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JP2000268683A - 開閉器の操作装置 - Google Patents

開閉器の操作装置

Info

Publication number
JP2000268683A
JP2000268683A JP11197610A JP19761099A JP2000268683A JP 2000268683 A JP2000268683 A JP 2000268683A JP 11197610 A JP11197610 A JP 11197610A JP 19761099 A JP19761099 A JP 19761099A JP 2000268683 A JP2000268683 A JP 2000268683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movable
contact
switch
fixed
magnetic circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11197610A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinobu Ishikawa
佳延 石川
Toshiharu Yamazaki
利春 山崎
Mitsutaka Honma
三孝 本間
Kimiya Sato
公哉 佐藤
Makoto Taniguchi
谷口　　誠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11197610A priority Critical patent/JP2000268683A/ja
Priority to US09/482,640 priority patent/US6373675B1/en
Publication of JP2000268683A publication Critical patent/JP2000268683A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H33/6662—Operating arrangements using bistable electromagnetic actuators, e.g. linear polarised electromagnetic actuators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H53/00—Relays using the dynamo-electric effect, i.e. relays in which contacts are opened or closed due to relative movement of current-carrying conductor and magnetic field caused by force of interaction between them
    • H01H53/01—Details
    • H01H53/015—Moving coils; Contact-driving arrangements associated therewith

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な機構で大きな接触荷重を得て安定した動
作をすることができる開閉器の操作装置を得る。 【解決手段】可動接触子２ａを固定接触子２ｂに対して
接離させる方向に移動可能に保持された操作ロッド３
と、３に移動可能に接続され、かつ３に対する相対移動
量は可動範囲に規制された可動部材４と、４を移動可能
に保持する固定部材５と、３を４に対して２ａを２ｂに
押し付ける方向に付勢する弾性部材６と、４を５に吸引
駆動するための永久磁石７と、２ａが２ｂに当接して開
閉器２が投入している側では、５に対して２ａを２ｂに
押付方向に７のＮＳ二極により吸引する投入側磁気回路
８と、２ａが２ｂから離れて２がしや断している側で
は、５に対して２ａを２ｂより離す方向に７のＮＳ片極
により吸引する開放側磁気回路９と、８および９の磁気
を増減する操作電磁石巻線１０を備えた開閉器の操作装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば小容量の真
空しゃ断器を開閉する開閉器の操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、小容量の真空しゃ断器の操作装置
としては、図１９および図２０に示すような構成のもの
がある。図１９に示すように台車上に取付けられた配電
盤５１の上部支持体５２に真空バルブ５３が支持され、
その可動接触子を操作する操作ロッド５４は絶縁ロッド
５５および主シャフト６９に支持されたワイプばね５６
を介して配電盤５１内に設けられた操作装置５７に連結
されている。
【０００３】図２０に示すように操作装置５７は、モー
タ５８の力をばね（投入ばね５９、開路ばね６０）に蓄
勢し、キャッチ（投入キャッチ６１、引外しキャッチ６
２）を外して畜勢したエネルギを解放してワイプばね５
６を介して操作装置５７の外部に連結されている。
【０００４】このような操作装置５７では、通常のエネ
ルギ蓄勢はモータ５８により行なわれるが、図示しない
手動レバーをモータ５８出力軸に係合させて行なうこと
もでき、キャッチ６１，６２の通常の解除はパドル（投
入パドル６３、引外しバドル５４）を介してコイル６
５，６６の電磁力によるが、手動でボタン（閉路ボタン
６７、開路ボタン６８）を押しても解除できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の真空しゃ断器の操作装置において、操作装置の部品
点数が多いので、大掛りなものである。
【０００６】本発明は上記のような事情に基づいてなさ
れたもので、簡単な機構で大きな接触荷重を得て安定し
た動作をすることができ、又長いストロークに亘って動
作することができる開閉器の操作装置を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、接離可能に設けられた
可動接触子と固定接触子とを有する開閉器を操作する開
閉器の操作装置において、前記可動接触子に固定され、
この可動接触子を固定接触子に対して接離させる方向に
移動可能に保持された操作ロッドと、該操作ロッドに相
対的に移動可能に接続され、かつ前記操作ロッドに対す
る相対移動量は所定の可動範囲に規制された可動部材
と、該可動部材を移動可能に保持する固定部材と、前記
操作ロッドを、前記可動部材に対して前記可動接触子を
前記固定接触子に押し付ける方向に付勢する第１の弾性
部材と、前記可動部材を、前記固定部材に対して吸引駆
動するための永久磁石と、前記可動接触子が前記固定接
触子に当接して開閉器が投入している側では、前記固定
部材に対して前記可動接触子を前記固定接触子に押し付
ける方向に前記永久磁石のＮＳ二極により吸引するよう
に構成した投入側磁気回路と、前記可動接触子が前記固
定接触子から離れて開閉器が開放している側では、前記
固定部材に対して前記可動接触子を前記固定接触子より
離す方向に前記永久磁石のＮＳ一極により吸引するよう
に構成した開放側磁気回路と、前記投入側磁気回路およ
び前記開放側磁気回路の磁気を増減する操作電磁石とを
具備したことを特徴とする開閉器の操作装置である。
【０００８】請求項１に対応する発明によれば、開閉器
が投入している側では、投入側磁気回路が永久磁石の磁
束を調整して、ＮＳ二極の磁路の往来で２倍の力で吸引
して第１の弾性部材の力に抗して投入状態を維持し、開
閉器が開放している側でも、開放側磁気回路が永久磁石
の磁束を調整して、ＮＳ片極の磁路で吸引して開放状態
を維持する。操作電磁石が投入側磁気回路および開放側
磁気回路の磁気を増減することで、開閉器を開閉駆動で
きる。開閉器が投入している側で、永久磁石の磁束に反
発させた時、電磁反発力と第１の弾性部材の力とで可動
部材を固定部材に対して可動接触子を固定接触子から離
す方向に付勢し、開閉器の開放している側に到達した
後、操作電磁石の磁束が永久磁石の磁束に加わり吸引し
た状態になる。開閉器が開放している側で、永久磁石の
磁束に反発させた時、電磁反発力で可動部材を固定部材
に対して可動接触子を固定接触子に押し付ける方向に付
勢し、開閉器の投入している側に到達した後、操作電磁
石の磁束が永久磁石のＮＳ二極の往来する磁束に加わり
第１の弾性部材の力に抗して吸引した状態になる。
【０００９】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、前記可動部材を、前記固定部材に対して前
記可動接触子を前記固定接触子から離す方向に付勢する
第２の弾性部材を、さらに具備したことを特徴とする請
求項１記載の開閉器の操作装置である。
【００１０】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、前記可動接触子が前記固定接触子から離れ
た開放位置で、前記可動部材を、前記固定部材に対して
前記可動接触子を前記固定接触子から押し付ける方向に
付勢する第３の弾性部材を、さらに具備したことを特徴
とする請求項２記載の開閉器の操作装置である。
【００１１】前記目的を達成するため、請求項４に対応
する発明は、前記第１の弾性部材の作用により前記操作
ロッドから前記可動部材に作用する反力をＦｋ１、前記
第２の弾性部材の作用により前記固定部材から前記可動
