JP2007012500A - 操作装置及びこの操作装置を備えた開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 永久磁石による保持力の調整を容易に行うことのできる操作装置を得る。
【解決手段】 第２のヨーク５は、ヨーク本体部５ａと永久磁石５ｂを有する。また、ヨーク本体部５ａと磁気的に並列回路を形成するように磁性鋼板製の付設ヨーク１８が設けられている。この第２のヨーク５を第１のヨーク１に組み合わせ、永久磁石５ｂによる磁束にて可動子２を第１のヨーク１の上ヨーク１ａまたは下ヨーク１ｂに吸引保持する。永久磁石５ｂによる磁束は、ヨーク本体部５ａと付設ヨーク１８とを並列に通るので、付設ヨーク１８の断面積を調整することにより磁気抵抗を変化させ、操作装置の製造上のばらつきによる可動子２の吸引保持力のばらつきを調整する。付設ヨーク１８の厚さを変更することにより容易に保持力を調整できる。また、Ｌ形スペーサ１１の厚さを変えることにより、可動子２が下ヨーク１ｂに吸引される力を調整できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、操作装置及びこの操作装置を備えた開閉装置に関する。

開閉装置の操作装置は、可動子がヨーク内で上下駆動され、この可動子に連結された開閉装置の開閉接点を開閉しているが、接点の開又は閉状態を維持するために、強磁性体製の可動子を永久磁石の磁束によってヨークに吸引保持する。可動子を駆動するためのコイルのつくる磁束が通過する磁気回路上に永久磁石を配設すると、励磁コイルの励磁開始や励磁遮断の都度、永久磁石等に渦電流が発生する。そこで、可動子を駆動する磁気回路とは別の磁気回路上に永久磁石を設けることによって、渦電流の発生を低減し応答特性の向上を図ろうとするものがある。また、開極状態で保持する保持力は地震などにより可動子が移動して閉極しないだけの保持力であればよいので、閉極状態で保持する場合の保持力に比べて大幅に小さくてよい。そのため、永久磁石のつくる磁束による可動子の保持力を操作装置の開閉状態に応じた空隙Ｇ１またはＧ２を設定することで、保持力を最適化し、操作装置の制御特性の向上させる。すなわち、可動子の端部と上ヨークの第１の部位との間には第１の磁気的空隙Ｇ１が設けられ、可動子の端部と下ヨークの第２の部位との間には第２の磁気的空隙Ｇ２が設けられ、Ｇ１＜Ｇ２とされている。具体的には、下ヨークと可動子との間にアルミや非磁性ステンレス鋼等の非磁性材料製の厚さｔのスペーサが介挿され、第１及び第２の磁気的空隙Ｇ１とＧ２とが、Ｇ２＝Ｇ１＋ｔなる関係になるようにされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１４６３３３公報（段落番号００３１〜００３３及び図１）

従来の開閉装置の操作装置は、以上のように構成され、永久磁石を可動子を駆動する磁気回路とは別の磁気回路上に設けることによって、渦電流の発生を低減し応答特性の向上を図り、高性能な操作装置を得ようとする。また、第１及び第２の磁気的空隙Ｇ１及びＧ２を異なる値に設定して閉位置及び開位置における永久磁石の磁力による保持力を最適化する。しかし、製造上のばらつきにより永久磁石の磁束が通過する磁気回路の磁気抵抗が変わるためこれら保持力がばらつく。このため、このような保持力の製造上のばらつきを軽減して、より品質の安定したものにしたい、また保持力のばらつきを容易に調整できるようにしたい、という要請がある。

この発明は、上記のような要請に応えるためになされたものであり、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができる操作装置、この操作装置を備えた開閉装置を得ることを目的とする。

この発明に係る操作装置においては、固定鉄心装置と可動鉄心装置と永久磁石と駆動コイルと磁気抵抗調整部材とを有するものであって、
固定鉄心装置は、第１のヨークと第２のヨークとを有し、
第１のヨークは、第１及び第２の継鉄部並びに第３及び第４の継鉄部を有し、第１及び第２の継鉄部は所定の方向に所定の間隙を設けて対向し、第３及び第４の継鉄部は所定の方向と交差する方向に対向するように配設されるとともに第１及び第２の継鉄部を磁気的に連結し、第１ないし第４の継鉄部により収容部を形成するものであり、
第２のヨークは、ヨーク本体部を有し、第１のヨークと組み合わされヨーク本体部が第１及び第２の継鉄部または第３及び第４の継鉄部を磁気的に連結するものであり、
可動鉄心装置は、可動鉄心と連結部材とを有し、可動鉄心は磁性材料にて形成され連結部材は可動鉄心に固着されたものであって、可動鉄心は第１のヨークの収容部にあって第１及び第２の継鉄部に所定の方向に移動可能に支持されるとともに連結部材が駆動対象体に連結されるものであり、
永久磁石は、第２のヨークのヨーク本体部と可動鉄心と第１のヨークとによりヨーク本体部から可動鉄心を経て第１の継鉄部を通過してヨーク本体部へ戻る第１の永久磁石磁気回路に第１の永久磁石磁束が通過するようにして設けられるとともに、第２のヨークのヨーク本体部と可動鉄心と第１のヨークとによりヨーク本体部から可動鉄心を経て第２の継鉄部を通過してヨーク本体部へ戻る第２の永久磁石磁気回路に第２の永久磁石磁束が通過するようにして設けられ、
第１の永久磁石磁束により可動鉄心を第１の継鉄部により第１の吸引力で吸引した状態で第１の所定の位置に保持し、第２の永久磁石磁束により可動鉄心を第２の継鉄部により第２の吸引力で吸引した状態にて第２の所定の位置に保持し、
駆動コイルは、環状に巻回されその中を可動鉄心が通過しうるようにして第１のヨークの収容部に配設されたものであり、
可動鉄心と第１ないし第４の継鉄部とにより駆動コイルが励磁されたときに発生する駆動コイル磁束が通過する駆動コイル磁気回路を形成し、
磁気抵抗調整部材は、第１及び第２の永久磁石磁気回路の共通部に設けられ第１及び第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を調整することにより第１及び第２の吸引力を調整するものであり、
駆動コイルを励磁することにより駆動コイル磁気回路を通過する駆動コイル磁束により可動鉄心を通過する第１または第２の永久磁石磁束を打ち消すとともに可動鉄心を第２または第１の継鉄部に吸引して第１の位置と第２の位置との間を往復駆動し、駆動対象体を往復駆動するものである。

この発明に係る操作装置においては、固定鉄心装置と可動鉄心装置と永久磁石と駆動コイルと磁気抵抗調整部材とを有するものであって、
固定鉄心装置は、第１のヨークと第２のヨークとを有し、
第１のヨークは、第１及び第２の継鉄部並びに第３及び第４の継鉄部を有し、第１及び第２の継鉄部は所定の方向に所定の間隙を設けて対向し、第３及び第４の継鉄部は所定の方向と交差する方向に対向するように配設されるとともに第１及び第２の継鉄部を磁気的に連結し、第１ないし第４の継鉄部により収容部を形成するものであり、
第２のヨークは、ヨーク本体部を有し、第１のヨークと組み合わされヨーク本体部が第１及び第２の継鉄部または第３及び第４の継鉄部を磁気的に連結するものであり、
可動鉄心装置は、可動鉄心と連結部材とを有し、可動鉄心は磁性材料にて形成され連結部材は可動鉄心に固着されたものであって、可動鉄心は第１のヨークの収容部にあって第１及び第２の継鉄部に所定の方向に移動可能に支持されるとともに連結部材が駆動対象体に連結されるものであり、
永久磁石は、第２のヨークのヨーク本体部と可動鉄心と第１のヨークとによりヨーク本体部から可動鉄心を経て第１の継鉄部を通過してヨーク本体部へ戻る第１の永久磁石磁気回路に第１の永久磁石磁束が通過するようにして設けられるとともに、第２のヨークのヨーク本体部と可動鉄心と第１のヨークとによりヨーク本体部から可動鉄心を経て第２の継鉄部を通過してヨーク本体部へ戻る第２の永久磁石磁気回路に第２の永久磁石磁束が通過するようにして設けられ、
第１の永久磁石磁束により可動鉄心を第１の継鉄部により第１の吸引力で吸引した状態で第１の所定の位置に保持し、第２の永久磁石磁束により可動鉄心を第２の継鉄部により第２の吸引力で吸引した状態にて第２の所定の位置に保持し、
駆動コイルは、環状に巻回されその中を可動鉄心が通過しうるようにして第１のヨークの収容部に配設されたものであり、
可動鉄心と第１ないし第４の継鉄部とにより駆動コイルが励磁されたときに発生する駆動コイル磁束が通過する駆動コイル磁気回路を形成し、
磁気抵抗調整部材は、第１及び第２の永久磁石磁気回路の共通部に設けられ第１及び第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を調整することにより第１及び第２の吸引力を調整するものであり、
駆動コイルを励磁することにより駆動コイル磁気回路を通過する駆動コイル磁束により可動鉄心を通過する第１または第２の永久磁石磁束を打ち消すとともに可動鉄心を第２または第１の継鉄部に吸引して第１の位置と第２の位置との間を往復駆動し、駆動対象体を往復駆動するものであるので、
可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。

