釋放型電磁鐵裝置的製作方法
2023-06-11 20:19:26
專利名稱：釋放型電磁鐵裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於配線用斷路器、漏電斷路器等的跳閘裝置的釋放型電磁鐵裝置。
背景技術：
眾所周知，配線用電路斷路器或漏電斷路器等斷路器(以下稱為"電路斷路器") 構成為，在該電路斷路器所連接的電路中發生短路或漏電等時，基於檢測出該情況而產生 的跳閘信號，跳閘機構自動進行跳閘，斷開所述電路。上述電路斷路器具有釋放型電磁鐵裝 置，該釋放型電磁鐵裝置具有基於跳閘信號而被通電的電磁線圈和在該電磁線圈通電時被 釋放而進行移動的鐵心，上述電路斷路器通過該釋放型電磁鐵裝置的鐵心的移動，使跳閘 機構跳閘而斷開電路。 當前，作為在電路斷路器中使用的釋放型電磁鐵裝置，提出了如下技術，該釋放型 電磁鐵裝置構成為，在開設於端部磁軛上的通孔內側具有由非磁性材料製成的鐵心引導 部，以該鐵心引導部作為滑動軸承而可滑動地對鐵心進行引導支撐，降低由鐵心和端部磁 軛的通孔之間的吸著而引起的磁阻的偏差，確保穩定的釋放特性(例如，參照專利文獻1)。
專利文獻1 :特開2005-166429號公報
發明內容
在專利文獻1示出的現有的釋放型電磁鐵裝置的情況下，需要將鐵心引導部固定 在端部磁軛的通孔內。作為鐵心引導部的固定方法有焊接或粘接等，但在上述固定方法中 存在下述問題，即，有時會將鐵心引導部偏向端部磁軛的通孔的側壁而固定，由於鐵心的動 作軸偏心，磁阻產生偏差，因此釋放型電磁鐵裝置的釋放特性不穩定。 本發明就是為了解決現有的釋放型電磁鐵裝置中的前述問題而提出的，其目的在 於提供一種可以使鐵心和端部磁軛間的磁阻穩定、釋放特性穩定的釋放型電磁鐵裝置。
本發明所涉及的釋放型電磁鐵裝置具有電磁線圈，其巻繞在中央部具有通孔的 線軸的外周面上；主磁軛，其由磁性材料構成，在軸向一端部具有開口部，在內部收容所述 電磁線圈及所述線軸；永磁鐵，其固定在所述主磁軛的軸向另一端部的內壁上；傳遞磁軛， 其設置在所述永磁鐵和所述線軸的軸向端面之間；端部磁軛，其固定在所述主磁軛的開口 部，具有與所述線軸的通孔連結的通孔；鐵心部，其具有鐵心，該鐵心由磁性材料構成，插入
在所述線軸的通孔和所述端部磁軛的通孔內；以及釋放彈簧，其將所述鐵心部始終向與所
述傳遞磁軛分離的方向預緊，所述鐵心部構成為，在所述鐵心與所述傳遞磁軛抵接時，基於
所述永磁鐵的吸著力而保持在該抵接的位置上，在所述電磁線圈通電時，所述吸著力減小，
基於所述釋放彈簧的預緊力向與所述傳遞磁軛分離的方向釋放而進行移動，所述鐵心部具
有鐵心引導部，其確保所述鐵心和所述端部磁軛的形成通孔的內周面之間的磁隙，同時作
為在所述端部磁軛的內周面上滑動的滑動軸承。 發明的效果
本發明所涉及的釋放型電磁鐵裝置，因為在鐵心部具有鐵心引導部，該鐵心引導 部用於確保鐵心和端部磁軛的形成通孔的內周面之間的磁隙，同時作為在端部磁軛的內周 面上進行滑動的滑動軸承，所以可以使鐵心部的動作軸的偏心量減少，減少鐵心與端部磁 軛之間的磁阻的偏差，從而可以確保穩定的釋放特性。
圖1是本發明的實施方式1所涉及的釋放型電磁鐵裝置的剖面圖。
圖2是本發明的實施方式1中的釋放型電磁鐵裝置的鐵心部的結構圖。
具體實施方式