部材に作用する反力をＦｋ２、前記永久磁石による前記
固定部材から前記可動部材への吸引力をＦｍとしたと
き、前記可動部材の可動範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ
１＋Ｆｋ２）の変化特性とＦｍの変化特性とが略等しく
なるように設定されていることを特徴とする請求項２記
載の開閉器の操作装置である。
【００１２】前記目的を達成するため、請求項５に対応
する発明は、前記第１の弾性部材の作用により前記操作
ロッドから前記可動部材に作用する反力をＦｋ１、前記
第２の弾性部材の作用により前記固定部材から前記可動
部材に作用する反力をＦｋ２、前記第３の弾性部材の作
用により前記固定部材から前記可動部材に作用する反力
をＦｋ３、前記永久磁石による前記固定部材から前記可
動部材への吸引力をＦｍとしたとき、前記可動部材の可
動範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２＋Ｆｋ３）
の変化特性とＦｍの変化特性とが略等しくなるように設
定されていることを特徴とする請求項３記載の開閉器の
操作装置である。
【００１３】前記目的を達成するため、請求項６に対応
する発明は、前記可動接触子が前記固定接触子に押し付
けられ、前記開閉器が投入している側では、Ｆｋ＜Ｆ
ｍ、前記可動接触子が前記固定接触子から離れ、開閉器
が開放している側では、Ｆｋ＞Ｆｍとなるように設定さ
れていることを特徴とする請求項４または請求項５記載
の開閉器の操作装置である。
【００１４】請求項２〜請求項６のいずれかに対応する
発明によれば、請求項１記載の開閉器の操作装置におい
て、第２の弾性部材は、可動部材を固定部材に対して可
動接触子を固定接触子から離す方向に付勢し、また、第
３の弾性部材は、可動接触子が固定接触子から離れた開
放位置で、可動部材を、固定部材に対して可動接触子を
固定接触子から押し付ける方向に付勢する。また、第１
の弾性部材の作用により操作ロッドから可動部材に作用
する反力をＦｋ１、第２の弾性部材の作用により固定部
材から可動部材に作用する反力をＦｋ２、第３の弾性部
材の作用により固定部材から可動部材に作用する反力を
Ｆｋ３、永久磁石による固定部材から可動部材への吸引
力をＦｍとしたとき、可動部材の可動範囲内において、
Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２＋Ｆｋ３）の変化特性とＦｍの
変化特性とがほぼ等しく、開閉器が投入している側で
は、Ｆｋ＜Ｆｍ、開閉器が開放している側では、Ｆｋ＞
Ｆｍとなるように設定している。そして、開閉器が投入
している側では、Ｆｋ＜Ｆｍの力関係により、投入状熊
を維持し、開閉器が開放している側でも、Ｆｋ＞Ｆｍの
力関係により、開放状態を維持する。請求項１と同様
に、操作電磁石が投入側磁気回路および開放側磁気回路
の磁気を増減することで、開閉器を開閉駆動できる。た
だし、可動部材の可動範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１
＋Ｆｋ２＋Ｆｋ３）の変化特性とＦｍの変化特性とが略
等しいので、操作電磁石による磁力の変化分は略そのま
ま開閉駆動力になる。
【００１５】前記目的を達成するため、請求項７に対応
する発明は、前記操作電磁石を、前記投入側磁気回路お
よび前記開放側磁気回路にそれぞれ別々に設け、前記投
入側磁気回路の内に位置する投入操作電磁石と、前記開
放側磁気回路の内に位置する開放操作電磁石とを、さら
に具備したことを特徴とする請求項１記載の開閉器の操
作装置である。
【００１６】請求項７に対応する発明によれば、請求項
１と同様に、投入操作電磁石と開放操作電磁石とが投入
側磁気回路および開放側磁気回路の磁気を増減すること
で、開閉器を開閉駆動できる。ただし、投入操作電磁石
が投入側磁気回路の内に位置し、開放操作電磁石が開放
側磁気回路の内に位置するので、開閉時に生じる操作電
磁石による磁束は真空と略同じ透磁率を有する永久磁石
の内部を磁束を増やす方向に常に通過し、永久磁石に対
する反磁界とはならない。
【００１７】前記目的を達成するため、請求項８に対応
する発明は、前記開放側磁気回路または前記投入側磁気
回路の一部に開閉自在で前記永久磁石のＮＳ両磁極を覗
ける覗き扉を有し、該覗き扉から挿入してＮＳ両磁極に
押付け可能な大きさで透磁性の良い材料からなる磁力シ
ョート部材を、さらに具備したことを特徴とする請求項
２記載の開閉器の操作装置である。
【００１８】前記目的を達成するため、請求項９に対応
する発明は、前記覗き扉が前記磁力ショート部材と兼用
であることを特徴とする請求項８記載の開閉器の操作装
置である。
【００１９】請求項８または請求項９に対応する発明に
よれば、開閉器が投入している状態の時、覗き扉を開い
て透磁性の良い材料からなり磁力ショート部材と兼用で
ある覗き扉を永久磁石のＮＳ両磁極に押付け永久磁石の
磁束をショートさせて、永久磁石による磁力を消すこと
ができる。磁力が無くなると、第１の弾性部材と第２の
弾性部材の力で可動部材を固定部材に対して可動接触子
を固定接触子から離す方向に付勢し、第２の弾性部材の
力で開放している側に到達した後、覗き扉を永久磁石の
ＮＳ両磁極からテコ等用いて引き外し、永久磁石の磁力
を回復する。開放側磁気回路での永久磁石の磁束が、開
放状熊を維持する。
【００２０】前記目的を達成するため、請求項１０に対
応する発明は、接離可能に設けられた可動接触子と固定
接触子とを有する開閉器を操作する開閉器の操作装置に
おいて、前記記可動接触子に固定され、この可動接触子
を固定接触子に対して接離させる方向に移動可能に保持
された操作ロッドと、該操作ロッドに相対的に移動可能
に接続され、かつ前記操作ロッドに対する相対移動量は
所定の可動範囲に規制された可動部材と、該可動部材を
移動可能に保持する固定部材と、前記操作ロッドを、前
記可動部材に対して前記可動接触子を前記固定接触子に
押し付ける方向に付勢する第１の弾性部材と、前記可動
部材を、前記固定部材に対して吸引駆動するための永久
磁石と、前記可動接触子が前記固定接触子に当接して開
閉器が投入している側では、前記固定部材に対して前記
可動接触子を前記固定接触子に押し付ける方向に前記永
久磁石のＮＳ二極により吸引するように構成した投入側
磁気回路と、前記可動接触子が前記固定接触子力から離
れて開閉器が開放している側では、前記固定部材に対し
て前記可動接触子を前記固定接触子より離す方向に前記
永久磁石のＮＳ二極により吸引するように構成した開放
側磁気回路と、前記投入側磁気回路および前記開放側磁
気回路の磁気を増減する操作電磁石とを有することを特
徴とする開閉器の操作装置である。
【００２１】請求項１０に対応する発明によれば、直線
的な部品点数の少ない簡単な機構ながら、開閉器を投入
している側で、投入側磁気回路が、固定部材に対して可
動接触子を固定接触子に押し付ける方向に永久磁石のＮ
Ｓ二極により倍の吸引力を発生させているので、磁石容
量に比して大きな力で加速することができ、又開閉器を
開放している側でも、開放側磁気回路が、ＮＳ二極によ
り倍の吸引力を発生させているので、機構的な摩擦に打
ち勝つのに十分な加速を実現できる。
【００２２】前記目的を達成するため、請求項１１に対
応する発明は、前記可動部材を、前記固定部材に対して
前記可動接触子を前記固定接触子から離す方向に付勢す
る第２の弾性部材と、前記可動部材を、前記固定部材に
対して前記可動接触子を前記固定接触子に押し付ける方
向に付勢する第３の弾性部材と、をさらに具備したこと
を特徴とする請求項１０記載の開閉器の操作装置であ
る。
【００２３】前記目的を達成するため、請求項１２に対
応する発明は、前記第１の弾性部材の作用により前記操
作ロッドから前記可動部材に作用する反力をＦｋｌ、前
記第２の弾性部材の作用により前記固定部材から前記可
動部材に作用する反力をＦｋ２、前記第３の弾性部材の
作用により前記固定部材から前記可動部材に作用する反
力をＦｋ３、前記永久磁石による前記固定部材から前記
可動部材への吸引力をＦｍとしたとき、前記可動部材の
可動範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２＋Ｆｋ
３）の変化特性とＦｍの変化特性とが略等しくなるよう
に設定されていることを特徴とする請求項１１記載の開
閉器の操作装置である。
【００２４】請求項１２に対応する発明によれば、操作
電磁石により投入側磁気回路および開放側磁気回路の磁
力を増減することで、開閉器を開閉駆動できる。ただ
し、可動部材の可動範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋
Ｆｋ２＋Ｆｋ３）の変化特性とＦｍの変化特性とが略等
しいので、操作電磁石による磁力の変化分は略そのまま
開閉駆動力になる。
【００２５】前記目的を達成するため、請求項１３に対
応する発明は、前記永久磁石のＮＳ二極により吸引する
ように構成した前記投入側磁気回路および前記開放側磁
気回路において、該永久磁石のＮＳ二極のうち一方の極
が前記可動部材の可動範囲内で前記可動部材をその動作
方向に加速するように吸引力あるいは反発力を高める部
位となる構成としたことを特徴とする請求項１又は請求
項１０記載の開閉器の操作装置である。
【００２６】請求項１３に対応する発明によれば、吸引
力あるいは反発力により可動部材の可動範囲内途中でも
可動部材に十分な操作力を作用させることで、動作途中
の負荷で停止することなく、長いストロークの開閉器を
開閉駆動できる。
【００２７】前記目的を達成するため、請求項１４に対
応する発明は、前記可動接触子が前記固定接触子に押し
