(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右側面に永久磁石を付設した可動子と、該可動子を挟んでその両側に対向配置したＥ字形磁性コア，および該磁性コアの中央脚に巻装した励磁コイルからなる左右一対の電磁石との組合せからなり、前記Ｅ字形磁性コアの中央磁極と一方の外側磁極との間の距離を、中央磁極と他方の外側磁極との間の距離よりも小さく設定し、前記励磁コイルに流す励磁電流の方向を切換えて可動子を二つの動作位置の間で反転動作させるようにしたことを特徴とする電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載の電磁式リニアアクチュエータにおいて、Ｅ字形磁性コアの外側磁極に、その終端から突き出して可動子の端面と対峙する突起状磁極を設けたことを特徴とする電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１記載の電磁式リニアアクチュエータにおいて、前記Ｅ字形磁性コアの外側磁極と該磁極に対峙する可動子磁極の磁極面、もしくはＥ字形磁性コアの外側磁極面のみを可動子の移動方向に対して傾斜させたことを特徴とする電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項４】
左右側面に二組の永久磁石を付設した可動子と、該可動子を挟んでその両側に対向配置したＥ字形磁性コア，および該磁性コアの中央脚に巻装した励磁コイルからなる左右一対の電磁石との組合せからなり、前記励磁コイルに流す励磁電流の方向を切換えて可動子を二つの動作位置の間で反転動作させるようにした電磁式リニアアクチュエータにおいて、前記可動子の一方の外側磁極側に付設した永久磁石の磁極強さを、他方の外側磁極側に付設した永久磁石よりも大に設定したことを特徴とする電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項５】
請求項４記載の電磁式リニアアクチュエータにおいて、可動子を挟んで向かい合う永久磁石の磁極を異極性としたことを特徴とする電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の電磁式リニアアクチュエータの可動子を回路しゃ断器の操作ハンドルに連繋させ、励磁コイルの通電制御によるリニアアクチュエータの反転動作で回路しゃ断器をＯＮ，ＯＦＦ，リセット位置に切換え操作することを特徴とする回路しゃ断器のリモート操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路しゃ断器（配電用回路しゃ断器）の開閉操作用として好適な電磁式リニアアクチュエータ、および該電磁式リニアアクチュエータでしゃ断器の操作ハンドルを駆動する回路しゃ断器のリモート操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記した回路しゃ断器のリモート操作装置として、駆動モータに減速歯車，送りねじ機構，あるいはラック／ピニオン機構を組合せ、モータの回転を直線運動に変換して回路しゃ断器の操作ハンドルをＯＮ，ＯＦＦ位置に切換えるようにした方式のものが従来より製品として実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来の回路しゃ断器用リモート操作装置は、製作コスト，および取扱い面で次記のような難点がある。すなわち、
(1)ギヤードモータとねじ式，あるいはラック・ピニオン式の伝動機構を用いているために構造が複雑で大形化し、かつ製品価格も高い。
【０００４】
(2)また、ハンドル操作により回路しゃ断器をＯＮ，ＯＦＦ，リセット操作するにはかなり大きな力を要することから、リモート操作装置に使用するギヤードモータは減速比が大きく、このために停電時などに回路しゃ断器をＯＦＦに切換えるには、リモート操作装置を組付けたまま手動で回路しゃ断器をＯＦＦ位置に操作することが困難である。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は遠隔制御で回路しゃ断器をＯＮ，ＯＦＦ，リセット操作するリモート操作装置などの用途に好適な電磁式リニアアクチュエータ、および該電磁式リニアアクチュエータを採用した回路しゃ断器のリモート操作装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
