(57)【要約】  外部に磁束を漏らすことなく、アマチュアを駆動する際に安定した初期負荷力をアマチュアに付与できる電磁アクチュエータを得ることを目的とする。  本発明の電磁アクチュエータ(1)は、根元部（アマチュア根元部(11)）と、根元部(11)からコイル(4)のコイル軸(4a)の方向に延伸して設けられると共に根元部(11)よりも外径の小さな延伸部（アマチュア延伸部(12)）を有するアマチュア(3)と、アマチュア(3)と共にコイル(4)により発生された磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコア(2)と、を備える。コア(3)は、磁束が通過することにより周方向拡張部(11b)との間に吸引力を発生させる吸引部(15)を当該コア(3)の内側に有し、吸引部(15)を磁束が通過する第一の磁路(M1)の外側に、アマチュア(3)に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路(M2)を形成するアマチュア対向部（内周面(9a)）を有する。
2017154720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルの内部に可動自在に配置された磁性体のアマチュアを、前記コイルにより発生させた磁束により駆動する電磁アクチュエータであって、
前記コイルと、
根元部と、前記根元部から前記コイルのコイル軸の方向に延伸して設けられると共に前記根元部よりも外径の小さな延伸部を有する前記アマチュアと、
前記コイルの外側に配置されており、前記アマチュアと共に前記コイルにより発生された前記磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコアと、を備え、
前記アマチュアは、前記延伸部の外周から前記コイル軸に垂直な周方向に延伸した周方向拡張部を有し、
前記コアは、
前記アマチュアの前記周方向拡張部に対向して設けられると共に、前記磁束が通過することにより前記周方向拡張部との間に吸引力を発生させる吸引部、を当該コアの内側に有し、
前記吸引部を前記磁束が通過する第一の磁路の外側に、前記アマチュアに対向すると共に前記磁束が通過する第二の磁路を形成するアマチュア対向部を有することを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記コアは、前記アマチュアの前記延伸部が挿通可能な開口を形成するコア開口端部を有し、
前記アマチュア対向部は、前記コア開口端部における前記アマチュアの前記延伸部に対向する内周面であり、
前記吸引部は、前記コア開口端部における前記周方向拡張部に対向する内側面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記コアは、前記アマチュアの前記延伸部が挿通可能な開口を形成するコア開口端部と、前記コア開口端部から前記コイル軸の方向に離れた位置で前記コア開口端部に対向するコア蓋部と、前記コア蓋部と前記コア開口端部を接続するコア胴体部と、前記コア胴体部における前記コア蓋部の側に前記コイル軸側に延伸して設けられたコア延長部を有し、
前記アマチュア対向部は、前記アマチュアの前記根元部に対向する前記コア蓋部の内側面であり、
前記吸引部は、前記周方向拡張部に対向する前記コア延長部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記第一の磁路における前記磁束が通過する前記吸引部と前記吸引部に対向する前記アマチュアとの磁気ギャップは、前記第二の磁路における前記磁束が通過する前記アマチュア対向部と前記アマチュア対向部に対向する前記アマチュアとの磁気ギャップよりも小さいことを特徴とする請求項１から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】
前記コアの前記吸引部を前記磁束が通過する磁束通過面積は、前記第二の磁路における前記アマチュア対向部を前記磁束が通過する磁束通過面積よりも小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
前記コアの前記吸引部、及び前記吸引部に対向する前記アマチュアの前記周方向拡張部の少なくとも一方は、対向する相手側に突出した突起部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項７】
前記突起部は、前記相手側である突起対向部における前記コイル軸側の内周面よりも周方向の外側に、前記コア及び前記アマチュアの集積公差以上離して配置されたことを特徴とする請求項６記載の電磁アクチュエータ。
【請求項８】
前記コアの前記吸引部と前記アマチュアの前記周方向拡張部との間に、非磁性材を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項９】
前記コアの前記吸引部及び前記アマチュアの前記周方向拡張部は、互いに対向するそれぞれの対向面が、前記コイル軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１０】
前記アマチュアが前記コアの方へ移動する際に、前記アマチュアの前記周方向拡張部と前記コアの吸引部との間に吸引力を発生させる電流を、前記アマチュアが前記コアに衝突する時またはその直前に前記コイルへ供給する電流供給装置を備えたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１１】
前記コアの前記吸引部と前記アマチュアの前記周方向拡張部との間に、緩衝材を備えたことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１２】
内部に可動接点及び固定接点を有する電流遮断部と、前記電流遮断部の前記可動接点をリンク機構を介して、前記固定接点に接続するように移動させる、請求項１から１１のいずれか１項の電磁アクチュエータを備えたことを特徴とする開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁操作型開閉装置などの開閉操作に用いられる電磁アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁操作型開閉装置などでは、電流遮断部を開路状態にしたり、閉路状態にしたりする開閉操作において、電磁アクチュエータが使用されている。特許文献１には、電流の通電及び遮断を行う電流遮断部に相当する真空遮断器を、リンク機構を介して開閉操作する遮断器投入用の電磁石装置が記載されている。【０００３】
特許文献１の図７に記載された投入用の電磁石装置は、ソレノイドコイル、ソレノイドコイルの軸方向に往復動自在な磁性体のアマチュア（特許文献１のプランジャー３）、ソレノイドコイルの周囲に配置され磁束の経路となるコア（特許文献１のヨーク５）、アマチュアの下面を支持する磁性体の磁性支持板、磁性支持板とコアの下端部（特許文献１の下端板５Ｃ）とを接続する磁性体の磁性支柱を備えた電磁アクチュエータである。また、コアの下端部とアマチュアとの間には、ソレノイドコイルの軸方向の上下に非磁性体のスペーサで挟まれた空隙が形成されている。【０００４】
特許文献１に記載された電磁アクチュエータは、遮断器を投入する際にソレノイドコイルに電流を流すことで、アマチュアを磁性支持板から離脱させて上方向に移動させる。ソレノイドコイルに電圧を印加して電流を流すと、通電初期における電流値の小さいときは、非磁性体のスペーサ及び空隙があるため、アマチュアを通る磁束は主として磁性支持板および磁性支柱を通して流れる。この磁束によってアマチュアは、磁性支持板に吸引される。この吸引力は、アマチュアを駆動する駆動力を打ち消す方向に働く力であり、アマチュア駆動の初期に負荷として働く初期負荷力である。時間の経過とともにソレノイドコイルの電流が増大すると、磁性支持板は比較的薄い板で構成されているので直ぐに磁気飽和に達し、アマチュアと磁性支持板との間の吸引力はほぼ一定に抑えられる。これに対して、アマチュアから空隙を介してコアの下端部に流入する磁束は、ソレノイドコイルの電流値の増大とともに大きくなるため、アマチュアを磁性支持板から離脱させて上方向に引き上げる駆動力は電流値の増大とともに増加する。このアマチュアの上方向の駆動力がアマチュアと磁性支持板との間の吸引力を越えると、アマチュアは磁性支持板から離脱して上方向に移動し、アマチュアの上面に固定されたシャフト（ロッド）が送出されて、この電磁アクチュエータは遮断器を投入する。【０００５】
このような構成にすることで、特許文献１に記載された電磁アクチュエータは、磁性支持板を設けない場合に比べて、コイル電流が十分大きくなるまで、アマチュアと磁性支持板間に生じる吸引力によってアマチュアを保持できるようにしていた。したがって、特許文献１に記載された電磁アクチュエータは、コイル電流が十分大きなってからアマチュアを移動させるので、アマチュアの駆動力を増加することができ、アマチュアを所定の位置まで確実に移動させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３７４６０号公報（段落０００２〜０００３、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の電磁アクチュエータでは、アマチュアとアマチュアの下側に配置された磁性支持板との間に発生する吸引力によって、このアマチュアの駆動力を打ち消す方向に働く初期負荷力を付与している。しかし、初期負荷力を生じさせる磁気回路が電磁アクチュエータの外部に面しているので、この磁気回路が磁気飽和すると、電磁アクチュエータの外部には漏れ磁束が生じる。このため、特許文献１に記載された電磁アクチュエータは、周辺に磁性体を含む機器あるいは電磁アクチュエータの締結部材などの治具が配置されると、周辺の磁性体から磁性支持板を経由して想定以上の磁束がアマチュアに流れることがあり、アマチュアを駆動する駆動力と逆向きの初期負荷力が増大しアマチュアを駆動できない。すなわち、特許文献１に記載された電磁アクチュエータは、磁気回路が磁気飽和すると、電磁アクチュエータの外部に磁束が漏れるので、周辺に磁性体が配置された場合にアマチュアに付与される初期負荷力が変動してしまい、電磁アクチュエータの駆動特性が悪化する問題がある。【０００８】
特許文献１に記載された電磁アクチュエータは、初期負荷力を生じさせる磁気回路が電磁アクチュエータの外部に面しているので、この磁気回路が磁気飽和すると、電磁アクチュエータの外部には漏れ磁束が生じるので、周辺に磁性体が配置された場合には、この磁性体を含む周辺機器の故障または誤動作を招き、また、磁性を含んでいない周辺機器であっても強力な漏れ磁束により故障または誤動作が生じる原因となる。【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、電磁アクチュエータの外部に磁束を漏らすことなく、アマチュアを駆動する際に安定した初期負荷力をアマチュアに付与できる電磁アクチュエータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電磁アクチュエータは、コイルの内部に可動自在に配置された磁性体のアマチュアを、コイルにより発生させた磁束により駆動する。電磁アクチュエータは、コイルと、根元部と、根元部からコイルのコイル軸の方向に延伸して設けられると共に根元部よりも外径の小さな延伸部を有するアマチュアと、コイルの外側に配置されており、アマチュアと共にコイルにより発生された磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコアと、を備え、アマチュアは、延伸部の外周からコイル軸に垂直な周方向に延伸した周方向拡張部を有し、コアは、アマチュアの周方向拡張部に対向して設けられると共に、磁束が通過することにより周方向拡張部との間に吸引力を発生させる吸引部、を当該コアの内側に有し、吸引部を磁束が通過する第一の磁路の外側に、アマチュアに対向すると共に磁束が通過する第二の磁路を形成するアマチュア対向部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電磁アクチュエータは、コアの内側に設けられた吸引部を磁束が通過する第一の磁路と、第一の磁路の外側にアマチュアに対向すると共に磁束が通過する第二の磁路を形成するので、電磁アクチュエータの外部に磁束を漏らすことなく、アマチュアを駆動する際に安定した初期負荷力をアマチュアに付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１による電磁アクチュエータ及び開閉装置を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１による電磁アクチュエータ及び開閉装置を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１による電磁アクチュエータの概略断面図である。
