(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動接点および固定接点を有する接点装置と、
コイルと、前記可動接点が設けられた可動子とを有し、前記コイルの通電で生じる磁束により、前記可動接点が前記固定接点に接触する閉位置と、前記可動接点が前記固定接点から離れる開位置との間で移動するように前記可動子を駆動する電磁石装置と、
主電源からの電力供給により充電される電力供給部と、
前記電力供給部から前記コイルへの第１電力供給路に挿入されて、前記第１電力供給路を開閉するスイッチ部とを備え、
前記接点装置は、バッテリから負荷への第２電力供給路に挿入され、前記可動接点および前記固定接点の開閉に応じて、前記バッテリから前記負荷への電力供給を切り替え、
前記第１電力供給路は、前記第２電力供給路に接続されていない、
ことを特徴とする電磁継電器。
【請求項２】
前記電磁石装置は、永久磁石をさらに備え、
前記可動子は、前記永久磁石の生じる磁束により、前記可動接点が前記開位置および前記閉位置のいずれか一方に位置するように保持され、かつ、前記コイルの通電で生じる磁束により、前記保持が解除されることを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
【請求項３】
前記コイルは、前記主電源からの電力供給を受ける第１コイルと、前記電力供給部からの電力供給を受ける第２コイルとを有することを特徴とする請求項１または２記載の電磁継電器。
【請求項４】
前記第２コイルは、前記第１コイルよりもインピーダンスが小さいことを特徴とする請求項３記載の電磁継電器。
【請求項５】
前記電力供給部は、キャパシタで構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電磁継電器。
【請求項６】
前記電力供給部は、二次電池で構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電磁継電器。
【請求項７】
前記スイッチ部は、メカニカルリレーで構成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電磁継電器。
【請求項８】
前記スイッチ部は、半導体リレーで構成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電磁継電器。
【請求項９】
前記スイッチ部を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記主電源からの電力供給が途絶えたことを検知すると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電磁継電器。
【請求項１０】
前記制御部は、外部から前記接点装置をオンにする指令を受けると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることを特徴とする請求項９記載の電磁継電器。
【請求項１１】
前記制御部は、外部から前記接点装置をオフにする指令を受けると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることを特徴とする請求項９記載の電磁継電器。
【請求項１２】
前記制御部は、検知対象に電流が流れていないこと、または前記検知対象に電圧が印加されていないことを検知すると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることを特徴とする請求項９記載の電磁継電器。
【請求項１３】
前記制御部は、検知対象に電流閾値よりも大きい電流が流れていること、または前記検知対象に電圧閾値よりも大きい電圧が印加されていることを検知すると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることを特徴とする請求項９記載の電磁継電器。
【請求項１４】
前記制御部は、検知対象の温度が閾値よりも大きくなっていることを検知すると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることを特徴とする請求項９記載の電磁継電器。
【請求項１５】
前記制御部と外部との間で通信を行う通信回路をさらに備えることを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の電磁継電器。
【請求項１６】
前記電力供給部の充電を制御する充電回路をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の電磁継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に電磁継電器に関し、より詳細には、コイルへの通電により生じる磁気吸引力を用いて接点装置を開閉する電磁継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルへの通電により生じる磁気吸引力を用いて接点装置を開閉する電磁継電器が知られており、たとえば特許文献１に開示されている。特許文献１には、コイルにコンデンサの充電電流を流すことにより接点（接点装置）を閉じて保持（ラッチ）し、コンデンサが放電してコイルに逆電力が印加されることによりラッチを解除するラッチングリレーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１６１２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電磁継電器の分野、とくに特許文献１に記載されているようなラッチングリレーの分野では、たとえば電源が喪失するなどの異常時でも接点装置を開閉できることが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされており、異常時に接点装置を開閉することのできる電磁継電器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】
【０００６】
本発明の第１の形態の電磁継電器は、可動接点および固定接点を有する接点装置と、コイルと、前記可動接点が設けられた可動子とを有し、前記コイルの通電で生じる磁束により、前記可動接点が前記固定接点に接触する閉位置と、前記可動接点が前記固定接点から離れる開位置との間で移動するように前記可動子を駆動する電磁石装置と、主電源からの電力供給により充電される電力供給部と、前記電力供給部から前記コイルへの第１電力供給路に挿入されて、前記第１電力供給路を開閉するスイッチ部とを備え、前記接点装置は、バッテリから負荷への第２電力供給路に挿入され、前記可動接点および前記固定接点の開閉に応じて、前記バッテリから前記負荷への電力供給を切り替え、前記第１電力供給路は、前記第２電力供給路に接続されていないことを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の形態の電磁継電器は、第１の形態の電磁継電器において、前記電磁石装置は、永久磁石をさらに備え、前記可動子は、前記永久磁石の生じる磁束により、前記可動接点が前記開位置および前記閉位置のいずれか一方に位置するように保持され、かつ、前記コイルの通電で生じる磁束により、前記保持が解除されることが好ましい。
【０００８】
本発明の第３の形態の電磁継電器は、第１または第２の形態の電磁継電器において、前記コイルは、前記主電源からの電力供給を受ける第１コイルと、前記電力供給部からの電力供給を受ける第２コイルとを有することが好ましい。
【０００９】
本発明の第４の形態の電磁継電器は、第３の形態の電磁継電器において、前記第２コイルは、前記第１コイルよりもインピーダンスが小さいことが好ましい。
【００１０】
本発明の第５の形態の電磁継電器は、第１乃至第４のいずれかの形態の電磁継電器において、前記電力供給部は、キャパシタで構成されることが好ましい。
【００１１】
本発明の第６の形態の電磁継電器は、第１乃至第４のいずれかの形態の電磁継電器において、前記電力供給部は、二次電池で構成されることが好ましい。
【００１２】
本発明の第７の形態の電磁継電器は、第１乃至第６のいずれかの形態の電磁継電器において、前記スイッチ部は、メカニカルリレーで構成されることが好ましい。
【００１３】
