(57)【要約】【課題】電磁アクチュエータに用いられる永久磁石をヨークへ固定する方法を改善し、組立性を向上させる。【解決手段】磁路を形成するヨーク１と、ヨーク１内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュア２と、アーマチュア２を移動もしくは保持する永久磁石３と、ヨーク１内の磁束を増減させる閉路コイル４および開路コイル５と、アーマチュア２に固定され開閉器に連結される非磁性体の操作ロッド６とを有する電磁アクチュエータであって、永久磁石３の一方面に第１の接着層１０ａを設けて永久磁石固定用ヨーク１ｄに固定し、永久磁石３の他方面に第２の接着層１０ｂを設けてアーマチュア接離用ヨーク１ｆを固定したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁路を形成するヨークと、
前記ヨーク内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュアと、
前記アーマチュアを移動もしくは保持する永久磁石と、
前記ヨーク内の磁束を増減させる閉路コイルおよび開路コイルと、
前記アーマチュアに固定され開閉器に連結される非磁性体の操作ロッドとを有する電磁アクチュエータであって、
前記永久磁石の一方面に第１の接着層を設けて永久磁石固定用ヨークに固定し、
前記永久磁石の他方面に第２の接着層を設けてアーマチュア接離用ヨークを固定したことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記永久磁石の一方面に衝撃緩衝用ヨークを固定し、この衝撃緩衝ヨークを前記永久磁石固定用ヨークに固定したことを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記永久磁石固定用ヨークに窪んだ段差を設け、この段差内に前記永久磁石もしくは衝撃緩衝用ヨークを嵌め込んだことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記永久磁石固定用ヨークに位置合せ棒を設け、この位置合せ棒に前記永久磁石を貫通させたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
磁路を形成するヨークと、
前記ヨーク内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュアと、
前記アーマチュアを移動もしくは保持する永久磁石と、
前記ヨーク内の磁束を増減させる閉路コイルおよび開路コイルと、
前記アーマチュアに固定され開閉器に連結される非磁性体の操作ロッドとを有する電磁アクチュエータの組立方法であって、
先ず、前記永久磁石の一方面に接着剤を塗布し、未硬化状態時にアーマチュア接離用ヨークとの位置合せをして硬化させ、
次に、前記永久磁石の他方面に接着剤を塗布し、未硬化状態時に永久磁石固定用ヨークとの位置合せをして硬化させたことを特徴とする電磁アクチュエータの組立方法。
【請求項６】
前記永久磁石に前記アーマチュア接離用ヨークおよび前記永久磁石固定用ヨークを固定した後に、着磁を行うことを特徴とする請求項５に記載の電磁アクチュエータの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉器の開閉操作に用いられる電磁アクチュエータおよびその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空遮断器のような開閉器の操作機構においては、開閉操作を行うために必要な操作力を発生させる電磁アクチュエータを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種の電磁アクチュエータを図５に示すが、電磁アクチュエータは、磁路を形成するヨーク１、ヨーク１内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュア２、アーマチュア２を移動もしくは保持する永久磁石３、ヨーク１の磁束を増減させる閉路コイル４および開路コイル５、アーマチュア２に固定されヨーク内を貫き、図示しない開閉器に連結される非磁性体の操作ロッド６から構成されている。
【０００４】
ヨーク１は、中心部を操作ロッド６が貫通する円板状の第１のヨーク１ａ、第１のヨーク１ａの内周に連接され中心部を操作ロッド６が貫通する円柱状の第２のヨーク１ｂ、第１のヨーク１ａの外周に連接され内周面に閉路、開路コイル４、５が配置された筒状の第３のヨーク１ｃ、第３のヨーク１ｃに連接され内周面が突出してアーマチュア２と対向するとともに、永久磁石３が固定された環状の第４のヨーク１ｄ、第４のヨーク１ｄに連接された筒状の第５のヨーク１ｅ、および永久磁石３を第４のヨーク１ｄと挟持するように配置された環状の第６のヨーク１ｆで構成されている。
【０００５】
第６のヨーク５ｆ、永久磁石３は、非磁性体の複数のボルト７で第４のヨーク１ｄに固定されている。
【０００６】
