(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路配線に接続可能な端子を有する第１の固定ばね端子、前記第１の固定ばね端子に設けられる第１の固定接点、前記回路配線に接続可能な端子を有する第１の可動ばね端子、前記第１の可動ばね端子の前記第１の固定接点に対向する位置に設けられて前記第１の固定接点と開閉可能に接触する第１の可動接点を有する第１の開閉部と、
前記回路配線に接続可能な端子を有する第２の固定ばね端子、前記第２の固定ばね端子に設けられる第２の固定接点、前記回路配線に接続可能な端子を有する第２の可動ばね端子、前記第２の可動ばね端子の前記第２の固定接点に対向する位置に設けられて前記第２の固定接点と開閉可能に接触する第２の可動接点を有する第２の開閉部と、
前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部を同時に動作させる励磁駆動部と、
前記第１の固定接点と前記第１の可動接点との間の第１のギャップ及び前記第２の固定接点と前記第２の可動接点との間の第２のギャップに同じ向きの磁界を作用させる永久磁石と、を有し、
前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部は、前記第１の固定接点と前記第１の可動接点との開閉方向と、前記第２の固定接点と前記第２の可動接点との開閉方向とが平行になる様に並列して設けられ、
前記永久磁石は、前記開閉方向と、前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部の配列方向とに直交する方向に磁界を作用させる
ことを特徴とするリレー。
【請求項２】
前記永久磁石は、前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部の配列方向において、前記第１のギャップと前記第２のギャップとの間の距離以上の長さを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のリレー。
【請求項３】
前記永久磁石は、前記第１の開閉部に設けられる第１の永久磁石と、前記第２の開閉部に設けられる第２の永久磁石とを有し、
前記第１の永久磁石は、前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部の配列方向における中心が、前記第１のギャップから、前記第１のギャップにおいてローレンツ力が作用する方向にずれた位置に設けられ、
前記第２の永久磁石は、前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部の配列方向における中心が、前記第２のギャップから、前記第２のギャップにおいてローレンツ力が作用する方向にずれた位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のリレー。
【請求項４】
前記第１の開閉部、前記第２の開閉部及び前記励磁駆動部を覆うケースを有し、
前記永久磁石は、前記ケースに固定して設けられている
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のリレー。
【請求項５】
第１のリレー本体と第２のリレー本体とを有するリレーであって、
前記第１のリレー本体及び前記第２のリレー本体は、
回路配線に接続可能な端子を有する第１の固定ばね端子、前記第１の固定ばね端子に設けられる第１の固定接点、前記回路配線に接続可能な端子を有する第１の可動ばね端子、前記第１の可動ばね端子の前記第１の固定接点に対向する位置に設けられて前記第１の固定接点と開閉可能に接触する第１の可動接点を有する第１の開閉部と、
前記回路配線に接続可能な端子を有する第２の固定ばね端子、前記第２の固定ばね端子に設けられる第２の固定接点、前記回路配線に接続可能な端子を有する第２の可動ばね端子、前記第２の可動ばね端子の前記第２の固定接点に対向する位置に設けられて前記第２の固定接点と開閉可能に接触する第２の可動接点を有する第２の開閉部と、
前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部を同時に動作させる励磁駆動部と、
前記第１の固定接点と前記第１の可動接点との間の第１のギャップ及び前記第２の固定接点と前記第２の可動接点との間の第２のギャップに同じ向きの磁界を作用させる永久磁石と、をそれぞれ有し、
前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部は、前記第１の固定接点と前記第１の可動接点との開閉方向と、前記第２の固定接点と前記第２の可動接点との開閉方向とが平行になる様に並列して設けられ、
前記永久磁石は、前記開閉方向と、前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部の配列方向とに直交する方向に磁界を作用させる
ことを特徴とするリレー。
【請求項６】
前記第１のリレー本体及び前記第２のリレー本体を覆うケースを有し、
前記永久磁石は、前記ケースに固定して設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載のリレー。
【請求項７】
前記ケースは、前記第１のリレー本体と前記第２のリレー本体とを隔てる仕切り板部を有する
ことを特徴とする請求項６に記載のリレー。
【請求項８】
前記ケースは、
前記第１のリレー本体の前記第１のギャップと前記第２のギャップとを隔てる第１の仕切り板部と、
前記第２のリレー本体の前記第１のギャップと前記第２のギャップとを隔てる第２の仕切り板部とを有する
ことを特徴とする請求項６に記載のリレー。
【請求項９】
第１のリレー本体と第２のリレー本体とを有するリレーであって、
前記第１のリレー本体及び前記第２のリレー本体は、
回路配線に接続可能な端子を有する第１の固定ばね端子、前記第１の固定ばね端子に設けられる第１の固定接点、前記回路配線に接続可能な端子を有する第２の固定ばね端子、前記第２の固定ばね端子に設けられる第２の固定接点、可動ばね端子、前記可動ばね端子に設けられ、前記第１の固定接点に対向する位置に設けられて前記第１の固定接点と開閉可能に接触する第１の可動接点、前記可動ばね端子に設けられ、前記第２の固定接点に対向する位置に設けられて前記第２の固定接点と開閉可能に接触する第２の可動接点を有する開閉部と、
前記開閉部を同時に動作させる励磁駆動部と、
前記第１の固定接点と前記第１の可動接点との間の第１のギャップ及び前記第２の固定接点と前記第２の可動接点との間の第２のギャップに同じ向きの磁界を作用させる永久磁石と、
をそれぞれ有し、
前記開閉部は、前記第１の固定接点と前記第１の可動接点との開閉方向と、前記第２の固定接点と前記第２の可動接点との開閉方向とが平行に設けられ、
前記永久磁石は、前記開閉方向と、前記第１のギャップ及び前記第２のギャップの配列方向とに直交する方向に磁界を作用させる
ことを特徴とするリレー。
【請求項１０】
前記第１のリレー本体及び前記第２のリレー本体を覆うケースを有し、
前記永久磁石は、前記ケースに固定して設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載のリレー。
【請求項１１】
前記永久磁石は、サマリウムコバルト磁石、ネオジウム磁石、又はフェライト磁石であることを特徴とする請求項１から１０の何れか一項に記載のリレー。
【請求項１２】
前記ケースは、熱硬化性樹脂で形成されている
ことを特徴とする請求項４、６から８、１０の何れか一項に記載のリレー。
【請求項１３】
直流電源と、前記直流電源から電力が供給される負荷と、前記直流電源と前記負荷との間を開閉する請求項１から４の何れか一項に記載のリレーを有する回路装置であって、
