JP3778329B2 - 開閉装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、接離自在な電極を有し、この電極が接触・隔離をすることによって、一対の電極の開極・投入の動作が行われる開閉装置に関するもので、特に、開閉装置の電磁反発駆動の効率化を図るものである。
【0002】
【従来の技術】
図8は、例えば平成8年電気学会産業応用部門全国大会講演番号260「新型高速スイッチの開閉動作特性」に示されるような電磁反発力を利用した従来の開閉装置に類似したものである。
【0003】
図8において、1は開閉動作を行うスイッチであり、2は反発部、3aは反発部2に電流を誘起する開極用コイル、3bは反発部2に電流を誘起する閉極用コイル、4はスイッチ1の可動電極に連なる可動軸、5はスイッチ1を構成する可動電極、6も同じくスイッチ1を構成する固定電極、7は可動電極5、固定電極6のそれぞれに接続される端子、8a,8bは接圧投入バネ、9はスイッチ1に連動する補助スイッチである。反発部2、可動電極5は可動軸4に連通して固着されており、電極の軸心上に構成される。開極用コイル3a、閉極用コイル3bは図示しない磁界発生用電流源に接続されている。Sは可動軸4を摺動自在に連通し開極用コイル3aと閉極用コイル3bを反発部2を介して対向させて支持する支持部材である。
なお、図8(a)は閉極状態を示す図であり、図8(b)は開極状態を示す図である。
【0004】
また、図9は接圧投入バネ8a、8bの荷重特性とそれらの合成荷重を示す図である。40は接圧投入バネ8aの荷重特性、41は接圧投入バネ8bの荷重特性、42は接圧投入バネ8a、8bの合成荷重である。
合成荷重42が中間位置から閉極位置までのたわみ範囲で閉極方向に荷重が発生し、中間位置から開極位置までのたわみ範囲で開極方向に荷重が出るように、接圧投入バネ8a、8bを配置している。
【0005】
次に開極動作について説明する。図8(a)に示す閉極状態において、磁界発生用電流源からパルス電流を開極用コイル3aに流すと、磁界が発生する。これによって、開極用コイル3aが発生する磁界と反対向きの磁界が発生するように反発部2に誘導電流が流れる。開極用コイル3aが発生する磁界と反発部2が発生する磁界との相互作用によって、反発部2は開極用コイル3aに対して電磁反発力を受ける。
【0006】
この電磁反発力によって、反発部2に固着されている可動軸4及び可動電極5は反発方向に動作し、図9において、接圧投入バネ8aは閉極位置から中間位置へたわみ量が変化するにつれて、荷重特性42は減少し、中間位置を越えると、荷重特性42は開極方向の荷重となり、たわみ量が開極位置になったところで、スイッチ1は図8(b)に示すように開極状態を保持する。
【0007】
次に閉極動作について説明する。図8(b)に示す開極状態において、パルス電流を閉極用コイル3bに流すと、磁界が発生する。これによって、反発部2に誘導電流が発生し、反発部2は閉極用コイル3bに対して電磁反発力を受ける。この電磁反発力によって、反発部2に固着されている可動軸4及び可動電極5は反発方向に動作し、図9において、接圧投入ばね8bは閉極位置から中間位置へたわみ量が変化するにつれて、荷重特性42は増加し、中間位置を越えると、荷重特性42は閉極方向の荷重となり、たわみ量が閉極位置になったところで、スイッチ1は図8(a)に示すように閉極状態となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
(1) 従来の開閉装置は以上のように、誘導による反発部の発生磁界は、電気回路の直接電流供給による発生磁界に比べて小さくなるので、コイル発生磁界とその誘導による反発部の発生磁界との相互作用による電磁反発力は効率よく発生していなかった。また、発生磁界を大きくしようとするとコイルの巻線数を増やしたり、パルス電流出力を上げるため電源装置が大型化するなど装置全体が大規模になるという問題点があった。