実施の形態１．
図１〜図５は、この発明を実施するための実施の形態１を示すものであり、図１は構成図であり、詳しくは図１（ａ）は操作装置の構成を分解して示す分解構成図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢印Ａ方向（ｘ方向）から見た継鉄装置及び可動子部分を示す構成概念図、図２は組み立て後の状態を示す斜視図である。図３はスペーサの斜視図であり、図３（ａ）はＬ形スペーサの斜視図、図３（ｂ）は板状スペーサの斜視図である。図４は可動子の保持状態を示す説明図、図５は動作を説明するための説明図である。これらの図において、互いに直交するｘ−ｙ−ｚの３軸を有する直角座標系を各図に示すように定める。例えば、図１における紙面に対して右斜めの方向をｘ軸、左斜めの方向をｙ軸、上下方向をｚ軸とする。

これらの図において、開閉装置の操作装置１００は、次のように構成されている。継鉄装置は第１及び第２のヨーク１，５を有する。第１のヨーク１は、第１ないし第４の継鉄部としての上ヨーク１ａ、下ヨーク１ｂ及び左右一対の側ヨーク１ｃを有し、これらにより「Ｅ」形の鉄心を向かい合わせにした角形の形状にされている。側ヨーク１ｃは、その中央部の突出部が所定の間隙を設けてｙ方向に対向する一対のポール部７を形成している。第１のヨーク１は、所定の形状に内側を打ち抜いた窓を有する電磁鋼板を所定枚数ｘ方向に積層して形成されている。上ヨーク１ａには、後述の可動子２が接した状態で吸引保持される第１の部位８が設けられ、下ヨーク１ｂにも同様に可動子２が磁気的空隙形成部材としてのＬ形スペーサ１１を介して接した状態で吸引保持される第２の部位９が設けられている。

Ｌ形スペーサ１１は、非磁性のステンレス鋼の厚さｔの板材をＬ状に折り曲げて形成されたもので、図３（ａ）に示すようにＵ状の切欠き部１１ａを有する矩形部１１ｂと側方部１１ｃとを備えている。Ｌ形スペーサ１１は、矩形部１１ｂが下ヨーク１ｂの可動子２と対向する側にあるようにして図示しないねじにより下ヨーク１ｂの側部に固着されている。切欠き部１１ａを設け、可動子２と第１のヨーク１とを組み立てた後にロッド２０９と干渉することなく矩形部１１ｂを挿脱できるようにしている。
また、図３（ａ）のＬ形スペーサの代わりに図３（ｂ）に示すような板状スペーサ１２を使用しても、同様の効果を奏することができる。板状スペーサ１２は、矩形板状部１２ｂの中心部に丸孔を形成する孔形成部１２ａが設けられたものである。図３（ａ）に示したＬ形スペーサ１１の切欠き部１１ａが、図３（ｂ）の板状スペーサ１２では丸孔形成部１２ａとなっており、予め可動鉄心装置を構成するロッド２０９に挿入しておくことになる。また、図３（ａ）のＬ形スペーサ１１は下ヨーク１ｂに固定するための側方部１１ｃを有しているが、図３（ｂ）の板状スペーサ１２は固着してもよいし、固着しなくてもよい。固着する場合は、例えば接着剤や固定用ねじにて第１のヨーク１の下ヨーク１ｂに固着する。

可動子２は、電磁鋼板にて角柱状に積層されており、開閉器２００の可動側（図１の下方側）の接点２１０に連結される丸棒状の上の方のロッド２０９が固着されている。可動子２は、その上下の端部に固着されたロッド２０９を介して第１のヨーク１の上ヨーク１ａ及び下ヨーク１ｂによりｙ方向に摺動自在に支持されており、可動子２とポール７との間にはエアギャップｇ（図１（ａ）参照）を有する。また、上の方のロッド２０９が、開閉器２００の可動側の接点２１０に連結され、可動子２をｚ方向に往復駆動することにより、可動側の接点２１０を固定側（図１の上方側）の接点２１０と接離させ、開閉器２００を開閉する。なお、可動子２と上の方のロッド２０９と下の方のロッド２０９にて、この発明の可動鉄心装置を構成している。

可動子２は、図１（ｂ）に示すように可動子２のｚ方向の両端部つまり第１のヨーク１の第１の部位８または第２の部位９に接する部分が、台形状をなしている。このような構造を採用することによって、可動子２と第１のヨーク１の第１または第２の部位８，９との間にコイルの発生する磁気吸引力を最適化することが可能となり、操作装置１００の制御特性が向上する。

また、第１のヨーク１内に、第１及び第２のコイル３，４が設けられている。そして、１対の第２のヨーク５が、側ヨーク１ｃをｘ方向に挟んでかつ接した状態で設けられている。対をなす第２のヨーク５は、ヨーク本体部５ａと永久磁石５ｂを有する。ヨーク本体部５ａは、ソリッド鋼板製で矩形状構造とされている。永久磁石５ｂは、例えばネオジウムで矩形ブロック状に形成され、ヨーク本体部５ａの長手方向中央部に設けられ、組立状態では可動子２とエアギャップｇを介して対向するよう配置される。なお、この実施の形態においては、この発明における突出部材が永久磁石５ｂとされている。また、ヨーク本体部５ａの背面側に磁気抵抗調整部材としてのソリッド鋼板製の断面矩形の付設ヨーク１８が設けられており、永久磁石５ｂによる磁束が通過する（詳細、後述）。

そして、開閉器２００の接点２１０が閉極しているときは、図４（ａ）に示すように、可動子２が上ヨーク１ａの第１の部位８に接した状態で第２のヨーク５に設けられた永久磁石５ｂの磁力によって吸引保持されている。一方、図４（ｂ）は可動子２が下ヨーク１ｂの第２の部位９にＬ形スペーサ１１を介して接して吸引保持されている状態を示しており、開閉器２００の接点２１０が開極した状態である。そして図４（ａ）（ｂ）に示すように、可動子２の端面と上ヨーク１ａの第１の部位８との間には第１の磁気的空隙Ｇ１、また下ヨーク１ｂの第２の部位９との間には、第２の磁気的空隙Ｇ２が設けられている。

ここで、第１の磁気的空隙Ｇ１と第２の磁気的空隙Ｇ２（図４）について述べる。第１の磁気的空隙Ｇ１は可動子２と上ヨーク１ａの第１の部位８との磁気的空隙であり、第２の磁気的空隙Ｇ２は可動子２と下ヨーク１ｂの第２の部位９との磁気的空隙である。さらには磁気的空隙Ｇ２−ｔは図４（ａ）に示したように、下ヨーク１ｂに設けたＬ形スペーサ１１と可動子２との間の磁気的空隙である。なお、空隙Ｇ２−ｔは、可動子２が実際に移動しうる距離であり、機械的空隙と称する。そして第１の磁気的空隙Ｇ１と第２の磁気的空隙Ｇ２とは異なる値をとり、Ｌ形スペーサ１１の厚さをｔとするとき、Ｇ１＜Ｇ２（Ｇ２＝Ｇ１＋ｔ）である。可動子２のストロークはＧ２−ｔ（＝Ｇ１）である。