前記リレーの前記第１の開閉部は、前記直流電源の陽極と前記負荷の一端との間に接続され、
前記リレーの前記第２の開閉部は、前記直流電源の陰極と前記負荷の他端との間に接続されている
ことを特徴とする回路装置。
【請求項１４】
直流電源と、前記直流電源から電力が供給される負荷と、前記直流電源と前記負荷との間を開閉する請求項５から８の何れか一項に記載のリレーを有する回路装置であって、
前記リレーは、
前記第１のリレー本体の前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部が、前記負荷の陽極と前記負荷の一端との間に並列接続され、
前記第２のリレー本体の前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部が、前記負荷の陰極と前記負荷の他端との間に並列接続されている
ことを特徴とする回路装置。
【請求項１５】
直流電源と、前記直流電源から電力が供給される負荷と、前記直流電源と前記負荷との間を開閉する請求９又は１０に記載のリレーを有する回路装置であって、
前記リレーは、
前記第１のリレー本体の前記第１の固定ばね端子が前記直流電源の陽極に接続し、前記第２の固定ばね端子が前記負荷の一端に接続し、
前記第２のリレー本体の前記第１の固定ばね端子が前記直流電源の陰極に接続し、前記第２の固定ばね端子が前記負荷の他端に接続されている
ことを特徴とする回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリレーに係り、特に、高電圧の直流電流を遮断するのに必要な回路に使用可能である直流高電圧制御リレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧の直流電流が流れる回路がある。例えば、コンピュータシステムへの商用電源が停電した際に起動して電力を供給する無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptable Power Supply）の回路、電気自動車のバッテリ付近の回路である。リレーをこのような回路に適用した場合には、リレーに高電圧が作用していることによって、リレーの接触している対をなす接点が離れるときに、接点間にアーク電流が発生し、このアーク電流によって、接点が損傷し、リレーの寿命が短いものとなってしまう。
【０００３】
ＵＰＳの高電圧の直流電流の回路を開閉する装置は、リレーと半導体スイッチとを組み合わせた構成となっている。半導体スイッチは、回路を遮断する際にリレーに流れる電流値を低下させ、リレーの接点間にアークが発生しないようにする役割を有する。
【０００４】
しかし、リレーの他に半導体スイッチが必要となり、部品点数が多くなって、信頼性の点で問題となる。また、コストが高くなってしまう。
【０００５】
特開２００１−１７６３７０号公報には、電気自動車のバッテリ付近の回路に適用するリレーが記載してある。このリレーは、接点の近くに永久磁石を設け、永久磁石の磁力を利用して接点が離れるときに発生するアーク電流を偏向させて、接点が損傷することを防止して耐久性を向上させたリレーが記載してある。また、このリレーは、一対の接点組が並んで配置してあり、各接点組の箇所に発生するアーク電流を互いに離れるように外側に偏向させる構成としてある。
【特許文献１】特開２００１−１７６３７０号公報
【特許文献２】特開平１０−３２６５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このリレーは、直流電源の１つの電極、例えば陽極と負荷回路とを接続する回路配線の途中に設けてある構成であり、上記の一対の接点組は、前記の回路配線に並列に接続されている構成である。
【０００７】
このため、リレーの２組の接点対が共に開放された状態でも、直流電源の陰極と負荷回路とは接続したままとなっており、直流電源と負荷回路とは完全には独立した状態とはなっていない。このため、特にグランド電位が不安定である場合には、負荷回路に電流が供給され続ける危険があった。
【０００８】
また、前記のリレーは、ターミナル接続タイプであり、サイズが大きく、また、プリント回路基板に実装可能である構造とはなっていない。
【０００９】
特開平１０−３２６５５３号公報のリレーは、一対の接点組を備え、一対の接点組の間に永久磁石を備え、プリント回路基板に実装可能である構造となっている。しかし、各接点組の箇所に発生するアークを外側に向けて吹き飛ばすようにはなっていず、また、直流電源の陽極及び陰極から夫々延在している回路配線を同時に遮断するようにはなっていない。
【００１０】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたリレー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】
【００１１】
本発明は、  回路配線に接続可能な端子を有する第１の固定ばね端子、前記第１の固定ばね端子に設けられる第１の固定接点、前記回路配線に接続可能な端子を有する第１の可動ばね端子、前記第１の可動ばね端子の前記第１の固定接点に対向する位置に設けられて前記第１の固定接点と開閉可能に接触する第１の可動接点を有する第１の開閉部と、
前記回路配線に接続可能な端子を有する第２の固定ばね端子、前記第２の固定ばね端子に設けられる第２の固定接点、前記回路配線に接続可能な端子を有する第２の可動ばね端子、前記第２の可動ばね端子の前記第２の固定接点に対向する位置に設けられて前記第２の固定接点と開閉可能に接触する第２の可動接点を有する第２の開閉部と、
前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部を同時に動作させる励磁駆動部と、
前記第１の固定接点と前記第１の可動接点との間の第１のギャップ及び前記第２の固定接点と前記第２の可動接点との間の第２のギャップに同じ向きの磁界を作用させる永久磁石と、を有し、
前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部は、前記第１の固定接点と前記第１の可動接点との開閉方向と、前記第２の固定接点と前記第２の可動接点との開閉方向とが平行になる様に並列して設けられ、
前記永久磁石は、前記開閉方向と、前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部の配列方向とに直交する方向に磁界を作用させる構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果を有する。
【００１３】
永久磁石が、第１の開閉部の第１のギャップ及び第２の開閉部の第２のギャップに同じ向きの磁界を作用させるように設けてあるため、第１の開閉部を直流電源の陽極と負荷とをつなぐ第１の回路配線の途中に接続し、第２の開閉部を直流電源の陰極と負荷とをつなぐ第２の回路配線の途中に接続することによって、単一のリレーでもって、第１の回路配線と第２の回路配線との両方を同時に遮断することが出来る。
【００１４】
第１のギャップ及び第２のギャップに発生するアークが共に外側に吹き飛ばして消弧されるため、第１の開閉部及び第２の開閉部のダメージを抑えることが出来、リレーは多数回の動作後も性能劣化が起きず、長い寿命を有する。
【００１５】
リレーが実装されるプリント回路基板に形成される回路の配線は、交差させる必要がないので、回路の配線をプリント回路基板の片面だけを利用して形成することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の実施の形態について説明する。
[直流高電圧制御リレーの原理]
先ず、本発明になる直流高電圧制御リレーの原理について説明する。
【００１７】