【0009】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、開閉動作に要するエネルギーを小さくすると共に、駆動電源を小型化して装置全体を小型化することができる開閉装置を得ることを目的とする。
【0010】
(2) また、従来装置は、各コイルがそれぞれ反発部との磁界の相互作用による電磁反発により駆動の高効化を実現しているが、開極、閉極動作時にそれぞれのコイルに対する電源からパルス電流の供給を受ける必要があり、コストの面でも装置の小型化の面でも不利になるという問題点があった。
【0011】
この発明の第2の目的は、電源の数を減らしてコストを抑えた開閉装置を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る開閉装置は、接離自在な固定電極と可動電極から構成されるスイッチ部と、前記可動電極に連なる可動軸に固定された可動コイルと、この可動コイルに対して上下方向にそれぞれに対向して配置された第1の固定コイルと第2の固定コイルと、これらコイルに対して励磁電流を流す電源と、前記スイッチ部の開閉極時に前記各コイル間に磁界の相互作用を生じさせるように前記電源から前記各コイルに対する励磁電流の通電方向を設定する通電方向設定手段とを備え、通電方向設定手段はスイッチ部の開極時に電源から前記可動コイルと第1の固定コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記第1の固定コイルとの間に磁気反発力が発生するように電源から前記各コイルへの通電方向を設定し、且つ、スイッチ部の閉極時に前記可動コイルと第2の固定コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記第2の固定コイルとの間に磁気反発力が発生するように電源から前記各コイルへの通電方向を設定するようにしたものである。
【0014】
また、第1の固定コイルと可動コイルへの通電時に、第2の固定コイルへの電流流入を阻止する第1の阻止手段と、第2の固定コイルと前記可動コイルへの通電時に、前記第1へ固定コイルの電流流入を阻止する第2の阻止手段とを備えたものである。
【0015】
また、別のこの発明に係る開閉装置は、可動コイルに対して固定コイルを対向して配置し、通電方向設定手段はスイッチ部の開極時に電源から前記固定コイルと前記可動コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記固定コイル間に磁気反発力が発生するように電源から各コイルへの通電方向を設定し、且つ、スイッチ部の閉極時に前記可動コイルと固定コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記固定コイル間に磁気吸引力が発生するように電源から各コイルへの通電方向を設定するものである。
【0016】
また、各固定コイル、及び可動コイルは磁性体で覆われている。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による開閉装置を示す構成図である。図において、1はスイッチであり、3aは開極用コイル、3bは閉極用コイル、4は可動軸、5は可動電極、6は固定電極、7は端子、8a、8bは接圧投入バネ、9は補助スイッチ、Sは支持部材であり、これらの構成は従来装置と同一の構成である。10は可動軸4に固着された本実施の形態で使用する可動コイルである。可動コイル10は支持部材に支持された開極用コイル3aと閉極用コイル3b間に各コイル3a,3bに対向するように可動軸4に固着されている。
なお、図1(a)はスイッチの閉極状態を示す図であり、図1(b)はスイッチの開極状態を示す図である。
【0018】
また図2は、図1における開極用コイル3a、閉極用コイル3b、可動コイル10とそれらにパルス電流を供給する電源の結線の一例を示した図である。図2において、3aは開極用コイル、3bは閉極用コイル、10は可動コイル、11aは開極用電力貯蔵器、11bは閉極用電力貯蔵器、12aは半導体素子からなる開極用放電スイッチ、12bは同じく半導体素子からなる閉極用放電スイッチ、13a,13bはコイル間接続ダイオードである。D1は開極用コイル3aに並列に接続され開極用コイル3aに蓄積された電磁エネルギーを放出するダイオード、D2は可動コイル10に並列に接続され可動コイル10に蓄積された電磁エネルギーを放出するダイオード、D3は閉極用コイル3bに並列に接続され閉極用コイル3bに蓄積された電磁エネルギーを放出するダイオードである。
