(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束発生手段により磁路本体に設けられたプランジャーを駆動する複数の電磁石と、これらの電磁石のプランジャーに接続されたプランジャー軸を電磁石用連絡部に連結し、各プランジャーを駆動し前記プランジャー軸によって前記電磁石用連絡部を押圧する電磁石装置において、
前記プランジャーと前記電磁石用連絡部との間に、各プランジャー軸が前記電磁石用連絡部を押圧する押圧時間を調整し、各プランジャー軸のストローク完了位置に誤差が生じた場合に該誤差を吸収する調整用バネを配置したことを特徴とする電磁石装置。
【請求項２】
前記調整用バネは、前記各プランジャー軸に取り付けられた一対の支持座の間に介在され、
該各プランジャー軸は、前記電磁石用連絡部の貫通孔に挿入され、該貫通孔を貫通した端部に、さらに支持座が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁石装置。
【請求項３】
前記調整用バネは、コイルバネであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁石装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電磁石から伸びるプランジャーで連絡部を押圧する技術に係わる電磁石装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の遮断器例えば真空遮断器は遮断部と操作機構部とにより構成されている。遮断部は例えば真空バルブ内に固定電極と可動電極とを配置し、これらの電極より真空バルブ外にロッドが伸びている。可動電極は可動側ロッドに連結し、構成している。可動側ロッドは絶縁ロッドを介して機械的な操作機構部に連結している。操作機構部を操作して可動側ロッドを駆動し、可動電極を固定電極に投入する。
【０００３】
この操作機構部は主にレバー、カム、リンク、軸などを組合わせて構成されているので、機構部が複雑になり、その組立及びメンテナンスなどが容易ではない。
【０００４】
そこで、最近は操作機構部に代わって電磁石を使用するようになってきた。電磁石本体は励磁コイルを配置している。励磁コイルに電力を給電し、磁路内を循環した時に発生した磁束の磁気吸的引力により、プランジャーを駆動し、一方側レバーを押圧すると、支点軸を介して他方側レバーでプランジャーと反対方向に押圧し、絶縁操作ロッドの駆動に応じて可動側ロッドを駆動し、可動電極を固定電極に投入する。
【０００５】
複数の真空遮断器を電磁石で駆動する場合には、１台の電磁石で複数の真空遮断器を駆動するためには、多くの励磁電流が必要となり大型化する。大型化すると装置内への配置に制約を受けるため、電磁石を大型化できない機種も発生する。そこで、各機種に適応可能にするため複数の電磁石を使用する電磁石装置が知られている。
【０００６】
複数の電磁石を使用する電磁石装置にあっては、図６に示すように、複数の電磁石装置１０１のプランジャー軸１０２は、連結部１０３を介して連結されている。即ち、連結部１０３に複数の貫通孔１０４を穿設し、これら貫通孔１０４に各電磁石のプランジャー軸１０２の先端部を挿通し、該先端部に前記連結部１０３を挟むようにして抜け防止用の阻止部１０５を配置している。
【０００７】
そして、前記複数のプランジャー軸１０２の阻止部１０５で同時に連結部１０３を操作することにより、これら複数のプランジャー軸１０２の磁気吸引力の総和によって、真空遮断器の固定電極１０６と可動電極１０７とを接離させるようになっている。（電磁石装置を使用する遮断器として例えば、特許文献１が知られている）
【特許文献１】特開２００２−８４９８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記複数の電磁石を使用した場合に最も問題になるのは、各電磁石のプランジャー軸１０２のストローク完了位置、即ち各プランジャーの阻止部１０５と連絡部１０３の接触面を厳密に合致させねばならないことである。前記のように、阻止部１０５は連結部１０３を挟むように配置しているが、各部品の精度誤差などにより、各電磁石のプランジャー軸１０２のストローク完了位置に誤差があることから、阻止部１０５と連結部１０３をリジットに固定してしまうと連結部１０３に歪応力が加わるので連結部１０３を挟む阻止部１０５にはギャップを設けて前記歪応力を緩和している。このため、前記ギャップにより、各電磁石のプランジャー軸１０２による連絡部１０３の押圧に時間的なズレが生じて、電磁石の磁気吸引力を充分に発揮させることができず、電磁石のエネルギーが無駄になっていた。本発明の目的は、各電磁石のプランジャー軸のストローク完了位置に多少の誤差がある場合でも該誤差を吸収し、磁気的吸引力を充分に発揮し、電磁石の省エネを図った電磁石装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、磁束発生手段により磁路本体に設けられたプランジャーを駆動する複数の電磁石と、これらの電磁石のプランジャーに接続されたプランジャー軸を電磁石用連絡部に連結し、各プランジャーを駆動し前記プランジャー軸によって前記電磁石用連絡部を押圧する電磁石装置において、