図１は本発明になるリレーの原理構成を示し、図２はリレーを含む電気回路装置を示す。
【００１８】
リレー１０は、並んで配置してある第１の開閉部１１及び第２の開閉部２０と、第１の開閉部１１に作用する第１の永久磁石３０と、第２の開閉部２０に作用する第２の永久磁石４０とを有する。
【００１９】
Ｘ１−Ｘ２は第１の開閉部１１と第２の開閉部２０とが並んでいる方向、Ｙ１−Ｙ２は第１、第２の開閉部１１、２０の固定接点と可動接点とが対向している方向、Ｚ１−Ｚ２は第１、第２の開閉部１１、２０のばね端子の長手方向である。
【００２０】
第１の開閉部１１は、第１の固定接点１２を有する第１の固定ばね端子１３と、第１の可動接点１４を有する第１の可動ばね端子１５とを有する。１７は第１の固定接点１２と第１の可動接点１４との間の第１のギャップであり、Ｙ方向がそのギャップの方向である。
【００２１】
第２の開閉部２０は、第２の固定接点２２を有する第２の固定ばね端子２３と、第２の可動接点２４を有する第２の可動ばね端子２５とを有する。２７は第２の固定接点２２と第２の可動接点２４との間の第２のギャップであり、Ｙ方向がそのギャップの方向である。
【００２２】
１６は励磁駆動部としての励磁コイルであり、第１、第２の開閉部１１、２０に対向して配置してある。
【００２３】
図１（Ｂ）に示すように、アーク消弧手段としての第１の永久磁石３０は、強力なものであり、第１の開閉部１１のＺ１側に配置してあり、Ｚ２側がＮ極、Ｚ１側がＳ極であり、第１のギャップ１７にＺ２方向の強力な磁界５３を作用させ続ける。
【００２４】
図１（Ｄ）に示すように、アーク消弧手段としての第２の永久磁石４０は、強力なものであり、第２の開閉部２０のＺ１側に配置してあり、第１の永久磁石３０と同じく、Ｚ２側がＮ極、Ｚ１側がＳ極であり、第２のギャップ２７にＺ２方向の強力な磁界５４を作用させ続ける。なお、磁界５３，５４は磁力線で示す。第１、第２のギャップ１７、２７の箇所における磁界５３、５４の方向（Ｚ２方向）は、夫々第１、第２のギャップ１７、２７の方向（Ｙ）に直交する方向である。
【００２５】
リレー１０は、ばね端子１３、２３、１５，２５の基部よりＺ２方向に突き出ている端子６１乃至６４を有し、プリント回路基板に実装可能な構成となっている。
【００２６】
端子６１については、記号及び／又は文字でもって、直流電源のプラスの極に接続されるべき旨の指定がされている。端子６３については、記号及び／又は文字でもって、直流電源のマイナスの極に接続されるべき旨の指定がされている。また、端子６２については、負荷回路の一端に接続されるべき旨の指定がされている。同じく、端子６４については、負荷回路の反対側の端に接続されるべき旨の指定がされている。
【００２７】
リレー１０が適用される電気回路７０は、数１００Ｖの高い電圧を出力する直流電源７１と、負荷回路７２と、直流電源７１のプラス極と負荷回路７２とをつなぐ第１の回路配線７３と、直流電源７１のマイナス極と負荷回路７２とをつなぐ第２の回路配線７４とを有する。７５は直流電源７１の側の回路部であり、７６は負荷回路７２の側の回路部である。矢印は電流の流れる方向を示す。
【００２８】
第１の回路配線７３及び第２の回路配線７４はプリント回路基板８０の片面にパターンとして形成してある。プリント回路基板８０には、図２に示すように、第１の回路配線７３の途中に、２つのスルーホール８１，８２が前記端子６１、６２に対応する配置で形成してあり、且つ、第２の回路配線７４の途中に、２つのスルーホール８３，８４が前記端子６３、６４に対応する配置で形成してある。
【００２９】
７３Ｐは第１の回路配線７３のうち直流電源７１のプラスの極より延在しているパターン、７４Ｐは第２の回路配線７４のうち直流電源７１のマイナスの極より延在しているパターンである。７３Ｌは第１の回路配線７３のうち負荷回路７２の一端より延在しているパターン、７４Ｌは第２の回路配線７４のうち負荷回路７２の反対側の一端より延在しているパターンである。パターン７３Ｐの端にスルーホール８１、パターン７４Ｐの端にスルーホール８３、パターン７３Ｌの端にスルーホール８２、パターン７４Ｌの端にスルーホール８４が夫々形成してある。
【００３０】
リレー１０は、端子６１、６２、６３，６４を夫々スルーホール８１，８２、８３，８４に差し込まれて半田付けされてプリント回路基板８０上に実装して使用される。
【００３１】
励磁コイル１６に直流電流が通電されて励磁されている場合には、第１の可動点１４が第１の固定接点１２に接触しており、且つ第２の可動接点２４が第２の固定接点２２に接触しており、リレー１０は閉じており、電流が矢印で示すように流れており、負荷回路７２が動作している。
【００３２】
励磁コイル１６への通電が断たれると、第１の可動接点１４が第１の固定接点１２から離され、第２の可動接点２４が第２の固定接点２２から離される。第１の可動接点１４が第１の固定接点１２から離れた瞬間に、第１のギャップ１７にアーク（アーク電流）が発生し、同じく、第２の可動接点２４が第２の固定接点２２から離れた瞬間に、第２のギャップ２７にアークが発生する。
【００３３】
ここで、第１のギャップ１７には第１の永久磁石片３０によって強力な磁界５３が作用しているため、図１（Ｃ）に示すように、フレミングの左手の法則に基づいてアークにはＸ２方向のローレンツ力Ｆ２が作用し、アークはＸ２方向へ偏向されて符号９０で示すようにギャップ１７よりＸ２方向へ吹き飛ばされて速やかに消弧される。また、アークがギャップ１７よりＸ２方向へ吹き飛ばされて速やかに消弧されるため、第１の可動接点１４及び第１の固定接点１２はダメージを受けない。
【００３４】
第２のギャップ２７については第２の永久磁石片４０によって強力な磁界５４が作用しているため、図１（Ｅ）に示すように、フレミングの左手の法則に基づいてアークにはＸ１方向のローレンツ力Ｆ１が作用し、アークはＸ１方向へ偏向されて符号９１で示すようにギャップ２７よりＸ１方向へ吹き飛ばされて速やかに消弧される。また、アークがギャップ２７よりＸ１方向へ吹き飛ばされて速やかに消弧されるため、第２の固定接点２２及び第２の可動接点２４はダメージを受けない。
【００３５】
第１の可動接点１４が第１の固定接点１２から離され、第２の可動接点２４が第２の固定接点２２から離されると、第１の回路配線７３及び第２の回路配線７４が共にリレー１０の箇所で同時に遮断され、電気回路７０は、直流電源７１の側の回路部７５と負荷回路７２の側の回路部７６とが切り離されて、即ち、両切りされて、完全に独立した状態となり、グランド電位が不安定である場合であっても、負荷回路に電流が供給されることは起きない。
【００３６】
また、可動接点１４、２４及び固定接点１２、２２はダメージを受けないため、リレー１０は多数回の動作後も性能劣化が起きず、長い寿命を有する。
【００３７】
図３は、本発明になるリレーの原理の別の概略構成を示す。リレー１０Ｘは、図１に示す構成とは、第１の永久磁石片３０Ｘ及び第２の永久磁石片４０Ｘが夫々Ｚ２側がＳ極、Ｚ１側がＮ極である向きであり、端子６１については電源のマイナスの極に接続されるべき旨の指定がされており、端子６３については電源のプラスの極に接続されるべき旨の指定がされている構成である点が相違する。第１、第２のギャップ１７、２７の箇所にはＺ１方向の磁界５３Ｘ、５４Ｘが作用している。
【００３８】
この構成のリレー１０Ｘが適用される電気回路７０Ｘは、図１に示す構成とは、極の向きが逆である直流電源７１Ｘを有する点が相違する。
【００３９】
励磁コイルに直流電流が通電されて励磁されている場合には、対向する接点は接触しており、リレー１０Ｘは閉じており、電流が矢印で示すように流れており、負荷回路７２が動作している。
【００４０】