次に、図５により、第１のヨーク１と第２のヨーク５における磁気回路について説明する。第１のヨーク１及び可動子２にて形成されるコイル磁気回路に、第１のコイル３または第２のコイル４を励磁することにより発生するコイル磁束が通る。このコイル磁束によって可動子２をｙ方向に、ストロークＧ１及びストロークＧ２−ｔ往復動させる。ここで、図４（ａ）の接点２１０の閉状態から、図４（ｂ）の接点２１０の開状態に開閉器２００を動作させようとするとき、図５（ｂ）に示すように第２のコイル４を励磁することによってΦｃｏｉｌ２−１、Φｃｏｉｌ２−２を発生させ、可動子２が上ヨーク１ａの第１の部位８から下ヨーク１ｂの第２の部位９へ向かって所定のストロークすなわちＧ２−ｔに相当する距離駆動される（図４参照）。

また、図４（ｂ）の接点２１０の開状態から図４（ａ）の閉状態にするには、第１のコイル３を励磁し可動子２を駆動する。このように、第１のヨーク１には第１のコイル３または第２のコイル４を励磁することによって発生するコイル磁束が通るコイル磁気回路が形成されている。なお、コイル励磁に伴う第１のヨーク１内に発生する渦電流を低減するため第１のヨーク１は電磁薄鋼板の積層構造を採用している。可動子２も同様の理由で電磁薄鋼板の積層構造としている。

第２のヨーク５は、図１（ａ）に示したように第１のヨーク１をｘ方向に挟んで取り付けられており、永久磁石５ｂによる第１の永久磁石磁気回路の第１の永久磁石磁束の経路は、永久磁石５ｂ→可動子２→上ヨーク１ａ→側ヨーク１ｃ→第２のヨーク５及び付設ヨーク１８→永久磁石５ｂとなる。永久磁石５ｂによる第２の永久磁石磁気回路の第２の永久磁石磁束の経路は、永久磁石５ｂ→可動子２→下ヨーク１ｂ→側ヨーク１ｃ→第２のヨーク５及び付設ヨーク１８→永久磁石５ｂとなる。すなわち、第２のヨーク５は、後述する実施の形態２〜６のすべてを含め永久磁石の磁束が通る第１及び第２の永久磁石磁気回路を受け持つものであり、第１または第２のコイルのつくるコイル磁束はこの第２のヨーク５を通りにくい。永久磁石５ｂは、主たるコイル磁気回路ではない第１のヨーク、第２のヨーク及び可動子でつくる永久磁石磁気回路上に設けられている。第２のヨーク５や付設ヨーク１８は、ソリッドの磁性鋼板製を採用しているが、必ずしもこの構造に限られるものではなく、製造方法、コスト等を勘案して電磁鋼板や普通の薄鋼板の積層構造を採用してもよい。

次に操作装置１００の動作原理を、図５（ａ）〜図５（ｃ）に基づいて再び説明する。
図５（ａ）は開閉器２００の接点２１０が閉状態であり、可動子２は第１のヨーク１の第１の部位８に吸引保持されており、第１、第２のコイル３，４は励磁されていない。この状態において、永久磁石５ｂは第１及び第２の永久磁石磁気回路である二つの磁気回路Ｌ１とＬ２を形成し、それぞれの磁束ΦＰＭ１とΦＰＭ２を発生する。磁気回路Ｌ２には図４（ａ）に示したように磁気的空隙Ｇ１を有しているためにΦＰＭ１の経路の方がΦＰＭ２の磁気抵抗より低くΦＰＭ１≫ΦＰＭ２となり、可動子２と第１のヨーク１の第１の部位８との間で吸引力が発生する。

（ｂ） 第２のコイル４を永久磁石５ｂの磁極と同極性となるように励磁すると、図５（ｂ）に示すように磁束Φｃｏｉｌ２−１とΦｃｏｉｌ２−２が発生する。永久磁石５ｂが発生している磁束ΦＰＭ１、ΦＰＭ２と合成して、ΦＰＭ２＋Φｃｏｉｌ２−１＞ΦＰＭ１−Φｃｏｉｌ２−２になると、可動子２を第１のヨーク１の第２の部位９方向に引っ張る力が発生する。
（ｃ） 可動子２が第１のヨーク１の第１の部位８から離れると、ΦＰＭ１＋Φｃｏｉｌ２−１≫ΦＰＭ２−Φｃｏｉｌ２−２となるので、図５（ｃ）に示すように可動子２は所定のストローク移動して第１のヨーク１の第２の部位９に到達する。

（ｄ） ここで第２のコイル４の励磁を止めると、図５（ｃ）に示すように可動子２は第１のヨーク１の第２の部位９に保持される。
（ｅ） 次に、図５（ｃ）の状態から図５（ａ）の状態に可動子２を駆動しようとするときは、第１のコイル３を励磁することによって、上記と同じ動作原理により、可動子２は所定のストロークを移動する。
以上のように可動子２が第１のヨーク１内で往復移動することにより、可動子２に連結された開閉器２００の接点２１０を開閉し、電力送配電系統の電流遮断、投入が行われる。

次に、永久磁石５ｂのつくる磁束による可動子２の保持力の調整方法について説明する。開閉装置１００が開極状態であるときに必要とされる可動子２の保持力（以下、開状態保持力という）は地震などにより可動子２が移動して閉極しなければよいので、閉極状態にあるときに必要とされる可動子２の保持力（以下、閉状態保持力という）に比べて大幅に小さくてよい。ところで、開状態保持力すなわち開状態における磁束ΦＰＭ１を必要以上に大きくすると、閉極時にこの磁束ΦＰＭ１を打ち消すために第１のコイル３のアンペターンを増やさなければならず、その大形化を招き、また操作装置の制御特性が悪くなる。このため、閉状態及び開状態保持力を最適な値に調整する、すなわち閉状態及び開状態保持力がそれぞれ所定の範囲の値になるように調整する。

以下、具体的にその調整方法を説明する。可動子は、予め第１のヨーク１の収容部に組み込んでおくものとする。
（ア） 所定刻みの厚さを有する非磁性ステンレス鋼板を折り曲げて加工したＬ形スペーサ１１を何種類か用意しておき、そのうちの任意の一つ、厚さとしては中央値くらいのＬ形スペーサ１１を下ヨーク１ｂの所定の位置に仮に固定する。
（イ） 所定刻みの厚さを有する磁性鋼材にて形成した付設ヨーク１８を何種類か用意する。そのうちの任意の一つ、厚さとしては中央値くらいの付設ヨーク１８を第２のヨーク５に仮に固定する。
（ウ） ヨーク本体部５ａに永久磁石５ｂを固着し、第２のヨーク５を、側ヨーク１ｃに当接させて正規に固定する。

（エ） 可動子２の保持力の調整は、閉状態及び開状態保持力Ｆｃ，Ｆｏの絶対値を調整する。まず可動子２の閉状態保持力Ｆｃを測定し、閉状態保持力Ｆｃが所定範囲内の値に収まるように調整する。例えば、閉状態保持力Ｆｃが予め定められた上限値を越える場合は、強磁性材製の付設ヨーク１８を厚さの薄いものに変更して、すなわち永久磁石の磁束が通る磁気磁路の断面積を小さくしヨーク本体部５ａと付設ヨーク１８とによる磁気回路の磁気抵抗を増加させ永久磁石５ｂによる磁束ΦＰＭ１及びΦＰＭ２を減少させ、閉状態保持力Ｆｃが上限値以下になるように調整する。閉状態保持力Ｆｃが予め定められた下限値を下回る場合は、付設ヨーク１８を厚さの厚いものに変更して、ヨーク本体部５ａと付設ヨーク１８とによる磁気回路の磁気抵抗を小さくする。閉状態保持力Ｆｃが所定の範囲内であれば調整は不要である。なお、第２のヨーク５を側ヨーク１ｃに正規に固定した状態で、すなわち第１のヨーク１から第２のヨーク５を取り外すことなく閉状態保持力Ｆｃが所定の範囲内に収まるように調整することができるので、調整が容易である。