付けられ、該開閉器が投入している側では、Ｆｋ＜Ｆ
ｍ、前記可動接触子が前記固定接触子から離れ、開閉器
が開放している側では、Ｆｋ＞Ｆｍとなるように設定さ
れていることを特徴とする請求項１２記載の開閉器の操
作装置である。
【００２８】前記目的を達成するため、請求項１５に対
応する発明は、前記投入側磁気回路および前記開放側磁
気回路のＮＳ二極の吸引面の配置が前記可動部材の動く
方向に位置をずらして構成されていることを特徴とする
請求項１又は請求項１０記載の開閉器の操作装置であ
る。
【００２９】前記目的を達成するため、請求項１６に対
応する発明は、前記ＮＳ二極の吸引面の配置をずらした
距離が、前記可動部材の動くストロークより長いもしく
は略等しいことを特徴とする請求項１５記載の開閉器の
操作装置である。
【００３０】請求項１４〜請求項１６のいずれかに対応
する発明によれば、ＮＳ二極の吸引面を位置をずらして
配置しているので、ＮＳ二極の吸引面の間では磁束は可
動部材が動く方向に長手に作用して離れた位置でも強い
操作力を持続でき、これにより、早い初速と長いストロ
ーク途中で減速しない操作力を得ることができる。
【００３１】前記目的を達成するため、請求項１７に対
応する発明は、前記投入側磁気回路且つ又は前記開放側
磁気回路がＮＳ二極の吸引面の面積が略等しくなるよう
に構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項
１０記載の開閉器の操作装置である。
【００３２】請求項１７に対応する発明によれば、ＮＳ
二極の吸引面の磁束密度は双方略等しくなるので、強い
電磁吸引力が必要な場合、２つの吸引面による力が最大
限に高まり作用する。
【００３３】前記目的を達成するため、請求項１８に対
応する発明は、吸引面を近づいた状態で前記投入側磁気
回路且つ又は前記開放側磁気回路の吸引面において前記
永久磁石による磁束密度が材料の磁気飽和開始点の近傍
になるように構成されていることを特徴とする請求項１
又は請求項１０記載の開閉器の操作装置である。
【００３４】請求項１８に対応する発明によれば、ＮＳ
二極の吸引面の磁束密度は永久磁石だけで磁気飽和直前
の状態なので、吸引面が近づいた際に操作電磁石により
生じる操作力は、減らす方向には大きく減少するが、増
やす方向には、磁気飽和がなければ過剰に大きく増加す
るところが、磁気飽和により増加が少なく抑えられて作
用する。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【００３６】＜第１の実施形態（請求項１、請求項２、
請求項４、請求項６、請求項８および請求項９対応）＞
図１および図２は本発明の開閉器の操作装置の第１の実
施形態の基本構成を示す断面図である。図１において、
真空容器０１内に接離可能に設けられた可動接触子２ａ
と固定接触子２ｂを有する開閉器２例えば真空しゃ断器
を操作する開閉器の操作装置１は次のように構成されて
いる。可動接触子２ａには操作ロッド３が固定され、可
動接触子２ａを固定接触子２ｂに対して接離させる図中
上下方向に移動可能に保持されている。
【００３７】操作ロッド３に、断面ハット型の可動部材
４が、相対的に移動可能に接続され、かつ操作ロッド３
に対する相対移動量は所定の可動範囲δに規制され、可
動部材４を図中上下方向に移動可能に保持するため、断
面がカップ型の固定部材５が配設されている。
【００３８】操作ロッド３を、可動部材４に対して可動
接触子２ａを固定接触子２ｂに押し付ける図中上方に付
勢するための、第１の弾性部材６が設けられており、ま
た可動部材４を固定部材５に対して吸引駆動するための
円環状の永久磁石７が固定されている。永久磁石７は、
軸方向の対向する端面にそれぞれＮ極、Ｓ極が着磁され
たものである。
【００３９】可動部材４側には、可動接触子２ａが固定
接触子２ｂに当接して開閉器２が投入している側では、
固定部材５に対して可動接触子２ａを固定接触子２ｂに
押し付ける方向に永久磁石７のＮＳ二極の磁路の往来８
ａ，８ｂで吸引するように、投入側磁気回路８が配設さ
れている。
【００４０】図２において、ハット型の可動部材４を包
み込むようなダストボックス型の開放側磁気回路（しゃ
断側側磁気回路）９が配設され、可動接触子２ａが固定
接触子２ｂから離れて開閉器２が開放（しゃ断）してい
る側では、固定部材５に対して可動接触子２ａを固定接
触子２ｂより離す方向に永久磁石７のＮＳ二極のうちい
ずれか一極側９ａ（他方９ｂは大きなギャップ）で吸引
するように構成している。
【００４１】また、可動部材４に操作電磁石巻線１０が
固定され、可動部材４と操作電磁石巻線１０により構成
された操作電磁石が投入側磁気回路８および開放側磁気
回路９の磁束（磁力）を増減するようになっている。さ
らに、可動部材４を固定部材５に対して可動接触子２ａ
を固定接触子２ｂから離す図中下方に付勢するために、
多段ばね例えば２段の非線型ばね１１ａ，１１ｂから構
成される第２の弾性部材１１が配設されている。
【００４２】以上述べた本発明の第１の実施形態によれ
ば、直線的な部品点数の少ない簡単な構成ながら、開閉
器２を投入している側で、投入側磁気回路８が、固定部
材５に対して可動接触子２ａを固定接触子２ｂに押し付
ける方向に永久磁石７のＮＳ二極により倍の吸引力を発
生させているので、磁石容量に比して大きな接触荷重を
得ることができる。
【００４３】また、本発明の第１の実施形態によれば、
開閉器２を開放している側でも、開放側磁気回路９が、
ＮＳの一極（片極）である程度の吸引力を発生させてい
るので、少々の機構的な摩擦を問題としない安定した動
作を実現できる。
【００４４】さらに、図３（ｂ）において、第１の弾性
部材６の作用により操作ロッド３から可動部材４に作用
する反力（これには、開閉器のバルブ真空自閉力と真空
バルブのベローズの弾性復元力の和を含む）をＦｋ１、
第２の弾性部材１１の作用により固定部材５から可動部
材４に作用する反力をＦｋ２、図３（ａ）に示すように
永久磁石７による固定部材５から可動部材４への吸引力
をＦｍとして、可動部材４の可動範囲内において、Ｆｋ
（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２）の変化特性とＦｍの変化特性とが
略等しく、開閉器２が投入している側では、Ｆｋ＜Ｆ
ｍ、開閉器２が開放している側では、Ｆｋ＞Ｆｍとなる
ように設定している。
【００４５】さらに、図４において、開放側磁気回路９
の一部に開閉自在で永久磁石７のＮＳ両磁極を覗ける覗
き扉１２を有し、磁力ショート部材と兼用である覗き扉
１２は透磁性の良い鉄材などからなる。
【００４６】覗き扉１２は片側をヒンジ１２ａが回転支
持し開けると回転揺動してして永久磁石７のＮＳ両磁極
に押付け可能であり、もう一方を取り外し自在なトグル
リンク１３で固定している。トグルリンク１３と覗き扉
１２とはリンクピン１３ａの抜き挿して着脱自在であ
る。図４（ａ１）、（ｂ１）はトグルリンク１３と覗き
扉１２の下面図であり、図４（ａ２）、（ｂ２）はトグ
ルリンク１３と覗き扉１２の縦断面図であり、図４（ａ
１）、（ａ２）は通常の状態を示し、図４（ｂ１）、
（ｂ２）は磁束をショートした状態を示す図である。
【００４７】次に、第１の実施形態の開閉器の操作装置
の作用に関して、図１〜図６を用いて説明する。まず、
図１において、開閉器２が投入している側では、投入側
磁気回路８において永久磁石７のＮＳ二極の磁路の往来
８ａ，８ｂで２倍の力で吸引して第１の弾性部材６およ
び第２の弾性部材１１の力に抗して投入状態を維持す
る。
【００４８】図２において、開閉器２が開放している側
でも、開放側磁気回路９において永久磁石７のＮＳ二極
のうち、いずれか一方の磁路９ａ側で吸引して開放状態
を維持する。この時、他方の磁路９ｂは大きなギャップ
になっているので、一方の磁路９ａによる吸引力は小さ
く、他方の磁路９ｂによる逆向きの吸引力は無視でき
る。
【００４９】図３において、永久磁石７による固定部材
５から可動部材４への吸引力をＦｍとして記述してい
る。
【００５０】図１および図２において、操作電磁石巻線
１０が投入側磁気回路８および開放側磁気回路９の磁力
を増減することで、開閉器２を開閉駆動できる。図５
（ａ）において、開閉器２が投入している側で、操作電
磁石巻線１０の磁束（破線）を永久磁石７の磁束（実
線）に反発させた時、永久磁石７の磁力の減少により、
第１の弾性部材６および第２の弾性部材１１の力で可動
部材４を固定部材５に対して可動接触子２ａを固定接触
子２ｂから離す方向に付勢し、図５（ｂ）において、開
閉器２の開放している側に到達した後、操作電磁石巻線
１０の磁束（破線）が永久磁石７の磁束（実線）に加わ
り吸引した状態になる。
【００５１】この際に、本実施形態の場合、操作電磁石
巻線１０は１つでよいが、注意すべき点は、操作電磁石
巻線１０の磁界が永久磁石７にとって反磁界になるの
で、操作電磁石巻線１０で発生する磁力は永久磁石７が
減磁しないレベルに抑える必要がある。
【００５２】図６（ａ）において、開閉器２が開放して
いる側で、操作電磁石巻線１０の磁束を永久磁石７の磁
束（実線）に反発させた時、電磁反発力で可動部材４を
固定部材５に対して可動接触子２ａを固定接触子２ｂに
押し付ける方向に付勢し、図６ （ｂ）において、開閉
器２の投入している側に到達した後、操作電磁石巻線１
０の磁束（破線）が永久磁石７の往来する磁束（実線）
に加わり、第１の弾性部材６および第２の弾性部材１１
の力に抗して吸引した状態になる。
【００５３】図３において、操作電磁石巻線１０により
増減した永久磁石７による固定部材５から可動部材４へ
