專利名稱：三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可動(dòng)元件在3處穩(wěn)定的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器。
背景技術(shù)：
一般來說，電磁促動(dòng)器大多能夠以短行程產(chǎn)生強(qiáng)電磁力，可用于真空斷路器的機(jī) 構(gòu)部分等。但是，在真空斷路器以外的開關(guān)、斷路器中，大多以長行程進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。就可動(dòng)元件穩(wěn)定的位置的數(shù)量來說，具有雙穩(wěn)定型電磁促動(dòng)器和三穩(wěn)定型擺動(dòng)電 磁促動(dòng)器。在雙穩(wěn)定型電磁促動(dòng)器中，與開關(guān)、斷路器的“接通”、“切斷”的動(dòng)作連動(dòng)，可動(dòng) 元件在2處停止；在三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器中，與由兩個(gè)固定接點(diǎn)和一個(gè)可動(dòng)接點(diǎn)構(gòu)成 的開關(guān)、斷路器的“接通”、“切斷”、“接通”的動(dòng)作連動(dòng)，可動(dòng)元件在3處停止。例如，專利文獻(xiàn)1的電磁促動(dòng)器是雙穩(wěn)定型，尤其是，由于專利文獻(xiàn)1的電磁促動(dòng) 器是雙穩(wěn)定型、短行程，因此適于低壓的開關(guān)的接點(diǎn)。此外，雖然專利文獻(xiàn)2的電磁促動(dòng)器 是三穩(wěn)定型、長行程，但由于磁通的路徑主要為徑向，因此磁通對(duì)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的作用低，效 率差。因此，為了適用于需要大驅(qū)動(dòng)力的大型電力用開關(guān)的接點(diǎn)，必須大型化。專利文獻(xiàn)1 JP特開2001-297912號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 JP特開昭61-16504號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
在上述電磁促動(dòng)器中，連接的開關(guān)的接點(diǎn)，在大型電力用的情況下，為了降低開閉 時(shí)的接觸電阻，使用指形觸點(diǎn)或滑動(dòng)觸點(diǎn)。因此，在接點(diǎn)的“接通”動(dòng)作中，驅(qū)動(dòng)初期的負(fù)載 較小，而在驅(qū)動(dòng)后期負(fù)載變大。此外，在“切斷”動(dòng)作中，在拉開接點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)初期負(fù)載較大， 而在已拉開接點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)后期負(fù)載變小。從而，存在根據(jù)接點(diǎn)位置的不同負(fù)載大為不同的問題。另外，作為電磁促動(dòng)器的動(dòng)力源使用DC電源或電容器。雖然在使用DC電源時(shí)沒 有問題，但在使用電容器時(shí)，由于為脈沖放電，因此在驅(qū)動(dòng)初期電流較大而在驅(qū)動(dòng)后期電流 變小。有助于電磁力的磁通和電流成比例關(guān)系。因此，在使用電容器時(shí)存在以下問題在開 關(guān)的“接通”、“切斷”動(dòng)作中均是在驅(qū)動(dòng)后期通電電流變小、電磁力變小。開關(guān)的“切斷”動(dòng)作成為在負(fù)載大的驅(qū)動(dòng)初期電流大、在負(fù)載小的驅(qū)動(dòng)后期電流小 的、與負(fù)載曲線相適應(yīng)的電磁力曲線。但是，“接通”動(dòng)作則是，在負(fù)載小的驅(qū)動(dòng)初期電流大、 在負(fù)載大的驅(qū)動(dòng)后期電流小。在負(fù)載大的驅(qū)動(dòng)后期為了獲得大的電流，必須使用大容量的 電容器。因此，在“接通”動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)后期為了以小電流輸出大轉(zhuǎn)矩，需要高效化。本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于提供一種三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，該三穩(wěn)定 型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器通過高效地將磁通轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩而可以緊湊化、省電化，并且可以在穩(wěn)定 位置使可動(dòng)元件切實(shí)停止。為了解決上述問題、實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明提供一種三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征 在于，具有定子，呈圓筒狀，朝向中心方向突出設(shè)置有多個(gè)第一磁極；可動(dòng)元件，在所述定子的內(nèi)側(cè)沿圓周方向延伸，并能沿該圓周往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承；以及多個(gè)線圈，卷繞在所述第 一磁極上，以使所述可動(dòng)元件停止在作為其轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的一端側(cè)的第一穩(wěn)定位置、作為其轉(zhuǎn) 動(dòng)范圍的另一端側(cè)的第二穩(wěn)定位置以及作為中間位置的中立位置這三個(gè)位置的方式施力； 在所述第一穩(wěn)定位置和所述第二穩(wěn)定位置設(shè)置有由磁性體構(gòu)成的第二磁極，該第二磁極與 所述可動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)方向端部抵接而擋住該可動(dòng)元件。根據(jù)本發(fā)明，具有第二磁極，該第二磁極由磁性體構(gòu)成并作為磁極而動(dòng)作，而且， 與可動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)方向端部抵接而擋住可動(dòng)元件，因此，能夠獲得如下的效果，即，可高效 地將磁通轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩而緊湊化、省電化，并且可以在穩(wěn)定位置使可動(dòng)元件切實(shí)停止。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的在從中立位置到第一 穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。圖2是表示可動(dòng)元件位于第一穩(wěn)定位置的狀態(tài)的剖視圖。圖3是表示可動(dòng)元件位于第二穩(wěn)定位置的狀態(tài)的剖視圖。圖4是表示與三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器連接的開關(guān)的接點(diǎn)的負(fù)載曲線的圖。圖5是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖6是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖7是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖8是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的在從中立位置到第一 穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。圖10是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖11是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖12是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的在從中立位置到第 一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。圖14是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖15是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖16是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。