本発明の第８の形態の電磁継電器は、第１乃至第６のいずれかの形態の電磁継電器において、前記スイッチ部は、半導体リレーで構成されることが好ましい。
【００１４】
本発明の第９の形態の電磁継電器は、第１乃至第８のいずれかの形態の電磁継電器において、前記スイッチ部を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記主電源からの電力供給が途絶えたことを検知すると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることが好ましい。
【００１５】
本発明の第１０の形態の電磁継電器は、第９の形態の電磁継電器において、前記制御部は、外部から前記接点装置をオンにする指令を受けると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることが好ましい。
【００１６】
本発明の第１１の形態の電磁継電器は、第９の形態の電磁継電器において、前記制御部は、外部から前記接点装置をオフにする指令を受けると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることが好ましい。
【００１７】
本発明の第１２の形態の電磁継電器は、第９の形態の電磁継電器において、前記制御部は、検知対象に電流が流れていないこと、または前記検知対象に電圧が印加されていないことを検知すると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることが好ましい。
【００１８】
本発明の第１３の形態の電磁継電器は、第９の形態の電磁継電器において、前記制御部は、検知対象に電流閾値よりも大きい電流が流れていること、または前記検知対象に電圧閾値よりも大きい電圧が印加されていることを検知すると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることが好ましい。
【００１９】
本発明の第１４の形態の電磁継電器は、第９の形態の電磁継電器において、前記制御部は、検知対象の温度が閾値よりも大きくなっていることを検知すると、前記スイッチ部を制御して前記電力供給部から前記コイルに電力を供給させることが好ましい。
【００２０】
本発明の第１５の形態の電磁継電器は、第９乃至第１４のいずれかの形態の電磁継電器において、前記制御部と外部との間で通信を行う通信回路をさらに備えることが好ましい。
【００２１】
本発明の第１６の形態の電磁継電器は、第１乃至第１５のいずれかの形態の電磁継電器において、前記電力供給部の充電を制御する充電回路をさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、主電源からの電力供給により、コイルに供給するための電力を充電する電力供給部を備えている。したがって、本発明では、異常時においても、電力供給部からコイルに電力を供給することができるので、接点装置を開閉することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態１の電磁継電器の概略図である。
【図２】実施形態１の電磁継電器の全体斜視図である。
【図３】実施形態１の電磁継電器における接点装置のオフ状態を示す断面図である。
【図４】実施形態１の電磁継電器における接点装置のオン状態を示す断面図である。
【図５】実施形態２の電磁継電器における接点装置のオフ状態を示す断面図である。
【図６】実施形態２の電磁継電器における接点装置のオン状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜実施形態１＞
実施形態１の電磁継電器Ａ１は、図１〜図４に示すように、接点装置２と、電磁石装置３と、電力供給部４１と、スイッチ部４２と、制御部４３とを備えている。接点装置２は、可動接点２１および固定接点２２を有している。電磁石装置３は、コイル３１と、可動接点２１が設けられた可動子３３とを有している。また、電磁石装置３は、コイル３１の通電で生じる磁束により、可動接点２１が固定接点２２に接触する閉位置と、可動接点２１が固定接点２２から離れる開位置との間で移動するように可動子３３を駆動する。
【００２５】
電力供給部４１は、主電源１０３からの電力供給により充電される。スイッチ部４２は、電力供給部４１からコイル３１への電力供給路Ｌ１に挿入されて、電力供給路Ｌ１を開閉する。
【００２６】
以下、本実施形態の電磁継電器Ａ１について詳細に説明する。但し、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００２７】
また、以下では、図３において、第１固定子３２１と可動子３３とが並ぶ方向を上下方向とし、可動子３３から見て第１固定子３２１側を上方、その逆を下方として説明する。また、以下では、図３において、一対の接点台１１，１２が並ぶ方向を左右方向とし、一方の接点台１１から見て他方の接点台１２側を右方、その逆を左方として説明する。
【００２８】
なお、図３には、これらの方向（上、下、左、右）を表す矢印を示すが、この矢印は、単に説明を補助する目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。また、上記の方向の規定は、本実施形態の電磁継電器Ａ１の使用形態を限定する趣旨ではない。
【００２９】
本実施形態では、電磁継電器Ａ１が、電気自動車（ＥＶ）に搭載されている場合を例とする。そして、本実施形態では、図１に示すように、電磁継電器Ａ１が、走行用のバッテリ１０１から負荷（たとえば、ＬＥＤランプやインバータ）１０２への直流電力の供給路に接点装置２を挿入するように接続されて用いられる場合を例とする。このため、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、接点装置２を開閉することで、走行用のバッテリ１０１から負荷１０２への直流電力の供給状態を切り替えることができる。
【００３０】
本実施形態の電磁継電器Ａ１は、図１、図２に示すように、接点装置２と、電磁石装置３と、駆動回路４と、リレー部６と、筐体７と、シャフト１６と、ケース１７と、連結体１８とを備えている。また、本実施形態の電磁継電器Ａ１は、バッテリ１０１から負荷１０２への直流電力の供給路に挿入される一対の出力端子５１，５２を備えている。その他、本実施形態の電磁継電器Ａ１は、駆動回路４やリレー部６に信号を入力するためのコネクタ５３や、外部機器との間で通信するためのコネクタ５４をさらに備えている。
【００３１】
接点装置２は、図３、図４に示すように、一対の可動接点２１と、一対の固定接点２２とを有している。また、接点装置２は、一対の接点台１１，１２と、可動接触子１３と、接圧ばね１４と、ホルダ１５とを有している。
【００３２】
一対の接点台１１，１２は、それぞれ導電性材料（例えば、銅（Cu））から形成されている。一対の端子台１１，１２は、左右方向に並ぶように配置されており、各々、上下方向に直交する平面内での断面形状が円形状となる円柱状に形成されている。一対の接点台１１，１２の下端部には、それぞれ固定接点２２が設けられている。なお、固定接点２２は、一対の接点台１１，１２と一体に構成されていてもよいし、一対の接点台１１，１２とは別部材からなり一対の接点台１１，１２に固定されていてもよい。
【００３３】
一対の接点台１１，１２のうち第１接点台１１は、一対の出力端子５１，５２のうち第１出力端子５１に電気的に接続されている。また、一対の接点台１１，１２のうち第２接点台１２は、一対の出力端子５１，５２のうち第２出力端子５２に電気的に接続されている。したがって、一対の接点台１１，１２は、可動接点２１および固定接点２２に外部回路（例えば、バッテリ１０１および負荷１０２）を電気的に接続するための端子として機能する。
【００３４】
一対の接点台１１，１２は、継鉄３４（後述する）に接合されたケース１７に対して固定されている。ケース１７は、下面が開口した箱状に形成されており、継鉄３４の上板３４１（後述する）との間に可動接点２１および固定接点２２を収納する。ケース１７は、たとえばセラミックなどの耐熱性材料により形成されており、その開口周部が上板３４１の上面の周縁部に対して、連結体１８を介して接合されている。一対の接点台１１，１２は、このケース１７の底板（上壁）１７１に形成された孔に挿通された形で、ケース１７に接合されている。
