(57)【要約】【課題】電磁開閉装置において、速やかな消弧を可能とするとともに、小型化、低コスト化、並びに動作音の静音化を可能とする。【解決手段】電磁開閉装置１は、可動鉄心２２を備えた電磁石装置２と、それぞれ固定接点３２を有する一対の固定端子３と、左右端に可動接点４１を有する可動接触子４と、シャフト５と、可動接点４１及び固定接点３２を収納する囲み部材６と、を備えている。電磁石装置２により可動鉄心２２を一軸に沿って進退動させることにより、シャフト５を介して一対の可動接点４１を一対の固定接点３２に対してそれぞれ接離して、一対の固定接点３２が互いに導通され、また絶縁される。囲み部材と少なくとも第１ヨークとにより消弧空間となる略密閉空間を形成し、その内部に可動接点及び固定接点を収納している。器体１１と略密閉空間６３との隙間１２にはポッティング材１２ａが充填されている。【選択図】図１
2006019148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一軸周りに巻設されその一軸に中空部を持つソレノイドコイル、前記一軸に沿って移動自在に前記中空部に設けられる可動鉄心、前記一軸の一端側を向く前記ソレノイドコイルの一端面側に設けられ前記一軸上に挿通孔を持つ第１ヨーク、及び前記一軸の他端側を向く前記ソレノイドコイルの他端面側に設けられる第２ヨークを有する電磁石装置と、
それぞれが外部回路との接続部を前記一軸の一端側に有するとともに固定接点を前記一軸の他端側に有する一対の固定端子と、
前記固定接点に対してそれぞれ接離する一対の可動接点を両端に有する可動接触子と、
前記可動接触子を保持する保持部、及びこの保持部から前記一軸の他端側に伸びて前記第１ヨークの挿通孔を通り前記可動鉄心に固定される連結軸を有するシャフトと、
前記可動接点及び前記固定接点を収納する囲み部材と、を備え、
前記電磁石装置により前記可動鉄心を前記一軸に沿って進退動させることにより、前記シャフトを介して前記一対の可動接点を前記一対の固定接点に対してそれぞれ接離する電磁開閉装置において、
前記囲み部材は、前記一軸の他端側に開口を持つ箱状に形成され、当該囲み部材の底部から前記一対の固定端子の各固定接点側を挿通してこれを保持し、当該囲み部材と少なくとも前記第１ヨークとにより略密閉空間を形成し、当該略密閉空間に前記可動接点及び前記固定接点を収納していることを特徴とする電磁開閉装置。
【請求項２】
前記接続部を外部に突出させた状態で電磁開閉装置本体を収納する器体を備え、前記器体と前記略密閉空間との隙間にポッティング材を充填していることを特徴とする請求項１に記載の電磁開閉装置。
【請求項３】
前記囲み部材内壁と前記可動接触子との間隔が、前記シャフトに近い部分で狭く、前記シャフトから遠い部分で広くなっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁開閉装置。
【請求項４】
前記可動鉄心の進退動に伴って移動する移動部位の移動を抑制するため、弾性体又は対をなす永久磁石を有する緩衝部を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置。
【請求項５】
前記シャフトの連結軸の一端側にあそびを設けて係止した延長軸を前記連結軸の一端側に備え、
前記緩衝部は、前記延長軸の移動を抑制することを特徴とする請求項４に記載の電磁開閉装置。
【請求項６】
前記緩衝部は、前記可動鉄心の移動量が増加するにつれて非線形にバネ定数が大きくなるバネを用いて形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電磁開閉装置。
【請求項７】
前記一軸の他端側に挿通孔を持ち前記囲み部材の底部に固定された収納部を当該底部に備え、
前記シャフトの一端側の部分に前記収納部の内面を前記一軸方向に摺動するフランジを形成し、このフランジに貫通孔を穿設するとともに当該貫通孔を開閉する弁を設け、
前記挿通孔に前記フランジを含むシャフトの一端側を挿通してその挿通孔を塞ぎ、
前記一軸に沿った前記シャフトの進退動に対する抵抗となる気体、液体、又は粒子を前記収納部に充填したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置。
【請求項８】
前記可動鉄心の進退動に伴って移動する移動部位の移動を抑制するため、弾性変形することにより前記一軸に沿って振動する質量体を、少なくとも一つの移動部位に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置。
【請求項９】
前記第１ヨークと前記可動鉄心との互いの対向面に互いに略嵌合する段差を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置。
【請求項１０】
前記可動鉄心、シャフト、又は可動接触子の少なくとも一つが衝突する箇所に、液体を内部に封入した封入物を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置。
【請求項１１】
前記接続部を外部に突出させた状態で電磁開閉装置本体を収納する器体を備え、
前記器体は、当該器体を外部の取付部に取り付ける締結部材を挿通する挿通孔を有する取付台を備え、前記挿通孔には制振鋼板製のパイプが挿入され、前記器体は、このパイプを介在させた状態で前記取付台の挿通孔及び当該パイプに締結部材を挿通して外部の取付部に締結固定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置。
【請求項１２】
前記接続部を外部に突出させた状態で電磁開閉装置本体を収納する器体を備え、
前記器体は、当該器体を外部の取付台に取り付ける締結部材を挿通する挿通孔を有する取付台を備え、この取付台の取付面側には、磁性流体、ＭＲ流体、又は、ＥＲ流体を封入した軟性の輪状部材が設けられ、前記器体は、この輪状部材を介在させた状態で前記取付台の挿通孔及び当該輪状部材に締結部材を挿通して外部の取付部に締結固定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電力で走行する移動体において電路の開閉に用いられる電磁開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁開閉装置の中には、自動車の電源回路の開閉などの目的で用いられているものがあり、電磁石装置により接点機構を開閉駆動する構成が用いられている。この種の電磁開閉装置の一例として、図３４、図３５、図３６に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この電磁開閉装置は、図に示すように、樹脂製の器体１１、電磁石装置２、一対の固定端子３、可動接触子４、及びシャフト５などにより構成されている。
【０００３】
器体１１は、２分割された箱状に形成され、内部に電磁開閉装置本体を収納する。器体１１は、外部の取付部に電磁開閉装置取りつけるための取付台１３を左右（図の左右に同じ）に備えている。また、器体１１は、固定端子３の接続部３１を外部回路に接続するため内部から外部に露出させるための導出溝（不図示）を備えている。
【０００４】
電磁石装置２は、ソレノイドコイルと、上下（図の上下に同じ）のヨークと可動鉄心などから成っている。ソレノイドコイル２１は、上下にフランジを有する筒状のボビン２１ａに導線を卷設して構成され、その導線の両端は、器体１１の外部に導出されている（不図示）。ソレノイドコイル２１の内周面中程から上面にかけて第１ヨーク２３が、また、ソレノイドコイル２１内周面下部から下面、及び外周面のにかけて第２ヨーク２４が設けられ、これらの第１ヨーク２３と第２ヨーク２４とは磁路を形成するとともに、ソレノイドコイルの内部において、互いに磁極を対向させた磁気ギャップを形成している。