の吸引力をＦｍ＋およびＦｍ−として記述している。可
動部材４の可動範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ
２）の変化特性とＦｍの変化特性とが略等しいので、操
作電磁石巻線による磁力の変化分ΔＦｍ（＝Ｆｍ±−Ｆ
ｍ）は、略そのまま開閉駆動力になる。
【００５４】さらに、図４において、開閉器２が投入し
ている状態の時、トグルリンク１３のリンクピン１３ａ
の抜いて覗き扉１２を開いて透磁性の良い材料からな
り、磁力ショート部材と兼用である覗き扉１２を永久磁
石７のＮＳ両磁極に押付け永久磁石７の磁束をショート
させて、永久磁石７による磁力を消すことができる。磁
力が無くなると、第１の弾性部材６と第２の弾性部材１
１の力で可動部材４を固定部材５に対して可動接触子２
ａを固定接触子２ｂから離す方向に付勢し、第２の弾性
部材１１の力で開放している側に到達する。
【００５５】その後、覗き扉１２にトグルリンク１３の
先端を合わせてリンクピン１３ａを挿入して、トグルリ
ンク１３を用いて覗き扉１２を永久磁石７のＮＳ二極か
ら引き外し、永久磁石７の磁力を回復する。開放側磁気
回路９での永久磁石７の磁束が、開放状態を維持する。
【００５６】本実施形態によれば、まず、図１におい
て、開閉器２が投入している際には、第１の弾性部材６
の復元力は可動接触子２ａと固定接触子２ｂの間の電気
的特性を十分に確保するための押付け力なので、第１の
弾性部材６を撓ませる一定値以上の操作力が出る必要が
ある。投入側磁気回路８が永久磁石７のＮＳ二極の磁路
の往来８ａ，８ｂで２倍の力で吸引して第１の弾性部材
６の力に抗して投入状態を維持するので、高価な永久磁
石７を小型化できる。
【００５７】また、図２において、開閉器２が開放して
いる際にも、可動接触子２ａからの電気の接続に可撓性
の電線または摺動部品を用いているので、ある値以上の
操作力が出る必要がある。開放側磁気回路９が永久磁石
７の磁束を調整して、ＮＳ二極のうちいずれか一方の磁
路９ａ側で図中下方に小さな力で吸引して開放状態を維
持しているので、この電磁力を操作電磁石で開放した際
にはある値以上の力を確保できる。
【００５８】さらに、図３において、可動部材４の可動
範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２）の変化特性
とＦｍの変化特性とが略等しいので、操作電磁石による
磁力の変化分ΔＦｍ（＝Ｆｍ±−Ｆｍ）は略そのまま開
閉駆動力であり、無駄がなく小さな駆動電源で操作でき
る。
【００５９】また、図４において、覗き扉１２を永久磁
石７のＮＳ両磁極に押付け永久磁石７の磁束をショート
させて、永久磁石７による磁力を消して、第１の弾性部
材６と第２の弾性部材１１の力で開放できるので、操作
電磁石および図示しないその操作回路が故障しても手動
で遮断できる。復帰後、倍力機構のトグルリンク１３を
用いて覗き扉１２を永久磁石７のＮＳ両磁極から手動で
引き外して復帰できる。
【００６０】＜第２の実施の形態（請求項３、請求項
５、請求項６および請求項７対応）＞図７は本発明の開
閉器の操作装置の第２の実施形態の基本構成を示す概略
断面図である。図７の右半面（右半分）が投入時で、左
半面（左半分）が開放時である。
【００６１】第１の実施形態の開閉器の操作装置１を基
本構成として、可動接触子２ａが固定接触子２ｂから離
れた開放（しゃ断）位置で、可動部材４を、固定部材５
に対して可動接触子２ａを固定接触子２ｂから押し付け
る方向に付勢する第３の弾性部材１４を設けている。
【００６２】さらに、操作電磁石巻線１０を、投入側磁
気回路８および開放側磁気回路９にそれぞれ別々に設
け、投入操作電磁石巻線１０ａを投入側磁気回路の内の
固定部材５に取付け、開放操作電磁石巻線１０ｂを開放
側磁気回路９内の固定部材５に取付ける。
【００６３】また、図８（ｂ）において、第１の弾性部
材６の作用により操作ロッド３から可動部材４に作用す
る反力（これには、開閉器のバルブ真空自閉力と真空バ
ルブのベローズの弾性復元力の和を含む）をＦｋ１、第
２の弾性部材１１の作用により固定部材５から可動部材
４に作用する反力をＦｋ２、第３の弾性部材１４の作用
により固定部材５から可動部材４に作用する反力をＦｋ
３、図８（ａ）に示すように永久磁石７による固定部材
５から可動部材４への吸引力をＦｍとして、可動部材４
の可動範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２＋Ｆｋ
３）の変化特性とＦｍの変化特性とが略等しく、開閉器
２が投入している側では、Ｆｋ＜Ｆｍ、開閉器２が開放
している側では、Ｆｋ＞Ｆｍとなるように設定してい
る。
【００６４】次に、第２の実施形態の開閉器の操作装置
の作用に関して、図７〜図８を用いて説明する。まず、
図７において、投入操作電磁石巻線１０ａと開放操作電
磁石巻線１０ｂとが投入側磁気回路８および開放側磁気
回路９の磁気を増減することで、開閉器２を開閉駆動で
きる。
【００６５】ただし、投入操作電磁石巻線１０ａが投入
側磁気回路８の内に位置し、開放操作電磁石巻線１０ｂ
が開放側磁気回路９の内に位置するので、開閉時に生じ
る操作電磁石巻線１０ａ、１０ｂによる磁束は真空と略
同じ透磁率を有する永久磁石７の内部を磁束を増やす方
向に常に通過し、永久磁石７に対する反磁界とはならな
い。
【００６６】さらに、図８において、可動部材４の可動
範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２＋Ｆｋ３）の
変化特性とＦｍの変化特性とが略等しく、開放時におい
ても略等しくなるので、操作電磁石巻線による磁力の変
化分ΔＦｍ（＝Ｆｍ±−Ｆｍ）は略そのまま開閉駆動力
である。
【００６７】第２の実施形態によれば、まず、図７にお
いて開閉時に生じる操作電磁石巻線１０ａ、１０ｂによ
る磁束は真空と略同じ透磁率を有する永久磁石７の内部
を磁束を増やす方向に常に通過し、永久磁石７に対する
反磁界とはならないので、高速開放を目指して大きな磁
束を発生しても磁石が減磁することはない。
【００６８】さらに、図８において、操作電磁石による
磁力の変化分ΔＦｍ（＝Ｆｍ±−Ｆｍ）は略そのまま開
閉駆動力であり、さらに無駄が少なく小さな駆動電源で
操作できる。
【００６９】＜第３の実施の形態（請求項１０、請求項
１１、請求項１２、請求項１４、請求項１５、請求項１
６、請求項１７および請求項１８対応＞図９および図１
１は本発明の開閉器の操作装置の第３の実施形態の基本
構成を示す概略断面図である。図９及び図１１は、開閉
器として例えば真空バルブを有する真空開閉器を三相構
成とした場合の操作装置を示しているが、開閉器は真空
開閉器以外の他の開閉器であってもよく、又三相以外の
構成であっても同様に実施できる。
【００７０】各真空バルブ２２は、それぞれ真空容器内
に接離可能に設けられた可動接触子２２ａと固定接触子
２２ｂを有し、各可動接触子２２ａはそれぞれ操作ロッ
ド２３に連結され、各操作ロッド２３の他端部側は共通
の連結架台８１上に各々固定された円筒状カバー８８の
底面に貫通されると共に、上下動可能に連結されてい
る。各円筒状カバー８８内であって、連結架台８１の板
面と各操作ロッド２３の最下端面の間に、後述する第１
の弾性部材２６がそれぞれ配設されている。
【００７１】なお、各真空バルブ２２の可動接触子２２
ａと固定接触子２２ｂには、電路端子９１，９２がそれ
ぞれ電気的に接続されている。
【００７２】連結架台８１の下面中央部に操作装置軸８
３が垂直に植立されている。具体的には、図１３及び図
１４に示すように連結架台８１の下面に操作装置軸８３
が垂直になるように螺合されると共に、ロックナット８
２により固定されている。
【００７３】操作装置軸８３のほぼ中央部に、可動部材
２４を構成する磁性材料からなる円板であって、この周
縁部に上下方向にそれぞれ延びる吸引面（吸着面）２４
ｋ１，２４ｋ２を有するものが操作装置軸８３に直交す
るように貫通固定されている。
【００７４】可動部材２４は、その操作ロッド２３に相
対的に移動可能に接続され、かつ操作ロッド２３に対す
る相対移動量は所定の可動範囲δに規制されている。
【００７５】操作装置軸８３の外周面であって、可動部
材２４の上部に円筒状鉄心３０ａが装着されており、円
筒状鉄心３０ａの外周面には操作投入用電磁石巻線３２
ａが装着されている。
【００７６】更に、操作装置軸８３に有する円筒状鉄心
３０ａ及び操作投入用電磁石巻線３２ａ並びに操作装置
軸８３に有する円筒状鉄心３１ａ及び操作投入用電磁石
巻線３２ｂを包囲すると共に、操作装置軸８３を軸方向
にスライド可能にするための固定部材２５、具体的には
円筒２５ａと、円筒２５ａの両端部を閉塞し、操作装置
軸８３をスライド可能に支持する蓋２５ｂ，２５ｃから
なっている。
【００７７】そして、固定部材２５の内部であって、蓋
２５ｂには板面中央位置に吸引面３０ｃｋを有する磁性
円板３０ｃが固着され、又磁性円板３０ｃと円筒２５ａ
の交差する部分であって、円筒２５ａの内周面に円形リ
ング状の永久磁石２９ａが固着されている。この場合の
永久磁石２９ａは、軸方向の両端面がそれぞれＮ極と、
Ｓ極に着磁されたものである。さらに、永久磁石２９ａ
の軸方向の一端面に当設し、円筒２５ａの内周面に、円
形リング状であって軸方向一端面に吸引面３０ｂｋを有
する磁性リング３０ｂが固着されている。
【００７８】このように、磁性円板３０ｃと、永久磁石
２９ａと、磁性リング３０ｂと、可動部材２４と、円筒
状鉄心３０ａにより、投入側磁気回路３０を構成してい
る。
【００７９】さらに、操作装置軸８３の外周面であっ