【００３５】
なお、ケース１７は、その内部に気密空間を形成する気密容器として構成されるのが好ましい。また、ケース１７の内部には、例えば水素を主体とする消弧性ガスが封入されるのが好ましい。この場合、可動接点２１が固定接点２２から離れる際にアークが生じたとしても、消弧性ガスによりアークを急速に冷却し、迅速に消弧することが可能になる。なお、ケース１７を気密容器として構成するか否かは任意である。つまり、接点装置２の内部を気密封止するか否かは任意である。また、ケース１７の内部に消弧性ガスを封入するか否かも任意である。
【００３６】
可動接触子１３は、導電性材料から左右方向に長い矩形板状に形成されており、その長手方向（左右方向）の両端部を一対の接点台１１，１２の下端部に対向させるように、一対の接点台１１，１２の下方に配置されている。可動接触子１３のうち、一対の接点台１１，１２の各々に設けられている固定接点２２に対向する部位には、可動接点２１がそれぞれ設けられている。なお、可動接点２１は、可動接触子１３と一体に構成されていてもよいし、可動接触子１３とは別部材からなり可動接触子１３に固定されていてもよい。
【００３７】
ホルダ１５は、たとえば左右方向の両面が開口した矩形筒状であって、可動接触子１３が貫通するように、可動接触子１３と組み合わされている。ホルダ１５には、シャフト１６の上端部が固定されている。シャフト１６は、非磁性材料にて上下方向に延びた丸棒状に形成されている。シャフト１６は、電磁石装置３で発生した駆動力を、接点装置２へ伝達する。シャフト１６は、後述する第１固定子３２１、第２固定子３２２、および復帰ばね３５の内側を通って、その中間部が可動子３３に固定されている。ここでは、シャフト１６を非磁性材料で形成しているが、磁性材料で形成してもよい。
【００３８】
可動接触子１３は、電磁石装置３によって上下方向に駆動される。このため、可動接触子１３に設けられている各可動接点２１は、それぞれ対応する固定接点２２に接触する閉位置と、固定接点２２から離れた開位置との間で移動することになる。可動接点２１が閉位置にあるとき、つまり接点装置２のオン状態では、一対の接点台１１，１２間が可動接触子１３を介して短絡する。したがって、接点装置２のオン状態では、一対の出力端子５１，５２間が導通し、バッテリ１０１から負荷１０２へ直流電力が供給される。
【００３９】
接圧ばね１４は、ホルダ１５の下板の上面と、可動接触子１３の下面との間に配置されており、可動接触子１３を上方へと付勢するコイルばねである。
【００４０】
電磁石装置３は、図３、図４に示すように、コイル３１と、第１固定子３２１と、第２固定子３２２と、可動子３３と、継鉄３４と、復帰ばね３５と、永久磁石３６とを備えている。また、コイル３１は、第１コイル３１１と、第２コイル３１２とで構成されている。
【００４１】
継鉄３４は、第１固定子３２１、第２固定子３２２、および可動子３３と共に、コイル３１の通電時に生じる磁束が通る磁路を形成する。このため、第１固定子３２１、第２固定子３２２、可動子３３、および継鉄３４は、いずれも磁性材料により形成されている。
【００４２】
継鉄３４は、上板３４１と、中板３４２と、下板３４３と、第１側板３４４と、第２側板３４５と、ブッシュ３４６とを備えている。上板３４１および中板３４２は、第１コイル３１１の中心軸方向（上下方向）の両側に設けられて、互いに対向する。中板３４２および下板３４３は、第２コイル３１２の中心軸方向（上下方向）の両側に設けられて、互いに対向する。上板３４１、中板３４２、および下板３４３は、いずれも矩形板状に形成されている。もちろん、上板３４１、中板３４２、および下板３４３は、いずれも矩形板状以外の形状で形成されていてもよい。
【００４３】
第１側板３４４は、上板３４１と中板３４２との周縁部同士を連結する。具体的には、第１側板３４４は、上板３４１の下面における互いに対向する一対の辺と、中板３４２の上面における互いに対向する一対の辺とを連結するように、一対設けられている。これら第１側板３４４と中板３４２とは、１枚の板から一体に形成されている。
【００４４】
第２側板３４５は、中板３４２と下板３４３との周縁部同士を連結する。具体的には、第２側板３４５は、中板３４２の下面における互いに対向する一対の辺と、下板３４３の上面における互いに対向する一対の辺とを連結するように、一対設けられている。これら第２側板３４５と下板３４３とは、１枚の板から一体に形成されている。もちろん、上板３４１、中板３４２、下板３４３、第１側板３４４、第２側板３４５は、全て一体に形成されていてもよいし、それぞれが別体に形成されていてもよい。また、これらの板のうち、一体に形成する板と、別体に形成する板とをどのように選択するかも任意である。
【００４５】
ブッシュ３４６は、第１ブッシュ３４６Ａと、第２ブッシュ３４６Ｂとで構成されている。第１ブッシュ３４６Ａおよび第２ブッシュ３４６Ｂは、いずれも円筒状である。第２ブッシュ３４６Ｂは、中板３４２の上面の中央部から上方に突出するようにして中板３４２と一体に形成されている。第２ブッシュ３４６Ｂの上面には、円環状に形成された永久磁石３６が固定されている。また、永久磁石３６の上面には、第１ブッシュ３４６Ａが固定されている。つまり、永久磁石３６は、ブッシュ３４６の上下方向の中間部に設けられている。
【００４６】
永久磁石３６は、上下方向における両面に、互いに異なる極性の第１磁極面３６１および第２磁極面３６２を有している。本実施形態の電磁継電器Ａ１では、第１磁極面３６１を「Ｎ極」、第２磁極面３６２を「Ｓ極」として説明するが、Ｎ極とＳ極とは反対の関係であってもよい。
【００４７】
第１コイル３１１は、継鉄３４の上板３４１、中板３４２、および第１側板３４４で囲まれる空間に配置されている。また、第１コイル３１１の内側には、第１固定子３２１、可動子３３、およびブッシュ３４６が配置されている。第１コイル３１１は、図１に示すように、リレー部６を介して主電源１０３に電気的に接続されている。そして、第１コイル３１１は、主電源１０３から電力を供給されることで通電し、磁束を発生する。
【００４８】
主電源１０３は、たとえばＤＣ／ＤＣコンバータ回路で構成されており、外部から入力される電圧（たとえば、４００Ｖの直流電圧）を所定の電圧（たとえば、１２Ｖの直流電圧）に変換して出力する。なお、主電源１０３は、直流電力を出力する構成であればよく、たとえばＡＣ／ＤＣコンバータ回路で構成されていてもよい。なお、以下では、主電源１０３の一対の出力端のうち正極性の出力端を「出力端Ｔ１」、負極性の出力端を「出力端Ｔ２」として説明する。
【００４９】
第２コイル３１２は、継鉄３４の中板３４２、下板３４３、および第２側板３４５で囲まれる空間に配置されている。また、第２コイル３１２の内側には、第２固定子３２２が配置されている。第２コイル３１２は、図１に示すように、駆動回路４の電力供給部４１（後述する）に電気的に接続されている。そして、第２コイル３１２は、電力供給部４１から電力を供給されることで通電し、磁束を発生する。
【００５０】
第１固定子３２１は、円筒状に形成された固定鉄心である。第１固定子３２１は、継鉄３４の上板３４１の中央部から下方に突出するようにして、その上端部が上板３４１に固定されている。第１固定子３２１の内側には、復帰ばね３５が収納されている。
【００５１】
第２固定子３２２は、円筒状に形成された固定鉄心である。第２固定子３２２は、継鉄３４の下板３４３の中央部から上方に突出するようにして、その下端部が下板３４３に固定されている。
【００５２】
可動子３３は、円筒状に形成された可動鉄心である。可動子３３は、上下方向において第１固定子３２１および第２固定子３２２と並ぶようにして、第１固定子３２１と第２固定子３２２との間に配置されている。また、可動子３３は、ブッシュ３４６の内側をブッシュ３４６の内周面に沿って上下方向に移動する。言い換えれば、可動子３３は、その上端面が第１固定子３２１の下端面に接触する第１位置と、その下端面が第２固定子３２２の上端面に接触する第２位置との間で移動可能に構成されている。
【００５３】
復帰ばね３５は、第１固定子３２１の内側に配置されており、可動子３３を下方（第２位置）へ付勢するコイルばねである。
【００５４】
駆動回路４は、図１に示すように、電力供給部４１と、スイッチ部４２と、制御部４３とを備えている。本実施形態の電磁継電器Ａ１では、電力供給部４１、スイッチ部４２、制御部４３は、基板４４（図２参照）に実装されている。