圖17是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖，是表示在從 中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。圖18是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖19是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖20是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖21是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖。圖22是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖23是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖。圖24是沿圖23的A-A線的向視剖視圖。圖25是表示本發(fā)明實(shí)施方式7的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的在從中立位置到第 一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。圖26是表示其在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖 視圖。圖27是表示本發(fā)明實(shí)施方式8的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的在中立位置中由第 二永久磁鐵產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。圖28是表示穩(wěn)定在第一穩(wěn)定位置的可動(dòng)元件的狀態(tài)的剖視圖。圖29是表示本發(fā)明實(shí)施方式9的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖。圖30是沿圖29的B-B線的向視剖視圖。圖31是表示本發(fā)明實(shí)施方式10的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖。圖32是沿圖31的C-C線的向視剖視圖。圖33是表示本發(fā)明實(shí)施方式11的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件穩(wěn)定在中 立位置的狀態(tài)的剖視圖。圖34是表示本發(fā)明實(shí)施方式11的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件穩(wěn)定在第 一穩(wěn)定位置的狀態(tài)的剖視圖。圖35是表示本發(fā)明實(shí)施方式12的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件穩(wěn)定在中 立位置的狀態(tài)的剖視圖。圖36是表示本發(fā)明實(shí)施方式12的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件穩(wěn)定在第 一穩(wěn)定位置的狀態(tài)的剖視圖。圖37是表示本發(fā)明實(shí)施方式13的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件穩(wěn)定在中 立位置的狀態(tài)的剖視圖。圖38是表示本發(fā)明實(shí)施方式13的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件穩(wěn)定在第 一穩(wěn)定位置的狀態(tài)的剖視圖。圖39是表示設(shè)置成本發(fā)明實(shí)施方式14的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的中立位置位 于豎直下方的狀態(tài)的剖視圖。圖40是表示本發(fā)明實(shí)施方式15的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件在中立位置由螺線管裝置保持的狀態(tài)的剖視圖。圖41是表示本發(fā)明實(shí)施方式16的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的線圈的連接方法的 主要部分的電路圖。圖42是表示用于對(duì)因可動(dòng)元件的位置而引起的感應(yīng)電壓項(xiàng)進(jìn)行說明的、可動(dòng)元 件位于中立位置的狀態(tài)的剖視圖。圖43是表示用于對(duì)因可動(dòng)元件的位置而引起的感應(yīng)電壓項(xiàng)進(jìn)行說明的、可動(dòng)元 件位于中立位置與第一穩(wěn)定位置之間的狀態(tài)的剖視圖。附圖標(biāo)記的說明1,2,3,11,12,13...可動(dòng)元件，la，3a，4a，11a，12a，13a. · ·本體部，lb，3b，4b， lib, 12b, 13b...卡合凸部，21a，21b，22，23，24，33...止動(dòng)器(第二磁極)，26，30. · ·磁性 體，26a，30a···大徑部，26b，30b...小徑部，26c，30c...放射狀部，25，27，43...中心部件， 30d...使放射狀部的面積增大的部分，35...螺線管裝置，35a...插棒，35b...驅(qū)動(dòng)線圈， 41...旋轉(zhuǎn)軸，45...定子，45a...本體部，45b...磁極(第一磁極)，47A，47B，47C，47D， 47E，47F···線圈，47G，47H...線圈(第二線圈)，49...第一永久磁鐵，51，53...第二永久 磁鐵，55...第三永久磁鐵，101 116...三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器