て、可動部材２４の下部に円筒状鉄心３１ａが装着され
ており、円筒状鉄心３１ａの外周面には開放用操作電磁
石巻線３２ｂが装着されている。
【００８０】固定部材２５の内部であって、蓋２５ｃに
は板面中央位置に吸引面３１ｃｋを有する磁性円板３１
ｃが固着され、又磁性円板３１ｃと円筒２５ａの交差す
る部分であって、円筒２５ａの内周面に円形リング状の
永久磁石２９ｂが固着されている。
【００８１】この場合の永久磁石２９ｂは、軸方向の両
端面がそれぞれＮ極と、Ｓ極に着磁されたものであっ
て、前述の永久磁石２９ａの強さより第１の弾性部材２
６の強さの分だけ小さいもの、具体的には永久磁石の強
さは着磁面積の大きさに比例するので、ここでは永久磁
石２９ａの着磁面積の小さいものを用いる。又、永久磁
石２９ｂの軸方向の一端面に当設し、円筒２５ａの内周
面に、円形リング状であって軸方向一端面に吸引面３１
ｂｋを有する磁性リング３１ｂが固着されている。
【００８２】このように、磁性円板３１ｃと、永久磁石
２９ｂと、磁性リング３１ｂと、可動部材２４と、円筒
状鉄心３１ａにより、開放側磁気回路３１を構成してい
る。
【００８３】蓋２５ｃの底面と、操作装置軸８３の突出
端側の間に、以下に述べる第２の弾性部材２７及び第３
の弾性部材２８が配設されている。
【００８４】蓋２５ｃの底面に、一端部側につばを有す
る第１の円筒部材８４が図示しないボルトナットにより
固定され、円筒部材８４の内周側には一端部側に底を有
する第２の円筒部材８６が挿入され、円筒部材８６の外
周面に形成されている雄ねじ部にロックナット８５が螺
合され、これにより円筒部材８４と８６の間が固定され
ている。
【００８５】一方、操作装置軸８３の突出部側であっ
て、円筒部材８６の内側に可動円板９３が、軸心に対し
て直交するように貫通固定されている。可動円板９４の
上面と円筒部材８６の底面との間であって、操作装置軸
８３の外周側に多段ばね例えば２段の非線型ばね２７
ａ，２７ｂからなる第２の弾性部材２７が配設されてい
る。
【００８６】円筒部材８６の下端側であって、内周側に
止めリング９４が挿入され、止めリング９４の外周側に
形成されている雄ねじ部にロックナット８７が螺合さ
れ、これにより止めリング９４と円筒部材８６が固定さ
れている。そして、止めリング９４と可動円板９３の下
面の間であって、操作装置軸８３の外周側に多段ばね例
えば２段の非線型ばね２８ａ，２８ｂからなる第３の弾
性部材２８が配設されている。
【００８７】固定部材２５は、可動部材２４を図中上下
方向に移動可能に保持し、第１の弾性部材２６は、操作
ロッド２３を、可動部材２４に対して可動接触子２２ａ
を固定接触子２２ｂに押し付ける図中上方に付勢するよ
うになっている。
【００８８】第２の弾性部材２７は、可動部材２４を固
定部材２５に対して可動接触子２２ａを固定接触子２２
ｂから離す図中下方に付勢するようになっている。第３
の弾性部材２８は、可動部材２４を固定部材２５に対し
て可動接触子２２ａを固定接触子２２ｂに押し付ける方
向に付勢するようになっている。
【００８９】第３の弾性部材２８は可動部材２４のスト
ローク途中から圧縮されるので、図９においては、第３
の弾性部材２８は自由長で可動部材２４には届いていな
い。永久磁石２９ａ，２９ｂは、可動部材２４を固定部
材２５に対して吸引駆動する。
【００９０】投入側磁気回路３０は、可動接触子２２ａ
が固定接触子２２ｂに当接して開閉器が投入している側
では、固定部材２５に対して可動接触子２２ａを固定接
触子２２ｂに押し付ける方向に永久磁石２９ａのＮＳ二
極の磁路の往来する吸引面３０ａｋ，３０ｂｋで吸引
し、投入側磁気回路３０のＮＳ二極の吸引面の面積がほ
ぼ等しくなり、吸引面を近づいた状態で投入側磁気回路
の吸引面３０ａｋ，３０ｂｋにおいて永久磁石２９ａに
よる磁束密度が材料の磁気飽和開始点の近傍に構成して
いる。
【００９１】図１０は、磁気回路を構成する材料が鉄の
場合の磁化力Ｈ［Ａ／ｍ］と、磁束密度Ｂ［Ｔ］の関係
を示す。磁束飽和開始点とはａ点である。
【００９２】図１１において、開放側磁気回路３１は、
可動接触子２２ａが固定接触子２２ｂから離れて開閉器
が開放している側では、固定部材２５に対して可動接触
子２２ａを固定接触子２２ｂより離す方向に永久磁石２
９ｂのＮＳ二極の磁路の往来する吸引面３１ａｋ，３１
ｂｋで吸引し、開放側磁気回路３１のＮＳ二極の吸引面
の面積がほぼ等しくなるように構成している。
【００９３】可動部材２４に取付けた操作電磁石巻線３
２ａ，３２ｂは、投入側磁気回路３０および開放側磁気
回路３１の磁力を増減するためのものである。
【００９４】また、投入側磁気回路３０および開放側磁
気回路３１においてＮＳ二極の吸引面３０ａｋ，３０ｂ
ｋ、３１ａｋ，３１ｂｋの配置が可動部材２４の動く方
向に距離Δだけ位置をズラしており、距離Δは可動部材
２４のストロークより長くなるように構成している。
【００９５】更に、図１２において、第１の弾性部材２
６の作用により操作ロッド２３から可動部材２４に作用
する反力をＦｋｌ、第２の弾性部材２７の作用により固
定部材２５から可動部材２４に作用する反力をＦｋ２、
第３の弾性部材２８の作用により固定部材２５らから可
動部材２４に作用する反力をＦｋ３、永久磁石２９ａ，
２９ｂによる固定部材５から可動部材２４への吸引力を
Ｆｍとして、可動部材２４の可動範囲内において、Ｆｋ
（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２＋Ｆｋ３）の変化特性とＦｍの変化
特性とが略等しく、開閉器が投入している側では、Ｆｋ
＜Ｆｍ、開閉器が開放している側では、Ｆｋ＞Ｆｍとな
り、開閉器が投入している側および開閉器が開放してい
る側で、ＦｋとＦｍの差が、可動部材および可動接触子
など可動部分の総重量に想定される振動の加速度をかけ
た値より大きくなるように設定している。
【００９６】次に、第３の実施形態の作用に関して、図
９〜図１４を用いて説明する。まず、図９において、開
閉器が投入している側では、投入側磁気回路３０におい
て永久磁石２９ａのＮＳ二極の吸引面３０ａｋ，３０ｂ
ｋで２倍の力で吸引して第１の弾性部材２６および第２
の弾性部材２７の力に抗して投入状態を維持する。
【００９７】吸引面３０ａｋ，３０ｂｋの面積がほぼ等
しいので、ＮＳ二極の吸引面３０ａｋ，３０ｂｋの磁束
密度は双方ほぼ等しくなり、強い電磁吸引力が必要な場
合、２つの吸引面３０ａｋ，３０ｂｋによる力が最大限
に高まり作用する。ＮＳ二極の吸引面３０ａｋ，３０ｂ
ｋの磁束密度は永久磁石２９だけで磁気飽和開始点の近
傍なので、図１０ではａ点近傍の状態である。マイナス
の磁化力で大きく磁束密度が減るが、プラスの磁化力で
は磁束密度が増えないように抑制される。
【００９８】図９に戻って、吸引面３０ａｋ，３０ｂｋ
が近づいた際に操作電磁石巻線３２ａ，３２ｂにより生
じる操作力は、減らす方向には大きく減少するが、増や
す方向には、磁気飽和がなければ過剰に大きく増加する
ところが、磁気飽和により増加が少なく抑えられて作用
する。
【００９９】図１１において、開閉器が開放している側
でも、開放側磁気回路３１において永久磁石２９ｂのＮ
Ｓ二極の吸引面３１ａｋ，３１ｂｋで吸引して開放状態
を維持する。吸引面３１ａｋ，３１ｂｋの面積がほぼ等
しいので、ＮＳ二極の吸引面の磁束密度は双方ほぼ等し
くなり、強い電磁吸引力が必要な場合、２つの吸引面に
よる力が最大限に高まり作用する。
【０１００】図１２において、永久磁石２９ａ，２９ｂ
による固定部材２５から可動部材２４への吸引力をＦｍ
として記述している。
【０１０１】図９および図１１において、操作電磁石巻
線３２が投入側磁気回路３０および開放側磁気回路３１
の磁力を増減することで、開閉器を開閉駆動できる。以
下、磁気回路３０，３１の部分を拡大した図１３および
図１４を用いて説明する。図１３を用いて開放動作を説
明する。
【０１０２】図１３（ａ）において、開閉器が投入して
いる側で、操作電磁石巻線３２の磁束（破線）を永久磁
石２９ａの磁束（実線）に反発させた時、電磁反発力に
加えて、第１の弾性部材２６および第２の弾性部材２７
の力で、可動部材２４を固定部材２５に対して可動接触
子２２ａを固定接触子２２ｂから離す方向に付勢し、図
１３（ｂ）において、開閉器の開放している側に到達し
た後、操作電磁石巻線３２の磁束（破線）が永久磁石２
９ｂの磁束（実線）に加わり第３の弾性部材２８の力に
抗して吸引した状態になる。
【０１０３】この際に、本実施形態の場合、操作電磁石
巻線３２は１つでよいが、注意すべき点は、操作電磁石
巻線３２の磁界が永久磁石２９ａ，２９ｂにとって反磁
界になるので、操作電磁石巻線３２で発生する磁力は永
久磁石２９ａ，２９ｂが減磁しないレべルに抑える必要
がある。
【０１０４】図１４を用いて投入動作を説明する。図１
４（ａ）において、開閉器が開放している側で、操作電
磁石巻線３２の磁束を永久磁石２９ｂの磁束（実線）に
反発させた時、電磁反発力に加えて、第３の弾性部材２
８の力で可動部材２４を固定部材２５に対して可動接触
子２２ａを固定接触子２２ｂに押し付ける方向に付勢
し、図１４（ｂ）において、開閉器の投入している側に
到達した後、操作電磁石巻線３２の磁束（破線）が永久
磁石２９ａの磁束（実線）に加わり第１の弾性部材２６
および第２の弾性部材２７の力に抗して吸引した状態に
なる。
【０１０５】図１２において、操作電磁石巻線３２によ
り増減した永久磁石２９による固定部材２５から可動部
材２４への吸引力をＦｍ＋（一点鎖線）およびＦｍ−
（二点鎖線）として記述している。可動部材２４の可動