【図４】図３の電磁アクチュエータの要部を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２による電磁アクチュエータの概略断面図である。
【図６】図５の電磁アクチュエータの要部を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２による他の電磁アクチュエータの概略断面図である。
【図８】図７の電磁アクチュエータの要部を示す概略断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２による電磁アクチュエータの付与力の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３による電磁アクチュエータの概略断面図である。
【図１１】図１０の電磁アクチュエータの要部を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４による電磁アクチュエータの概略断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態４による他の電磁アクチュエータの概略断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態５による電磁アクチュエータの概略断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５による他の電磁アクチュエータの概略断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態６による電磁アクチュエータの概略断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態６による電磁アクチュエータのコイル電流の例を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態７による電磁アクチュエータ及び開閉装置を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態７による電磁アクチュエータ及び開閉装置を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態７による第一の電磁アクチュエータの部分図である。
【図２１】図２０のコア及びアマチュアの部分図である。
【図２２】図２０の緩衝材の図である。
【図２３】本発明の実施の形態７による第二の電磁アクチュエータの部分図である。
【図２４】図２３の緩衝材の図である。
【図２５】本発明の実施の形態７による第三の電磁アクチュエータの部分図である。
【図２６】図２５の緩衝材を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態７による第四の電磁アクチュエータの部分図である。
【図２８】図２７の緩衝材の図である。
【図２９】本発明の実施の形態８の電磁アクチュエータのコイル電流制御を説明する図である。
【図３０】本発明の実施の形態８の電磁アクチュエータのコイル電流制御を説明する図である。
【図３１】本発明の実施の形態８による電流供給装置の例を示す図である。
【図３２】本発明の実施の形態８による電流供給装置の例を示す図である。
【図３３】本発明の実施の形態８による電流供給装置の例を示す図である。
【図３４】本発明の実施の形態８による電磁アクチュエータの概略断面図である。
【図３５】本発明の実施の形態８による電磁アクチュエータの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１及び図２は、本発明の実施の形態１による電磁アクチュエータ及び開閉装置を示す図である。図１は電磁アクチュエータの第一状態を示しており、図２は電磁アクチュエータの第二状態を示している。図３は本発明の実施の形態１による電磁アクチュエータの概略断面図であり、図４は図３の電磁アクチュエータの要部を示す概略断面図である。電磁アクチュエータ１は、磁性体のコア２と、コア２の内部に可動自在に設けられた磁性体のアマチュア３と、コア２とアマチュア３により形成された磁路に磁束を発生させるコイル４と、アマチュア３に固定されると共にコア２を貫通するシャフト５と、コア２とアマチュア３との間に、コイル４が発生させた磁束が通過することにより互いに吸引力を発生させて、アマチュア３をシャフト５が送出される方向に駆動する駆動力を打ち消す方向に働く負荷力を付与する吸引部１５、１６を備える。コア２は、アマチュア３と共にコイル４により発生された磁束が通過する磁路を形成する。開閉装置５０は、電磁アクチュエータ１と、リンク機構２４と、電流遮断部２１を備える。シャフト５はリンク機構２４を介して開閉装置５０の電流遮断部２１に接続されている。電流遮断部２１は、内部に可動接点２２と固定接点２３を備えている。開閉装置５０は、電流遮断部２１の可動接点２２をリンク機構２４を介して、固定接点２３に接続するように移動させて、電流遮断部２１を閉路状態にする閉路操作を行う。シャフト５は、延伸方向に通過する中心軸がコイル４の開口中心を通過するコイル軸４ａと一致するように配置されている。なお、アマチュア３がシャフト５の露出端部５ａへ移動し、吸引部１５と吸引部１６との磁気ギャップが増大すると、吸引部１５と吸引部１６との間の吸引力は急激に小さくなり、アマチュア３をシャフト５が送出される方向に駆動する駆動力を打ち消す方向に働く負荷力は、アマチュア３の駆動初期に発生するので、適宜、初期負荷力と称する。アマチュア３がシャフト５の露出端部５ａへ移動する方向は、アマチュア３が第一状態から第二状態になる方向でもあるので、アマチュア３をシャフト５が送出される方向に駆動する駆動力は、アマチュア３を第一状態から第二状態に駆動する駆動力である。
【００１４】
電磁アクチュエータ１が図１に示す第一状態の場合、すなわちシャフト５の露出端部５ａがコア２に対して近づいている場合は、電流遮断部２１の可動接点２２及び固定接点２３は互いに開離している。また、電磁アクチュエータ１が図２に示す第二状態の場合、すなわちシャフト５の露出端部５ａがコア２に対して離れている場合は、電流遮断部２１の可動接点２２及び固定接点２３は互いに接触している。図１及び図２において、電磁アクチュエータ１は、開閉装置５０の電流遮断部２１を開路状態にしたり、閉路状態にしたりする開閉操作を行う構成例を示した。図１及び図２において、電磁アクチュエータ１及び電流遮断部２１の断面図を示しているが、引き出し線等が見えにくくならないように、断面においてハッチングを省略した。図３及び図４においても、電磁アクチュエータ１の断面図を示しているが、引き出し線等が見えにくくならないように、断面においてハッチングを省略した。また、図１から図４において、左右のコイル４の断面から紙面奥側に本来見える外周線（シャフト５の移動方向に垂直な方向の外周線）も、引き出し線等が見えにくくならないように、省略した。他の断面図においても、同様に断面においてハッチングを省略し、コイル４におけるシャフト５の移動方向に垂直な方向の外周線を省略した。
【００１５】
コア２は、コイル４の外周面を囲むコア胴体部７と、コイル４の上側（シャフト５が配置される側）を覆うコア蓋部８と、コア胴体部７の下側（コア蓋部８が配置されない側）からシャフト５の方向に延伸すると共にアマチュア３のアマチュア延伸部１２が外部に露出する開口１４を形成するコア開口端部９とを備える。コア開口端部９は、アマチュア３のアマチュア延伸部１２が挿通可能な開口１４を形成している。コア蓋部８は、コア開口端部９からコイル軸４ａの方向に離れた位置でコア開口端部９に対向している。コア胴体部７は、コア蓋部８とコア開口端部９を接続している。アマチュア３は、シャフト５が接続されたアマチュア根元部１１と、アマチュア根元部１１からコア２の開口１４側に延伸するように設けられると共にアマチュア根元部１１よりも外径の小さなアマチュア延伸部１２を備える。コア２のコア蓋部８には貫通孔が形成されており、この貫通孔をシャフト５が図の上下方向（コイル軸４ａの上下方向）に移動する。コア蓋部８の貫通孔は、その中心軸がコイル軸４ａと一致するように形成されている。また、シャフト５の中心軸はアマチュア３の中心軸と一致している。シャフト５がコア蓋部８の貫通孔に挿入されることで、シャフト５及びアマチュア３の中心軸がコイル軸４ａと一致するように、アマチュア３がコイル４及びコア２の内側に配置される。シャフト５、アマチュア根元部１１、アマチュア延伸部１２は、それぞれ例えば円柱形状である。コイル４は例えば開口が設けられた円筒形状であり、コア２の外形は例えば上部に貫通孔が形成され、下部に開口１４が形成された円柱形状である。
【００１６】
アマチュア３は、アマチュア根元部１１の外周面１１ａがコイル４の内周面に対向しており、アマチュア延伸部１２の外周面１２ａがコア２におけるコア開口端部９の内周面９ａに対向して配置されている。内周面９ａは、アマチュア３の外周面１２ａに対向すると共にコイル４により発生された磁束が通過する磁路Ｍ２を形成するアマチュア対向部である。アマチュア延伸部１２の外径はアマチュア根元部１１の外径よりも小さくなっている。アマチュア根元部１１のアマチュア延伸部１２側には、アマチュア延伸部１２の外周から周方向に延伸した周方向拡張部１１ｂが形成されている。アマチュア根元部１１における周方向拡張部１１ｂの一部は、コア２におけるコア開口端部９の内側面９ｂの一部に対向している。周方向拡張部１１ｂとコア開口端部９の内側面９ｂとが対向する部分が吸引部１５、１６である。すなわち、コア２におけるコア開口端部９の吸引部１５と、アマチュア３における周方向拡張部１１ｂの吸引部１６は互いに対向している。
【００１７】
コア２の吸引部１５は、コイル軸４ａ側（内周側）の端がコア開口端部９の内周面９ａであり、外周側の端がアマチュア３におけるアマチュア根元部１１の外周面１１ａからコイル軸４ａに平行に伸ばした破線３１が通過する位置である。アマチュア３の吸引部１６は、外周側の端がアマチュア根元部１１の外周面１１ａであり、コイル軸４ａ側（内周側）の端がコア２におけるコア開口端部９の内周面９ａからコイル軸４ａに平行に伸ばした破線３０が通過する位置である。図１から図４では、アマチュア３の吸引部１６とコア２の吸引部１５との隙間が磁気ギャップＧ１であり、アマチュア３におけるアマチュア延伸部１２の外周面１２ａと、コア２におけるコア開口端部９の内周面９ａとの隙間が磁気ギャップＧ２である例を示した。磁気ギャップＧ１は磁気ギャップＧ２より小さくなっている。また、図１及び図２では、電磁アクチュエータ１における磁気ギャップＧ２は第一状態及び第二状態で変化せず、第一状態における磁気ギャップＧ１が第二状態では磁気ギャップＧ３に変化する例を示した。
【００１８】
なお、図示はしていないが、リンク機構２４に電磁アクチュエータ１を図２で示した第二状態から図１に示した第一状態に復帰する復帰ばねを設けてもよい。また、本実施の形態において、コア２及びアマチュア３の磁性材として鉄、コバルト、ニッケルなどを使用でき、薄板の積層あるいは一体ものとして構成してもよい。
【００１９】
電磁アクチュエータ１内の磁束が外部に漏れない原理について説明する。まず、電流遮断部２１の可動接点２２及び固定接点２３は互いに開離している開路状態から、可動接点２２及び固定接点２３は互いに接触する閉路状態に変化する、電磁アクチュエータ１の動作を説明する。図１で示す第一状態の電磁アクチュエータ１のコイル４に、シャフト５の露出端部５ａに向かって右向きに電流が流れると、コイル４の内部においてシャフト５の露出端部５ａ側に向かう磁束が発生する。適宜、コイル４に流れる電流をコイル電流と称する。アマチュア３は、この磁束によりシャフト５の露出端部５ａがコア２から離れるように駆動される。コイル４により発生された磁束は、コイル４の周りを通過する。実施の形態１の電磁アクチュエータ１におけるアマチュア３及びコア２を磁束が通過する経路、すなわち磁路は、２つの磁路Ｍ１と磁路Ｍ２が存在する。磁路Ｍ１はコイル４に近い側に形成された磁路であり、磁路Ｍ２は磁路Ｍ１よりも外側に形成された磁路である。
【００２０】
図１から図４に示した例では、磁気ギャップＧ１が磁気ギャップＧ２より小さくなっているので、磁路Ｍ１の磁気抵抗は磁路Ｍ２の磁気抵抗より小さくなり、コイル４にコイル電流が流れると、磁束は磁気抵抗が小さい磁路Ｍ１を集中して通過することになる。コイル４に電流が流れ始めた通電初期は、電流値が小さいので、磁束は主に磁路Ｍ１を通過する。磁路Ｍ１を磁束が通過することで、アマチュア３の吸引部１６とコア２の吸引部１５は、共に磁束の向きに沿って同じ向きに磁化されるので、アマチュア３の吸引部１６とコア２の吸引部１５とが互いに引き合い、吸引部１６と吸引部１５との間に吸引力が発生する。可動自在のアマチュア３がコア２に吸引される吸引力の向きは、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される向きと逆である。すなわち、アマチュア３には、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力と逆向きの負荷力が付与される。アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力の向きは、アマチュア３のアマチュア延伸部１２からシャフト５の露出端部５ａへの向きであり、図１から図４における上向きである。アマチュア３に付与される負荷力の向きは、アマチュア３の吸引部１６からコア２の吸引部１５への向きであり、図１から図４における下向きである。
