(57)【要約】【課題】接点部に流れる電流の向きにかかわらず充分なアーク消弧機能を有する、小型の電磁継電器を提供すること。【解決手段】通電により磁力を発生するコイルと、磁力によって開閉する接点部３と、該接点部３の側方に配され該接点部３に生じるアーク８を引き伸ばして消弧するための消弧用磁石体４とを有する電磁継電器１。接点部３の開閉方向及び消弧用磁石体４の磁極方向に直交する方向における消弧用磁石体４の両脇に、該消弧用磁石体４の磁束に基づくローレンツ力によってアーク８を引き伸ばすための消弧空間５を配置してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により磁力を発生するコイルと、上記磁力によって開閉する接点部と、該接点部の側方に配され該接点部に生じるアークを引き伸ばして消弧するための消弧用磁石体とを有する電磁継電器であって、
上記接点部の開閉方向及び上記消弧用磁石体の磁極方向に直交する方向における上記消弧用磁石体の両脇に、該消弧用磁石体の磁束に基づくローレンツ力によってアークを引き伸ばすための消弧空間を配置してなることを特徴とする電磁継電器。
【請求項２】
請求項１において、上記電磁継電器は、本体に固定された一対の固定接点を保持する固定ホルダと、上記一対の固定接点に対向配置される一対の可動接点を短絡させた状態で保持する可動ホルダとを有し、上記接点部は、上記固定接点と上記可動接点とによって構成されていることを特徴とする電磁継電器。
【請求項３】
請求項２において、上記電磁継電器は、本体に固定された上記コイルにより発生する磁力によって軸方向に進退する可動コアと、該可動コアを上記可動ホルダ側へ押圧するコア付勢手段とを有し、上記コイルへの通電時には、該コイルに発生する磁力によって上記可動コアが上記コイル側へ吸引されることにより上記可動ホルダが上記固定ホルダ側へ移動して、上記一対の可動接点と上記一対の固定接点とが接触した導通状態が形成され、上記コイルへの非通電時には、上記可動コアが上記コア付勢手段によって上記可動ホルダ側へ押圧され、上記可動ホルダを上記固定ホルダから離れる方向に押圧して、上記可動接点と上記固定接点とが当接していない遮断状態が形成されることを特徴とする電磁継電器。
【請求項４】
請求項２又は３において、上記接点部の開閉方向からみたとき、一対の上記接点部の中心同士を結ぶ直線上に上記消弧用磁石体が配されていることを特徴とする電磁継電器。
【請求項５】
請求項４において、上記直線上に上記消弧用磁石体の磁束発生面の中心位置が配されていることを特徴とする電磁継電器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記接点部の接触面を含む平面上に上記消弧用磁石体が配されていることを特徴とする電磁継電器。
【請求項７】
請求項６において、上記平面上に上記消弧用磁石体の磁束発生面の中心位置が配されていることを特徴とする電磁継電器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項において、上記接点部が配されるとともに上記消弧空間を含む継電空間と上記コイルが配される電磁空間とを上記電磁継電器の内部に有し、上記継電空間と上記電磁空間とは、互いに空気導通路によって連結されていることを特徴とする電磁継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の接点同士の接触、非接触を切り替え、電流の通電、遮断を切り替える電磁継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電気自動車やハイブリッド車等の走行回路のリレーとして用いられ、電流の通電、遮断を切り替えるための電磁継電器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