前記プランジャーと前記電磁石用連絡部との間に、各プランジャー軸が前記電磁石用連絡部を押圧する押圧時間を調整し、各プランジャー軸のストローク完了位置に誤差が生じた場合に該誤差を吸収する調整用バネを配置した。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の電磁石装置において、前記調整用バネは、前記各プランジャー軸に取り付けられた一対の支持座の間に介在され、該各プランジャー軸は、前記電磁石用連絡部の貫通孔に挿入され、該貫通孔を貫通した端部に、さらに支持座が取り付けられている。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２の電磁石装置において、前記調整用バネに、コイルバネを使用した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電磁石装置によれば、前記プランジャーと連絡部との間に配置された調整手段により、各プランジャーが連絡部を押圧する押圧時間を調整することにより、各プランジャー軸のストローク完了位置に誤差が生じた場合でも該誤差を吸収して、全プランジャーの押圧力を略同時に連絡部に伝達するので、磁石の磁気的吸引力を充分に発揮でき、磁石の省エネを図ることができる。
【００１３】
本発明の電磁石装置によれば、釈放された各プランジャーで速く調整用バネに到達したプランジャーが調整用バネのバネ圧に対抗しながら連絡部を押圧している間に、前記プランジャーより遅れた他のプランジャーが調整用バネを押圧するので、全プランジャーの押圧力が調整用バネを介して連絡部に伝達される。
【００１４】
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。図１は本発明を適用した真空遮断器の平面図、図２は図１の要部の断面図、図３は図２の要部の拡大図、図４は電磁石３Ａ，３Ｂの断面図、図５（Ａ）はレバーの平面図、図５（Ｂ）はレバーの側面図である。
【００１６】
図１、図２について、真空遮断器１は、各相の真空バルブ２Ａ、２Ｂ、２Ｃと、本発明に係るプランジャーを有する複数の電磁石３Ａ、３Ｂと電磁石３Ａ、３Ｂにプランジャー接続されたレバー２１などからなる電磁石装置３などで構成されている。
【００１７】
各相の真空バルブ２Ａ、２Ｂ、２Ｃは各々断路用の接触子５，６を備えた支持体４の中に真空バルブの可動部を下、固定部を上に支持され、各支持体４は接触子５，６が前向きとなるように、台車７の上の前側に配置されている。第1の電磁石３Ａは、真空バルブ２Ａ、２Ｂ間の後側に配置され、第2の電磁石３Ｂは、真空バルブ２Ｂ、２Ｃ間の後側に配置されている。
【００１８】
真空バルブ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ（以下、真空バルブ２）内には、固定電極８と可動電極９とが配置され、これらの電極８，９から外に固定側ロッド１０及び可動側ロッド１１が突出している。可動側ロッド１１はベローズ１２によって軸方向に移動可能になっている。可動側ロッド１１には、絶縁碍子よりなる絶縁部１３を介して絶縁操作ロッド１４が接続されている。
【００１９】
図３に示すように、絶縁操作ロッド１４は、可動電極９を固定電極８に圧接する接触圧調整バネ１５を備えている。絶縁操作ロッド１４に接触圧調整バネ１５及び金具座１６を挿通し、さらに後に説明するレバー２１の遮断用連絡軸１７の貫通穴１８（図５）を挿通する。絶縁操作ロッド１４の先端部はネジ付き先端部１４Ａとなっている。ネジ付き先端部１４Ａにナット１９で支持座２０を締付け、絶縁操作ロッド１４からレバー２１が外れるのを防止する。
【００２０】
次に、電磁石装置３について説明する。電磁石装置３は、第１，第２の電磁石３Ａ，３Ｂと、第１、第2の電磁石３Ａ、３Ｂのプランジャー軸４４を連絡する連絡部（軸）２３を有するレバー２１と、第１、第2の電磁石３Ａ、３Ｂのプランジャー軸４４による連絡部２３の操作タイミングを合わせる調整手段としての調整用バネ４９などで構成されている。
【００２１】