【００２１】
コイル電流が増大すると、コイル４が発生する磁束は増大し、これに伴いアマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力及び、この駆動力と逆向きの負荷力も増大する。この際、吸引部１６の吸引部幅Ａ１及び吸引部１５の吸引部幅Ａ２は、アマチュア延伸部１２の外径よりも小さいので、吸引部１５、１６が磁気飽和すると吸引力も飽和し、駆動力の大きさが吸引力の大きさを超えると、アマチュア３は、吸引部１６がコア２の吸引部１５から離れる向き、図における上向きに移動する。アマチュア３が移動し、吸引部１５と吸引部１６との磁気ギャップが増大すると、吸引部１５と吸引部１６との間の吸引力は急激に小さくなる。なお、リンク機構２４に復帰ばねがある場合は、駆動力の大きさが吸引力と復帰ばねの引力との合力の大きさを超えると、アマチュア３は、吸引部１６がコア２の吸引部１５から離れる向き、図における上向きに移動する。
【００２２】
磁路Ｍ１に磁束が集中し負荷力を付与する吸引部１５、１６が磁気飽和したとしても、磁束は磁路Ｍ２を通過することになり、駆動力が継続してアマチュア３に付与される。したがって、特許文献１の電磁アクチュエータと同様に、コイル４のコイル電流が十分増加した後にアマチュア３を第一状態から第二状態に動作させることが可能となり、大きな電流でアマチュア３を駆動でき、すなわちアマチュア３の駆動力を増加でき駆動特性を改善できる。
【００２３】
電流遮断部２１の可動接点２２及び固定接点２３は互いに接触する閉路状態から、可動接点２２及び固定接点２３は互いに開離している開路状態に変化する、電磁アクチュエータ１の動作を説明する。例えば、図２で示す第二状態の電磁アクチュエータ１のコイル４に、シャフト５の露出端部５ａに向かって左向きに電流が流れると、コイル４の内部においてシャフト５の露出端部５ａからアマチュア延伸部１２の側に向かう磁束が発生する。アマチュア３は、この磁束によりシャフト５の露出端部５ａがコア２に近づくように駆動され、電磁アクチュエータ１は図１で示す第一状態に戻る。また、図１及図２のように、アマチュア３を重力と反対向きに駆動する場合は、第二状態を維持しているコイル４のコイル電流を遮断すると、アマチュア３の自重（あるいは復帰ばねとの合力）によって、電磁アクチュエータ１は図１で示す第一状態に戻るようにすることもできる。
【００２４】
実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、コア２とアマチュア３との間にアマチュア３をシャフト５が送出される方向に駆動する駆動力を打ち消す方向に働く負荷力を付与する吸引部１５、１６がコア２の内側に形成されているので、この吸引部１５に相当する磁性支持板がコアの外部に露出して配置された特許文献１の電磁アクチュエータと異なり、コイル電流によって発生する磁束が磁路Ｍ１と磁路Ｍ２により確実に電磁アクチュエータ１の内部で閉じられる。このため、実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、コア２とアマチュア３を通過する磁束、すなわち磁路Ｍ１、Ｍ２を通過する磁束は周辺の磁性体の有無に依らず、周辺機器に電磁アクチュエータ１から磁束が作用することもない。したがって、実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、コイル電流によって発生する磁束が電磁アクチュエータ１の外部に漏れることで生じる負荷力の変動がなく、すなわち負荷力は一定になり、アマチュア３を確実に所定の位置まで動作できる。実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、アマチュア３をシャフト５が送出される方向に駆動する駆動力を打ち消す方向に働く負荷力を一定にでき、かつコイル４のコイル電流が十分増加した後に大きな電流でアマチュア３を駆動できるので、アマチュア３の動作特性が安定するうえ、周辺機器に故障や誤動作が生じることもない。
【００２５】
また、実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６を別部品ではなく、コア２とアマチュア３の一部として形成しているので、組立誤差や寸法誤差などの集積誤差が小さくなるため、吸引部１５、１６の磁気ギャップＧ１および負荷力（吸引力）が発生する面積は安定し、電磁アクチュエータの動作ばらつきを低減できる。また、実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、別部品が必要ないため、部品点数の削減による低コスト化及び小形化が可能となる。さらに、実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、図３に示すアマチュア３の吸引部１６の吸引部幅Ａ１とコア２の吸引部１５の吸引部幅Ａ２を調整することで、負荷力（吸引力）が発生する面積が容易に変更可能なため、電磁アクチュエータ１の外形を大きくすることなく負荷力を自在に調整できる。吸引部幅Ａ１及び吸引部幅Ａ２を小さくする場合は、例えばアマチュア延伸部１２の外径及びコア開口端部９の開口１４の径を大きくするか、アマチュア根元部１１の外径を小さくすればよい。また、吸引部幅Ａ１及び吸引部幅Ａ２を大きくする場合は、例えばアマチュア延伸部１２の外径及びコア開口端部９の開口１４の径を小さくするか、アマチュア根元部１１の外径を大きくすればよい。
【００２６】
実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、磁気ギャップＧ１が磁気ギャップＧ２より小さくなっているので、前述したように、磁路Ｍ１の磁気抵抗は磁路Ｍ２の磁気抵抗より小さくなり、コイル４にコイル電流が流れると、磁束は磁気抵抗が小さい磁路Ｍ１を集中して通過することになる。磁路Ｍ１におけるアマチュア３及びコア２の磁化が進み、磁路Ｍ１の磁気抵抗が上昇すると、磁束は磁路Ｍ１から磁路Ｍ２を通過する。アマチュア３、コア２の一方又は両方に寸法公差や設置誤差などのズレが生じた場合も、確実に小さな磁気ギャップＧ１が存在する磁路Ｍ１から優先して磁束を通過させることが可能となり、アマチュア３をシャフト５が送出される方向に駆動する駆動方向と逆向きの初期負荷力を安定でき、アマチュア３の動作ばらつきを低減できる。さらに、実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、磁気ギャップＧ１及び磁気ギャップＧ２を調整することでも、磁路Ｍ１と磁路Ｍ２の磁気抵抗を変更できるため、電磁アクチュエータ１の外形を大きくすることなく、初期負荷力を自在に調整できる。
【００２７】
実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、アマチュア３の吸引部１６及びコア２の吸引部１５を通過する磁路Ｍ１の外側に、少なくとも１つ以上の磁路、すなわち１つの磁路Ｍ２を形成しているため、周辺の磁性体の有無に依らず、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力と逆向きの初期負荷力を安定させることが可能であり、周辺機器の故障や誤動作を防止できるうえ、部品点数の削減による低コスト化及び小形化が可能となる。
【００２８】
なお、ここでは、電磁アクチュエータ１は第一状態において、コア２の吸引部１５とアマチュア３の吸引部１６とが接触していない例を示したが、コア２の吸引部１５とアマチュア３の吸引部１６とが接触している場合も同様の効果を得ることができる。また、磁路Ｍ２の磁気ギャップが一定の例で説明したが、磁路Ｍ２の磁気ギャップは一定であることは必須ではない。例えば、アマチュア３の移動に伴って磁路Ｍ２の磁気ギャップが縮小してもよい。
【００２９】
以上のように、実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、コイル４の内部に可動自在に配置された磁性体のアマチュア３を、コイル４により発生させた磁束により駆動する電磁アクチュエータである。実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、コイル４と、根元部（アマチュア根元部１１）と、根元部（アマチュア根元部１１）からコイル４のコイル軸４ａの方向に延伸して設けられると共に根元部（アマチュア根元部１１）よりも外径の小さな延伸部（アマチュア延伸部１２）を有するアマチュア３と、コイル４の外側に配置されており、アマチュア３と共にコイル４により発生された磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコア２と、を備える。実施の形態１の電磁アクチュエータ１のアマチュア３は、延伸部（アマチュア延伸部１２）の外周からコイル軸４ａに垂直な周方向に延伸した周方向拡張部１１ｂを有し、コア３は、アマチュア３の周方向拡張部１１ｂに対向して設けられると共に、磁束が通過することにより周方向拡張部１１ｂとの間に吸引力を発生させる吸引部１５、を当該コア３の内側に有し、吸引部１５を磁束が通過する第一の磁路Ｍ１の外側に、アマチュア３に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路Ｍ２を形成するアマチュア対向部（内周面９ａ）を有することを特徴とする。実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、コア２の内側に設けられた吸引部１５を磁束が通過する第一の磁路Ｍ１と、第一の磁路Ｍ１の外側にアマチュア３に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路Ｍ２を形成するので、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、アマチュア３を駆動する際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができる。
【００３０】
実施の形態１の開閉装置５０は、内部に可動接点２２及び固定接点２３を有する電流遮断部２１と、電流遮断部２１の可動接点２２をリンク機構２４を介して、固定接点２３に接続するように移動させる電磁アクチュエータ１を備える。電磁アクチュエータ１は、コイル４と、根元部（アマチュア根元部１１）と、根元部（アマチュア根元部１１）からコイル４のコイル軸４ａの方向に延伸して設けられると共に根元部（アマチュア根元部１１）よりも外径の小さな延伸部（アマチュア延伸部１２）を有するアマチュア３と、コイル４の外側に配置されており、アマチュア３と共にコイル４により発生された磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコア２と、を備える。電磁アクチュエータ１のアマチュア３は、延伸部（アマチュア延伸部１２）の外周からコイル軸４ａに垂直な周方向に延伸した周方向拡張部１１ｂを有し、コア３は、アマチュア３の周方向拡張部１１ｂに対向して設けられると共に、磁束が通過することにより周方向拡張部１１ｂとの間に吸引力を発生させる吸引部１５、を当該コア３の内側に有し、吸引部１５を磁束が通過する第一の磁路Ｍ１の外側に、アマチュア３に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路Ｍ２を形成するアマチュア対向部（内周面９ａ）を有することを特徴とする。実施の形態１の開閉装置５０は、コア２の内側に設けられた吸引部１５を磁束が通過する第一の磁路Ｍ１と、第一の磁路Ｍ１の外側にアマチュア３に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路Ｍ２を形成する電磁アクチュエータ１を備えるので、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、アマチュア３を駆動する際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができ、電流遮断部２１を閉路状態にする閉路操作を確実に実行することができる。
