以下、本発明の実施形態に係る電磁石装置� ��ついて図面を参照しながら説明する。
 図1は、中心線C0を境界として上側と下側に� ��磁石装置の投入状態と釈放状態をそれぞれ� ��す断面図、図2は、図1の右側から見た電磁� �装置の概略構成を正面図、図3は、図1の電磁 石装置の投入状態を示す側面図、図4は、図1� ��電磁石装置の釈放状態を示す側面図である� ��

 図1~図4において、電磁石装置には、互い� ��接離可能な可動子2および固定子3が設けら� �るとともに、可動子2と固定子3とを離間させ るように付勢された遮断バネ8が設けられて� �る。また、電磁石装置には、可動子2を固定� ��3に接触させるための励磁コイル12が設けら� ��るとともに、可動子2と固定子3との接触状� �を維持する磁力を発生させる永久磁石23が設 けられている。

 ここで、可動子2および固定子3は円筒状に� �成され、可動子2は、電磁石装置の中心部を� ��く可動軸1に固定されるとともに、可動軸1� �、ワイプバネ29を介して遮断器の操作ロッド 30に連結されている。また、固定子3には、そ の内部に形成された貫通穴を介して可動軸1� �挿入され、可動軸1に接する固定子3の内面に は摺動ベアリング7が設けている。
 また、可動子2及び固定子3の外側には、可� �子2及び固定子3を包囲する筒状のフレーム4� �設けられ、フレーム端4aには固定子3を挿入� �る貫通穴が形成されている。そして、フレ� �ム4は、その底面が当接するようにして取付� ��ネジ6にて取り付け板5に固定されている。

 また、可動子2と固定子3との外周面には� �可動子2と固定子3との外周側に突出されたフ ランジ部9がそれぞれ形成されている。そし� �、可動子2と固定子3との外周面には遮断バネ 8が配置され、遮断バネ8は、可動子2と固定子 3とにそれぞれ形成されたフランジ部9間に支� ��されている。そして、図1の下側に示すよう に、釈放時に可動子2が固定子3から離れるこ� ��ができる空間部10が形成されるように可動� �2と固定子3とが配置されている。また、可動 子2と固定子3との外周側には、フレーム4内に 収容された励磁コイル12が配置されている。

 また、励磁コイル12と可動子2との間には� ��持管13が配置され、支持管13は、可動子2と� �間で間隙14が形成されるように可動子2に挿� �されている。また、可動軸1には、可動子2に 当接するように配置された当板15が挿入され� ��いる。そして、当板15は、ナット16にて締付 けられることで、可動軸1に支持されている� �また、当板15の外側にはフレーム面板17が設� ��られ、フレーム面板17の外周部には外側フ� �ーム19が配置されている。そして、外側フレ ーム19とフレーム4とはネジ21にて一体的に固� ��されている。そして、可動軸1は、フレーム 面板17の貫通穴を貫通し外部に延されるとと� ��に、フレーム面板17には、釈放時に当板15に 当接することにより可動軸1の移動を阻止す� �ストッパ18が取り付けられている。なお、フ レーム面板17と外側フレーム19とは一体的に� �成してもよい。

 また、永久磁石23は、図2に示すように、� ��えば、当板15に隣接するようにしてフレー� �4の隅の励磁コイル12の外側の2箇所に配置す� ��ことができ、フレーム4と当接板22との間に� ��定することができる。ここで、当接板22は� �動軸1に並行に配置され、当板15に当接可能� �ように構成されるとともに、支持金具24にて 支持されている。また、支持金具24は、支持� ��13の端部から可動軸1の直角方向に延伸され� ��途中から可動軸1の軸方向と同方向に伸びる よう折り曲げて形成され、励磁コイル12の一� ��を包囲するように配置されている。そして� ��当接板22は支持金具24に当接するように配置 され、外側フレーム19に形成された貫通穴か� ��フレーム4と支持金具24との間に3本の固定ネ ジ25がネジ込まれることで、永久磁石23がフ� �ーム4と支持金具24との間に支持されている� �なお、当板15に当接可能な金具を支持金具24� ��設けることで、当接板22を省くようにして� �よい。

 また、図3および図4に示すように、外側� �レーム19の内側には、永久磁石23にて発生さ� ��た磁束を透過させる磁気通路の磁束量を規� ��する規制板26が可動軸1と並行するように当� ��15に当接可能に配置され、3本の固定ネジ25� �て締結されることで当接板22に固定されてい る。ここで、規制板26の当板15側の規制板部� �26aは、遮断バネ8側の規制板部分26bより幅部� ��まり表面積が狭くなるように構成されてい� ��。なお、規制板26の当板15側の規制板部分26a は、遮断バネ8側の規制板部分26bの厚みより� �くなるように形成してもよい。