【0019】
開極用コイル3aと可動コイル10は並列に接続され、開極用電力貯蔵器11aから開極用放電スイッチ12aを経てパルス電流が供給される。また、閉極用コイル3bと可動コイル10も並列に接続され、閉極用電力貯蔵器11bから閉極用放電スイッチ12bを経てパルス電流が供給される。
【0020】
コイル間接続ダイオード13aは開極用放電スイッチ12aから可動コイル10へ結線される間に配置されるものである。コイル間接続ダイオード13bは閉極用放電スイッチ12bと可動コイル10の間に配置されるものである。開極用電力貯蔵器11a、閉極用電力貯蔵器11bはコンデンサまたは電池などで構成され各コイルに励磁電流を供給するための電力を貯蔵するものである。
【0021】
次に本実施の形態に係る開閉装置の接点開極動作について説明する。
図2において、開極用放電スイッチ12aをオンにすると、開極用電力貯蔵器11aから放電スイッチ12a、開極用コイル3aにパルス電流が流れて磁界が発生する。
【0022】
開極用放電スイッチ12aをオンするとコイル間接続用ダイオード13aを通して可動コイル10にもパルス電流が流れ、開極用コイル3aに発生する磁界と逆方向の磁界が発生する。この結果、開極用コイル3aと可動コイル10にはお互い逆方向の磁界が発生して、可動コイル10は磁界の相互作用で紙面下向きの電磁反発力を受ける。そして可動コイル10に固着された可動軸4は下方に引き下げられスイッチ1の可動電極5と固定電極6は離れて図1におけるスイッチ1は開極する。
【0023】
ここでパルス電流が遮断された後は、開極用コイル3aに蓄積された電磁エネルギーはダイオードD1、開極用放電スイッチ12aを通して開極用コイル3aを循環し徐々に減衰する。また、可動コイル10に蓄積された電磁エネルギーはダイオードD2を通して可動コイル10を循環し徐々に減衰する。
【0024】
可動コイル10の巻始めと閉極用コイル3bの巻始めとの間にコイル間接続ダイオード13bが配置されているため、パルス電流は閉極用コイル3bに流れ込まないため、閉極用コイル3bと可動コイル10との間には磁界の相互作用は発生しないので、開極動作は確実に行う。また、開極用電力貯蔵器11aがパルス電流を放電した後、コイル間接続ダイオード13aが閉極用電力貯蔵器11bから電流が流れることを防ぐことができるため、開極動作を行った後の閉極動作を失敗なく行うことができる。
【0025】
次にこの発明の接点閉極動作について説明する。閉極用放電スイッチ12bをオンにすると、閉極用電力貯蔵器11bから閉極用放電スイッチ12bを通して閉極用コイル3bにパルス電流が流れて磁界が発生する。
【0026】
閉極用放電スイッチ12bをオンするとコイル間接続用ダイオード13bを通して可動コイル10にもパルス電流が流れ、閉極用コイル3bに発生する磁界と逆方向の磁界が発生する。この結果、開極用コイル3aと可動コイル10にはお互い逆方向の磁界が発生して、可動コイル10は磁界の相互作用で紙面上向きの電磁反発力を受ける。そして可動コイル10に固着された可動軸4は上方に引き上げられスイッチ1の可動電極5と固定電極6は接触し、図1におけるスイッチ1は閉極する。
【0027】
パルス電流遮断後、閉極用コイル3bに蓄積された電磁エネルギーはダイオードD3、閉極用放電スイッチ12bを通して閉極用コイル3bを循環し徐々に減衰する。また、可動コイル10に蓄積された電磁エネルギーはダイオードD2を通して可動コイル10を循環し徐々に減衰する。
【0028】
また、閉極用電力貯蔵器11bがパルス電流を放電した後、コイル間接続ダイオード13bが開極用電力貯蔵器11aから閉極用電力貯蔵器11bに電流が流れることを防ぐことができるため、閉極動作を行った後、開極動作を失敗なく行うことができる。
【0029】
実施の形態2.
