(57)【要約】【課題】プランジャーと端部ヨーク間の磁気抵抗を安定させ、釈放特性の安定した釈放形電磁石装置を提供する。【解決手段】この発明による釈放形電磁石装置は、プランジャーがトランスファーヨークに当接しているときに永久磁石の吸着力に基づいてその当接位置に保持され、電磁コイルに通電されたときに前記吸着力が減じられて釈放ばねの付勢力に基づいて前記トランスファーヨークから離反する方向に釈放されて移動するように構成されたプランジャー部を備えた釈放形電磁石装置であって、前記プランジャー部は、前記プランジャーと端部ヨークの貫通穴を形成する内周面との間の磁気ギャップを確保すると共に前記端部ヨークの内周面を摺動する摺動軸受けとなるプランジャーガイドを備えたものである。【選択図】図１
2010109074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に貫通穴を備えたボビンの外周面に巻回された電磁コイルと、軸方向一端部に開口部を有し内部に前記電磁コイル及び前記ボビンを収納する磁性材料により構成された主ヨークと、前記主ヨークの軸方向他端部の内壁に固定された永久磁石と、前記永久磁石と前記ボビンの軸方向端面との間に設けられたトランスファーヨークと、前記主ヨークの開口部に固定され、前記ボビンの貫通穴に連結する貫通穴を有する端部ヨークと、磁性材料により構成され、前記ボビンの貫通穴と前記端部ヨークの貫通穴に挿入されるプランジャーを備えたプランジャー部と、前記プランジャー部を前記トランスファーヨークから離反する方向に常時付勢する釈放バネとを備え、前記プランジャー部は、前記プランジャーが前記トランスファーヨークに当接しているときに前記永久磁石の吸着力に基づいてその当接位置に保持され、前記電磁コイルに通電されたときに前記吸着力が減じられて前記釈放ばねの付勢力に基づいて前記トランスファーヨークから離反する方向に釈放されて移動するように構成された釈放形電磁石装置であって、前記プランジャー部は、前記プランジャーと前記端部ヨークの貫通穴を形成する内周面との間の磁気ギャップを確保すると共に前記端部ヨークの内周面を摺動する摺動軸受けとなるプランジャーガイドを備えたことを特徴とする釈放形電磁石装置。
【請求項２】
前記プランジャー部は、前記釈放バネを保持するプレートと、前記プレートと前記プランジャーガイドとの間に設けられ前記プランジャーガイドを常に前記プランジャーに押圧するプレートバネとを備えたことを特徴とする請求項1に記載の釈放形電磁石装置。
【請求項３】
前記プレートは、前記プレートバネを圧縮する方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の釈放形電磁石装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、配線用遮断器、漏電遮断器等の引き外し装置に適用する釈放形電磁石装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、配線用回路遮断器或いは漏電遮断器等の遮断器（以下、回路遮断器と称する）は、その回路遮断器が接続されている回路に短絡若しくは漏電等が発生したときに、これを検出して発生する引外し信号に基づいて自動的に引外し機構がトリップして前述の回路を遮断するように構成されている。このような回路遮断器は、引外し信号に基づいて通電される電磁コイルとこの電磁コイルの通電時に釈放されて移動するプランジャーとを有する釈放形電磁石装置を備え、この釈放形電磁石装置のプランジャーの移動により引外し機構をトリップさせて回路を遮断する。
【０００３】
従来、回路遮断器に用いられる釈放形電磁石装置として、端部ヨークに開口した貫通穴の内側に非磁性材で作られたプランジャーガイドを有し、このプランジャーガイドを摺動軸受けとしてプランジャーをスライド可能に案内支持する構成とし、プランジャーと端部ヨークの貫通穴の吸着による磁気抵抗の片寄りを低減し、安定した釈放特性を確保する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６６４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献1に示された従来の釈放形電磁石装置の場合、プランジャーガイドは端部ヨークの貫通穴に固定される必要がある。プランジャーガイドの固定方法として、溶接や接着等があるが、これらの固定方法ではプランジャーガイドが端部ヨークの貫通穴の側壁に片寄って固定されることがあり、プランジャーの動作軸が偏心し、磁気抵抗の偏りが発生するために釈放形電磁石装置の釈放特性が安定しないという課題があった。
【０００６】