配線用回路しゃ断器などでは、その操作ハンドルと連繋する接点開閉機構はトグルリンク機構，開閉ばね，ラッチ機構を組合せた構成になる。ここで、リモート操作装置を用いて回路しゃ断器のハンドルをＯＮ，ＯＦＦ，リセット位置に駆動する際に要する操作力（＝操作ハンドルの反力）は、前記した接点開閉機構との関連からＯＦＦ操作＜ＯＮ操作＜リセット操作の関係となり、特に回路しゃ断器がトリップ動作した後にハンドルをトリップ位置からリセット位置に操作して接点開閉機構のラッチをリセットさせる際には、ストロークの後半で大きな反力が加わるようになる（なお、ハンドルの反力−変位特性については図７(b)で後述する）。
【０００７】
そこで、本発明では、前記したリモート操作装置に採用する電磁式リニアアクチュエータについて、回路しゃ断器をＯＮ，ＯＦＦ，リセット操作する際にハンドルを介してリニアアクチュエータに作用する反力−変位特性に対応して、ＯＦＦ側のストローク後半で推力が増加する推力−変位特性を持たせるようにするものとし、具体的には、上記目的を達成するために、本発明の電磁式リニアアクチュエータを次記のように構成するものとする。
【０００８】
(1)左右側面に永久磁石を付設した可動子と、該可動子を挟んでその両側に対向配置したＥ字形磁性コア，および該磁性コアの中央脚に巻装した励磁コイルからなる左右一対の電磁石との組合せからなり、前記Ｅ字形磁性コアの中央磁極と一方の外側磁極との間の距離を、中央磁極と他方の外側磁極との間の距離よりも小さく設定し、前記励磁コイルに流す励磁電流の方向を切換えて可動子を二つの動作位置の間で反転動作させるように構成する（請求項１）。
【０００９】
(2)前項(1)において、Ｅ字形磁性コアの外側磁極に、その終端から突き出して可動子の端面と対峙する突起状磁極を設ける（請求項２）。
(3)前項(1)において、前記Ｅ字形磁性コアの外側磁極と該磁極に対峙する可動子磁極の磁極面、もしくはＥ字形磁性コアの外側磁極面のみを可動子の移動方向に対して傾斜させるように構成する（請求項３）。
【００１０】
(4)左右側面に二組の永久磁石を付設した可動子と、該可動子を挟んでその両側に対向配置したＥ字形磁性コア，および該磁性コアの中央脚に巻装した励磁コイルからなる左右一対の電磁石との組合せからなり、前記励磁コイルに流す励磁電流の方向を切換えて可動子を二つの動作位置の間で反転動作させるようにした電磁式リニアアクチュエータにおいて、前記可動子の一方の外側磁極側に付設した永久磁石の磁極強さを、他方の外側磁極側に付設した永久磁石よりも大に設定する（請求項４）。
【００１１】
(5)前項(4)において、可動子を挟んで向かい合う永久磁石の磁極を異極性に設定する（請求項５）。
【００１２】
上記構成の電磁リニアアクチュエータにおいて、電磁石の励磁コイルに流す電流の方向を切換えると、電磁石と可動子の磁極間に働く磁気推力の向きが反転して可動子が一方の動作位置から反対側の動作位置に移動するように反転動作する。ここで、可動子を挟んでその両側に電磁石を配置した構成により電磁石２基分に相応した大きな駆動力が確保できるとともに、動作時には左右の電磁石と可動子との間でその移動方向と直角方向に働く磁気吸引力が互いに相殺し合うので、これにより可動子を移動方向に案内支持するガイド機構に加わる摩擦力が低減する。また、可動子の継鉄を挟んで向かい合う永久磁石の一方をＮ極，他方をＳ極に設定することで、継鉄は断面積が小さくても磁気飽和することがなく、これによりアクチュエータの小型化が図れる。
【００１３】
また、本発明による回路しゃ断器のリモート操作装置は、前記の電磁式リニアアクチュエータの可動子を回路しゃ断器の操作ハンドルに連繋させ、励磁コイルの通電制御によるリニアアクチュエータの反転動作で回路しゃ断器をＯＮ，ＯＦＦ，リセット位置に切換え操作する（請求項６）ものとする。