励磁コイル１６への通電が断たれると、第１の可動接点１４が第１の固定接点１２から離され、第２の可動接点２４が第２の固定接点２２から離される。第１の可動接点１４が第１の固定接点１２から離れた瞬間に、第１のギャップ１７にアーク（アーク電流）が発生し、同じく、第２の可動接点２４が第２の固定接点２２から離れた瞬間に、第２のギャップ２７にアークが発生する。
【００４１】
ここで、第１のギャップ１７には第１の永久磁石片３０Ｘによって強力な磁界５３Ｘが作用しているため、図３（Ｃ）に示すように、フレミングの左手の法則に基づいてアークにはＸ２方向のローレンツ力Ｆ２が作用し、アークはＸ２方向へ偏向されて符号９０で示すようにギャップ１７よりＸ２方向へ吹き飛ばされて速やかに消弧される。
【００４２】
第２のギャップ２７については第２の永久磁石片４０Ｘによって強力な磁界５４Ｘが作用しているため、図３（Ｅ）に示すように、フレミングの左手の法則に基づいてアークにはＸ１方向のローレンツ力Ｆ１が作用し、アークはＸ１方向へ偏向されて符号９１で示すようにギャップ２７よりＸ１方向へ吹き飛ばされて速やかに消弧される。
【実施例１】
【００４３】
図４は本発明のリレーの実施例１になる小型の直流高電圧制御リレー１０Ａを、ケースを透視して示す斜視図である。図５は図４のリレー１０Ａを示す図である。各図中、図１に示す構成部分と対応する部分には同じ符号を付す。
【００４４】
リレー１０Ａは、図１に示す原理構成のリレー１０を実施したものであり、ベース１００のＹ２側には、Ｘ２側に、第１の開閉部１１、Ｘ１側に、第２の開閉部２０が配置され、ベース１００の中央には、継鉄１０２が立設してあり、且つ、接極子１０３及びカード１０４が設けてあり、ベース１００のＹ１側に、励磁コイルユニット１０５が搭載固定してあり、全体が四角の箱形状のケース１１０で覆われており、ベース１００の下面には後述するように端子が突き出ており、幅Ｗ、長さＬ、高さＨを有する。励磁コイルユニット１０５、継鉄１０２、接極子１０３及びカード１０４が、励磁駆動部を構成する。幅Ｗ、長さＬ、高さＨは、２０〜３０ｍｍ程度であり、リレー１０Ａは小型であり、下面に端子を有しており、プリント回路基板８０上に実装して使用可能である。
【００４５】
第１の開閉部１１は、対をなす第１の固定ばね端子１３及び第１の可動ばね端子１５がＹ方向に対向して配置されてなる。第２の開閉部２０は、対をなす第２の固定ばね端子２３及び第２の可動ばね端子２５がＹ方向に対向して配置されてなる。
【００４６】
励磁コイルユニット１０５は、巻枠１０７に励磁コイル１６が巻いてある構造である。接極子１０３は、Ｌ字形状を有し、継鉄１０２に支持してあり、水平部分の端が励磁コイルユニット１０５の上端の電極に対向してあり、垂直部分に、絶縁性樹脂製のカード１０４が取り付けてあり、カード１０４の反対側の端は可動ばね端子１５、２５の中央の繋ぎ部分に取り付けてある。
【００４７】
ケース１１０は、耐熱性の優れた材質製、例えば、熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂、フエノール樹脂）製である。
【００４８】
ケース１１０の天板部１１１には、その内側面であって、Ｙ２側寄りの箇所に、第１、第２の永久磁石片３０、４０がインサート成形してある。ケース１１０がベース１００に取り付けられたときに、第１、第２の永久磁石片３０、４０は夫々第１、第２のギャップ１７、２７の直ぐ上側（Ｚ１側）に対向した配置となる。
【００４９】
第１、第２の永久磁石片３０、４０は、長さ（Ｘ方向）が７ｍｍ程度、幅（Ｙ方向）が５ｍｍ程度、厚さ（Ｚ方向）が２〜３ｍｍ程度のサマリウムコバルト磁石であり、以下の特性、
残留磁束密度Br；1.07〜1.15Tesla
保磁力HＣＢ；597〜756kA/m
最大エネルギー積(BH)max；199〜247kJ/m３
保磁力HCJ；637〜1432kA/m
を有し、強力である。サマリウムコバルト磁石は、ネオジウム磁石と比較して耐熱性に優れ、熱により減磁しにくいという特長を有する。第１、第２の永久磁石片３０、４０は、共に、Ｚ１側がＳ極であり、Ｚ２側がＮ極である向きにある。
【００５０】
ベース１００の底面には、ばね端子１３、２３、１５，２５の基部よりＺ２方向に端子６１乃至６４が突き出ており、及び、励磁コイル１６の各端が接続された端子１２０、１２１が突き出ている。
【００５１】
図５（Ｄ）に示すように、ベース１００の底面には、端子毎に、樹脂成形によって表された文字による表示「電源のプラス極」等がなされている。表示「電源のプラス極」によって、端子６１については電源のプラスの極側に接続されるべき旨の指定がされている。端子６３については、表示「電源のマイナス極」によって、電源のマイナスの極側に接続されるべき旨の指定がされている。端子６２については、表示「負荷」によって、負荷回路の一端に接続されるべき旨の指定がされている。端子６４については、表示「負荷」によって、負荷回路の反対側の端に接続されるべき旨の指定がされている。この指定は、ケース１１０の側板部の表面或いは天板部の上面に直接に印刷した表示によってされてもよく、或いは、指定が印刷されたシールをケース１１０に貼ることによってされてもよい。
【００５２】
上記のリレー１０Ａは、図１及び図２に示すと同様に、第１の回路配線７３と第２の回路配線７４とに跨って、且つ、端子６１、６２、６３，６４を夫々スルーホール８１，８２、８３，８４に差し込まれて半田付けされて、且つ、端子１２０，１２１を対応するスルーホールに差し込まれて半田付けされて、プリント回路基板８０上に実装して使用される。なお、ベース１００の底面より下方に直線的に突き出ている端子６１、６２、６３，６４及び端子１２０，１２１に代えて、Ｌ字形の端子を設けて、各端子がプリント回路基板上のパッドに半田付けされて、リレー１０Ａがプリント回路基板上に表面実装されるようにしてもよい。
【００５３】
ここで、励磁コイル１６の極性はなく、励磁コイル１６への電流の方向は特定されず、よって、リレー１０Ａを駆動させる回路の拘束条件を少なくて済む。
【００５４】
励磁コイル１６への通電が断たれているときには、リレー１０Ａは図４及び図５（Ａ）乃至（Ｄ）に示す状態にあり、可動接点１４、２４は夫々固定接点１２、２２から離れている。
【００５５】
端子１２０、１２１を通して励磁コイル１６に直流電流が通電されると、励磁コイルユニット１０５が励磁され、接極子１０３の水平部が励磁コイルユニット１０５に吸着されて動作し、カード１０４を介して可動ばね端子１５，２５がＹ２方向に押されて、可動接点１４、２４が夫々固定接点１２、２２に接触して、リレー１０Ａは「閉」状態となる。電流が図１中矢印で示すように流れて、負荷回路７２が動作する。
【００５６】
励磁コイル１６への通電が断たれると、可動接点１４が固定接点１２から離され、これと同時に、可動接点２４が固定接点２２から離され、ギャップ１７、２７にアークが発生する。なお、可動接点１４、２４及び固定接点１２、２２は薄い円板であって対向する面が球形状であるため、アークは可動接点１４、２４の中心と固定接点１２、２２の中心との間で発生する。しかし、図５（Ａ）に示すように、ギャップ１７内のアークは永久磁石片３０の磁力の作用でフレミングの左手の法則に基づいて発生するローレンツ力Ｆ２によって、符号９０で示すように、Ｘ２方向へ偏向されて吹き飛ばされ速やかに消弧され、ギャップ２７内のアークは永久磁石片４０の磁力の作用でフレミングの左手の法則に基づいて発生するローレンツ力Ｆ１によって、符号９１で示すように、Ｘ１方向へ偏向されて吹き飛ばされ速やかに消弧される。
【００５７】
ギャップ１７、２７内のアークが速やかに消弧されることによって、第１には、電気回路７０に流れていた回路電流は、図６に、線Ｉで示すように例えば９３８μｓで速やかに遮断される。第２には、可動接点１４、２４及び固定接点１２、２２がダメージを受けることが抑制され、これによって、リレー１０は多数回の開閉動作後も性能の劣化が起きず長い寿命を有する。なお、図６は、電圧が４００ＶＤＣであり、電流が１０Ａである場合の、回路電流の遮断波形を示す。