第１，第２の電磁石３Ａ，３Ｂは、図４に示すように、筒状の磁性包囲体により磁路本体３１を形成している。磁路本体３１の上側及び下側端部は各端部を塞ぐように上側端部磁路３２及び下側端部磁路３３を配置している。磁路本体３１と各端部磁路３２，３３とにより磁路３４を形成している。各端部磁路３２，３３内面に環状凹部３２Ａ，３３Ａを形成し、環状凹部３２Ａ，３３Ａに筒状の磁路本体３１の端部を嵌込んでいる。上側端部磁路３２に下側端部磁路３３に向かって軸方向に沿って突出する軸方向磁路３５を形成している。軸方向磁路３５は固定磁路或いは固定鉄心とも言える。軸方向磁路３５及び各端部磁路３２，３３には軸穴３６が形成されている。軸方向磁路３５はボルト３７により上側端部磁路３２に取付けられている。磁路本体中間より内径方向に突出した中間磁路部３８を形成し、磁路３４の一部をなしている。尚、軸方向磁路３５を省略して端部磁路３２を固定鉄心として使用をしてもよい。
【００２２】
軸方向磁路３５と対向する上側端部磁路３２と中間磁路部３８の間には第１励磁コイル３９を配置している。下側端部磁路３３と中間磁路部３８との間にはリング状の永久磁石よりなる始動磁石４０と第２励磁コイル４１を配置している。始動磁石４０と第２励磁コイル４１との間には支持金具４２を配置している。この支持金具４２により下側端部磁路３３と中間磁路部３８との間に始動磁石４０と第２励磁コイル４１を支持している。支持金具４２は下側端部磁路３３内に配置され支持されている。
【００２３】
第１励磁コイル３９及び第２励磁コイル４１及び始動磁石４０の内周側にはプランジャー４３を配置している。プランジャー４３は可動磁路或いは可動鉄心とも云うことができ、プランジャー４３の軸方向寸法は軸方向磁路３５の軸方向寸法より短く形成されている。プランジャー４３の両端にプランジャー軸４４を取付けている。プランジャー軸４４は軸穴３６を貫通して外部に伸びている。軸穴３６の形状は丸型形状以外の楕円、多角形形状などプランジャー軸４４の形状に応じて任意に形成された軸通路である。軸方向磁路３５の下面に接触するプランジャー４３上面の突起した接触面４５は凹凸面に形成されていて磁束Φを分散させる。
【００２４】
第１励磁コイル３９及び第２励磁コイル４１に同方向の励磁電流を給電すると、この励磁電流により発生した磁束Φが中間磁路部３８及び始動磁石４０を介して磁路３４内を循環し、軸方向磁路３５とプランジャー４３間に電磁的吸引力が発生し、プランジャー４３は軸方向磁路３５に吸引保持される。また、第２励磁コイル４１の励磁電流を逆方向にすると、軸方向磁路３５とプランジャー４３間に電磁的反発力が発生し瞬時に下方に移動する。
【００２５】
次に、第１、第２の電磁石３Ａ、３Ｂのプランジャー軸４４と真空バルブ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの絶縁操作ロッド１４を連結するレバー２１について説明する。
【００２６】
図５に示すように、レバー２１は２枚の支持板２１Ａ，２１Ｂよりなり、２枚の支持板２１Ａ，２１Ｂの前部には側断面円弧状の横方向の前記遮断器用連絡軸１７が形成されており、遮断器用連絡軸１７には前記貫通穴１８が設けられている。支持板２１Ａ，２１Ｂの後部には側断面円弧状の横方向の電磁石用連絡部（軸）２３が形成されており、電磁石用連絡部２３には第１、第２の電磁石３Ａ、３Ｂの各プランジャー軸４４を挿通するための貫通穴２４が設けられている。支持板２１Ａ，２１Ｂの前後の中間部分にはレバー２１を支点軸２２（図３）に取付けるための複数の貫通穴２５が設けられており、支持板２１Ａ，２１Ｂからなるレバー２１は支点軸２２にボルト２６とナット２７で取付けられている。
【００２７】
図３に示すように、各電磁石のプランジャー軸４４に、支持座４７、調整バネ４９と支持座４８を挿入し、さらにレバー２１の電磁石用連絡部２３の貫通穴２４と支持座５１を挿通し、プランジャー軸４４の先端部にナット５０で締付けて、各電磁石のプランジャー軸４４をレバー２１の電磁石用連絡部２３に接続する。
【００２８】
レバー２１の遮断器用連絡軸１７は各相真空バルブ２の各絶縁操作ロッド１４に連絡している。支点軸２２は紙面表面側から裏面側に伸び、真空遮断器のシャーシ（図示せず）に回動可能に支持され、支点の役割をしている。
【００２９】
なお、レバー２１の２枚の支持板２１Ａ，２１Ｂはプランジャー駆動方向に厚み部Ｔを配置するように構成されている。ここで、厚み部Ｔはプランジャー駆動方向に対して直角方向の幅部Ｗの寸法より短い寸法で、且つプランジャー駆動方向と同方向により構成されている。幅部Ｗを高さ方向に配置したのに比べ、本発明のように厚み部Ｔを高さ方向に配置すれば、高さ方向が高くならず、電磁石装置及び真空遮断器の重心を下げることができ、真空遮断器の開閉時の振動を少なくでき、耐震性を向上させることが出来る。