該電磁継電器９は、図１２、図１３に示すごとく、図示しないコイルの磁力によって開閉する可動接点９３１と固定接点９３２とからなる接点部９３とを有する。そして、一対の上記固定接点９３２は、図１２、図１３に示すごとく、固定ホルダ９３４に保持されており、一対の上記可動接点９３１は、互いに短絡するように可動ホルダ９３３に保持されている。
【０００３】
上記従来の電磁継電器９において、コイルへの通電時には、図１３に示すごとく、コイルにより発生する磁力によって接点部９３が閉じ、導通状態が形成される。
また、コイルへの非通電時には、コイルによる磁束が消滅する。これにより、図１４に示すごとく、接点部９３が開いて遮断状態が形成される。
【０００４】
上記導通状態から上記遮断状態へと移行する際には、図１４に示すごとく、接点部９３にアーク８が発生する場合がある。かかるアーク８を消弧させるために、従来の電磁継電器９には、図１２、図１３に示すごとく、接点部９３を挟むように接点部９３の側方に、消弧用磁石体９４が配設されている。
【０００５】
すなわち、図１２に示すごとく、接点部９３の開閉方向から見て一対の接点部９３の中心同士を結ぶ直線に略直交する方向における接点部９３の両側に消弧用磁石体９４が配設されている。そして、一対の上記消弧用磁石体９４は対向する面が互いに異極となるよう配されており、図１２における一対の消弧用磁石９４の間に示される矢印の向きに磁束φが形成される。また、接点部９３の中心同士を結ぶ直線の延長上にアーク８を消弧させるための消弧空間９５が設けられている。
【０００６】
ここで、図１５に示すごとく、接点部９３にアーク８が発生した場合、上記一対の消弧用磁石体９４によって形成される磁束φにより、アーク８には磁束φとアーク電流８とに直交する方向にローレンツ力が作用する。そして、同図に示すごとく、アーク８を上記消弧空間９５側へと引き伸ばして消弧させる。
なお、図１５、図１６における符号φは、紙面の表側から裏側に向かって形成されている磁束を示しているものとする。
【０００７】
ところで、上記従来の電磁継電器９は、例えば、図示しないバッテリーと回転電機との間に設けられ、両者間の電流の通電、遮断を切り替える。それゆえ、電磁継電器９は、バッテリーから回転電機へ供給される力行方向の電流８１が流れるだけでなく、回転電機からバッテリーへ回収される回生方向の電流８２が流れる場合もある。
【０００８】
ところが、上記従来の電磁継電器９においては、力行方向の電流８１が流れる場合には、図１５に示すごとく、アーク８は消弧空間９５側へ引き伸ばされるが、回生方向の電流８２が流れる場合には、図１６に示すごとく、アーク８が互いに接点部９３と接点部９３との間に引き伸ばされて短絡してしまうおそれがある。
【０００９】
これに対して、アーク８同士が短絡しないように一対の接点部９３同士を離隔して配置することが考えられるが、この場合には電磁継電器９が大型化することとなる。
また、遮断状態における可動接点９３１と固定接点９３２との距離である接点部９３のギャップが充分に確保されるよう構成することによりアーク電圧を上昇させることも考えられるが、この場合も電磁継電器９の大型化を招くおそれがある。
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２３５２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、接点部に流れる電流の向きにかかわらず充分なアーク消弧機能を有する、小型の電磁継電器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、通電により磁力を発生するコイルと、上記磁力によって開閉する接点部と、該接点部の側方に配され該接点部に生じるアークを引き伸ばして消弧するための消弧用磁石体とを有する電磁継電器であって、
上記接点部の開閉方向及び上記消弧用磁石体の磁極方向に直交する方向における上記消弧用磁石体の両脇に、該消弧用磁石体の磁束に基づくローレンツ力によってアークを引き伸ばすための消弧空間を配置してなることを特徴とする電磁継電器にある（請求項１）。
