26與固定銜鐵30相對配置。在此，優選將通過可動銜鐵26與固定銜鐵30銜接時的銜接面的磁通密度設定為1特斯拉以上。另外，在可動銜鐵26中，以與突出方向相反一側的直徑大於突出方向一側的直徑的方式設置有臺階差26a，可動銜鐵26可以由直徑不同的至少兩個圓筒構成。
另外，在線圈用線圈骨架21的下面，在固定銜鐵30和可動銜鐵26的周圍配置有沿軸線方向被磁化的中空圓筒形的永久磁鐵25。另外，中空圓筒形的由非磁性體構成的圓柱體21a、21b與線圈用線圈骨架21一體地設置，圓柱體21a在設置在軛鐵片24上的可動銜鐵26的插通口與可動銜鐵26之間延伸，並且圓柱體21b在永久磁鐵25和可動銜鐵26之間延伸。於是，可動銜鐵26分別隔著圓柱體21a、21b，插通軛鐵片24和永久磁鐵25。另外，在可動銜鐵26的前端設置有卡止部29，在可動銜鐵26的突出方向上對可動銜鐵26施加作用力的解扣彈簧28位於軛鐵片24和卡止部29之間。
在此，通過在設置在軛鐵片24上的可動銜鐵26的插通口與可動銜鐵26之間設置圓柱體21a，在使可動銜鐵26插通軛鐵片24的插通口時，能夠減少由可動銜鐵26與軛鐵片24的吸附等引起的磁阻的偏移。因此，能夠使釋放型電磁裝置穩定地動作，從而能夠提高釋放型電磁裝置的可靠性。
另外，通過將線圈用線圈骨架21與圓柱體21a、21b一體地形成，能夠減少部件個數，並減小由可動銜鐵26與軛鐵片24的吸附等引起的磁阻的偏移。因此，能夠使釋放型電磁裝置穩定地動作，從而能夠提高釋放型電磁裝置的可靠性，並且能夠實現釋放型電磁裝置的低價格化。
另外，通過使可動銜鐵26的與突出方向相反一側的直徑比突出方向一側的直徑大，在可動銜鐵26受到吸引的情況下和可動銜鐵26脫離的情況下，能夠使填充在可動銜鐵26與線圈用線圈骨架21之間的間隙中的氣體體積的變化減少。因此，能夠使在主電路開路時產生的異物難以進入到內部，從而能夠提高釋放型電磁裝置的可靠性。
此外，可以在軛鐵23中設置臺階差，該臺階差用於收納在與軛鐵23接觸的一側設置的圓柱體21b的凸緣21c。由此，能夠使永久磁鐵25的位置穩定，從而能夠使可動銜鐵26與固定銜鐵30的銜接動作穩定地進行。
圖4是表示本發明的第三實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
在圖4中，線圈42被卷繞在線圈用線圈骨架41上，並被收納在由コ字形狀的三面體構成的軛鐵43內。在軛鐵43上配置有與軛鐵43的兩個腳橋接的軛鐵片44，在軛鐵43的底部設置有由磁性材料構成的固定銜鐵50。另外，插通線圈用線圈骨架41、在軛鐵片44上突出自由地構成的可動銜鐵46與固定銜鐵50相對配置。在此，優選將通過可動銜鐵46與固定銜鐵50銜接時的銜接面的磁通密度設定為1特斯拉以上。另外，在可動銜鐵46中，以與突出方向相反一側的直徑比突出方向一側的直徑大的方式設置有臺階差46a，可動銜鐵46可以由直徑不同的至少兩個圓筒構成。
另外，在線圈用線圈骨架41的下面，在固定銜鐵50和可動銜鐵46的周圍配置有沿徑線方向被磁化的中空圓筒形的永久磁鐵45。另外，中空圓筒形的由非磁性體構成的圓柱體41a、41b與線圈用線圈骨架41一體地設置，圓柱體41a在設置在軛鐵片44上的可動銜鐵46的插通口與可動銜鐵46之間延伸，並且圓柱體41b在永久磁鐵45和可動銜鐵46之間延伸。於是，可動銜鐵46分別隔著圓柱體41a、41b，插通軛鐵片44和永久磁鐵45。另外，在可動銜鐵46的前端設置有卡止部49，在可動銜鐵46的突出方向上對可動銜鐵46施加作用力的解扣彈簧48位於軛鐵片44和卡止部49之間。
