(57)【要約】本発明は、磁気システムに関し、特に、電磁石の磁束をコントロールする方法及びその方法を実行するために使用される電磁石の構造設計に関する。  この発明の新規なところは、磁気コアの構成が少なくとも２つの安定した磁気固定子を備えた方法で実現されている点である。磁気コアはそれぞれ固定子（エアーギャップは最小）を備え、動作結果として、異なる（対抗した）極性でそれぞれ制御電流パルスが磁気コイルの巻回に供給される。  磁束の特定の値は、磁気コイルの巻回内で電流が欠けているとき、電磁石の磁気コアの安定した状態に対応している。また、この発明は、電磁石について引き付ける力及び保持力によって実質的に磁気効率の増加を可能にし、安全な操作、質量及び次元特性を改良し、更に省エネを図り、磁束制御の方法ための機能の拡張や電磁石の進歩的な構造設計ができる。
2006504250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
継電器を引き付ける少なくとも磁気硬質材の部分的なものであって、
磁気ガイドの移動部の保持力を得る可能性を持った磁化コイルの巻回された中に電流の制御パルスが供給され、少なくとも1つのエアギャップを有する磁気硬質材を有し、
合成磁気ガイド中の磁束の値の安定レベルによって決定され、継電器を引き付ける特性を備えた電磁石の磁束を制御する方法において、
前記磁気硬質材は、
再磁化中に、少なくとも２つの安定した磁化条件を維持する能力を持っており、異極性の２つの短期間パルス電流の制御パルスとして、磁気ガイドの巻回された磁気の中に供給されるように使用され、
最初のパルスの供給中に、磁気ガイドの磁気回路の閉鎖を行うことにより、安定した条件のうちの１つの中への磁気ガイドおよびその転送中の磁束の磁気ガイドの中で後に続く磁束の最大化を伴う磁気ガイドのエアギャップの磁気抵抗を最小化するために、
磁気ガイドの中の磁束の最大値によって特徴づけられ、当該磁気ガイドは制御パルス行動のエネルギーに一致し、
安定した状態の電磁石の合成磁気ガイドに留まる可能性でもって、また異極性の電流の他の制御パルスを供給するまで保持力を与え、
前記電流の制御パルスの大きさの中のそのエネルギー特性は、それに対応する他の磁束の大きさ及びそれに対応する他の保持力の大きさによって特徴付けられ、別の安定した条件の中への磁気ガイドの転送に十分であることを特徴とする電磁石の磁束を制御する方法。
【請求項２】
合成磁気ガイド中の磁束の最大化に続く磁化コイルの巻回された中への最初の制御電流パルスの供給は、エアギャップの最小化の後に行なわれることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
合成磁気ガイド中の磁束の最大化に続く磁化コイルの巻回された中への最初の制御電流パルスの供給は、エアギャップの最小化の前に行なわれることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
磁気ガイドの磁気回路の閉鎖の前の電磁石の磁化コイルの巻回された中の電流の最初の制御パルスによる電磁石の合成磁気ガイド中の制御磁束の大きさは、その最適値の1つのレベルで行われ、
該レベルは、電磁石の作動する力を生成するために必要であり、また磁気ガイドの素材の磁化までこのレベルに維持され、
その後、電磁石の保持力がその大きさＦがＦ≦０．９８ＦMAX（ただし、ＦMAXは磁化コイルの巻回によって生成された磁力の最大値）を満たす保持力を得る可能性でもって、合成磁気ガイドの素材の磁気メモリにより供給されている間に、
電気的なパルス電圧は磁化コイルの巻回から取り除かることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
電磁石の必要な保持力を提供する可能性を備えた制御パルスの必要な力は、
制御パルスのパラメーターの変更により提供され、
該パラメーターは、パルスの振幅、パルスの持続時間、パルスの形、又はそれらの組み合せという設定から選択されたものであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
最初の制御パルスの特性と比較している場合、磁化コイルの巻回中に第２の制御電流パルスが異なるエネルギー特性を持って供給されるとともに、他の安定した条件の中への磁気ガイドの磁化への変化が提供され、
該安定した条件は、合成磁気ガイド中の磁束の対応する大きさ及び保持力の対応する値によった特性であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
磁気カーブ上で強制的な力に等しく保持力の大きさに対応した磁気ガイドの中で磁束の電圧を提供する制御電流パルスの磁化コイルの巻回へ供給することによって、０に等しい磁気ガイドの中での磁束の大きさによって特性付けられた安定した条件の中へ磁気ガイドの変化が提供されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
合成磁気ガイドの安定した条件の1つは、
その最初の状態が、初期値に等しい大きさの磁力とそれに対応した保持力とによって特性付けられたものであることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
異極性の電流の第２の制御パルスのパワーＰ2は、
直接の極性の第１の制御パルスのパワーＰ1より２乃至５倍低いものであり、式Ｐ1＝（２〜５）・Ｐ2（Ｐ1はＰ2より２乃至５倍大きい）を満たすものであることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１０】
磁化コイルの巻回の中の直接の極性の電流の最初の制御パルスの持続時間ｔ1、直接の極性の電磁石の合成磁気ガイド中の磁束、及び異極性の第２の制御パルスの持続時間ｔ2は、
磁気ガイドの移動部の質量における過渡的なプロセスの時間θの定数の３倍の大きさを超過しないものであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
パルスは、磁化コイルの巻回の中で最初の制御電流パルスであるとして供給され、
該パルスは、１セットの周期的に調整されたパルスの形式で供給され、その振幅及び／又は包絡線は、０の値から増加するものであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
パルスは、磁化コイルの巻回の中で第２の電流パルスであるとして供給され、
該パルスは、１セットの周期的に調整されたパルスの形式で供給され、その振幅及び／又は包絡線は、０の値に消滅するものであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
固定した固定子を有する合成磁気ガイド上の磁化コイルの少なくとも１つとして形成された実行装置の電磁気駆動の電磁石であり、
前記電磁石は、
移動可能なコアと、
少なくとも１つのエアギャップと、を備え、
前記磁気ガイドの少なくとも一部は、磁気的な硬質材の挿入部として形成され、該硬質材は、磁気コイルの巻回の中に異なる極性の短期間の電流パルスの供給による再磁化によって磁気ガイド中の磁束を制御する可能性を持ったものであり、
前記磁気ガイドは、コアの直線変位を往復運動させることによりエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったもので形成され、
前記固定子は、その上に配置される少なくとも１つの磁気的に挿入される硬質材を有する平らなベースとして形成され、
前記コアは、端部によってその上に設けられる少なくとも２つのロッドを有する鋼板として形成されるものであることを特徴とする電磁石。
【請求項１４】
コイルの巻回の中に電流遮断器が付加的に備えられており、
該電流遮断器は、通常は閉鎖されているコンタクトを有し、
該コンタクトは、磁化コイルの巻回の電源の回路と直列に接続されるとともにコンタクトスイッチを備えており、コンタクトスイッチの通路のために、そのベースの中心に位置しており、
前記コアは、少なくとも1つのリターンスプリングを備え、コアに固定されたコンクト押片を備えていることを特徴とする請求項１３記載の電磁石。
【請求項１５】
コアは、長手方向の断面がコの字を逆縦向きにした形状を持ったプレートとして形成され、
側方のロッドは、その端部が固定され、
固定子は、磁気的な硬質材の挿入部を持った棒として形成されていることを特徴とする請求項１３記載の電磁石。
【請求項１６】
磁気ガイドは２つのプレート、少なくとも２つのロッド、及び少なくとも１つの磁気的な硬質材の挿入部として形成され、
コアは、長手方向の断面がコの字を逆縦向きにした形状を持ったプレートとして形成され、
コアは、１つのプレート及び２つのロッドを有し、
ロッドの端部は固定され、
固定子は、その上固定された磁気的な硬質材の合成された挿入部を持った第２のプレートとして形成されていることを特徴とする請求項１３記載の電磁石。
【請求項１７】
磁気ガイドは、少なくとも１つの磁気的な硬質材の挿入部を持った２つのプレートとして形成され、
該硬質材は、磁気ガイドに連結されるとともに、少なくとも３つのロッドを有し、
ロッドは、２つのプレートの上端部に連結され、長手方向の断面が山の字を逆にし、かつ山の字の各縦片の長さがほぼ同じ形状を持ったコアを形成するようにされ、
コアは、エアギャップを最小化する磁気回路の閉鎖の可能性を持っていることを特徴とする請求項１３記載の電磁石。
【請求項１８】
コアは、長手方向の断面が山の字を逆にし、かつ山の字の各縦片の長さがほぼ同じ形状を持ったものに形成され、
少なくとも１つの磁気コイルは、好ましくは中央のロッドに統合磁束を作成する可能性を持ったコアのロッドの上に配置されていることを特徴とする請求項１７記載の電磁石。
【請求項１９】
磁気ガイドは、付加的に磁気コイルを備えており、
磁気コイルは、コアにおけるロッド上に位置しており、
磁気コイルの巻回は、終端ロッド上に位置する磁気コイルの巻回群に協調して接続されていることを特徴とする請求項１８記載の電磁石。
【請求項２０】
磁気コイルの１つの巻回は、対抗して接続されていることを特徴とする請求項１９記載の電磁石。
【請求項２１】
移動可能な固定子を有する合成磁気ガイド上の磁化コイルの少なくとも１つとして形成された実行装置の電磁気駆動の電磁石であり、
前記電磁石は、
固定されたコアと、
少なくとも１つのエアギャップと、を備え、
前記磁気ガイドの少なくとも一部は、磁気的な硬質材の挿入部として形成され、
該硬質材は、磁気コイルの巻回の中に異なる極性を有する短期間の電流パルスの供給による再磁化によって磁気ガイド中の磁束を制御する可能性を持ったものであり、
前記磁気ガイドは、円弧に沿ってコアの調整変位を往復運動させることによりエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったもので形成され、