範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２＋Ｆｋ３）の
変化特性とＦｍの変化特性とが略等しいので、操作電磁
石による磁力の変化分ΔＦｍ（＝Ｆｍ±−Ｆｍ）は略そ
のまま開閉，駆動力になる。
【０１０６】また、図１０において、投入側磁気回路３
０および開放側磁気回路３１において、ＮＳ二極の吸引
面３０ａｋ，３０ｂｋ、３１ａｋ，３１ｂｋの配置が可
動部材２４の動く方向に距離Δだけ位置をずらして構成
しているので、配置をズラしたＮＳ二極の吸引面の間で
は磁束は可動部材２４が動く方向にほぼ一様に作用す
る。
【０１０７】ＮＳ二極の吸引面の位置が一致して並んで
いる場合（Δ＝Ｏ）に比べて強い電磁吸引力が作用す
る。ＮＳ二極のずらした距離Δは可動部材２４のストロ
ークより長いので、可動部材２４が離れた位置でも、向
かい合う吸引面どおし（３０ａｋと３０ｂｋ）（３１ａ
ｋと３１ｂｋ）が嵌め合っている状態になる。
【０１０８】これにより長いストロークでも十分な操作
力を出せるだけの磁束を確保している。ＮＳ二極により
倍の吸引力を発生させているので、機構的な摩擦力に打
ち勝つ十分な加速を実現でき、ＮＳ二極の吸引面（３０
ａｋと３０ｂｋ） （３１ａｋと３１ｂｋ）の位置を距
離Δだけずらして配置しているので、磁束は可動部材の
動く方向にほぼ一様に作用して離れた位置でも強い操作
力を持続できる。これにより、早い初速と長いストロ一
ク途中で減速しない操作力を得ることができる。
【０１０９】また、図１２において、開閉器が投入して
いる側では、Ｆｋ＜Ｆｍの力関係により、投入状態を維
持し、開閉器が開放している側でも、Ｆｋ＞Ｆｍの力関
係により、開放状態を維持する。さらに、振動が生じた
際にも、可動部分にはその重量に振動による重力加速度
をかけただけの慣性力が加わるが、ＦｋとＦｍの差がそ
の力の値より大きくなるように設定されているので、投
入状態および開放状態を維持する。
【０１１０】本実施形態によれば、まず、図１０におい
て、開閉器が投入している際には、第１の弾性部材２６
の復元力は可動接触子２２ａと固定接触子２２ｂとの間
の電気的特性を十分に確保するための押付け力なので、
第１の弾性部材２６を撓ませる一定値以上の操作力が出
る必要がある。
【０１１１】投入側磁気回路３０が永久磁石２９ａのＮ
Ｓ二極の吸引面３０ａｋ，３０ｂｋで２倍の力で吸引し
て第１の弾性部材２６の力に抗して投入状態を維持する
ので、高価な永久磁石２９を小型化できる。強い電磁吸
引力が必要な場合、２つの吸引面３０ａｋ，３０ｂｋに
よる力を最大限に高めて作用させることができるが、Ｎ
Ｓ二極の吸引面３０ａｋ，３０ｂｋの磁束密度は永久磁
石２９ａだけで磁気飽和開始点の近傍なので、操作電磁
石３２ａ，３２ｂにより生じる操作力は減らす方向には
大きく作用して開放速度に影響はないが、増やす方向に
は磁気飽和により操作電磁石により生じる力を必要最低
限に抑えるので投入時の衝撃を軽減できる。
【０１１２】また、図１１において、開閉器が開放して
いる際にも、可動接触子２２ａからの電気の接続に可撓
性の電線または摺動部品を用いているので、摩擦に打ち
勝つある値以上の操作力が出る必要がある。開放側磁気
回路３１が永久磁石２９ｂの磁束を調整して、ＮＳ二極
の吸引面３１ａｋ，３１ｂｋで図中下方に吸引して開放
状態を維持しているので、この磁力を操作電磁石巻線３
２で開放した際にはある値以上の力を確保できる。
【０１１３】更に、向かい合う吸引面どおし（３０ａｋ
と３０ｂｋ）（３１ａｋと３１ｂｋ）が距離Δで嵌め合
っている形態により、可動部材２４が離れた位置でも、
比較的強い電磁吸引力が作用するので、重い可動部材２
４を遠くまで動かすための操作力を持続できる。
【０１１４】ＮＳ二極による倍の吸引力と、ＮＳ二極の
吸引面（３０ａｋと３０ｂｋ）（３１ａｋと３１ｂｋ）
の位置をずらした配置とにより、早い初速と長いストロ
ーク途中で減速しない操作力を得ることができるので、
本発明の操作装置は長いストロークの開閉器に適用でき
る。
【０１１５】また、図１２において、可動部材４の可動
範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２＋Ｆｋ３）の
変化特性とＦｍの変化特性とが略等しいので、操作電磁
石巻線３２による磁力の変化分ΔＦｍ（−Ｆｍ±−Ｆ
ｍ）は略そのまま開閉駆動力であり、無駄がなく必要最
小限の駆動電源で操作できる。
【０１１６】操作電磁石巻線３２に永久磁石２９が減磁
しない限界までの電流を流せば、重い可動部材２４を遠
くまで動かすための初速を確保できる。投入およびしゃ
断いずれの側でも、力の釣合いにより状態を維持するの
で、通常は操作電磁石に通電する必要がない。加えて、
振動を受けた際にも投入状態および開放状態は維持され
るので、振動による誤作動がないので健全に電力を供給
できる。
【０１１７】＜第４の実施の形態（請求項１０および請
求項１３対応）＞図１５は本発明の開閉器の操作装置の
第４の実施の形態の磁気回路の概略構成図である。図１
５（イ）は投入時の状態を示し、図１５（ニ）は開放時
の状態を示す図である。ここでは、一つの磁気回路４３
で、前述の投入側磁気回路３０と開放側磁気回路３１を
兼用した点以外の構成は前述した第３の実施形態と同じ
構成であるので説明を割愛する。
【０１１８】磁気回路４３は、図１５に示すように、磁
性材料（ヨーク）４３ａと永久磁石４２ａからなる固定
部材４３並びに鉄心４５ａ（これと操作電磁石巻線４５
ｂにより操作電磁石すなわち可動部材４５）からなって
いる。
【０１１９】磁性材料（ヨーク）４３ａは、円筒状でか
つ円筒の両端面にそれぞれ端板を有するものであって、
該端板には前述の操作装置軸８３上下がそれぞれ挿通さ
れる部分に内側に隆起した吸引面４３ａｊ，４３ａｋを
それぞれ有している。
【０１２０】永久磁石４２ａは、磁性材料４３ａの内周
面の軸方向中央部に配設され、円筒状であってこの外周
面及び内周面にそれぞれＮ極とＳ極が着磁され、かつ内
周側の軸方向両端面の角部にそれぞれ傾斜面が形成され
たエッジ部４２ａ′，４２ａ″を有している。
【０１２１】一方、鉄心４５ａは円筒状であって、磁性
材料４３ａの内周側でかつ操作装置軸８３の外周面に装
着され、軸方向中央部に巻線収納部４５ｇが形成され、
該巻線収納部４５ｇの両側であって軸方向両端部の外周
面にそれぞれ吸引面４５ａｊ，４５ａｋをそれぞれ有し
ている。鉄心４５ａの巻線収納部４５ｇには操作電磁石
巻線４５ｂが配設され、これにより操作電磁石すなわち
可動部材４５を構成している。
【０１２２】前述の固定部材と可動部材４５の関係で、
永久磁石４２ａのうちＳ極が、可動部材４５の可動範囲
（磁性材料４３ａの吸引面４３ａｊと４３ａｋの距離）
内の途中で鉄心４５ａのＮ極すなわち操作電磁石を構成
する操作電磁石巻線４５ｂを励磁することにより得られ
るＮ極側を吸引するように構成（設定）されている。
【０１２３】また、図１５（イ）の投入状態において、
磁気回路４３は、磁性材料４３ａの吸引面４３ａｊで吸
引するようにしており、吸引面４５ａｊは磁束が漏れな
く通過するように構成されている。
【０１２４】更に、図１５（ロ）の投入状態から少し移
動した位置において、磁気回路４３は、吸引面４３ａｊ
が離れるが、永久磁石４２ａのＳ極のエッジ部４２ａ′
により吸引面４５ａｋを吸引するように構成されてい
る。
【０１２５】図１５（ハ）の開放状態に近づいた位置に
おいて、磁気回路４３は吸引面４３ａｊがまだ離れてい
るが、永久磁石４２ａのＳ極のエッジ部４２ａ″により
吸引面４５ａｊを吸引するように構成されている。
【０１２６】図１５（ニ）の開放状態において、磁気回
路４３は、磁気材料４３ａの下側の吸引面４３ａｋで吸
引するようにしており、吸引面４５ａｋは磁束が漏れな
く通過するように構成されている。
【０１２７】さらに、磁気回路４３の吸引面４３ａｊと
吸引面４５ａｋ並びに吸引面４３ａｋと吸引面４５ａｊ
はそれぞれ配置が千鳥で、これらの吸引面の間に鉄心４
５ａと操作電磁石巻線４５ｂからなる操作電磁石、すな
わちは可動部材４５が配置されている。
【０１２８】次に、第４の実施形態の作用に関して、図
１５〜図１６を用いて説明する。図１５の永久磁石４２
ａのＳ極のエッジ部４２ａ′，４２ａ″が可動部材４５
の可動範囲内途中でも可動部材４５に十分な力を作用さ
せることで、動作途中の負荷で停止することなく、長い
ストロークの開閉器を開閉駆動できる。
【０１２９】図１６に示すように、永久磁石４２ａのエ
ッジ部４２ａ′，４２ａ″により得られる磁力Ｆｍはス
トローク途中にもコブがあり、エッジ部が無い場合（破
線）よりストローク全域において高い値を示している。
この磁力Ｆｍに、操作電磁石巻線４５ｂと鉄心４５ａか
らなる操作電磁石（可動部材４５）の磁力を反発および
吸引させることで、ストローク全域において操作力を得
ることができる。
【０１３０】図１５（イ）の投入状態において、操作電
磁石巻線４５ｂに通電すると、これにより鉄心４５ａの
軸方向上端部に形成されるＮ極と、磁気回路４３の上側
の吸引面４３ａｋにおいて永久磁石４２ａのＮ極によっ
て形成されるＮ極とが反発して可動部材４５が図中下側
に動作する。
【０１３１】これにより上側の吸引面４３ａｋと鉄心４
５ａの軸方向端部の反発力は次第に低下するが、図１５
（ロ）のように投入状態から可動部材４５が少し移動し
た位置において、永久磁石４２ａの内周側のＳ極と、操
作電磁石巻線４５ｂにより下側の吸引面４５ａｋで形成
されるＳ極が反発して可動部材４５が図中下側に押され
る。
【０１３２】そして、図１５（ハ）の開放状態に近づい
た位置において、吸引面４５ａｊで永久磁石４２ａによ
るＳ極と操作電磁石巻線４５ｂと鉄心４５ａからなる操