【００３１】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２による電磁アクチュエータの概略断面図であり、図６は図５の電磁アクチュエータの要部を示す概略断面図である。図７は本発明の実施の形態２による他の電磁アクチュエータの概略断面図であり、図８は図７の電磁アクチュエータの要部を示す概略断面図である。図９は、本発明の実施の形態２による電磁アクチュエータの付与力の例を示す図である。図５から図８では、第一状態における電磁アクチュエータ１の構成を示している。図９では、初期負荷力が同じ場合における本実施の形態１の電磁アクチュエータ１の付与力と実施の形態１の電磁アクチュエータ１の付与力を比較している。実施の形態２の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６において、コア２あるいはアマチュア３の少なくとも一方を突起形状にし、吸引部１５、１６を磁束が通過する磁束通過面積Ｓ１を、磁路Ｍ１の外側に設けた磁路Ｍ２におけるコア２とアマチュア３間を磁束が通過する磁束通過面積Ｓ２より小さくしている例である。
【００３２】
図５及び図６に示した電磁アクチュエータ１は、コア開口端部９の内側面９ｂに、吸引部１６の側に突出した突起部９ｃが設けられた例である。図７及び図８に示した電磁アクチュエータ１は、アマチュア根元部１１の周方向拡張部１１ｂに、吸引部１５の側に突出した突起部１１ｃが設けられた例である。
【００３３】
アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動方向と逆向きの初期負荷力の大きさは、吸引部１５、１６の磁束密度Ｂの２乗と吸引部１５、１６の磁束通過面積Ｓの積Ｂ２Ｓに比例する。ここで、後述するように、磁束通過面積Ｓを小さくしても初期負荷力の大きさの絶対値が同等にできる場合があるので、図９のアマチュア３に付与される付与力の特性では、初期負荷力が同等になる例を示した。図９において、縦軸はコイル電流又はアマチュア３に付与される付与力であり、横軸は時間である。特性３２は、コイル電流特性である。特性３３、３４は、それぞれ実施の形態１における付与力特性、実施の形態２における付与力特性である。
【００３４】
初期負荷力の大きさの最大値は、磁束が磁束Ｍ１のみに流れる場合である。コイル４に流れるコイル電流が同一であれば、コイル４が発生する磁束の強度も同じになるので、実施の形態１の吸引部幅Ａ２よりも実施の形態２の吸引部幅Ａ４が小さい場合は、磁束が磁路Ｍ１、すなわち吸引部１５、１６を通過する磁束通過面積Ｓ１が小さくなると共に、吸引部１５、１６を通過する磁束密度Ｂが増大する。したがって、コイル４に流れるコイル電流が同一の場合に、磁束が磁路Ｍ１、すなわち吸引部１５、１６を通過する磁束通過面積Ｓ１を小さくしても、大きな磁束通過面積の吸引部１５、１６と同等の初期負荷力を得ることができる。
【００３５】
本実施の形態２では、磁束が磁路Ｍ１、すなわち吸引部１５、１６を通過する磁束通過面積Ｓ１を減少させ、磁束密度Ｂを増加させることで、コイル電流が同じ場合における実施の形態１の電磁アクチュエータ１と同等の初期負荷力を発生させている。このため、本実施の形態２の電磁アクチュエータ１では、実施の形態１の電磁アクチュエータ１に比べて、アマチュア３の移動後における吸引部１５、１６の磁気ギャップ増加に伴う磁束密度Ｂの低下率が大きくなる。このため実施の形態１に比べて、実施の形態２の電磁アクチュエータ１は、初期負荷力における積Ｂ２Ｓの減少率が大きくなり、図９で示すように、アマチュア３に付与される付与力が正になっている力である、駆動力の増加率を大きくでき駆動特性を改善できる。なお、アマチュア３に付与される付与力が負になっている場合の付与力は、駆動力と逆向きの負荷力である。
【００３６】
磁束が磁路Ｍ１、すなわち吸引部１５、１６を通過する磁束通過面積Ｓ１を減少させ、磁束密度Ｂを増加させるには、吸引部幅Ａ３、Ａ４を小さくすればよいので、必ずしもコア開口端部９の内側面９ｂに、吸引部１６の側に突出した突起部９ｃを設けたり、アマチュア根元部１１の周方向拡張部１１ｂに、吸引部１５の側に突出した突起部１１ｃを設ける必要はない。しかし、突起部９ｃや突起部１１ｃを設けることで、磁束が磁路Ｍ１、すなわち吸引部１５、１６を通過する磁束通過面積Ｓ１を、磁束が磁路Ｍ２を通過する磁束通過面積Ｓ２よりも減少させていることが容易にできる。磁束が磁路Ｍ１、すなわち吸引部１５、１６を通過する磁束通過面積Ｓ１を、磁束が磁路Ｍ２を通過する磁束通過面積Ｓ２よりも減少させていることで、磁路Ｍ２を通過する磁束が多くなり、図９の付与力特性３４のように、駆動力の増加率を大きくでき駆動特性を改善できる。
【００３７】
図５及び図６の例では、図６に示すように、磁路Ｍ２を通過する磁束通過面積Ｓ２は、コア開口端部９の内周面９ａの幅である端部内周面幅Ｂ１と内周面９ａの周囲長との積である。これに対して、コア開口端部９の吸引部１５の周方向の幅である吸引部幅Ａ４は、実施の形態１の電磁アクチュエータ１の吸引部幅Ａ２と同一の場合は、磁路Ｍ１を通過する磁束通過面積Ｓ１は実施の形態１の電磁アクチュエータ１と同じである。このように、コア開口端部９の内側面９ｂに、吸引部１６の側に突出した突起部９ｃを設けることにより、磁束が磁路Ｍ１、すなわち吸引部１５、１６を通過する磁束通過面積Ｓ１を、磁束が磁路Ｍ２を通過する磁束通過面積Ｓ２よりも減少させることができる。
【００３８】
図７及び図８の例では、図８に示すように、磁路Ｍ２を通過する磁束通過面積Ｓ２は、コア開口端部９の内周面９ａの幅である端部内周面幅Ｂ１と内周面９ａの周囲長との積である。磁路Ｍ２を通過する磁束通過面積Ｓ２は、端部内周面幅Ｂ１が同一の場合には、実施の形態２の電磁アクチュエータ１も実施の形態１の電磁アクチュエータ１と同じである。これに対して、アマチュア根元部１１における周方向拡張部１１ｂの吸引部１６の周方向の幅である吸引部幅Ａ３は、突起部１１ｃを設けるので、同一径のアマチュア根元部１１を有する実施の形態１の電磁アクチュエータ１の吸引部幅Ａ２よりも小さくなる。したがって、磁路Ｍ１を通過する磁束通過面積Ｓ１は、実施の形態２の電磁アクチュエータ１は実施の形態１の電磁アクチュエータ１よりも小さい。このように、アマチュア根元部１１の周方向拡張部１１ｂに、吸引部１５の側に突出した突起部１１ｃを設けることにより、磁束が磁路Ｍ１、すなわち吸引部１５、１６を通過する磁束通過面積Ｓ１を、磁束が磁路Ｍ２を通過する磁束通過面積Ｓ２よりも減少させることができる。
【００３９】
また、本実施の形態２においても、吸引部１５、１６を通過する磁路Ｍ１の外側に少なくとも１つ以上の磁路Ｍ２を形成しているため、実施の形態１と同様の効果が得られ、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、シャフト５が送出される際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができる。また、実施の形態２の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６を通過する磁路Ｍ１の外側に少なくとも１つ以上の磁路Ｍ２を形成しているため、周辺の磁性体の有無に依らず、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力と逆向きの初期負荷力を安定させることが可能であり、周辺機器の故障や誤動作を防止できるうえ、部品点数の削減による低コスト化及び小形化が可能となる。さらに、実施の形態１の図４で説明したように、磁気ギャップＧ１を磁気ギャップＧ２より小さくすることで、寸法公差や設置誤差によるアマチュア３の動作ばらつきを低減できるうえ、磁気ギャップＧ１及び磁気ギャップＧ２を調整することで、電磁アクチュエータ１を大形化することなく初期負荷力の調整が容易となる。
【００４０】
実施の形態３．
図１０は本発明の実施の形態３による電磁アクチュエータの概略断面図であり、図１１は図１０の電磁アクチュエータの要部を示す概略断面図である。図１０及び図１１では、第一状態における電磁アクチュエータ１の構成を示している。実施の形態３の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６の吸引部幅Ａ１、Ａ２が一定となるように、アマチュア３あるいはコア２の突起部（突起部９ｃ、突起部１１ｃ）を集積公差Ｌ１以上、周方向の外側に移動させている例である。これにより、実施の形態３の電磁アクチュエータ１は、アマチュア３が設置誤差や寸法公差で図１０、図１１の紙面左右方向にずれたとしても、吸引部幅Ａ１、Ａ２を一定に保つことができるため、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力と逆方向の初期負荷力を一定に保つことが可能となり、アマチュア３の動作ばらつきを低減できる。
【００４１】
図１０及び図１１に示した電磁アクチュエータ１は、アマチュア根元部１１の周方向拡張部１１ｂに、吸引部１５の側に突出した突起部１１ｃが設けられた例である。なお、図では示さないが、コア開口端部９の内側面９ｂに、吸引部１６の側に突出した突起部９ｃが設けられた場合も、吸引部１５の内周側の端をコア開口端部９の内周面９ａから周方向の外側に移動させればよい。このようにすることで、コア開口端部９の内側面９ｂに、吸引部１６の側に突出した突起部９ｃが設けられた場合も、図１０及び図１１に示した電磁アクチュエータ１と同様に、アマチュア３が設置誤差や寸法公差で図１０、図１１の紙面左右方向にずれたとしても、吸引部幅Ａ１、Ａ２を一定に保つことができるため、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力と逆方向の初期負荷力を一定に保つことが可能となり、アマチュア３の動作ばらつきを低減できる。
【００４２】
また、本実施の形態３においても、吸引部１５、１６を通過する磁路Ｍ１の外側に少なくとも１つ以上の磁路Ｍ２を形成しているため、実施の形態１と同様の効果が得られ、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、シャフト５が送出される際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができる。また、実施の形態３の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６を通過する磁路Ｍ１の外側に少なくとも１つ以上の磁路Ｍ２を形成しているため、周辺の磁性体の有無に依らず、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力と逆向きの初期負荷力を安定させることが可能であり、周辺機器の故障や誤動作を防止できるうえ、部品点数の削減による低コスト化及び小形化が可能となる。さらに、実施の形態１の図４で説明したように、磁気ギャップＧ１を磁気ギャップＧ２より小さくすることで、寸法公差や設置誤差によるアマチュア３の動作ばらつきを低減できるうえ、磁気ギャップＧ１及び磁気ギャップＧ２を調整することで、電磁アクチュエータ１を大形化することなく初期負荷力の調整が容易となる。
【００４３】
実施の形態４．
図１２は本発明の実施の形態４による電磁アクチュエータの概略断面図であり、図１３は本発明の実施の形態４による他の電磁アクチュエータの概略断面図である。図１２及び図１３では、第一状態における電磁アクチュエータ１の構成を示している。実施の形態４の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５と吸引部１６との間に非磁性材６ａを配置している例である。非磁性材６ａは吸引部１５または吸引部１６に固定されている。図１２及び図１３の電磁アクチュエータ１は、第一状態において、アマチュア３の周方向拡張部１１ｂとコア２におけるコア開口端部９の内側面９ｂとの間に非磁性材６ａが配置されている。図１２及び図１３の電磁アクチュエータ１は、第一状態において、アマチュア３の周方向拡張部１１ｂとコア２におけるコア開口端部９の内側面９ｂとの間に挿入された非磁性材６ａにより、アマチュア３の周方向拡張部１１ｂとコア２におけるコア開口端部９の内側面９ｂとの間の磁気ギャップを一定に保つことが可能となり、すなわち吸引部１５と吸引部１６との間の磁気ギャップを一定に保つことが可能となる。図１２及び図１３の電磁アクチュエータ１は、非磁性材６ａが第一状態における吸引部１５と吸引部１６との間の磁気ギャップを一定に保つので、アマチュア３をシャフト５が送出される方向に駆動する駆動力と逆向きの初期負荷力を一定に保つことが可能となり、アマチュア３の動作ばらつき、すなわち初期負荷力のばらつきを低減できる。
【００４４】
さらに図１３のように、吸引部１５と吸引部１６との間の磁気ギャップと異なる磁気ギャップ、すなわちコア２におけるコア開口端部９の内周面９ａとアマチュア３におけるアマチュア延伸部１２の外周面１２ａとの間の磁気ギャップに非磁性材６ｂを追加することで、非磁性材６ａによるアマチュア３の動作ばらつき低減効果に加えて、アマチュア３の回転や、アマチュア３の中心軸がコイル軸４ａからの周方向（紙面左右方向）にずれる軸ずれを防止できるため、さらに安定したアマチュア３の動作が可能となる。
【００４５】