【００１３】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
本発明の電磁継電器は、上記消弧用磁石体の両脇に、上記消弧空間を配置してなる。これにより、接点部に流れる電流の向きにかかわらず充分なアーク消弧機能を有する、小型の電磁継電器を得ることができる。すなわち、上記接点部に生じるアークに対して上記消弧用磁石体の磁束に基づくローレンツ力は、消弧用磁石体の磁束及びアーク電流に直交するように作用する。
【００１４】
そのため、上記アークは、上記接点部の開閉方向及び消弧用磁石体の磁極方向に直交する方向における消弧用磁石体の両脇のいずれかへ引き伸ばされる。それゆえ、この部分、すなわち、上記接点部の開閉方向及び消弧用磁石体の磁極方向に直交する方向における消弧用磁石体の両脇のいずれかに消弧空間を設けておくことにより、アークを充分に引き伸ばして消弧することができる。
【００１５】
また、接点部に流れる電流の向きが逆になれば、ローレンツ力の向きも逆向きに作用する。すなわち、消弧用磁石体の両脇のいずれに向かってアークが引き伸ばされるかは、接点部に流れる電流の向きによって決まる。そのため、消弧用磁石体の両脇のいずれにも消弧空間を設けることにより、アーク電流の向きに、すなわち、接点部を流れる電流の向きにかかわらず、アークの消弧を充分に行うことができる。
【００１６】
また、かかる一対の消弧空間によりアークを充分に消弧することができるため、電磁継電器のコンパクト化を図ることができる。すなわち、遮断時における接点部のギャップを大きく設けなくても、上記一対の消弧空間によりアークを充分に消弧させることができる。また、例えば接点部が二つ形成されている場合などにおいても、アークを消弧させるための空間を設けるために接点部同士を比較的離隔して配置しなくても、アークを消弧空間へと引き伸ばすことができる。
その結果、接点部に流れる電流の向きにかかわらず充分なアーク消弧機能を有する、小型の電磁継電器を得ることができる。
【００１７】
以上のごとく、本発明によれば、接点部に流れる電流の向きにかかわらず充分なアーク消弧機能を有する、小型の電磁継電器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明（請求項１）の電磁継電器は、例えば、電気自動車やハイブリッド車等の走行用高電圧回路のリレーとして用いられる。
【００１９】
また、上記電磁継電器は、本体に固定された一対の固定接点を保持する固定ホルダと、上記一対の固定接点に対向配置される一対の可動接点を短絡させた状態で保持する可動ホルダとを有し、上記接点部は、上記固定接点と上記可動接点とによって構成されていることが好ましい（請求項２）。
【００２０】
この場合には、接点部が二つ形成されるため、アークも二つ形成されることがある。そして、その二つのアークを消弧しようとする際、二つのアークを互いに近付く方向に引き伸ばすと、短絡故障の原因となる場合がある。それゆえ、かかる構成において、消弧空間を各接点部に対応する各消弧用磁石体の両脇に配置して、そこにアークを引き伸ばすようにすることにより、アーク電流の方向にかかわらず、二つのアーク同士が短絡することを効果的に防ぐことができる。
【００２１】
また、上記電磁継電器は、本体に固定された上記コイルにより発生する磁力によって軸方向に進退する可動コアと、該可動コアを上記可動ホルダ側へ押圧するコア付勢手段とを有し、上記コイルへの通電時には、該コイルに発生する磁力によって上記可動コアが上記コイル側へ吸引されることにより上記可動ホルダが上記固定ホルダ側へ移動して、上記一対の可動接点と上記一対の固定接点とが接触した導通状態が形成され、上記コイルへの非通電時には、上記可動コアが上記コア付勢手段によって上記可動ホルダ側へ押圧され、上記可動ホルダを上記固定ホルダから離れる方向に押圧して、上記可動接点と上記固定接点とが当接していない遮断状態が形成されることが好ましい（請求項３）。
【００２２】