【００３０】
次に、電磁石装置３の作用について説明する。第１、第２の電磁石３Ａ、３Ｂの第１の励磁コイル３９及び第２励磁コイル４１に同方向の励磁電流を給電すると、発生した磁束Φが中間磁路部３８及び始動磁石４０を介して磁路３４内を循環し、発生した磁束の磁気吸的引力により、第１、第２の電磁石３Ａ、３Ｂのプランジャー４３は軸方向磁路３５に吸引され接触する。第２励磁コイル４１に第１の励磁コイルによる磁束Φと反発する磁束を発生するように励磁電流を給電すると、プランジャー４３に磁路内を循環する磁束Φと反発する磁束が発生し、プランジャー４３は反発力により瞬時に軸方向（下方）に駆動され、プランジャー軸４４が調整用バネ４９を介してレバー２１の電磁石用連絡部２３を下方に押圧する。電磁石用連絡部２３が下方に押圧されると、レバー２１は支点軸２２を中心に回動し、レバー２１の遮断器連絡軸１７が上方に回動して接触圧調整バネ１５を介して真空バルブ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの可動側ロッドを上方に駆動し、可動電極９を固定電極８に投入する。
【００３１】
第１、第２の電磁石３Ａ、３Ｂのプランジャー４３による電磁石用連絡部２３の押圧に時間的なズレが生じた場合、例えば、第１プランジャー軸４４Ａより第２のプランジャー軸４４Ｂの移動が遅れた場合、従来技術では、第１プランジャー軸４４Ａが第２プランジャー４４Ｂより速く連絡部２３を押圧し、第２プランジャー軸４４Ｂが電磁石用連絡部２３を押圧する前にレバー２１が動作を完了する恐れがあったが、本発明では調整用バネ４９が第１のプランジャー軸４４Ａが調整用バネ４９のバネ圧を押しながら電磁石用連絡部２３を押圧する間に、第１プランジャー軸４４Ａより遅れた第２のプランジャー軸４４Ｂが調整用バネ４９を押圧し、電磁石３Ａ，３Ｂで発生した押圧力が調整用バネ４９を介して電磁石用連絡部２３に伝達されるから、各電磁石３Ａ，３Ｂのプランジャーを駆動する磁気的反発力を充分に使用でき、この分電気消費量を少なくでき、電磁石の省エネを図ることができる。また電磁石装置を小型化することが出来る。
【００３２】
本発明ではプランジャーがレバーの連絡部を押圧する押圧時間（押圧力時間）の調整手段として調整用バネ４９にコイルスプリングを使用した場合を示したが、各プランジャー軸４４Ａ，４４Ｂの押圧力時間を調整すればよいから、調整手段は、コイルスプリングの他にゴム、柔軟性合成樹脂部材などのプランジャーの押圧力時間を調整可能なものであれば良い。尚、前述の実施例の他に、例えば、負荷開閉器、断路部、真空スイッチなどの開閉器の電磁装置にも使用できることは云うまでもない。又、永久磁石を使用した磁石を使用する場合にも適用できる。以上のように、本発明の電磁石装置によれば、押圧時間調整手段を設けた分だけ、磁気的反発力が増加し、電磁石装置の小型化或いは省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係わる真空遮断器の平面図。
【図２】図１の要部の断面図。
【図３】図２の要部の拡大図。
【図４】電磁石装置の断面図
【図５】（Ａ）はレバーの平面図、（Ｂ）はレバーの側面図。
【図６】従来例の説明図。
【符号の説明】
【００３４】
１…真空遮断器、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…真空バルブ、３…電磁石装置、３Ａ，３Ｂ…プランジャーを有する電磁石、８…固定電極、９…可動電極、１０…固定側ロッド、１１…可動側ロッド、１２…ベローズ、１３…絶縁物、１４…絶縁操作ロッド、１４Ａ…ネジ付き先端部、１５…接触圧調整バネ、１６…金具座、１７…遮断器用連絡軸、１８…貫通孔、１９…ナット、２０…支持座、２１…レバー、２２…支点軸、２３…電磁用石連絡部、２４，２５…貫通孔、２６…ネジ付きボルト、２７…ナット、３１…磁路本体、３２…上側端部磁路、３２Ａ…環状凹部、３３…下側端部磁路、３３Ａ…環状凹部、３５…軸方向磁路、３６…軸穴、３７…ボルト、３８…中間磁路、３９…第１励磁コイル、４０…始動磁石、４１…第２励磁コイル、４２…支持金具、４３…プランジャー、４４…プランジャー軸、４５…接触面、４６…ナット、４７，４８…支持座、４９…調整用バネ、Ｔ…厚み部、Φ…磁束。
【図１】
0004800105.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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