また、本実施の形態４においても、吸引部１５、１６を通過する磁路Ｍ１の外側に少なくとも１つ以上の磁路Ｍ２を形成しているため、実施の形態１と同様の効果が得られ、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、シャフト５が送出される際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができる。また、実施の形態４の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６を通過する磁路Ｍ１の外側に少なくとも１つ以上の磁路Ｍ２を形成しているため、周辺の磁性体の有無に依らず、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力と逆向きの初期負荷力を安定させることが可能であり、周辺機器の故障や誤動作を防止できるうえ、部品点数の削減による低コスト化及び小形化が可能となる。さらに、実施の形態１の図４で説明したように、磁気ギャップＧ１を磁気ギャップＧ２より小さくすることで、寸法公差や設置誤差によるアマチュア３の動作ばらつきを低減できるうえ、磁気ギャップＧ１及び磁気ギャップＧ２を調整することで、電磁アクチュエータ１を大形化することなく初期負荷力の調整が容易となる。
【００４６】
実施の形態５．
図１４は本発明の実施の形態５による電磁アクチュエータの概略断面図であり、図１５は本発明の実施の形態５による他の電磁アクチュエータの概略断面図である。図１４及び図１５では、第一状態における電磁アクチュエータ１の構成を示している。実施の形態５の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６における互いに対向する対向面をアマチュア３の駆動方向、すなわちコイル軸４ａに対して角度を設けて配置している例である。吸引部１５、１６おける互いに対向する対向面がコイル軸４ａに対して傾斜している。なお、図１４及び図１５では、吸引部１５、１６おける互いに対向する対向面がコイル軸４ａに対して同じ角度で傾斜している例を示した。図１４では、吸引部１５、１６の対向面がコイル軸４ａに近づくにつれてシャフト５側に進むように傾斜している例を示した。図１５では、吸引部１５、１６の対向面がコイル軸４ａに近づくにつれてシャフト５の反対側、すなわちアマチュア延伸部１２側、開口１４側に進むように傾斜している例を示した。アマチュア３は、図２で示した第二状態から図１で示した第一状態に戻る際、アマチュア３の自重（あるいは復帰ばねとの合力）によって加速され、大きな速度が生じる。この結果、アマチュア３はアマチュア３に設けられた吸引部１６とコア２の吸引部１５との間で衝突と反発を繰り返し、図１で示した第一状態で静止する。これにより、アマチュア３の吸引部１６とコア２の吸引部１５には、大きな衝撃が数回加わり、吸引部１５、１６に変形が生じる原因となる。
【００４７】
本実施の形態５では、吸引部１５、１６をコイル軸４ａに垂直な面（水平面）に対して角度を設けて配置しているため、第一状態に戻る際の吸引部１５、１６に生じる衝撃が加わる方向をコイル軸４ａの方向以外、すなわち吸引部１５、１６の対向面に平行な方向にも分散することが可能となり、衝突と反発の回数を低減できるため、吸引部１５、１６に衝撃が加わる回数が少なくなり、吸引部１５、１６の変形が許容範囲を超えるまでの期間（変形寿命）を延ばすことができる。このため、実施の形態５の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６の変形寿命を延ばすことができるので、吸引部１５、１６の変形による、駆動方向と逆向きの初期負荷力の変動を抑制でき、アマチュア３の動作ばらつきを低減できると共に製品寿命を長くすることが可能となる。
【００４８】
また、コイル４に通電されないコイル無通電時に、アマチュア３は、アマチュア３の自重（あるいは復帰ばねとの合力）により、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動方向と逆向きの負荷力が加わり、吸引部１５と吸引部１６とが互いに接触する。実施の形態５の電磁アクチュエータ１では、吸引部１５、１６を水平面に対して角度を設けて配置しているため、コイル無通電時であっても、アマチュア３の自重（あるいは復帰ばねの合力）により、アマチュア３の吸引部１６が対向するコア２の吸引部１５の傾斜に沿って接触するので、アマチュア３の中心軸がコイル軸４ａからの周方向（紙面左右方向）に軸ずれすることを防止できる。電磁アクチュエータ１は、コア２の貫通孔によりアマチュア３の中心軸とコイル軸４ａとが一致するように配置されているが、コイル無通電時にコア２とアマチュア３が接触した際に、アマチュア３の中心軸とコイル軸４ａがずれた場合には、コア２の貫通孔にコイル軸４ａに垂直な方向の力が働く。電磁アクチュエータ１の稼働により、この力が働く累積期間が長くなると、貫通孔にゆがみが生じる可能性もある。しかし、実施の形態５の電磁アクチュエータ１は、コイル無通電時であっても、アマチュア３の中心軸がコイル軸４ａからの周方向（紙面左右方向）に軸ずれすることを防止できるので、貫通孔のゆがみを防止でき、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動方向と逆向きの初期負荷力のばらつきを低減でき、アマチュア３の動作ばらつきを低減できる。
【００４９】
また、本実施の形態５においても、吸引部１５、１６を通過する磁路Ｍ１の外側に少なくとも１つ以上の磁路Ｍ２を形成しているため、実施の形態１と同様の効果が得られ、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、シャフト５が送出される際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができる。また、実施の形態５の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６を通過する磁路Ｍ１の外側に少なくとも１つ以上の磁路Ｍ２を形成しているため、周辺の磁性体の有無に依らず、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力と逆向きの初期負荷力を安定させることが可能であり、周辺機器の故障や誤動作を防止できるうえ、部品点数の削減による低コスト化及び小形化が可能となる。さらに、実施の形態１の図４で説明したように、磁気ギャップＧ１を磁気ギャップＧ２より小さくすることで、寸法公差や設置誤差によるアマチュア３の動作ばらつきを低減できるうえ、磁気ギャップＧ１及び磁気ギャップＧ２を調整することで、電磁アクチュエータ１を大形化することなく初期負荷力の調整が容易となる。
【００５０】
実施の形態６．
図１６は本発明の実施の形態６による電磁アクチュエータの概略断面図であり、図１７は本発明の実施の形態６による電磁アクチュエータのコイル電流の例を示す図である。図１６では、第一状態における電磁アクチュエータ１の構成を示している。図１７では、比較のために実施の形態１における電磁アクチュエータ１のコイル電流も記載した。実施の形態６の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６における互いに対向する対向面をコイルの駆動方向側、すなわちシャフト５側に設けている例である。実施の形態６のコア２は、コア胴体部７のコア蓋部８側においてコイル軸４ａ側に延伸して設けられたコア延長部１０を備えている。アマチュア根元部１１における周方向拡張部１１ｂの一部は、コア２のコア延長部１０におけるシャフト５側の面であるシャフト方向面１０ａの一部に対向している。周方向拡張部１１ｂとコア延長部１０のシャフト方向面１０ａとが対向する部分が吸引部１５、１６である。すなわち、コア２におけるコア延長部１０の吸引部１５と、アマチュア３における周方向拡張部１１ｂの吸引部１６は互いに対向している。コア蓋部８の内側面８ａは、アマチュア３に対向すると共にコイル４により発生された磁束が通過する磁路Ｍ２を形成するアマチュア対向部である。
【００５１】
コア２の吸引部１５は、コイル軸４ａ側（内周側）の端がコア延長部１０の内周面１０ｂであり、外周側の端がアマチュア３におけるアマチュア根元部１１の外周面１１ａからコイル軸４ａに平行に伸ばした破線３１が通過する位置である。アマチュア３の吸引部１６は、外周側の端がアマチュア根元部１１の外周面１１ａであり、コイル軸４ａ側（内周側）の端がコア２におけるコア延長部１０の内周面１０ｂからコイル軸４ａに平行に伸ばした破線３０が通過する位置である。図１６では、アマチュア３の吸引部１６とコア２の吸引部１５との隙間が磁気ギャップＧ１であり、アマチュア３におけるアマチュア延伸部１２の外周面１２ａと、コア２におけるコア開口端部９の内周面９ａとの隙間が磁気ギャップＧ２であり、アマチュア３のアマチュア根元部１１におけるシャフト５側の面であるシャフト方向面１１ｄとコア２におけるコア蓋部８の内側面８ａとの隙間が磁気ギャップＧ４である例を示した。磁気ギャップＧ１は、磁気ギャップＧ２及び磁気ギャップＧ４より小さくなっている。また、図１６では、電磁アクチュエータ１における磁気ギャップＧ２は第一状態及び第二状態で変化せず、第一状態における磁気ギャップＧ１が第二状態では増加し、第一状態における磁気ギャップＧ４が第二状態では減少する例を示した。
【００５２】
図１６に示すように、コイル４により発生された磁束は、コイル４の周りを通過する。実施の形態６の電磁アクチュエータ１におけるアマチュア３及びコア２を磁束が通過する経路、すなわち磁路は、２つの磁路Ｍ３と磁路Ｍ２が存在する。磁路Ｍ３はコイル４に近い側に形成された磁路であり、磁路Ｍ２は磁路Ｍ３よりも外側に形成された磁路である。コイル４により発生された磁束は駆動方向側に設けられた吸引部１５、１６を通る磁路Ｍ３と吸引部１５、１６を通らない磁路Ｍ２を通過する。
【００５３】
実施の形態６の電磁アクチュエータ１では、磁路Ｍ３、磁路Ｍ２のいずれおいても磁束が磁気ギャップＧ２を通過するので、図１７に示すように、コイル４に通電するコイル電流の値を増やす必要がある。図１７の縦軸はコイル電流であり、横軸はアマチュア３が移動する長さであるストロークである。特性３７が実施の形態６の電磁アクチュエータ１におけるコイル電流特性であり、特性３６が実施の形態１の電磁アクチュエータ１におけるコイル電流特性である。Ｐ１は第一状態におけるアマチュア３の初期位置に対応するストロークであり、Ｐ２は第二状態におけるアマチュア３の位置に対応するストロークである。
【００５４】
磁気ギャップＧ１が磁気ギャップＧ４より小さくなっているので、磁路Ｍ３の磁気抵抗は磁路Ｍ２の磁気抵抗より小さくなり、コイル４にコイル電流が流れると、磁束は磁気抵抗が小さい磁路Ｍ３を集中して通過することになる。コイル４に電流が流れ始めた通電初期は、電流値が小さいので、磁束は主に磁路Ｍ３を通過する。磁路Ｍ３を磁束が通過することで、アマチュア３の吸引部１６とコア２の吸引部１５は、共に磁束の向きに沿って同じ向きに磁化されるので、アマチュア３の吸引部１６とコア２の吸引部１５とが互いに引き合い、吸引部１６と吸引部１５との間に吸引力が発生する。可動自在のアマチュア３がコア２に吸引される吸引力の向きは、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される向きと逆である。すなわち、アマチュア３には、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力と逆向きの負荷力が付与される。アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力の向きは、アマチュア３のアマチュア延伸部１２からシャフト５の露出端部５ａへの向きであり、図１６における上向きである。アマチュア３に付与される負荷力の向きは、アマチュア３の吸引部１６からコア２の吸引部１５への向きであり、図１６における下向きである。
【００５５】
コイル電流が増大すると、コイル４が発生する磁束は増大し、これに伴いアマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力及び、この駆動力と逆向きの負荷力も増大する。この際、吸引部１６、１５の吸引部幅は、アマチュア延伸部１２の外径よりも小さいので、吸引部１５、１６が磁気飽和すると吸引力も飽和し、駆動力の大きさが吸引力の大きさを超えると、アマチュア３は、吸引部１６がコア２の吸引部１５から離れる向き、図における上向きに移動する。アマチュア３が移動し、吸引部１５と吸引部１６との磁気ギャップが増大すると、吸引部１５と吸引部１６との間の吸引力は急激に小さくなる。なお、リンク機構２４に復帰ばねがある場合は、駆動力の大きさが吸引力と復帰ばねの引力との合力の大きさを超えると、アマチュア３は、吸引部１６がコア２の吸引部１５から離れる向き、図における上向きに移動する。
【００５６】