在此，在徑線方向上將永久磁鐵45磁化的情況下，永久磁鐵45產生的磁通量通過路徑RB11。因此，能夠使磁阻降低並使永久磁鐵45或電磁鐵產生的磁通量通過銜鐵，從而能夠實現釋放型電磁裝置的小型化，並且，能夠提高釋放型電磁裝置的通用性和耐環境性。
圖5是表示本發明的第四實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
在圖5中，線圈102被卷繞在線圈用線圈骨架101上，並被收納在由コ字形狀的三面體構成的軛鐵103內。在軛鐵103上配置有與軛鐵103的兩個腳橋接的軛鐵片104，在軛鐵103的底部設置有由磁性材料構成的固定銜鐵110。另外，插通線圈用線圈骨架101、在軛鐵片104上突出自由地構成的可動銜鐵106與固定銜鐵110相對配置。在此，在可動銜鐵的前端部設置有比固定銜鐵110的直徑小的小直徑部106b。
另外，在線圈用線圈骨架101的下面，在固定銜鐵110和可動銜鐵106的周圍配置有沿軸線方向被磁化的中空圓筒形的永久磁鐵105。在此，在線圈用線圈骨架101與可動銜鐵106之間以及永久磁鐵105與可動銜鐵106之間設置有突出自由地保持可動銜鐵106的中空圓筒形的由非磁性體構成的圓柱體107，可動銜鐵106隔著圓柱體107插通線圈用線圈骨架101和永久磁鐵105。另外，在可動銜鐵106的前端設置有卡止部109，在可動銜鐵106的突出方向上對可動銜鐵106施加作用力的解扣彈簧108和用於使卡止部109退回的復位彈簧111均位於軛鐵片104和卡止部109之間。
在此，通過在可動銜鐵106的前端部設置比固定銜鐵110的直徑小的小直徑部106b，在可動銜鐵106與固定銜鐵110銜接的情況下，能夠在可動銜鐵106的前端部形成間隙，在煤和粉塵等異物經過空隙而侵入到可動銜鐵106與固定銜鐵110的銜接面上的情況下，能夠將煤和粉塵等異物趕到可動銜鐵106的前端部的間隙中。因此，可實現能夠抑制可動銜鐵106與固定銜鐵110的銜接面的吸引力的變化而不增大可動銜鐵106與固定銜鐵110的銜接面積的、小型且耐環境性優異的釋放型電磁裝置。
圖6(a)是表示本發明的一個實施方式的可動銜鐵的前端部的一個例子的側面圖，圖6(b)是表示本發明的一個實施方式的可動銜鐵的前端部的一個例子的底面圖。
在圖6中，在可動銜鐵112的前端部設置有切口部113，可以構成為可動銜鐵112的銜接面114的直徑比可動銜鐵112的直徑小。
圖7(a)是表示本發明的一個實施方式的可動銜鐵的前端部的另一個例子的側面圖，圖7(b)是表示本發明的一個實施方式的可動銜鐵的前端部的另一個例子的底面圖。
在圖7中，在可動銜鐵115的前端部設置有倒角部116，可以構成為可動銜鐵115的銜接面117的直徑比可動銜鐵115的直徑小。
圖8是表示本發明的第五實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