この場合には、上記導通状態と上記遮断状態とを円滑に切り替えることができる電磁継電器を得ることができる。そして、かかる構成を有する電磁継電器においても、接点部に流れる電流の向きにかかわらずアーク消弧機能を充分に確保することができるとともに、電磁継電器の小型化を図ることができる。
【００２３】
また、上記接点部の開閉方向からみたとき、一対の上記接点部の中心を結ぶ直線上に上記消弧用磁石体が配されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、接点部が導通状態にある際に、接点部が開く方向へローレンツ力が働くことを防ぐことができる。すなわち、仮に接点部に対して、一対の接点部の中心を結ぶ直線に直交する方向の位置に消弧用磁石体を配置した場合、電流に直交する方向に通過する磁束が比較的多くなる（図１２参照）。それゆえ、可動ホルダを流れる電流の向きによっては可動ホルダを固定接点から遠ざける方向にローレンツ力（図１５の符号ｆ参照）が作用する場合がある。その結果、導通状態を安定して維持することが困難となるおそれがあるため、導通状態を安定させるべく接点部における接点圧を大きくする必要がある。
【００２４】
これに対して、上記直線状に消弧用磁石体を配置すれば、電流に直交する方向を通過する磁束をほとんどなくすことができる（図２参照）。それゆえ、上記のような方向へローレンツ力が作用することがなく安定した導通状態を確保することができるため、接点部における接点圧を大きくする必要がない。
また、アーク電流の向きにかかわらず、一対のアークの引き伸ばし方向を互いに離れる方向とすることができる。その結果、電磁継電器の一層の小型化が可能となる。
【００２５】
また、上記一対の消弧空間には、上記直線上に上記消弧用磁石体の磁束発生面の中心位置が配されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、より一層安定した導通状態を確保することができるとともに、より一層の小型化を図ることができる。
【００２６】
また、上記接点部の接触面を含む平面上に上記消弧用磁石体が配されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記接点部の接触面において、上記消弧用磁石体による磁束密度を大きくすることができる。そのため、上記消弧用磁石体によって接点部に生じるアークを充分に消弧空間へ引き伸ばすことができ、効果的にアークを消弧することができる。
【００２７】
また、上記平面上に上記消弧用磁石体の磁束発生面の中心位置が配されていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記接点部の接触面において、上記消弧用磁石体による磁束密度を充分に大きくすることができるため、より一層効果的にアークを消弧することができる。
【００２８】
また、上記接点部が配されるとともに上記消弧空間を含む継電空間と上記コイルが配される電磁空間とを上記電磁継電部の内部に有し、上記継電空間と上記電磁空間とは、互いに空気導通路によって連結されていることが好ましい（請求項８）。
この場合には、電磁継電器のより一層の小型化を図ることができる。すなわち、アークが発生すると、該アークの熱により継電空間の内圧が上昇する。そして、仮に上記とは異なり空気導通路が形成されていない場合において継電空間を小さくすると、継電空間の内圧上昇により接点部の開閉動作が鈍り、動作不良の原因となるおそれがある。
【００２９】
これに対して、上記のごとく空気導通路を形成して継電空間を電磁空間と連結することにより、継電空間を小さくしても継電空間の内圧上昇を抑制することができる。それゆえ、接点部の円滑な開閉動作を確保することができる。
その結果、電磁継電器のより一層の小型化を図ることができる。
【実施例】
【００３０】
本発明の実施例に係る電磁継電器につき、図１〜図１０を用いて説明する。
本例の電磁継電器１は、図１〜図５、図８、図９示すごとく、通電により磁力を発生するコイル２と、上記磁力によって開閉する接点部３と、該接点部３の側方に配され該接点部３に生じるアーク８を引き伸ばして消弧するための消弧用磁石体４とを有する。