【００１４】
かかる構成で、電磁式リニアアクチュエータに外部から回路しゃ断器のＯＮ，ＯＦＦ，リセット指令を与えると、その信号に対応してリニアアクチュエータの可動子が移動動作し、回路しゃ断器の操作ハンドルをＯＮ，ＯＦＦ，リセット位置に切換える。また、このリモート操作装置はギヤードモータとねじ式，ラック・ピニオン式伝動機構を組み合わせた従来装置に比べて部品点数も少なく、かつ構造も単純で安価に製作できる。しかも、回転を直線運動に変換する歯車機構などを用いないので、停電中でもリモート操作装置を回路しゃ断器に組付けたまま、手動で回路しゃ断器のハンドルをＯＦＦ位置に切換え操作できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示の実施例に基づいて説明する。
〔実施例１〕
まず、本発明の電磁式リニアアクチュエータの構成を図１に示す。この実施例では、電磁式リニアアクチュエータ１が、可動子２と、その左右側面に取付けた永久磁石３と、可動子２を挟んでその左右両側の対称位置に配した左右一対の電磁石とから構成されている。ここで、電磁石はＥ字形磁性コア４，５と各磁性コア４，５の中央脚４ａ，５ａにボビン６ａを介して巻装した励磁コイル６とからなる。また、永久磁石３はその長手方向に着磁されたものであり、図示例では左側の永久磁石と右側の永久磁石とで磁極の極性（Ｎ，Ｓ極）を逆極性に設定し、かつ可動子２に付設した永久磁石３のＮ−Ｓ磁極間の距離（可動子２の全長）をＡ、電磁石のＥ字形磁性コア４，５における中央磁極（中央脚４ａ，５ａ）と外側の磁極（外脚４ｂ，４ｃ，および反対側の外脚５ｂ，５ｃ）との間の距離をＢとして、Ｂ＜Ａとなるように設定されている。なお、図示してないが、可動子２はガイド棒，レールなどのガイド機構を介して動作方向（図示の上下方向）へスライド可能に案内支持されている。
【００１６】
かかる構成において、可動子２が図示の実線位置にあって励磁コイル６が非励磁の状態では、永久磁石３とＥ字形磁性コア４，５との間に働く磁気力により可動子２はこの位置に吸引保持されている。この状態から励磁コイル６に直流電流を流すと、Ｅ字形磁性コア４，５の中央脚４ａ，５ａ，および外脚４ｂ，４ｃおよび５ｂ，５ｃの磁極面には励磁コイル６の電流方向に対応した起磁力によってＮ，Ｓ極が現れ、永久磁石３のＮ，Ｓ極との間で磁気反発力，吸引力が作用するようになる。
【００１７】
ここで、左側の磁性コア４はその中央極４ａがＮ極，外脚４ｂ，４ｃがＳ極となるように、また右側の磁性コア５はその中央極５ａがＳ極、外脚５ｂ，５ｃがＮ極となるように各磁性コア４，５に巻装した励磁コイル６の電流方向を制御すると、永久磁石３との間に働く磁気反発力，吸引力により可動子２が図示実線の動作位置から上方に駆動されて鎖線で示す動作位置に移動する。また、この状態から励磁コイル６に流す電流の向きを切換えて磁極の極性を反転させると、可動子２は鎖線位置から元の実線位置に戻るように反転動作する。つまり、励磁コイル６に流す電流の向きが反転するたびに、可動子２が反転動作して一方の動作位置から他方の動作位置に移動する。
【００１８】
この場合に、図示構成のように可動子２を挟んで電磁石の磁気コア４，５を左右対称位置に対向させたことにより、励磁コイル６の通電により可動子２に働く駆動力は個々の磁性コアとの間に作用する磁気推力の２倍となる。しかも、磁気コア４，５と可動子２の永久磁石３との間に働く可動子移動方向と直角方向の磁力は互いに打ち消し合って相殺されるので、これにより可動子２はガイド棒，ガイドレールなどの案内機構との間に大きな摩擦抵抗を受けずにスムーズに移動させることができる。
【００１９】
〔実施例２〕