【００５８】
ギャップ１７で発生したアーク９０はケース１１０のＸ２側の側板部１１２の内面に当たり、ギャップ２７で発生したアーク９１はＸ１側の側板部１１３に当たる。ここで、ケース１１０は耐熱性の優れた材質製であるため、側板部１１２，１１３の内面に損傷は起きない。また、側板部１１２，１１３の内面に、アークに含まれている溶解物が被着して堆積するが、側板部１１２，１１３の内面とギャップ１７、２７とは２〜４ｍｍ程度の寸法Ａ離れているため、開閉部１１，２０への影響は無く、問題は起きない。
【００５９】
なお、アークが偏向されない場合には、アークはギャップ１７、２７内に留まり、しかも、継続し、可動接点１４、２４及び固定接点１２、２２がひどいダメージを受け溶解して消滅してしまう。電気回路７０に流れていた回路電流は、図６に、線IIで示すようになる。図６の線IIａの部分は、可動接点１４、２４及び固定接点１２、２２が溶解して消滅してしまったことを意味する。
【００６０】
なお、第１、第２の永久磁石片３０，４０が別々であるため、後述するように永久磁石片３０と永久磁石片４０とをつないで一つの永久磁石片とした場合（図１０参照）に比較して、永久磁石の材料の容積が少なくて済み、材料費が低減される。
【００６１】
また、アークを吹き飛ばす働きをする永久磁石片３０、４０の配設位置がギャップ１７、２７の上方（Ｚ１側）であるため、リレー１０の励磁駆動部である励磁コイルユニット１０５の設計は永久磁石片３０、４０の存在を考慮しないで最適に行うことが出来る。
【００６２】
次に、ケース１１０の変形例及び永久磁石片３０、４０の変形例及び永久磁石片３０、４０の固定構造の変形例について説明する。
【００６３】
ケース１１０は、セラミック製のケース部材を、共に熱可塑性樹脂であるＡＢＳ(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂、ＰＢＴ(polybutylene terephthalate)樹脂、或いはＬＣＰ(Liquid Crystal
Polymer)樹脂でインサートモールド成形した構造でもよい。また、ケース１１０は、高温となる部分、即ち、側板のうちギャップ１７、２７に対向する箇所を例えばエポキシ樹脂、フエノール樹脂とした構成でもよい。
【００６４】
第１、第２の永久磁石片３０、４０は、ネオジウム磁石或いはフェライト磁石でもよい。
【００６５】
第１、第２の永久磁石片３０、４０の固定構造は、図７に示すように、ケースは、その天板部の上面に凹部１１５を有する形状とし、永久磁石片３０（４０）をこの凹部１１５内に圧入した構造としてもよい。または、両面テープを用いてケースの天板部の下面に接着した構成、或いは、接着剤を使用してケースの天板部に接着した構成、或いは、粘着剤を使用してケースの天板部に固定した構成、或いは、ケースに形成した凹部に圧入し仮組み立てとし且つ接着剤で接着した構成としてもよい。
【実施例２】
【００６６】
図８は本発明のリレーの実施例２になるリレー１０Ｂを示す。リレー１０Ｂは、図９に示すリレー本体１３０が２つ、ケース１１０Ｂの内部に組み込んであり、左右に並んでいる構成である。
【００６７】
ケース１１０Ｂには、リレー本体収容部１１５Ｘ１と１１５Ｘ２とが並んで形成してあり、各リレー本体収容部１１５Ｘ１と１１５Ｘ２の天板部には、第１、第２の永久磁石片３０、４０が固定してある。
【００６８】
リレー本体１３０は、図９に示すように、ベース１００ＣのＹ２側に開閉部１１Ｃを有し、ベース１００Ｃの中央には、継鉄１０２Ｃが立設してあり、且つ、接極子１０３Ｃ及びカード１０４Ｃが設けてあり、ベース１００ＣのＹ１側に、励磁コイルユニット１０５Ｃが搭載固定してあり、且つ、ベース１００Ｃの下面に端子６１Ｃ，６２Ｃ及び端子１２０Ｃが突き出ている構成である。
【００６９】
開閉部１１Ｃは、対をなす固定ばね端子１３Ｃ及び可動ばね端子１５Ｃが対向して配置され、固定接点１２Ｃと可動接点１４Ｃとが離間対向しており、その間にギャップ１７Ｃが形成してある構成である。
【００７０】
１３０Ｘ１はリレー本体収容部１１５Ｘ１内に組み込んであるリレー本体であり、１３０Ｘ２はリレー本体収容部１１５Ｘ２内に組み込んであるリレー本体である。リレー本体１３０Ｘ１が第１のギャップ１７Ｂを有し、リレー本体１３０Ｘ２が第２のギャップ２７Ｂを有する。第１、第２の永久磁石片３０、４０は共にＺ２側がＮ極、Ｚ１側がＳ極である向きであり、ギャップ１７Ｂ、２７Ｂには同じ向きの磁界が作用している。また、リレー本体１３０Ｘ１の励磁コイルユニットの励磁コイルと、リレー本体１３０Ｘ２の励磁コイルユニット１０５Ｂの励磁コイルとは直列に接続してある。
【００７１】
リレー１０Ｂのベース１００Ｂより下方に、端子６１Ｂ乃至６４Ｂ、及び、直列に接続してある励磁コイルの各端が接続された端子１２０Ｂ、１２１Ｂが突き出ている。図８（Ｃ）に示すように、ベース１００Ｂの下面には、文字による表示がなされており、端子６１Ｂについては電源のプラスの極に接続されるべき旨、端子６３Ｂについては電源のマイナスの極に接続されるべき旨、端子６２Ｂについては、負荷回路の一端に接続されるべき旨、端子６４Ｂについては、負荷回路の反対側の端に接続されるべき旨の指定がされている。
【００７２】
上記のリレー１０Ｂは、図１及び図２に示すと同様に、第１の回路配線７３と第２の回路配線７４とに跨って、且つ、端子６１Ｂ、６２Ｂ、６３Ｂ，６４Ｂを夫々スルーホール８１，８２、８３，８４に差し込まれて半田付けされて、且つ、端子１２０，１２１を対応するスルーホールに差し込まれて半田付けされて、プリント回路基板８０上に実装して使用される。
【００７３】
リレー１０Ｂは、リレー本体１３０Ｘ１とリレー本体１３０Ｘ２とが同時に動作して動作する。リレー１０Ｂの動作時にギャップ１７Ｂ、２７Ｂで発生したアークは、前記の実施例１のリレー１０の場合と同様に、共に外側に偏向されて側板部１１２Ｂ、１１３Ｂに向かって吹き飛ばされて速やかに遮断される。よって、リレー本体１３０Ｘ１、１３０Ｘ２の可動接点及び固定接点のダメージが抑制され、よって、リレー１０Ｂは長い寿命を有する。
【実施例３】
【００７４】
図１０は本発明の実施例３のリレー１０Ｄを概略的に示す。図１１は本発明の実施例３のリレー１０Ｄをそのケースを透視して示す斜視図、図１２はリレー１０Ｄを示す図である。
【００７５】
図１０のリレー１０Ｄは、図１に示すリレー１０における第１、第２の永久磁石片３０、４０を共通化して一つ永久磁石片４５とした構成が相違する。他の構成は、図１に示すリレー１０の構成と同じである。
【００７６】
永久磁石片４５は、ギャップ１７とギャップ２７とに跨る細長い直方体形状であり、Ｚ２側がＮ極、Ｚ１側がＳ極である。この永久磁石片を単一とした構成は、ギャップ１７とギャップ２７とに同じ向きの磁界を作用させる構成であることによって可能となっている。
【００７７】
実際には、永久磁石片４５は、図１２（Ａ）乃至（Ｄ）に示すように、ケース１１０Ｄの天板部の下面に組み込んであり、ギャップ１７及びギャップ２７の直ぐ上側に配置してある。ギャップ１７とギャップ２７とには同じ向きの磁界が作用している。
【００７８】
リレー１０Ｄの動作時にギャップ１７、２７で発生したアークは、前記の実施例１のリレー１０の場合と同様に、図１２（Ａ）に符号９０Ｄ，９１Ｄで示すように、前記の実施例１の場合と同様に、共に外側に偏向されて側板部１１２Ｄ、１１３Ｄに向かって吹き飛ばされて速やかに遮断される。よって、リレー１０Ｄの可動接点及び固定接点のダメージが抑制され、よって、リレー１０Ｄは長い寿命を有する。
【００７９】
上記のように永久磁石片を単一とした構成は、先に記載した第１の永久磁石片３０と第２の永久磁石片４０とを別々に設けた構成と比較して、部品点数を少なく出来、且つ、永久磁石片を分割する加工費を抑えることが出来るという効果を有する。