【０００５】
可動鉄心２２が、その一部を上述の磁気ギャップに介在させるとともに、その残部を第２ヨーク２４の内側筒部に収納して備えられている。また、可動鉄心２２は、復帰バネ２２ａにより磁気ギャップを広げる方向（図の下方）に付勢されている。従って、ソレノイドコイル２１が励磁されると、可動鉄心２２は、磁気ギャップを埋めるべく上方に移動し、励磁が停止されると、復帰バネ２２ａによって下方に移動する。
【０００６】
固定端子３は、平角矩形状の導電板を同一方向に２回屈曲して両端部を同一方向に向けて構成されている。固定端子３は、器体１１の外部において接続部３１を備えるとともに、器体１１の内部において下方を向けて固定接点３２を備えている。
【０００７】
可動接触子４は、中央部を下方に屈曲した平角長尺状の導電板の両端部にそれぞれ固定接点４１を前記固定接点３２に正対するように備えて構成され、シャフト５の上部に形成された保持部５１の内部に保持されている。可動接触子４は、保持部５１の内部において、接圧バネ４１ａによって、保持部５１の天井に押圧されている。
【０００８】
シャフト５は、前記保持部５１から下方に延びる連結軸の下端を可動鉄心２２に固定して、電磁石装置２の中心軸状に配置されている。シャフト５は、電磁石装置２内を所定範囲内で上下に移動自在である。その移動下限は、シャフト５の拡径部分の段差部分が第１ヨーク２３の中心軸上挿通孔に接触する位置であり、その接触位置には緩衝材５３ａが設けられている。また、移動上限は、可動鉄心２２の上端が第１ヨーク２３の下端に接触する位置である。
【０００９】
器体１１の外部であって固定接点３２と可動接点４１が接離する側方には、磁路を形成得るヨーク６４と磁界発生用の一対の永久磁石６５が設けられている。永久磁石６５は、固定接点３２と可動接点４１とが接離する際に発生する電弧を永久磁石の磁界によって速やかに消弧するために、磁極を互いに対向させて配置されている。
【００１０】
上記構成の電磁開閉装置を作動させ、電磁石装置２により可動鉄心２２を上下に進退動させると、上下動するシャフト５を介して、可動接触子４の一対の可動接点４１が一対の固定接点３２に対してそれぞれ接離する。これにより、一対の固定端子３の接続部３１間の電路が可動接触子４を介して電気的に開閉される。
【特許文献１】特開２００２−４２６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述したような従来の電磁開閉装置は、電路の開閉時に発生する電弧（アーク）を速やかに消す（消弧する）目的で、アークを空間的に引き延ばしてアークのエネルギを分散させるための空間（消弧空間ＳＰ）を設けたりしているので、電磁開閉装置を小型化するのが難しいという問題がある。消弧のための空間として、ソレノイドコイル２１の周辺の空間をも用いるようにしているので、ソレノイドコイル２１の巻線にアークが接近する可能性が有り、開閉される電路側（一次側）と電磁開閉装置の制御側（二次側）との絶縁性能を確保するためにはこのような構造は回避するのが望ましい。
【００１２】
また、器体１１の樹脂にアークを接触させて消弧性ガスを発生させることが行われる場合があり、この場合には、消弧空間を消弧性ガスを発生する樹脂部材で囲う必要があり、やはり、小型化するのに限界がある。また、磁開閉装置を電気自動車に使用する場合には、従来の爆発燃焼を駆動源とするガソリンエンジン等と異なり、回転力を直接発生するモータを駆動源としているので、駆動源が静かであることから、車内環境を好適に保つには、電磁開閉装置などの動作音をさらに低減することが望まれている。
【００１３】
本発明は、速やかに消弧できるとともに、小型化、低コスト化、並びに動作音の静音化ができる電磁開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、一軸周りに巻設され、その一軸に中空部を持つソレノイドコイル、前記一軸に沿って移動自在に前記中空部に設けられる可動鉄心、前記一軸の一端側を向く前記ソレノイドコイルの一端面側に設けられ前記一軸上に挿通孔を持つ第１ヨーク、及び前記一軸の他端側を向く前記ソレノイドコイルの他端面側に設けられる第２ヨークを有する電磁石装置と、それぞれが外部回路との接続部を前記一軸の一端側に有するとともに固定接点を前記一軸の他端側に有する一対の固定端子と、前記固定接点に対してそれぞれ接離する一対の可動接点を両端に有する可動接触子と、前記可動接触子を保持する保持部、及びこの保持部から前記一軸の他端側に伸びて前記第１ヨークの挿通孔を通り前記可動鉄心に固定される連結軸を有するシャフトと、前記可動接点及び前記固定接点を収納する囲み部材と、を備え、前記電磁石装置により前記可動鉄心を前記一軸に沿って進退動させることにより、前記シャフトを介して前記一対の可動接点を前記一対の固定接点に対してそれぞれ接離する電磁開閉装置において、前記囲み部材は、前記一軸の他端側に開口を持つ箱状に形成され、当該囲み部材の底部から前記一対の固定端子の各固定接点側を挿通してこれを保持し、当該囲み部材と少なくとも前記第１ヨークとにより略密閉空間を形成し、当該略密閉空間に前記可動接点及び前記固定接点を収納しているものである。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電磁開閉装置において、前記接続部を外部に突出させた状態で電磁開閉装置本体を収納する器体を備え、前記器体と前記略密閉空間との隙間にポッティング材を充填しているものである。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２にに記載の電磁開閉装置において、前記囲み部材内壁と前記可動接触子との間隔が、前記シャフトに近い部分で狭く、前記シャフトから遠い部分で広くなっているものである。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置において、前記可動鉄心の進退動に伴って移動する移動部位の移動を抑制するため、弾性体又は対をなす永久磁石を有する緩衝部を備えたものである。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項４に記載の電磁開閉装置において、前記シャフトの連結軸の一端側にあそびを設けて係止した延長軸を前記連結軸の一端側に備え、前記緩衝部は、前記延長軸の移動を抑制するものである。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項４に記載の電磁開閉装置において、前記緩衝部は、前記可動鉄心の移動量が増加するにつれて非線形にバネ定数が大きくなるバネを用いて形成されているものである。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置において、前記一軸の他端側に挿通孔を持ち前記囲み部材の底部に固定され収納部を当該底部に備え、前記シャフトの一端側の部分に前記収納部の内面を前記一軸方向に摺動するフランジを形成し、このフランジに貫通孔を穿設するとともに当該貫通孔を開閉する弁を設け、前記挿通孔に前記フランジを含むシャフトの一端側を挿通してその挿通孔を塞ぎ、前記一軸に沿った前記シャフトの進退動に対する抵抗となる気体、液体、又は粒子を前記収納部に充填したものである。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置において、前記可動鉄心の進退動に伴って移動する移動部位の移動を抑制するため、弾性変形することにより前記一軸に沿って振動する質量体を、少なくとも一つの移動部位に備えたものである。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置において、前記第１ヨークと前記可動鉄心との互いの対向面に互いに略嵌合する段差を備えたものである。