具體實(shí)施例方式以下根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的實(shí)施方式。另外，并 不由該實(shí)施方式限定本發(fā)明。實(shí)施方式1圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖，表示可動(dòng)元 件位于中立位置的狀態(tài)。圖2是表示可動(dòng)元件位于第一穩(wěn)定位置的狀態(tài)的剖視圖。圖3是 表示可動(dòng)元件位于第二穩(wěn)定位置的狀態(tài)的剖視圖。在圖1中，三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器101 具有設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸41的周圍的中心部件43 ；定子45，與中心部件43隔開規(guī)定間隔并同心圓 狀地設(shè)置，朝向中心方向突出設(shè)置有多個(gè)齒部(第一磁極)45b;可動(dòng)元件1，在形成于中心 部件43和定子45之間的圓筒狀的空間內(nèi)配置，沿圓周方向延伸，并被支撐為可在圓周方向 往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)；多個(gè)線圈47A，47B, 47C，47D，47E，47F，分別卷繞在第一磁極45b上，對(duì)可動(dòng)元件1 施力使之停止在第一穩(wěn)定位置、第二穩(wěn)定位置及中立位置這三個(gè)位置；構(gòu)成由磁性體形成 的第二磁極的止動(dòng)器21a，21b，其在第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位置與可動(dòng)元件1的旋轉(zhuǎn)方 向端部抵接，擋住可動(dòng)元件1。中心部件43由磁性體制成，大致呈短圓筒狀，在外周面的規(guī)定位置上形成有構(gòu)成 第二磁極之一的突部21a。定子45由磁性體制成，以包圍中心部件43的方式配置，由大致 呈短圓筒狀的磁軛部45a和在磁軛部45a的內(nèi)周側(cè)朝中心方向突出設(shè)置多個(gè)的齒部(第一 磁極)構(gòu)成，在與設(shè)置于中心部件43的突部21a相向的位置形成有用于構(gòu)成另一個(gè)第二磁 極的突部21b。在沿著圓周等間隔地形成于定子45上的多個(gè)第一磁極45b上，卷繞著左旋轉(zhuǎn)用線 圈47A，47B、右旋轉(zhuǎn)用線圈47C，47D、中立位置穩(wěn)定用線圈47E，47F?？蓜?dòng)元件1，其剖面大致呈圓弧狀，沿著圓周方向延伸，由未圖示的支撐部件從旋 轉(zhuǎn)中心可旋轉(zhuǎn)地支撐，在第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位置之間往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)?？蓜?dòng)元件1由剖面呈圓弧狀的本體部Ia和形成于本體部Ia的旋轉(zhuǎn)方向兩端部的卡合凸部lb，Ib構(gòu)成?？ê?凸部lb，Ib形成在從本體部Ia的端部的半徑方向中心向線圈側(cè)(外徑側(cè))偏心規(guī)定量的 位置?？ê贤共縧b，Ib形成為嵌合到在止動(dòng)器(第二磁極)21a，21b之間形成的間隙中的 形狀。即，形成于止動(dòng)器21a，21b之間的間隙構(gòu)成與卡合凸部lb，lb卡合的卡合凹部?？?動(dòng)元件1在移動(dòng)到第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位置時(shí)，卡合凸部lb，Ib插入到形成于止動(dòng)器 21a, 21b之間的間隙中，端部與止動(dòng)器21a，21b抵接而限制移動(dòng)。下面將對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說明。在從圖1所示的中立位置驅(qū)動(dòng)到圖2所示的第一穩(wěn)定位 置的情況下，若向線圈47A，47B供給電流，則將在可動(dòng)元件1和定子45之間形成磁通。以 旋轉(zhuǎn)軸41為轉(zhuǎn)動(dòng)中心向逆時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)可動(dòng)元件1。當(dāng)可動(dòng)元件1到達(dá)圖2所示的第一穩(wěn) 定位置時(shí)，隔斷向線圈47A，47B的通電。在從圖2所示的第一穩(wěn)定位置驅(qū)動(dòng)到圖1所示的中立位置的情況下，若線圈47E， 47F供給電流，則將在可動(dòng)元件1和定子45之間形成磁通，以旋轉(zhuǎn)軸41為轉(zhuǎn)動(dòng)中心向順時(shí) 針方向驅(qū)動(dòng)可動(dòng)元件1。當(dāng)可動(dòng)元件1到達(dá)圖1所示的中立位置時(shí)，隔斷向線圈47E，47F的 通電。對(duì)于左右對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，省略對(duì)其他動(dòng)作的說明，如上所述，通過切換供給電流的線 圈，可動(dòng)元件1能夠在圖1所示的中立位置、圖2所示的第一穩(wěn)定位置、和圖3所示的第二 穩(wěn)定位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在從圖1所示的中立位置驅(qū)動(dòng)到圖2所示的第一穩(wěn)定位置的情況下，在驅(qū)動(dòng)初期， 由線圈47B吸引，在驅(qū)動(dòng)后期，由線圈47A吸引。在其他動(dòng)作的情況下也是同樣。這樣，一 邊順次切換供給電流的線圈一邊吸引，從而即使在移動(dòng)距離長的情況下，也能夠產(chǎn)生強(qiáng)電 磁力。接著，圖4表示與三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器101連接的未圖示開關(guān)的接點(diǎn)的負(fù)載 曲線。在從圖1所示的中立位置驅(qū)動(dòng)到圖2所示的第一穩(wěn)定位置的情況下，在驅(qū)動(dòng)初期，負(fù) 載小，在驅(qū)動(dòng)后期，負(fù)載變大。在從圖2所示的第一穩(wěn)定位置驅(qū)動(dòng)到圖1所示的中立位置的 情況下，在驅(qū)動(dòng)初期，負(fù)載大，在驅(qū)動(dòng)后期，負(fù)載變小。在驅(qū)動(dòng)到圖3所示的第二穩(wěn)定位置的 情況下也是同樣。在本實(shí)施方式的電磁促動(dòng)器101中，線圈47A、47B、47C、47D、47E、47F配置在定子 45的圓周上。因此，由線圈生成的磁通通過可動(dòng)元件1在徑向(圖1的箭頭F2)和切線方 向(圖1的箭頭Fl)流動(dòng)。另外，在獲得可動(dòng)元件1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力時(shí)，由于需要切線方向的 力，從而在切線方向通過可動(dòng)元件1的磁通作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力起作用，而在徑向通過可動(dòng)元 件1的磁通不對(duì)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力起作用。因此，在本實(shí)施方式的電磁促動(dòng)器101中，在第一穩(wěn)定 位置和第二穩(wěn)定位置，設(shè)置用于構(gòu)成第二磁極的止動(dòng)器21a，21b，該止動(dòng)器21a，21b與可動(dòng) 元件1的旋轉(zhuǎn)方向端部抵接而擋住可動(dòng)元件1。另外，在可動(dòng)元件1的旋轉(zhuǎn)方向兩端部設(shè)置 卡合凸部lb,lb0圖5是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。在線圈47B的一側(cè)產(chǎn)生的磁通由于可動(dòng)元件1的卡合凸部Ib的效果而大多作用于切線 方向。圖6是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。 在設(shè)置于第一穩(wěn)定位置的線圈47A的一側(cè)產(chǎn)生的磁通，由于止動(dòng)器(第二磁極)21a, 21b和 卡合凸部Ib的效果而大多作用于切線方向。圖7是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。在線圈47E的一側(cè)產(chǎn)生的磁通由于卡合凸部Ib的 效果而大多作用于切線方向。圖8是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的 磁通的狀態(tài)的剖視圖。