ディスクとして形成されたハウジングを含むものであり、
ディスクの上には少なくとも１つの磁気システムが配置され、ディスクは区分の形をなし、
該区分は、好ましい弓形の形であり、
その区分では、通路スロットが同軸に位置する側壁を備えており、
側壁は、弓形好ましくは環状に沿った平面の中に配置され、
磁化コイルは、ハウジングの中に位置し、
コアは、通路スロットに位置するとともに、トップとリターンスプリングを備えたロッドとして形成され、
トップとリターンスプリングは、その中で往復運動の可能性を持ったスロットの形状をなし、
磁気的な硬質材の挿入部は、通路スロットの底部上に位置するとともに、その壁に対してコアの変位の方向に垂直に固定され、その変位を制限するものであることを特徴とする電磁石。
【請求項２２】
移動可能な固定子を有する合成磁気ガイド上の磁化コイルの少なくとも１つとして形成された実行装置の電磁気駆動の電磁石であり、
前記電磁石は、
固定されたコアと、
少なくとも１つのエアギャップと、を備え、
前記磁気ガイドの少なくとも一部は、磁気的な硬質材の挿入部として形成され、
該硬質材は、磁気コイルの巻回の中に異なる極性を有する２つの短期間のパルスの供給による磁気ガイドの再磁化によって磁気ガイド中の磁束を制御する可能性を持ったものであり、
前記磁気ガイドは、円弧に沿って、固定子に対して相対的にコアが往復運動する直線変位によりエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったもので形成され、
固定子は、少なくとも１つのロッドを持ったカップとして形成され、
カップの部分は、磁気的な硬質材と合成され、
硬質材は、カップの底部に接続された１つの端部を有するとともに、他の自由端は円柱の端面を持った１つの平面に形成され、
少なくとも１つの磁気コイルはロッドを包含し、
コアは、カップの外側に位置するとともに、固定子に対して相対的にコアが変位するためにエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったプレートとして形成されていることを特徴とする電磁石。
【請求項２３】
コアとして、金属片及び／又は負荷の構造的な要素が使用されることを特徴とする請求項２２記載の電磁石。
【請求項２４】
磁気ガイドは、
固定子に対して相対的にコアが回転することによりエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったもので形成され、
コアは、容積を閉じて磁気的に伝導性の構造のカップカバー構造の形式で、カバーの閉鎖の可能性を持ったカップとして形成されており、
コアと固定子の間における摩擦力のモーメントを変更する可能性を備えていることを特徴とする請求項２２記載の電磁石。
【請求項２５】
移動可能な固定子を有する合成磁気ガイド上の磁化コイルの少なくとも１つとして形成された実行装置の電磁気駆動の電磁石であり、
前記電磁石は、
移動可能なコアと、
少なくとも１つのエアギャップと、を備え、
前記磁気ガイドの少なくとも一部は、磁気的な硬質材の挿入部を合成したものとして形成され、
該硬質材は、磁気コイルの巻回の中に異なる極性を有する２つの短期間の電流パルスの供給によって磁気ガイドの再磁化によって磁気ガイド中の磁束を制御する可能性を持ったものであり、
前記磁気ガイドは、固定子に対して相対的にコアの直線及び／又は回転の変位によりエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったもので形成され、
磁気ガイドの固定子は、カップとして形成され、
カップは、その内側のキャビティに磁気コイルが同軸上に位置したものであるとともに、磁気的な硬質材と合成された底部を有するものであり、
コアは、ロッドの端部に連結されたカップのカバーとして形成され、
ロッドはコイルの巻回のキャビティの内側に同軸上に位置し、
磁気ガイドは、カップの底部を有するロッドの自由端の同時の接触によるカバーを持ったカップの閉鎖の可能性を持ったものに形成され、
磁気ガイドは、容積を閉じて磁気的に伝導性の構造のカップカバー・ロッド・カップボトム構造の形式で形成されており、コアと固定子の間における摩擦力のモーメントを変更する可能性を備えていることを特徴とする電磁石。
【請求項２６】
カップの底部は、磁気的に柔軟な材料の層を備えた磁気的な硬質材で構成され、
カップの外側は、磁束の方向に垂直にカップの底部の断面の領域を増加させる可能性を持った材料で構成されていることを特徴とする請求項２５記載の電磁石。
【請求項２７】
カップの底部は、磁気的に柔軟な材料の挿入部として、部分的に形成されていることを特徴とする請求項２５記載の電磁石。
【請求項２８】
少なくとも部分的にカップの壁は、磁気的な硬質材の挿入部として形成されていることを特徴とする請求項２５記載の電磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気システムに係わり、特に、電磁石の磁束をコントロールする方法及びその方法を実行する電磁石の構造に関する。
本発明は、電気機械分野の装置を製造する場合の利用に適しており、特に、磁気スタータ、接触器及び真空スイッチ、金庫、自動車、ドア及び無権限の侵入を防ぐ目的のための装置のロックを保護するロック装置、並びに過負荷カップリング、連結カップリング、ブレーキ機構及びその他の構造などを製造する場合の利用に適する。
前記構造では、電気機械の駆動機能を行う電磁石は、少なくとも１箇所のエアーギャップ（間隙）（図面ではエアー・ギャップと表記）を有し、強磁性体の磁気ガイド（磁気誘導装置ともいう、以下同様）上の電磁コイルを含んでいる。強磁性体の磁気ガイド上のコイルのワイヤに電圧が加えられた場合、磁気ガイド内に発生した磁束（磁界）は、可動心を引き付ける。コイルのワイヤに加えられている電圧が減圧された場合、磁束（磁界）はなくなるため、コアを引き付ける力がなくなり、スプリングが元に戻るので、コアもまた元の位置に戻る。
【背景技術】
【０００２】
磁気ガイドの可動部（電磁石のコア）の吸引力を得ることが可能な磁気コイルの巻き線に電流の制御パルスを供給することにより、リレーを引き上げる特性を有する電磁石の磁束を制御する方法が知られている。その特性は、少なくとも一部に空隙を有し、少なくとも一部が硬磁性素材からできている電磁石内の磁束の値の安定レベルによって定まるものである。
このような電磁石の磁束を制御に関する従来技術としては、以下の文献に記載のものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】独国特許公報番号ＤＥ１９６３９５４５、公開日１９９７年１２月１８日、公報種別 Ａ１、出願人株式会社アイコン・プレシジョン・テクニークの文献（１）参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の方法は、十分に効果的とはいえない。
十分に効果的といえないのは、該方法によれば、磁気ガイドの磁束をコントロールする間、電磁石の磁気ガイドの磁気回路のクロージング（閉鎖）が提供されておらず、その可動部（すなわちコア）の限界位置における固定が機械的方法によりなされていることによる。換言すれば、機械的手段、特に、電磁石の磁気ガイドの可動部の端位置におけるリングとこれに対応するリング軌道とにより、ばねによってバイアスのかけられたボールを利用するという手段に拠っているためである。この方法によって得られる効果は、作動における損失割合を増加させて損失前の作動期間を減少させ、引き上げ、引き付ける力の大きさを減少させる機械的摩擦が多いため、相対的に不十分な利用性能といえる。
さらに、その方法では、間隙を狭くすることには限界があり、これに応じて、磁気ガイドの磁気回路のクロージングにも限界がある。
【０００５】
本願の方法と、技術的内容及び得られる効果の点で最も近いのは、磁気ガイドの可動部（電磁石のコア）の吸引力を得ることが可能な磁気コイルの巻き線に電流の制御パルスを供給することにより、リレーを引き上げる特性を有する電磁石の磁束を制御する方法である。その特性は、少なくとも一部に空隙を有し、少なくとも一部が硬磁性素材からできている電磁石内の磁束の値の安定レベルによって定まるものである。たとえば、欧州特許公報番号ＥＰ０７９４５４０、公開日１９９７年９月１０日、公報種別Ａ１、出願人ハーティング＝ケージーエーエー＝シーエヌジェーケー、ティーダブリュー  ２  シーエヌアイジェーアールビー、プロトタイプ、の文献を参照されたい（文献（２））。
【０００６】
この電磁石の磁束をコントロールする方法においては、高い利用性能が提供されているので、先述のマイナス面が削減されているといえる。しかしながら、該方法の効率は、電磁石の機能的可能性が相対的に不十分なため、未だ相対的に不十分なままである。これは、電磁石の電磁回路において一定した間隙が存在するため、電磁石の磁気ガイドの磁気回路のクロージングが当該方法において提供されていないことによるものである。加えて、当該方法は、磁気ガイドの磁気的にハードな素材の再磁化、磁化解除、又は、磁気ガイド内の磁束変化時の磁気的にハードな素材における、磁気コイルによって生じる別のアクションの可能性を提供しない。
【０００７】
作動装置のドライブ、特に磁気ドライブ、に用いられるある電磁石が知られている。その電磁石は、固定スタータを有する合成磁気ガイド内の少なくとも１つの磁気コイルと、可動コアと、少なくとも一部の空隙と、を備え、磁気ガイドの少なくとも一部が硬磁性素材からなる挿入物として形成され、該素材は、異なる極性の電流のパルスを磁気コイルの巻き線に短時間供給することで再磁されることにより、磁気ガイド内の磁束を制御可能という特性を有するものである。たとえば、独国特許公報番号ＤＥ１９６３９５４５、公開日１９９７年１２月１８日、公報種別 Ａ１、出願人株式会社アイコン・プレシジョン・テクニークの文献を参照されたい（文献（３））。
【０００８】
この方法は、閉じた金属構造を提供していない。そのため、多くの磁束の逃げと間隙内での磁気エネルギーの大きな損失とにより、効率が削減されている。加えて、当該電磁石の構造は、「磁気メモリ」（以下、「磁気メモリ」との語は、合成磁気ガイドが、磁気コイルによって発生した磁束レベルにおける磁気エネルギーを蓄える能力のことを意味するものとする。）の特性を備えていない。
【０００９】
また、作動装置のドライブ、特に磁気ドライブ、に用いられるある電磁石が知られている。その電磁石は、非可動のスタータを有する合成磁気ガイド上の少なくとも１つの磁気コイルと、可動コアと、少なくとも１箇所の間隙と、を備え、磁気ガイドの少なくとも一部が、磁気的にハードな素材からなる挿入部として形成され、該素材は、異なる極性の電流のパルスを磁気コイルの巻き線に短時間供給することで再磁化されることにより、磁気ガイド内の磁束を調整することができるという特性を有するものである。たとえば、欧州特許公報番号ＥＰ０７９４５４０、公開日１９９７年９月１０日、公報種別Ａ１、出願人ハーティング＝ケージーエーエー＝シーエヌジェーケー、ティーダブリュー  ２  シーエヌアイジェーアールビー、プロトタイプ、の文献を参照されたい（文献（４））。