【００２３】
請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置において、前記可動鉄心、シャフト、又は可動接触子の少なくとも一つが衝突する箇所に、液体を内部に封入した封入物を設けたものである。
【００２４】
請求項１１の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置において、前記接続部を外部に突出させた状態で電磁開閉装置本体を収納する器体を備え、前記器体は、当該器体を外部の取付部に取り付ける締結部材を挿通する挿通孔を有する取付台を備え、前記挿通孔には制振鋼板製のパイプが挿入され、前記器体は、このパイプを介在させた状態で前記取付台の挿通孔及び当該パイプに締結部材を挿通して外部の取付部に締結固定されるものである。
【００２５】
請求項１２の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁開閉装置において、前記接続部を外部に突出させた状態で電磁開閉装置本体を収納する器体を備え、前記器体は、当該器体を外部の取付台に取り付ける締結部材を挿通する挿通孔を有する取付台を備え、この取付台の取付面側には、磁性流体、ＭＲ流体、又は、ＥＲ流体を封入した軟性の輪状部材が設けられ、前記器体は、この輪状部材を介在させた状態で前記取付台の挿通孔及び当該輪状部材に締結部材を挿通して外部の取付部に締結固定されるものである。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の発明によれば、囲み部材と少なくとも第１ヨークとにより略密閉空間を形成し、その略密閉空間に可動接点及び固定接点を収納しているので、消弧空間の小型化と消弧性能の確保ができ、電磁開閉装置の小型化が可能となる。すなわち、金属は、成形材（樹脂）に比べ、熱伝導性が高いため、アークを冷却（エネルギを吸収）する性能を高めることができる。この点、金属からなる第１ヨークを略密閉空間の構成部材として用いるので消弧性能が高まり、速やかな接点遮断が可能になる。また、電磁石装置の部材を共用することができ、電磁開閉装置の部品点数を減らして、小型化、低コスト化ができる。消弧空間を略密閉空間で構成するので、アークがこの空間の外部に漏れることがなく、電磁石装置のソレノイドコイルを損傷することがなく、開閉される電路側（一次側）と電磁開閉装置の制御側（二次側）との絶縁性能を確保することができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、器体と略密閉空間との隙間にポッティング材を充填しているので、このポッティング材として、熱伝導性の高い材料を用いることにより、接点間に発生したアークによって加熱される略密閉空間の構成部材（囲み部材と少なくとも第１ヨーク）を速やかに冷却することができ、従って、アークの熱エネルギーを速やかに吸収してアークを遮断することができる。また、ポッティング材は、内部の電磁開閉装置本体から器体への振動の伝搬を抑制するので、静音効果が得られる。ポッティング材の使用は、器体を１つの部品のみで構成して蓋部材を不要にでき、低コスト化が可能となる。
【００２８】
請求項３の発明によれば、囲み部材内壁と可動接触子との間隔が、シャフトに近い部分で狭く、シャフトから遠い部分で広くなっているので、可動接触子の中心部分を保持するシャフトの回転等による可動接触子の回転位置変動を抑制することができ、従って、固定接点に対する可動接点の接触位置を安定させることができ、電磁開閉装置による電流制御をより安定に行うことができる。
【００２９】
請求項４乃至請求項１０の発明によれば、電磁石装置の励磁非励磁に伴って進退動する移動部の移動停止動作に対する適切な制動を行うことができ、動作音の静かな電磁開閉装置が得られる。
【００３０】
請求項１１及び請求項１２の発明によれば、電磁開閉装置の振動が外部に伝達するのを抑制でき、静かな動作音とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態に係る電磁開閉装置について、図面を参照して説明する。図面中に矢印で示した上下左右前後の方向を適宜参照する。なお、本発明の電磁開閉装置は、取付方向によらずに使用することができる。
【００３２】
（実施形態１）
図１乃至図８は、実施形態１の電磁開閉装置１を示す。以下、図１を主に参照し、他の図を適宜参照する。電磁開閉装置１は、図１に示すように、可動鉄心２２を備えた電磁石装置２と、それぞれ固定接点３２を有する一対の固定端子３と、左右端に可動接点４１を有する可動接触子４と、シャフト５と、可動接点４１及び固定接点３２を収納する囲み部材６と、を備えている。電磁石装置２により可動鉄心２２を一軸（以下、上下方向、又は上下方向軸）に沿って進退動させることにより、シャフト５を介して一対の可動接点４１を一対の固定接点３２に対してそれぞれ接離して、一対の固定接点３２が互いに導通され、また絶縁される。以下、各部の構成、及び組立を順次説明し、その後、電磁開閉装置１の動作を説明する。
【００３３】
電磁石装置２は、ソレノイドコイル２１と、上下に配置された第１及び第２ヨーク２３，２４と、可動鉄心２２などから成っている。ソレノイドコイル２１は、上下にフランジを有する中空のボビン２１ａに導線を卷設して構成され、その導線の両端は、器体１１の外部に導出されている。ソレノイドコイル２１の内周面中程から上面にかけて第１ヨーク２３が、また、ソレノイドコイル２１内周面中程から下面、及び外周面の一部にかけて第２ヨーク２４が設けられ、これらの第１ヨーク２３と第２ヨーク２４とは磁路を形成するとともに、ソレノイドコイルの内部において、互いに磁極を対向させた磁気ギャップを形成している（第１及び第２ヨーク２３，２４の形状は、図５及び図４を参照のこと）。
【００３４】
可動鉄心２２が、その一部を上述の磁気ギャップに介在させるとともに、その残部を第２ヨーク２４の内側筒部に、上下方向に沿って移動自在に収納して備えられている。また、可動鉄心２２は、復帰バネ２２ａにより磁気ギャップを広げる方向（下方）に付勢されている。従って、ソレノイドコイル２１が励磁されると、可動鉄心２２は、磁気ギャップを埋めるべく上方に移動し、励磁が停止されると、復帰バネ２２ａによって下方に移動する。
【００３５】
固定端子３は、外部回路との接続部３１を上端側に有するとともに固定接点３２を下端側に有する一対の導体からなり、囲み部材６の上部に左右に分かれて設けられている。接続部３１には、例えば、ナットを用いて外部端子を固定できるようにネジ溝が形成されている。
【００３６】
可動接触子４は、略平角長尺状の導電板の左右端部にそれぞれ固定接点４１を前記固定接点３２に正対して接離するするように構成され、その中央部をシャフト５の上部に形成された保持部５１に保持されている。すなわち、可動接触子４は、上面を保持部５１の鍔部分で押さえられるとともに、下面を接圧バネ４１ａ、４１ｃによって上方に付勢されている。
【００３７】