【実施例４】
【００８０】
図１３は本願発明の実施例４になるリレー１０Ｅを示す。リレー１０Ｅは、第１の回路配線７３に対応する２つの開閉部２００，２０１を有し、第２の回路配線７４に対応する２つの開閉部２１０，２１１を有し、計４つの開閉部２００，２０１、２１０，２１１を、一つのケース内に組み込んだ構成である。このリレー１０Ｅは、プリント回路基板の回路パターンが第１及び第２の回路配線７３、７４について、共に、途中に分岐された並列回路部分が形成してある構成である場合に、両方の並列回路部分に実装されて使用される。
【００８１】
ケースは開閉部２０１と開閉部２１０とを仕切る壁部２２０を有する。開閉部２００，２０１、２１０，２１１毎に永久磁石片が配置してある。永久磁石片の磁極の向きは、開閉部２００、２１１には、図１３の紙面を表から裏側に貫く方向の磁界が作用し、開閉部２０１、２１０には、図１３の紙面を裏から表側に貫く方向の磁界が作用するように定めてある。
【００８２】
開閉部２００に発生するアークはＸ２方向、開閉部２１１に発生するアークはＸ１方向に、共にケースの内面に向かって吹き飛ばされる。開閉部２１０に発生するアークはＸ１方向、開閉部２１０に発生するアークはＸ２方向に、共に壁部２２０に向かって吹き飛ばされる。
【００８３】
なお、開閉部２０１に対向する永久磁石片及び開閉部２１０に対向する永久磁石片に代えて、開閉部２０１、２１０に跨る大きさの細長い一つの永久磁石片を設けてもよい。
【００８４】
このリレー１０Ｅは、各開閉部２００，２０１、２１０，２１１に流れる電流を低く出来るという効果を有する。
【実施例５】
【００８５】
図１４は本願発明の実施例５になるリレー１０Ｆを示す。リレー１０Ｆは、図１３のリレー１０Ｅとは、ケースについては、開閉部２００と開閉部２０１とを仕切る壁部２３０を有し、開閉部２１０と開閉部２１１とを仕切る壁部２３１を有する点が相違し、開閉部２００，２０１、２１０，２１１毎に配置してある永久磁石片については、磁極の向きは、全部の開閉部２００，２０１、２１０，２１１について、図１４の紙面を表から裏側に貫く方向の磁界が作用するように定めてある点が相違する構成である。
【００８６】
開閉部２００に発生するアークはＸ２方向にケースの内面に向かって吹き飛ばされ、開閉部２０１に発生するアークはＸ２方向に壁部２３０に向かって吹き飛ばされ、開閉部２１０に発生するアークはＸ１方向に壁部２３１に向かって吹き飛ばされ、開閉部２１１に発生するアークはＸ１方向にケースの内面に向かって吹き飛ばされ、開閉部２０１に発生するアークはＸ２方向に壁部２３０に向かって吹き飛ばされる。
【００８７】
なお、開閉部２００に対向する永久磁石片及び開閉部２０１に対向する永久磁石片に代えて、開閉部２００、２０１に跨る大きさの細長い一つの永久磁石片を設けてもよい。開閉部２１０に対向する永久磁石片及び開閉部２１１に対向する永久磁石片に代えて、開閉部２１０、２１１に跨る大きさの細長い一つの永久磁石片を設けてもよい。また、個々の開閉部に対向する永久磁石片に代えて、全部の開閉部２００，２０１、２１０，２１１のに跨る大きさの細長い一つの永久磁石片を設けてもよい。
【００８８】
このリレー１０Ｆも前記のリレー１０Ｅと同様に、各開閉部２００，２０１、２１０，２１１に流れる電流を低く出来るという効果を有する。
【実施例６】
【００８９】
図１５は本願発明の実施例５になるリレー１０Ｇを示す。リレー１０Ｇは、図４に示すリレー１０Ａとは、第１、第２の永久磁石片３０Ｇ，４０Ｇが相違する。
【００９０】
図１６（Ａ），（Ｂ）は、第１、第２の永久磁石片３０Ｇ，４０Ｇの、第１、第２のギャップ１７、２７に対する位置関係を示す。
【００９１】
固定接点１２、２２の直径ｄは３mmである。
【００９２】
第１、第２の永久磁石片３０G、４０Gは、扁平の直方体であり、長さｌ（Ｘ方向）が６．６ｍｍ、幅ｗ（Ｙ方向）が５ｍｍである。長さｌは固定接点１２、２２の直径ｄの約２倍であり、ｌ＞ｄである。
【００９３】
第１の永久磁石片３０Gは、第１のギャップ１７の直ぐ上側（Ｚ１側）に対向して、且つ、そのＸ方向の中心３０ＧＣが、固定接点１２の中心に対してＸ２方向（第１のギャップ１７に発生するアークが吹き飛ばされる方向）に、寸法ｅ（０．８ｍｍ程度）ずれている。よって、第１の永久磁石片３０Gのうち、固定接点１２の中心よりＸ２方向側に張り出ている長さａ１（４ｍｍ）、及び固定接点１２の縁よりＸ２方向側に張り出ている長さｂ１（１．５ｍｍ）は、第１の永久磁石片３０Gをその中心３０ＧＣを固定接点１２の中心を通るＺ方向の線に一致させて配置した場合の対応する長さよりも長い。
【００９４】
また、第１の永久磁石片３０Gのうち固定接点１２の中心よりＸ２方向側の長さａ１（４ｍｍ）は、固定接点１２の中心よりＸ１方向側の長さａ２（２．６ｍｍ）より長く、即ち、ａ１＞ａ２であり、固定接点１２の縁よりＸ２方向側に張り出ている長さｂ１（１．５ｍｍ）は、固定接点１２の縁よりＸ１方向側に張り出ている長さｂ２（１．１ｍｍ）より長く、即ち、ｂ１＞ｂ２である。
【００９５】
よって、第１の永久磁石片３０Gをその中心３０ＧＣを固定接点１２の中心を通るＺ方向の線に合わせて配置した構成（図１６に二点鎖線で示す）と比較して、第１の永久磁石片３０Gによる磁界が及んでいる空間が、第１のギャップ１７よりＸ１方向の部分に比較して、第１のギャップ１７よりＸ２方向の部分により広く広がっている。即ち、第１の永久磁石片３０Gよりの限られた磁界が、アークに効率的に作用するようになっている。
【００９６】
このため、ギャップ１７内に発生したアークが第１の永久磁石片３０の磁力の作用で図１５に符号９０Ｇで示すようにＸ２方向へ偏向されるときに、第１の永久磁石片３０Gによる磁界は偏向されるアークに効率的に作用し、アークは図４に示すリレー１０Ａにおける場合に比較して良好に吹き飛ばされて速やかに消弧される。
【００９７】
第２の永久磁石片４０Gは、第１のギャップ２７の直ぐ上側（Ｚ１側）に対向して、且つ、そのＸ方向の中心４０ＧＣが、固定接点２２の中心に対してＸ１方向（第２のギャップ２７に発生するアークが吹き飛ばされる方向）に、寸法ｅ（０．８ｍｍ程度）ずれている。よって、第２の永久磁石片４０Gをその中心４０ＧＣを固定接点２２の中心を通るＺ方向の線に一致させて配置した構成（図１６に二点鎖線で示す）と比較して、第２の永久磁石片４０Gによる磁界が及んでいる空間が、第２のギャップ２７よりＸ２方向の部分ににより広く広がっている。このため、ギャップ２７内のアークが第２の永久磁石片４０Gの磁力の作用で図１５に符号９１Ｇで示すようにＸ１方向へ偏向されるときに、第２の永久磁石片４０Gによる磁界は偏向されるアークに効率的に作用し、アークは図４に示すリレー１０Ａにおける場合に比較して良好に吹き飛ばされて速やかに消弧される。
【実施例７】
【００９８】
図１７は本願発明の実施例７になるリレー１０Ｈを、ケースを取り外した状態で、且つ永久磁石を透視して示す斜視図である。図１８は図１７のリレー１０Ｈを、そのケースの箇所で断面して示す投象図である。図１９は、図１７のリレー１０Ｈを概略的に示すと共にリレー１０Ｈと電源及び負荷との接続を示す図である。
[リレー１０Ｈの構成]
リレー１０Ｈは、第１のリレー本体２５０Ｘ２がＸ２側に、第２のリレー本体２５０Ｘ１がＸ１側に配置されて、ケース１１０Ｈの内部に組み込んであり、左右に並んでいる構成である。
【００９９】
第１のリレー本体２５０Ｘ２は、ベース１００ＨＸ２のＹ２側に第１の開閉部１１ＨＸ２を有し、ベース１００ＨＸ２の中央には、継鉄１０２ＨＸ２が立設してあり、且つ、接極子１０３ＨＸ２及びカード１０４ＨＸ２が設けてあり、ベース１００ＨＸ２のＹ１側に、励磁コイルユニット１０５ＨＸ２が搭載固定してあり、且つ、ベース１００ＨＸ２の下面に端子６１ＨＸ２，６２ＨＸ２及び端子１２０ＨＸ２が突き出ている構成である。第１の開閉部１１ＨＸ２は第１のギャップを有する。この第１のギャップは、第１のギャップ部と第２のギャップ部とを有する。