作電磁石によるＮ極が吸引して可動部材４５が図中下側
に引込まれる。
【０１３３】図１５（ニ）の開放状態において、下側の
吸引面４３ａｋで永久磁石４２ａによるＮ極と操作電磁
石によるＳ極が吸引して可動部材４５が開放状態にな
る。
【０１３４】第４の実施形態によれば、図１６に示すよ
うに、ストローク全域において高い操作力を得ることが
できるので、ストロークが長く、ストローク途中で圧縮
性ガスに抗して力を発生させる必要があるようなガス絶
縁開閉器にも本発明の操作装置を用いることが可能にな
る。
【０１３５】＜第５の実施の形態（請求項１０、請求項
１３に対応）＞図１７は本発明の開閉器の操作装置の第
５の実施の形態の磁気回路の基本構成図である。 図１
７（イ）は投入時の状態を示し、図１７(ロ)，（ハ）は
開放時の状態を説明するための図である。ここでは、一
つの磁気回路４８で前述の投入側磁気回路３０と開放側
磁気回路３１以外は前述した第３の実施形態と同じ構成
であるので説明を割愛する。
【０１３６】磁気回路４８は、図１７に示すように、操
作装置軸８３の上下部が挿通される部分に内側に隆起し
た吸引面４８ａｋを有する円筒状の第１の磁性材料４８
ａと、磁性材料４８ａの内周面の軸方向のほぼ中央部に
配設され、円筒状の外周面及び内周面にそれぞれＮ極と
Ｓ極が着磁された円筒状の永久磁石４７ａと、永久磁石
４７ａの内周面に配設された円筒状であって内周側の軸
方向端面の一方（上端面）の角部にそれぞれ傾斜面が形
成されたエッジ部４７ｂ′を有する第２の磁性材料４７
ｂからなる固定部材からなっている。
【０１３７】一方、磁性材料４７ａの内周側であって操
作装置軸８３の外周面に円筒状であって、軸方向端面に
断面がほぼ台形状の吸引面５０ａｋを有し、かつ、軸方
向中央部に巻線収納部５０ｇが形成された円筒状の鉄心
５０ａが装着され、巻線収納部５０ｇには投入用操作電
磁石巻線５０ｂが配設されている。
【０１３８】図１７の磁気回路４８において、ＮＳ二極
のうちＳ極が鉄心５０ａと操作電磁石巻線５０ｂからな
る操作電磁石、すなわち可動部材５０の可動範囲内の途
中で可動部材５０を吸引するように構成（設定）されて
いる。
【０１３９】図１７（イ）の投入状態において、磁気回
路４８は、吸引面４８ａｊ，４８ａｋで吸引するように
しており、又吸引面５０ａｊ，５０ａｋは磁束が漏れな
く通過するように、操作電磁石巻線５０ｂの外周側の直
径より外周方向に延出した形状となっている。
【０１４０】図１７（ロ）の開放状態に近づいた位置に
おいて、磁気回路４８は吸引面４８ａｊがまだ離れてい
るが、磁性材料４７ｂのＳ極のエッジ部４７ｂ’により
吸引面５０ａｊが吸引されるように構成されている。
【０１４１】図１７（ハ）の開放状態において、磁気回
路４８は、吸引面４８ａｋで吸引するようにしており吸
引面５０ａｋは磁束が漏れなく通過するように構成され
ている。
【０１４２】磁気回路４８の２つの吸引面４８ａｊ，５
０ａｋと、吸引面４８ａｋ，５０ａｊとは配置が千鳥
で、これらの吸引面の間に、操作電磁石巻線５０ｂと鉄
心５０ａからなる操作電磁石、すなわち可動部材５０が
配置されている。
【０１４３】次に、第５の実施形態の開閉器の操作装置
の作用に関して、図１７〜図１８を用いて説明する。図
１７の永久磁石４７ａのＳ極により磁性材料４７ｂのエ
ッジ部４７ｂ′に形成されるＳ極が可動部材５０の可動
範囲内の途中でも可動部材５０に十分な磁力を作用させ
ることで、動作途中の負荷で停止することなく、長いス
トロークの開閉器を開閉駆動できる。
【０１４４】図１８に示すように、エッジ部４７ｂ′に
より磁力Ｆｍはストローク途中にもコブがあり、エッジ
部が無い場合（破線）よりストローク全域において高い
値を示している。この磁力Ｆｍに可動部材５０である操
作電磁石の磁力を反発および吸引させることで、ストロ
ーク全域において操作力を得ることができる。
【０１４５】図１７（イ）の投入状態では、操作電磁石
巻線５０ｂに通電しないと、吸引面４８ａｋおよび鉄心
５０ａの軸方向端部側の吸引面５０ａｋの２面の強い力
で吸引している。図１７（イ）の投入状態から、操作電
磁石巻線５０ｂに通電すると、吸引面４８ａｋで永久磁
石４７ａによるＮ極と操作電磁石巻線５０ｂによるＮ極
が反発し、吸引面５０ａｋで永久磁石４７ａによるＳ極
と操作電磁石巻線５０ｂによるＳ極が反発して、可動部
材５０が図中下側に動作する。
【０１４６】吸引面４８ａｋおよび吸引面５０ａｋの反
発力は次第に低下するが、図１７（ロ）の開放状態に近
づいた位置において、吸引面５０ａｋで永久磁石４７ａ
によるＳ極と操作電磁石によるＮ極が吸引して可動部材
５０が図中下側に引込まれる。
【０１４７】図１７（ハ）の開放状態において、吸引面
４９ａｋで永久磁石４９ａによるＮ極と操作電磁石巻線
５０ｂによるＳ極が吸引して可動部材５０が開放状態に
なる。
【０１４８】第５の実施形態によれば、図１８に示すよ
うに、ストローク全域において高い操作力を得ることが
でき、投入状態では大きな保持力を発生できるので、ス
トロークが長く投入時のバネ加圧力が大きい大形の真空
バルブを用いた真空開閉器にも本発明の操作装置４６を
用いることが可能になる。
【０１４９】なお、図１５及び図１７では、磁気回路４
３，４８を包囲する容器については示していないが、実
際には例えば図１３又は図１４に示すような円筒２５
ａ、蓋２５ｂ，２５ｃからなる容器を設けるようにして
もよい。
【０１５０】
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、簡単な機構
で大きな接触荷重を得て安定した動作をすることがで
き、又長いストロークの動作をすることができる開閉器
の操作装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の基本構成であって、
開閉器の投入状態を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態の基本構成であって、
開閉器の開放状態を示す断面図。
【図３】第１の実施形態の可動ユニットのストロークと
それに加わる力の関係を示す図。
【図４】第１の実施形態の磁力ショート部材の機構説明
図。
【図５】本発明の第１の実施形態の開放動作説明図。
【図６】本発明の第１の実施形態の投入動作説明図。
【図７】本発明の第２の実施形態の基本構成であって、
開閉器の投入状態、開放状態を示す断面図。
【図８】本発明の第２の実施形態の基本構成であって、
可動ユニットのストロークとそれに加わる力の関係を示
す図。
【図９】本発明の第３の実施形態の基本構成であって、
開閉器の投入状態を示す断面図。
【図１０】図９の投入側磁気回路又は開放側磁気回路の
吸引面における磁化力と磁束密度の関係を説明するため
の図。
【図１１】本発明の第３の実施形態の基本構成であっ
て、開閉器の開放状態を示す断面図。
【図１２】図９及び図１１の実施形態の可動ユニットの
ストロークとそれに加わる力の関係を示す図。
【図１３】図９及び図１１の実施形態の開放動作説明
図。
【図１４】図９及び図１１の実施形態の投入動作説明
図。
【図１５】本発明の第４の実施形態の磁気回路の基本構
成を示す図。
【図１６】図１５の第４の実施形態の可動ユニットのス
トロークとそれに加わる磁力の関係を示す図。
【図１７】本発明の第５の実施形態の磁気回路の基本構
成を示す図。
【図１８】図１７の第５の実施形態の可動ユニットのス
トロークとそれに加わる磁力の関係を示す図。
【図１９】従来の真空しゃ断器の一例を示す部分断面
図。
【図２０】図１９の操作装置の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
０１…真空容器 １…操作装置 １…固定部材 ２ａ…可動接触子 ２ｂ…固定接触子 ２…開閉器 ３…操作ロッド ４…可動部材 ５…固定部材 ６…第１の弾性部材 ７…永久磁石 ８…投入側磁気回路 ９…開放側磁気回路 １０…操作電磁石 １０ａ…投入用操作電磁石巻線 １０ｂ…開放用操作電磁石巻線 １１…第２の弾性部材 １２…覗き扉 １２ａ…ヒンジ １３…トグルリンク １３ａ…リンクピン １４…第３の弾性部材 ２２ａ…可動接触子 ２２ｂ…固定接触子 ２３…操作ロッド ２４…可動部材 ２５…固定部材 ２５ａ…円筒 ２５ｂ…蓋 ２５ｃ…蓋 ２６…第１の弾性部材 ２７…第２の弾性部材 ２８…第３の弾性部材 ２９ａ…永久磁石 ２９ｂ…永久磁石 ２９…永久磁石 ３０ａ…円筒状鉄心 ３０ｃ…磁性円板 ３０ｂ…磁性リング ３０…投入側磁気回路 ３１ａ…円筒状鉄心 ３１ｃ…磁性円板 ３１ｂ…磁性リング ３１…開放側磁気回路 ３２ａ…投入用操作電磁石巻線 ３２ｂ…開放用操作電磁石巻線 ３２…操作電磁石 ４３…磁気回路 ４３ａ…磁性材料 ４５ａ…鉄心 ４５ｂ…操作電磁石巻線 ４５…可動部材 ４７ａ…永久磁石 ４７ｂ…第２の磁性材料 ４７ｂ…操作電磁石 ４８…磁気回路 ４８ａ…第１の磁性材料 ５０ａ…鉄心 ５０ｂ…操作電磁石巻線 ５０…可動部材 ８３…操作装置軸 ８４…第１の円筒部材 ８５…ロックナット ８６…第２の円筒部材 ８７…ロックナット ９３…可動円板 ９４…止めリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本間 三孝 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 佐藤 公哉 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 谷口 誠 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 5G028 AA08 DB02