アーマチュア２は、軸方向面が第２のヨーク１ｂと接離する円柱状の第１のアーマチュア２ａ、第１のアーマチュア２ａに連接され第６のヨーク１ｆと外周面が接離する円板状の第２のアーマチュア１ｂで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−７３５８０号公報  （第３〜４ページ、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の従来の電磁アクチュエータにおいては、次のような問題がある。永久磁石３に第６のヨーク１ｆを取付け、これらを第４のヨーク１ｄに取付けるとき、第４のヨーク１ｄ、第６のヨーク１ｆが永久磁石３に吸引され、接触時の衝撃で永久磁石３が破損することがあった。また、取付け後の位置合せにおいて、永久磁石３の吸引力が働いて、ボルト７を貫通させるときなどの寸法調整が困難となっていた。更には、寸法調整するための治具などは非磁性体としなければならず、特殊な組立治具となっていた。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、組立性を向上し得る電磁アクチュエータおよびその組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の電磁アクチュエータは、磁路を形成するヨークと、前記ヨーク内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュアと、前記アーマチュアを移動もしくは保持する永久磁石と、前記ヨーク内の磁束を増減させる閉路コイルおよび開路コイルと、前記アーマチュアに固定され開閉器に連結される非磁性体の操作ロッドとを有する電磁アクチュエータであって、前記永久磁石の一方面に第１の接着層を設けて永久磁石固定用ヨークに固定し、前記永久磁石の他方面に第２の接着層を設けてアーマチュア接離用ヨークを固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、永久磁石とヨークとを接着剤で接着し固定するようにしているので、接着剤が未硬化状態のとき寸法の微調整ができ、電磁アクチュエータの組立性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例２に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図。
【図３】本発明の実施例３に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図。
【図４】本発明の実施例４に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図。
【図５】従来の電磁アクチュエータの構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
先ず、本発明の実施例１に係る電磁アクチュエータを図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図である。なお、図１において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。
【００１５】
図１に示すように、電磁アクチュエータは、磁路を形成するヨーク１、ヨーク１内を移動自在に移動する磁性体のアーマチュア２、アーマチュア２を移動もしくは保持する環状の永久磁石３、ヨーク１の磁束を増減させる環状の閉路コイル４および開路コイル５、アーマチュア２に固定されヨーク内を貫き、図示しない開閉器に連結される非磁性体の操作ロッド６から構成されている。
【００１６】
ヨーク１は、中心部を操作ロッド６が貫通する円板状の第１のヨーク１ａ、第１のヨーク１ａの内周に連接され中心部を操作ロッド６が移動自在に貫通する円柱状の第２のヨーク１ｂ、第１のヨーク１ａの外周に連接され内周面に閉路、開路コイル４、５が配置された筒状の第３のヨーク１ｃ、第３のヨーク１ｃに連接され内周面が突出してアーマチュア２と対向するとともに、永久磁石３が第１の接着層１０ａで固定された環状の第４のヨーク１ｄ、第４のヨーク１ｄの外周に連接された筒状の第５のヨーク１ｅ、および永久磁石３を第４のヨーク１ｄと挟持するように配置されるとともに、第２の接着層１０ｂで固定された環状の第６のヨーク１ｆで構成されている。第１の接着層１０ａ、第２の接着層１０ｂは、エポキシ樹脂のような接着剤で形成されたものであり、その厚さは数１０〜数１００μｍである。
【００１７】
アーマチュア２は、軸方向面が第２のヨーク１ｂと接離する円柱状の第１のアーマチュア２ａ、第１のアーマチュア２ａに連接され第６のヨーク１ｆと外周面が接離する円板状の第２のアーマチュア１ｂで構成されている。
【００１８】
そして、開閉器を閉路状態にする場合には、閉路コイル４を励磁し、第２のヨーク１ｂと第１のアーマチュア２ａ、および第６のヨーク１ｆと第２のアーマチュア２ｂを吸引させる。閉路後は、閉路コイル４を非励磁とし、永久磁石３の磁力で閉路保持をする。開路状態にする場合には、開路コイル５を励磁して永久磁石３に打ち勝つ磁力を発生させ、第２のヨーク１ｂと第１のアーマチュア２ａ、および第６のヨーク１ｆと第２のアーマチュア２ｂを反発させる。
【００１９】
次に、電磁アクチュエータの組立方法、特に永久磁石３周りの組立方法について説明する。
【００２０】
先ず、第１〜第５のヨーク１ａ〜１ｅ、閉路、開路コイル４、５を組立てておき、永久磁石３の一方面に第６のヨーク１ｆを接着する。接着剤を第６のヨーク１ｆに塗布し未硬化状態のときには、永久磁石３の磁力が働いても、互いの中心軸などの寸法の微調整を行うことができる。調整後、その状態を保って接着剤を硬化させると、硬化した第２の接着層１０ｂが形成され、永久磁石３に第６のヨーク１ｆを強固に固定することができる。また、永久磁石３を直接、第６のヨーク１ｆに接触させず、第２の接着層１０ｂを介して接触させるので、第２の接着層１０ｂが緩衝層となり、接触時の衝撃力を緩和することができる。
【００２１】
ここで、第６のヨーク１ｆにはアーマチュア２の移動により第２のアーマチュア２ｂが接離するので、これをアーマチュア接離用ヨークと定義する。
【００２２】
次に、永久磁石３の他方面を第４のヨーク１ｄに接着させる。この場合も上記と同様に、接着剤が未硬化状態のとき、寸法の微調整を行い、接着剤を硬化させ、第１の接着層１０ａを形成させる。なお、第２の接着層１０ｂと第１の接着層１０ａの形成は、上述の順と逆でもよい。
【００２３】
ここで、第４のヨーク１ｄには永久磁石３が固定されるので、これを永久磁石固定用ヨークと定義する。
【００２４】