上記実施の形態1では、可動コイル10の巻始めと閉極用コイル3bの巻始めとの間にコイル間接続ダイオード13bを配置し、開極時に閉極用電力貯蔵器11bよりパルス電流が閉極用コイル3bに流れ込まないようにし、また可動コイル10の巻始めと開極用コイル3aの巻始めとの間にコイル間接続ダイオード13aを配置し、閉極時に開極用電力貯蔵器11aよりパルス電流が開極用コイル3aに流れ込まないようにした。
【0030】
本実施の形態では、図3に示すようには、コイル接続用ダイオード13a,13bに代えて、コイル間接続スイッチ13c,13dを配置する。この構成により、開極動作をする場合は、コイル間接続スイッチ13cはオン、コイル間接続スイッチ13をオフにする。閉極動作をする場合は、コイル間接続スイッチ13cはオフ、コイル間接続スイッチ13をオンにする。
【0031】
コイル間接続スイッチ13c,13dを設けることにより、コイル間接続ダイオード13a,13bと同様に閉極或いは開極動作に不要なコイルに電流が流れ込んだりすることや、未放電の電力貯蔵器から放電直後の電力貯蔵器に電流が流れ込むを防ぐ。コイル間接続スイッチ13c,13dは図1にある補助スイッチ9それ自身であるか、または補助スイッチ9と電子回路によって連動され、開極動作時にはコイル間接続スイッチ13cをオン、コイル間接続スイッチ13をはオフとし、閉極動作時にはコイル間接続スイッチ13cをオフ、コイル間接続スイッチ13をオンとすることで開閉動作の信頼性が向上する。
【0032】
実施の形態3.
また、図4は図1における開極用コイル3a、閉極用コイル3b、可動コイル10とそれらにパルス電流を供給する電源の結線の一例を示した図である。図において、3aは開極用コイル、3bは閉極用コイル、10は可動コイル、11aは開極用電力貯蔵器、11bは閉極用電力貯蔵器、12aは開極用放電スイッチ、2bは閉極用放電スイッチ、13c,13dはコイル間接続スイッチである。
【0033】
本実施の形態は実施の形態1,2とは構成が異なり、図4に示すように開極用コイル3aと可動コイル10は直列に接続され、開極用電力貯蔵器11aから開極用放電スイッチ12aを経てパルス電流が供給される。また、閉極用コイル3bと可動コイル10は直列に接続され、閉極用電力貯蔵器11bから閉極用放電スイッチ12bを経てパルス電流が供給される。
【0034】
コイル間接続スイッチ13cは開極用コイル3aと可動コイル10の間に配置されるものである。コイル間接続スイッチ13dは閉極用コイル3bと可動コイル10の間に配置されるものである。コイル間接続スイッチ13c,13dは図1にある補助スイッチ9それ自身であるかまたは補助スイッチ9と電子回路によって連動されていれば開閉動作の信頼性が向上する。即ち、開極時にはコイル間接続スイッチ13cをオン,コイル間接続スイッチ13dをオフにし、閉極時にはコイル間接続スイッチ13cをオフ,コイル間接続スイッチ13dをオンとする。
【0035】
次に本実施の形態における接点開極動作について説明する。
図4において、開極用放電スイッチ12aをオンにすると、開極用電力貯蔵器11aから開極用コイル3aと可動コイル10にパルス電流が流れることにより、開極用コイル3aと可動コイル10にはお互い逆方向の磁界が発生して、可動コイル10は磁界の相互作用で紙面下向きの電磁反発力を受ける。後は従来例と同様な動作を行って、図1におけるスイッチ1は開極する。
【0036】
このときコイル間接続スイッチ13dがオフされていることにより、パルス電流は閉極用コイル3bに流れ込まず閉極用コイル3bと可動コイル10間に電磁相互作用は発生しないため、開極動作は確実に行う行うことができる。尚、パルス電流の通電を遮断した後、開極用コイル3aと可動コイル10に蓄積された電磁エネルギーはダイオードD4を通して開極用コイル3aと可動コイル10を循環して徐々に減衰する。
【0037】
次にこの発明の接点閉極動作について説明する。
図4において、閉極用放電スイッチ12bをオンにすると、閉極用電力貯蔵器11bから閉極用コイル3bと可動コイル10にパルス電流が流れることにより、閉極用コイル3bと可動コイル10にはお互い逆方向の磁界が発生して、可動コイル10は磁界の相互作用で紙面上向きの電磁反発力を受ける。後は従来例と同様な動作を行って、図1におけるスイッチ1は閉極する。このときコイル間接続スイッチ13cが配置されることにより、パルス電流は開極用コイル3aに流れ込まず開極用コイル3aと可動コイル10との間に磁界の相互作用は発生しないため、開極動作は確実に行う。
【0038】
また、コイル間接続スイッチ13cをオフにすることで、閉極用電力貯蔵器11bがパルス電流を放電した後に開極用電力貯蔵器11aから閉極用電力貯蔵器11bに電流が流れることを防ぐことができるため閉極動作を行った後の開極動作を失敗なく行うことができる。尚、パルス電流の通電を遮断した後、閉極用コイル3bと可動コイル10に蓄積された電磁エネルギーはダイオードD5を通して閉極用コイル3bと可動コイル10を循環し、徐々に減衰する。
【0039】
実施の形態4.