在線圈47E和線圈47F上產(chǎn)生的磁通與以往同樣地大多作用于切線 方向。如上所述，在切線方向通過可動(dòng)元件1的磁通成為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，而在徑向通過的 磁通不成為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。因此，在本實(shí)施方式的電磁促動(dòng)器101中，在第一穩(wěn)定位置和第二 穩(wěn)定位置，設(shè)置用于構(gòu)成第二磁極的止動(dòng)器21a，21b，該止動(dòng)器21a，21b與可動(dòng)元件1的旋 轉(zhuǎn)方向端部抵接而擋住可動(dòng)元件1。另外，在可動(dòng)元件1的旋轉(zhuǎn)方向兩端部設(shè)置卡合凸部 lb, lb。由此，如圖5至圖8所示，驅(qū)動(dòng)后期的磁通較少地在徑向流動(dòng)而較多地在切線方向 流動(dòng)，從而大比例的磁通能夠?qū)πD(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力起作用，能夠得到高轉(zhuǎn)矩。這樣，通過高效地將 磁通變換為轉(zhuǎn)矩，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁促動(dòng)器101的緊湊化、省電化。實(shí)施方式2圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖，表示在從中 立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)。在圖9中，在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定 型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器102中，可動(dòng)元件2在端部不具有卡合凸部。而與之對(duì)應(yīng)地，作為第二磁 極進(jìn)行動(dòng)作的磁性體、即止動(dòng)器22從中心部件43到定子45不間斷地連續(xù)形成。其他結(jié)構(gòu) 與實(shí)施方式1相同。圖10是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖11是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。 圖12是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。在圖 9中，在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期，由于可動(dòng)元件2與線圈47B的磁極間的空 隙大，從而在線圈47B上產(chǎn)生的電磁力小。在圖10中，在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期，由于可動(dòng)元件2的旋轉(zhuǎn)方 向的端面與止動(dòng)器(第二磁極)22抵接，從而產(chǎn)生的電磁力大。在圖11和圖12中，在從第 一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)中，在初期和后期，由于磁極的配置與實(shí)施方式1相同，故而 成為同樣的電磁力。實(shí)施方式3圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖，表示在從中 立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)。在圖13中，在本實(shí)施方式3的三穩(wěn) 定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器103中，可動(dòng)元件3包括剖面呈圓弧狀的本體部3a和形成在本體部3a 的旋轉(zhuǎn)方向兩端部的卡合凸部3b，3b?？ê贤共?b，3b突出設(shè)置在本體部3a的端部的最 內(nèi)徑側(cè)的位置。而與之對(duì)應(yīng)地，作為第二磁極進(jìn)行動(dòng)作的磁性體、即止動(dòng)器23，由從定子45 向中心部件43方向立設(shè)的突部形成。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。圖14是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖15是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。 圖16是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。在圖 13中，在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期，使作為磁極而動(dòng)作的卡合凸部3b突出， 從而與實(shí)施方式2相比，通過可動(dòng)元件3的磁通多，產(chǎn)生的電磁力增大。在圖14中，在從中
9立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期，可動(dòng)元件3的卡合凸部3b的端面不與構(gòu)成磁極的止動(dòng) 器23抵接，從而與實(shí)施方式2相比，產(chǎn)生的電磁力減少。在圖15以及圖16中，在從第一穩(wěn) 定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)中，形成于本體部3a的端部的最內(nèi)徑側(cè)的位置的卡合凸部3b，3b 幾乎沒有影響，因此，與實(shí)施方式2相比，產(chǎn)生的電磁力沒有大的差異。實(shí)施方式4圖17是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖，表示在從中 立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)。在圖17中，在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定 型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器104中，可動(dòng)元件4由剖面呈圓弧狀的本體部4a和形成在本體部4a的 旋轉(zhuǎn)方向兩端部的卡合凸部4b，4b構(gòu)成。卡合凸部4b，4b突出設(shè)置在本體部4a的端部的 最外徑側(cè)的位置。而與之對(duì)應(yīng)地，作為第二磁極進(jìn)行動(dòng)作的磁性體、即止動(dòng)器24由在中心 部件43方向立設(shè)的突部形成。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。圖18是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。圖19是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。 圖20是表示在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。在圖 17中，在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期，由于可動(dòng)元件1的磁極和線圈47B的磁極 之間的空隙短，從而電磁力增大。在圖18中，在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期，使 卡合凸部4b突出的可動(dòng)元件4的端面不與作為磁極而動(dòng)作的止動(dòng)器24抵接，從而與實(shí)施 方式2相比，電磁力減少。在圖19中，在從第一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期，線圈47E 的磁極和可動(dòng)元件4的磁極是面對(duì)面地相向，從而在磁通的路徑中，徑向成為主要成分，因 此，雖然總磁通量比實(shí)施方式2多，但是對(duì)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的作用率卻很差。在圖20中，在從第 一穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期，與實(shí)施方式1的裝置相比，在產(chǎn)生的電磁力方面并沒 有大的差異。表1