接着剤は、加熱硬化型を用いると、加熱温度で硬化時間を制御することができ、作業性を向上させることができる。ここでの硬化とは、液状からゲル化が始まり、多少の応力では移動しない程度のものを言う。このため、永久磁石３と第６のヨーク１ｆ、第４のヨーク１ｄを強固に固定するためには、加熱時間を伸ばし、接着層１０ａ、１０ｂを完全に硬化させるものとする。
【００２５】
その後、アーマチュア２と操作ロッド６をヨーク１内に貫通させる。これらの組立時においては、第５のヨーク１ｅ側を上方とし、第１のヨーク１ａ側を下方とすれば、組立作業を容易とすることができる。
【００２６】
ここで、永久磁石３の着磁を組立後に行えば、磁力の影響を受けることなく、寸法の微調整を行うことができる。また、非磁性体などの特殊な組立治具を不要とすることができる。
【００２７】
上記実施例１の電磁アクチュエータによれば、永久磁石３と第４のヨーク１ｄおよび第６のヨーク１ｆを第１の接着層１０ａ、第２の接着層１０ｂを介して固定しているので、接着剤が未硬化状態にあるとき、寸法の調整を行うことができ、組立性を向上させることができる。また、永久磁石３を、直接、第４のヨーク１ｄに接触させないので、接触時の衝撃による破損を防止することができる。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明の実施例２に係る電磁アクチュエータを図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、永久磁石のヨークへの固定方法である。図２において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
図２に示すように、永久磁石３に環状の第７のヨーク１ｇを第３の接着層１０ｃを介して固定し、この第７のヨーク１ｇを第４のヨーク１ｄに第４の接着層１０ｄを介して固定している。即ち、永久磁石３の一方面を第６のヨーク１ｆ、他方面を第７のヨーク１ｇで挟持し、これらを第４のヨーク１ｄに固定するものである。
【００３０】
ここで、第７のヨーク１ｇは永久磁石３が第４のヨーク１ｄに吸引されたときの衝撃力を抑制するものであるので、これを永久磁石３に固定された衝撃緩衝用ヨークと定義する。
【００３１】
上記実施例２の電磁アクチュエータによれば、実施例１による効果のほかに、永久磁石３を、直接、第４のヨーク１ｄに接触させず第７のヨーク１ｇを介して固定するので、永久磁石３の破損を更に防止することができる。
【実施例３】
【００３２】
次に、本発明の実施例３に係る電磁アクチュエータを図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例３に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、ヨークに段差を設け、永久磁石を固定することである。図３において、実施例２と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
図３に示すように、第４のヨーク１ｄに窪んだ円状の段差１１を設け、この段差１１内に永久磁石３を固定した第７のヨーク１ｇを嵌め込み、第４の接着層１０ｄを介して固定している。段差１１の内径に比べて、第７のヨーク１ｇの外径を僅かに小さくしている。
【００３４】
上記実施例３の電磁アクチュエータによれば、実施例２による効果のほかに、永久磁石３に固定された第７のヨーク１ｇの位置合せが容易となり、組立性を向上させることができる。
【００３５】
上記実施例３では、永久磁石３に第７のヨーク１ｇを固定したものについて説明したが、実施例１のように永久磁石３を、直接、第４のヨーク１ｄに固定するものにおいても、第４のヨーク１ｄに窪んだ段差１１を設ければ、永久磁石３の位置合せを容易とすることができる。
【実施例４】
【００３６】
次に、本発明の実施例４に係る電磁アクチュエータを図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例４に係る電磁アクチュエータの構成を示す断面図である。なお、この実施例４が実施例２と異なる点は、永久磁石とヨークに位置合せ棒を設けたことである。図４において、実施例２と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
図４に示すように、第４のヨーク１ｄに非磁性体の位置合せ棒１２を固定しておき、第７のヨーク１ｇ、永久磁石３、第６のヨーク１ｆを位置合せ棒１２に貫通させている。第７のヨーク１ｇ、永久磁石３、第６のヨーク１ｆには、予め位置きめの貫通孔が設けられている。
【００３８】
上記実施例４の電磁アクチュエータによれば、実施例２による効果のほかに、永久磁石３の位置合せが容易となり、組立性を向上させることができる。
【００３９】
上記実施例４では、永久磁石３に第７のヨーク１ｇを固定したものについて説明したが、実施例１のように永久磁石３を、直接、第４のヨーク１ｄに固定するものにおいても、第４のヨーク１ｄに位置合せ棒１２を設けることにより、永久磁石３の位置合せを容易とすることができる。
【００４０】
また、位置合せ棒１２の替わりに、実施例１のようなボルトを用いて永久磁石３などを第４のヨーク１ｄに固定することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ヨーク
２  アーマチュア
３  永久磁石
４  閉路コイル
５  開路コイル
６  操作ロッド
７  ボルト
１０ａ  第１の接着層
１０ｂ  第２の接着層
１０ｃ  第２の接着層
１０ｄ  第４の接着層
１１  段差
１２  位置合せ棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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