シャフト５は、電磁石装置２内を中心軸に沿う所定範囲内を上下に移動自在な棒状体である。上端の保持部５１から下方に延びる連結軸５２の下端を可動鉄心２２に固定して、電磁石装置２の中心軸状に配置されている。シャフト５の移動下限は、シャフト５の連結軸の上下略中程に設けられた、例えばＣリングなどからなるストッパ５３による拡径部が第１ヨーク２３の中心軸上の挿通孔２３ａに衝突する位置であり、その衝突位置には緩衝材５３ａが設けられている。また、移動上限は、可動鉄心２２の上端が第１ヨーク２３の下端に接触する位置である。
【００３８】
器体１１は、上方に開口を有する樹脂成形品からなり、その開口から内部に電磁開閉装置本体を収納する。器体１１は、電磁開閉装置１の使用に際して他の装置の取付部にこれを取り付けるための取付台１３を左右に備えている。器体１１は、取付台１３に設けられた挿通孔１３ａを用いてボルト・ナット等により外部の取付部に固定される。
【００３９】
囲み部材６は、可動接点４１及び固定接点３２を収納する。囲み部材６は、下方に開口６１を持つ箱状に形成され、その底部６２（図配置では、箱を伏せた状態になっており、底部が上にある）の左右に設けられた挿通孔の外部から内部に向けて固定端子３の固定接点３２側を挿通してこれを保持している。器体６は、例えば、成形樹脂や、セラミックなどの絶縁体により形成される。囲み部材６の底部６２の外壁には、左右の固定端子３の接続部３１を空間的に互いに隔てるための隔壁６２ａが設けられている。
【００４０】
囲み部材６は、開口６１の周囲に外向きの鍔部を有しており、その鍔部の４隅に設けた取付孔（図５参照）を用いて、図２に示すように、ネジ６３ａにより第１ヨーク２３の上面に固定されている。この状態において、囲み部材６と第１ヨーク２３とにより略密閉空間６３が形成されている。略密閉空間６３には、固定接点３２と可動接点４１、従って、可動接点４１を保持した可動接触子４、可動接触子４を保持してこれを上下動するシャフト５とその付属部品である接圧バネ４１ａ、４１ｃ等が収納されている。この略密閉空間６３において、固定接点３２と可動接点４１との接離が行われ、また、接離に伴って発生するアークの消弧が行われる。
【００４１】
囲み部材６の外周には、図２、図３に示すように、囲み部材６を挟むように１対の永久磁石６５が磁路形成用のヨーク６４に保持されて設けられている。この永久磁石６５は、固定接点３２と可動接点４１とが接離する際に発生する電弧を永久磁石の磁界によって速やかに消弧するために、磁極を互いに対向させて配置されている。
【００４２】
上述した図５に示すような各構成部品は、図６に示すように、器体１１以外は、それぞれ所定の手順で組み立てられて電磁開閉装置本体１０とされる。電磁開閉装置本体１０は、器体１１に収納され、電磁開閉装置本体１０と器体１１との隙間１２には、図７に示すように、ポッティング材１２ａが充填される。
【００４３】
次に、上述した電磁開閉装置１の構成における、（１）可動鉄心２２の上下方向の進退動とこの進退動に伴う固定接点３２と可動接点４１と接離動作、（２）略密閉空間６３の機能とポッティング材１２ａの作用、及び（３）囲み部材６の内面寸法と可動接触子４の関係について順次述べる。
【００４４】
（１）図１又は図３を参照する。電磁石装置２が励磁され、可動鉄心２２上方に移動すると、シャフト５と可動接触子４が一緒に上方に移動し、可動接点４１が固定接点３２に当たると、可動接触子４は移動を停止され、シャフト５は可動鉄心２２の移動が停止するまで上方に移動し続ける（オーバトラベル）。この状態において、可動接点４１は、接圧バネ４１ａ、４１ｃの付勢力によって固定接点３２に圧接され、接触面間の電気抵抗が十分に低下される。
【００４５】
上方に配置された接圧バネ４１ａは、弱い（バネ定数の小さい）コイルバネであり、下方の接圧バネ４１ｂは、強い（バネ定数の大きい）コイルバネである。これらの強弱２つのコイルバネが、上方に突部を有するストッパ４１ｂで仕切られて、上下に直列に用いられている。このような構成によると、弱いコイルバネである接圧バネ４１ａは、ストッパ４１ｂの先端突部が可動接触子４の下面に当接するまで圧縮され、先端突部が可動接触子４に当接した後は、強いコイルバネである接圧バネ４１ｃのみが圧縮されることとなる。
【００４６】
かかる電磁開閉装置１においては、電磁石吸引力とバネ荷重との差が小さくなったときに発生するヘジテーションと呼ばれる動作不良の発生を抑制できる（詳細は、実施形態９の図１７、図１８を参照して後述）。また、この効果に加えて、ストッパ４１ｂを用いることにより接圧バネ４１ａ、４１ｃのストロークを、決定することができ、バネ荷重のばらつきを低減することができる。
【００４７】
（２）図１又は図３を参照する。ポッティング材１２ａは、器体１１と電磁開閉装置本体との隙間１２、従って略密閉空間６３との隙間に充填されている。このポッティング材１２ａとして、熱伝導性の高い材料を用いることにより、固定接点３２と可動接点４１間に発生したアークによって加熱される略密閉空間の構成部材である囲み部材６と第１ヨーク２３を速やかに冷却することができる。従って、発生したアークの熱エネルギーを速やかに吸収してアークを消滅させることができる。また、ポッティング材１２ａは、内部の電磁開閉装置本体から器体１１への振動の伝搬を抑制するので、静音効果が得られる。ポッティング材１２ａの使用は、器体１１を１つの部品で構成して蓋部材を不要とすることができ、低コスト化が可能となる。
【００４８】
（３）図８を参照する。囲み部材６の前後（図の上下方向）の内壁は、中央部で内部方向に厚くなっており、内壁間の寸法は、中央部間隔ｄ２、端部間隔ｄ３であり、可動接触子４の前後方向の幅ｄ１との関係は、ｄ１≒ｄ２＜ｄ３、となっている。このように、囲み部材６の内壁と可動接触子４との間隔が、シャフトに近い部分で狭く、シャフトから遠い部分で広くなっていると、可動接触子４の中心部分を保持するシャフトの回転等による可動接触子の回転位置変動を所定範囲内に制限することができる。従って、固定接点３２に対する可動接点４１の接触位置を安定させることができ、電磁開閉装置１による電流制御をより安定に行うことができる。続いて、以下に述べる実施形態２乃至実施形態２１は、実施形態１の電磁開閉装置に対して、電磁開閉装置の動作音低減の機能を付加するものである。
【００４９】
（実施形態２）
図９、図１０は、実施形態２の電磁開閉装置１を示す。この電磁開閉装置１は、囲み部材６の底部６２中央に下方に向く挿通孔８１を有する収納部８を備えており、その挿通孔８１にシャフト５の上部を挿通して塞いでいる点が、実施形態１の電磁開閉装置１（例えば、図１参照）と異なっている。この収納部８には、図１０に示すように、シャフト５の先端部が上下動（進退動）する際に、上下動に対する抵抗となる気体、液体、又は粒子が充填される。
【００５０】
この構成の実施形態２では、シャフト５の進退動に気体、液体または粒子の抵抗力が働くことにより、可動接点４１が固定接点３２に対して接離する際の衝撃を和らげることができ、電磁開閉装置１の動作音を低減することができる。また、可動接点４１が固定接点３２に対して接離する時以外は、気体、液体、又は粒子の抵抗力が働かないので、余分な力が常時作用することがなく、電磁開閉装置１の耐振動性の低下や駆動電圧の増加などの性能低下の発生（副作用）はない。
【００５１】