この発明は、従来の釈放形電磁石装置における前述のような課題を解決するためになされたもので、プランジャーと端部ヨーク間の磁気抵抗を安定させ、釈放特性の安定した釈放形電磁石装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による釈放形電磁石装置は、中央部に貫通穴を備えたボビンの外周面に巻回された電磁コイルと、軸方向一端部に開口部を有し内部に前記電磁コイル及び前記ボビンを収納する磁性材料により構成された主ヨークと、前記主ヨークの軸方向他端部の内壁に固定された永久磁石と、前記永久磁石と前記ボビンの軸方向端面との間に設けられたトランスファーヨークと、前記主ヨークの開口部に固定され前記ボビンの貫通穴に連結する貫通穴を有する端部ヨークと、磁性材料により構成され前記ボビンの貫通穴と前記端部ヨークの貫通穴に挿入されるプランジャーを備えたプランジャー部と、前記プランジャー部を前記トランスファーヨークから離反する方向に常時付勢する釈放バネとを備え、前記プランジャー部は、前記プランジャーが前記トランスファーヨークに当接しているときに前記永久磁石の吸着力に基づいてその当接位置に保持され、前記電磁コイルに通電されたときに前記吸着力が減じられて前記釈放ばねの付勢力に基づいて前記トランスファーヨークから離反する方向に釈放されて移動するように構成された釈放形電磁石装置であって、前記プランジャー部は、前記プランジャーと前記端部ヨークの貫通穴を形成する内周面との間の磁気ギャップを確保すると共に前記端部ヨークの内周面を摺動する摺動軸受けとなるプランジャーガイドを備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明による釈放形電磁石装置は、プランジャーと端部ヨークの貫通穴を形成する内周面との間の磁気ギャップを確保すると共に端部ヨークの内周面を摺動する摺動軸受けとなるプランジャーガイドをプランジャー部に備えているので、プランジャー部の動作軸の偏心量が低減され、プランジャーと端部ヨーク間の磁気抵抗の偏りが低減でき、従って安定した釈放特性を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に於ける釈放形電磁石装置の断面図、図２は、この発明の実施の形態１に於ける釈放形電磁石装置のプランジャー部の構成図である。図１に於いて、中央部に貫通穴２１を備えたボビン２は、非磁性材料により構成され、その軸方向両端部に夫々鍔部２２、２３が形成されている。電磁コイル３は、鍔部２２、２３に挟まれたボビン２の外周部に巻回されている。
【００１０】
磁性材料により構成された円筒状の主ヨーク４は、断面がＵ字形に形成され、その軸方向一端部に開口部４１を備えている（以下の説明では、主ヨーク４を「Ｕ字形ヨーク」と称する）。電磁コイル３及びボビン２は、その軸心がヨーク４の軸心に合致してＵ字形ヨーク４の内側空間部内に収納されている。
【００１１】
磁性材料により構成された端部ヨーク５は、Ｕ字形ヨーク４の開口部４１に嵌合されボビン２の軸方向端部に当接している。端部ヨーク５は、かしめ等の方法によりＵ字形ヨーク４に固定されている。端部ヨーク５は、その中央部に貫通穴５ａを有する筒状部５１が形成されている。筒状部５１の貫通穴５ａは、その軸心がボビン２の貫通穴２１の軸心の延長線上にあってボビン２の貫通穴２１に連結されている。
【００１２】
次に、プランジャー部６の構成について説明する。図１及び図２に於いて、プランジャー部６は、磁性材料により構成された円柱状のプランジャー６ａを備えている。このプランジャー６ａは、大径部６ａ１と中径部６ａ２と小径部６ａ３とを備える。非磁性材料により構成された筒状のプランジャーガイド６ｂは、その軸方向一端部が半径方向内側に折り曲げられた端縁部６ｂ１を備える。
【００１３】
プランジャーガイド６ｂは、プランジャー６ａの中径部６ａ２の外周面に嵌合され、その端縁部６ｂ１の内壁がプランジャー６ａの中径部６ａ２の端面に当接している。プランジャーガイド６ｂの外径は、プランジャー６ａの大径部６ａ１の外径とほぼ等しく形成され、且つ端部ヨーク５の筒状部５１の内径より僅かに小さく設定されている。プランジャーガイド６ｂは、プランジャー６ａと端部ヨーク５の筒状部５１の内周面との間の磁気ギャップを確保している。
【００１４】
プレート６ｃは、プランジャー６ａの小径部６ａ３に軸方向移動可能に装着されているが、固定リング６ｅに当接することにより図の上方への移動は阻止される。圧縮バネにより構成されたプレートバネ６ｄは、プレート６ｃとプランジャーガイド６ｂの端縁部６ｂ１との間に圧縮された状態で配設されており、プランジャーガイド６ｂとプレート６ｃとを互いに離反する方向に付勢している。プランジャーガイド６ｂは、その端縁部６ｂ１がプレートバネ６ｄにより押圧されることによりプランジャー６ａに固定されている。
【００１５】
以上のように構成されたプランジャー部６のプランジャー６ａは、図１に示すように、ボビン２の貫通穴２１及び端部ヨーク５の貫通穴５ａ内に挿入される。この状態に於いて、プランジャーガイド６ｂは、端部ヨーク５の貫通穴５ａ内に位置し、プランジャーガイド６ｂの外周面が端部ヨーク５の筒状部５１の内周面と摺動してプランジャー部６の摺動軸受として動作する。
【００１６】