【００５５】
電力供給部４１は、ＥＤＬＣ（Electric Double-Layer Capacitor：電気二重層コンデンサ）からなる２つのキャパシタ４１１，４１２で構成されている（図２参照）。もちろん、電力供給部４１を構成するキャパシタの数を限定する趣旨ではなく、たとえば１つであってもよいし、さらに多数であってもよい。また、キャパシタ４１１，４１２はＥＤＬＣに限定されず、他の種類のキャパシタであってもよい。電力供給部４１は、主電源１０３から副電源１０４を介して供給される電力により充電される。また、電力供給部４１は、コイル３１（ここでは、第２コイル３１２）に電力を供給する。
【００５６】
副電源１０４は、たとえばＤＣ／ＤＣコンバータ回路で構成されており、主電源１０３から入力される電圧（たとえば、１２Ｖの直流電圧）を所定の電圧（たとえば、２．５Ｖの直流電圧）に変換して出力する。なお、以下では、副電源１０４の一対の出力端のうち正極性の出力端を「出力端Ｔ３」、負極性の出力端を「出力端Ｔ４」として説明する。
【００５７】
スイッチ部４２は、第１スイッチ４２１と、第２スイッチ４２２とで構成されている。第１スイッチ４２１および第２スイッチ４２２は、それぞれ通常オフ状態となるａ接点リレーである。
【００５８】
第１スイッチ４２１は、副電源１０４の負極性の出力端Ｔ４と、電力供給部４１（ここでは、キャパシタ４１１，４１２の負極）との間に挿入されている。したがって、第１スイッチ４２１は、そのオン／オフを切り替えられることで、副電源１０４を介した主電源１０３から電力供給部４１への電路を開閉する。第２スイッチ４２２は、電力供給部４１（ここでは、キャパシタ４１１，４１２の負極）と、コイル３１（ここでは、第２コイル３１２）との間に挿入されている。したがって、第２スイッチ４２２は、そのオン／オフを切り替えられることで、電力供給部４１からコイル３１（ここでは、第２コイル３１２）への電力供給路Ｌ１を開閉する。
【００５９】
制御部４３は、たとえばマイコン（マイクロコンピュータ）を主構成として備えている。マイコンは、そのメモリに記録されているプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することにより、制御部４３としての機能を実現する。プログラムは、予めマイコンのメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。
【００６０】
制御部４３は、電力供給部４１に電気的に接続されており、電力供給部４１から供給される電力により動作する。もちろん、制御部４３は、主電源１０３が喪失していないときは、副電源１０４から供給される電力により動作する構成であってもよい。
【００６１】
制御部４３は、電力供給部４１に印加される電圧（ここでは、キャパシタ４１１，４１２の充電電圧）を検知する機能を有している。そして、制御部４３は、電力供給部４１に印加される電圧が一定電圧となるように、第１スイッチ４２１のオン／オフを制御する。つまり、制御部４３は、電力供給部４１の充電回路として機能する。
【００６２】
また、制御部４３は、主電源１０３から第１コイル３１１への電路（または主電源１０３から副電源１０４への電路）を流れる電流、またはこの電路に印加される電圧を検知する機能を有している。そして、制御部４３は、検知結果に基づいて異常時（たとえば主電源１０３が喪失している時）であるか否かを判断する。その他、制御部４３は、主電源１０３に電気的に接続されているキルスイッチ１０５のオン／オフ状態を検知する機能を有している。そして、制御部４３は、キルスイッチ１０５がオフ状態であれば、非常時であると判断する。つまり、ここでは、「異常時」は、キルスイッチ１０５のオン／オフに依らず、主電源１０３の喪失などの異常が発生した時をいう。また、「非常時」は、主電源１０３は喪失していないが、たとえば異常を認識したときなどに、人が何らかの意図をもってキルスイッチ１０５をオフする操作を行った時をいう。
【００６３】
さらに、制御部４３は、異常時または非常時であると判断すると、第１スイッチ４２１をオフに切り替えると共に、第２スイッチ４２２をオンに切り替える。これにより、制御部４３は、電力供給部４１からコイル３１（ここでは、第２コイル３１２）に電力を供給させる。つまり、制御部４３は、主電源１０３からの電力供給が途絶えたことを検知すると、スイッチ部４２を制御して電力供給部４１からコイル３１（ここでは、第２コイル３１２）に電力を供給させる。
【００６４】
リレー部６は、図１に示すように、第１リレー６１と、第２リレー６２と、第３リレー６３と、第４リレー６４とで構成されている。第１リレー６１および第２リレー６２は、それぞれａ接点リレーである。第１リレー６１および第２リレー６２の各々のａ接点は、主電源１０３の正極性の出力端と第１コイル３１１の第１端との間に挿入されている。
【００６５】
第３リレー６３および第４リレー６４は、それぞれａ接点と、通常オン状態となるｂ接点とを備えるｃ接点リレーである。第３リレー６３のｂ接点は、第１リレー６１および第２リレー６２を介して、主電源１０３の正極性の出力端Ｔ１と第１コイル３１１の第１端との間に挿入されている。また、第３リレー６３のａ接点は、第１リレー６１および第２リレー６２を介して、主電源１０３の正極性の出力端Ｔ１と、第１コイル３１１の第２端との間に挿入されている。第４リレー６４のｂ接点は、主電源１０３の負極性の出力端Ｔ２と第１コイル３１１の第２端との間に挿入されている。また、第４リレー６４のａ接点は、主電源１０３の負極性の出力端Ｔ２と第１コイル３１１の第１端との間に挿入されている。
【００６６】
本実施形態の電磁継電器Ａ１では、リレー部６は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）からの制御信号に応じて状態が切り替わる。具体的には、リレー部６がオン指令を受けると、第１リレー６１がオンに切り替わる。このとき、第２リレー６２はオフ、第３リレー６３および第４リレー６４は、共通端子と常閉端子とが導通している。したがって、リレー部６がオン指令を受けている間、主電源１０３から第１コイル３１１への電路が形成され、第１コイル３１１に第１向きの電流が流れる。これにより、第１コイル３１１は通電する。
【００６７】
また、リレー部６がオフ指令を受けると、第２リレー６２がオンに切り替わると共に、第３リレー６３および第４リレー６４では、共通端子と常開端子とが導通する。このとき、第１リレー６１はオフである。したがって、リレー部６がオフ指令を受けている間、主電源１０３から第１コイル３１１への電路が形成され、第１コイル３１１に第１向きとは逆向きである第２向きの電流が流れる。これにより、第１コイル３１１は通電する。
【００６８】
なお、リレー部６は、ＥＣＵからの制御信号に応じて状態が切り替わる構成に限定されず、他の構成であってもよい。たとえば、リレー部６は、ユーザの操作を直接的に、または間接的に受けることで状態が切り替わる構成であってもよい。
【００６９】
筐体７は、図２に示すように、ボディ７１と、カバー７２とで構成されている。ボディ７１は、たとえば合成樹脂材料により扁平な直方体状に形成されている。カバー７２は、たとえば透光性を有する樹脂材料により、下面が開口した箱状に形成されている。もちろん、カバー７２は、透光性を有する樹脂材料以外の材料で形成されていてもよい。ボディ７１とカバー７２との間の空間には、接点装置２、電磁石装置３、駆動回路４、リレー部６、シャフト１６、ケース１７、および連結体１８が収納される。また、この空間外において、ボディ７１の長手方向の一端部に一対の出力端子５１，５２が、他端部にコネクタ５３，５４が設けられている。
【００７０】
以下、本実施形態の電磁継電器Ａ１の動作について説明する。まず、異常時でも非常時でもない通常時における本実施形態の電磁継電器Ａ１の動作について説明する。ここで、接点装置２がオフ状態であると仮定する。接点装置２のオフ状態では、図３に示すように、永久磁石３６の生じる磁束φ１が通る磁路が形成される。磁束φ１は、第１磁極面３６１、第１ブッシュ３４６Ａ、可動子３３、第２固定子３２２、下板３４３、第２側板３４５、中板３４２、第２ブッシュ３４６Ｂ、第２磁極面３６２を順に通る。したがって、可動子３３は、第２固定子３２２との間の磁気吸引力と、復帰ばね３５のばね力とにより、第２位置に保持（ラッチ）される。