【００１０】
この公知の電磁石の構造においては、コアは磁性的にハードな素材からなっている。しかしながら、当該公知の電磁石の合成磁気ガイドは、スライドベアリングとこの存在による磁気ガイド内の永久的間隙とがあるため、磁気ガイドの閉回路を提供していない。加えて、当該公知の電磁石の効果は、電磁石の磁気ガイドへ挿入される永久磁石がその磁極の固定方向に位置する、特に、コアをシリンダの底部の一部に「接触」させる「Ｓ」と「Ｎ」方向に位置するものであるため、十分でない。このため、加えて、特に永久磁石（環状の磁気的挿入物）の真ん中を通り抜ける軟磁性素材の磁気ガイドの並列分岐が存在するため、磁気ガイドの硬磁性素材は再磁しない、言葉を変えればそれは消磁されない。これにより、磁気コイルの側面からの、強磁性素材内の如何なるコントロール作用による影響を受けない。磁気コイルによって励磁された磁束は、最小磁気抵抗の磁路、特に軟磁性素材の並列分岐における最高磁気伝導性の磁路に沿って、磁気ガイド内へ入って行く。
【００１１】
この結果、当該公知の電磁石の磁気ガイドは、当該磁気ガイドにおける磁束を「ゼロにする」特性を有しない（「ゼロにする」とは、磁束がゼロに等しい場合又は磁束Φ＝０である場合を意味する。以下同様。）。換言すれば、磁性コイルの巻き線に電流パルスがないとき、当該公知電磁石の合成磁気ガイドにおける磁束の大きさは、可動コアを吸引するのに必要な力を提供するには十分とはいえない。なぜなら、当該公知電磁石における吸引力は、シンプルな２極の永久磁石によって生じる力に等しいからである。底部からのコアの開放、言い換えればコアの復元は、強磁性の挿入物によって一定して生じる磁束を埋め合わせる逆方向、すなわち反対方向の磁束を有する磁気コイルを作成することによって提供される。従って、当該公知の電磁石には、保持力が比較的弱く、利用時の信頼性が不十分で、機能的に不十分といった不利な点がある。
【００１２】
本願の装置と、技術的内容及び得られる効果の点で最も近いのは、実行装置、特に磁気ドライブ、の電磁石装置のある公知となっている電磁石である。該電磁石は、固定スタータを有する合成磁気ガイド上の少なくとも１つの磁気コイルと、可動コアと、少なくとも１箇所の間隙と、を備え、磁気ガイドの少なくとも一部が磁気的にハードな素材からなる挿入部として形成され、該素材は、異なる極性の電流のパルスを磁気コイルの巻き線に短時間供給することで再磁化されることにより、磁気ガイド内の磁束を調整することができるという特性を有するものである。たとえば、国際出願番号ＰＣＴ／ＵＡ００／０００５、欧州特許分類Ｈ０１Ｆ７／１６、７／１２４  Ｅ０５Ｂ  ４７／０２、出願日２０００年２月３日、出願人バビッチ＝エヌ、エス、プロトタイプ、の文献を参照されたい（文献（５））。
【００１３】
この構造においては、上述したマイナス面は部分的に削減されている。しかしながら、硬磁性素材からなる挿入物が磁気ガイドの可動部（すなわちコア）に位置しているため、その効果は十分でない。このため、磁気コイルの巻き線の巻き回しと相関的な強磁性素材の挿入物を有するところのコアが変位する間、それは、巻き線における相互誘導の起電力を生じさせる。この起電力は、電磁石の磁気ガイド内に、主磁束方向、換言すれば同じ巻き線によって励磁された制御磁束の方向、に向けられた磁束を生じさせる。この場合、前記磁束のベクトルは、位相が転じられるものの、殆ど等しい大きさを有している。このため、磁気的挿入物によって生じる気磁力（以下、「ＭＭＦ」という。）と引力は減衰される。従って、当該公知の電磁石の構造の利用効率は殆ど高くない。さらには、当該構造の不利な面として、相互誘導の前記ＭＭＦは、電磁石の磁気システムの転換を頻繁にしないという点があげられる。というのも、コアの元の位置へのスイッチオフと復元によって、硬磁性素材の挿入物は、電流の流れていない磁気コイルの巻き回しに相関して動き、コイルの巻き線に電流を流し、そして自己磁化するため、換言すればコアの不要な吸引を生じさせるところの不完全な「ゼロ化」のためである。
【００１４】
本発明の目的は、電力消費を削減することにより、多くの損失の削減と消滅前の作用期間の向上による信頼性を向上することにより、マスサイズのパラメータを改善することにより、そしてまた電磁石の機能性を向上させることにより、換言すれば電磁石の機能的可能性を向上させることにより、利用効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的は、以下の発明によって達成される。
請求項１記載の発明は、継電器を引き付ける少なくとも磁気硬質材の部分的なものであって、
磁気ガイドの移動部の保持力を得る可能性を持った磁化コイルの巻回された中に電流の制御パルスが供給され、少なくとも1つのエアギャップを有する磁気硬質材を有し、
合成磁気ガイド中の磁束の値の安定レベルによって決定され、継電器を引き付ける特性を備えた電磁石の磁束を制御する方法において、
前記磁気硬質材は、
再磁化中に、少なくとも２つの安定した磁化条件を維持する能力を持っており、異極性の２つの短期間パルス電流の制御パルスとして、磁気ガイドの巻回された磁気の中に供給されるように使用され、
最初のパルスの供給中に、磁気ガイドの磁気回路の閉鎖を行うことにより、安定した条件のうちの１つの中への磁気ガイドおよびその転送中の磁束の磁気ガイドの中で後に続く磁束の最大化を伴う磁気ガイドのエアギャップの磁気抵抗を最小化するために、
磁気ガイドの中の磁束の最大値によって特徴づけられ、当該磁気ガイドは制御パルス行動のエネルギーに一致し、
安定した状態の電磁石の合成磁気ガイドに留まる可能性でもって、また異極性の電流の他の制御パルスを供給するまで保持力を与え、
前記電流の制御パルスの大きさの中のそのエネルギー特性は、それに対応する他の磁束の大きさ及びそれに対応する他の保持力の大きさによって特徴付けられ、別の安定した条件の中への磁気ガイドの転送に十分であることを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、合成磁気ガイド中の磁束の最大化に続く磁化コイルの巻回された中への最初の制御電流パルスの供給は、エアギャップの最小化の後に行なわれることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、合成磁気ガイド中の磁束の最大化に続く磁化コイルの巻回された中への最初の制御電流パルスの供給は、エアギャップの最小化の前に行なわれることを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、磁気ガイドの磁気回路の閉鎖の前の電磁石の磁化コイルの巻回された中の電流の最初の制御パルスによる電磁石の合成磁気ガイド中の制御磁束の大きさは、その最適値の1つのレベルで行われ、
該レベルは、電磁石の作動する力を生成するために必要であり、また磁気ガイドの素材の磁化までこのレベルに維持され、
その後、電磁石の保持力がその大きさＦがＦ≦０．９８ＦMAX（ただし、ＦMAXは磁化コイルの巻回によって生成された磁力の最大値）を満たす保持力を得る可能性でもって、合成磁気ガイドの素材の磁気メモリにより供給されている間に、
電気的なパルス電圧は磁化コイルの巻回から取り除かることを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、電磁石の必要な保持力を提供する可能性を備えた制御パルスの必要な力は、
制御パルスのパラメーターの変更により提供され、
該パラメーターは、パルスの振幅、パルスの持続時間、パルスの形、又はそれらの組み合せという設定から選択されたものであることを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明は、最初の制御パルスの特性と比較している場合、磁化コイルの巻回中に第２の制御電流パルスが異なるエネルギー特性を持って供給されるとともに、他の安定した条件の中への磁気ガイドの磁化への変化が提供され、
該安定した条件は、合成磁気ガイド中の磁束の対応する大きさ及び保持力の対応する値によった特性であることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、磁気カーブ上で強制的な力に等しく保持力の大きさに対応した磁気ガイドの中で磁束の電圧を提供する制御電流パルスの磁化コイルの巻回へ供給することによって、０に等しい磁気ガイドの中での磁束の大きさによって特性付けられた安定した条件の中へ磁気ガイドの変化が提供されることを特徴とする。
請求項８記載の発明は、合成磁気ガイドの安定した条件の1つは、
その最初の状態が、初期値に等しい大きさの磁力とそれに対応した保持力とによって特性付けられたものであることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、異極性の電流の第２の制御パルスのパワーＰ2は、
直接の極性の第１の制御パルスのパワーＰ1より２乃至５倍低いものであり、式Ｐ1＝（２〜５）・Ｐ2（Ｐ1はＰ2より２乃至５倍大きい）を満たすものであることを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、磁化コイルの巻回の中の直接の極性の電流の最初の制御パルスの持続時間ｔ1、直接の極性の電磁石の合成磁気ガイド中の磁束、及び異極性の第２の制御パルスの持続時間ｔ2は、
磁気ガイドの移動部の質量における過渡的なプロセスの時間θの定数の３倍の大きさを超過しないものであることを特徴とする。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、パルスは、磁化コイルの巻回の中で最初の制御電流パルスであるとして供給され、
該パルスは、１セットの周期的に調整されたパルスの形式で供給され、その振幅及び／又は包絡線は、０の値から増加するものであることを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、パルスは、磁化コイルの巻回の中で第２の電流パルスであるとして供給され、
該パルスは、１セットの周期的に調整されたパルスの形式で供給され、その振幅及び／又は包絡線は、０の値に消滅するものであることを特徴とする。
【００２２】
請求項１３記載の発明は、固定した固定子を有する合成磁気ガイド上の磁化コイルの少なくとも１つとして形成された実行装置の電磁気駆動の電磁石であり、
前記電磁石は、
移動可能なコアと、
少なくとも１つのエアギャップと、を備え、