在圖8中，線圈122被卷繞在線圈用線圈骨架121上，並被收納在由コ字形狀的三面體構成的軛鐵123內。在軛鐵123上配置有與軛鐵123的兩個腳橋接的軛鐵片124，在軛鐵123的底部設置有由磁性材料構成的固定銜鐵130。另外，插通線圈用線圈骨架121、在軛鐵片124上突出自由地構成的可動銜鐵126與固定銜鐵130相對配置。在此，在可動銜鐵的前端部設置有比固定銜鐵130的直徑小的小直徑部126b。另外，在可動銜鐵126中，以與突出方向相反一側的直徑比突出方向一側的直徑大的方式設置有臺階差126a，可動銜鐵126可以由直徑不同的至少兩個圓筒構成。
另外，在線圈用線圈骨架121的下面，在固定銜鐵130和可動銜鐵126的周圍配置有沿軸線方向被磁化的中空圓筒形的永久磁鐵125。另外，中空圓筒形的由非磁性體構成的圓柱體121a、121b與線圈用線圈骨架121一體地設置，圓柱體121a在設置在軛鐵片124上的可動銜鐵126的插通口與可動銜鐵126之間延伸，並且圓柱體121b在永久磁鐵125和可動銜鐵126之間延伸。於是，可動銜鐵126分別隔著圓柱體121a、121b，插通軛鐵片124和永久磁鐵125。另外，在可動銜鐵126的前端設置有卡止部129，在可動銜鐵126的突出方向上對可動銜鐵126施加作用力的解扣彈簧128位於軛鐵片124和卡止部129之間。
在此，通過在可動銜鐵126的前端部設置比固定銜鐵130的直徑小的小直徑部126b，在煤和粉塵等異物經過空隙而侵入到可動銜鐵126與固定銜鐵130的銜接面上的情況下，能夠將煤和粉塵等異物趕到可動銜鐵126的前端部的間隙中，從而能夠抑制可動銜鐵126與固定銜鐵130的銜接面的吸引力的變化。
另外，通過在設置在軛鐵片124上的可動銜鐵126的插通口與可動銜鐵126之間設置圓柱體121a，在使可動銜鐵126插通軛鐵片124的插通口的情況下，能夠減小由可動銜鐵126與軛鐵片124的吸附等引起的磁阻的偏移，從而能夠提高釋放型電磁裝置的可靠性。
另外，通過將線圈用線圈骨架121與圓柱體121a、121b一體地形成，能夠減少部件個數，並減小由可動銜鐵126與軛鐵片124的吸附等引起的磁阻的偏移，從而能夠提高釋放型電磁裝置的可靠性，並且能夠實現釋放型電磁裝置的低價格化。
圖9是表示本發明的第六實施方式的釋放型電磁裝置的概略結構的截面圖。
在圖9中，線圈142被卷繞在線圈用線圈骨架141上，並被收納在由コ字形狀的三面體構成的軛鐵143內。在軛鐵143上配置有與軛鐵143的兩個腳橋接的軛鐵片144，在軛鐵143的底部設置有由磁性材料構成的固定銜鐵150。另外，插通線圈用線圈骨架141、在軛鐵片144上突出自由地構成的可動銜鐵146與固定銜鐵150相對配置。在此，在可動銜鐵的前端部設置有比固定銜鐵150的直徑小的小直徑部146b。另外，在可動銜鐵146中，以與突出方向相反一側的直徑比突出方向一側的直徑大的方式設置有臺階差146a，可動銜鐵146可以由直徑不同的至少兩個圓筒構成。
另外，在線圈用線圈骨架141的下面，在固定銜鐵150和可動銜鐵146的周圍配置有沿徑線方向被磁化的中空圓筒形的永久磁鐵145。另外，中空圓筒形的由非磁性體構成的圓柱體141a、141b與線圈用線圈骨架141一體地設置，圓柱體141a在設置在軛鐵片144上的可動銜鐵146的插通口與可動銜鐵146之間延伸，並且圓柱體141b在永久磁鐵145與可動銜鐵146之間延伸。於是，可動銜鐵146分別隔著圓柱體141a、141b，插通軛鐵片144和永久磁鐵145。另外，在可動銜鐵146的前端設置有卡止部149，在可動銜鐵146的突出方向上對可動銜鐵146施加作用力的解扣彈簧148位於軛鐵片144和卡止部149之間。