上述のように、電磁開閉装置１の動作音の低減は、可動鉄心２２の進退動に伴って移動する移動部位であるシャフト５や可動接触子４、及び可動鉄心２２そのもの（これらを可動部Ｍと総称する）の移動を適切に抑制することで達成される。すなわち、一般に、可動部Ｍに移動を抑制する緩衝部を設ければよい。上述の抵抗となる流体（気体、液体）、又は流動体（粒子）を充填する収納部８もこの緩衝部を実現するものである。従って、このような緩衝部は、上記のように囲み部材６とは限らず、下方の可動鉄心２２の移動を抑制する部位に設けてもよい。なお、以下に述べる実施形態３乃至実施形態８は、囲み部材６に収納部８を設けたものである。図９の電磁開閉装置１は、収納部８及びシャフト５の詳細形状を除いて各実施形態に共通であり、以下では、この図９を参照して説明を進める。
【００５２】
（実施形態３）
図１１は、実施形態３の電磁開閉装置１の収納部８部分を示す。この電磁開閉装置１は、シャフト５の進退動に対する抵抗の発生源として、実施形態２で示した流体や流動体に代えて、コイルバネ８２ａ、８２ｂが用いられる。シャフト５の上部を上方に延長して先端に形成したフランジ５４が収納部８の中程に配置されている。コイルバネ８２ａは、フランジ５４の上面と収納部８の天井との間に、また、コイルバネ８２ｂはフランジ５４の下面と挿通孔８１の内方に形成された鍔部との間に配置されて、それぞれフランジ５４に対して反移動方向に付勢力を与える。
【００５３】
電磁開閉装置が駆動されてシャフト５が上方に移動するとき、シャフト５のフランジ５４は、コイルバネ８２ａにより移動が抑制され、電磁開閉装置の駆動が停止されてシャフトが下方に復帰するときフランジ５４は、コイルバネ８２ｂにより移動が抑制されるので、電磁開閉装置１の駆動時の動作音と復帰時の動作音とを共に低減することができる。
【００５４】
（実施形態４）
図１２は、実施形態４の電磁開閉装置１の収納部８部分を示す。本実施形態４は、収納部８の部分は実施形態３と同じであり、実施形態３においてシャフト５の上部を上方に延長した部分（延長軸５６）を別構成とした点が実施形態３と異なっている。延長軸５６とシャフト５とは、連結部分にあそび（ガタ）５５を設けて連結されている。
【００５５】
延長軸５６部分は、収納部８内のコイルバネ８２ａ，８２ｂによって保持された状態となっており、連結部分のあそび５５の範囲内でシャフト５が上下動しても延長軸５６の移動は生じない。このように構成された電磁開閉装置１は、ソレノイドコイル２１の励磁時に可動鉄心２２が第１ヨーク２３に吸引され、それにシャフト５が上方に移動すると、シャフト５の移動の距離が前記あそび５５範囲内ではシャフト５のみが上方に移動し、あそび５５の範囲を越えた時点から延長軸５６がシャフト５により押圧されて上方に移動するとともにコイルバネ８２ａによって衝撃が緩和される。
【００５６】
同様に、ソレノイドコイル２１の励磁が停止されると、シャフト５の下方への移動の距離が前記あそび５５の範囲内ではシャフト５のみ下方に移動し、あそび５５範囲を越えた時点から延長軸５６がシャフト５に牽引されて下方に移動するとともにコイルバネ８２ｂによって衝撃が緩和される。
【００５７】
本実施形態４では、衝撃発生直前のみ荷重を発生させ、それ以外は無負荷とすることができ、電磁開閉装置１の復帰バネ２２ａや、接圧バネ４１ａ，４１ｃのバネ荷重を変化させることなく電磁開閉装置としてのの性能を維持したまま、電磁開閉装置１の駆動時の動作音と復帰時の動作音とを共に低減することができる。
【００５８】
（実施形態５）
図１３は、実施形態５の電磁開閉装置１の収納部８部分を示す。本実施形態５は、実施形態３におけるコイルバネ８２ａ，８２ｂの代わりに、互いに反発する永久磁石の対を収納部８に設けた点が実施形態３と異なる。すなわち、収納部８の天井部分に永久磁石８３ａを、フランジ５４の上面に永久磁石８３ｂを、また、挿通孔８１の内方に形成された鍔部の上に永久磁石８３ｃを、それぞれ隣同士の永久磁石が反発するように配置している。永久磁石同士の反発力は、近距離になればなるほど強くなることから、実施形態３と同様に、電磁開閉装置１の駆動時の衝撃及び復帰時の衝撃が永久磁石８２ａ，８２ｂ，８３ｃによって緩和され、駆動時及び復帰時の動作音を共に低減することができる。
【００５９】
（実施形態６）
図１４は、実施形態６の電磁開閉装置１の収納部８部分を示す。本実施形態６は、実施形態３に対する実施形態５のように、実施形態４におけるコイルバネ８２ａ，８２ｂの代わりに、互いに反発する永久磁石の対を収納部８に設けたものである。この場合も、電磁開閉装置１の性能を維持したまま、電磁開閉装置１の駆動時の動作音と電磁開閉装置１の復帰時の動作音を共に低減することができる。
【００６０】
（実施形態７）
図１５は、実施形態７の電磁開閉装置１の収納部８部分を示す。実施形態７の電磁開閉装置は、シャフト５の上端部分に収納部８の内面を上下方向に摺動するフランジ５４を形成し、このフランジ５４に貫通孔５７を穿設するとともに貫通孔５７をフランジ５４の上方から開閉する弁５８を設け、挿通孔８１にフランジ５４を含むシャフト５の上端側を挿通してその挿通孔８１を塞ぎ、上下軸に沿ったシャフト５の進退動に対する抵抗となる気体、液体、又は粒子を収納部８に充填したものである。
【００６１】
上記構成の実施形態７では、シャフト５が上方側に動くとき、収納部８内の気体、液体又は粒子の抵抗力により可動接触子４の移動速度を減速させることができる。一方、シャフト５が下方側に動くとき、弁５８が開くので、可動接触子４の移動速度を妨げることがない。一般に、可動接点４１が固定接点３２から離隔する方向に可動接触子４が移動する場合、その移動する速度を減速すると、電磁開閉装置１としての性能が低下するが、実施形態７においては、弁５８を開いて可動接触子４の移動速度の減速を防止するので、電磁開閉装置１の性能を低下させることなく、動作音を低減することができる。
【００６２】
（実施形態８）
図１６は、実施形態８の電磁開閉装置１の収納部８部分を示す。実施形態８の電磁開閉装置１は、可動鉄心２２、シャフト５および可動接触子４の少なくとも一つの可動部Ｍが衝突する箇所に、液体を内部に封入した封入物Ｓ３を設けたものである。図１６に示す電磁開閉装置１では、中心に孔のあいたドーナツ状の封入物Ｓ３が、収納部８の挿通孔８１に固着され、その挿通孔８１とシャフト５の上端側の先端部分との間に介在している。そして、シャフト５における収納部８内の先端にはフランジ５４が設けられ、また、シャフト５における収納部８外にもフランジ（拡径部）５５が設けられている
【００６３】
上記構成の実施形態８では、シャフト５が上下方向に進退動すると、封入物Ｓ３がフランジ５４，５５に押されて収納部８内外に移動するので、可動部が衝突する際に発生する衝撃を封入物Ｓ３内の液体の粘性によって和らげることができ、動作音を低減することができる。以下に示す実施形態９乃至実施形態１７は、接圧バネの構造に基づく動作音の低減に関する。また、以下の説明において、接圧バネの部分以外の構造に関し、図１の電磁開閉装置１を参照する。
【００６４】
（実施形態９）
図１７は、実施形態９の電磁開閉装置１の接圧バネ部分を示し、図１８は接圧バネの動作特性を示す。本実施形態９の電磁開閉装置１は、可動接点４１が固定接点３２に接していない状態では可動接触子４をシャフト５の保持部５１の拡径部に押圧し、オーバトラベル動作時には可動接点４１を固定接点３２に押圧する接圧バネとして円錐形状の不等ピッチコイルバネ２７０を用いた点に特徴がある。このコイルバネ２７０は、バネの縮み量が増加するにつれて非線形にバネ定数が大きくなるバネである（通常用いられているバネはバネ定数がバネの縮み量に依存しない線形バネである）。
【００６５】