図２は本発明の応用実施例を示すものである。この実施例においては、可動子２が継鉄（磁性体）２ａに対して、その左右側面に図示のようにＮ，Ｓ極を厚さ方向に着磁した２枚の永久磁石３ａ，３ｂが上下端に振り分けて互いに逆極性となるように取付けてある。また、可動子２の両側に配した電磁石のＥ字形磁性コア４，５および励磁コイル６は図１と同様な構成になる。なお、この実施例では可動子２の上端側では永久磁石３ａのＮ極が、下端側では永久磁石３ｂのＳ極が磁性コア４，５にそれぞれ対向しており、この極性に合わせて操作時には磁性コア４，５の励磁コイル６に流す電流の向きを制御するようにしている。
【００２０】
この構成では、可動子２の継鉄２ａが永久磁石３ａと３ｂに跨がる磁路を形成しており、磁性コア４，５の励磁コイル６に流す電流の向きを切り換えることにより、可動子２との間に働く磁気推力の向きが反転して可動子２が一方から他方の動作位置に移動する。なお、図３はこの実施例で励磁コイル６を励磁した状態での磁力線分布を表している。
【００２１】
〔実施例３〕
次に、前記実施例２を改良した本発明の他の実施例を図４に示す。この実施例は、先記実施例２と比べて可動子２の左右側面に付設した永久磁石３ａ，３ｂの極性が次のように設定されている。すなわち、可動子継鉄２ａの右側に付設した上下の永久磁石３ａ，３ｂは図２と同じ極性であるが、左側に付設した永久磁石は右側の永久磁石と逆極性となるように設定されており、継鉄２ａを挟んで左右の永久磁石のＮ極とＳ極が対面している。
【００２２】
この構成によれば、継鉄２ａを磁路としてその左側の上下に配した永久磁石の間の磁束と、右側の上下に配した永久磁石の間の磁束とは逆向きで相殺し合うため、継鉄２ａの断面積を縮小しても磁気飽和の影響を受けることがなく、アクチュエータを小型化するのに有利となる。
〔実施例４〕
図５は本発明の電磁式リニアアクチュエータの他の実施例を示すものである。この実施例においては、可動子２の継鉄２ａを断面Ｉ字形としてその上下端を磁極部２ｃとし、継鉄２ａの中央部分には永久磁石に代えて励磁コイル７を巻装した構成になり、この可動子２を挟んでその左右両側には先記の各実施例と同様にＥ字形磁性コア４，５の中央脚４ａ，５ａに励磁コイル６を巻装した電磁石を配置してリニアアクチュエータを構成している。
【００２３】
かかる構成で可動子２の励磁コイル７に電流を流すと、その電流の向きに応じて可動子２の上下磁極２ｂにＮ，Ｓ極が現れ、電磁石の磁性コア４，５との間で電磁吸引力，反発力が作用する。これにより前記実施例１，２と同様に可動子２に上方，あるいは下方の電磁推力が作用して可動子２が二つの動作位置間で移動動作する。
【００２４】
なお、この実施例では、励磁コイル６および７の通電を絶つとコイル起磁力が零となって可動子２はコイルによる磁力の影響を受けない状態となる。したがって、後記のように当該リニアアクチュエータを回路しゃ断器のリモート操作装置に適用すれば、停電でリモート操作装置が動作しない状況下でも、磁気的な拘束力は小さいため回路しゃ断器のハンドルを手動操作で楽に切り換えることができる。
【００２５】
〔実施例５〕
次に、前記した電磁式リニアアクチュエータを採用して構成した本発明の回路しゃ断器のリモート操作装置，およびその遠隔操作制御回路の原理的な構成を図６(a),(b)に示す。図６(a)において、８は回路しゃ断器、９は回路しゃ断器のリモート操作装置である。該リモート操作装置９は、電磁式リニアアクチュエータ１、および該リニアアクチュエータの永久磁石付き可動子２に結合した凹形のアタッチメント１０との組立体からなり、しゃ断器ケースに装着した状態でアタッチメント１０を回路しゃ断器８のハンドル８ａの頭に係合させている。なお、リニアアクチュエータ１の可動子２はガイド棒１ａでスライド可能に案内支持されている。また、リモート操作装置９におけるアクチュエータの励磁コイル６には、直流電源１１と切換スイッチ１２を組合せたリモート制御回路１３が配線１４を介して接続されている。なお、図６(b)は操作ハンドル８ａのＯＮ，ＯＦＦ，トリップ，リセットの各位置を表した図である。
【００２６】
かかる構成において、リモート制御回路１３側で切換スイッチ１２を介して回路しゃ断器８のリモート操作装置９に操作指令を与えると、リモート操作装置９に組み込んだリニアアクチュエータ１の励磁コイル６が励磁され、その励磁電流の向きに対応して可動子２が反対側の動作位置に駆動されるとともに、この可動子２の動きに操作ハンドル８ａが従動して回路しゃ断器８がＯＮ，ＯＦＦ，リセット操作される。