（オ） 可動子２の開状態保持力Ｆｏを測定し、開状態及び閉状態保持力の比率Ｒ＝Ｆｏ／Ｆｃが所定範囲内の値に収まるように、Ｌ形スペーサ１１の厚さｔを選ぶ。例えば、０．４＝＜Ｒ＝＜０．５に選ぶことにした場合であって、ある厚さのＬ形スペーサ１１を挿入したときの比率Ｒが０．５５であったとしたら、これよりも厚いＬ形スペーサ１１に差し替えて磁気的空隙Ｇ２を大きくし、開状態保持力Ｆｏを減少させる。なお、調整に用いる各Ｌ形スペーサ１１には、図３に示すようにＵ状切欠き部１１ａが設けられているので、可動子２を第１のヨーク１に保持させた状態で、容易に差し替えが可能である。以上のような調整を行い、比率Ｒが０．４から０．５の範囲に収まるようにする。そして条件を満たすＬ形スペーサ１１を図示しないねじにより下ヨーク１ｂに正規に固定する。
なお、先に閉状態保持力Ｆｃが所定範囲内の値に収まるように調整し、次にＬ形スペーサ１１の厚さｔを変更して開状態及び閉状態保持力の比率Ｒ＝Ｆｏ／Ｆｃが所定範囲内の値に収まるように開状態保持力Ｆｏを調整するのは、第１及び第２の永久磁石磁気回路は非直線特性を有するので、付設ヨーク１８を厚さを変更したとき開状態及び閉状態保持力Ｆｏ及びＦｃが同じ割合で変化するとは限らないので、付設ヨーク１８を厚さを調整した後、再度開状態及び閉状態保持力の比率Ｒを調整しなければならない場合が生じ調整の手間が余分にかかるのを避けるためである。

以上のようにして、製造上のばらつきのため磁気抵抗が変わることにより生ずる閉状態保持力Ｆｃや開状態保持力Ｆｏのばらつきを、付設ヨーク１８の断面積を調整して永久磁石磁気回路の永久磁石磁束である磁束ΦＰＭ１及びΦＰＭ２を変化させることにより、調整できる。このように、付設ヨーク１８の断面積による調整と、Ｌ形スペーサ１１の厚さｔによる調整との２段階の調整によって、閉状態保持力Ｆｃや開状態保持力Ｆｏが適切な値になるように調整を行うので、調整が容易で、調整時間も短縮できる。以上のように、第１及び第２の磁気的空隙Ｇ１及びＧ２を異なる値に設定して閉状態及び開状態における永久磁石の磁力による保持力を最適化でき、製造上のばらつきを調整して品質を向上させることができる。また、永久磁石５ｂに第１及び第２のコイル３，４の励磁による渦電流が流れないので、優れた制御特性を有するものとすることができる。

実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２である開閉器の操作装置を示す構成図である。図６において、操作装置３００は次のように構成されている。第２のヨーク２５は、図示のようにヨーク本体部２５ａと、ヨーク本体部２５ａの長手方向中央部に突設された中央突出部２５ｂと、ヨーク本体部２５ａの上端部に突設された上端部突出部２５ｃと、ヨーク本体部２５ａの下端部に突設された下端部突出部２５ｄとを有する。下端部突出部２５ｄには、図示のように非磁性材料製の介挿部材としてのスペーサ２７が調整板２４を介して固定されている。空隙を下端部突出部２５ｄは上端部突出部２５ｃよりも突設長さが短く、下端部突出部２５ｄにスペーサ２７及び調整板２４の厚さを加えた値が上端部突出部２５ｃの突設長さと同じにされており、山形の形状をしている。山形の形状としているのは、第１のヨーク１と組み合わせたときに第１及び第２のコイル３，４との干渉を避けるためである。

第２のヨーク２５は、第１のヨーク１と組み合わせたときに上端部突出部２５ｃが上ヨーク１ａに当接し、下端部突出部２５ｄが調整板２４及びスペーサ２７を介して下ヨーク１ｂに当接することにより、上ヨーク１ａ及び下ヨーク１ｂを磁気的に結合するとともに、スペーサ２７によりヨーク本体部２５ａすなわち下端部突出部２５ｄと下ヨーク１ｂとの間に磁気的空隙を確保する。すなわち、スペーサ２７は、下端部突出部２５ｄと調整板２４との間隙すなわち下端部突出部２５ｄと下ヨーク１ｂとの間に形成された空隙を埋める役割をしている。中央突出部２５ｂには永久磁石２６が固着されている。永久磁石２６のｘ方向端部の可動子２と対向する側と反対側に、磁性鋼板製の付設ヨーク２８が固着されている。その他の構成については、図１〜図５に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。

次に、このような開閉器の操作装置の組み立て調整方法について説明する。上記実施の形態１と同様に可動子２を第１のヨーク１の収容部に組み込んでおき、以下第２のヨーク２５を次のようにして第１のヨーク１に組み付ける。
（ア） 所定刻みの厚さを有する非磁性ステンレス鋼板を切断したスペーサ２７及び磁性鋼板製の調整板２４をそれぞれ何種類か用意しておき、そのうちの任意の一つ、厚さとしては中央値くらいのスペーサ２７とこれに見合う厚さの調整板２４を組み合わせて、合計厚さが所定厚さとなるようにして、下端部突出部２５ｄに仮に固定する。
（イ） 所定刻みの厚さを有する磁性鋼材にて形成した付設ヨーク２８を何種類か用意する。そのうちの任意の一つ、厚さとしては中央値くらいの付設ヨーク２８を第２のヨーク２５に仮に固定する。
（ウ） ヨーク本体部２５ａの中央突出部２５ｂに永久磁石２６を固着し、第２のヨーク２５の上端部突出部２５ｃ、下端部突出部２５ｄを、上ヨーク１ａ、下ヨーク１ｂに当接させて仮に固定する。これにより、中央突出部２５ｂに固着された永久磁石２６が可動子２に対向する。

（エ） 可動子２の閉状態保持力Ｆｃを測定する。例えば、閉状態保持力Ｆｃが予め定められた上限値を越える場合は、強磁性材製の付設ヨーク２８の厚さを薄くして、すなわち永久磁石の磁束が通る磁気回路の断面積を小さくしヨーク本体部２５ａと付設ヨーク２８とによる磁気回路の磁気抵抗を増加させ永久磁石２５ｂによる磁束を減少させ、閉状態保持力Ｆｃが上限値以下になるように調整する。閉状態保持力Ｆｃが予め定められた下限値を下回る場合は、付設ヨーク２８を厚くして、磁気回路の磁気抵抗を小さくする。このようにして、閉状態保持力Ｆｃが所定の範囲内に収まるように調整することができ、調整が容易である。
（オ） 可動子２の開状態状態保持力Ｆｏを測定し、閉状態保持力Ｆｃとの比率Ｒ＝Ｆｏ／Ｆｃが所定範囲内の値に収まるように、スペーサ２７及び調整板２４の合計厚さを選ぶ。例えば、比率Ｒが所定値を下回る場合はＦｏが小さすぎるとして磁気的間隙を小さくするためにスペーサ２７を薄いものに替え、スペーサ２７を薄いものにした分だけ厚い調整板２４を選び、スペーサ２７と調整板２４の合計厚さは変わらないようにする。比率Ｒが所定値を上回る場合はＦｏが大きすぎるとして、上述と逆の調整を行う。
（カ） 上記行程（オ）で測定した開状態状態保持力Ｆｏと閉状態保持力Ｆｃとの比率Ｒが所定の範囲内に収まれば、調整を終了し、第２のヨーク２５を側ヨーク１ｃに正規に固定する。

以上のようにして、製造上のばらつきのため磁気抵抗が変わることにより生ずる閉状態保持力Ｆｃや開状態保持力Ｆｏのばらつきを、付設ヨーク２８の断面積を調整して永久磁石磁束である磁束ΦＰＭ１及びΦＰＭ２を変化させることにより、調整できる。このように、付設ヨーク２８の断面積による調整と、スペーサ２７及び調整板２４の厚さによる調整との２段階の調整によって、閉状態保持力Ｆｃや開状態保持力Ｆｏが適切な値になるように調整を行うので、調整が容易で、調整時間も短縮できる。