實施方式l 圖1是本發明的實施方式1中的釋放型電磁鐵裝置的剖面圖， 圖2是本發明的實施方式1中的釋放型電磁鐵裝置的鐵心部的結構圖。在圖1中， 中央部具有通孔21的線軸2由非磁性材料構成，在其軸向兩端部上分別形成凸緣部22、23。 電磁線圈3巻繞在由凸緣部22、23夾持的線軸2的外周部上。 由磁性材料構成的圓筒狀主磁軛4形成為剖面U字形，在其軸向一端部具有開口 部41 (在以下說明中，稱主磁軛4為"U字形磁軛")。電磁線圈3及線軸2以其軸心與磁軛 4的軸心一致的方式收容在U字形磁軛4的內側空間部內。 由磁性材料構成的端部磁軛5嵌合在U字形磁軛4的開口部41上，與線軸2的軸 向端部抵接。端部磁軛5通過鉚接等方法固定在U字形磁軛4上。端部磁軛5在其中央部 形成具有通孔5a的筒狀部51。對於筒狀部51的通孔5a，其軸心位於線軸2的通孔21的 軸心的延長線上，並與線軸2的通孔21連結。 下面，說明鐵心部6的結構。在圖l及圖2中，鐵心部6具有由磁性材料構成的圓 柱狀鐵心6a。該鐵心6a具有大徑部6al、中徑部6a2及小徑部6a3。由非磁性材料構成的 筒狀鐵心引導部6b具有端緣部6bl，其通過使鐵心引導部6b的軸向一端部向半徑方向內側 彎折而形成。 鐵心引導部6b與鐵心6a的中徑部6a2的外周面嵌合，其端緣部6bl的內壁與鐵 心6a的中徑部6a2的端面抵接。鐵心引導部6b的外徑形成為與鐵心6a的大徑部6al的 外徑大致相等，且設定為略小於端部磁軛5的筒狀部51的內徑。鐵心引導部6b確保鐵心 6a與端部磁軛5的筒狀部51的內周面之間的磁隙。 板狀部6c可沿軸向移動地安裝在鐵心6a的小徑部6a3上，通過與固定環6e抵接 而阻止其向圖面上方的移動。由壓縮彈簧構成的板狀部彈簧6d以被壓縮的狀態配置在板 狀部6c和鐵心引導部6b的端緣部6bl之間，將鐵心引導部6b和板狀部6c向相互離開的 方向預緊。鐵心引導部6b通過由板狀部彈簧6d按壓其端緣部6bl而固定在鐵心6a上。
如上述所示構成的鐵心部6的鐵心6a如圖1所示，插入至線軸2的通孔21及端 部磁軛5的通孔5a內。在此狀態下，鐵心引導部6b位於端部磁軛5的通孔5a內，通過鐵 心引導部6b的外周面在端部磁軛5的筒狀部51的內周面上滑動而作為鐵心部6的滑動軸 承進行動作。 在圖1中，沿厚度方向磁化的永磁鐵7由固定板8定位而固定在U字形磁軛4的軸向另一端部的內壁即底部上。由磁性材料構成的傳遞磁軛(transfer-yoke)9設置在永 磁鐵7和線軸2的端面之間，與鐵心6a的端面相對。鐵心6a構成為，由永磁鐵7的磁力吸 引而吸著在傳遞磁軛9上。 由壓縮彈簧構成的釋放彈簧10設置為， 一端部與端部磁軛5抵接，另一端部與鐵 心部6的板狀部6c抵接。圖1所示的狀態表示鐵心6a通過永磁鐵7的磁力而吸著在傳遞 磁軛9上的狀態。在此狀態下，釋放彈簧10處於被壓縮的狀態，將鐵心部6向離開傳遞磁 軛9的方向預緊，但因為在鐵心6a與傳遞磁軛9抵接的狀態下兩者間的吸著力被設定為大 於釋放彈簧10對鐵心部6的預緊力，所以鐵心部6保持在與傳遞磁軛9抵接的位置上。
下面，說明如上述所示構成的本發明的實施方式1所涉及的釋放型電磁鐵裝置的 動作。如果通過電路斷路器(未圖示)的復位操作而將鐵心部6壓入至圖1所示的復位位 置，則鐵心部6通過永磁鐵7的磁力Fm而吸著在傳遞磁軛9上，保持在圖1所示的位置。在 此狀態下，永磁鐵7的磁通小m從永磁鐵7的N極，經由傳遞磁軛9、鐵心6a、端部磁軛5、U 字形磁軛4返回至S極。如果將釋放彈簧10的彈力記作Fs，則使鐵心部6以"Fm-Fs"的力 而吸著在傳遞磁軛9上。 在圖1所示的狀態下，如果基於電路斷路器的跳閘信號使釋放電流流過電磁線圈 3，則電磁線圈3產生的磁通小i以傳遞磁軛9、U字形磁軛4、端部磁軛5、鐵心6a這樣的路 徑流動而抵消永磁鐵7的保持力Fm，使永磁鐵7的保持力Fm減小。