前記磁気ガイドの少なくとも一部は、磁気的な硬質材の挿入部として形成され、該硬質材は、磁気コイルの巻回の中に異なる極性の短期間の電流パルスの供給による再磁化によって磁気ガイド中の磁束を制御する可能性を持ったものであり、
前記磁気ガイドは、コアの直線変位を往復運動させることによりエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったもので形成され、
前記固定子は、その上に配置される少なくとも１つの磁気的に挿入される硬質材を有する平らなベースとして形成され、
前記コアは、端部によってその上に設けられる少なくとも２つのロッドを有する鋼板として形成されるものであることを特徴とする。
【００２３】
請求項１４記載の発明は、コイルの巻回の中に電流遮断器が付加的に備えられており、
該電流遮断器は、通常は閉鎖されているコンタクトを有し、
該コンタクトは、磁化コイルの巻回の電源の回路と直列に接続されるとともにコンタクトスイッチを備えており、コンタクトスイッチの通路のために、そのベースの中心に位置しており、
前記コアは、少なくとも1つのリターンスプリングを備え、コアに固定されたコンクト押片を備えていることを特徴とする。
【００２４】
ここで、磁気コイルの巻回における電流パルスの期間の変更及び電磁気のオン、オフのために、電流遮断器はノーマル状態で閉じるコンタクトを持ったものが付加的に設けられており、そのコンタクトは磁気コイルの巻回の供給回路に中で直列に接続されている。コンタクトスイッチはプッシュタイプとして形成され、コイルと上側の端部で接続固定され、コンタクトスイッチの開放部はベースの中心に配置される。
【００２５】
請求項１５記載の発明は、コアは、長手方向の断面がコの字を逆縦向きにした形状を持ったプレートとして形成され、
側方のロッドは、その端部が固定され、
固定子は、磁気的な硬質材の挿入部を持った棒として形成されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項１６記載の発明は、磁気ガイドは２つのプレート、少なくとも２つのロッド、及び少なくとも１つの磁気的な硬質材の挿入部として形成され、
コアは、長手方向の断面がコの字を逆縦向きにした形状を持ったプレートとして形成され、
コアは、１つのプレート及び２つのロッドを有し、
ロッドの端部は固定され、
固定子は、その上固定された磁気的な硬質材の合成された挿入部を持った第２のプレートとして形成されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１７記載の発明は、磁気ガイドは、少なくとも１つの磁気的な硬質材の挿入部を持った２つのプレートとして形成され、
該硬質材は、磁気ガイドに連結されるとともに、少なくとも３つのロッドを有し、
ロッドは、２つのプレートの上端部に連結され、長手方向の断面が山の字を逆にし、かつ山の字の各縦片の長さがほぼ同じ形状を持ったコアを形成するようにされ、
コアは、エアギャップを最小化する磁気回路の閉鎖の可能性を持っていることを特徴とする。
【００２８】
請求項１８記載の発明は、コアは、長手方向の断面が山の字を逆にし、かつ山の字の各縦片の長さがほぼ同じ形状を持ったものに形成され、
少なくとも１つの磁気コイルは、好ましくは中央のロッドに統合磁束を作成する可能性を持ったコアのロッドの上に配置されていることを特徴とする。
請求項１９記載の発明は、磁気ガイドは、付加的に磁気コイルを備えており、
磁気コイルは、コアにおけるロッド上に位置しており、
磁気コイルの巻回は、終端ロッド上に位置する磁気コイルの巻回群に協調して接続されていることを特徴とする。
請求項２０記載の発明は、磁気コイルの１つの巻回は、対抗して接続されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項２１記載の発明は、移動可能な固定子を有する合成磁気ガイド上の磁化コイルの少なくとも１つとして形成された実行装置の電磁気駆動の電磁石であり、
前記電磁石は、
固定されたコアと、
少なくとも１つのエアギャップと、を備え、
前記磁気ガイドの少なくとも一部は、磁気的な硬質材の挿入部として形成され、
該硬質材は、磁気コイルの巻回の中に異なる極性を有する短期間の電流パルスの供給による再磁化によって磁気ガイド中の磁束を制御する可能性を持ったものであり、
前記磁気ガイドは、円弧に沿ってコアの調整変位を往復運動させることによりエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったもので形成され、
ディスクとして形成されたハウジングを含むものであり、
ディスクの上には少なくとも１つの磁気システムが配置され、ディスクは区分の形をなし、
該区分は、好ましい弓形の形であり、
その区分では、通路スロットが同軸に位置する側壁を備えており、
側壁は、弓形好ましくは環状に沿った平面の中に配置され、
磁化コイルは、ハウジングの中に位置し、
コアは、通路スロットに位置するとともに、トップとリターンスプリングを備えたロッドとして形成され、
トップとリターンスプリングは、その中で往復運動の可能性を持ったスロットの形状をなし、
磁気的な硬質材の挿入部は、通路スロットの底部上に位置するとともに、その壁に対してコアの変位の方向に垂直に固定され、その変位を制限するものであることを特徴とする。
【００３０】
請求項２２記載の発明は、移動可能な固定子を有する合成磁気ガイド上の磁化コイルの少なくとも１つとして形成された実行装置の電磁気駆動の電磁石であり、
前記電磁石は、
固定されたコアと、
少なくとも１つのエアギャップと、を備え、
前記磁気ガイドの少なくとも一部は、磁気的な硬質材の挿入部として形成され、
該硬質材は、磁気コイルの巻回の中に異なる極性を有する２つの短期間のパルスの供給による磁気ガイドの再磁化によって磁気ガイド中の磁束を制御する可能性を持ったものであり、
前記磁気ガイドは、円弧に沿って、固定子に対して相対的にコアが往復運動する直線変位によりエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったもので形成され、
固定子は、少なくとも１つのロッドを持ったカップとして形成され、
カップの部分は、磁気的な硬質材と合成され、
硬質材は、カップの底部に接続された１つの端部を有するとともに、他の自由端は円柱の端面を持った１つの平面に形成され、
少なくとも１つの磁気コイルはロッドを包含し、
コアは、カップの外側に位置するとともに、固定子に対して相対的にコアが変位するためにエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったプレートとして形成されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項２３記載の発明は、コアとして、金属片及び／又は負荷の構造的な要素が使用されることを特徴とする。
請求項２４記載の発明は、磁気ガイドは、
固定子に対して相対的にコアが回転することによりエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったもので形成され、
コアは、容積を閉じて磁気的に伝導性の構造のカップカバー構造の形式で、カバーの閉鎖の可能性を持ったカップとして形成されており、
コアと固定子の間における摩擦力のモーメントを変更する可能性を備えていることを特徴とする。
【００３２】
請求項２５記載の発明は、移動可能な固定子を有する合成磁気ガイド上の磁化コイルの少なくとも１つとして形成された実行装置の電磁気駆動の電磁石であり、
前記電磁石は、
移動可能なコアと、
少なくとも１つのエアギャップと、を備え、
前記磁気ガイドの少なくとも一部は、磁気的な硬質材の挿入部を合成したものとして形成され、
該硬質材は、磁気コイルの巻回の中に異なる極性を有する２つの短期間の電流パルスの供給によって磁気ガイドの再磁化によって磁気ガイド中の磁束を制御する可能性を持ったものであり、
前記磁気ガイドは、固定子に対して相対的にコアの直線及び／又は回転の変位によりエアギャップの最小化で磁束を閉じる可能性を持ったもので形成され、
磁気ガイドの固定子は、カップとして形成され、
カップは、その内側のキャビティに磁気コイルが同軸上に位置したものであるとともに、磁気的な硬質材と合成された底部を有するものであり、
コアは、ロッドの端部に連結されたカップのカバーとして形成され、
ロッドはコイルの巻回のキャビティの内側に同軸上に位置し、
磁気ガイドは、カップの底部を有するロッドの自由端の同時の接触によるカバーを持ったカップの閉鎖の可能性を持ったものに形成され、
磁気ガイドは、容積を閉じて磁気的に伝導性の構造のカップカバー・ロッド・カップボトム構造の形式で形成されており、コアと固定子の間における摩擦力のモーメントを変更する可能性を備えていることを特徴とする。
【００３３】
請求項２６記載の発明は、カップの底部は、磁気的に柔軟な材料の層を備えた磁気的な硬質材で構成され、
カップの外側は、磁束の方向に垂直にカップの底部の断面の領域を増加させる可能性を持った材料で構成されていることを特徴とする。
請求項２７記載の発明は、カップの底部は、磁気的に柔軟な材料の挿入部として、部分的に形成されていることを特徴とする。
請求項２８記載の発明は、少なくとも部分的にカップの壁は、磁気的な硬質材の挿入部として形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、電力消費を削減することにより、多くの損失の削減と消滅前の作用期間の向上による信頼性を向上することにより、マスサイズのパラメータを改善することにより、そしてまた電磁石の機能性を向上させることにより、換言すれば電磁石の機能的可能性を向上させることにより、利用効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を図面を用いて説明する。
本発明のクレームされたグループの重要な特色は、その実施について、下記条件を満足できるということである。
１．本発明の電磁石は、エアギャップを最小限にできる。一方では分散フィールドを最小限にする手段があり、磁気回路を閉磁路で形成する手段がある。そして、電磁石は強磁性体の分離部分から構成されており、その強磁性体は等価な磁気回路の全抵抗を実質的に最小化する他の１つのものに直列に連結されている。それにより、十分な磁束が等価な磁気回路の各部分を通過することができる。
【００３６】
２．図５〜図１６に示されるクレームされた電磁石の閉鎖された磁気回路の強磁性体は、磁気的にソフト及び磁気的にハードな素材の組み合せで構成されることが必要である。それは、電磁石の磁気回路の形成が磁気的にハードな素材のみで構成されると、コストを増加させ、ひいては発明でいう効率を減少させるからである。そのために、例えば合金として、ＫＳＰ３７Ａ（ＳｍＳｏ）、ＵＮＤＫ１５、ＵＮＤＫ１８Ｓ、ＵＮ１３ＤＫ２４、ＵＮ１３ＤＫ２５、ＵＮ１４ＤＫ２５などを用いるのがよい。