向第一穩(wěn)定位置的動(dòng)作返回中立位置的動(dòng)作驅(qū)動(dòng)初期驅(qū)動(dòng)后期驅(qū)動(dòng)初期驅(qū)動(dòng)后期促動(dòng)器101 (實(shí)施方式1)OOOO促動(dòng)器102 (實(shí)施方式2)XOOO促動(dòng)器103 (實(shí)施方式3)XOOO促動(dòng)器104 (實(shí)施方式4)OO厶O 上述表表示在實(shí)施方式1至4的促動(dòng)器101至104中，與從中立位置朝向第一穩(wěn)定位置的動(dòng)作和從第一穩(wěn)定位置返回中立位置的動(dòng)作相關(guān)，在各驅(qū)動(dòng)初期和驅(qū)動(dòng)后期的電 磁力(轉(zhuǎn)矩)的大小。在表中，雙圈表示非常強(qiáng)，〇表示強(qiáng)，Δ表示弱，X表示非常弱。對(duì) 于促動(dòng)器102和促動(dòng)器103，在從中立位置朝向第一穩(wěn)定位置的動(dòng)作中，驅(qū)動(dòng)初期的電磁力 (轉(zhuǎn)矩)小，驅(qū)動(dòng)后期的電磁力(轉(zhuǎn)矩)大，從而相應(yīng)于圖4所示的開關(guān)的接點(diǎn)的負(fù)載曲線。 但是，促動(dòng)器102和促動(dòng)器103的朝向第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期的電磁力(轉(zhuǎn)矩)非常小。 為了使停止的可動(dòng)元件開始動(dòng)作，需要克服由可動(dòng)元件重量產(chǎn)生的慣性力、靜止摩擦以及 接點(diǎn)的負(fù)荷的電磁力(轉(zhuǎn)矩)。然而，促動(dòng)器102和促動(dòng)器103的朝向第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng) 初期的電磁力(轉(zhuǎn)矩)小，因此不適合。另一方面，促動(dòng)器104的從中立位置朝向第一穩(wěn)定位置的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)初期的電磁 力非常強(qiáng)。但是，從第一穩(wěn)定位置返回中立位置的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)初期的轉(zhuǎn)矩小。也就是說，促 動(dòng)器102和促動(dòng)器103的從第一穩(wěn)定位置返回中立位置的動(dòng)作的電磁力特性優(yōu)良，促動(dòng)器 104的從中立位置朝向第一穩(wěn)定位置的動(dòng)作的電磁力特性優(yōu)良。由此，促動(dòng)器101形成組合 了兩者的形狀。實(shí)施方式5圖21是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖。圖22是表 示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視圖。在本實(shí)施方式的 三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器105中，卷繞線圈47G，47H來代替實(shí)施方式1的線圈47A，47C。線 圈47G，47H分別在可動(dòng)元件1位于第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位置時(shí)，在圍繞可動(dòng)元件1的 方向卷繞。在此，將在線圈47B，47D，47E，47F那樣的方向卷繞的線圈稱為在切線方向卷繞 的線圈(第一線圈)，將在線圈47G，47H那樣的方向卷繞的線圈稱為在徑向卷繞的線圈(第 二線圈)。與之相對(duì)應(yīng)地，中心部件25為了避開線圈47G，47H而在內(nèi)徑方向形成凹部。如上所述，在本實(shí)施方式的促動(dòng)器105中，在第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位置分別 設(shè)置第二線圈47G，47H，該第二線圈47G，47H以圍繞分別處于第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位 置的可動(dòng)元件1的方式配置。由線圈47G生成的磁通如圖22所示都在切線方向通過可動(dòng)元 件1。對(duì)于設(shè)置在第二穩(wěn)定位置的線圈47H也同樣。由此，在本實(shí)施方式的促動(dòng)器105中， 與實(shí)施方式1相比能夠更有效地獲得大的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。實(shí)施方式6圖23是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖。圖24是沿 圖23的A-A線的向視剖視圖。在圖24中，圖左側(cè)表示產(chǎn)生磁通的狀態(tài)。右側(cè)表示定子45 的層積結(jié)構(gòu)。通過將定子45設(shè)置成層積結(jié)構(gòu)，能夠隔斷渦流。在圖23中，由線圈47A，47D，47E，47F產(chǎn)生的電磁力在可動(dòng)元件1的旋轉(zhuǎn)方向從線 圈的跟前開始增加，當(dāng)可動(dòng)元件1超過線圈時(shí)，電磁力變?nèi)?。因此，在本?shí)施方式的三穩(wěn)定 型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器106中，在定子45的旋轉(zhuǎn)軸方向(旋轉(zhuǎn)軸41的延伸方向)兩面重疊配 置磁性體26。磁性體26由重疊于定子45的磁軛部的大徑部26a、包圍旋轉(zhuǎn)軸41的小徑部 26b、從小徑部26b向大徑部26a架設(shè)形成的放射狀部26c構(gòu)成。該放射狀部26c在層積方 向(與旋轉(zhuǎn)軸方向相同)重疊配置于線圈與線圈之間的磁極上。即，在線圈之間的磁極的 旋轉(zhuǎn)軸方向兩端部配置磁性體26的放射狀部26c。由此，相對(duì)于以往磁通只通過可動(dòng)元件 1的旋轉(zhuǎn)方向的端部的徑向一邊，磁通也通過層積方向，因此，在電磁力降低的區(qū)域，也能夠 增加電磁力。