【００２７】
次に、リモート操作装置９のリニアアクチュエータに図２の電磁式リニアアクチュエータを採用し、このリモート操作装置９を使って回路しゃ断器８をＯＮ，ＯＦＦ，リセット操作する場合を例に、そのＯＮ側，ＯＦＦ側の操作行程でリニアアクチュエータに発生する電磁推力を図７(a)の推力−変位特性で表し、また図７(b) には回路しゃ断器８をＯＮ，ＯＦＦ，リセットする際にハンドルに加わる反力−変位特性を表す。各図において、横軸は電磁式リニアアクチュエータにおける電磁石のＥ字形磁性コアの中心を基点とした可動子の移動（ＯＮ，ＯＦＦ方向）の相対位置（distance)を、縦軸には力 (force)と方向（ＯＮ側：＋，ＯＦＦ側：−）を表している。なお、この推力−変位特性，および反力−変位特性は発明者等がシミュレーション手法で求めたものである。
【００２８】
ここで、図７(a)の特性線Ａは電磁石を励磁して可動子をＯＮ方向に駆動する際に発生する推力を、特性線Ｂは電磁石を逆方向に励磁して可動子をＯＦＦ，リセット方向に駆動する際に発生する推力を、特性線Ｃは電磁石が非励磁状態での永久磁石の磁力による推力を表しており、電磁石を励磁した場合の推力はＯＮ，ＯＦＦ方向とも相対位置０，つまり可動子が電磁石の磁性コアの中心に相対位置している場合に最大となっている。
【００２９】
一方、図７(b)において、特性線Ｄは回路しゃ断器のハンドルをＯＮ操作する際にハンドルを介してリモート操作装置の電磁式リニアアクチュエータに加わる反力を、特性線ＥはＯＦＦ操作する際の反力を、また特性線Ｆは回路しゃ断器がトリップ動作した後にハンドルをトリップ位置からリセット位置に向けてＯＦＦ側に移動する際に加わる反力を表している。この特性図から判るように、回路しゃ断器をＯＮ，ＯＦＦ，リセット操作する際に加わる反力の大きさは、ＯＦＦ操作＜ＯＮ操作＜リセット操作の関係にある。また、ＯＮ操作，ＯＦＦ操作時の反力は相対位置のほぼ中央に集中しているのに対し、リセット操作時の反力は中央から外れたＯＦＦ操作ストロークの後半に集中している。これは、ハンドルをトリップ位置からリセット位置に移動して接点開閉機構のラッチをラッチ受けに係合させる際に、ばね力がＯＦＦ位置を過ぎるあたりから反力として加わるためである。
【００３０】
上記した反力−変位特性は回路しゃ断器に特有なものであり、このような負荷条件の下でリモート操作装置を使って回路しゃ断器のハンドルをＯＮ，ＯＦＦ，リセット位置に操作するには、この反力−変位特性を上回るリモート操作装置の推力（機械的な出力）が必要となる。
ところで、図７(a)で表した推力−変位特性と図７(b)の反力−変位特性を比べた場合に、推力はＯＮ，ＯＦＦ操作行程のいずれでもピークが相対位置０付近にあるのに対して、反力はＯＦＦ操作行程での後半にピークがあり、推力−変位特性と反力−変位特性との間の整合性が低い。したがって、このままでリセット操作の反力を上回る大きな推力をリモート操作装置で発生させるには、電磁式リニアアクチュエータの電磁石に大きな電流を供給してその起磁力を高める必要がある。しかしながら、アクチュエータの電磁石に大きな電流を流すにはその電流容量が増して鉄心，コイルの大形化を招くほか、図７(b)のＯＮ，ＯＦＦ位置への操作に対応する反力（特性線Ｄ，Ｅ）に対してはアクチュエータの推力（特性線Ａ，Ｂ）が過剰となって電力の利用効率が低下する。
【００３１】
かかる点、次に述べる本発明の実施例によれば、図６のリモート操作装置９に採用する電磁式リニアアクチュエータ１について、その推力−変位特性と反力−変位特性との整合化を図り、ＯＦＦ側に操作するストローク後半で推力を増加させることができ、これにより先記のように電流容量の大きな電磁石を使わずに、小型，小容量の電磁式リニアアクチュエータでも回路しゃ断器のＯＮ，ＯＦＦ，リセット操作に十分対応させることができる。
【００３２】
〔実施例６〕