上記実施の形態では可動軸4を連通して可動電極5の上下それぞれに開極用コイル3aと閉極用コイル3bを配置したが、本実施の形態では固定コイルと磁界の相互作用を受ける可動コイルのみを備える。図5は、本実施の形態に係る開閉装置を示す構成図である。図において、1はスイッチであり、4は可動軸、5は可動電極、6は固定電極、7は端子、8a,8bは接圧投入バネ、9は座板、10は可動コイルであり、以上は実施の形態1と同一の構成である。また、14は本実施の形態で使用する、固定コイルである。なお、図5(a)はスイッチの閉極状態を示す図であり、一方図5(b)はスイッチの開極状態を示す図である。
【0040】
また図6は、図5における可動コイル10、固定コイル14とそれらにパルス電流を供給する電源の結線の一例を示した図である。10は可動コイル、14は固定コイル、11aは開極用電力貯蔵器、11bは閉極用電力貯蔵器、12aは開極用放電スイッチ、12bは閉極用放電スイッチ、13cはコイル間接続スイッチ、13e,13fは切り替えスイッチである。
【0041】
可動コイル10と固定コイル14は並列に接続され、開極用電力貯蔵器11a、閉極用電力貯蔵器11bから開極用放電スイッチ12aを経てパルス電流が供給される。コイル間接続スイッチ13cは開極用放電スイッチ12aを経て開極用電力貯蔵器11aの負極側と可動コイル10との間に配置されるものである。また、開極動作の場合、コイル間接続スイッチ13cと切り替えスイッチ13eをオン、切り替えスイッチ13fをオフにする。閉極動作の場合、コイル間接続スイッチ13cと切り替えスイッチ13eをオフ、切り替えスイッチ13fをオンにする。コイル間接続スイッチ13c、切り替えスイッチ13e,13fは図5にある補助スイッチ9それ自身であるかまたは補助スイッチ9と電子回路によって連動されていれば、上記実施の形態同様に開閉動作の信頼性が向上する。
【0042】
次に本実施の形態における接点開極動作について説明する。
図6において、放電スイッチ12aをオンにすると、開極用電力貯蔵器11aからコイル間接続スイッチ13cを通して固定コイル14と可動コイル10にパルス電流が流れることにより、固定コイル14と可動コイル10にはお互い逆方向の磁界が発生して、可動コイル10は固定コイル14の磁界の相互作用で紙面下向きの電磁反発力を受け駆動軸4を引き下げる。後は従来例と同様な動作を行って、図5におけるスイッチ1は開極する。
【0043】
このときコイル間接続スイッチ13cと切り替えスイッチ13eがオン、切り替えスイッチ13fがオフになっていることにより、確実に固定コイル14と可動コイル10にはお互い逆方向の磁界が発生するようにパルス電流が流れる。開極用電力貯蔵器11aからのパルス電流が遮断された後は固定コイル14に蓄積された電磁エネルギーは固定コイル14に並列に接続されたダイオードD6を通してコイル14を循環し、徐々に減衰する。また、可動コイル10に蓄積された電磁エネルギーは可動コイル10に並列に接続されたダイオードD7を通してコイル10を循環し、徐々に減衰する。
【0044】
次に本実施の形態に係る接点閉極動作について説明する。
図6において、閉極用放電スイッチ12bをオンにすると、閉極用電力貯蔵器11bから固定コイル14と可動コイル10に切り替えスイッチ13fを通してパルス電流が流れることにより、固定コイル14と可動コイル10にはお互い同方向の磁界が発生して、固定コイル14は可動コイル10の磁界の相互作用で紙面上向きの電磁吸引を受けて可動コイル10は固定コイル14吸引され、駆動軸4を引き上げる。
【0045】
後は従来例と同様な動作を行って、図5におけるスイッチ1は閉極する。このときコイル間接続スイッチ13cと切り替えスイッチ13eがオフ、切り替えスイッチ13fがオンになっていることにより、確実に固定コイル14と可動コイル10にはお互い同方向の磁界が発生するようにパルス電流が流れる。開極用電力貯蔵器11bからのパルス電流が遮断された後は固定コイル14に蓄積された電磁エネルギーは固定コイル14に並列に接続されたダイオードD6を通してコイル14を循環し、徐々に減衰する。また、可動コイル10に蓄積された電磁エネルギーは可動コイル10に並列に接続されるダイオードD8を通してコイル10を循環し、徐々に減衰する。