さらに、この場合、電磁石の磁気誘導装置（適宜、磁気ガイドという）の磁気的にハードな素材の再磁化により多くのエネルギーを使うことは必然的である。
【００３７】
３．上記図５〜図１６において言及された電磁石の磁気回路では、磁気的にソフト及び磁気的にハードな素材の組み合せが選択される。これにより、一方において磁気回路の磁気的にハードな挿入物の再磁化を提供することができ、その磁気回路は磁気硬質材の「磁気メモリ」のために、いくつかの状態から１つの安定した状態に磁気ガイドを移行させる可能性を持っており、他方では最小のエネルギー消費で特別な手段を使用せずに、磁気ガイドを磁気のオリジナルな条件に戻すことが可能である。
これらの場合の各々では磁気的にソフトな素材は、比較的に高透磁率かつ比較的低価格で磁気ガイドの役割を行い、磁気的にハードの挿入物が磁気コイルによって生成された磁気エネルギーを実際に完全に蓄積するので、「磁気メモリ」は、磁気的に硬質材の使用によって提供される。
【００３８】
４． 磁気エネルギーの効率的な使用については、磁束が完全に磁気的にハードの挿入物を通過する可能性が提供される。言いかえれば、特にエアギャップによる磁気的にソフトな素材の磁気回路の並列分岐による磁束の漏れ無しで、クレームされた方法の実現の可能性を提供することができないためである。
この場合、磁気的にハードの挿入物の横断面のエリアは、比較可能な大きさを持っている。そして、横断面のエリアと等しい最適の時に、磁気的に、磁気ガイドのソフト部品およびそれらの容積（それらの質量）は具体的に与えられた吸引力および保持力に依存して計算される。
【００３９】
５．磁気的に硬質材の磁界の強度のベクトル方向が磁気的に堅い挿入物の材料の領域の位置の方向と実用的に一致することが必要である。あるいは、言いかえれば、条件ｃｏｓＡ＝１(ここで、Ａ＝０は上記の言及された方向の間の角度）を満たすことが必要である。
６．合成磁気ガイド（合金、焼結磁石など）に使用した磁気的な硬質材は、可能であるならそれらの再磁化（図３における曲線３１〜３５を参照）に必然的な最小のエネルギーを持たなくてはならない。
７．磁化して、制御された電磁石パルスの供給は、エアギャップの最小化状態、あるいは言いかえれば、最大の磁気エネルギーを維持する条件を満たすために適応された磁気的に硬質材で終わるはずである。
前記１〜７の条件の充足は、本発明の方法の実現中に磁気的にハードの挿入物の再磁化を提供するために必要である。したがって、それはクレームされた方法を実現するクレームされた装置の発明の構造の実施にも必要である。
【００４０】
本発明に従ったこれらの条件の実現は、電磁石の合成磁気ガイドの磁束の制御のためのクレームされた方法の実現とともに、以下の手段を用いて提供される。
その磁化の間の最小のエアギャップのリング状に閉鎖した磁気ガイドへ開けられた合成磁気ガイドの変態と、
さらに、その消磁中の重要なエアギャップを備えた開いた磁気ガイドへの逆変態とによって、あるいは言い換えれば磁気ガイド中の磁束の「零圧調整」中の逆変態とによって提供される。
【００４１】
これらの条件が満たされる場合、クレームされた電磁石の磁気ガイドの強磁性体上に磁束の囲みが提供される。また、磁気コイルの巻線によって引き起こされるＭＭＦは、合成磁気ガイドの磁気的にソフトな部分と磁気回路へ直列の中でそれと関係のある磁気的にハードな挿入物との間のクレームされた電磁石の磁気ガイドの強磁性体に適用される。
この再分配は、合成磁気ガイドのこれらの部分の磁気抵抗に正比例する。あるいは言い換えれば、合成磁気ガイド、同じ磁束Ｎのパスと互いに直列で接続されている部品のそれぞれの透磁率（図1における該当のダイヤグラムを参照）によって反比例する。
【００４２】
合成磁気ガイドの一部である磁気的にハードな挿入物の透磁率が、透磁率より著しく低いので、磁気的に同じ合成磁気ガイドのソフト部分、実際に全体のＭＭＦ（どんな場合もその大部分）は磁気的にハードな挿入物に適用される。あるいは、言いかえれば、磁気的にハードな挿入物中の磁界の強度は、重要にななる。また、その大きさは、磁気コイルの巻線によって生成されたＭＭＦの大きさによって実際に完全に決定されることになる。
【００４３】
これは、磁気的にハードな挿入物の素材のための図２の中の磁化の曲線上の磁気誘導の値Ｂwork.nomによって決定され、磁気的にハードな挿入物の素材の磁化の重要な値を提供する。Ｆが生産に比例するので、磁束密度のこの値Ｂwork.nom（下式参照）は電磁石の保持力を提供する。
Ｂwork.nom・Ｓ・Ｍ・ｃｏｓＡ
ここで、Ｂwork.nomは作動誘導の公称値、Ｓは磁気的にハードな挿入物の横断面のエリア、Ｍは挿入物の質量、Ａは磁気コイルによって生成された磁界の強度のベクトルの方向と、磁気的にハードな挿入物の素材の領域の整然とした位置の方向の間の角度である。これらの方向が一致する場合、そのときＡ＝０及びｃｏｓＡ=１となる。
【００４４】
この場合、前記条件１〜７を満たしたと考えると、電磁石の閉じられた合成磁気ガイドは、実際に磁気誘導の極大値に磁化される永久磁石として作動する。言い換えれば、磁気的に硬質な素材の飽和に近づいている。
これらの条件では、好ましくは硬磁性の素材で挿入物を形成するのがよい。そのような素材としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）の合金である合金アルニコ、の挿入物を例えば形成することは望ましい。特にこれらは多くの異なった合金の中で、十分に広く普及しており、十分に安く、発明の実現に最も適切な再磁化の最低限のエネルギーを備えた合金である。
【００４５】
例えば、図３の番号３１によって示されている合金ＵＮ１３ＤＫ２４は、飽和Ｂmaxの誘導の大きさに接近している磁気誘導の値に特徴づけられる。同様に、合成磁気ガイド中の挿入物と同じサイズと同じ素材からできている永久磁石の力を数回超過する引力Ｆを提供する。言いかえれば、磁気ガイドの接近している回路中の挿入物と同じ硬磁性素材の使用の場合については、磁気誘導は、開かれた磁気回路中よりも下式で示すように特に著しく高くなる。
Ｐwork.nom：Ｂmax＝１０÷１５
例えば、直径６ｍｍおよび高さ３ｍｍを備えた硬磁性挿入物は、２００ｇ未満の永久磁石として合金ＵＮ１３ＤＫ２４から閉磁路の中で保持力に２．８ｋｇを供給する。直径１２ｍｍおよび高さ８ｍｍを備えた挿入物は、閉磁路では１５ｋｇの保持力を提供し、永久磁石としては１ｋｇ未満の保持力を提供する。
【００４６】
本発明の電磁石（図５〜図１６）の合成磁気ガイドは、移動可能な１つ及び固定した２つの部分から構成され、エアギャップの最小化状態で磁気回路を閉じる可能性をもたらす。
この場合、固定子２（図５〜図６）（それは磁気ガイドのステータである）は、平面な底面と４つのそこにマウントされている挿入部３から構成されて、硬磁性素材ＫＳＰ３７Ａ（ＳｍＣｏ）で作られている、また磁気コイル４、該磁気コイルの電源回路に直列でつながっている中開路接点５及び６からなり、基盤２の中央部に電流のスイッチをオンオフにするプッシャー８を通すための開放部７が形成されている。
磁気ガイドのコアである移動部１は、その上部でマウントされたロッド９を備え、該ロッドの軸に沿って往復運動する外容積の可能性を持った鋼（鋼Ｓｔ３）プレートとして形成されている。電磁石は２つのリターンスプリング１０及び１１を備えており、プラグ１２により上部から閉じられている。
【００４７】
図５、６の中で示される本発明の装置の使用から得られた付加的な技術的な結果は、ロッド型の始動させる装置中の発明の実現の可能性、つまり装置の中でその駆動装置が位置することができ、電磁石システムと同軸上に位置するものである。
これらは、電磁起動器、収縮器、真空スイッチ、保存箱や自動車、ドアなどのロックの閉鎖のためのクローズ装置、建物への不法侵入予防装置、バルブのロックなどの起動装置になり得る。
既知の電磁石の構成と比較した場合、本発明はスイッチングの瞬間を除いて、安定した状態で磁気コイルの巻線４によるエネルギーの消費無しで、パルスモード動作の可能性を提供できる。その結果、最後にコイルの巻線４及び磁気コイルの多くのアンペア周回中の電流の強さ、及び同様に質量サイズ特性の減少を図りつつ、電磁石の引く力並びに保持力をかなり（１つ以上の命令によって）増加させる可能性がある。
【００４８】
本発明の電磁石の実施構造の特性変化、およびこれらの構造で実現された方法の特徴の説明は、下に示される。
これらの発明の実施の特徴は、具体的な例で、全体として発明に制限があることを示してはいない。
図７に示す電磁気駆動の電磁石においては、コイル１は鉄のプレート（鋼板）（鋼１０）として形成され、プレート１０はその長手方向の断面がコの字型の形状を持っている。そして、そこではロッド９はコアのプレート１から形成され、固定子（ステータ）２はロッド（棒）として形成され、該ステータ上でマウントされた硬磁性素材の合金ＫＳＰ３７Ａ（ＳｍＣｏ）の棒状の挿入物３を備えている。
図７に示す本発明の装置の使用から得られた付加的な技術的な結果は、例えば電磁起動器の中でそれは装置の最適なセッティングを提供するなど、その使用によって拡張的に発展する。
【００４９】
図８に示す電磁気の駆動装置の電磁石では、磁気ガイドは軟磁性素材（Ｓｔ３）の２枚のプレート１および２として形成される。硬磁性挿入物３（合金ＵＮＤＫ１５）はプレート２（ステータ）に固定され、磁気コイル４の軸の通路に位置する。コア1は、鉄のプレート（鋼板）（鋼１０）として形成され、プレート1の端部に固定された３つのロッドはその長手方向の断面がコの字型の形状を持っている。
ロッド９は、コアの相互の直線変位状態かつエアギャップの最小化状態で磁気ガイドの磁束の閉鎖を行う十分な長さを持っている。
図８に示す本発明の使用から得られる付加的な技術的な結果は、例えば最低の金属の消費および電磁石システムの最適のセッティングの提供するなど、その使用によって拡張的に発展する。
【００５０】
図９および図１０に示す電磁気の駆動装置の電磁石において、磁気ガイドは円１の弧に沿って、コアの往復運動する変位のため、エアギャップの最小化および磁気回路の閉鎖の可能性をもっている。また、磁気ガイドは、その上に位置するディスク形状である鉄のハウジング（収納部）１０（Ｓｔ３）を含んでおり、環伏のセグメント１１として形成されている。各セグメントはそれぞれ円の弧に沿って伸びる同軸の側壁１３および１４を備えた通過スロット１２を備えている。磁気コイル４の巻線はハウジング（収納部）１０に配置される。
トップ１５を備えたロッドおよびリターンスプリング１６によって形成されたコイル１は、通過スロット１２に位置し、円の弧に沿って往復運動させる可能性を備え、スロット（溝）の形に対応て形成される。
【００５１】