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 接離可能に設けられた可動接触子と固定
    接触子とを有する開閉器を操作する開閉器の操作装置に
    おいて、 前記可動接触子に固定され、この可動接触子を固定接触
    子に対して接離させる方向に移動可能に保持された操作
    ロッドと、 該操作ロッドに相対的に移動可能に接続され、かつ前記
    操作ロッドに対する相対移動量は所定の可動範囲に規制
    された可動部材と、 該可動部材を移動可能に保持する固定部材と、 前記操作ロッドを、前記可動部材に対して前記可動接触
    子を前記固定接触子に押し付ける方向に付勢する第１の
    弾性部材と、 前記可動部材を、前記固定部材に対して吸引駆動するた
    めの永久磁石と、 前記可動接触子が前記固定接触子に当接して開閉器が投
    入している側では、前記固定部材に対して前記可動接触
    子を前記固定接触子に押し付ける方向に前記永久磁石の
    ＮＳ二極により吸引するように構成した投入側磁気回路
    と、 前記可動接触子が前記固定接触子から離れて開閉器が開
    放している側では、前記固定部材に対して前記可動接触
    子を前記固定接触子より離す方向に前記永久磁石のＮＳ
    一極により吸引するように構成した開放側磁気回路と、 前記投入側磁気回路および前記開放側磁気回路の磁気を
    増減する操作電磁石とを具備したことを特徴とする開閉
    器の操作装置。
  2. 【請求項２】 前記可動部材を、前記固定部材に対して
    前記可動接触子を前記固定接触子から離す方向に付勢す
    る第２の弾性部材を、さらに具備したことを特徴とする
    請求項１記載の開閉器の操作装置。
  3. 【請求項３】 前記可動接触子が前記固定接触子から離
    れた開放位置で、前記可動部材を、前記固定部材に対し
    て前記可動接触子を前記固定接触子から押し付ける方向
    に付勢する第３の弾性部材を、さらに具備したことを特
    徴とする請求項２記載の開閉器の操作装置。
  4. 【請求項４】 前記第１の弾性部材の作用により前記操
    作ロッドから前記可動部材に作用する反力をＦｋ１、前
    記第２の弾性部材の作用により前記固定部材から前記可
    動部材に作用する反力をＦｋ２、前記永久磁石による前
    記固定部材から前記可動部材への吸引力をＦｍとしたと
    き、前記可動部材の可動範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ
    １＋Ｆｋ２）の変化特性とＦｍの変化特性とが略等しく
    なるように設定されていることを特徴とする請求項２記
    載の開閉器の操作装置。
  5. 【請求項５】 前記第１の弾性部材の作用により前記操
    作ロッドから前記可動部材に作用する反力をＦｋ１、前
    記第２の弾性部材の作用により前記固定部材から前記可
    動部材に作用する反力をＦｋ２、前記第３の弾性部材の
    作用により前記固定部材から前記可動部材に作用する反
    力をＦｋ３、前記永久磁石による前記固定部材から前記
    可動部材への吸引力をＦｍとしたとき、前記可動部材の
    可動範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２＋Ｆｋ
    ３）の変化特性とＦｍの変化特性とが略等しくなるよう
    に設定されていることを特徴とする請求項３記載の開閉
    器の操作装置。
  6. 【請求項６】 前記可動接触子が前記固定接触子に押し
    付けられ、前記開閉器が投入している側では、Ｆｋ＜Ｆ
    ｍ、前記可動接触子が前記固定接触子から離れ、開閉器
    が開放している側では、Ｆｋ＞Ｆｍとなるように設定さ
    れていることを特徴とする請求項４または請求項５記載
    の開閉器の操作装置。
  7. 【請求項７】 前記操作電磁石を、前記投入側磁気回路
    および前記開放側磁気回路にそれぞれ別々に設け、前記
    投入側磁気回路の内に位置する投入操作電磁石と、前記
    開放側磁気回路の内に位置する開放操作電磁石と、をさ
    らに具備したことを特徴とする請求項１記載の開閉器の
    操作装置。
  8. 【請求項８】 前記開放側磁気回路または前記投入側磁
    気回路の一部に開閉自在で前記永久磁石のＮＳ両磁極を
    覗ける覗き扉を有し、該覗き扉から挿入してＮＳ両磁極
    に押付け可能な大きさで透磁性の良い材料からなる磁力
    ショート部材を、さらに具備したことを特徴とする請求
    項２記載の開閉器の操作装置。
  9. 【請求項９】 前記覗き扉が前記磁力ショート部材と兼
    用であることを特徴とする請求項８記載の開閉器の操作
    装置。
  10. 【請求項１０】 接離可能に設けられた可動接触子と固
    定接触子とを有する開閉器を操作する開閉器の操作装置
    において、 前記記可動接触子に固定され、この可動接触子を固定接
    触子に対して接離させる方向に移動可能に保持された操
    作ロッドと、 該操作ロッドに相対的に移動可能に接続され、かつ前記
    操作ロッドに対する相対移動量は所定の可動範囲に規制
    された可動部材と、 該可動部材を移動可能に保持する固定部材と、 前記操作ロッドを、前記可動部材に対して前記可動接触
    子を前記固定接触子に押し付ける方向に付勢する第１の
    弾性部材と、 前記可動部材を、前記固定部材に対して吸引駆動するた
    めの永久磁石と、 前記可動接触子が前記固定接触子に当接して開閉器が投
    入している側では、前記固定部材に対して前記可動接触
    子を前記固定接触子に押し付ける方向に前記永久磁石の
    ＮＳ二極により吸引するように構成した投入側磁気回路
    と、 前記可動接触子が前記固定接触子力から離れて開閉器が
    開放している側では、前記固定部材に対して前記可動接
    触子を前記固定接触子より離す方向に前記永久磁石のＮ
    Ｓ二極により吸引するように構成した開放側磁気回路
    と、 前記投入側磁気回路および前記開放側磁気回路の磁気を
    増減する操作電磁石とを有することを特徴とする開閉器
    の操作装置。
  11. 【請求項１１】 前記可動部材を、前記固定部材に対し
    て前記可動接触子を前記固定接触子から離す方向に付勢
    する第２の弾性部材と、 前記可動部材を、前記固定部材に対して前記可動接触子
    を前記固定接触子に押し付ける方向に付勢する第３の弾
    性部材と、をさらに具備したことを特徴とする請求項１
    ０記載の開閉器の操作装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１の弾性部材の作用により前記
    操作ロッドから前記可動部材に作用する反力をＦｋｌ、
    前記第２の弾性部材の作用により前記固定部材から前記
    可動部材に作用する反力をＦｋ２、前記第３の弾性部材
    の作用により前記固定部材から前記可動部材に作用する
    反力をＦｋ３、前記永久磁石による前記固定部材から前
    記可動部材への吸引力をＦｍとしたとき、前記可動部材
    の可動範囲内において、Ｆｋ（＝Ｆｋ１＋Ｆｋ２＋Ｆｋ
    ３）の変化特性とＦｍの変化特性とが略等しくなるよう
    に設定されていることを特徴とする請求項１１記載の開
    閉器の操作装置。
  13. 【請求項１３】 前記永久磁石のＮＳ二極により吸引す
    るように構成した前記投入側磁気回路および前記開放側
    磁気回路において、該永久磁石のＮＳ二極のうち一方の
    極が前記可動部材の可動範囲内で前記可動部材をその動
    作方向に加速するように吸引力あるいは反発力を高める
    部位となる構成としたことを特徴とする請求項１又は請
    求項１０記載の開閉器の操作装置。
  14. 【請求項１４】 前記可動接触子が前記固定接触子に押
    し付けられ、該開閉器が投入している側では、Ｆｋ＜Ｆ
    ｍ、前記可動接触子が前記固定接触子から離れ、開閉器
    が開放している側では、Ｆｋ＞Ｆｍとなるように設定さ
    れていることを特徴とする請求項１２記載の開閉器の操
    作装置。
  15. 【請求項１５】 前記投入側磁気回路および前記開放側
    磁気回路のＮＳ二極の吸引面の配置が前記可動部材の動
    く方向に位置をずらして構成されていることを特徴とす
    る請求項１又は請求項１０記載の開閉器の操作装置。
  16. 【請求項１６】 前記ＮＳ二極の吸引面の配置をずらし
    た距離が、前記可動部材の動くストロークより長いもし
    くは略等しいことを特徴とする請求項１５記載の開閉器
    の操作装置。
  17. 【請求項１７】 前記投入側磁気回路且つ又は前記開放
    側磁気回路がＮＳ二極の吸引面の面積が略等しくなるよ
    うに構成されていることを特徴とする請求項１又は請求
    項１０記載の開閉器の操作装置。
  18. 【請求項１８】 吸引面を近づいた状態で前記投入側磁
    気回路且つ又は前記開放側磁気回路の吸引面において前
    記永久磁石による磁束密度が材料の磁気飽和開始点の近
    傍になるように構成されていることを特徴とする請求項
    １又は請求項１０記載の開閉器の操作装置。
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