【００７１】
このとき、シャフト１６は、下方に引き下げられている。そして、可動接触子１３は、シャフト１６の上端部に固定されているホルダ１５の上板によって上方への移動が規制され、一対の可動接点２１を一対の固定接点２２から離れた開位置に位置させる。よって、接点装置２のオフ状態では、一対の接点台１１，１２間は非導通であり、一対の出力端子５１，５２間は非導通となる。
【００７２】
ここで、リレー部６がオン指令を受けると、第１コイル３１１に第１向きの電流が流れることにより、第１コイル３１１が磁束を発生する。すると、可動子３３は、第１固定子３２１との間に磁気吸引力が生じることで、復帰ばね３５のばね力に抗して上方に引き寄せられ、第２位置に移動する。
【００７３】
このため、シャフト１６が上方へと引き上げられるので、ホルダ１５も上方へと移動する。すると、可動接触子１３は、ホルダ１５の上板による上方への移動規制が解除されるので、接圧ばね１４のばね力によって上方に押し上げられる。そして、一対の可動接点２１は、一対の固定接点２２に接触する閉位置に移動する（図４参照）。よって、接点装置２がオン状態となり、一対の接点台１１，１２間が導通するので、一対の出力端子５１，５２間が導通する。
【００７４】
接点装置２のオン状態では、図４に示すように、永久磁石３６の磁束φ２が通る磁路が形成される。磁束φ２は、第１磁極面３６１、第１ブッシュ３４６Ａ、可動子３３、第１固定子３２１、上板３４１、第１側板３４４、中板３４２、第２ブッシュ３４６Ｂ、第２磁極面３６２を順に通る。したがって、可動子３３は、第１固定子３２１との間の磁気吸引力により、復帰ばね３５のばね力に抗して上方に引き寄せられ、第１位置に保持される。このため、第１コイル３１１の通電を解除しても、接点装置２はオン状態を維持する。
【００７５】
次に、リレー部６がオフ指令を受けると、第１コイル３１１に第２向きの電流が流れることにより、第１コイル３１１は、オン指令の時とは逆向きの磁束を発生する。すると、可動子３３は、第２固定子３２２との間に磁気吸引力が生じることで、下方に引き寄せられて第１位置に移動する（図３参照）。そして、可動接点２１が開位置に位置するように可動接触子１３が移動するため、接点装置２がオフ状態となる。
【００７６】
このとき、上述のように、永久磁石３６の磁束φ１が通る磁路が形成されるので、可動子３３は第１位置に保持される。したがって、第１コイル３１１の通電を解除しても、接点装置２はオフ状態を維持する。このように、本実施形態の電磁継電器Ａ１は、コイル３１（ここでは、第１コイル３１１）の通電を解除しても、接点装置２のオン状態（またはオフ状態）を維持する、ラッチングリレーである。
【００７７】
また、通常時においては、駆動回路４の制御部４３は、第１スイッチ４２１をオン、第２スイッチ４２２をオフに切り替えることで、副電源１０４から電力供給部４１（ここでは、キャパシタ４１１，４１２）への電路を形成させる。つまり、通常時においては、駆動回路４は、電力供給部４１を充電させる。
【００７８】
次に、異常時または非常時における本実施形態の電磁継電器Ａ１の動作について説明する。たとえば接点装置２がオン状態の場合に、電力線が断線するなどして主電源１０３が喪失すると、第１コイル３１１に電力を供給することができなくなるので、リレー部６により接点装置２をオフに切り替えることができなくなる。このとき、駆動回路４の制御部４３は、異常時であると判断し、第１スイッチ４２１をオフ、第２スイッチ４２２をオンに切り替える。すると、電力供給部４１から第２コイル３１２への電力供給路Ｌ１が閉じられる。このため、第２コイル３１２は、電力供給部４１から電力が供給されることで通電し、磁束を発生する。
【００７９】
すると、可動子３３は、第２固定子３２２との間に磁気吸引力が生じることで、下方に引き寄せられて第１位置に移動する。そして、可動接点２１が開位置に位置するように可動接触子１３が移動するため、接点装置２がオフ状態になる。
【００８０】
上述のように、本実施形態の電磁継電器Ａ１は、主電源１０３からの電力供給により、コイル３１（ここでは、第２コイル３１２）に供給するための電力を充電する電力供給部４１を備えている。したがって、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、異常時または非常時においても、電力供給部４１からコイル３１（ここでは、第２コイル３１２）に電力を供給することができるので、接点装置２を開閉（ここでは、接点装置２をオフ）することができる。
【００８１】
また、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、主電源１０３とは異なる電力供給部４１からコイル３１に電力を供給することが可能である。このため、たとえば電力供給部４１からコイル３１に対して主電源１０３の供給する電力よりも大きい電力を供給すれば、接点装置２の開閉の高速化を図ることができる。
【００８２】
この効果は、本実施形態の電磁継電器Ａ１のようなメカニカルリレーにおいて、とくに意味がある。つまり、メカニカルリレーは、半導体リレーと比べて、接点装置２の許容電流を大きくし易い他、過剰な電流に対する耐性が高い、絶縁耐圧や遮断電圧を大きくし易いといった利点があるが、接点装置２の開閉に要する時間が長いという短所もある。このため、メカニカルリレーは、たとえば主電源１０３の停電時において、接点装置２を高速でオンすることにより、無停電電源装置から負荷（パーソナルコンピュータやサーバ）への電力供給が途絶える時間を可能な限り短くするという用途に適さない場合がある。また、メカニカルリレーは、たとえば大容量電池の短絡時において、接点装置２を高速でオフすることにより、負荷に過剰な電流が流れる時間を可能な限り短くするという用途に適さない場合がある。
【００８３】
一方、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、電力供給部４１からコイル３１に大電力を供給することで、接点装置２の開閉の高速化を図ることができる。したがって、本実施形態の電磁継電器Ａ１は、上述の用途にも適用し易い。また、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、主電源１０３からコイル３１に対して大電力を供給することを必要としないので、主電源１０３に負担をかけることがないという利点もある。
【００８４】
なお、特許文献１に記載のラッチングリレーでは、コンデンサ（キャパシタ）を用いているが、コンデンサは接点を保持（ラッチ）するための機構の一部として機能しているに過ぎない。つまり、特許文献１に記載のラッチングリレーでは、コンデンサは、電力供給部４１として機能していない。
【００８５】
ところで、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、電磁石装置３は、永久磁石３６をさらに備えている。そして、可動子３３は、永久磁石３６の生じる磁束により、可動接点が開位置および閉位置のいずれか一方に位置するように保持され、かつ、コイル３１の通電で生じる磁束により、当該保持が解除されるように構成されている。つまり、本実施形態の電磁継電器Ａ１は、ラッチングリレーである。この構成では、接点装置２のオン状態またはオフ状態を維持するためにコイル３１に電力を供給し続ける必要がないので、消費電力を低減することができる。また、このようなラッチングリレーにおいても、接点の保持（ラッチ）を強制的に解除することができる。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００８６】
また、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、コイル３１は、主電源１０３からの電力供給を受ける第１コイル３１１と、電力供給部４１からの電力供給を受ける第２コイル３１２とを有している。この構成では、通常時に用いる第１コイル３１１と、異常時または非常時に用いる第２コイル３１２とで互いに異なる設計にすることが可能である。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００８７】