【００３１】
また、電磁継電器１は、図１、図２に示すごとく、上記接点部３の開閉方向及び上記消弧用磁石体４の磁極方向に直交する方向における上記消弧用磁石体４の両脇に、該消弧用磁石体４の磁束φに基づくローレンツ力によってアーク８を引き伸ばすための消弧空間５を配置してなる。
以下、詳細に説明する。
【００３２】
本例の電磁継電器１は、電気自動車やハイブリッド車等の走行用高電圧回路に組み込まれるリレーとして用いられる。
本例の電磁継電部１は、図８、図９に示すごとく、本体１０に固定されたコイル２により発生する磁力によって軸方向に進退する可動コア１１と、本体１０に固定された一対の固定接点３２０を保持する固定ホルダ３２と、一対の固定接点３２０に対向配置される一対の可動接点３１０を短絡させた状態で保持する可動ホルダ３１と、可動コア１１を可動ホルダ３１側へ押圧するコア付勢手段１２とを有する。
【００３３】
接点部３は、可動接点３１０と固定接点３２０とによって構成されている。
一対の可動接点３１０は、図１、図４、図５、図８〜図１０に示すごとく、該可動接点３１０同士が短絡するよう金属プレートからなる可動ホルダ３１に加締め又は溶接等により固定されている。
【００３４】
一対の固定接点３２０は、図８〜図１０に示すごとく、金属プレートからなる固定ホルダ３２に加締め又は溶接等によって固定されている。
また、固定ホルダ３２は、図８〜図１０に示すごとく、樹脂からなるポール１３に固定されているとともに、図１、図２に示すごとく、その一端を外部端子３２１として外部に露出させている。
また、ポール１３には、インサート成形、圧入等によって消弧用磁石体４が埋設されている。
【００３５】
消弧用磁石体４は、図４、図５、図８に示すごとく、磁束発生面４０の中心位置４０２を接点部３の接触面３０を含む平面Ｐ上に配している。
また、図１に示すごとく、接点部３の開閉方向からみたとき、一対の接点部３の中心を結ぶ直線Ｌ上に消弧用磁石体４の磁束発生面４０の中心位置４０１が配されている。
すなわち、本例では消弧用磁石体４が略直方体形状に形成されているため、上記平面Ｐ上及び上記直線Ｌ上には消弧用磁石体４の重心が配されることとなる。
【００３６】
消弧空間５は、図１、図２、図８、図９に示すごとく、ポール１３を介して消弧用磁石体４の両脇に配されている。
また、一対の消弧用磁石体４は、図１〜図５に示すごとく、対向する磁束発生面４０が互いに異極となるように配置されている。すなわち、一方の消弧用磁石体４はＳ極４ｓを接点部３１に対向させ、他方の消弧用磁石体４はＮ極４ｎを接点部３１に対向させている。
【００３７】
可動コア１１は、図８、図９に示すごとく、コイル２の内周孔２０内を軸方向に進退するプランジャ１１１と、該プランジャ１１１に挿通保持されたシャフト１１２と、プランジャ１１１よりも可動ホルダ３１側に配設されるとともに樹脂等の絶縁材料により形成された絶縁碍子１１３とからなる。プランジャ１１１とシャフト１１２と絶縁碍子１１３とは軸方向に一体的に進退することができるよう構成されている。
【００３８】
また、可動コア１１は、図８、図９に示すごとく、該可動コア１１を可動ホルダ３１側へ押圧するコア付勢手段１２によって付勢されている。
そして、該コア付勢手段１２は、コア部１５とプランジャ１１１との間に挟持された状態で配設されている。
【００３９】
コイル２の内周孔２０を覆うよう配設されたボビン１４の内側面１４０内には、図８、図９に示すごとく、磁性材料からなるコア部１５が配設されている。
また、コイル２の周辺には、同図に示すごとく、磁性材料からなるヨーク１６及びプレート１７が設けられており、コイル２への通電により発生する磁束の経路を、コア部１５とプランジャ１１１とプレート１７とヨーク１６とによって構成している。
【００４０】
また、電磁継電器１は、図１０に示すごとく、その内部に、接点部が配されるとともに消弧空間５を含む継電空間３００とコイル２が配される電磁空間２００とを有する。そして、継電空間３００と電磁空間２００とは互いに空気導通路１００によって連結されている。本例では、ヨーク１６とポール１３との間に空気導通路１００が形成されている。