図１８は、可動鉄心２２の移動距離Ｘと、可動鉄心２２に作用する磁気吸引力Ｆｍ及びバネ荷重Ｆｓとの関係を示す。ここで、バネ荷重Ｆｓは、復帰バネ２２ａと接圧バネ２７０の複合負荷である。可動鉄心２２の移動距離Ｘは、図１７において下向きが正である。バネ荷重Ｆｓは可動鉄心２２を下方（Ｘの正方向）に付勢し、磁気吸引力Ｆｍは可動鉄心２２を上方（Ｘの負方向）に付勢する。Ｘ＝０点は可動鉄心２２が磁気吸着されて移動限界（最上端）に達した点であり、Ｘ＝Ｘ１は電磁石装置２の励磁が停止されて復帰バネ２２ａによって最大復帰（最下端）した点であり、Ｘ＝Ｘ２は固定接点と可動接点が接離する点である。
【００６６】
距離Ｌ１は接点間距離であり、距離Ｌ２はオーバトラベル距離、すなわち接点同士が接触した後にさらにシャフト５が上昇して接圧バネ２７０による付勢力を接点間に与えるための距離である。バネ荷重Ｆｓには、区間Ｘ１〜Ｘ２において復帰バネ２２ａのみが寄与し、区間Ｘ２〜０において復帰バネ２２ａと接圧バネ２７０の両方が寄与する。
【００６７】
電磁石装置２が励磁され、磁気吸引力Ｆｍがバネ荷重Ｆｓよりも大きくなると、可動鉄心２２は、Ｘ＝Ｘ１からＸ２に向けて移動し（バネ荷重Ｆｓが点Ｐから点Ｑに変化）、磁極間の接近と共に磁気吸引力Ｆｍが増大する。Ｘ＝Ｘ２において、可動接点４１と固定接点３２が接触して、復帰バネ２２ａによるバネ荷重Ｆｓに、接圧バネ２７０によるバネ荷重が加わる（バネ荷重Ｆｓが点Ｑから点Ｒに変化）。バネ荷重Ｆｓの増加を上回る磁気吸引力Ｆｍの増加により、可動鉄心２２はさらに移動（オーバトラベル）してＸ＝０に達する（バネ荷重Ｆｓが点Ｒから点Ｔに変化）。Ｘ＝０において、バネ荷重Ｆｓが点Ｒに至るのは、接圧バネ２７０がバネの縮み量が増加するにつれて非線形にバネ定数が大きくなる非線形バネだからであり、通常の線形バネではバネ荷重Ｆｓが点Ｓに至る。
【００６８】
上述のように、磁気吸引力Ｆｍがバネ荷重Ｆｓを上回った場合、電磁開閉装置１が駆動される。磁気吸引力Ｆｍとバネ荷重Ｆｓの差が大きいほど駆動時に発生する衝撃が大きくなるので、衝撃を減らすには磁気吸引力Ｆｍとバネ荷重Ｆｓの差を小さくすることが有効と考えられる。そこで、接圧バネ２７０のバネ定数を大きくすると、接圧バネ２７０によるバネ荷重がオーバトラベルの区間において全体的に増加することになり、図１８に示す点Ｒにおけるバネ荷重Ｆｓと磁気吸引力Ｆｍの差αが小さくなり過ぎて、いわゆるヘジテーションと呼ばれる動作不良が発生し易くなる。
【００６９】
そこで、接圧バネとして、一方から他方に向かって疎から密にピッチを変えて巻かれた円錐形状の不等ピッチバネからなる接圧バネ２７０を用いる。接圧バネ２７０は、可動鉄心２２のストローク量が増加するにつれてバネ荷重Ｆｓが非線形に大きくなる。従って、ヘジテーションを発生さることなく衝撃低減に有効な磁気吸引力Ｆｍとバネ荷重Ｆｓとの差の低減ができ、電磁開閉装置１の動作音を低減できる。
【００７０】
このように、電磁開閉装置１においては、新たに部品を追加することなく、不等ピッチバネである接圧バネ２７０を用いて可動部Ｍとしてのシャフト５を反移動方向に付勢する緩衝部を構成し、駆動時の衝撃を緩和して、電磁開閉装置１の駆動時の動作音を低減することができる。
【００７１】
また、Ｘ＝０におけるバネ荷重Ｆｓ（終端荷重Ｔ）を大きくできることにより、接圧が大きくなって接点間の接触抵抗が低減し通電性能が向上する。さらに、大きな接圧のもとで、電磁開閉装置１の耐振動性や耐電磁反撥性能が良くなる。
【００７２】
（実施形態１０）
図１８は、実施形態１０の電磁開閉装置１の接圧バネ部分を示す。本実施形態１０の電磁開閉装置１は、実施形態９と比較して、不等ピッチバネ２７０の代わりに、強弱２つのコイルバネ２８０，２８１を並列に用いた点に特徴がある。この場合でも、不等ピッチバネ２７０を用いた場合と同様に、非線型のバネ定数を得ることができ、さらに実施形態１７よりバネ設計の自由度を上げることができる。
【００７３】
また、コイルバネ２８０を右巻きのバネとし、コイルバネ２８１を左巻きのバネとしてもよい。この場合、巻き方向の異なるバネを用いることにより、可動接触子４に発生する回転トルクが相殺され、可動接触子４が器体１の内面を摺動するようなことがなくなり、また、可動接触子４の回転の抑止により接点の接触位置を安定させることもできる。
【００７４】
（実施形態１１）
図２０は、実施形態１１の電磁開閉装置１の接圧バネ部分を示す。本実施形態１１の電磁開閉装置１は、実施形態９と比較して、不等ピッチバネ２７０の代わりに、強弱２つのコイルバネ２９０，２９１を仕切り板２９２を挟んで直列に用いた点に特徴がある。この場合でも、不等ピッチバネ２７０を用いた場合と同様の効果を得ることができる。また、実施形態９よりもバネ設計の自由度を上げることができる。
【００７５】
（実施形態１２）
図２１は、実施形態１２の電磁開閉装置１の接圧バネ部分を示す。本実施形態１２の電磁開閉装置１は、実施形態１９と比較して、強弱２つのコイルバネ２９０，２９１を上方に突部３００ａを有するストッパ３００で仕切り、弱い（バネ定数の小さい）コイルバネ２９１をストッパ３００の上方に配置し、強い（バネ定数の大きい）コイルバネ２９０を下方に配置して、直列に用いた点に特徴がある。本実施形態１２における接圧バネの構成は、実施形態１（図１）における接圧バネの構成とは、強いコイルバネ２９０の上端をストッパ３００の突部３００ａの内部に係止させて、直列したコイルバネ２９０，２９１の全長を短くできるようにした点が異なる。
【００７６】
（実施形態１３）
図２２、図２３は、実施形態１３の電磁開閉装置１の接圧バネ部分を示す。実施形態１３の電磁開閉装置１は、実施形態１２と比較して、弱いコイルバネ２９１とストッパ３００の代わりに、板バネ部３１０ａを有するバネストッパ３１０を用いた点に特徴がある。
【００７７】
このバネストッパ３１０は、図２３に示すように、角筒状の上筒部３１０ｂと下筒部３１０ｃとの間に「く」の字形の板バネ部３１０ａを挟んだ構造を有しており、上筒部３１０ｂと下筒部３１０ｃとが当接するまでは、板バネ部３１０ａの撓みによりバネ性を有している。
【００７８】
かかる電磁開閉装置１においても、実施形態１２と同様の効果を得ることができ、さらにコイルバネ２９１とストッパ３００を一体とすることで、部品点数を削減することができる。
【００７９】
（実施形態１４）
図２４は、実施形態１４の電磁開閉装置１の接圧バネ部分を示す。本実施形態１４の電磁開閉装置１は、実施形態１２と比較して、強いコイルバネ２９０にもストッパを設けた点に特徴がある。
【００８０】
本実施形態では、強いコイルバネ２９０と弱いコイルバネ２９１とは、下方に突部３２０ａを有する第１ストッパ３２０によって仕切られており、さらに弱いコイルバネ２９１と可動接触子４との間にも、下方に突部３２１ａを有する第２ストッパ３２１が配置されている。
【００８１】
以上の構成によると、弱いコイルバネ２９１は、第２ストッパ３２１の突部３２１ａと第１ストッパ３２０の鍔部とが当接するまで圧縮され、強いコイルバネ２９０は、第１ストッパ３２０の突部３２０ａとシャフト５のストッパ５３とが当接するまで圧縮される。
【００８２】
かかる電磁開閉装置１においては、実施形態２０の効果に加えて、バネの終端荷重を第１、第２ストッパ３２０，３２１の部品公差だけに依存させることができ、バネ荷重のばらつきをさらに低減することができる。
【００８３】
（実施形態１５）
図２５は、実施形態１５の電磁開閉装置１の接圧バネ部分を示す。実施形態１５の電磁開閉装置１は、実施形態１２と比較して、弱いコイルバネ２９１の上側の端部を外側に広げて、可動接触子４の外側をコイルバネ２９１で支持するようにした点に特徴がある。
【００８４】