この実施の形態においては、第２のヨーク２５の長さ方向を可動子２の移動方向に合わせて、上ヨーク１ａ及び下ヨーク１ｂをｘ方向から挟むようにして、かつ可動子２と永久磁石２６との間に所定の間隙を設けて固定され、第２のヨーク２５及び付設ヨーク２８により、上ヨーク１ａと下ヨーク１ｂを磁気的に連結する。そして、付設ヨーク２８の断面積を変えることにより、永久磁石２６による保持力を調整する。また、スペーサ２７及び調整板２４の厚さの組み合わせを変えることにより第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を調整して閉状態及び開状態における永久磁石の磁力による保持力を最適化でき、製造上のばらつきを調整して品質を向上させることができる。また、介挿部材としてのスペーサ２７により下端部突出部２５ｄと下ヨーク１ｂとの間に形成された物理的空隙を埋めるので、機械的に強固なものすることができる。
なお、調整板２４とスペーサ２７の位置を入れ替えて、調整板２４が下ヨーク１ｂに直接当接するとともにスペーサ２７を介して下端部突出部２５ｄに間接的に当接するものであってもよい。また、スペーサ２７を省いて調整板２４だけを設けて調整板２４と下ヨーク１ｂとの間に物理的な空隙が存するものであってもよい。さらに、調整板２４を下端部突出部２５ｄに設けてもよい。

実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３である開閉器の操作装置を示す構成図である。図７において、操作装置４００は次のように構成されている。第２のヨーク３５は、図示のように断面矩形の磁性鋼板製のヨーク本体部３５ａと、ヨーク本体部３５ａの長手方向部中央部に突出して設けられ可動子２と対向する永久磁石３５ｂを有する。

第２のヨーク５は、強磁性材料で製作された矩形板状の磁気抵抗調整部材としてのギャップ調整板３８を介して側ヨーク１ｃ（図１参照）をｘ方向に挟んでかつ側ヨーク１ｃに当接した状態で、図示しないボルトにより側ヨーク１ｃに取り付けられている。ギャップ調整板３８は、それぞれ所定の板厚を有する複数の磁性板を組み合わせて全体として任意の厚さに調整しうるようにされたものである。なお、この実施の形態においては、図１におけるＬ形スペーサ１８は設けられていない。その他の構成については、図１〜図５に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。

永久磁石３５ｂによる第１の永久磁石磁気回路の第１の永久磁石磁束の経路は、永久磁石３５ｂ→可動子２→上ヨーク１ａ→側ヨーク１ｃ→ギャップ調整板３８→ヨーク本体部３５ａ→永久磁石３５ｂとなる。永久磁石３５ｂによる第２の永久磁石磁気回路の第２の永久磁石磁束の経路は、永久磁石３５ｂ→可動子２→下ヨーク１ｂ→側ヨーク１ｃ→ギャップ調整板３８→ヨーク本体部３５ａ→永久磁石３５ｂとなる。

このような第２のヨーク３５及びギャップ調整板３８を用いた場合の永久磁石３５ｂのつくる磁束による可動子２の保持力の調整方法について説明する。
（ア） 所定刻みの厚さを有するギャップ調整板３８を何種類か用意する。それら組み合わせて、厚さとしては中央値くらいにしたギャップ調整板３８を側ヨーク１ｃの所定の位置２ヶ所に仮に固定する。
（イ） 永久磁石３５ｂが取り付けられた第２のヨーク３５を、側ヨーク１ｃにギャップ調整板３８を介して仮取り付けする。
（ウ） 可動子２の閉状態保持力Ｆｃを測定し、所定の範囲内にあるか否かを判定し、所定の範囲内であれば調整は不要であり、当該ギャップ調整板３８を側ヨーク１ｃに接着剤により正規に固定する。
（エ） 上記行程（ウ）において、例えば閉状態保持力Ｆｃが予め定められた上限値あるいは下限値からはみ出す場合は、複数のギャップ調整板３８の組み合わせを変更して合計厚さを厚くして永久磁石３５ｂと可動子２とのエアギャップｇを大きくしたり、合計厚さを薄くしてエアギャップｇを小さくしたりして、永久磁石磁気回路の磁気抵抗を調整し、閉状態保持力Ｆｃを所定の保持力の範囲内に入れる。しかるのち、複数の板材を組み合わせることにより厚さを調整したギャップ調整板３８及び第２のヨーク５を側ヨーク１ｃに正規に固定する。

なお、この実施の形態ではギャップ調整板３８は強磁性材製のものを用いたが、アルミニウム板やステンレス鋼板などの非磁性材料製のものを用いることもできる。また、ギャップ調整板３８を複数組み合わせて厚さを調整する代わりに、何種類かの厚さのギャップ調整板３８を用意しておき、それらを取り替えるようにしても良い。また、この実施の形態においては、永久磁石３５ｂが第２のヨーク５の可動子と対向する第２のヨーク３５の突出部材そのものであるが、後述の図８に示すような薄い永久磁石３５と磁性鋼板製の板材とを組み合わせて、突出部材を構成しても良い。

実施の形態４．
図８は、この発明の実施の形態４である開閉器の操作装置を示す構成図である。図８において、操作装置５００は次のように構成されている。第２のヨーク４５は、図示のように断面矩形の磁性鋼板製のヨーク本体部４５ａと、ヨーク本体部４５ａの長手方向部中央部に突出して設けられた突部４５ｂと、この突部４５ｂに固着された永久磁石４６を有する。そして、永久磁石４６の可動子２と対向する側に磁気抵抗調整部材としての磁性鋼板製の付設突出部材４８が取り付けられている。なお、この実施の形態においては、図１におけるＬ形スペーサ１８は設けられていない。その他の構成については、図１〜図５に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。

このような第２のヨーク４５を用いた場合の永久磁石４６のつくる磁束による可動子２の保持力の調整方法について説明する。
（ア） 所定刻みの厚さを有する付設突出部材４８を何種類か用意する。そのうちの任意の一つ、厚さとしては中央値くらい付設突出部材４８を永久磁石４６の端部に仮に固定する。
（イ） 当該第２のヨーク４５を、側ヨーク１ｃに仮取り付けする。
（ウ） 可動子２の閉状態保持力Ｆｃを測定し、例えば閉状態保持力Ｆｃが予め定められた上限値より大きい場合は、付設突出部材４８を厚さの薄いものに変更して付設突出部材４８と可動子２とのエアギャップｇを大きくしたり、厚さの厚いものに変更してエアギャップｇを小さくしたりして、永久磁石磁気回路の磁気抵抗を調整し、閉状態保持力Ｆｃが所定の範囲に入るように調整する。しかるのち、付設突出部材４８を永久磁石４６に正規に固定する。この実施の形態においては、付設突出部材４８の厚さを変更するときは、第２のヨーク４５を側ヨーク１ｃから取り外して行う。
なお、この実施の形態において、突部４５ｂと永久磁石４６とを入れ換えても良い。その場合は、突部４５ｂ及び永久磁石４６を最後にまとめてヨーク本体部４５ａに固着する。

実施の形態５．
図９は、この発明の実施の形態５である開閉器の操作装置を示す構成図である。図９において、操作装置６００は次のように構成されている。第２のヨーク５５は、図９に示すようにヨーク本体部５５ａと、ヨーク本体部５５ａの長手方向中央部において突設された中央突出部５５ｂと、ヨーク本体部５５ａの両端部において突設された端部突出部５５ｃとを有し、山形の形状をしている。端部突出部５５ｃは、上ヨーク１ａと下ヨーク１ｂに当接する。山形の形状としているのは、第１のヨーク１と組み合わせたときに、第１及び第２のコイル３，４との干渉を避けるためである。また、中央突出部５５ｂには永久磁石２６が固着されている。永久磁石２６のｘ方向端部の可動子２と対向する側と反対側に、磁性鋼板製の付設ヨーク２８が固着されている。その他の構成については、図１〜図５に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。