さらに、第２コイル３１２は、第１コイル３１１よりもインピーダンスが小さいことが好ましい。この構成は、たとえば第２コイル３１２の巻き数を第１コイル３１１の巻き数よりも少なくしたり、第２コイル３１２の銅線の径寸法を第１コイル３１１の銅線の径寸法よりも大きくしたりすることで実現できる。その他、たとえば第２コイル３１２の銅線の長さを第１コイル３１１の銅線の長さよりも短くすることでも実現できる。
【００８８】
この構成では、第１コイル３１１と比べて第２コイル３１２を小さく設計することができるので、小型化を図ることができる。また、この構成では、リレーとしての応答性能を高めることができ、開閉に要する時間を短縮することができる。なお、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、電力供給部４１からコイル３１に対して供給する電力（電流）を、主電源１０３からコイル３１に対して供給する電力（電流）よりも大きくすることができる。したがって、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、上記の構成を採用したとしても、第２コイル３１２の小型化を図りつつ、第１コイル３１１と同程度のアンペアターン（アンペア回数）を第２コイル３１２で実現することができる。
【００８９】
ここで、コイル３１は、第１コイル３１１および第２コイル３１２を兼用した１つのコイルで構成されていてもよい。この構成では、コイル３１を第１コイル３１１および第２コイル３１２で構成する場合と比較して、配置するスペースが小さくて済むので、小型化を図ることができる。
【００９０】
その他、第１コイル３１１は、接点装置２のオン用コイルと、接点装置２のオフ用コイルとで分かれていてもよい。つまり、コイル３１は、オン用コイルと、オフ用コイルと、第２コイル３１２との計３つのコイルで構成されていてもよい。オン用コイルおよびオフ用コイルは、それぞれ通電時に互いに逆向きの磁束を発生するように構成される。この構成では、オン用コイルと主電源１０３との間の電路、およびオフ用コイルと主電源１０３との間の電路の各々を開閉する回路が設計し易いので、リレー部６の構成を単純化することができる。
【００９１】
また、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、電力供給部４１は、キャパシタ４１１，４１２で構成されている。この構成では、接点装置２をより高速で開閉することができる。キャパシタ４１１，４１２は、一般的に内部抵抗が小さいので、瞬間的ではあるが、供給可能な電力に制限のある主電源１０３と比較して大きな電力（電流）をコイル３１（第２コイル３１２）に供給することができるからである。また、この構成では、キャパシタ４１１，４１２を繰り返し充放電することができるので、電力供給部４１の長寿命化を図ることができる。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００９２】
また、電力供給部４１は、二次電池で構成されていてもよい。この構成では、キャパシタ４１１，４１２と同様に、繰り返し充放電することができるので、電力供給部４１の長寿命化を図ることができる。
【００９３】
その他、電力供給部４１は、一次電池で構成されていてもよい。この構成では、電力供給部４１は、副電源１０４から供給される電力による充電はできないが、異常時または非常時において、コイル３１（第２コイル３１２）に電力を供給することが可能である。また、この構成では、キャパシタ４１１，４１２や二次電池を用いる場合と比較して、コストを低減することができる。
【００９４】
また、スイッチ部４２（第１スイッチ４２１および第２スイッチ４２２）は、メカニカルリレーで構成されていてもよい。この構成では、半導体リレーと比較してスイッチ部４２のオン抵抗を小さくすることができるので、コイル３１（第２コイル３１２）に大電流を流す（大電力を供給する）用途に適している。
【００９５】
また、スイッチ部４２（第１スイッチ４２１および第２スイッチ４２２）は、半導体リレーで構成されていてもよい。この構成では、メカニカルリレーと比較してスイッチ部４２の応答速度を速くすることができるので、異常時または非常時において、より迅速にコイル３１（第２コイル３１２）に電力を供給することができる。
【００９６】
ここで、たとえば第１スイッチ４２１および第２スイッチ４２２が、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）を用いた半導体リレーで構成されていると仮定する。この場合、駆動回路４は、副電源１０４の出力電圧を昇圧する昇圧回路を備えているのが好ましい。つまり、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴは、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴと比較して大きな電流を流す用途に適しているが、駆動に必要な電圧が大きい。したがって、副電源１０４の出力電圧ではＮチャネルＭＯＳＦＥＴを駆動できない場合に、副電源１０４の出力電圧を昇圧回路にて昇圧する必要がある。その他、駆動回路４は、第１スイッチ４２１および第２スイッチ４２２の駆動に必要な電圧に応じて、たとえば副電源１０４の出力電圧を降圧する降圧回路を備えていてもよい。
【００９７】
また、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、スイッチ部４２を制御する制御部４３をさらに備えている。そして、制御部４３は、主電源１０３からの電力供給が途絶えたことを検知すると、スイッチ部４２を制御して電力供給部４１からコイル３１（第２コイル３１２）に電力を供給させている。この構成では、既に述べたように、たとえば事故や故障などにより主電源１０３からコイル３１（第１コイル３１１）への電力供給が途絶えた場合でも、接点装置２を開閉（ここでは、接点装置２をオフ）することができる。
【００９８】
とくに、本実施形態の電磁継電器Ａ１がラッチングリレーで構成されている場合に有用である。つまり、この場合、接点装置２がオン状態で維持されているときに主電源１０３からコイル３１（第１コイル３１１）への電力供給が途絶えても、接点装置２をオフ状態に切り替えることができる。したがって、この構成では、たとえば負荷１０２や一対の出力端子５１，５２に過剰な電流が流れ続けるのを防止することができる。
【００９９】
この構成において、電力供給部４１は、主電源１０３からの電力供給が途絶えたとき、つまり主電源１０３が喪失したときなどの異常時や非常時に用いられる電源である。したがって、たとえば通常時において、ラッチングリレーのオン用コイル、オフ用コイルの電源として用いられるコンデンサ（キャパシタ）は、電力供給部４１に相当しない。なお、上記構成を採用するか否かは任意である。
【０１００】
さらに、制御部４３は、外部（たとえば、ＥＣＵ）から接点装置２をオンにする指令を受けると、スイッチ部４２を制御して電力供給部４１からコイル３１（第２コイル３１２）に電力を供給させるように構成されていてもよい。また、制御部４３は、外部（たとえば、ＥＣＵ）から接点装置２をオフにする指令を受けると、スイッチ部４２を制御して電力供給部４１からコイル３１（第２コイル３１２）に電力を供給させるように構成されていてもよい。これらの構成では、電力供給部４１から主電源１０３よりも大きい電力をコイル３１に供給させることで、通常時においても接点装置２を高速で開閉することが可能になる。
【０１０１】
また、制御部４３は、検知対象に電流が流れていないこと、または検知対象に電圧が印加されていないことを検知すると、スイッチ部４２を制御して電力供給部４１からコイル３１（第２コイル３１２）に電力を供給させるように構成されていてもよい。また、制御部４３は、検知対象に電流閾値よりも大きい電流が流れていることを検知すると、スイッチ部４２を制御して電力供給部４１からコイル３１（第２コイル３１２）に電力を供給させるように構成されていてもよい。その他、制御部４３は、検知対象に電圧閾値よりも大きい電圧が印加されていることを検知すると、スイッチ部４２を制御して電力供給部４１からコイル３１（第２コイル３１２）に電力を供給させるように構成されていてもよい。検知対象は、たとえば一対の出力端子５１，５２や、一対の出力端子５１，５２に接続されている電線などである。これらの構成では、たとえば制御部４３は、主電源１０３の喪失を看過した場合でも、上記の検知をトリガとして接点装置２をオフすることができる。