かかる電磁開閉装置１においては、実施形態１１の効果に加えて、可動接触子４の外側を支えることで、可動接触子４の傾きを抑制し、駆動時や復帰時において、左右一対の接離同時性を向上させることができる。
【００８５】
（実施形態１６）
図２６は、実施形態１６の電磁開閉装置１の接圧バネ部分を示す。実施形態１２におけるコイルバネ２９１とストッパ３００に代えて、図２６に示すように、コイルバネ２９１とストッパ３００とを一体化したバネストッパ３３０を用いても良い。このバネストッパ３３０は、角筒状の筒部３３０ａの下端にコイルバネ２９０の上端を係止する鍔部３３０ｂが形成され、筒部３３０ａの上端に外側に開いた板バネ部３３０ｃが形成されている。板バネ部３３０ｃは、可動接触子４の下面に形成された凹部３３１に配置され、凹部３３１の左右両側壁と板バネ部３３０ｃとが当接する範囲で、バネ性を有する。
【００８６】
かかる電磁開閉装置１においては、凹部３３１の形状により、接圧バネ（板バネ部２７０ｃとコイルバネ２４０）の変極点までのストロークを決定することができる。
【００８７】
（実施形態１７）
図２７は、実施形態１７の電磁開閉装置１の接圧バネ部分を示す。さらにまた、実施形態１６におけるバネストッパ３３０とコイルバネ２９０に代えて、図２７に示すように、バネストッパ３３０とコイルバネ２９０とを一体化したバネストッパ３４０を用いても良い。このバネストッパ３４０は、角筒状の上筒部３４０ａと下筒部３４０ｂとの間にく字形のバネ部３４０ｃを挟むと共に、上筒部３４０ａの上端が外側に開いた板バネ３４０ｄとなっている。この場合、「く」の字形のバネ部３４１ｃが弱いバネとして作用し、板バネ３４１ｄが強いバネとして作用する。
【００８８】
（実施形態１８）
図２８、図２９、図３０は、それぞれ実施形態１８の電磁開閉装置１の断面、同電磁開閉装置１の第１ヨーク２３と可動鉄心２２の対向する磁極構造、及び磁極間の磁気力の変化を示す。実施形態１８の電磁開閉装置１は、第１ヨーク２３と可動鉄心２２との互いの対向面に互いに略嵌合する段差、すなわち第１ヨーク２３側に凹部２３ｃ、可動鉄心２２側に突部２２ｃを備えたものである。なお、凹凸形状の段差部側面は、図２９に示すような垂直面に限らず、テーパ状面でもよい。
【００８９】
上記構成の実施形態１８では、各磁極対向面の相互距離Ｘが、図２９左図のような段差より遠い状態から、図２９右図のような段差の高さ以下となって互いに入り込んだ状態になると、磁束Ｆが可動鉄心２２の移動方向から側方にそれることにより発生する磁気吸引力の低下を利用している。
【００９０】
図３０を参照して説明する。Ｘ軸は可動鉄心２２の移動距離（図２８で下向きが正）であり、縦軸はバネ荷重Ｆｓ（バネ付勢力）と磁気吸引力Ｆｍを示す。バネ荷重Ｆｓは可動鉄心２２をＸの正方向に付勢し、磁気吸引力ＦｍはＸの負方向に付勢する。Ｘ＝０点は可動鉄心２２が磁気吸着されて移動し、移動限界（最上端）に達した点、Ｘ＝Ｘ１は、電磁石装置による励磁が停止され、復帰バネ２２ａによって最大復帰（最下端）した点、Ｘ＝Ｘ２は、固定接点と可動接点が接離する点である。
【００９１】
距離Ｌ１は接点間距離であり、距離Ｌ２はオーバトラベル距離、すなわち接点同士が接触した後にさらにシャフト５が上昇して接圧バネ４１ａ、４１ｃによる付勢力を接点間に与えるための距離である。バネ荷重Ｆｓには、区間Ｘ１〜Ｘ２において復帰バネ２２ａのみが寄与し、区間Ｘ２〜０において復帰バネ２２ａの他に接圧バネ４１ａ、４１ｃの寄与が加わる。
【００９２】
電磁石装置が励磁され、バネ荷重Ｆｓよりも大きな磁気吸引力Ｆｍが発生すると、可動鉄心２２は、Ｘ＝Ｘ１からＸ２に向けて移動し、磁極間の接近と共に磁気吸引力Ｆｍが増大する。バネ荷重Ｆｓの増加を上回る磁気吸引力Ｆｍの増加により、可動鉄心２２はさらにＸ＝０に向けて移動する。磁極端面が通常形状（実施形態１）の場合、磁気吸引力Ｆｍは曲線ｄの如く変化するが、本実施形態１８の場合、曲線ｅのように、可動鉄心２２が第１ヨーク２３側に衝突する直前において上述の段差効果により吸引力が減少する。これにより、可動接点４１が固定接点３２に衝突する際の衝撃を和らげることができ、電磁開閉装置１の動作音を低減することができる。
【００９３】
（実施形態１９）
図３１は、実施形態１９の電磁開閉装置１の可動鉄心２２の周辺部分を示す。実施形態１９の電磁開閉装置１は、可動鉄心２２、シャフト５、及び可動接触子４の少なくとも一つの可動部Ｍに、弾性変形することにより可動部Ｍの移動方向に沿って振動する質量体（おもり）ｍを付加したものである。図３１は、コイルバネ２９５により係止された質量体ｍを内蔵した収納枠２９４を可動部Ｍとしてのシャフト５に取り付けた状態を示す。
【００９４】
可動部Ｍの質量をＭ、質量体ｍの質量をｍとすると、質量体ｍが可動部Ｍに剛体的に固定されている場合、可動接点４１と固定接点３２の衝突に際し、可動部Ｍが質量体ｍと共に衝突前の速度Ｖに基づく運動エネルギＥ１＝１／２・（Ｍ＋ｍ）・Ｖ・Ｖを有したまま衝突する。しかし、本実施形態１９では、振動可能状態で可動部Ｍに固定されている質量体ｍは、衝突後に１／２・ｍ・Ｖ・Ｖの運動エネルギを持って運動を続けるので、衝突により消費される振動エネルギがＥ１からＥ２＝１／２・Ｍ・Ｖ・Ｖに低減される。これにより、電磁開閉装置が駆動する際の動作音を低減することができる。
【００９５】
（実施形態２０）
図３２は、実施形態２０の電磁開閉装置１を外部の取付部に取り付ける様子を示す。実施形態２０の電磁開閉装置１は、器体１１に形成した挿通孔１３ａを持つ取付台１３を介して、例えば電気自動車の取付プレートなどの取付部９に取り付けられる。このとき、器体１１は、挿通孔１３ａに、筒状に形成されて一端に外向きのフランジを持つ制振鋼板製のパイプ１４を挿入し、このパイプ１４を介在させた状態で、取付台１３の挿通孔１３ａに締結部材のボルトＢを挿通して他の締結部材であるナットＮを用いて取付部９に締結固定される。実施形態２０では、電磁開閉装置１から取付部９に伝搬する振動を低減することができるので、電磁開閉装置１の動作音を低減することができる。
【００９６】
（実施形態２１）
図３３は、実施形態２１の電磁開閉装置１を外部の取付部に取り付ける様子を示す。実施形態２１の電磁開閉装置１は、実施形態２０と同様に、器体１１に形成した挿通孔１３ａを持つ取付台１３を介して、例えば電気自動車の取付プレートなどの取付部９に取り付けられる。このとき、取付台１３の取付面側には、磁性流体、ＭＲ流体、又は、ＥＲ流体を封入した軟性の輪状部材１５が設けられ、器体１１は、この輪状部材１５を介在させた状態で取付台１３の挿通孔１３ａ及び輪状部材１５に締結部材のボルトＢを挿通して他の連結部材であるナットＮを用いて取付部９に締結固定される。
【００９７】
輪状部材１５は、封入した流体が磁性流体又はＭＲ流体の場合、電磁石装置２の通電時にその磁場によって硬くなり、電磁石装置２の非通電時に電磁石装置２の通電時よりも軟らかくなる。また、輪状部材１５は、封入した流体がＥＲ流体の場合、電磁石装置２の通電時に、ＥＲ流体に電圧がかかり電磁石装置２の非通電時よりも硬くなり、電磁石装置２の非通電時に、ＥＲ流体にかかる電圧がなくなると、電磁石装置２の通電時よりも軟らかくなる。
【００９８】