【0046】
実施の形態5.
図7は、この発明の実施の形態1に係る開閉装置を改良した本実施の形態に係る開閉装置の模式図である。図において、1はスイッチであり、3aは開極用コイル、3bは閉極用コイル、4は可動軸、10は可動コイルである。また、15は本実施の形態で使用する磁性体である。磁性体15には常時磁性体、強磁性体などを用いる。磁性体15は開極用コイル3a、閉極用コイル3b、可動コイル10の軸心の外周を覆うように配置する。このように配置すると、発生磁界が強くなり、開極用コイル3a、閉極用コイル3b、可動コイル10にパルス電流を供給する電源の必要な容量も小容量となる。また、このような配置は上記他の実施の形態にも有効なのは言うまでもない。
【0047】
【発明の効果】
この発明によれば、接離自在な固定電極と可動電極から構成されるスイッチ部と、前記可動電極に連なる可動軸に固定された可動コイルと、この可動コイルに対向して配置された固定コイルと、これらコイルに対して励磁電流を流す電源と、前記各コイル間に磁界の相互作用を生じさせるように前記電源から前記各コイルに対する励磁電流の通電方向を設定する通電方向設定手段とを備え、2つのコイルに直接電流を供給することで電磁駆動を高効率化できると共に、開極用電源または閉極用電源の必要な容量を小容量にすることができるという効果がある。
【0048】
また、可動コイルに対して上下方向に第1の固定コイルと第2の固定コイルを対向して配置し、通電方向設定手段はスイッチ部の開極時に電源から前記可動コイルと第1の固定コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記第1の固定コイルとの間に磁気反発力が発生するように電源から前記各コイルへの通電方向を設定し、且つ、スイッチ部の閉極時に前記可動コイルと第2の固定コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記第2の固定コイルとの間に磁気反発力が発生するように電源から前記各コイルへの通電方向を設定するようにしたので、コイル発生磁界とその誘導による発生磁界の相互作用による電磁反発力を効率よく発生させることができるという効果がある。
【0049】
また、第1の固定コイルと可動コイルへの通電時に、第2の固定コイルへの電流流入を阻止する第1の阻止手段と、第2の固定コイルと前記可動コイルへの通電時に、前記第1へ固定コイルの電流流入を阻止する第2の阻止手段とを備えたので、動作が不要なコイルへの電流の流れ込みを抑え開閉動作に対する信頼性を向上させることができるという効果がある。
【0050】
また、可動コイルに対して固定コイルを対向して配置し、通電方向設定手段はスイッチ部の開極時に電源から前記固定コイルと前記可動コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記固定コイル間に磁気反発力が発生するように電源から各コイルへの通電方向を設定し、且つ、スイッチ部の閉極時に前記可動コイルと固定コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記固定コイル間に磁気吸引力が発生するように電源から各コイルへの通電方向を設定するようにしたので、動作用コイルの数を削減し装置全体を小型化できるという効果がある。
【0051】
また、各固定コイル、及び可動コイルを磁性体で覆ったことで、発生磁界が強くなるので、開極用または閉極用電源の必要な容量を小容量にすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による開閉装置を示す構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態1で使用する図1における開極用コイル、閉極用コイル、可動コイルとそれらにパルス電流を供給する電源の結線の一例を示した図である。