この実施の形態においては、第２のヨーク５５の長さ方向を可動子２の移動方向に合わせて、上ヨーク１ａ及び下ヨーク１ｂをｘ方向から挟むようにして、かつ可動子２と永久磁石２６との間に所定の間隙を設けて固定され、第２のヨーク５５及び付設ヨーク２８により、上ヨーク１ａと下ヨーク１ｂを磁気的に連結する。そして、付設ヨーク２８の断面積を変えることにより、永久磁石２６による保持力を調整する。その動作や作用効果については、実施の形態１と同様である。

なお、この実施の形態における付設ヨーク２８による第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗の調整に代えて、図７や図８に示した実施の形態３、４のようなギャップ調整板３８や付設突出部材４８を用いるものであっても同様の効果を奏する。

実施の形態６．
図１０は、この発明の実施の形態６である永久磁石を設けた第２のヨークの他の例を示す構成図である。図１０（ａ）〜（ｆ）に示すような形状の鋼板製のヨーク部材２４１ａ〜２４６ａに、永久磁石２４１ｂ〜２４６ｂを設けた第２のヨーク２４１〜２４６を、図１、図６、図７、図９に示したものの代わりに用いることができる。また、これを適宜変形して、図８に示した第２のヨークとして用いることもできる。なお、以上に示した各実施の形態では、第２のヨークは、一対の側ヨーク１ｃに跨るものや上ヨーク１ａと下ヨーク１ｂに跨るものを示したが、この実施の形態の図１０（ｅ）に示すような第２のヨーク２４５を用いて可動子２と上下及び一対の側ヨークのうちのいずれか一つとの間を結ぶものであってもよいし、一対でなく片方だけであってもよい。

実施の形態７．
図１１〜図１４は、この発明の実施の形態７である開閉器の操作装置の各実施例を示す構成図である。図１１に示す開閉器の操作装置７１０は、接圧ばね７０１が上の方のロッド２０９に可動側の接点２１０と上ヨーク１ａとの間にあるようにして装着されている。接圧ばね７０１は、圧縮されロッド２０９に上向きのばね力を与える状態で挿着されており、可動側の接点２１０が固定側の接点２１０と当接して開閉器２００が閉成したときに可動側の接点２１０が受ける反発力を抑制する。図１２に示す開閉器の操作装置７２０は、上記接圧ばね７０１に加えて開極ばね７０２が設けられている。開極ばね７０２は、下の方のロッド２０９に当該ロッド２０９を図１２における下方へ押し下げるばね力を与える状態で挿着されており、可動子２が開極するときの力を補助する。図１３に示す開閉器の操作装置７３０は、下ヨーク１ｂに凹設部１ｆが設けられ、この凹設部１ｆに接圧ばね７０３が配置されている。接圧ばね７０３は、可動子２と凹設部１ｆとの間にあるようにして圧縮されロッド２０９に上向きのばね力を与える状態で下の方のロッド２０９に挿着されている。この接圧ばね７０３は可動側の接点２１０が固定側の接点２１０と当接して開閉器２００が閉成したときに接点２１０が受ける反発力を抑制する。図１４に示す開閉器の操作装置７４０は、上記接圧ばね７０３に加えて開極ばね７０４が設けられている。開極ばね７０４は、下の方のロッド２０９に当該ロッド２０９を図１４における下方へ押し下げるばね力を与える状態で挿着されており、可動子２が開極するときの力を補助する。このような接圧ばねや開極ばねは、適宜必要な箇所に設けることができる。

上記各実施の形態においては、第２のヨーク５，２５，３５，４５，５５は、ヨーク本体部５ａ，２５ａ，３５ａ，４５ａから所定方向に突出するようにして設けられた突出部材である永久磁石５ｂ、中央突出部２５ｂと永久磁石２６、永久磁石３５ｂ、突部４５ｂと永久磁石４６と付設突出部材４８、中央突出部５５ｂと永久磁石２６をそれぞれ有するものを示したが、これら突設部材は必須のものではなく、第２のヨークと可動鉄心２との距離等に応じて突出部材の突出高さを加減したり、あるいは突設部材を設けない場合もある。
また、操作装置は電力用の開閉装置の開閉に用いる例を示したが、これに限られるものではなく、例えば気体や液体用のバルブの開閉や、ドアの開閉等他の機器の操作に広く適用できる。

以上のように、この発明に係る操作装置においては、
固定鉄心装置と可動鉄心装置と永久磁石と駆動コイルと磁気抵抗調整部材とを有するものであって、
固定鉄心装置は、第１のヨークと第２のヨークとを有し、
第１のヨークは、第１及び第２の継鉄部並びに第３及び第４の継鉄部を有し、第１及び第２の継鉄部は所定の方向に所定の間隙を設けて対向し、第３及び第４の継鉄部は所定の方向と交差する方向に対向するように配設されるとともに第１及び第２の継鉄部を磁気的に連結し、第１ないし第４の継鉄部により収容部を形成するものであり、
第２のヨークは、ヨーク本体部を有し、第１のヨークと組み合わされヨーク本体部が第１及び第２の継鉄部または第３及び第４の継鉄部を磁気的に連結するものであり、
可動鉄心装置は、可動鉄心と連結部材とを有し、可動鉄心は磁性材料にて形成され連結部材は可動鉄心に固着されたものであって、可動鉄心は第１のヨークの収容部にあって第１及び第２の継鉄部に所定の方向に移動可能に支持されるとともに連結部材が駆動対象体に連結されるものであり、
永久磁石は、第２のヨークのヨーク本体部と可動鉄心と第１のヨークとによりヨーク本体部から可動鉄心を経て第１の継鉄部を通過してヨーク本体部へ戻る第１の永久磁石磁気回路に第１の永久磁石磁束が通過するようにして設けられるとともに、第２のヨークのヨーク本体部と可動鉄心と第１のヨークとによりヨーク本体部から可動鉄心を経て第２の継鉄部を通過してヨーク本体部へ戻る第２の永久磁石磁気回路に第２の永久磁石磁束が通過するようにして設けられ、
第１の永久磁石磁束により可動鉄心を第１の継鉄部により第１の吸引力で吸引した状態で第１の所定の位置に保持し、第２の永久磁石磁束により可動鉄心を第２の継鉄部により第２の吸引力で吸引した状態にて第２の所定の位置に保持し、
駆動コイルは、環状に巻回されその中を可動鉄心が通過しうるようにして第１のヨークの収容部に配設されたものであり、
可動鉄心と第１ないし第４の継鉄部とにより駆動コイルが励磁されたときに発生する駆動コイル磁束が通過する駆動コイル磁気回路を形成し、
磁気抵抗調整部材は、第１及び第２の永久磁石磁気回路の共通部に設けられ第１及び第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を調整することにより第１及び第２の吸引力を調整するものであり、
駆動コイルを励磁することにより駆動コイル磁気回路を通過する駆動コイル磁束により可動鉄心を通過する第１または第２の永久磁石磁束を打ち消すとともに可動鉄心を第２または第１の継鉄部に吸引して第１の位置と第２の位置との間を往復駆動し、駆動対象体を往復駆動するものであるので、
可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。

そして、磁気抵抗調整部材は、磁性材料で製作されたものであって、第２のヨークのヨーク本体部にヨーク本体部と磁気的並列回路を形成するようにして設けられたものであることを特徴とするので、第１及び第２のヨークを組み合わせたままの状態で第１及び第２の磁気抵抗回路の磁気抵抗の調整を行うことができ、永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。

さらに、磁気抵抗調整部材は、第２のヨークのヨーク本体部と第３の継鉄部との間及びヨーク本体部と第４の継鉄部との間の少なくとも一方に、または第２のヨークのヨーク本体部と第１の継鉄部との間及びヨーク本体部と第２の継鉄部との間の少なくとも一方に、設けられたものであることを特徴とするので、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。

また、第２のヨークはヨーク本体部から所定方向に突出するようにして設けられた突出部材を有するものであって突出部材が可動鉄心装置に対向するようにして第１のヨークと組み合わされヨーク本体部が第１及び第２の継鉄部または第３及び第４の継鉄部を磁気的に連結するものであり、磁気抵抗調整部材は第２のヨークのヨーク本体部と突出部材との間または突出部材と可動鉄心との間に設けられたものであることを特徴とするので、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。