このような実施形態２１では、輪状部材１５を設けることにより、動作音を低減することができる。また、電磁石装置２の通電時には輪状部材１５を硬めに、電磁石装置２の非通電時には輪状部材１５を軟らかめにすることができるので、電気自動車に好適となる。すなわち、可動接点４１が固定接点３２に接触する前は、電気自動車は停車しており、輪状部材１５が軟らかめであることにより、可動接点４１が固定接点３２に接触したとき、電気自動車の取付部９への振動の伝搬を抑制することができる。そして、走行中は電磁開閉装置１を取付部９にきつめに固定して共振などを防止することができ、可動接点４１が固定接点３２から離隔した後、輪状部材１５が軟らかくなることにより、取付部９への振動の伝搬を抑制することができる。なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態１に係る電磁開閉装置の左右上下平面による断面図。
【図２】同上電磁開閉装置のポッティング処理のない状態の上面図。
【図３】図２のＣ−Ｃ断面図。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図。
【図５】同上電磁開閉装置の分解斜視図。
【図６】同上電磁開閉装置のポッティング処理のない状態の斜視図。
【図７】同上電磁開閉装置の斜視図。
【図８】図１のＤ−Ｄ断面図。
【図９】本発明の実施形態２に係る電磁開閉装置の左右上下平面による断面図。
【図１０】同上電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図１１】本発明の実施形態３に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図１２】本発明の実施形態４に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図１３】本発明の実施形態５に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図１４】本発明の実施形態６に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図１５】本発明の実施形態７に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図１６】本発明の実施形態８に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図１７】本発明の実施形態９に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図１８】同上電磁開閉装置の接圧バネの特性説明図。
【図１９】本発明の実施形態１０に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図２０】本発明の実施形態１１に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図２１】本発明の実施形態１２に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図２２】本発明の実施形態１３に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図２３】同上電磁開閉装置の接圧バネの斜視図。
【図２４】本発明のる実施形態１４に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図２５】本発明の実施形態１５に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図２６】本発明の実施形態１６に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図２７】本発明の実施形態１７に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図２８】本発明の実施形態１８に係る電磁開閉装置の左右上下平面による断面図。
【図２９】同上電磁開閉装置の第１ヨークと可動鉄心の動作説明断面図。
【図３０】同上電磁開閉装置の第１ヨークと可動鉄心間の磁気力の変化図。
【図３１】本発明の実施形態１９に係る電磁開閉装置の収納部近傍断面図。
【図３２】本発明の実施形態２０に係る電磁開閉装置の取付状態を示す外観図及び部分断面図。
【図３３】本発明の実施形態２１に係る電磁開閉装置の取付状態を示す外観図及び部分断面図。
【図３４】従来の電磁開閉装置の断面図。
【図３５】図３４のＥ−Ｅ断面図。
【図３６】同上電磁開閉装置の側面図。
【符号の説明】
【０１００】
１    電磁開閉装置
２    電磁石装置
３    固定端子
４    可動接触子
５    シャフト
６    囲み部材
７    緩衝部
８    収納部
９    取付部
１１    器体
１２    隙間
１２ａ    ポッティング材
１３    取付台
１３ａ    挿通孔
１４    パイプ
１５    輪状部材
２１    ソレノイドコイル
２２    可動鉄心
２２ｃ    凸部（段差）
２３    第１ヨーク
２３ｃ    凹部（段差）
２４    第２ヨーク
２４ａ    挿通孔
３１    接続部
３２    固定接点
４１    可動接点
５１    保持部
５２    連結軸
５４    フランジ
５５    あそび
５６    延長軸
５７    貫通孔
５８    弁
６１    開口
６２    底部
６３    略密閉空間
８１    挿通孔
Ｂ    ボルト（締結部材）
Ｎ    ナット（締結部材）
Ｍ    質量体
Ｓ３    封入物
【図１】
2006019148.tif 000003
【図２】
2006019148.tif 000004
【図３】
2006019148.tif 000005
【図４】
2006019148.tif 000006
【図５】
2006019148.tif 000007
【図６】
2006019148.tif 000008
【図７】
2006019148.tif 000009
【図８】
2006019148.tif 000010
【図９】
2006019148.tif 000011
【図１０】
2006019148.tif 000012
【図１１】
2006019148.tif 000013
【図１２】
2006019148.tif 000014
【図１３】
2006019148.tif 000015
【図１４】
2006019148.tif 000016
【図１５】
2006019148.tif 000017
【図１６】
2006019148.tif 000018
【図１７】
2006019148.tif 000019
【図１８】
2006019148.tif 000020
【図１９】
2006019148.tif 000021
【図２０】
2006019148.tif 000022
【図２１】
2006019148.tif 000023
【図２２】
2006019148.tif 000024
【図２３】
2006019148.tif 000025
【図２４】
2006019148.tif 000026
【図２５】
2006019148.tif 000027
【図２６】
2006019148.tif 000028
【図２７】
2006019148.tif 000029
【図２８】
2006019148.tif 000030
【図２９】
2006019148.tif 000031
【図３０】
2006019148.tif 000032
【図３１】
2006019148.tif 000033
【図３２】
2006019148.tif 000034
【図３３】
2006019148.tif 000035
【図３４】
2006019148.tif 000036
【図３５】
2006019148.tif 000037
【図３６】
2006019148.tif 000038