【０１００】
第１の開閉部１１ＨＸ２は、Ｘ方向に並んでいる第１及び第２の固定ばね端子２５１Ｘ２，２５２Ｘ２と、第１及び第２の固定ばね端子２５１Ｘ２，２５３Ｘ２に跨がる大きさの可動ばね部材２５５Ｘ２とを有する。第１及び第２の固定ばね端子２５１Ｘ２，２５２Ｘ２には、夫々、固定接点２５２Ｘ２，２５４Ｘ２が固定してある。可動ばね２５５Ｘ２は、その下端をベース１００ＨＸ２に固定してあり、撓み可能である。この可動ばね２５５Ｘ２に、可動固定接点２５６Ｘ２，２５７Ｘ２が固定してある。
【０１０１】
固定接点２５２Ｘ２と可動接点２５６Ｘ２とが離間対向しており、その間に第１のギャップ部２６１が形成してある。また、固定接点２５４Ｘ２と可動接点２５７Ｘ２とが離間対向しており、その間に第２のギャップ部２６２が形成してある。
【０１０２】
また、ベース１００ＨＸ２の下面には、端子６１Ｈ，６２Ｈ及び端子１２０Ｈが突き出ている。
【０１０３】
第２のリレー本体２５０Ｘ１は、上記の第１のリレー本体２５０Ｘ２と同じ構成であり、第２の開閉部１１ＨＸ１を有する。第２の開閉部１１ＨＸ１は第２のギャップを有する。この第２のギャップは、第３のギャップ部と第４のギャップ部とを有する。
【０１０４】
第２の開閉部１１ＨＸ１は、固定接点２５２Ｘ１と可動接点２５６Ｘ１との間に第３のギャップ部２６３を有し、固定接点２５４Ｘ１と可動接点２５７Ｘ１との間に第４のギャップ部２６４を有する。ベース１００ＨＸ２の下面には、端子６１Ｈ，６２Ｈ及び端子１２０Ｈが突き出ている。
【０１０５】
励磁コイルユニット１０５ＨＸ２の励磁コイル１６ＨＸ２と、励磁コイルユニット１０５ＨＸ１の励磁コイル１６ＨＸ１とは直列に接続してある。
【０１０６】
ケース１１０Ｈの天板部１１１Ｈには、直方体形状の第１、第２の永久磁石片３０Ｈ、４０Ｈが固定してある。第１の永久磁石片３０Ｈは、第１のギャップ部２６１と第２のギャップ部２６２のＺ１側に位置して第１、第２のギャップ部２６１、２６２に跨っている。第２の永久磁石片４０Ｈは、第３のギャップ部２６３と第４のギャップ部２６４のＺ１側に位置して第３、第４のギャップ部２６３、２６４に跨っている。
【０１０７】
第１、第２の永久磁石片３０Ｈ、４０Ｈは共にＺ２側がＮ極、Ｚ１側がＳ極である向きであり、第１乃至第４のギャップ部２６１〜２６４には、図１９に示すように、同じ向きの磁界が作用している。
【０１０８】
図１８（Ｃ）に示すように、ベース１００ＨＸ１，１００ＨＸ２の下面には、文字による表示がなされており、端子６１Ｈについては電源のプラスの極に接続されるべき旨、端子６３Ｈについては電源のマイナスの極に接続されるべき旨、端子６２Ｈについては、負荷回路の一端に接続されるべき旨、端子６４Ｈについては、負荷回路の反対側の端に接続されるべき旨の指定がされている。
【０１０９】
図１８（Ａ）に示すように、ケース１１０Ｈは、中央に、仕切り板部１１５Ｈを有する。仕切り板部１１５Ｈは、例えば、耐熱性を有するセラミック製であり、第１のリレー本体２５０Ｘ２と第２のリレー本体２５０Ｘ１との間に位置して、仕切っている。
[リレー１０Ｈの実装及びリレー１０Ｈの動作]
図１９に示すように、リレー１０Ｈが適用される電気回路７０は、数１００Ｖの高い電圧を出力する直流電源７１と、負荷回路７２と、直流電源７１のプラス極と負荷回路７２とをつなぐ第１の回路配線７３と、直流電源７１のマイナス極と負荷回路７２とをつなぐ第２の回路配線７４とを有する。第１の回路配線７３及び第２の回路配線７４はプリント回路基板８０Ｈの片面にパターンとして形成してある。
【０１１０】
第１の回路配線７３は、直流電源７１のプラスの極より延在しているパターン７３Ｐと、負荷回路７２の一端より延在しているパターン７３Ｌとを有する。第２の回路配線７４は、直流電源７１のマイナスの極より延在しているパターン７３Ｐと、負荷回路７２の反対側の端より延在しているパターン７４Ｌとを有する。
【０１１１】
上記の構成のリレー１０Ｈは、端子６１Ｈをパターン７３Ｐの端、端子６３Ｈをパターン７３Ｐの端、端子６２Ｈをパターン７３Ｐの端、端子６４Ｈをパターン７４Ｌの端のスルーホールに差し込んで半田付けして実装してある。即ち、第１の回路配線７３の途中に、第１のリレー本体２５０Ｘ２が設けてあり、第２の回路配線７４の途中に、第２のリレー本体２５０Ｘ１が設けてある。端子１２０Ｈ、１２１Ｈもスルーホールに差し込んで半田付けしてある。
【０１１２】
端子１２０Ｈ、１２１Ｈを通して励磁コイル１６ＨＸ１，１６ＨＸ２に直流電流が通電されると、励磁コイルユニット１０５ＨＸ２、１０５ＨＸ１が同時に励磁され、第１のリレー本体２５０Ｘ２については、接極子１０３ＨＸ２の水平部が励磁コイルユニット１０５ＨＸ２に吸着されて動作し、カード１０４ＨＸ２を介して可動ばね部材２２５Ｘ２がＹ２方向に押されて、可動接点２５６Ｘ２，２５７Ｘ２が夫々固定接点２５２Ｘ２，２５４Ｘ２に接触して、第１のリレー本体２５０Ｘ２は「閉」状態となる。第２のリレー本体２５０Ｘ１については、接極子１０３ＨＸ１の水平部が励磁コイルユニット１０５ＨＸ１に吸着されて動作し、カード１０４ＨＸ１を介して可動ばね部材２２５Ｘ１がＹ２方向に押されて、可動接点２５６Ｘ１，２５７Ｘ１が夫々固定接点２５２Ｘ１，２５４Ｘ１に接触して、第２のリレー本体２５０Ｘ１は「閉」状態となる。これにより、電流が図１９中矢印で示すように流れて、負荷回路７２が動作する。可動ばね部材２２５Ｘ２では、電流は、可動接点２５７Ｘ２の側から可動接点２５６Ｘ２の側に向かって流れる。可動ばね部材２２５Ｘ１では、電流は、可動接点２５７Ｘ１の側から可動接点２５６Ｘ１の側に向かって流れる。
【０１１３】
励磁コイル１６ＨＸ１，１６ＨＸ２への通電が断たれると、可動接点２５６Ｘ２，２５７Ｘ２が夫々固定接点２５２Ｘ２，２５４Ｘ２から離され、これと同時に、可動接点２５６Ｘ１，２５７Ｘ１が夫々固定接点２５２Ｘ１，２５４Ｘ１から離され、ギャップ部２６１，２６２，２６３，２６４にアークが発生する。
【０１１４】
ここで、ギャップ部２６１内のアークは符号２７１で示すように、Ｘ２方向へ偏向されて側板部１１２Ｈに向かって吹き飛ばされ、ギャップ部２６２内のアークは符号２７２で示すように、Ｘ１方向へ偏向されて仕切り板部１１５Ｈに向かって吹き飛ばされ速やかに消弧される。ギャップ部２６３内のアークは符号２７３で示すように、Ｘ２方向へ偏向されて仕切り板部１１５Ｈに向かって吹き飛ばされギャップ部２６４内のアークは符号２７４で示すように、Ｘ１方向へ偏向されて側板部１１３Ｈ仕切り板部１１５Ｈに向かって吹き飛ばされ速やかに消弧される。
【０１１５】
図２０（Ａ）は、陽極である可動接点２５７Ｘ２と陰極である固定接点２５４Ｘ２との間のギャップ部２６２に発生するアーク２７２を示す。同図（Ｂ）は、アーク２７２の電圧Ｖarc（アークを維持できる電圧値）の構成を示す。
【０１１６】
このアーク２７２の電圧Ｖarcは、次の二つの電圧Ｖ１，Ｖ２の和であり、
Ｖarc＝Ｖ１＋Ｖ２  である。
【０１１７】
ここで、Ｖ１は、可動接点２５７Ｘ２の近傍に発生する陽極降下電圧ｖ１と、固定接点２５４Ｘ２の近傍に発生する陰極降下電圧ｖ２との和であり、（ｖ１＋ｖ２）である。
【０１１８】
Ｖ２は、アーク柱電圧（アーク柱電界強度とその長さの積）である。
【０１１９】
ここで、固定接点２５４Ｘ２に接触していた可動接点２５７Ｘ２が固定接点２５４Ｘ２から離れたときに、可動接点２５７Ｘ２と固定接点２５４Ｘ２との間にアークが発生しないためには、即ち、可動接点２５７Ｘ２と固定接点２５４Ｘ２との間で電流の遮断が行われるためには、アーク電圧Ｖarcが直流電源７１の電圧Ｅよりも大きいこと、即ち、
Ｖarc＞Ｅであることが必要条件である。
【０１２０】