実施の形態６の電磁アクチュエータ１は、実施の形態１の電磁アクチュエータ１と同様に、コイル４の近くに形成される磁路Ｍ３に磁束が集中し負荷力を付与する吸引部１５、１６が磁気飽和したとしても、磁束は磁路Ｍ２を通過することになり、駆動力が継続してアマチュア３に付与される。したがって、実施の形態６の電磁アクチュエータ１は、実施の形態１の電磁アクチュエータ１と同様に、コイル４のコイル電流が十分増加した後にアマチュア３を第一状態から第二状態に動作させることが可能となり、大きな電流でアマチュア３を駆動でき、すなわちアマチュア３の駆動力を増加でき駆動特性を改善できる。
【００５７】
また、実施の形態６の電磁アクチュエータ１は、吸引部１６と吸引部１５との間の磁気ギャップＧ１を実施の形態１における吸引部１６と吸引部１５との間の磁気ギャップよりも小さくすることで、磁路Ｍ３は実施の形態１における磁路Ｍ１より磁気抵抗が小さくなり、実施の形態１の電磁アクチュエータ１よりもアマチュア３内、すなわちアマチュア延伸部１２及びアマチュア根元部１１内を通過する磁束が増加する。電源電圧に対するコイル４の逆電圧はアマチュア３内を通過する磁束の時間変化に比例するため、図１６に示す構成のように、アマチュア３を初期位置（第一状態の位置）でより磁化させたほうがコイル４の逆電圧を低減でき、コイル電流の低下を防止できる。実施の形態６の電磁アクチュエータ１は、吸引部１６と吸引部１５との間の磁気ギャップＧ１を小さくすることで、アマチュア３をシャフト５が送出される方向に駆動する駆動力を増加することが可能となり、アマチュア３の駆動特性を改善できる。なお、他の実施の形態で示した電磁アクチュエータ１でも、吸引部１６と吸引部１５との間の磁気ギャップＧ１を小さくすることで、アマチュア３をシャフト５が送出される方向に駆動する駆動力を増加することが可能となり、アマチュア３の駆動特性を改善できる。
【００５８】
また、本実施の形態６においても、吸引部１５、１６を通過する磁路Ｍ３の外側に少なくとも１つ以上の磁路Ｍ２を形成しているため、実施の形態１と同様の効果が得られ、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、シャフト５が送出される際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができる。また、実施の形態６の電磁アクチュエータ１は、吸引部１５、１６を通過する磁路Ｍ３の外側に少なくとも１つ以上の磁路Ｍ２を形成しているため、周辺の磁性体の有無に依らず、アマチュア３がシャフト５の方向に駆動される駆動力と逆向きの初期負荷力を安定させることが可能であり、周辺機器の故障や誤動作を防止できるうえ、部品点数の削減による低コスト化及び小形化が可能となる。さらに、磁気ギャップＧ１を磁気ギャップＧ２及び磁気ギャップＧ４より小さくすることで、実施の形態１の図４で説明したのと同様に、寸法公差や設置誤差による動作ばらつきを低減できるうえ、磁気ギャップＧ１と磁気ギャップＧ２及び磁気ギャップＧ４を調整することで、電磁アクチュエータ１を大形化することなく初期負荷力の調整が容易となる。
【００５９】
なお、ここでは、電磁アクチュエータ１は第一状態において、コア２の吸引部１５とアマチュア３の吸引部１６とが接触していない例を示したが、コア２の吸引部１５とアマチュア３の吸引部１６とが接触している場合も同様の効果を得ることができる。また、磁路Ｍ２の磁気ギャップが一定の例で説明したが、磁路Ｍ２の磁気ギャップは一定であることは必須ではない。例えば、アマチュア３の移動に伴って磁路Ｍ２の磁気ギャップが縮小してもよい。
【００６０】
実施の形態７．
図１８及び図１９は、実施の形態７における電磁アクチュエータ及び開閉装置を示す図である。図１８は電磁アクチュエータの第一状態及び開極状態（ＯＦＦ状態）を示しており、図１９は電磁アクチュエータの第二状態及び閉極状態（ＯＮ状態）を示している。図２０は、本発明の実施の形態７による第一の電磁アクチュエータの部分図である。図２１は図２０のコア及びアマチュアの部分図であり、図２２は図２０の緩衝材の図である。図２０は、開極途中のコア２とアマチュア３の一部を示した図である。実施の形態７の電磁アクチュエータ１は、開極衝撃が印加されるコア２の吸引部１５に、少なくとも一部がアマチュア３における周方向拡張部１１ｂの吸引部１６とコア２の吸引部１５との間に介在するように、図２２に示す緩衝材４１が配置され、開極衝撃を緩衝材に印加する構成にしている。開極衝撃は、実施の形態４で説明したように、電磁アクチュエータ１が第二状態（図１９参照）から第一状態（図１８参照）に戻る際に、アマチュア３とコア２が衝突することで生じる衝撃である。なお、図２０、図２１ではコア２の吸引部１５において緩衝材４１が配置するための凹部が形成されている。アマチュア３における周方向拡張部１１ｂと対向するコア２の部分が吸引部１５なので、緩衝材４１のコイル軸４ａ側の部分は、アマチュア３の吸引部１６とコア２の吸引部１５との間に介在するように配置された緩衝材４１の部分である。図１８及び図１９において、電磁アクチュエータ１及び電流遮断部２１の断面図を示しているが、引き出し線等が見えにくくならないように、断面においてハッチングを省略した。また、図１８及び図１９において、左右のコイル４の断面から紙面奥側に本来見える外周線（シャフト５の移動方向に垂直な方向の外周線）も、引き出し線等が見えにくくならないように、省略した。
【００６１】
開閉装置は一般的に、開放バネ等の蓄勢力を利用して閉極状態（ＯＮ状態）から開極状態（ＯＦＦ状態）に切り替える。その際に、開極衝撃は逆向きの初期負荷力を与えるコア２の吸引部１５とアマチュア３の吸引部１６に印加されるため、開閉装置の多頻度開閉に伴い剛性の小さいコア２の吸引部１５が塑性変形する場合がある。この塑性変形が発生した場合には、この塑性変形に伴い初期負荷力がバラつき、電磁アクチュエータの駆動特性は悪化する。なお、図２０、図２１ではコア２とアマチュア３が角柱の場合を例として挙げているが、円柱の場合も同様である。
【００６２】
実施の形態７の第一の電磁アクチュエータ１は、図２０に示すように、開極衝撃が印加されるコア２の吸引部１５に緩衝材４１を配置し、開極衝撃を緩衝材に印加する構成にしている。これにより、実施の形態７の第一の電磁アクチュエータ１は、逆向きの初期負荷力を与えるコア２の吸引部１５の塑性変形を防止でき、初期負荷力のバラつきを抑制できるため、電磁アクチュエータの駆動特性は悪化することはない。緩衝材４１としては、塑性変形しにくい比較的剛性の大きいステンレスなどの非磁性金属や、衝撃を吸収できるゴムや樹脂などの弾性部材を用いることができる。なお、コア２における緩衝材４１の配置方法としては、図２３の場合も考えられる。
【００６３】
図２３は本発明の実施の形態７による第二の電磁アクチュエータの部分図であり、図２４は図２３の緩衝材の図である。図２３に示した実施の形態７の第二の電磁アクチュエータ１は、図２０に示した実施の形態７の第一の電磁アクチュエータ１よりもコア２の吸引部１５の面積を小さくした例である。
【００６４】
また、緩衝材４１の厚みを変更することで、逆向きの初期負荷力を与えるコア２の吸引部１５、アマチュア３の吸引部１６の磁気ギャップを調整でき、逆向きの初期負荷力の大きさを容易に調整できる。したがって、部品バラつきや組立バラつきに応じて変化する電磁アクチュエータ１の駆動特性を、緩衝材４１の厚み変更により逆向きの初期負荷力を調整することで、安定させることが可能となる。
【００６５】
なお、図２０及び図２３では、緩衝材４１をコア２の側に配置したが、図２５及び図２７のようにアマチュア３の側に配置してもよい。図２５は本発明の実施の形態７による第三の電磁アクチュエータの部分図であり、図２６は図２５の緩衝材を示す図である。図２７は本発明の実施の形態７による第四の電磁アクチュエータの部分図であり、図２８は図２７の緩衝材の図である。図２５、図２７に示した実施の形態７の電磁アクチュエータ１は、開極衝撃が印加されるアマチュア３の吸引部１６に、少なくとも一部がアマチュア３における周方向拡張部１１ｂの吸引部１６とコア２の吸引部１５との間に介在するように、緩衝材４１が配置され、開極衝撃を緩衝材に印加する構成にしている。図２５、図２７ではアマチュア３の吸引部１６において緩衝材４１が配置するための凹部が形成されている。コア２と対向するアマチュア３における周方向拡張部１１ｂの部分が吸引部１６なので、緩衝材４１のコイル軸４ａと反対側の部分（外周側の部分）は、アマチュア３の吸引部１６とコア２の吸引部１５との間に介在するように配置された緩衝材４１の部分である。
【００６６】
実施の形態７の電磁アクチュエータ１は、コア２の内側に設けられた吸引部１５を磁束が通過する第一の磁路Ｍ１と、第一の磁路Ｍ１の外側にアマチュア３に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路Ｍ２を形成するので、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、アマチュア３を駆動する際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができる。また、実施の形態７の電磁アクチュエータ１は、コア２の吸引部１５の間又はアマチュア３の吸引部１６に緩衝材４１を備えたので、コア２の吸引部１５の剛性が小さい場合でもコア２の吸引部１５の塑性変形を防止でき、初期負荷力のバラつきを抑制できる。このため、実施の形態７の電磁アクチュエータ１は、電磁アクチュエータの駆動特性を良好のまま維持することができる。すなわち、実施の形態７の電磁アクチュエータ１は、製品寿命を長くすることが可能となる。
【００６７】
実施の形態７の開閉装置５０は、コア２の内側に設けられた吸引部１５を磁束が通過する第一の磁路Ｍ１と、第一の磁路Ｍ１の外側にアマチュア３に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路Ｍ２を形成する電磁アクチュエータ１を備えるので、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、アマチュア３を駆動する際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができ、電流遮断部２１を閉路状態にする閉路操作を確実に実行することができる。また、実施の形態７の開閉装置５０は、電磁アクチュエータ１における、コア２の吸引部１５の間又はアマチュア３の吸引部１６の間に緩衝材４１を備えたので、コア２の吸引部１５の剛性が小さい場合でもコア２の吸引部１５の塑性変形を防止でき、初期負荷力のバラつきを抑制できる。このため、実施の形態７の開閉装置５０は、電磁アクチュエータの駆動特性を良好のまま維持することができ、電流遮断部２１を閉路状態にする閉路操作を長期間確実に実行することができる。
【００６８】
実施の形態８．
図２９及び図３０は本発明の実施の形態８の電磁アクチュエータのコイル電流制御を説明する図である。図２９はコイル電流の電流値制御を説明する図であり、図３０はコイル電流値制御のタイミングを説明する図である。図３１、図３２及び図３３は、本発明の実施の形態８による電流供給装置の例を示す図である。図３４及び図３５は、本発明の実施の形態８による電磁アクチュエータの概略断面図である。図３４は電磁アクチュエータ１の第二状態すなわち開閉装置５０の閉極状態（図２参照）を示しており、図３５は電磁アクチュエータ１の第一状態すなわち開閉装置５０の開極状態（図１参照）を示している。実施の形態８における電磁アクチュエータ１及び開閉装置５０の基本構成を示す図は、実施の形態１を示す図１〜４と同様である。実施の形態８の電磁アクチュエータ１は、開極衝撃によるアマチュア３のバウンスを低減又は防止するコイル電流制御を行う電流供給装置４３を備える点で実施の形態１の電磁アクチュエータ１と異なる。
【００６９】
電磁アクチュエータ１は、リンク機構２４を介して電流遮断部２１の接点（可動接点２２、固定接点２３）を閉極する。また、電磁アクチュエータ１は、開閉装置５０の電流遮断部２１の開極の際には、アマチュア３とコア２との衝突による開極衝撃がアマチュア３に印加され、アマチュア３は図３４、図３５の紙面上方向にバウンスする。アマチュア３のバウンスは、リンク機構２４を介して電流遮断部２１の接点（可動接点２２、固定接点２３）を閉極させる方向（図１における紙面下方向）に可動接点２２を移動させるため、接点間の開離距離、すなわち可動接点２２と固定接点２３との開離距離を減少させ開閉装置５０の遮断性能を低下させる。
【００７０】
図２９は、実施の形態１における開極位置（図１参照）での電磁アクチュエータ１の駆動特性の例を示している。図２９において、縦軸は付与力であり、横軸はコイル電流である。コイル電流はコイル電源４５又は他のコイル電源から供給される。電流値Ｉｃ２以下で０以上の電流域における、ある一定のコイル電流値では、磁路Ｍ１を通る磁束が磁路Ｍ２を通る磁束より多い。電流値Ｉｃ２以下で０以上の電流域では、磁路Ｍ１において開極方向の吸引力（図１の紙面下方向）を与える磁気ギャップが小さいため、図２９の付与力特性１０１が示すように電磁アクチュエータ１の出力を負（図１の紙面下方向）にすることが可能である。開極の際に、アマチュア３に開極衝撃が印加されアマチュア３がバウンスする直前から、図２９の負の付与力が発生するようにある一定のコイル電流、例えば電流値Ｉｃ２のコイル電流を通電することで、アマチュア３には開閉装置５０の開極方向の吸引力（図１の紙面下方向）が発生し、開極衝撃によるアマチュア３のバウンスを低減することが可能である。これにより、実施の形態８の電磁アクチュエータ１は、電流遮断部２１の接点間の開離距離、すなわち可動接点２２と固定接点２３との開離距離の減少を抑制でき、開閉装置５０の電流遮断性能の低下を防止できる。