在此，在徑線方向上將永久磁鐵145磁化的情況下，永久磁鐵145產生的磁通量通過路徑RB31。因此，能夠使磁阻降低，並使永久磁鐵145或電磁鐵產生的磁通量通過銜鐵，從而能夠實現釋放型電磁裝置的小型化，並且能夠使釋放型電磁裝置的通用性和耐環境性提高。
權利要求
1.一種釋放型電磁裝置，其特徵在於，包括在規定方向上突出自由地被保持的可動銜鐵；與所述可動銜鐵相對配置的固定銜鐵；向突出方向對所述可動銜鐵施加作用力的解扣彈簧；將所述解扣彈簧保持在蓄勢狀態的永久磁鐵；通過所述可動銜鐵和所述固定銜鐵、構成來自所述永久磁鐵的磁通量的磁路的軛鐵；和根據異常電流的檢測結果，形成與所述永久磁鐵的磁場相反的逆磁場的電磁鐵，通過所述可動銜鐵與所述固定銜鐵銜接時的銜接面的磁通密度為1特斯拉以上。
2.一種釋放型電磁裝置，其特徵在於，包括在規定方向上突出自由地被保持的可動銜鐵；與所述可動銜鐵相對配置的固定銜鐵；向突出方向對所述可動銜鐵施加作用力的解扣彈簧；將所述解扣彈簧保持在蓄勢狀態的永久磁鐵；通過所述可動銜鐵和所述固定銜鐵、構成來自所述永久磁鐵的磁通量的磁路的軛鐵；根據異常電流的檢測結果，形成與所述永久磁鐵的磁場相反的逆磁場的電磁鐵；和設置在所述可動銜鐵的前端部，比所述固定銜鐵的直徑小的小直徑部。
3.如權利要求1或2所述的釋放型電磁裝置，其特徵在於所述永久磁鐵由中空圓筒形構成，被磁性吸附在所述中空圓筒形的軸線方向或徑線方向上，並且所述可動銜鐵插通所述永久磁鐵的中空部。
4.如權利要求1至3中任一項所述的釋放型電磁裝置，其特徵在於所述軛鐵包括收納所述永久磁鐵和所述電磁鐵的コ字形狀的三面體框架，和具有所述可動銜鐵的插通口的單面體框架。
5.如權利要求4所述的釋放型電磁裝置，其特徵在於在所述單面體框架的插通口與所述可動銜鐵之間，插通有由非磁性體構成的圓柱體。
6.如權利要求5所述的釋放型電磁裝置，其特徵在於，包括在所述圓柱體的與所述軛鐵接觸的一側設置的凸緣；和設置在所述軛鐵上，收納所述圓柱體的凸緣的臺階差。
7.如權利要求5或6所述的釋放型電磁裝置，其特徵在於插通在所述單面體框架的插通口與所述可動銜鐵之間的圓柱體，與用於卷繞所述電磁鐵的線圈的線圈骨架一體地構成。
全文摘要
本發明提供一種能夠抑制可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面的吸引力的變化而不增大可動銜鐵與固定銜鐵的銜接面積的釋放型電磁裝置。在軛鐵片(4)上突出自由地構成的可動銜鐵(6)與固定銜鐵(10)相對配置，並且在軸線方向上被磁化的中空圓筒形的永久磁鐵(5)配置在固定銜鐵(10)和可動銜鐵(6)的周圍，將通過可動銜鐵(6)與固定銜鐵(10)銜接時的銜接面的磁通密度設定為1特斯拉以上。
文檔編號H01H71/12GK101030507SQ20071008481
公開日2007年9月5日 申請日期2007年2月27日 優先權日2006年2月27日
發明者工藤高裕, 高橋康弘 申請人:富士電機機器制御株式會社