【図3】 この発明の他の実施の形態で使用する図1における開極用コイル、閉極用コイル、可動コイルとそれらにパルス電流を供給する電源の結線の一例を示した図である。
【図4】 この発明の他の実施の形態で使用する図1における開極用コイル、閉極用コイル、可動コイルとそれらにパルス電流を供給する電源の結線の一例を示した図である。
【図5】 この発明の他の実施の形態による開閉装置を示す構成図である。
【図6】 この発明の他の実施の形態で使用する図5における可動コイル、固定コイルとそれらにパルス電流を供給する電源の結線の一例を示した図である。
【図7】 この発明の他の実施の形態による開閉装置を示す模式図である。
【図8】 従来の開閉装置を示す構成図である。
【図9】 従来の開閉装置に使用する設圧投入バネの荷重特性を示す図である。
【符号の説明】
1 スイッチ、2 反発部、3a 開極用コイル、3b 閉極用コイル、4 可動軸、5 可動電極、6 固定電極、10 可動コイル、11a 開極用電力貯蔵器、11b 閉極用電力貯蔵器、12a 開極用放電スイッチ、12b 閉極用放電スイッチ、13,13a,13b コイル間接続ダイオード、13,13c,13dはコイル間接続スイッチ、13,13e,13f 切り替えスイッチ、14 固定コイル、15 磁性体。
Claims (4)
- 接離自在な固定電極と可動電極から構成されるスイッチ部と、前記可動電極に連なる可動軸に固定された可動コイルと、この可動コイルに対して上下方向にそれぞれに対向して配置された第1の固定コイルと第2の固定コイルと、これらコイルに対して励磁電流を流す電源と、前記スイッチを開閉極時に前記各コイル間に磁界の相互作用を生じさせるように前記電源から前記各コイルに対する励磁電流の通電方向を設定する通電方向設定手段と、を備え、
前記通電方向設定手段はスイッチ部の開極時に電源から前記可動コイルと前記第1の固定コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記第1の固定コイル間に磁気反発力が発生するように前記電源から前記各コイルへの通電方向を設定し、且つ、スイッチ部の閉極時に前記可動コイルと前記第2の固定コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記第2の固定コイル間に磁気反発力が発生するように前記電源から前記各コイルへの通電方向を設定することを特徴とする開閉装置。 - 第1の固定コイルと可動コイルへの通電時に、第2の固定コイルへの電流流入を阻止する第1の阻止手段と、第2の固定コイルと前記可動コイルへの通電時に、前記第1の固定コイルへの電流流入を阻止する第2の阻止手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の開閉装置。
- 接離自在な固定電極と可動電極から構成されるスイッチ部と、前記可動電極に連なる可動軸に固定された可動コイルと、この可動コイルに対して対向して配置された固定コイルと、これらコイルに対して励磁電流を流す電源と、前記スイッチを開閉極時に前記各コイル間に磁界の相互作用を生じさせるように前記電源から前記各コイルに対する励磁電流の通電方向を設定する通電方向設定手段とを備え、
前記通電方向設定手段はスイッチ部の開極時に電源から前記固定コイルと前記可動コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記固定コイル間に磁気反発力が発生するように前記電源からの前記各コイルへの通電方向を設定し、且つ、スイッチ部の閉極時に前記可動コイルと固定コイルに励磁電流を流すとき、前記可動コイルと前記固定コイル間に磁気吸引力が発生するように前記電源から前記各コイルへの通電方向を設定することを特徴とする開閉装置。 - 各固定コイル、及び可動コイルは磁性体で覆われていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の開閉装置。
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