【００７１】
開極の際に、アマチュア３に開極衝撃が印加されアマチュア３がバウンスする直前に、ある一定のコイル電流を通電する方法において、例えば、図３０に示すように開極時間Ｔ１を事前に測定し、開極時間Ｔ１の到達直前にある一定のコイル電流、例えば電流値Ｉｃ２のコイル電流を通電する制御（第一通電方法）を行えばよい。図３０は、電流遮断部２１の接点の閉極状態から開極状態になる際のアマチュア３のストローク特性を示している。図３０において、縦軸はアマチュアストロークであり、横軸は時間である。図３０に示したアマチュア３のストローク値は、電流遮断部２１が閉極状態のときに０であり、電流遮断部２１が最大に開極した状態（最終開極状態、最大開極状態）のときにＳｔ１になる。図３０に示したアマチュア３のストロークは、正の方向が図１の紙面下方向である。
【００７２】
開極時間Ｔ１の到達直前にある一定のコイル電流、例えば電流値Ｉｃ２のコイル電流を通電するために、実施の形態８の電磁アクチュエータ１は例えばタイマ４６を有するコイル電源４５を備えている（図３１参照）。コイル電源４５は、電流遮断部２１の開極動作が開始されてからタイマによりカウントされた時間がＴ１になったときに、ある一定のコイル電流、例えば電流値Ｉｃ２のコイル電流を通電する。コイル電源４５は、前述した電流供給装置４３である。
【００７３】
また、第一通電方法と別の通電方法もある。第二通電方法として、図３２に示すように、レーザー変位計やポテンショメータ等のストローク検出器４７を用いて、図３０に示すアマチュアストロークを測定し、電流遮断部２１の最終開極位置（最大開極位置）であるストローク値Ｓｔ１の直前に、ある一定のコイル電流、例えば電流値Ｉｃ２のコイル電流を通電する制御を行えばよい。図３２に示した第二通電方法を実行する電流供給装置４３は、コイル電源４５とストローク検出器４７を備えた例である。
【００７４】
また、第三通電方法として、図３３に示すように、コア２もしくはアマチュア３に貼付した加速度センサ４８等で加速度の変化を測定し、アマチュア３に開極衝撃が印加された瞬間に生じる変曲点で、ある一定のコイル電流、例えば電流値Ｉｃ２のコイル電流を通電する制御方法も考えられる。図３３に示した第三通電方法を実行する電流供給装置４３は、コイル電源４５と加速度センサ４８を備えた例である。更に他の方法も考えられる。第四通電方法として、図３４、図３５に示すようにアマチュア３のストロークによって、強制的にスイッチ５１をオン（ＯＮ）し、ある一定の電流、例えば電流値Ｉｃ２のコイル電流をコイルに通電する構成も考えられる。
【００７５】
第四通電方法を実行するために、実施の形態８の電磁アクチュエータ１は、例えば機械動作式のスイッチ５１と、ある一定のコイル電流、例えば電流値Ｉｃ２のコイル電流を通電する直流電源５２を備えている。スイッチ５１は、アマチュア３がコア２に衝突する直前又は衝突したときにスイッチ５１がオンする位置に配置されている。スイッチ５１は、一度オンするとアマチュア３がバウンスしたとしてもオン状態が維持される。そして、スイッチ５１は、電流遮断部２１の閉極状態すなわち開閉装置５０の閉極状態に移行する際にオフされる。なお、直流電源５２は、電流遮断部２１が完全に開極された場合に電流の通電を停止するようになっている。図３４、図３５に示した第四通電方法を実行する電流供給装置４３は、スイッチ５１と直流電源５２を備えた例である。図３４及び図３５において、電磁アクチュエータ１の断面図を示しているが、引き出し線等が見えにくくならないように、断面においてハッチングを省略した。また、図３４及び図３５において、左右のコイル４の断面から紙面奥側に本来見える外周線も、引き出し線等が見えにくくならないように、省略した。
【００７６】
実施の形態８の電磁アクチュエータ１は、開閉装置５０の開極の際に、アマチュア３に開極衝撃が印加されアマチュア３がバウンスする直前から、図２９の負の付与力が発生するようにある一定のコイル電流、例えば電流値Ｉｃ２のコイル電流を通電するので、アマチュア３には開閉装置５０の開極方向の吸引力（図１の紙面下方向）を発生させて、開極衝撃によるアマチュア３のバウンスを低減することができる。これにより、実施の形態８の電磁アクチュエータ１は、電流遮断部２１の接点間の開離距離、すなわち可動接点２２と固定接点２３との開離距離の減少を抑制でき、開閉装置５０の電流遮断性能の低下を防止できる。
【００７７】
実施の形態８の開閉装置５０は、電磁アクチュエータ１が、開閉装置５０の開極の際に、アマチュア３に開極衝撃が印加されアマチュア３がバウンスする直前から、図２９の負の付与力が発生するようにある一定のコイル電流、例えば電流値Ｉｃ２のコイル電流を通電するので、開極衝撃によるアマチュア３のバウンスを低減でき、電流遮断部２１の接点間の開離距離、すなわち可動接点２２と固定接点２３との開離距離の減少を抑制でき、開閉装置５０の電流遮断性能の低下を防止できる。
【００７８】
なお、スイッチ５１は、アマチュア３により押される機械動作式のスイッチに限らず、他のスイッチでも構わない。例えば、ストローク検出器４７や加速度センサ４８からの信号が予め定めた閾値を超えたことを示すトリガ信号でオンするようにしてもよい。また、実施の形態８に示した、開極衝撃によるアマチュア３のバウンスを低減するコイル電流の制御方法は、実施の形態２〜７の電磁アクチュエータ１及び開閉装置５０にも適用できる。
【００７９】
なお、本発明は、矛盾のない範囲内において、各実施の形態の内容を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１…電磁アクチュエータ、２…コア、３…アマチュア、４…コイル、４ａ…コイル軸、６ａ…非磁性材、７…コア胴体部、８…コア蓋部、８ａ…内側面、９…コア開口端部、９ａ…内周面、９ｂ…内側面、９ｃ…突起部、１０…コア延長部、１１…アマチュア根元部、１１ｂ…周方向拡張部、１１ｃ…突起部、１２…アマチュア延伸部、１４…開口、１５…吸引部、２１…電流遮断部、２２…可動接点、２３…固定接点、２４…リンク機構、４１…緩衝材、４３…電流供給装置、５０…開閉装置、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ４…磁気ギャップ、Ｌ１…集積公差、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３…磁路
【図１】
2017154720.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2017154720.tif 000022
【図２１】
2017154720.tif 000023
【図２２】
2017154720.tif 000024
【図２３】
2017154720.tif 000025
【図２４】
2017154720.tif 000026
【図２５】
2017154720.tif 000027
【図２６】
2017154720.tif 000028
【図２７】
2017154720.tif 000029
【図２８】
2017154720.tif 000030
【図２９】
2017154720.tif 000031
【図３０】
2017154720.tif 000032
【図３１】
2017154720.tif 000033
【図３２】
2017154720.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2017154720.tif 000037
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月31日(2017.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルの内部に可動自在に配置された磁性体のアマチュアを、前記コイルにより発生させた磁束により駆動する電磁アクチュエータであって、
前記コイルと、
根元部と、前記根元部から前記コイルのコイル軸の方向に延伸して設けられると共に前記根元部よりも外径の小さな延伸部を有する前記アマチュアと、
前記コイルの外側に配置されており、前記アマチュアと共に前記コイルにより発生された前記磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコアと、を備え、
前記アマチュアは、前記延伸部の外周から前記コイル軸に垂直な周方向に延伸した周方向拡張部を有し、
前記コアは、
前記アマチュアの前記周方向拡張部に対向して設けられると共に、前記コイルにより発生された前記磁束が通過することにより前記周方向拡張部との間に吸引力を発生させる吸引部、を当該コアの内側に有し、
前記吸引部を前記コイルにより発生された前記磁束が通過することで前記アマチュアの駆動方向と逆向きの前記吸引力を発生させる第一の磁路の外側に、前記アマチュアに対向すると共に前記コイルにより発生された前記磁束が通過する第二の磁路を形成するアマチュア対向部を有することを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記コアは、前記アマチュアの前記延伸部が挿通可能な開口を形成するコア開口端部を有し、
前記アマチュア対向部は、前記コア開口端部における前記アマチュアの前記延伸部に対向する内周面であり、
前記吸引部は、前記コア開口端部における前記周方向拡張部に対向する内側面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記コアは、前記アマチュアの前記延伸部が挿通可能な開口を形成するコア開口端部と、前記コア開口端部から前記コイル軸の方向に離れた位置で前記コア開口端部に対向するコア蓋部と、前記コア蓋部と前記コア開口端部を接続するコア胴体部と、前記コア胴体部における前記コア蓋部の側に前記コイル軸側に延伸して設けられたコア延長部を有し、
前記アマチュア対向部は、前記アマチュアの前記根元部に対向する前記コア蓋部の内側面であり、
前記吸引部は、前記周方向拡張部に対向する前記コア延長部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記第一の磁路における前記コイルにより発生された前記磁束が通過する前記吸引部と前記吸引部に対向する前記アマチュアとの磁気ギャップは、前記第二の磁路における前記コイルにより発生された前記磁束が通過する前記アマチュア対向部と前記アマチュア対向部に対向する前記アマチュアとの磁気ギャップよりも小さいことを特徴とする請求項１から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】
前記コアの前記吸引部を前記コイルにより発生された前記磁束が通過する磁束通過面積は、前記第二の磁路における前記アマチュア対向部を前記コイルにより発生された前記磁束が通過する磁束通過面積よりも小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
前記コアの前記吸引部、及び前記吸引部に対向する前記アマチュアの前記周方向拡張部の少なくとも一方は、対向する相手側に突出した突起部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項７】
前記突起部は、前記相手側である突起対向部における前記コイル軸側の内周面よりも周方向の外側に、前記コア及び前記アマチュアの集積公差以上離して配置されたことを特徴とする請求項６記載の電磁アクチュエータ。
【請求項８】
前記コアの前記吸引部と前記アマチュアの前記周方向拡張部との間に、非磁性材を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項９】
前記コアの前記吸引部及び前記アマチュアの前記周方向拡張部は、互いに対向するそれぞれの対向面が、前記コイル軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１０】
前記アマチュアが前記コアの方へ移動する際に、前記アマチュアの前記周方向拡張部と前記コアの吸引部との間に吸引力を発生させる電流を、前記アマチュアが前記コアに衝突する時またはその直前に前記コイルへ供給する電流供給装置を備えたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１１】
前記コアの前記吸引部と前記アマチュアの前記周方向拡張部との間に、緩衝材を備えたことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１２】