【０１０２】
また、制御部４３は、検知対象の温度が閾値よりも大きくなっていることを検知すると、スイッチ部４２を制御して電力供給部４１からコイル３１（第２コイル３１２）に電力を供給させるように構成されていてもよい。検知対象は、たとえばコイル３１や可動接点２１、固定接点２２などである。この構成では、主電源１０３が喪失しない状態であっても、検知対象の温度が何らかの異常により過剰になっていることをトリガとして、接点装置２をオフすることができる。
【０１０３】
また、本実施形態の電磁継電器Ａ１は、制御部４３と外部との間で通信を行う通信回路をさらに備えていてもよい。通信回路は、たとえば基板４４に実装される。この構成では、制御部４３を遠隔操作することが可能になる。また、この構成では、たとえばＥＣＵなどと制御部４３との間で、情報の授受を行うことが可能となる。制御部４３から外部に送信する情報としては、たとえば自己診断結果や、検知対象に印加される電圧、検知対象に流れる電流、検知対象の温度などの監視結果がある。
【０１０４】
また、本実施形態の電磁継電器Ａ１は、電力供給部４１の充電を制御する充電回路をさらに備えていてもよい。本実施形態の電磁継電器Ａ１では、制御部４３が充電回路としての機能を有している。この構成では、たとえば電力供給部４１がキャパシタ４１１，４１２で構成されている場合に、キャパシタ４１１，４１２に過剰な電圧（たとえば、２．５Ｖよりも大きい電圧）が印加されないようにすることができる。たとえば、副電源１０４が存在せずに主電源１０３からキャパシタ４１１，４１２に電圧を直接印加する場合などに好適である。
【０１０５】
その他、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、制御部４３は、マイコンを主構成として備えている。この構成では、上述の制御部４３と外部機器との間での情報の授受を行う機能や、キャパシタ４１１，４１２の充放電制御などの機能の拡張が容易である。もちろん、制御部４３の構成を限定する趣旨ではなく、他の構成であってもよい。たとえば、制御部４３は、検知対象に流れる電流、または検知対象に印加される電圧を閾値と比較するためのコンパレータを備える構成であってもよい。この構成では、マイコンと比較して機能の拡張性に乏しいが、コストを低減することが可能である。
【０１０６】
ところで、本実施形態の電磁継電器Ａ１では、電磁石装置３は、可動子３３と第１固定子３２１との間、および可動子３３と第２固定子３２２との間の各々にギャップを有する構成であるが、他の構成であってもよい。たとえば、電磁石装置３は、固定子と可動子との間に１つのギャップを有する構成であってもよい。
【０１０７】
＜実施形態２＞
以下、実施形態２の電磁継電器Ｂ１について説明する。以下では、図５において、第１コイル９１１と第２コイル９１２とが並ぶ方向を上下方向とし、第２コイル９１２から見て第１コイル９１１側を上方、その逆を下方として説明する。また、以下では、図５において、可動接点８１と固定接点８２とが並ぶ方向を左右方向とし、可動接点８１から見て固定接点８２側を右方、その逆を左方として説明する。
【０１０８】
なお、図５には、これらの方向（上、下、左、右）を表す矢印を示すが、この矢印は、単に説明を補助する目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。また、上記の方向の規定は、本実施形態の電磁継電器Ｂ１の使用形態を限定する趣旨ではない。
【０１０９】
本実施形態の電磁継電器Ｂ１は、図５、図６に示すように、いわゆるヒンジ型リレーであり、いわゆるプランジャ型リレーである実施形態１の電磁継電器Ａ１とは異なっている。本実施形態の電磁継電器Ｂ１は、接点装置２、電磁石装置３、シャフト１６、ケース１７、および連結体１８の代わりに、接点装置８と、電磁石装置９とを備えている点で、本実施形態の電磁継電器Ａ１と異なっている。なお、本実施形態の電磁継電器Ｂ１は、駆動回路４、リレー部６、および筐体７を備えている点では実施形態１の電磁継電器Ａ１とは共通しているので、ここでは駆動回路４、リレー部６、および筐体７の説明を省略する。
【０１１０】
接点装置８は、図５、図６に示すように、可動接点８１と、固定接点８２と、一対の端子板８３，８４と、カード８５とを備えている。
【０１１１】
一対の端子板８３，８４は、それぞれ導電性材料（例えば、銅（Cu））から形成されている。一対の端子板８３，８４は、左右方向に並ぶように配置されており、各々、上下方向に長尺な矩形板状に形成されている。また、一対の端子板８３，８４は、それぞれ下端部が筐体７のボディ７１に固定されている。
【０１１２】
一対の端子板８３，８４のうち第１端子板８３の上端部には、固定接点８２が設けられている。また、一対の端子板８３，８４のうち第２端子板８４の上端部には、可動接点８１が設けられている。なお、可動接点８１および固定接点８２は、それぞれ一対の端子板８３，８４と一体に構成されていてもよいし、一対の端子板８３，８４とは別部材からなり一対の端子板８３，８４に固定されていてもよい。また、第２端子板８４は、金属製の板ばねであり、下端部を支点として、可動接点８１が固定接点８２に接触する閉位置と、可動接点８１が固定接点８２から離れた開位置との間で可動接点８１を移動させるように撓み可能に構成されている。
【０１１３】
第１端子板８３は、第１出力端子５１に電気的に接続されている。また、第２端子板８４は、第２出力端子５２に電気的に接続されている。したがって、一対の端子板８３，８４は、可動接点８１および固定接点８２に外部回路（例えば、バッテリ１０１および負荷１０２）を電気的に接続するための端子として機能する。
【０１１４】
カード８５は、上下方向に長尺な棒状に形成されており、その一端部（下端）が筐体７のボディ７１に固定されている。カード８５は、ボディ７１に固定された一端部を支点として、回転可能に構成されている。また、カード８５は、第１突部８５１と、第２突部８５２とを備えている。
【０１１５】
第１突部８５１は、円錐台状であって、カード８５の上下方向の中間部から右向きに突出して形成されている。第１突部８５１は、カード８５が時計回りに回転することにより、第２端子板８４を右向きに押し込むように構成されている。第２突部８５２は、円錐台状であって、カード８５の上下方向の中間部から左向きに突出して形成されている。第２突部８５２は、後述する可動子９３に押されることにより、カード８５を時計回りに回転させるように構成されている。
【０１１６】
電磁石装置９は、図５、図６に示すように、コイル９１と、固定子９２と、可動子９３と、継鉄９４と、永久磁石９５とを備えている。また、コイル９１は、第１コイル９１１と、第２コイル９１２とで構成されている。また、固定子９２、可動子９３、および継鉄９４は、いずれも磁性材料により形成されている。
【０１１７】
第１コイル９１１および第２コイル９１２は、それぞれコイルボビン９６の外周面に電線（たとえば、銅線）を巻き付けることで構成されている。コイルボビン９６は、たとえば合成樹脂材料などの電気絶縁性を有する材料により円筒状に形成されている。コイルボビン９６は、その軸方向が上下方向と一致するように配置されている。本実施形態の電磁継電器Ｂ１では、コイルボビン９６は、ボディ７１と一体に形成されている。
【０１１８】
第１コイル９１１は、リレー部６を介して主電源１０３に電気的に接続されている。そして、第１コイル９１１は、主電源１０３から電力を供給されることで通電し、磁束を発生する。第２コイル９１２は、駆動回路４の電力供給部４１に電気的に接続されている。そして、第２コイル９１２は、電力供給部４１から電力を供給されることで通電し、磁束を発生する。
【０１１９】
固定子９２は、円柱状に形成された固定鉄心である。固定子９２は、その上下方向の両端部をコイルボビン９６から露出させる形で、コイルボビン９６の中空部に挿通されている。固定子９２の上端部は、可動子９３の第１端９３１（後述する）と対向する。また、固定子９２の下端部は、継鉄９４の第１板９４１（後述する）に固定されている。
【０１２０】