【００４１】
次に、本例の電磁継電器の動作につき詳細に説明する。
コイル２への通電時には、図８に示すごとく、一対の可動接点３１０と一対の固定接点３２０とが接触した導通状態が形成される。
【００４２】
すなわち、コイル２への通電により、コイル２の周囲に磁束が発生する。ここで、コイル２への通電によって発生する磁力はコア付勢手段１２に付された付勢力よりも大きい。そのため、可動コア１１は、図８に示すごとく、上記磁力によりコア部１５に近付く方向に吸引される。一方、同図に示すごとく、コア付勢手段１２はプランジャ１１１によってコイル２側へ押圧されて縮むこととなる。
【００４３】
また、可動ホルダ３１は、図８に示すごとく、ホルダ付勢手段１８によっても固定ホルダ３２側へ押圧されている。そして、可動ホルダ３１は、可動コア１１に付随して固定ホルダ３２側へと移動し、一対の可動接点３１０と一対の固定接点３２０とが接触する位置まで一体的に移動することとなる。
【００４４】
そして、可動接点３１０と固定接点３２０とが当接した後も、可動コア１１はそのままコイル２側へと吸引されるため、このときに可動ホルダ３１と可動コア１１とが分離する。その後、可動コア１１は、図８に示すごとく、シャフト１１２の先端部がコア部１５内に設けられた底部１５０と接触する位置まで移動し、その位置で停止する。このとき、可動ホルダ３１はホルダ付勢手段１８によってコイル２側へ押圧され、可動接点３１０と固定接点３２０とは当接した状態を保つ。そして、可動接点３１０と固定接点３２０とが充分な接点圧をもって当接した状態を維持し、導通状態が形成される。
【００４５】
該導通状態においては、図５に示すごとく、固定ホルダ３２の一端から流れてきた電流８１が固定接点３２０へと達し、該固定接点３２０と接触している可動接点３１０へと流れる。次いで、その可動接点３１０から可動ホルダ３１へと電流８１が流れ、もう一方の可動接点３１０に達する。その後、その可動接点３１０から該可動接点３１０と接触している固定接点３２０へと電流８１が流れ、固定ホルダ３２の他端へと電流８１は流れていく。
【００４６】
一方、コイル２への非通電時には、図９に示すごとく、可動接点３１０と固定接点３２０とが当接していない遮断状態が形成される。
該遮断状態では、コイル２への通電によって発生していた磁力が消滅するため、図８、図９に示すごとく、上記導通状態とは逆に、可動コア１１がコア付勢手段１２によって可動ホルダ３１側へと押圧される。
【００４７】
すなわち、上記ホルダ付勢手段１８の付勢力よりも上記コア付勢手段１２の付勢力の方が大きいため、可動ホルダ３１が可動コア１１に押圧されて該可動コア１１とともにコイル２から遠ざかる方向に移動していく。そして、一対の可動接点３１０と一対の固定接点３２０とが離れる方向に可動ホルダ３１が移動して、可動接点３１０と固定接点３２０とが当接していない遮断状態が形成される。
【００４８】
ここで、導通状態から遮断状態へと移行する際には、可動接点３１０と固定接点３２０との間にアーク８が発生する場合がある。仮に本例とは異なり消弧用磁石体４がない場合には、可動接点３１０と固定接点３２０との間の最短距離を通過してアーク８が流れる（図１４参照）。これにより、遮断状態においても電流８１が流れて短絡状態を引き起こし、最悪の場合には、電磁継電器を破壊してしまうおそれがある。
【００４９】
これに対して、本例のように消弧用磁石体４を設けた場合において電流８１が流れたとき、図６に示すごとくアーク８を引き伸ばして消弧空間５へと運び、消弧させることができる。ところで、電磁継電器１は、例えば、図示しないバッテリーと回転電機との間に設けられ、両者間の電流の通電、遮断を切り替える。それゆえ、電磁継電器１は、バッテリーから回転電機へ供給される力行方向の電流８１が流れるだけでなく、回転電機からバッテリーへ回収される回生方向の電流８２が流れる場合もある。
【００５０】