図１に於いて、厚さ方向に磁化された永久磁石７は、固定プレート８により位置決めされてＵ字形ヨーク４の軸方向他端部の内壁である底部に固定されている。磁性材料により構成されたトランスファーヨーク９は、永久磁石７とボビン２の端面との間に設置されており、プランジャー９ａの端面に対向している。プランジャー６ａは、永久磁石７の磁力により吸引されてトランスファーヨーク９に吸着され得るように構成されている。
【００１７】
圧縮バネにより構成された釈放バネ１０は、一端部が端部ヨーク５に接し、他端部がプランジャー部６のプレート６ｃに接して設けられている。図１に示す状態は、プランジャー６ａが永久磁石７の磁力によりトランスファーヨーク９に吸着された状態を示している。この状態に於いて、釈放バネ１０は圧縮された状態にあり、プランジャー部６を反トランスファーヨーク９の方向に付勢しているが、プランジャー６ａとトランスファーヨーク９とが当接した状態に於ける両者の吸着力は、釈放バネ１０によるプランジャー部６に対する付勢力よりも大きく設定されているので、プランジャー部６はトランスファーヨーク９に当接した位置に保たれている。
【００１８】
次に、以上のように構成されたこの発明の実施の形態１による釈放形電磁石装置の動作について説明する。回路遮断器（図示せず）のリセット操作によりプランジャー部６を図１に示すリセット位置に押し込むと、プランジャー部６は、永久磁石７の磁力Ｆｍによりトランスファーヨーク９に吸着された図１に示す位置に保持される。この状態では、永久磁石７の磁束φｍは永久磁石７のＮ極からトランスファーヨーク９、プランジャー６ａ、端部ヨーク５、Ｕ字形ヨーク４を経由してＳ極に戻る。釈放バネ１０のバネ力をＦｓとすると、プランジャー部６は、［Ｆｍ−Ｆｓ］の力でトランスファーヨーク９に吸着されている。
【００１９】
図１に示す状態に於いて、回路遮断器の引き外し信号に基づいて電磁コイル３に釈放電流が通電されると、永久磁石７の保持力Ｆｍを打ち消すように電磁コイル３による磁束φｉがトランスファーヨーク９、Ｕ字形ヨーク４、端部ヨーク５、プランジャー６ａの経路で流れ、永久磁石７の保持力Ｆｍが小さくなる。これにより釈放バネ１０のバネ力Ｆｓが永久磁石７の保持力Ｆｍに打ち勝つこととなり、摺動軸受けとなるプランジャーガイド６ｂと一体化したプランジャー部６がトランスファーヨーク９との吸着から釈放されて図の上方へ突出する。
【００２０】
プランジャー部６が釈放バネ１０の付勢力により突出すると、回路遮断器の引外し機構（図示せず）がプランジャー部６によりトリガされて可動接点を固定接点から乖離させ、回路を遮断するものである。
【００２１】
プランジャー部６が釈放バネ１０の付勢力により突出した後、回路遮断器を閉じるべく引外し機構をリセットすれば、そのリセット動作の過程で回路遮断器に設けられているアクチュエータ（図示せず）がプランジャー部６のプレート６ｃを押圧し、プランジャー部６を図１の下方に移動させてトランスファーヨーク７に吸着させる。これにより、釈放形電磁石装置１がリセットされる。プレート６ｃは、プランジャー６ａの軸方向に動作可能であるので、回路遮断器のアクチュエータのリセット動作時に、アクチュエータがプレート６ｃを押し込み過ぎてプレート６ｃを破壊することが防止される。
【００２２】
前述の従来の装置の場合、接着や溶接によりプランジャーガイド６ｂを端部ヨーク５に溶接等により固定するようにした場合、プランジャーの動作軸が偏心し、磁気抵抗の偏りが発生するために釈放形電磁石装置の釈放特性が安定しないという課題があったが、この発明の実施の形態１による釈放形電磁石装置によれば、プランジャーガイド６ｂはプランジャー６ａに固定するようにしているので、プランジャー６ａの動作軸が偏心することはなく、従って、磁気抵抗の偏りが無くなり、安定した釈放特性を確保することが可能となる。更に、プランジャーガイド６ｂの固定は、プレートバネ６ｄによりプランジャーガイド６ｂをプランジャー６ａに押圧することにより行なうので、部品を追加することなくプランジャーガイド６ｂを固定することができ、組立が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施形態１による釈放形電磁石装置の断面図である。
【図２】この発明の実施形態１におる釈放形電磁石装置のプランジャー部の構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    釈放形電磁石装置
２    ボビン
２１    ボビンの貫通穴
３    電磁コイル
４    Ｕ字形ヨーク
４１    Ｕ字形ヨークの開口部
５    端部ヨーク
５ａ    端部ヨークの貫通穴
６    プランジャー部
６ａ    プランジャー
６ａ１    大径部
６ａ２    中径部
６ａ３    小径部
６ｂ    プランジャーガイド
６ｂ１    プランジャーガイドの端縁部
６ｃ    プレート
７    永久磁石
８    固定プレート
９    トランスファーヨーク
１０    釈放バネ
【図１】
2010109074.tif 000003
【図２】
2010109074.tif 000004