可動子９３は、左右方向に長尺な矩形板の中間部９３３が折り曲げられて、その断面がＬ字状となるように形成されている。可動子９３の第１端（左端）９３１は、固定子９２の上端部と対向する。可動子９３の第２端（右端）９３２は、継鉄９４の第２板９４２（後述する）と対向する。そして、可動子９３は、その中間部９３３を支点として、第１端９３１が固定子９２の上端部に接触する第１位置と、第１端９３１が固定子９２の上端部から離れる第２位置との間で回転可能に構成されている。
【０１２１】
継鉄９４は、固定子９２および可動子９３と共に、コイル９１の通電時に生じる磁束が通る磁路を形成する。継鉄９４は、第１板９４１と、第２板９４２と、第３板９４３とを備えている。第１板９４１、第２板９４２、および第３板９４３は、いずれも矩形板状に形成されている。第１板９４１は、第２コイル９１２の中心軸方向（上下方向）の下側に設けられている。第２板９４２は、第１コイル９１１および第２コイル９１２の右側に設けられている。第３板９４３は、第２板９４２の第１コイル９１１および第２コイル９１２側（左側）の面に設けられている。第１板９４１と第２板９４２とは、１枚の板から一体に形成されている。また、第２板９４２と第３板９４３との間に挟まれる形で、永久磁石９５が設けられている。
【０１２２】
永久磁石９５は、左右方向における両面に、互いに異なる極性の第１磁極面９５１および第２磁極面９５２を有している。本実施形態の電磁継電器Ｂ１では、第１磁極面９５１を「Ｎ極」、第２磁極面９５２を「Ｓ極」として説明するが、Ｎ極とＳ極とは反対の関係であってもよい。
【０１２３】
以下、本実施形態の電磁継電器Ｂ１の動作について説明する。まず、通常時における本実施形態の電磁継電器Ｂ１の動作について説明する。ここで、接点装置８がオフ状態（可動接点８１が固定接点８２から離れた状態）であると仮定する。接点装置８のオフ状態では、図５に示すように、第１磁極面９５１、第３板９４３、第２板９４２、可動子９３、第２板９４２、第２磁極面９５２の順に、永久磁石９５の生じる磁束φ３が通る磁路が形成される。したがって、可動子９３は、第２板９４２との間の磁気吸引力により、第２端９３２が第２板９４２に引き寄せられて第２位置に保持される。
【０１２４】
このとき、カード８５の第２突部８５２は、可動子９３により右向きに押し込まれておらず、したがって、第１突部８５１が第２端子板８４を押し込むこともない。したがって、第２端子板８４は、そのばね力によって反時計回りに付勢され、可動接点８１が開位置に位置するように移動する。よって、接点装置８のオフ状態では、一対の端子板８３，８４間は非導通であり、一対の出力端子５１，５２間は非導通となる。
【０１２５】
ここで、リレー部６がオン指令を受けると、第１コイル９１１に第１向きの電流が流れることにより、第１コイル９１１が磁束を発生する。すると、可動子９３は、固定子９２との間に磁気吸引力が生じることで、第１端９３１が固定子９２の上端部に引き寄せられ、第１位置に移動する。
【０１２６】
このため、可動子９３が中間部９３３を支点として反時計回りに回転することで、可動子９３の第２端９３２が、カード８５の第２突部８５２を右向きに押し込む。すると、カード８５が時計回りに回転するのに伴って、第１突部８５１が第２端子板８４を右向きに押し込むので、可動接点８１が閉位置に位置するように第２端子板８４が移動する（図６参照）。よって、接点装置８がオン状態（可動接点８１が固定接点８２に接触する状態）となり、一対の端子板８３，８４間が導通するので、一対の出力端子５１，５２間が導通する。
【０１２７】
接点装置８のオン状態では、図６に示すように、第１磁極面９５１、第３板９４３、第２板９４２、第１板９４１、固定子９２、可動子９３、第２板９４２、第２磁極面９５２の順に、永久磁石９５の磁束φ４が通る磁路が形成される。したがって、可動子９３は、固定子９２との間の磁気吸引力により、第１位置に保持される。このため、第１コイル９１１の通電を解除しても、接点装置８はオン状態を維持する。
【０１２８】
次に、リレー部６がオフ指令を受けると、第１コイル９１１に第２向きの電流が流れることにより、第１コイル９１１は、オン指令の時とは逆向きの磁束を発生する。すると、可動子９３は、第２板９４２との間に磁気吸引力が生じることで、第２端９３２が第２板９４２と接触して第２位置に移動する。（図５参照）。そして、可動接点８１が開位置に位置するようにカード８５が移動するため、接点装置８がオフ状態となる。
【０１２９】
このとき、上述のように、永久磁石９５の磁束φ３が通る磁路が形成されるので、可動子９３は第２位置に保持される。したがって、第１コイル９１１の通電を解除しても、接点装置８はオフ状態を維持する。このように、本実施形態の電磁継電器Ｂ１は、コイル９１（ここでは、第１コイル９１１）の通電を解除しても、接点装置８のオン状態（またはオフ状態）を維持する、ラッチングリレーである。
【０１３０】
次に、異常時または非常時における本実施形態の電磁継電器Ｂ１の動作について説明する。たとえば接点装置８がオン状態の場合に、電力線が断線するなどして主電源１０３が喪失すると、駆動回路４の制御部４３は、異常時であると判断し、第１スイッチ４２１をオフ、第２スイッチ４２２をオンに切り替える。すると、電力供給部４１から第２コイル９１２への電力供給路Ｌ１が閉じられる。このため、第２コイル９１２は、電力供給部４１から電力が供給されることで通電し、磁束を発生する。
【０１３１】
すると、可動子９３は、第２板９４２との間に磁気吸引力が生じることで、第２端９３２が第２板９４２に引き寄せられて第２位置に移動する。そして、可動接点８１が開位置に位置するようにカード８５が移動するため、接点装置８がオフ状態になる。つまり、本実施形態の電磁継電器Ｂ１は、異常時または非常時においても、接点装置８を開閉することができる。
【０１３２】
上述のように、本実施形態の電磁継電器Ｂ１は、実施形態１の電磁継電器Ａ１と同様に、異常時または非常時においても接点装置８を開閉することができる。なお、本実施形態の電磁継電器Ｂ１では、電磁石装置９は、固定子９２と可動子９３との間に２つのギャップを有する構成であるが、他の構成であってもよい。たとえば、電磁石装置９は、固定子と可動子との間に１つのギャップを有する構成であってもよい。
【０１３３】
また、本実施形態の電磁継電器は、電磁継電器Ｂ１に限定されない。たとえば、本実施形態の電磁継電器は、固定子を有さない電磁石装置と、接点装置とを備えた構成であってもよい。この構成では、電磁石装置は、コイルと、コイルの中心軸方向に移動する可動子と、コイルに対して可動子の移動方向の少なくとも一方側に設けられる永久磁石とを備える。そして、この構成では、コイルの通電時に生じる磁束により、可動子を永久磁石に吸引させて移動させることにより、接点装置を開閉する。
【０１３４】
さらに、実施形態１の電磁継電器Ａ１、および本実施形態の電磁継電器Ｂ１は、駆動回路４を備えているが、たとえば既存の電磁継電器に駆動回路４を付加した構成であってもよい。つまり、既存の電磁継電器に用いられるコイルを第１コイル３１１（９１１）として、既存の電磁継電器に、第２コイル３１２（９１２）と、駆動回路４とを付加した構成であってもよい。
【０１３５】
また、実施形態１，２の電磁継電器Ａ１，Ｂ１は、いずれもａ接点リレー、ｂ接点リレー、ｃ接点リレーとして用いることができる。たとえば電磁継電器Ａ１（Ｂ１）をｃ接点リレーとして用いる場合は、固定接点２２（８２）とは別に、可動接点２１（８１）が開位置にあるときに接触する固定接点を設ければよい。この構成では、コイル３１（９１）の通電で生じる磁束により、可動接点２１（８１）が閉位置で接触する固定接点２２（８２）に接続される電路と、可動接点２１（８１）が開位置で接触する固定接点に接続される電路とを切り替えることができる。
【符号の説明】
【０１３６】
２，８  接点装置
２１，８１  可動接点
２２，８２  固定接点
３，９  電磁石装置
３１，９１  コイル
３１１，９１１  第１コイル
３１２，９１２  第２コイル
３３  可動子
３６  永久磁石
４  駆動回路
４１  電力供給部
４１１，４１２  キャパシタ
４２  スイッチ部
４３  制御部
Ａ１，Ｂ１  電磁継電器
Ｌ１  電力供給路
【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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