實(shí)施方式7圖25是表示本發(fā)明實(shí)施方式7的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖，表示在從中 立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)。在圖25中，在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定 型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器107中，中心部件27由配置在旋轉(zhuǎn)軸41周圍的圓筒狀部27a和從圓筒 狀部27a的外周面呈放射狀突出的多個(gè)突出部27b構(gòu)成。并且，在各突出部27b的頂部，以 與各可動(dòng)元件1相向的方式配置永久磁鐵49。也就是說，在可動(dòng)元件1的內(nèi)徑側(cè)，沿著可動(dòng) 元件1的移動(dòng)方向，以與可動(dòng)元件1相向的方式配置多個(gè)永久磁鐵49。永久磁鐵49作為可 動(dòng)元件1的驅(qū)動(dòng)力的輔助。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式5相同。如在上述實(shí)施方式6中也描述的那樣，以往，只有通過可動(dòng)元件1的徑向一邊的磁 通對(duì)驅(qū)動(dòng)起作用。因此，在本實(shí)施方式中，通過在可動(dòng)元件1的內(nèi)側(cè)配置永久磁鐵49，能夠 使磁通也通過可動(dòng)元件1的內(nèi)側(cè)的一邊而增大電磁力。永久磁鐵49以N極和S極交替的 方式進(jìn)行配置。圖26是表示在從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)后期產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)的剖視 圖。永久磁鐵49生成的磁通通過可動(dòng)元件1、通過構(gòu)成第二磁極的止動(dòng)器21a。由此，在可 動(dòng)元件1和止動(dòng)器21a之間作用電磁力，在隔斷線圈電流時(shí)，能夠使保持力作用。實(shí)施方式8圖27是表示本發(fā)明實(shí)施方式8的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖，表示在中立 位置由第二永久磁鐵產(chǎn)生的磁通的狀態(tài)。圖28是表示穩(wěn)定在第一穩(wěn)定位置的可動(dòng)元件的 狀態(tài)的剖視圖。在圖27中，在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器108中，在中立位置 的可動(dòng)元件1的圓周方向兩端部，設(shè)置用于輔助可動(dòng)元件1的中立位置的穩(wěn)定停止的第二 永久磁鐵51，51。第二永久磁鐵51，51以分別成為N極和S極的方式配置。其他的結(jié)構(gòu)與 實(shí)施方式5相同。根據(jù)本實(shí)施方式的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器108，一個(gè)永久磁鐵51生成的磁通通 過可動(dòng)元件1并供給到另一個(gè)永久磁鐵51。通過形成這樣的磁路徑，即使隔斷向線圈的通 電，可動(dòng)元件1在永久磁鐵51，51的作用下也將穩(wěn)定在中立位置。線圈47E，47F的通電方 向與永久磁鐵51，51的方向相同。實(shí)施方式9圖29是表示本發(fā)明實(shí)施方式9的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖。圖30是沿 圖29的B-B線的向視剖視圖。在圖29中，在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器109 中，在中立位置的可動(dòng)元件1的圓周方向兩端部的磁性體26中，埋設(shè)用于輔助可動(dòng)元件1 在中立位置的穩(wěn)定停止的第二永久磁鐵53，53。第二永久磁鐵53，53以分別成為N極和S 極的方式配置。其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式6相同。根據(jù)本實(shí)施方式的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器109，一個(gè)永久磁鐵53生成的磁通通 過可動(dòng)元件1并供給到另一個(gè)永久磁鐵53。通過形成這樣的磁路徑，即使隔斷向線圈的通 電，可動(dòng)元件1也將在永久磁鐵53，53的作用下穩(wěn)定在中立位置。線圈47E，47F的通電方 向與永久磁鐵53，53的方向相同。實(shí)施方式10圖31是表示本發(fā)明實(shí)施方式10的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的剖視圖。圖32是 沿圖31的C-C線的向視剖視圖。在圖31中，在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器110中，與實(shí)施方式6同樣地，在定子45的旋轉(zhuǎn)軸方向(旋轉(zhuǎn)軸41的延伸方向)兩面重疊配置 磁性體30，在該磁性體30的與止動(dòng)器重疊的位置的放射狀部30c設(shè)置第三永久磁鐵55。磁性體30由重疊于定子45的磁軛部的大徑部30a、包圍旋轉(zhuǎn)軸41的小徑部30b、 和從小徑部30b向大徑部30a架設(shè)形成的放射狀部30c構(gòu)成。在多個(gè)放射狀部30c中的與 止動(dòng)器重疊的位置的放射狀部30c上設(shè)置面積增大了的部分30d，在該面積增大了的部分 30d中埋設(shè)第三永久磁鐵55。即，在本實(shí)施方式中，在止動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸方向兩端部設(shè)置第三 永久磁鐵55。永久磁鐵55生成的磁通通過可動(dòng)元件1的抵接面。由此，在可動(dòng)元件1和止 動(dòng)器21a之間作用電磁力，可動(dòng)元件1被穩(wěn)定地保持在第一穩(wěn)定位置。在第二穩(wěn)定位置也 同樣。實(shí)施方式11圖33是表示本發(fā)明實(shí)施方式11的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件穩(wěn)定在中 立位置的狀態(tài)的剖視圖。圖34是表示本發(fā)明實(shí)施方式11的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可 動(dòng)元件穩(wěn)定在第一穩(wěn)定位置的狀態(tài)的剖視圖。在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器 111中，增大可動(dòng)元件11的圓周方向的長度，使之從中立位置到第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定 位置的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為90°。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式5相同。在圖33中，作為有助于產(chǎn)生從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期的電磁力的 磁極而動(dòng)作的卡合凸部lib的端面、和對(duì)線圈47B進(jìn)行勵(lì)磁的磁極45b的圓周方向端面，位 于在半徑方向延伸的規(guī)定的同一面上，是一致的。另外，在圖34中，作為用于產(chǎn)生從第一穩(wěn) 定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期的電磁力的磁極而動(dòng)作的本體部Ila和卡合凸部lib的臺(tái)階 部，相對(duì)于對(duì)線圈47E進(jìn)行勵(lì)磁的磁極45b的圓周方向端面，位于沿半徑方向延伸的規(guī)定的 同一面上。該磁極形成的思想在所有的實(shí)施方式中均相同。實(shí)施方式12圖35是表示本發(fā)明實(shí)施方式12的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件穩(wěn)定在中 立位置的狀態(tài)的剖視圖。圖36是表示本發(fā)明實(shí)施方式12的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可 動(dòng)元件穩(wěn)定在第一穩(wěn)定位置的狀態(tài)的剖視圖。在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器 112中，減小可動(dòng)元件12的圓周方向的長度，使之從中立位置到第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定 位置的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為120°。