そして、第２の磁気抵抗調整部材が設けられたものであって、第２の磁気抵抗調整部材は第２の永久磁石磁気回路中に形成する磁気的空隙の大きさを調整し第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を調整することにより第２吸引力を第１の吸引力よりも小さい所定値にするものであることを特徴とするので、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力をおのおの適切なものに設定できるとともに永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。

さらに、第２の磁気抵抗調整部材は、スペーサであって、スペーサは、非磁性材料で製作され、第２の継鉄部と可動鉄心との間に設けられ可動鉄心が第２の継鉄部に吸引されたときに可動鉄心が当接するように配設され可動鉄心と第２の継鉄部との間の磁気的空隙が所定値になるようにして第２吸引力を第１の吸引力よりも小さい所定値にするものであることを特徴とするので、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力をおのおの適切なものに設定できるとともに永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。

また、第２のヨークのヨーク本体部は第１のヨークの第１の継鉄部と第２の継鉄部を磁気的に連結するものであって、第２の磁気抵抗調整部材は第２のヨークと第２の継鉄部との間に設けられ材第２の継鉄部と第２のヨークとの間に継鉄部ヨーク間物理的空隙を形成するものであることを特徴とするので、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力をおのおの適切なものに設定できるとともに永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。

そして、非磁性材料で製作された介挿部材が、継鉄部ヨーク間物理的空隙に継鉄部ヨーク間物理的空隙を埋めるようにして挿入されたものであることを特徴とするので、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力をおのおの適切なものに設定できるとともに永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。また、介挿部材により物理的空隙を埋めるので、機械的に強固なものすることができる。

さらに、永久磁石は、第２のヨークに設けられたものであることを特徴とするので、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。

また、永久磁石は、第２のヨークの突出部材に設けられたものであり、磁気抵抗調整部材は、磁性材料で形成されたものであって、第２のヨークの突出部材の可動鉄心側に設けられたものであることを特徴とするので、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定した操作装置を得ることができる。

そして、この発明における開閉装置は、上記のような操作装置と、この操作装置の連結部材に開閉接点が連結されて開閉操作される開閉器とを備えたものであるので、開閉装置の開閉接点を駆動する可動子が開閉装置が閉状態及び開状態にあるときの保持力の調整を容易に行うことができ、また製造上のばらつきを調整して品質の安定したものとすることができる。

なお、上記各実施の形態から把握できる技術的思想であって請求項記載以外のものをその効果とともに、以下に記載する。
この発明における操作装置の製造方法は、次の工程を有するので、後に記載するような効果を奏する。
ア．第１のヨークの収容部に可動鉄心を設ける工程。
イ．永久磁石を第１及び第２の永久磁石磁気回路に設ける工程。
ウ．第１のヨークに第２のヨークを組み合わせる工程。
エ．第１の吸引力を測定し、所定の範囲から外れる場合は磁気抵抗調整部材の厚さを調整して第１及び第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を増減させるとともに第１の吸引力を所定の範囲に収まるように調整する工程。
このようにすることにより、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができる。

また、この発明における操作装置の製造方法は、次の工程を有するので、後に記載するような効果を奏する。
ア．第１のヨークの収容部に可動鉄心を設ける工程。
イ．永久磁石を第１及び第２の永久磁石磁気回路に設ける工程。
ウ．第２のヨークに磁気抵抗調整部材を設ける工程。
エ．第１のヨークに磁気抵抗調整部材を設けた第２のヨークを組み合わせる工程。
オ．第１の吸引力を測定し、所定の範囲から外れる場合は第１のヨークに第２のヨークを組み合わせた状態のままで磁性材料で製作された磁気抵抗調整部材の厚さを薄くまたは厚くして第１及び第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を増減させるとともに第１の吸引力を所定の範囲に収まるように調整する工程。
このようにすることにより、第１及び第２のヨークを組み合わせたままの状態で第１及び第２の磁気抵抗回路の磁気抵抗の調整を容易に行うことができる。

そして、この発明における操作装置の製造方法は、次の工程を有するので、後に記載するような効果を奏する。
ア．第１のヨークの収容部に可動鉄心を設ける工程。
イ．永久磁石を第１及び第２の永久磁石磁気回路に設ける工程。
ウ．第１のヨークに第２のヨークを組み合わせる工程。
エ．第１の吸引力を測定し、所定の範囲から外れる場合は第１のヨークに第２のヨークを組み合わせた状態を解除して磁気抵抗調整部材の厚さを調整した後再度第１のヨークに第２のヨークを組み合わせ第１及び第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を増減させるとともに第１の吸引力を所定の範囲に収まるように調整する工程。
このようにすることにより、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができる。

さらに、この発明における操作装置の製造方法は、次の工程を有するので、後に記載するような効果を奏する。
ア．第１のヨークの収容部に可動鉄心を設ける工程。
イ．永久磁石を第１及び第２の永久磁石磁気回路に設ける工程。
ウ．第１のヨークに第２のヨークを組み合わせる工程。
エ．第１の吸引力を測定し、所定の範囲から外れる場合は磁気抵抗調整部材の厚さを調整して第１及び第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を増減させるとともに第１の吸引力を所定の範囲に収まるように調整する工程。
オ．第２の吸引力を測定する工程。
カ．第１及び第２の吸引力の比が予め定められた上限値を上回る場合または予め定められた下限値を下回る場合は非磁性材で製作されたスペーサの厚さを調整して第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を増減させ、第１及び第２の吸引力の比が予め定められた上下限値の範囲に収まるように調整する工程。
なお、上記工程エ〜カの順に調整を実施するほうが、先に述べたように磁気飽和による第１及び第２の永久磁石磁気回路の非直線性の影響を避けることができるので、調整が容易であるが、これらの実施順序を変更してもよい。
このようにすることにより、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力をおのおの適切なものに設定できるとともに永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができる。

また、この発明における操作装置の製造方法は、次の工程を有するので、後に記載するような効果を奏する。
ア．第１のヨークの収容部に可動鉄心を設ける工程。
イ．永久磁石を第１及び第２の永久磁石磁気回路に設ける工程。
ウ．第１のヨークに第２のヨークを組み合わせる工程。
エ．第１の吸引力を測定し、所定の範囲から外れる場合は磁気抵抗調整部材の厚さを調整して第１及び第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を増減させるとともに第１の吸引力を所定の範囲に収まるように調整する工程。
オ．第２の吸引力を測定する工程。
カ．第１及び第２の吸引力の比が予め定められた上限値を上回る場合または予め定められた下限値を下回る場合は非磁性材で製作されたスペーサの厚さを調整して第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を増減させ、第１及び第２の吸引力の比が予め定められた上下限値の範囲に収まるように調整する工程。
なお、上記工程エ〜カの順に調整を実施するほうが調整が容易であるが、これらの実施順序を変更してもよい。
このようにすることにより、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力をおのおの適切なものに設定できるとともに永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができる。

そして、この発明における操作装置の製造方法は、次の工程を有するので、後に記載するような効果を奏する。
ア．第１のヨークの収容部に可動鉄心を設ける工程。
イ．永久磁石を第１及び第２の永久磁石磁気回路に設ける工程。
ウ．第１のヨークに第２のヨークを組み合わせる工程。
エ．第１の吸引力を測定し、所定の範囲から外れる場合は磁気抵抗調整部材の厚さを調整して第１及び第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を増減させるとともに第１の吸引力を所定の範囲に収まるように調整する工程。
オ．第２の吸引力を測定する工程。
カ．第１及び第２の吸引力の比が予め定められた上限値を上回る場合または予め定められた下限値を下回る場合は非磁性材で製作されたスペーサの厚さを調整して第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を増減させ、第１及び第２の吸引力の比が予め定められた上下限値の範囲に収まるように調整する工程。
なお、上記工程エ〜カの順に調整を実施するほうが調整が容易であるが、これらの実施順序を変更してもよい。
このようにすることにより、可動子が第１の位置にあるとき及び第２の位置にあるときの永久磁石による保持力をおのおの適切なものに設定できるとともに永久磁石による保持力の調整を容易に行うことができる。