図８(a),(b)は本発明の電磁式リニアアクチュエータの他の実施例を示すものである。この実施例においては、その基本構成は図２，あるいは図３に示したものと同様であるが、電磁石のＥ字形磁性コア４，５に関しては、その中央脚４ａ，５ａと一方の外側脚４ｂ，５ｂとの間の間隔ｄ1に対して、他方の外側脚４ｃ，５ｃとの間の間隔ｄ2 が小（ｄ1＞ｄ2）に設定されている。なお、図示は可動子２が磁性コア４，５の中心に相対位置した状態を表しており、図６との対応で回路しゃ断器のＯＮ操作時には可動子２を左側に駆動し、ＯＦＦ操作，リセット操作時には可動子２を右側に駆動するものとする。また、これに合わせて磁性コア４，５の中央脚４ａ，５ａを中央磁極、左側脚４ｂ，５ｂをＯＮ側磁極、右側脚４ｃ，５ｃをＯＦＦ側磁極と定義する。
【００３３】
かかる構成により、磁性コア４，５の各磁極と可動子２に付設した永久磁石３ａ，３ｂとの相対位置の関係から、図８(b)の特性図で表すように電磁石励磁コイル６の非励磁状態での永久磁石３ａ，３ｂによる推力−変位特性は特性線Ｃで表すように推力の反転する位置が中心位置０よりＯＦＦ側に変位している。これにより、永久磁石による推力がバイアス推力として作用し、励磁コイル６を励磁した状態での推力−変位特性線Ａ，Ｂは、先に述べた図７(b)の特性線のパターンと比べて推力のピークが左右に移るようになる。特に、ＯＦＦ側に操作する行程では、その特性線Ｂのピークが中心位置よりもストロークの後半側に移行しており、これによりストローク全域でも推力が回路しゃ断器をＯＦＦおよびリセット操作する際に加わるハンドルの反力特性線Ｅ，Ｆを上回るようになる。
【００３４】
したがって、リモート操作装置に組み込んだ電磁式リニアアクチュエータとして、その電磁石の励磁コイル６に供給する電流を必要以上に大きくすることなしに、回路しゃ断器を確実にＯＮ，ＯＦＦ，リセット操作でき、これによりリモート操作装置の小型化，および消費電力の軽減化が図れる。
〔実施例７〕
図９(a),(b)は本発明の他の実施例を示すものである。この実施例においては、図９(a)で示すようにリモート操作装置として必要な可動子２の移動ストロークを確保した上で、電磁石のＥ字形磁性コア４，５において、ＯＦＦ側磁極に対応する右側脚４ｃ，５ｃにはその終端から可動子２の移動側に突き出して可動子の端面と対峙するように突起４ｄ，５ｄが形成されている。
【００３５】
これにより、可動子２をＯＦＦ側に駆動するストローク行程で、可動子２の先端が前記突起４ｄ，５ｄに近づくと突起との間に磁気吸引力が働き、図９(b)の特性線Ｂで表すようにＯＦＦ操作行程でのストローク後半で推力が大きくなり、特性線Ｆで表すリセット操作の反力を上回るようになる。
〔実施例８〕
図１０(a),(b)は本発明の他の実施例を示すものである。この実施例においては、図１０(a)で示すように可動子２の継鉄２ａには、右側端に先細りとなる角度θのテーパー部２ｃを形成してここに永久磁石３ａが取付けてある。また、前記テーパー部２ｃに対向して磁性コア４，５のＯＦＦ側脚４ｃ，５ｃには内側に角度θのテーパー状磁極面４ｅ，５ｅが形成されている。
【００３６】
これにより、可動子２をＯＦＦ側に駆動するストローク行程で、可動子２の永久磁石３ａと磁性コア４，５のテーパー状磁極面４ｅ，５ｅとの間に作用する磁吸引力のうち、可動子移動方向と平行なベクトル成分が大きくなってその分だけ有効推力が増大する。この結果、図１０(b)の特性線Ｂで表すようにＯＦＦ操作行程でのストロークの後半で推力が大きくなり、特性線Ｆで表すリセット操作の反力を上回るようになる。
【００３７】
〔実施例９〕
図１１は前記実施例８の応用実施例を示すものであり、この実施例では磁性コア４，５のＯＦＦ側脚４ｃ，５ｃにのみ内側に角度θのテーパー状磁極面４ｅ，５ｅが形成され、可動子２側にはテーパー部が形成されてない。
この実施例でも、可動子２をＯＦＦ側に駆動するストローク行程で、可動子２の永久磁石３ａと磁性コア４，５のテーパー状磁極面４ｅ，５ｅとの間に作用する磁吸引力の可動子移動方向と平行なベクトル成分が大きくなって有効推力が増大し、実施例８と同様な効果を奏する。