すなわち、例えば、力行方向に電流８１が流れた場合には、図２、図５、図６に示すごとく、一対の消弧空間５のうち力行時消弧空間５１へとアーク８は引き伸ばされる。一方、回生方向に電流８２が流れた場合には、図３、図７に示すごとく、一対の消弧空間５のうち回生時消弧空間５２とへアーク８は引き伸ばされる。これにより、電流の向きにかかわらずアーク８を消弧させることができる。なお、図１における破線の矢印で示されたアーク８は、回生方向の電流８２が流れた場合のアークを示すものとする。
また、本例では、図１に示すごとく、二つの力行時消弧空間５１同士あるいは二つの回生時消弧空間５２同士が互いに対向しない位置に配設されている。
【００５１】
一方、図１１に示すごとく、一対の消弧用磁石体４の対向する磁束発生面４０が互いに同極となるように配置することもできる。かかる場合には、力行時消弧空間５１同士及び回生時消弧空間５２同士が対向する位置に配置されることとなる。
【００５２】
次に、本例の作用効果につき説明する。
本例の電磁継電器１は、図１、図２に示すごとく、消弧用磁石体４の両脇に、上記消弧空間５を配置してなる。これにより、接点部３に流れる電流の向きにかかわらず充分なアーク消弧機能を有する小型の電磁継電器１を得ることができる。すなわち、接点部３に生じるアーク８に対して消弧用磁石体４の磁束φに基づくローレンツ力は、消弧用磁石体４の磁束φ及びアーク電流８に直交する方向に作用する。
【００５３】
そのため、アーク８は、接点部３の開閉方向及び消弧用磁石体４の磁極方向に直交する方向における消弧用磁石体４の両脇のいずれかへ引き伸ばされる。それゆえ、この部分、すなわち、可動接点３１の移動方向及び消弧用磁石体４の磁極方向に直交する方向における消弧用磁石体４の両脇のいずれかに消弧空間５を設けておくことにより、アーク８を充分に引き伸ばして消弧することができる。
【００５４】
また、接点部３に流れる電流の向きが逆になれば、図２、図３、図６、図７に示すごとく、ローレンツ力の向きも逆向きに作用する。すなわち、消弧用磁石体４の両脇のいずれに向かってアーク８が引き伸ばされるかは、接点部３に流れる電流の向きによって決まる。そのため、消弧用磁石体４の両脇のいずれにも消弧空間５を設けることにより、アーク電流８の向きに、すなわち、接点部３を流れる電流の向きにかかわらず、アーク８の消弧を充分に行うことができる。
【００５５】
また、かかる一対の消弧空間５によりアーク８を充分に消弧することができるため、電磁継電器１のコンパクト化を図ることができる。すなわち、遮断時における可動接点３１と固定接点３２との間のギャップを大きく設けなくても、上記一対の消弧空間５によりアーク８を充分に消弧させることができる。また、例えば接点部３が二つ形成されている場合などにおいても、アーク８を消弧させるための空間を設けるために接点部３同士を比較的離隔して配置しなくても、アーク８を消弧空間５へと引き伸ばすことができる。
その結果、接点部３に流れる電流の向きにかかわらず充分なアーク消弧機能を有する、小型の電磁継電器１を得ることができる。
【００５６】
また、図１、図２に示すごとく、上記接点部３の開閉方向からみたとき、一対の上記接点部の中心を結ぶ直線Ｌ上に上記消弧用磁石体４の磁束発生面４０の中心位置４０１が配されている。これにより、接点部３が導通状態にある際に、接点部３が開く方向へローレンツ力が働くことを防ぐことができる。すなわち、仮に接点部３に対して、一対の接点部３の中心を結ぶ直線Ｌに直交する方向の位置に消弧用磁石体４を配置した場合、電流８１に直交する方向に通過する磁束φが比較的多くなる（図１２参照）。それゆえ、可動ホルダ３１を流れる電流の向きによっては可動ホルダ３１を固定接点３２０から遠ざける方向にローレンツ力（図１５の符号ｆ参照）が作用する場合がある。その結果、導通状態を安定して維持することが困難となるおそれがあり（図１２、図１５参照）、この問題を解決するためには、付勢手段１８が可動ホルダ３１に与える接点圧を大きくする必要がある。
【００５７】