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式5相同。在圖35中，作為有助于產(chǎn)生從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期的電磁力的 磁極而動(dòng)作的卡合凸部12b的端面、和對(duì)線圈47B進(jìn)行勵(lì)磁的磁極45b的圓周方向端面，位 于在半徑方向延伸的規(guī)定的同一面上，是一致的。另外，在圖36中，作為有助于產(chǎn)生從第一 穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期的電磁力的磁極而動(dòng)作的卡合凸部12b的端面，相對(duì)于對(duì) 線圈47E進(jìn)行勵(lì)磁的磁極45b的圓周方向的端面，位于沿半徑方向延伸的規(guī)定的同一面上。實(shí)施方式13圖37是表示本發(fā)明實(shí)施方式13的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件穩(wěn)定在中 立位置的狀態(tài)的剖視圖。圖38是表示本發(fā)明實(shí)施方式13的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可 動(dòng)元件穩(wěn)定在第一穩(wěn)定位置的狀態(tài)的剖視圖。在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器 113中，通過增大作為第二磁極而進(jìn)行動(dòng)作的磁性體、即止動(dòng)器33的徑向厚度，使轉(zhuǎn)子13從 中立位置到第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位置的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為90°。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式5相 同。
13
在圖37中，作為有助于產(chǎn)生從中立位置到第一穩(wěn)定位置的驅(qū)動(dòng)初期的電磁力的 磁極而動(dòng)作的卡合凸部13b的端面、和對(duì)線圈47B進(jìn)行勵(lì)磁的磁極45b的圓周方向端面，位 于在半徑方向延伸的規(guī)定的同一面上，是一致的。另外，在圖38中，作為有助于產(chǎn)生從第一 穩(wěn)定位置到中立位置的驅(qū)動(dòng)初期的電磁力的磁極而動(dòng)作的本體部13a和卡合凸部13b的外 周側(cè)的臺(tái)階部，相對(duì)于對(duì)線圈47E進(jìn)行勵(lì)磁的磁極45b的圓周方向端面，位于沿半徑方向延 伸的規(guī)定的同一面上。該磁極形成的思想在所有的實(shí)施方式中均相同。實(shí)施方式14圖39是表示設(shè)置成本發(fā)明實(shí)施方式14的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的中立位置位 于豎直下方的狀態(tài)的剖視圖。在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器114中，在設(shè)置于 設(shè)置場所時(shí)，以中立位置位于豎直下方的方式進(jìn)行設(shè)置。中立穩(wěn)定位置由于不具有物理性 地停止的結(jié)構(gòu)，故而當(dāng)可動(dòng)元件1的位置從中心偏移而停止時(shí)，可動(dòng)元件在自重的作用下 旋轉(zhuǎn)而無法穩(wěn)定在中立位置。因此，通過將中立位置配置于下方，即使是在從中立位置偏移 的位置停止，可動(dòng)元件1也能夠在自重的作用下穩(wěn)定在中立位置。因此，例如即使在驅(qū)動(dòng)中 產(chǎn)生事故而無法對(duì)線圈通電從而導(dǎo)致可動(dòng)元件1停止在驅(qū)動(dòng)中途的情況下，也能夠利用自 重而穩(wěn)定在中立位置。實(shí)施方式15圖40是表示本發(fā)明實(shí)施方式15的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的可動(dòng)元件在中立位 置由螺線管裝置保持的狀態(tài)的剖視圖。在圖40中，在本實(shí)施方式的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng) 器115中還具有帶插棒35a的螺線管裝置35，該插棒35a沿半徑方向出入，其前端與設(shè)置于 可動(dòng)元件1的凹部卡合。設(shè)置在中立位置的螺線管裝置35接通或切斷向驅(qū)動(dòng)線圈35b的 電流供給，從而使插棒35a出入。在可動(dòng)元件1上設(shè)置凹部，在該凹部中嵌入插棒35a的前 端。在本實(shí)施方式中，在中立位置采用螺線管裝置35而物理性地保持可動(dòng)元件1。若 如實(shí)施方式8和實(shí)施方式9那樣配置永久磁鐵，則即使在不對(duì)線圈通電時(shí)，也能夠使之穩(wěn)定 在中立位置。但是，在因地震等而從外部施加振動(dòng)的情況下，有可能脫離中立位置。因此， 在本實(shí)施方式中，在可動(dòng)元件1穩(wěn)定在中立位置時(shí)，通過將螺線管裝置35的插棒35a插入 可動(dòng)元件1而進(jìn)行物理固定。實(shí)施方式16圖41是表示本發(fā)明實(shí)施方式16的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器的線圈的連接方法的 主要部分的電路圖。對(duì)相鄰的線圈47B和線圈47C進(jìn)行說明。通過并聯(lián)連接線圈47B和線 圈47G，能夠增大每一個(gè)線圈的電阻。因此，由于能夠減小線圈的線徑，可以實(shí)現(xiàn)線圈的輕量 化和低成本化。下面，表示電源采用電容器時(shí)的電路方程式。q(t)/C
=I⑴*R+L(x、I)*dl⑴/dt+dcp(x、I)*dx(t)/dt、dq(t)/dt = I (t)在此，q表示電荷(C)，C表示靜電容量(F)，I表示電流(A)，R表示電阻(Q)，L表 示自感(H)，χ表示可動(dòng)元件位置(πι)，φ表示磁通(T)。在該式中，在歐姆的式子上加上右邊的第二項(xiàng)的自感項(xiàng)和第三項(xiàng)的感應(yīng)電壓項(xiàng)。根據(jù)該式子，由于左邊的電容器容量和右邊 的電阻是一定的，因此，若自感項(xiàng)和感應(yīng)電壓項(xiàng)增大，則可以說電流變小。若為串聯(lián)連接，則 自感成為兩個(gè)線圈的量，而若為并聯(lián)連接，則成為一個(gè)線圈量的自感，因此，自感項(xiàng)變小，電 流變大。下面對(duì)感應(yīng)電壓項(xiàng)進(jìn)行說明。圖42是表示用于對(duì)因可動(dòng)元件的位置而引起的感 應(yīng)電壓項(xiàng)進(jìn)行說明的、可動(dòng)元件位于中立位置的狀態(tài)的剖視圖。圖43是表示用于對(duì)因可動(dòng) 元件的位置而引起的感應(yīng)電壓項(xiàng)進(jìn)行說明的、可動(dòng)元件位于中立位置和第一穩(wěn)定位置之間 的狀態(tài)的剖視圖。感應(yīng)電壓項(xiàng)由磁通量決定，因此，用各位置的磁通量和電流值進(jìn)行評(píng)價(jià)。 在圖42的驅(qū)動(dòng)初期，線圈47B和線圈47G的磁通量小，因此，在線圈47B和線圈47G中流動(dòng) 有相同量的電流值。而在圖43的位置中，線圈47B的磁通量大，線圈47G的磁通量小，因 此，線圈47G中流動(dòng)的電流的比例變大。由于線圈47B用于驅(qū)動(dòng)初期的驅(qū)動(dòng)力，因此，在圖 43的位置，不對(duì)驅(qū)動(dòng)力作用，線圈47G驅(qū)動(dòng)可動(dòng)元件1。因此，在圖43的位置，若電流不在 線圈47B中流動(dòng)而多在線圈47G中流動(dòng)的話，效率高。因此，通過并聯(lián)連接線圈，感應(yīng)電壓 項(xiàng)起作用，從而可以進(jìn)行使電流在驅(qū)動(dòng)后期難以在線圈47B中流動(dòng)而多在線圈47G中流動(dòng) 的電流控制。如上所述，本發(fā)明的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器適用于與開關(guān)、斷路器連接的電磁 促動(dòng)器，尤其適用于如下的電磁促動(dòng)器，該電磁促動(dòng)器與由兩個(gè)固定接點(diǎn)和一個(gè)可動(dòng)接點(diǎn) 構(gòu)成開關(guān)、斷路器的“接通”、“切斷”、“接通”動(dòng)作連動(dòng)，可動(dòng)元件在3處停止。