〔実施例１０〕
図１２は本発明の他の実施例を示すものである。この実施例においては、可動子２の左右両端に付設した２組の永久磁石３ａ，３ｂについて、ＯＦＦ側の永久磁石３ａの長さをＬ1,ＯＮ側の永久磁石３ｂの長さをＬ2 としてＬ1 ＞Ｌ2 に設定し、ＯＦＦ側に付設した永久磁石３ａの磁極強さを、ＯＮ側に付設した永久磁石３ｂよりも大にしている。この構成により、可動子２をＯＦＦ側に駆動する行程で発生する推力がストロークの後半で増加し、先記の各実施例と同等な効果を奏することが確認されている。
【００３８】
なお、前記した実施例６〜１０は単独で用いても回路しゃ断器のリモート操作装置としての操作機能に効果を発揮するが、特に図８に示した実施例６の構成に図９〜図１２に示した構成のいずれかを併用することにより、より一層の機能向上が期待できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の電磁式リニアアクチュエータでは、永久磁石を付設した可動子を挟んで、その左右両側に固定子として励磁コイルを巻装した一対のＥ字形磁性コアを対称に配置して構成したことにより、磁性コアとの間で可動子の移動方向と直角方向に作用する磁力を互いに打ち消し合いつつ、移動方向には大きな磁気推力で可動子を駆動することができるとともに、回路しゃ断器に特有な反力−変位特性とリニアアクチュエータの推力−変位特性とを整合性を高めてリモート操作装置の小型化，消費電力の低減化が図れる。
【００４０】
また、当該リニアアクチュエータを採用して構成した回路しゃ断器リモート操作装置によれば、ギヤードモータ，送りねじ機構などで構成した従来装置と比べて部品点数も少なく，かつ構造も単純で安価に製作でき、また停電などで回路しゃ断器を手動で切換え操作する必要がある場合でも、リモート操作装置を組付けたまま手動で回路しゃ断器のハンドルを操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る電磁式リニアアクチュエータの構成斜視図
【図２】本発明の実施例２に係る電磁式リニアアクチュエータの構成斜視図
【図３】図２の構成による電磁石の励磁状態の磁力線分布図
【図４】本発明の実施例３に係る電磁式リニアアクチュエータの構成斜視図
【図５】本発明の実施例４に係る電磁式リニアアクチュエータの構成斜視図
【図６】本発明の実施例５に係る回路しゃ断器のリモート操作装置の構成図であり、(a) はリモート操作装置，およびそのリモート制御回路図、(b) は回路しゃ断器のハンドルの各操作位置を表す図
【図７】図６のリモート操作装置に対する動作特性図であり、(a) は図２の電磁式リニアアクチュエータの推力−変位特性図、(b) は回路しゃ断器のＯＮ，ＯＦＦ，リセット操作に伴う反力−変位特性図
【図８】本発明の実施例６に係る電磁式リニアアクチュエータの説明図であり、(a) は構成図、(b) は動作特性図
【図９】本発明の実施例７に係る電磁式リニアアクチュエータの説明図であり、(a) は構成図、(b) は動作特性図
【図１０】本発明の実施例８に係る電磁式リニアアクチュエータの説明図であり、(a) は構成図、(b) は動作特性図
【図１１】本発明の実施例９に係る電磁式リニアアクチュエータの構成図
【図１２】本発明の実施例１０に係る電磁式リニアアクチュエータの構成図
【符号の説明】
１    電磁式リニアアクチュエータ
２    可動子
２ａ  継鉄
２ｂ  磁極部
２ｃ  テーパー部
３，３ａ，３ｂ    永久磁石
４，５  Ｅ字形磁性コア
４ａ，５ａ  中央脚
４ｂ，５ｂ  外側脚（ＯＮ側）
４ｃ，５ｃ  外側脚（ＯＦＦ側）
４ｄ，５ｄ  突起
４ｅ，５ｅ  テーパー磁極面
６，７  励磁コイル
８    回路しゃ断器
８ａ  操作ハンドル
９    リモート操作装置
１３    リモート制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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