この発明の実施の形態１である開閉器の操作装置を示す構成図である。 図１の操作装置の組み立て後の状態を示す斜視図である。 スペーサの斜視図である。 可動子の保持状態を示す説明図である。 は動作を説明するための説明図である。 この発明の実施の形態２である開閉器の操作装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態３である開閉器の操作装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態４である開閉器の操作装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態５である開閉器の操作装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態６である永久磁石を設けた第２のヨークの他の例を示す構成図である。 この発明の実施の形態７である開閉器の操作装置の一実施例を示す構成図である。 この発明の実施の形態７である開閉器の操作装置の他の実施例を示す構成図である。 この発明の実施の形態７である開閉器の操作装置の他の実施例を示す構成図である。 この発明の実施の形態７である開閉器の操作装置の他の実施例を示す構成図である。

符号の説明

１ 第１のヨーク、１ａ，１ｂ 上及び下ヨーク、１ｃ 側ヨーク、２ 可動子、
３ 第１のコイル、４ 第２のコイル、５ 第２のヨーク、５ａ ヨーク本体部、
５ｂ 永久磁石、１１ Ｌ形スペーサ、１８ 付設ヨーク、２４ 調整板、
２５ 第２のヨーク、２５ａ ヨーク本体部、２５ｂ 中央突出部、
２５ｃ 上端部突出部、２６ 永久磁石、２７ ステンレス鋼板、２８ 付設ヨーク、
３５ 第２のヨーク、３５ａ ヨーク本体部、３５ｂ 永久磁石、
３８ ギャップ調整板、４５ 第２のヨーク、４５ａ ヨーク本体部、４５ｂ 突部、
４６ 永久磁石、４８ 付設突出部材、５５ 第２のヨーク、５５ａ ヨーク本体部、
５５ｂ 突出部、５５ｃ 端部突出部、２０９ ロッド。

Claims (11)

1. 固定鉄心装置と可動鉄心装置と永久磁石と駆動コイルと磁気抵抗調整部材とを有するものであって、
   上記固定鉄心装置は、第１のヨークと第２のヨークとを有し、
   上記第１のヨークは、第１及び第２の継鉄部並びに第３及び第４の継鉄部を有し、上記第１及び第２の継鉄部は所定の方向に所定の間隙を設けて対向し、第３及び第４の継鉄部は上記所定の方向と交差する方向に対向するように配設されるとともに上記第１及び第２の継鉄部を磁気的に連結し、上記第１ないし第４の継鉄部により収容部を形成するものであり、
   上記第２のヨークは、ヨーク本体部を有し、上記第１のヨークと組み合わされ上記ヨーク本体部が上記第１及び第２の継鉄部または上記第３及び第４の継鉄部を磁気的に連結するものであり、
   上記可動鉄心装置は、可動鉄心と連結部材とを有し、上記可動鉄心は磁性材料にて形成され上記連結部材は上記可動鉄心に固着されたものであって、上記可動鉄心は上記第１のヨークの上記収容部にあって上記第１及び第２の継鉄部に上記所定の方向に移動可能に支持されるとともに上記連結部材が駆動対象体に連結されるものであり、
   上記永久磁石は、上記第２のヨークの上記ヨーク本体部と上記可動鉄心と上記第１のヨークとにより上記ヨーク本体部から上記可動鉄心を経て上記第１の継鉄部を通過して上記ヨーク本体部へ戻る第１の永久磁石磁気回路に第１の永久磁石磁束が通過するようにして設けられるとともに、上記第２のヨークの上記ヨーク本体部と上記可動鉄心と上記第１のヨークとにより上記ヨーク本体部から上記可動鉄心を経て上記第２の継鉄部を通過して上記ヨーク本体部へ戻る第２の永久磁石磁気回路に第２の永久磁石磁束が通過するようにして設けられ、
   上記第１の永久磁石磁束により上記可動鉄心を上記第１の継鉄部により第１の吸引力で吸引した状態で第１の所定の位置に保持し、上記第２の永久磁石磁束により上記可動鉄心を上記第２の継鉄部により第２の吸引力で吸引した状態にて第２の所定の位置に保持し、
   上記駆動コイルは、環状に巻回されその中を上記可動鉄心が通過しうるようにして上記第１のヨークの上記収容部に配設されたものであり、
   上記可動鉄心と上記第１ないし第４の継鉄部とにより上記駆動コイルが励磁されたときに発生する駆動コイル磁束が通過する駆動コイル磁気回路を形成し、
   上記磁気抵抗調整部材は、上記第１及び第２の永久磁石磁気回路の共通部に設けられ上記第１及び第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を調整することにより上記第１及び第２の吸引力を調整するものであり、
   上記駆動コイルを励磁することにより上記駆動コイル磁気回路を通過する駆動コイル磁束により上記可動鉄心を通過する上記第１または第２の永久磁石磁束を打ち消すとともに上記可動鉄心を上記第２または第１の継鉄部に吸引して上記第１の位置と上記第２の位置との間を往復駆動し、上記駆動対象体を往復駆動するものである、
   操作装置。
2. 上記磁気抵抗調整部材は、磁性材料で製作されたものであって、上記第２のヨークの上記ヨーク本体部に上記ヨーク本体部と磁気的並列回路を形成するようにして設けられたものであることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
3. 上記磁気抵抗調整部材は、上記第２のヨークの上記ヨーク本体部と上記第３の継鉄部との間及び上記ヨーク本体部と上記第４の継鉄部との間の少なくとも一方に、または上記第２のヨークの上記ヨーク本体部と上記第１の継鉄部との間及び上記ヨーク本体部と上記第２の継鉄部との間の少なくとも一方に、設けられたものであることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
4. 上記第２のヨークは上記ヨーク本体部から所定方向に突出するようにして設けられた突出部材を有するものであって上記突出部材が上記可動鉄心装置に対向するようにして上記第１のヨークと組み合わされ上記ヨーク本体部が上記第１及び第２の継鉄部または上記第３及び第４の継鉄部を磁気的に連結するものであり、上記磁気抵抗調整部材は上記第２のヨークの上記ヨーク本体部と上記突出部材との間または上記突出部材と上記可動鉄心との間に設けられたものであることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
5. 第２の磁気抵抗調整部材が設けられたものであって、上記第２の磁気抵抗調整部材は上記第２の永久磁石磁気回路中に形成する磁気的空隙の大きさを調整し上記第２の永久磁石磁気回路の磁気抵抗を調整することにより上記第２吸引力を上記第１の吸引力よりも小さい所定値にするものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の操作装置。
6. 上記第２の磁気抵抗調整部材は、スペーサであって、上記スペーサは、非磁性材料で製作され、上記第２の継鉄部と上記可動鉄心との間に設けられ上記可動鉄心が上記第２の継鉄部に吸引されたときに上記可動鉄心が当接するように配設され上記可動鉄心と上記第２の継鉄部との間の磁気的空隙が所定値になるようにして上記第２吸引力を上記第１の吸引力よりも小さい所定値にするものであることを特徴とする請求項５に記載の操作装置。
7. 上記第２のヨークの上記ヨーク本体部は上記第１のヨークの上記第１の継鉄部と上記第２の継鉄部を磁気的に連結するものであって、上記第２の磁気抵抗調整部材は上記第２のヨークと上記第２の継鉄部との間に設けられ上記材第２の継鉄部と上記第２のヨークとの間に継鉄部ヨーク間物理的空隙を形成するものであることを特徴とする請求項５に記載の操作装置。
8. 非磁性材料で製作された介挿部材が、上記継鉄部ヨーク間物理的空隙に上記継鉄部ヨーク間物理的空隙を埋めるようにして挿入されたものであることを特徴とする請求項７に記載の操作装置。
9. 上記永久磁石は、上記第２のヨークに設けられたものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の操作装置。
10. 上記永久磁石は、上記第２のヨークの上記突出部材に設けられたものであり、上記磁気抵抗調整部材は、磁性材料で形成されたものであって、上記第２のヨークの上記突出部材の上記可動鉄心側に設けられたものであることを特徴とする請求項４に記載の操作装置。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の操作装置と、この操作装置の上記連結部材に開閉接点が連結されて開閉操作される開閉器とを備えた開閉装置。
    

Images