内部に可動接点及び固定接点を有する電流遮断部と、前記電流遮断部の前記可動接点をリンク機構を介して、前記固定接点に接続するように移動させる、請求項１から１１のいずれか１項の電磁アクチュエータを備えたことを特徴とする開閉装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の電磁アクチュエータは、コイルの内部に可動自在に配置された磁性体のアマチュアを、コイルにより発生させた磁束により駆動する。電磁アクチュエータは、コイルと、根元部と、根元部からコイルのコイル軸の方向に延伸して設けられると共に根元部よりも外径の小さな延伸部を有するアマチュアと、コイルの外側に配置されており、アマチュアと共にコイルにより発生された磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコアと、を備え、アマチュアは、延伸部の外周からコイル軸に垂直な周方向に延伸した周方向拡張部を有し、コアは、アマチュアの周方向拡張部に対向して設けられると共に、コイルにより発生された磁束が通過することにより周方向拡張部との間に吸引力を発生させる吸引部、を当該コアの内側に有し、吸引部をコイルにより発生された磁束が通過することでアマチュアの駆動方向と逆向きの吸引力を発生させる第一の磁路の外側に、アマチュアに対向すると共にコイルにより発生された磁束が通過する第二の磁路を形成するアマチュア対向部を有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の電磁アクチュエータは、コアの内側に設けられた吸引部をコイルにより発生された磁束が通過する第一の磁路と、第一の磁路の外側にアマチュアに対向すると共にコイルにより発生された磁束が通過する第二の磁路を形成するので、電磁アクチュエータの外部に磁束を漏らすことなく、アマチュアを駆動する際に安定した初期負荷力をアマチュアに付与することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
以上のように、実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、コイル４の内部に可動自在に配置された磁性体のアマチュア３を、コイル４により発生させた磁束により駆動する電磁アクチュエータである。実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、コイル４と、根元部（アマチュア根元部１１）と、根元部（アマチュア根元部１１）からコイル４のコイル軸４ａの方向に延伸して設けられると共に根元部（アマチュア根元部１１）よりも外径の小さな延伸部（アマチュア延伸部１２）を有するアマチュア３と、コイル４の外側に配置されており、アマチュア３と共にコイル４により発生された磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコア２と、を備える。実施の形態１の電磁アクチュエータ１のアマチュア３は、延伸部（アマチュア延伸部１２）の外周からコイル軸４ａに垂直な周方向に延伸した周方向拡張部１１ｂを有し、コア２は、アマチュア３の周方向拡張部１１ｂに対向して設けられると共に、磁束が通過することにより周方向拡張部１１ｂとの間に吸引力を発生させる吸引部１５、を当該コア２の内側に有し、吸引部１５を磁束が通過する第一の磁路Ｍ１の外側に、アマチュア３に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路Ｍ２を形成するアマチュア対向部（内周面９ａ）を有することを特徴とする。実施の形態１の電磁アクチュエータ１は、コア２の内側に設けられた吸引部１５を磁束が通過する第一の磁路Ｍ１と、第一の磁路Ｍ１の外側にアマチュア３に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路Ｍ２を形成するので、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、アマチュア３を駆動する際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
実施の形態１の開閉装置５０は、内部に可動接点２２及び固定接点２３を有する電流遮断部２１と、電流遮断部２１の可動接点２２をリンク機構２４を介して、固定接点２３に接続するように移動させる電磁アクチュエータ１を備える。電磁アクチュエータ１は、コイル４と、根元部（アマチュア根元部１１）と、根元部（アマチュア根元部１１）からコイル４のコイル軸４ａの方向に延伸して設けられると共に根元部（アマチュア根元部１１）よりも外径の小さな延伸部（アマチュア延伸部１２）を有するアマチュア３と、コイル４の外側に配置されており、アマチュア３と共にコイル４により発生された磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコア２と、を備える。電磁アクチュエータ１のアマチュア３は、延伸部（アマチュア延伸部１２）の外周からコイル軸４ａに垂直な周方向に延伸した周方向拡張部１１ｂを有し、コア２は、アマチュア３の周方向拡張部１１ｂに対向して設けられると共に、磁束が通過することにより周方向拡張部１１ｂとの間に吸引力を発生させる吸引部１５、を当該コア２の内側に有し、吸引部１５を磁束が通過する第一の磁路Ｍ１の外側に、アマチュア３に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路Ｍ２を形成するアマチュア対向部（内周面９ａ）を有することを特徴とする。実施の形態１の開閉装置５０は、コア２の内側に設けられた吸引部１５を磁束が通過する第一の磁路Ｍ１と、第一の磁路Ｍ１の外側にアマチュア３に対向すると共に磁束が通過する第二の磁路Ｍ２を形成する電磁アクチュエータ１を備えるので、電磁アクチュエータ１の外部に磁束を漏らすことなく、アマチュア３を駆動する際に安定した初期負荷力をアマチュア３に付与することができ、電流遮断部２１を閉路状態にする閉路操作を確実に実行することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月21日(2017.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルの内部に可動自在に配置された磁性体のアマチュアを、前記コイルにより発生させた磁束により駆動する電磁アクチュエータであって、
前記コイルと、
根元部と、前記根元部から前記コイルのコイル軸の方向に延伸して設けられると共に前記根元部よりも外径の小さな延伸部を有する前記アマチュアと、
前記コイルの外側に配置されており、前記アマチュアと共に前記コイルにより発生された前記磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコアと、を備え、
前記アマチュアは、前記延伸部の外周から前記コイル軸に垂直な周方向に延伸した周方向拡張部を有し、
前記コアは、
前記アマチュアの前記周方向拡張部に対向して設けられると共に、前記コイルにより発生された前記磁束が通過することにより前記周方向拡張部との間に吸引力を発生させる吸引部、を当該コアの内側に有し、
前記吸引部を前記コイルにより発生された前記磁束が通過することで前記アマチュアの駆動方向と逆向きの前記吸引力を発生させる第一の磁路の外側に、前記アマチュアに対向すると共に前記コイルにより発生された前記磁束が通過する第二の磁路を形成するアマチュア対向部を有し、
前記第二の磁路における前記磁束が通過する前記アマチュア対向部と、前記アマチュア対向部に対抗する前記アマチュアとの間に非磁性材が配置されたことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記コアは、前記アマチュアの前記延伸部が挿通可能な開口を形成するコア開口端部を有し、
前記アマチュア対向部は、前記コア開口端部における前記アマチュアの前記延伸部に対向する内周面であり、
前記吸引部は、前記コア開口端部における前記周方向拡張部に対向する内側面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記コアは、前記アマチュアの前記延伸部が挿通可能な開口を形成するコア開口端部と、前記コア開口端部から前記コイル軸の方向に離れた位置で前記コア開口端部に対向するコア蓋部と、前記コア蓋部と前記コア開口端部を接続するコア胴体部と、前記コア胴体部における前記コア蓋部の側に前記コイル軸側に延伸して設けられたコア延長部を有し、
前記アマチュア対向部は、前記アマチュアの前記根元部に対向する前記コア蓋部の内側面であり、
前記吸引部は、前記周方向拡張部に対向する前記コア延長部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記第一の磁路における前記コイルにより発生された前記磁束が通過する前記吸引部と前記吸引部に対向する前記アマチュアとの磁気ギャップは、前記第二の磁路における前記コイルにより発生された前記磁束が通過する前記アマチュア対向部と前記アマチュア対向部に対向する前記アマチュアとの磁気ギャップよりも小さいことを特徴とする請求項１から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】
前記コアの前記吸引部を前記コイルにより発生された前記磁束が通過する磁束通過面積は、前記第二の磁路における前記アマチュア対向部を前記コイルにより発生された前記磁束が通過する磁束通過面積よりも小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
前記コアの前記吸引部、及び前記吸引部に対向する前記アマチュアの前記周方向拡張部の少なくとも一方は、対向する相手側に突出した突起部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項７】
前記突起部は、前記相手側である突起対向部における前記コイル軸側の内周面よりも周方向の外側に、前記コア及び前記アマチュアの集積公差以上離して配置されたことを特徴とする請求項６記載の電磁アクチュエータ。
【請求項８】
前記コアの前記吸引部と前記アマチュアの前記周方向拡張部との間に、非磁性材を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項９】
前記コアの前記吸引部及び前記アマチュアの前記周方向拡張部は、互いに対向するそれぞれの対向面が、前記コイル軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１０】
前記アマチュアが前記コアの方へ移動する際に、前記アマチュアの前記周方向拡張部と前記コアの吸引部との間に吸引力を発生させる電流を、前記アマチュアが前記コアに衝突する時またはその直前に前記コイルへ供給する電流供給装置を備えたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１１】
前記コアの前記吸引部と前記アマチュアの前記周方向拡張部との間に、緩衝材を備え、かつ、前記緩衝材によって、前記コアの前記吸引部と前記アマチュアの前記周方向拡張部の間のギャップが調整されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１２】
内部に可動接点及び固定接点を有する電流遮断部と、前記電流遮断部の前記可動接点をリンク機構を介して、前記固定接点に接続するように移動させる、請求項１から１１のいずれか１項の電磁アクチュエータを備えたことを特徴とする開閉装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の電磁アクチュエータは、コイルの内部に可動自在に配置された磁性体のアマチュアを、コイルにより発生させた磁束により駆動する。電磁アクチュエータは、コイルと、根元部と、根元部からコイルのコイル軸の方向に延伸して設けられると共に根元部よりも外径の小さな延伸部を有するアマチュアと、コイルの外側に配置されており、アマチュアと共にコイルにより発生された磁束が通過する磁路を形成する磁性体のコアと、を備え、アマチュアは、延伸部の外周からコイル軸に垂直な周方向に延伸した周方向拡張部を有し、コアは、アマチュアの周方向拡張部に対向して設けられると共に、コイルにより発生された磁束が通過することにより周方向拡張部との間に吸引力を発生させる吸引部、を当該コアの内側に有し、吸引部をコイルにより発生された磁束が通過することでアマチュアの駆動方向と逆向きの吸引力を発生させる第一の磁路の外側に、アマチュアに対向すると共にコイルにより発生された磁束が通過する第二の磁路を形成するアマチュア対向部を有し、第二の磁路における磁束が通過するアマチュア対向部と、アマチュア対向部に対抗するアマチュアとの間に非磁性材が配置されたことを特徴とする。
【国際調査報告】
2017154720.tif 000038
2017154720.tif 000039
2017154720.tif 000040
2017154720.tif 000041