 そして、永久磁石23から発生した磁束φ ₂ は、永久磁石23⇒当接板22⇒当板15⇒規制板26� ��フレーム4、外側フレーム19⇒永久磁石23を� �環することで、第2磁束通路27bを形成し、当� ��15に磁気吸引力を作用させることで、可動� �2と固定子3との接触状態を維持し、励磁コイ ル12の通電を遮断した場合においても、投入� ��態を維持することができる。

 また、規制板26の当板15側の規制板部分26aを 遮断バネ8側の規制板部分26bより幅を狭くす� �ことで、規制板26の当板15側の規制板部分26a� ��磁気飽和し易くして磁気損失を生じ易くす� ��ことができ、永久磁石23から発生された磁� �吸引力が遮断バネ8の釈放力より小さくなる� ��うに、第2磁気通路27bの磁束量を規制するこ とができる。
 なお、規制板26を設ける方法以外にも、永� �磁石23の磁束量が遮断バネ8の釈放力より小� �くなるように第2磁気通路27bを構成するよう� ��してもよい。

 以下、図1~図4の電磁石装置の動作を説明す� ��。
 図1の下側に示すように、電磁石装置の釈放 時には、可動子2は、空間部10を介して固定子 3と対向配置されている。この状態で励磁コ� �ル12を通電し、励磁コイル12を励磁すると、� ��磁コイル12にて発生された磁束φ ₁ は実線で示すように、フレーム4、外側フレ� �ム19⇒永久磁石23⇒当板15⇒支持金具24⇒可動 子2⇒固定子3⇒フレーム4を主に循環すること で、第1磁気通路27aが形成されるとともに、� �2磁気通路27bを透過する永久磁石23の磁束φ ₂ も第1磁気通路27aに合流する。

 そして、磁束通路27a、27bをそれぞれ流れる� ��束φ ₁ ,φ ₂ の磁気吸引力により可動子2は固定子3に吸引� ��れ、図1の上側および図3に示すように、可� �子2が固定子3の方向に移動しながら遮断バネ 8を圧縮するとともに、可動子2が固定子3に接 触して投入状態になる。また、可動子2の移� �に伴って、当板15が当接板22および規制板26� �当接し、図1の上側に示すように、永久磁石2 3⇒当接板22⇒当板15⇒規制板26⇒フレーム4、� ��側フレーム19⇒永久磁石23を循環する第2磁� �通路27bが形成される。そして、電磁石装置� �投入状態になると、図示していない遮断器� �操作ロッド30の一部に設けた係合部により係 合し、可動子2の移動が阻止され、遮断バネ8� ��圧縮エネルギーが保持される。

 また、第2磁束通路27bの永久磁石23からの磁� ��吸引力により、可動子2は固定子3に接触し� �投入状態が維持され、励磁コイル12の通電を 止めるか、あるいは通電電流を減少させるこ とで、電力の省エネルギーを図ることができ る。
 そして、図示していない中央指令室からの� ��断指令により係合部の係合を解くと、遮断� ��ネ8の圧縮エネルギーが釈放され、図1の下� �および図4に示すように、可動子2が固定子3� �ら離れることで釈放状態に移行する。

 ここで、規制板26の当板15側の規制板部分26a は遮断バネ8側の規制板部分26bより幅が狭く� �るように形成されているので、第2磁束通路2 7bの規制板26に磁束φ ₂ が流れると、規制板部分26bで磁気飽和するよ うに磁束通過量が規制される。この規制は、 永久磁石23の磁束量が遮断バネ8の釈放力より 小さくなるように設定することができる。こ の結果、永久磁石23の性能が向上した場合に� ��いても、遮断バネ8を大型化することなく、 遮断時に可動子2を固定子3から確実に離間さ� ��ることが可能となるとともに、電磁石装置� ��大型化を抑制しつつ、投入状態を維持する� ��めの消費電力を低減することが可能となる� ��

 また、図1の下側および図4に示すように、� �放時の当板15と規制板26との間に間隙を形成� ��ることで、この間隙を設けた分だけ投入時� ��可動子2の移動を速くでき、投入時間を速く することができる。
 さらに、規制板26として、当接板22より厚み の薄い板を使用することで、規制部分の加工 を容易にすることができる。また、当接板22� ��規制板26に置き換えて使用すれば、当接板22 を省略することもできる。さらに、例えば、 規制板26または当接板22の一方側と当板15との 間の間隙寸法を規制する磁気損失の場合も、 磁気飽和する部分に含まれるようにしてもよ い。

 本発明の電磁石装置は、例えば、回路遮� ��器や漏洩遮断器などの開閉器や、遮断装置� ��用いられる電磁アクチュエータなどに利用� ��ることができ、電磁石装置の大型化を抑制� ��つつ、遮断器を確実に遮断するとともに、� ��入状態を維持するための消費電力を低減す� ��ことができる。