硬磁性素材合金ＫＳＰ３７Ａ（ＳｍＣｏ）の挿入物３は、通過スロット１２の底に位置し、コア1の変位の方向に直角で、その変位を制限する壁１７に固定されている。磁気コイル４の巻線に加えて、脱磁コイル１８の巻線はハウジング１０に位置し、異極性の制御パルスの供給を行う。
図９および図１０に示す本発明の装置の使用から提供される付加的な技術的な結果は、電磁石の機能的な可能性、例えばオーバーランニングとラチェットカップリングなどである。これらの創造と使用による付加機能、特にオン、オフ、回転方向の変更、角度変などによって拡張的に発展する。
さらに、該装置は通路の断面の規則の可能性を伴った油圧システムのバルブの中での使用によって達成される。
【００５２】
図１１および図１２に示す電磁気の駆動装置の電磁石では、磁気ガイドは上下逆さまにされる鋼カップ１９（ＳｔｅｅｌＳｔ３）として形成されたステータに関するコアの直線変位を往復運動させることにより、エアギャップの最小化を備えた磁束の閉鎖の可能性を持って形成される。
ステータは５つのロッド９（Ｓｔｅｅｌ  Ｓｔ３）を備えており、該ロッドは部分的に硬磁性素材合金ＫＳＰ３７Ａ（ＳｍＣｏ）からなり、挿入部３の形をとりカップ１９の底部２０に接続されている。ロッド９はそれぞれ挿入物３に接続され、ロッド９の外側端部表面がカップ１９の横断面と同じ平面に位置するように、その延長部分を形成している。
ステータ９に関して移動可能なコア１が直線変位および（または）回転変位で往復運動しながらコア１が磁気ドライブの磁気回路の閉鎖の可能性を備えたディスクとして形成されている間に、ロッド９の各々は磁気コイル４に囲まれる。
この電磁石の実施でおこる変化は、移動可能なコア１として、金属スクラップの構造用部材を使用することは可能で、このために、本発明の電磁石をスクラップの搬送の経済的方法として使用することができるという特徴がある。
【００５３】
電磁石がステータに関してコアが線状変位および（または）同時に回転変位で往復運動する可能性を持って構成される場合、本発明の構造はカップリングとしてトルク伝達に、ブレーキ機構として、および他の同様の目的のために使用することができる。
その結果として、本発明の電磁石の機能的な可能性はもっと一層拡張する。本発明の電磁石の変化では、それらが磁気ガイドの中に加える統合磁束を作成できるように、磁気コイルは接続される。本発明の電磁石の実施の変化の分析において、ロッド９の中間上で配置されたコイル４の巻線は反対の磁束を作成し、それを消磁に使用する可能性と関係がありうる。本発明の電磁石のこの変化の付加的な技術的な結果は、コアとステータの間の摩擦推力のモーメントを変更する可能性に帰する。
図１３に示す電磁気の駆動装置の電磁石では、ステータに関するコアの直線変位および(または)回転変位にの往復運動によって磁気ガイドからエアギャップの最小化を備えた磁束の閉鎖の可能性を持って作られる。
【００５４】
この場合において、ステータは（鋼Ｓｔ３)カップ２１として、硬磁性素材、合金ＫＳＰ３７Ａ（ＳｍＣｏ）からできている底３をもって構成され、非磁性素材で作られているねじ込み口金２６によってカップ２１の横断面に対して押し込まれる。磁気コイル４は、同軸で、カップ２１の内部空洞（キャビティ）２２に配置される。コアは磁気コイルの包装２５の内部空洞２４に同軸方向に位置する鋼（鋼Ｓｔ３）ロッド９に接続するカップ２３のカバーとして構成される。
磁気ガイドはカップ２１を同時にロッド９の端に触れているカバー２３とカップ２１の底３によって閉じる可能性をもって形成されている。構成はカップ２１−カバー２３−ロッド９−カップ２１の底面という閉じた構造である。そして、コアとステータの間の摩擦推力のモーメントを変更する可能性を備えた磁化する巻線４によって生成された引く力と実際に匹敵する磁化を電磁石の保持力の提供を備えた硬磁性素材の底３に備えている。
【００５５】
付加的な技術的な結果は、コアのロッドがその全身像に沿ったカップの内部で位置するので、ストロークの長さの増加、さらに外部磁界の影響からの磁気システムの妨害保護の増加による信頼度の増加に帰する。
図１３に示す電磁気の駆動装置の電磁石では、カップ２１の底３は外側が軟磁性の層になった硬磁性素材から作られる。再磁気化および磁束のメモライゼーションに関係する硬磁性の面積の増加によって、それは電磁石の保持力を増加させる。図１４に示す電磁気の駆動装置の電磁石では、カップ２１のボタン３は硬磁性素材からできおり、コアの側側の表面は軟磁性素材の層２７の形をしている絶縁で作られている。
これは、コアとステータの間の摩擦により、カップ２１の底３の硬磁性素材の領域構造の不可逆過程が生じる場合があるという危険を回避して、コアを回転運動させることを可能にする。
【００５６】
図１６に示す電磁気の駆動装置の電磁石では、ステータは少なくとも部分的に輪２８の形をしている硬磁性素材からできており、カップ２１の底３は軟磁性素材からできていて、カップ２１の横断面に対して非磁性体のねじ込み口金２６によって押されている。
図１６に示す本発明の装置の変化の使用から得られた付加的な技術的な結果は、往復直線変位およびコアとステータの間の摩擦推力の時間の変化の可能性に帰する。
本発明の構造（例えば、図５〜図１６を参照）については、該構造の横断面図の合計面積が重要であるので、交わるそれぞれの横断面の面積を増加させることを意図した電磁石のロッド・コアのロッドの数の増加を可能にすることは、実際に分析的に可能でありかつ確認できる。他方、これらのロッドの磁気コイルの直列接続は、構造上、巻線の回旋Ｉａｖの平均の長さの有効な縮小（それは必然的なアンペア周回を作成する）によって、該巻線によって提供されるアンペア周回の合計量を縮小すること、つまり起磁力（ＭＭＦ）、および銅の消費の同時的縮小で電磁石によって提供される引力の維持に加え増加することさえ可能にする。
【００５７】
したがって、移動可能な４つのカップを使うロッド・コアを備えた電磁石では、付加的作用は、銅の消費のおよそ２倍の節約になる。さらに、本発明群の付加的作用は分析的に決定され、実験的に確認されるす。
その作用は、本発明の電磁石の磁気コイルの巻線のパルス電源、上記の言及された結果から独立して、コントロールするパルスの電力の増加により３〜５倍多くの（構造上の特性に依存して）銅の消費を縮小させることである。
これは、本発明に従う電磁石の巻線に対するパルス・アクションの操業短縮、および第２制御パルスの供給の前の巻線の電流欠如は、磁気コイルの巻線は熱されないというような、電磁石の熱動モード活用を提供するという事実と関係がある。
その結果として、実際に決定されるように、両方の付加的作用はともに５０〜９０％ずつ金属消費の提言を提供する。
【００５８】
本発明の方法および減磁電流パルスの電磁石での使用は、合成磁気ガイドの軟磁性素材として、移動可能なコアが付着するという危険なしで、特別の電気工学の鋼の代わりに、従来の構造用鋼を含む任意の磁気的に伝導性の鋼を使用することを可能にする。さらに、電磁石のパルス制御は、電磁石の合成、言いかえれば微粒子のコアを取り除くことを可能にする鋼（渦電流、再磁化ための損害など）の損害の低減を導く。これはコストを低下させる。それは本発明によって提供される付加的な技術的な効力である。
【００５９】
電圧下の作業状態である接触器(スターターなど)の磁気条件と比較した時、磁気ガイドの２つの基本条件で電磁石の磁気コイル内の電流がないことは、ノイズと振動がない状態になる。これは付加的な技術的な結果を表しているす。電流および電気的駆動装置の部分の機械的摩耗低減により、前記載は開発の信頼性の増加させ、その結果として本発明の効率を増加させる。
短期の制御電流パルスにつき本発明の電磁石の磁化する巻線への供給は、電磁石の比較可能な引く特性および保持力によって、本発明の電磁石の金属消費を著しく減少させ、およびコントロールパルスの電流の強度を増加させる。これは、本発明によって提供される有効なマスサイズ特性低減に帰する別の付加的な技術的な結果である。電磁石の多くの可動部品の削減と同時に固定された金属の部分の接触の有効的な削減実現性も、能率増進に寄与する。
【００６０】
さらに磁気コイルの内部空洞のコアのロッドの空気を抑える効果は、本発明の適用からの付加的な技術的結果として、寄与する。本発明の適用からの付加的な技術的な結果は、接触器、スイッチ、装置などに発明を適用する場合に、本発明の特徴は第１に接触器の接触の圧縮の力は、電源電圧の低減に依存せず、第２に供給電圧増加は接触器の磁気コイルの巻線の加熱に結びつかない可能性をもつという事実を導く。それは作動状態においては電流がなく、電気エネルギーを使用しないためである。
【００６１】
以下に示す定性ー定量分析は、本発明の方法および本発明の電磁石の実現の例と見なされるに違いない。この分析から、本発明の電磁石の合成磁気ガイドの磁束のコントロールする方法の特性および電磁石の構造の特性は、さらに明らかになる。
磁気回路の分析については、磁気と電気回路との類似点を使用することで便利で、受け入れられるものである。この場合、磁気回路は、通常、分析された磁気回路と電気的に類似している回路の電流の流れることを表わす電気回路図として示すことができる。これより類似した電気的な回路を分析する。
図１に示される電気回路は、本発明の電磁石の合成磁気ガイドの該当の磁気閉回路を表わす。この場合、磁気ガイドは少なくとも部分的に硬磁性素材からできている。この回路の分析は直列として接続しているエレメントとして、ここで以下に示される。硬磁性素材からできている磁気誘導装置の一部（図１のダイヤグラム上）は、起磁力（ＭＭＦ）の元と磁性材料の磁気抵抗ＲＴが示されている。一方で、一部分は軟磁性素材から構成した磁気抵抗ＲＭとして示される。同様に、合成磁気ガイドのエアギャップは磁気抵抗Ｒ３として図１に示される。
【００６２】
単純化のために、分析は、エアギャップの磁気抵抗Ｒ３の内に磁束、渦電流および説明用の他の非重要な現象の分散が条件付きで考慮されるという仮定でなされている。そのとき、分析された回路の起磁力（ＭＭＦ）の大きさは、素材の磁気ガイドの残留磁気にまた磁気抵抗ＲＴ、ＲＭ、Ｒ３に比例する。それに対応して、硬磁性素材、軟磁性素材およびエアギャップは対応するμＴ、μＭ、μ３の透磁率に比例する。さらに、硬磁性素材、軟磁性素材、エアギャップの大きさのパワー磁束線の持続（長さ）に同様に比例する。エアギャップの持続（大きさ）の増加にしたがって、このエアギャップの磁気抵抗Ｒ３は２乗比率で増加する。また、逆もまた同様、エアギャップの持続（大きさ）の低減で、このギャップの磁気抵抗はこの比率に対応して縮小することは明らかである。
【００６３】
図２は、電磁石の磁束をコントロールする本発明の方法の実現中に、本発明の電磁石（それは硬磁性素材から少なくとも部分的にできている）の合成磁気ガイドの中で起こる物理的なプロセスを特徴づけるパラメーターのタイムチャートを示す。