これに対して、上記直線状に消弧用磁石体４を配置すれば、電流８１に直交する方向を通過する磁束φがほとんどなくすことができる（図２、図３、図５参照）。それゆえ、上記のような方向へローレンツ力が作用することはなく、より一層安定した導通状態を確保することができる。つまり、付勢手段１８が可動ホルダ３１に与える接点圧を低減することができる。
また、アーク電流８の向きにかかわらず、一対のアーク８の引き伸ばし方向を互いに離れる方向とすることができる。これらの結果、電磁継電器１のより一層の小型化が可能となる。
【００５８】
また、図４、図５、図８、図９に示すごとく、平面Ｐ上に消弧用磁石体４の磁束発生面４０の中心位置４０２が配されているため、接点部３の接触面３０において、消弧用磁石体４による磁束密度を大きくすることができる。そのため、消弧用磁石体４によって接点部３に生じるアーク８を充分に消弧空間５へ引き伸ばすことができ、効果的にアーク８を消弧することができる。
【００５９】
また、図１０に示すごとく、継電空間３００と電磁空間２００とを電磁継電部１の内部に有し、継電空間３００と電磁空間２００とは、互いに空気導通路１００によって連結されている。これにより、電磁継電器１のより一層の小型化を図ることができる。すなわち、アーク８が発生すると、該アーク８の熱により継電空間３００の内圧が上昇する。そして、仮に上記とは異なり空気導通路１００が形成されていない場合において継電空間３００を小さくすると、継電空間３００の内圧上昇により接点部３の開閉動作が鈍り、動作不良の原因となるおそれがある。
【００６０】
これに対して、上記のごとく空気導通路１００を形成して継電空間３００を電磁空間２００と連結することにより、継電空間３００を小さくしても継電空間３００の内圧上昇を抑制することができる。それゆえ、接点部３の円滑な開閉動作を確保することができる。
その結果、電磁継電器１のより一層の小型化を図ることができる。
【００６１】
以上のごとく、本例によれば、接点部に流れる電流の向きにかかわらず充分なアーク消弧機能を有する、小型の電磁継電器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例における、電磁継電器の横断面説明図。
【図２】実施例における、消弧用磁石体の磁力の向きとアークの移動方向との関係を示す説明図。
【図３】実施例における、回生方向に電流が流れた場合のアークの移動方向を示す説明図。
【図４】実施例における、導通状態における接点部と消弧用磁石体との位置状態を示す説明図。
【図５】実施例における、導通状態における電流の向きと消弧用磁石体による磁束の向きとを示す説明図。
【図６】図５におけるＡ−Ａ線断面説明図。
【図７】実施例における、回生方向に電流が流れた場合のＡ−Ａ線断面説明図。
【図８】実施例における、導通状態における電磁継電器の縦断面説明図。
【図９】実施例における、遮断状態における電磁継電器の縦断面説明図。
【図１０】実施例における、電磁空間と継電空間との関係を示す縦断面説明図。
【図１１】実施例における、消弧用磁石体の磁極の向きを変更した場合の電磁継電器の横断面説明図。
【図１２】従来例における、電磁継電器の横断面説明図。
【図１３】従来例における、導通状態における接点部と消弧用磁石体との位置状態を示す説明図。
【図１４】従来例における、消弧用磁石体がない場合のアークを示す説明図。
【図１５】従来例における、遮断状態におけるアークと電流の向きと消弧用磁石体による磁束の向きとを示す説明図。
【図１６】従来例における、電流の向きが逆になった場合のアークと電流の向きと消弧用磁石体による磁束の向きとを示す説明図。
【符号の説明】
【００６３】
１  電磁継電器
２  コイル
３  接点部
４  消弧用磁石体
５  消弧空間
８  アーク
φ  磁束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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