由此，釋放彈簧10的彈 力Fs超過永磁鐵7的保持力Fm，使得與作為滑動軸承的鐵心引導部6b —體化的鐵心部6 從與傳遞磁軛9吸著的狀態中釋放，向圖面上方突出。 如果鐵心部6通過釋放彈簧10的預緊力而突出，則電路斷路器的跳閘機構(未圖 示)由鐵心部6觸發，使可動接點與固定接點分離，斷開電路。 在鐵心部6通過釋放彈簧10的預緊力而突出後，如果為了將電路斷路器接通而使 跳閘機構進行復位，則在該復位動作過程中，設置在電路斷路器上的致動器(未圖示)按壓 鐵心部6的板狀部6c，使鐵心部6向圖1下方移動而吸著在傳遞磁軛9上。由此，釋放型電 磁鐵裝置1復位。因為板狀部6c可以在鐵心6a的軸向上動作，所以在電路斷路器的致動 器的復位動作時，能夠防止致動器過度地壓入板狀部6c而破壞板狀部6c。
在所述的現有裝置的情況下，利用粘接或焊接而使鐵心引導部6b以焊接等方式 固定在端部磁軛5上時，存在由於鐵心的動作軸偏心、磁阻產生偏差，而使釋放型電磁鐵裝 置的釋放特性不穩定的問題，但根據本發明的實施方式1所涉及的釋放型電磁鐵裝置，因 為使鐵心引導部6b固定在鐵心6a上，所以不會使鐵心6a的動作軸偏心，由此可以消除磁 阻偏差，確保穩定的釋放特性。並且，因為鐵心引導部6b的固定是通過利用板狀部彈簧6d 將鐵心引導部6b向鐵心6a按壓而進行的，所以不需要追加部件就可以固定鐵心引導部6b， 裝配容易。
權利要求
一種釋放型電磁鐵裝置，其具有電磁線圈，其卷繞在中央部具有通孔的線軸的外周面上；主磁軛，其由磁性材料構成，在軸向一端部具有開口部，在內部收容所述電磁線圈及所述線軸；永磁鐵，其固定在所述主磁軛的軸向另一端部的內壁上；傳遞磁軛，其設置在所述永磁鐵和所述線軸的軸向端面之間；端部磁軛，其固定在所述主磁軛的開口部，具有與所述線軸的通孔連結的通孔；鐵心部，其具有鐵心，該鐵心由磁性材料構成，插入在所述線軸的通孔和所述端部磁軛的通孔內；以及釋放彈簧，其將所述鐵心部始終向與所述傳遞磁軛分離的方向預緊，所述鐵心部構成為，在所述鐵心與所述傳遞磁軛抵接時，基於所述永磁鐵的吸著力而保持在該抵接的位置上，在所述電磁線圈通電時，所述吸著力減小，基於所述釋放彈簧的預緊力向與所述傳遞磁軛分離的方向釋放而進行移動，該釋放型電磁鐵裝置的特徵在於，所述鐵心部具有鐵心引導部，其確保所述鐵心和所述端部磁軛的形成通孔的內周面之間的磁隙，同時作為在所述端部磁軛的內周面上滑動的滑動軸承。
2. 根據權利要求1所述的釋放型電磁鐵裝置，其特徵在於，所述鐵心部具有板狀部，其保持所述釋放彈簧；以及板狀部彈簧，其設置在所述板狀部和所述鐵心引導部之間，始終將所述鐵心引導部向所述鐵心按壓。
3. 根據權利要求2所述的釋放型電磁鐵裝置，其特徵在於，所述板狀部設置為可以在壓縮所述板狀部彈簧的方向上移動。
全文摘要
本發明提供一種可以使鐵心和端部磁軛之間的磁阻穩定、釋放特性穩定的釋放型電磁鐵裝置。本發明所涉及的釋放型電磁鐵裝置具有鐵心部，該鐵心部構成為，在鐵心與傳遞磁軛抵接時，基於永磁鐵的吸著力而保持在該抵接位置，在電磁線圈通電時，所述吸著力減小，基於釋放彈簧的預緊力向與所述傳遞磁軛分離的方向釋放而進行移動，所述鐵心部具有鐵心引導部，其確保所述鐵心和端部磁軛的形成通孔的內周面之間的磁隙，同時作為在所述端部磁軛的內周面上滑動的滑動軸承。
文檔編號H01H71/12GK101728052SQ20091000308
公開日2010年6月9日 申請日期2009年1月19日 優先權日2008年10月29日
發明者杉本康浩, 牧田陽, 野村敏光 申請人:三菱電機株式會社