ダイヤグラム上のＩ（ｔ）において、磁気コイルの巻線の電流のコントロールするパルスの時間依存が示されている。あるいは言いかえれば、時間からみたときの電流の大きさの依存である。相似して、ダイヤグラム上のＨ（ｔ）においては、磁界の電圧の時間依存が示される。
【００６４】
ダイヤグラム上のμＴ（ｔ）において硬磁性素材の透磁率の時間依存性が示される。ダイヤグラム上のμｍ（ｔ）において軟磁性素材の透磁率の時間依存性が示される。ダイヤグラム上のＲＴ（ｔ）において硬磁性素材の磁気抵抗の時間依存性が示される。ダイヤグラム上のＲＭ（ｔ）において軟磁性素材の磁気抵抗の時間依存性が示される。ダイヤグラム上のＲ３（ｔ）においてエアギャップの磁気抵抗の時間依存性が示される。ダイヤグラム上のＲＥ（ｔ）において合計した合成磁気誘導装置の磁気抵抗の時間依存性が示される。ダイヤグラム上の起磁力ＭＭＦ（ｔ）において磁気誘導装置の中で作用する磁気原動力の時間依存性が示される。ダイヤグラム上のＮ（ｔ）において磁気誘導装置の磁束の時間依存性が示される。ダイヤグラム上のＢＴ（ｔ）において硬磁性素材の磁気誘導の時間依存性が示される。ダイヤグラム上のＢＭ（ｔ）において軟磁性素材の磁気誘導の時間依存性が示される。ダイヤグラム上のＦ（ｔ）においてコアを引きつける電磁石の力の時間依存性が示される。ダイヤグラム上のδ（ｔ）においてエア・ギャップの大きさの時間依存性が示される。
【００６５】
時点ｔ１から、磁化器の巻線の電流Iのコントロールするパルスの振幅によって決定された値への磁界電圧Ｈの増加がスタートする。時間ｔ１からの磁界の電圧Ｈの増加に従って、硬磁性素材の透磁率μＴの増加は、値μ０から値μmaxまで動き、そして後、硬磁性素材の飽和によって最小の量μminへと低減する。類似した変更は軟磁性素材で磁気透磁率μＭのために起こる。この過程で、明確に表現された飽和を持っていない軟磁性素材の透磁率ＭＭは硬磁性素材の透磁率ＭＴより１．５〜２倍大きな値への増加する。それは明確に飽和が表現されている（図２および図４参照)。
硬磁性素材の磁気抵抗ＲＴおよび軟磁性素材の磁気抵抗ＲＭの時間的変化の値は対応する透磁率に相応して反比例し、タイム・チャートＲＴ（ｔ）およびＲＭ（ｔ）に示される。
【００６６】
タイム・チャートＲＴ（ｔ）およびＲＭ（ｔ）から見ることができるように、時間ｔ１の時点から前記磁気抵抗は縮小する。また、現在値ＲＴ（ｔ）およびＲＭ（ｔ）が最大の透磁率μmaxの量によって決定された値に達するまで、この低減は継続する。そこでは、軟磁性素材の磁気抵抗は硬磁性素材の磁気抵抗より１．５〜２倍低いその最終値になるものである。少なくとも部分的に硬磁性素材から構成されている合成磁気誘導装置の磁気抵抗ＲＥの合計は、硬磁性素材ＲＴ、軟磁性素材ＲＭ、エアギャップＲ３の磁気抵抗の和として示すことができる（図１を参照）。
エアギャップの値Ｒ３の磁気抵抗の値は、エアギャップδの大きさの二乗に比例し、それは時間ｔ１の時点に縮小し始め、一方で、時間ｔ２の時点に、その極小値に達しますことは言明される。
同じ時間に、エアギャップＲΣの磁気抵抗は、その極小値に達する。硬磁性素材と軟磁性素材の磁化およびエアギャップの最小化の過程にて、磁力Ｈの電圧の増加および磁気誘導装置ＲＥの磁気抵抗合計の低減により、硬磁性の磁気誘導ＢＴの大きさ、軟磁性素材の磁気誘導ＢＭの大きさ、磁気誘導装置の磁束φの大きさおよびさらに磁気原動力起磁力（ＭＭＦ）の値は時間ｔ１の時点から増加し始める。そして、磁界Ｈの電圧の増加が終わってからその増加を終了する。
【００６７】
磁束の作用で、エアギャップの大きさを２乗するのに反比例する引力Ｆ１は、さらに時間ｔ１時点で増加し始め、極大値でそののエアギャップδの値が極小値に達するときに達する。
上記の言及された物理的な大きさは、時間ｔ３の時点つまり磁化器の巻線の電流の制御パルス作動終了時点においてそれらの値を維持する。この時間ｔ３の時点では、磁界の電圧Ｈおよび磁力起磁力（ＭＭＦ）は低減し始める。しかしながら、この低減は、硬磁性素材の保存されていた磁化によって制限されている。また、硬磁性素材の磁化の大きさは、次には磁気誘導装置の低い磁気抵抗ＲＥの合計によって制限されている。これは、磁界の高電圧Ｈにより維持される。
その結果として実際に見つかりかつまだ知られていなかった事実は、すなわち上記に言及した大きさの間、とりわけＨ、ＢＴ、ＢＭ、μＴ、μＭ、ＲＴ、ＲＭの間で正のフィードバックが起こるということである。これらの大きさは、相互に互いの低減を防ぐ。
【００６８】
このように、磁場Ｈの電圧を下げると（図２を参照）高磁性素材の残留磁気誘導は、ＢＴよりも大きな気磁力ＭＭＦを生じさせる。磁気ガイド（たとえば図１を参照）の閉回路ＢＴにおいて、気磁力ＭＭＦは磁束Φを生じさせる。その値は、次の式によって与えられる。
Φ＝ＭＭＦ／ＲΣ                                （１）
ここで、ＲＥは図１における等価な磁気回路の合成抵抗である。
同時に、
ＲΣ＝ＲＴ＋ＲＭ＋Ｒ３                          （２）
である。
ここで、ＲＴは磁気ガイドの硬磁性素材の磁気抵抗で、ＲＭは磁気ガイドの軟磁性素材の磁気抵抗で、Ｒ３は空隙の磁気抵抗である。
【００６９】
この結果、磁束Φは軟磁性素材の磁化を決定する。上述の現象により、他方で硬磁性素材と軟磁性素材の磁気的な透磁率μT、μMは、磁気ガイドに相応して、図２のｔ１からｔ２の間とほぼ同じのままという結果になる。そのため、硬磁性素材の磁気抵抗RＴと、対応する軟磁性素材の磁気抵抗ＲMは、再磁化の間、つまり磁化および消磁の間、それらの大きさを変えない。空隙の値δが最小の（最小化された）ままなので、空隙の抵抗R３と図１における磁気ドライブにある対応する閉回路の合成抵抗ＲΣとは、図２のｔ１からｔ２にかけて生じた値に近いレベルを維持する。本発明の発明者によって発見された合成磁気ガイドのこの新規な特性は、本発明、すなわち電磁石の合成磁気ガイドにおける磁束を制御する発明の方法及びこの方法が用いられる電磁石の本発明の構造にとって大いなる重要性を有するものである。なぜなら、それは、いわゆる「ロック効果」、又は「トリガー効果」と似た効果を決定するからである。上に述べたプロセスの結果、磁界Ｈの電圧、硬磁性素材と軟磁性素材の磁気誘導の大きさＢＴ、ＢＭ、起磁力ＭＭＦ、磁束Φ及び電磁石の引力Ｆは、これらの変数がモーメントｔ３で持っていた大きさの８０〜９８％のレベルの大きさを維持する。記述された状態は、磁気ガイドの安定条件の唯一のものである。この安定条件は、第２の制御パルスがモーメントｔ４において供給されるまで維持される。
【００７０】
実験したところによると、第２の制御パルスは、反対の極性（第１の制御パルスと比べた場合に反対）を有していなければならず、その大きさＩは磁場の電圧Ｈを供給するものでなければならない。これは、軟磁性素材の保磁力ＨCに等しいものである。タイム・ダイアグラムにおいて、この状態は、時間モーメントｔ５に相当する。このモーメントにおいて、硬磁性体の完全な磁化が起こり、すなわちカレント値ＢTはＢT＝０となり、他方で硬磁性素材と軟磁性素材の磁気的な透磁率μT、μM、硬磁性素材と軟磁性素材の磁気的な抵抗ＲＴ、ＲM、空隙の抵抗Ｒ３と磁気ガイドの抵抗ＲΣ、硬磁性素材と軟磁性素材の磁気誘導ＢＴ、ＢＭ、磁束Ｎ、引力Ｆ及び空隙の大きさδは、磁気ガイドの強磁性素材の再磁化に関係せず、すなわち軟磁性素材のコアと硬磁性素材の挿入物の再磁特性を考慮することなく、ｔ１からｔ２の間で記述された変化と反対の性質の変化に従う。Φ＝０である磁束のカレント値、及び他の変数のカレント値は、電磁石の第２の安定した状態を示す。
【００７１】
時間のダイアグラムにおいて、Ｉ（ｔ）は、モーメントｔ７において示されているように、磁気コイルの巻き線における第２の制御パルスのアクションの始まりを示している。この制御パルスは、磁気ガイドのもう１つの安定状態である第３の安定状態を提供するものである。この状態は、ｔ３からｔ４のインターバルで示された安定状態と似ているが、磁束Φのベクトルが該インターバルとは反対の方向を向いているという相違がある。この状態（第３のもの）を得るには、磁気コイルの巻き線に、ｔ１からｔ２の期間で生じた極性と反対方向の極性を有する制御パルスを、硬磁性素材を再磁するのに十分な程度に増幅して、つまりＨＴよりも大きな振幅で（図２で、期間ｔ４からｔ６における変数H（ｔ）を参照。）、加えることが必要である。図２の期間ｔ３からｔ４の間におけるパラメータの時間従属性は、磁場電圧Ｈ、磁束Φ、硬磁性素材と軟磁性素材の磁気誘導BＴ、ＢＭが反対極性を示すという点を除いては、ｔ１からｔ２の期間と同様となる。
【００７２】
（第２実施例）
本発明の電磁石（図５〜１６）は、以下の手順によって作動する。
磁気コイルの巻き線４に電圧が印加され、かつ、電磁石の磁気ガイド内に磁束Φが励磁されたとき、磁気システムの可動コア１の固定スタータ２に対する吸引作用が、加えられた制御電圧の極性に応じて生じる。この磁束は、磁気システムの可動コア１の固定スタータ２に対する吸引作用を、復帰ばね１０によって生じる力を凌ぐ力でもって提供するものである。そのため、電磁石の磁気ガイドの空隙δは最小化される。磁気回路を閉じると、閉じられた磁気ガイドの磁束Φは環状になる。磁気コイルの巻き線４から電圧を取り除くと、硬磁性素材の挿入物内に蓄積された磁束Φは、磁束線によって方向付けられたドメインを維持し続ける。最大保持力は、巻き線４の初期パルスと高磁性素材の挿入物３の量とによって定まる。
【００７３】
磁気回路に対する機械的妨害のあと、硬磁性素材の挿入物３の境界相のドメインは、該硬磁性素材挿入物を消磁する方向へ少しだけ変化する。このため、電磁石の保持力Ｆの大きさは、約１オーダーだけ減少する。硬磁性素材の挿入物３における磁束の完全な「消磁」は、凡そ等しい場合に対応する。すなわち、クレームされた電磁石の磁気ガイドにおいて、相互に打ち消す磁束を有するドメインのサブディビジョンに凡そ等しい場合に対応する。アルニコ合金からなる硬磁性の挿入物３は、合成で閉じられたガイド内で磁化された後、閉磁路の外で磁化された場合と比べると、その保持力が１オーダーだけ強力になる。
【００７４】
合成磁気ガイドにおける磁束によって、磁気ガイド内の空隙の最小化が図られる。この磁束の「メモリ化」は次のように説明できる。
すなわち、硬磁性素材３は、６角形の構造をした異なる特性の素材からなる場合における単結晶又は擬似単結晶である。これは、自動的に幾つかのドメインに分割され、ここにおいて、磁束は単純なサンプルの中に完全に閉じられる（図１７〜図２１を参照）。他方で、外部においては、磁気ガイドのエレメントの境界相での磁気力は殆ど失われる。ドメイン間の同じ表面の近くで、有限の厚さの境界相が生じる。各層において、ある一定の法則に従って、磁化ＩＳのベクトルが元のドメインにおける方向から別のドメインの方向へと向きを変える。境界相の形成のために、一定の「界面」又は皮相エネルギーが消費される。消費されるエネルギーの大きさは、サンプルの環状をした場を形成するのに消費されるエネルギーと比べると、格段に小さい。そのため、ドメイン構造を形成することは、電圧ＨＯＵＴ＝０である強磁性体の自己閉鎖の影響を受ける。