權(quán)利要求
一種三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，具有定子，呈圓筒狀，朝向中心方向突出設(shè)置有多個(gè)第一磁極；可動(dòng)元件，在所述定子的內(nèi)側(cè)沿圓周方向延伸，并能沿該圓周往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承；以及多個(gè)線圈，卷繞在所述第一磁極上，以使所述可動(dòng)元件停止在作為其轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的一端側(cè)的第一穩(wěn)定位置、作為其轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的另一端側(cè)的第二穩(wěn)定位置以及作為中間位置的中立位置這三個(gè)位置的方式施力；在所述第一穩(wěn)定位置和所述第二穩(wěn)定位置設(shè)置有由磁性體構(gòu)成的第二磁極，該第二磁極與所述可動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)方向端部抵接而擋住該可動(dòng)元件。
2.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，在所述可動(dòng)元件的旋 轉(zhuǎn)方向端部形成卡合凸部；在所述第二磁極上形成有用于與所述卡合凸部卡合的卡合凹部。
3.如權(quán)利要求2所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，所述卡合凸部形成在 從所述可動(dòng)元件的端部的半徑方向中心向所述線圈側(cè)偏心的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，在所述第一穩(wěn)定位置 和所述第二穩(wěn)定位置上設(shè)置有第二線圈，該第二線圈以圍繞位于所述第一穩(wěn)定位置和所述 第二穩(wěn)定位置的所述可動(dòng)元件的方式配置。
5.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，在所述線圈間的所述 磁極的旋轉(zhuǎn)軸方向兩端部配置磁性體。
6.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，設(shè)置有用于輔助所述 可動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)力的永久磁鐵，該永久磁鐵沿著所述可動(dòng)元件的移動(dòng)方向以與該可動(dòng)元件 相向的方式配置。
7.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，在所述中立位置的所 述可動(dòng)元件的圓周方向兩端部，設(shè)有用于輔助所述可動(dòng)元件在所述中立位置的穩(wěn)定的第二 永久磁鐵。
8.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，在所述中立位置的所 述可動(dòng)元件的圓周方向兩端的旋轉(zhuǎn)軸方向兩端部，設(shè)有用于輔助所述可動(dòng)元件在所述中立 位置的穩(wěn)定的第二永久磁鐵。
9.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，在所述止動(dòng)器的旋轉(zhuǎn) 軸方向兩端部設(shè)置有第三永久磁鐵。
10.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，所述可動(dòng)元件的圓周 方向端面位置與對(duì)所述線圈進(jìn)行勵(lì)磁的磁極的圓周方向端面位置一致。
11.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，以相對(duì)于所述中立位 置向所述第一穩(wěn)定位置和所述第二穩(wěn)定位置的旋轉(zhuǎn)角分別為90°的方式，選定所述可動(dòng)元 件的圓周方向的長度。
12.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，以相對(duì)于所述中立位 置向所述第一穩(wěn)定位置和所述第二穩(wěn)定位置的旋轉(zhuǎn)角分別為120°的方式，選定所述可動(dòng) 元件的圓周方向的長度。
13.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，以在設(shè)置于設(shè)置場所 時(shí)所述中立位置位于豎直下方的方式設(shè)置。
14.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，還具有螺線管裝置， 該螺線管裝置具有插棒，該插棒在半徑方向出入并且其前端與設(shè)置于所述可動(dòng)元件的凹部 卡合。
15.如權(quán)利要求1所述的三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器，其特征在于，所述第一線圈和所述第二線圈并聯(lián)連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三穩(wěn)定型擺動(dòng)電磁促動(dòng)器(101)，其具有定子(45)，呈圓筒狀，朝向中心方向突出設(shè)置有多個(gè)第一磁極(45b)；可動(dòng)元件(1)，在定子的內(nèi)側(cè)沿圓周方向延伸，并能沿該圓周往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)地被支撐；以及多個(gè)線圈(47A～47F)，卷繞在第一磁極上，以使可動(dòng)元件停止在作為其轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的一端側(cè)的第一穩(wěn)定位置、作為其轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的另一端側(cè)的第二穩(wěn)定位置以及作為中間位置的中立位置這三個(gè)位置的方式施力；在第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位置設(shè)置有由磁性體構(gòu)成的第二磁極(21a、21b)，該第二磁極與可動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)方向端部抵接而擋住可動(dòng)元件。
文檔編號(hào)H02K33/00GK101911449SQ20088012479
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者中川隆文, 月間滿, 高橋和希 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社