【００７５】
電圧ＨＯＵＴ＝０で試料（永久磁石の場合）に残留磁化ＩＲがあることは、クロージング過程を困難にする区間欠損とクリスタル構造との影響により説明することができる。すなわち、クロージング過程においては、発生する試料全体の磁気モーメントの不完全な埋め合わせが得られ、相の出口における分散場となる。
平らで平行なドメイン構造を有する単結晶は、磁化方向が逆向きで平行な互い違いの領域から形成されている。これらのケースにおいては、主ドメインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに加えて、境界相のいわゆるクロージング・ドメインａ、ｂ、ｃ、ｄが存在している。
【００７６】
もし、ドメイン構造を有する「消磁された」強磁性相が外部磁界に設けられると、それは「磁化」される。すなわち、外部磁場の電圧の方向に近い磁化方向のドメインは、不十分に磁化された近傍の相を「食べる」ことによって成長する。この過程は、ドメイン間における境界相の変位により進行される。これと同時に、磁化ベクトルＩの方向転換が、外部磁界の方向に関係して生じる（すなわち回転プロセス）。ドメインの境界の自然な変位とドメインにおける磁気ベクトルの回転は、発生する強磁性試料の磁化の従属性のタイプと、これら試料の外部磁界からの磁気誘導とを決定し、磁化曲線を決定する。
【００７７】
硬磁性素材試料を、軟磁性素材からなる磁気ガイドの容積閉鎖磁気回路に配置し、外部磁界からの作用を与えると、当該試料の境界相が開いた状態となり、当該試料の反対方向を向いたドメインが外部磁界の方向と一致した方向を向き、図１７、図１８に示されるようなシンプルな領域構造が形成される。換言すれば、この場合において硬磁性の挿入物は、ドメインと方向が変えられた主ドメインの開いた境界相に固定され、クロージング・ドメインの機能は、磁気コイルの巻き線へのパルスの供給を止めた後、外部磁束の方向と直行する位置に配設されたコアとスタータの部分に変換される（図２０と図２１を参照）。
【００７８】
本発明の構造は、磁化曲線が高い磁気反応性（透磁率）と、弱い場において磁化（インダクション）の増加を決定するものとによって特徴付けられ、非常に狭いヒステリシスのフープ、些細に小さな保磁力、飽和磁化に近いくらい大きな残留磁化、を有する軟磁性素材の良い面と、最大に広い（長方形に近い）ヒステリシスのループを有し、安定した強い磁場を生成可能な硬磁性素材のプラス面と、を組み合わせることを可能とする。
軟磁性素材及び硬磁性素材におけるＭＭＦが加えられる。
磁気ガイドの表面上にある合成磁気ガイドの磁気回路を機械的にブレークした後、消磁極が発生し、挿入物３は残留磁化に対応する状態に戻る。すなわち、強磁性材料が２極の永久磁石となる。硬磁性の挿入物が、最大磁化（開いた境界相）の状態から、大きさがワンオーダーだけ小さい残留磁性（閉じた境界相）の状態へと変化する。
【００７９】
コア１の元の位置への復帰は、逆巻きの巻き線への短時間の電流パルスの送流、増幅された振幅の反対極性のパルス電圧、計算された流れの持続期間、１セットの消滅させるパルス発振又はばねの復元によりなされる。
発明者は、計算と実験により、非常に効率の良い一群の発明を確認した。その効率性は、エネルギー効率の改善による。そしてまた、偶発損失の削減及び整流装置の寿命期間の非損失の拡大とにより、実現される。すなわち、損失前の増大された作用と、本発明の種々の電磁石構造の利用の機能的可能性のかなりの拡大と、により実現される。
【００８０】
本発明は、これを利用したときに、以下の技術的効果を有する。
本発明の電磁石は、交流、直流の両回路において作動する。
本発明の電磁石は、磁気ガイドの少なくとも２つのエネルギー的に独立した安定状態を提供する。
本発明の電磁石の磁気ガイドは、非鉄合金であっても良い。
本発明の電磁石は、吸引力の有意な増大（ワンオーダー分）又は交わる交差領域の有意な削減及びマスサイズパラメータの削減を提供する。
また、銅と軟磁性金属（鉄）の金属消費の削減（銅３〜５倍）、軟磁性金属（７〜１０倍））をする。
本発明の電磁石の慣性の削減と反応期間の向上をする。
磁気ガイドのエレメントのリベットの削減とそれらの抵抗の増大をする。
交換電気機器（commutation electrical equipment）の耐用年数の増加をさせる。
【００８１】
合成磁気ガイドの硬磁性挿入物を有する本発明の電磁石の保持力の増加がある。
硬磁性挿入物として、例えば、同じサイズで、ネオジム（Ｎｄ）鉄（Ｆｅ）ボロン（Ｂ）の希土類金属からなる、開かれた非合成磁気ガイドの場合における永久磁石よりも３倍の保持力があるＵＮ１３ＤＫ２４合金である。
発明者のデータによると、この３倍という結果は、強磁性素材を強度に冷却した場合にのみ、先の方法によって得られる。
本発明の構造物それ自体の利用可能性によることを含め、交換電気機器、トルクのトランスミッションの電磁的結合器、ブレーキ装置やこれに類似する装置などにおける本発明の構造物の機能的可能性の有意な拡大をする。
【００８２】
公知の方法と比べた場合の、本発明が有する上述の有利な点、特徴及び特性は図表２において一般的な形式で表現してある。図表２においては、以下の略記が用いられている。
類似技術１  −  独国特許出願ＤＥ１９６３９５４５による技術的解決法
類似技術２  −  欧州特許ＥＰ０７４５４０による技術的解決法
類似技術３  −  国際特許出願ＰＣＴ／ＵＡ００／０００５による技術的解決法
図表２のデータ分析及び上述したデータは、本発明が、「新規性」、「進歩性」及び「産業上の利用可能性」という要件を含め、発明が保護されるための保護要件を充足することを示すものである。
加えて、本発明は、発明の単一性要件を充足するものである。なぜなら、クレームされた発明の内の１つは、クレームされた他の発明に利用可能だからである。特に、電磁石の構造は、電磁石の磁気ガイド内の磁束を制御する方法に利用可能である。
【００８３】
以下は、考察した情報の出典である。
１．独国特許公報番号ＤＥ１９６３９５４５、公開日１９９７年１２月１８日、公報種別 Ａ１、出願人株式会社アイコン＝プレシジョン＝テクニーク（IKON PRAEZISIONSTECHNIK）（１）
２．欧州特許公報番号ＥＰ０７９４５４０、公開日１９９７年９月１０日、公報種別Ａ１、出願人ハーティング＝ケージーエーエー＝シーエヌジェーケー、ティーダブリュー２シーエヌアイジェーアールビー、プロトタイプ（２）
３．独国特許公報番号ＤＥ１９６３９５４５、公開日１９９７年１２月１８日、公報種別 Ａ１、出願人株式会社アイコン＝プレシジョン＝テクニーク（３）
４．欧州特許公報番号ＥＰ０７９４５４０、公開日１９９７年９月１０日、公報種別Ａ１、出願人ハーティング＝ケージーエーエー＝シーエヌジェーケー、ティーダブリュー２シーエヌアイジェーアールビー、プロトタイプ（４）
５．国際出願番号ＰＣＴ／ＵＡ００／０００５、欧州特許分類Ｈ０１Ｆ７／１６、７／１２４  Ｅ０５Ｂ  ４７／０２、出願日２０００年２月３日、出願人バビッチ＝エヌ、エス、プロトタイプ
６．ゴスト１７８０９−７２  硬磁性キャストマテリアル、エム、ゴスタンダート、１９８６年、第４〜５頁
７．エー＝ディー＝スミロノフ、ケー＝エム＝アンティポフ、エネルギー専門家への案内、エム、エネルゴアトミスダット、１９８７年、第２５４頁
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】電磁石の合成磁気誘導装置を示す磁気回路図である。
【図２】電磁石の合成磁気誘導装置の作用を説明するタイミングチャートである。
【図３】電磁石の合成磁気誘導装置の磁化とエネルギーの消費の説明する図である。
【図４】電磁石の合成磁気誘導装置の材料の電磁的性質の比較を説明する図である。
【図５】電磁石の合成磁気誘導装置の正面断面図である。
【図６】電磁石の合成磁気誘導装置の平面図である。
【図７】電磁石の合成磁気誘導装置の主要部を説明する図である。
【図８】電磁石の合成磁気誘導装置の主要部の断面を説明する図である。
【図９】電磁石の合成磁気誘導装置の断面図である。
【図１０】電磁石の合成磁気誘導装置の断面図である。
【図１１】電磁石の多重ロッドを含む合成磁気誘導装置の断面図である。
【図１２】電磁石の多重ロッドを含む合成磁気誘導装置の平面図である。
【図１３】電磁石の単一ロッドを含む合成磁気誘導装置の断面図である。
【図１４】電磁石の単一ロッドを含む合成磁気誘導装置の断面図である。
【図１５】電磁石の合成磁気誘導装置の断面図である。
【図１６】電磁石の合成磁気誘導装置の断面図である。
【図１７】電磁石の合成磁気誘導装置の磁気的なプロセスを説明する図である。
【図１８】電磁石の合成磁気誘導装置の磁気的なプロセスを説明する図である。
【図１９】電磁石の合成磁気誘導装置の磁気的なプロセスを説明する図である。
【図２０】電磁石の合成磁気誘導装置の磁気的なプロセスを説明する図である。
【図２１】電磁石の合成磁気誘導装置の磁気的なプロセスを説明する図である。
【図２２】電磁石の合成磁気誘導装置の素材の鋳造物の特性を説明する図である。
【図２３】電磁石の合成磁気誘導装置の素材の鋳造物の特性を説明する図である。
【図２４】電磁石の合成磁気誘導装置の素材の鋳造物の特性を説明する図である。
【図２５】電磁石の合成磁気誘導装置の素材の鋳造物の特性を説明する図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  コイル
２  固定子
３  挿入部
４  磁気コイル
９  ロッド
１０  プレート
【図１】
2006504250.tif 000003
【図２】
2006504250.tif 000004
【図３】
2006504250.tif 000005
【図４】
2006504250.tif 000006
【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】
2006504250.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006504250.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2006504250.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2006504250.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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