本実施例のリレー１０Ｈは、直流電源７１のプラス極と負荷回路７２とをつなぐ第１の回路配線７３に二つのギャップ部２６２、２６１を直列に有する構成であるため、降下電圧Ｖ１が、第１の回路配線７３に一つのギャップ部を有する場合、例えば、図５に示すリレー１０Ａを使用した場合に、比較して、二倍となり、その分、アーク電圧Ｖarcが高くなり、その分、アークが発生しにくくなっている。
【０１２１】
直流電源７１のマイナス極と負荷回路７２とをつなぐ第２の回路配線７４にも、二つのギャップ部２６３、２６４が直列に接続して設けてあり、上記と同じく、アーク電圧Ｖarcが高くなって、その分、アークが発生しにくくなっている。
【０１２２】
よって、上記のリレー１０Ｈを図１９に示すように実装した場合には、上記のように、各ギャップ部２６１〜２６４にアークが発生しにくくなっていること、及び、各ギャップ部２６１〜２６４内に発生したアークが吹き飛ばされアークが速やかに消弧されることによって、可動接点２５６Ｘ２，２５７Ｘ２、２５６Ｘ１，２５７Ｘ１及び固定接点２５２Ｘ２，２５４Ｘ２、２５２Ｘ１，２５４Ｘ１がダメージを受けることが抑制され、これによって、リレー１０Ｈは多数回の開閉動作後も性能の劣化が起きず長い寿命を有する。
【０１２３】
また、上記のリレー１０Ｈは、ギャップ２６１〜２６４の数が４つであり、図１３に示すリレー１０Ｅ及び図１４に示すリレー１０Ｆの場合と同じである。しかし、リレー１０Ｈの底に突き出ている端子の数は、図１３及び図１４に示すに示すリレー１０Ｅ、１０Ｆの場合には８つであるのに対して、その半分の４つで足りる（図１８（Ｃ）参照）。よって、プリント回路基板のリレー１０Ｈに関連するパターンの本数が少なくて足り、パターンはプリント回路基板の両面を使用せずに、片面に形成すれば足り、プリント回路基板の製造コストが安価となる。
【０１２４】
また、第１のリレー本体２５０Ｘ２と第２のリレー本体２５０Ｘ１との間を十分に離して配置できる場合には、仕切り板部１１５Ｈを省略してもよい。仕切り板部１１５Ｈを省略した場合には、第１、第２の永久磁石片３０Ｈ、４０Ｈが一体化されている構成、即ち、細長い一つの永久磁石片を備えた構成とできる。
【０１２５】
また、仕切り板部１１５Ｈをケース１１０Ｈと別部材としてもよい。
【実施例８】
【０１２６】
図２１は本願発明の実施例８になるリレー１０Ｊを、ケースを取り外した状態で、且つ永久磁石３０Ｊ，４０Ｊを透視して示す斜視図である。
【０１２７】
リレー１０Ｊは、図１７に示すリレー１０Ｈとは、第１のリレー本体２５０Ｘ２と第２のリレー本体２５０Ｘ１とが一体化されており、励磁駆動部３００が単一である構成である部分が相違する。
【０１２８】
励磁駆動部３００は、励磁コイルユニット３０１と、継鉄（図示せず）と、接極子３０２と、カード３０３よりなる。カード３０３は、可動ばね部材２５５Ｘ２と可動ばね部材２５５Ｘ１とに跨っている。
【０１２９】
単一のベース３１０上に、第１の開閉部１１ＪＸ２と第２の開閉部１１ＪＸ１とがＸ方向に並んで配置してある。
【０１３０】
単一の励磁駆動部３００が駆動されると、カード３０３を介して可動ばね部材２２５Ｘ２、２２５Ｘ１がＹ２方向に押されて、第１のリレー本体２５０Ｘ２と第２のリレー本体２５０Ｘ１とが同時に「閉」状態となる。
【実施例９】
【０１３１】
図２２は本願発明の実施例８になるリレー１０Ｋを、ケースを取り外した状態で、且つ永久磁石３０Ｋ，４０Ｋを透視して示す斜視図である。
【０１３２】
リレー１０Ｋは、図１７に示すリレー１０Ｈとは、可動ばね部材２８０Ｘ２、２８０Ｘ２が相違する。
【０１３３】
可動ばね部材２８０Ｘ２、は、第１及び第２の固定ばね端子２５１Ｘ２，２５３Ｘ２に跨がる大きさを有し、可動固定接点２５６Ｘ２，２５７Ｘ２が固定してあり、カード１０４ＫＸ２のＹ２側の面に固定してある。カード１０４ＫＸ２は、Ｌ字形状の接極子１０３ＫＸ２の垂直部分に固定してある。
【０１３４】
可動ばね部材２８０Ｘ１、は、第３及び第４の固定ばね端子２５１Ｘ３，２５３Ｘ４に跨がる大きさを有し、可動固定接点２５６Ｘ３，２５７Ｘ４が固定してあり、カード１０４ＪＸ１のＹ２側の面に固定してある。カード１０４ＫＸ１は、Ｌ字形状の接極子１０３ＫＸ１の垂直部分に固定してある。
【０１３５】
第１のリレー本体２５０Ｘ２及び第２のリレー本体２５０Ｘ１が同時に駆動されると、カード１０４ＫＸ２、１０４ＫＸ１が同時にＹ２方向に変位され、可動ばね部材２８０Ｘ２、２８０Ｘ１が同時にＹ２方向に変位される。
【０１３６】
なお、上記の実施例８のリレー１０Ｊのように、上記のリレー１０Ｋの二つの励磁コイルユニット１０５ＨＸ２、１０５ＨＸ１を一つにまとめて、一つの励磁コイルユニットを備えた構成としてもよい。この構成のリレーでは、一つの励磁コイルユニットが駆動されて、可動ばね部材２８０Ｘ１，２８０Ｘ２が変位される。
【実施例１０】
【０１３７】
図２３は本願発明の実施例９になるリレー１０Ｌを分解して示す。図２４はリレー１０Ｋの断面図である。
【０１３８】
このリレー１０Ｋは、図８に示すリレー１０Ｂとは、ケースの固定の構造が相違する。
【０１３９】
ケース１１０Ｋは、側板部１１２Ｋの下端近傍の穴部３２０Ｘ２がリレー本体１３０Ｘ２のベース１００ＬＸ２の係止爪部３１０Ｘ２と係合され、側板部１１３Ｋの下端近傍の穴部３２０Ｘ１がリレー本体１３０Ｘ１のベース１００ＬＸ１の係止爪部３１１Ｘ１と係合され、中央の仕切り板部（絶縁バリア）１１５Ｋの下端近傍のＸ２側の穴部３２１がリレー本体１３０Ｘ２のベース１００ＬＸ２の係止爪部３１１Ｘ２と係合され、且つ、中央の仕切り壁部（絶縁バリア）１１５Ｋの下端近傍のＸ１側の穴部３２２がリレー本体１３０Ｘ１のベース１００ＬＸ１の係止爪部３１０Ｘ１と係合されて、リレー本体１３０Ｘ１、１３０Ｘ２と結合されており、リレー本体１３０Ｘ１、１３０Ｘ２とケース１１０Ｋとの結合強度は高い。仕切り壁部１１５Ｋは、リレー本体１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を固定する機能を有する。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明になるリレーの原理の概略構成を示す図である。
【図２】本発明になるリレーを含む電気回路装置を示す図である。
【図３】本発明になるリレーの原理の別の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例１になるリレーを、ケースを透視して示す斜視図である。
【図５】図４のリレーを示す図である。
【図６】リレーによる回路電流の遮断の状態を説明する図である。
【図７】永久磁石のケースへの固定構造の別の例を示す図である。
【図８】本発明の実施例２になるリレーを示す図である。
【図９】リレー本体を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施例３になるリレーの概略図である。
【図１１】本発明の実施例３になるリレーを、ケースを透視して示す斜視図である。
【図１２】図１１のリレーを示す図である。
【図１３】本発明の実施例４になるリレーを示す図である。
【図１４】本発明の実施例５になるリレーを示す図である。
【図１５】本発明の実施例６になるリレーを、ケースを透視して示す斜視図である。
【図１６】図１５に示すリレーにおける、第１、第２の永久磁石片の第１、第２のギャップに対する位置関係を示す図である。
【図１７】本願発明の実施例７になるリレーを、ケースを取り外した状態で、且つ永久磁石を透視して示す斜視図である。
【図１８】図１７のリレーＨを、そのケースの箇所で断面して示す投象図である。
【図１９】図１７のリレーを概略的に示すと共にリレーと電源及び負荷との接続を示す図である。
【図２０】ギャップに発生するアークとアークの電圧Ｖarcの構成を示す図である。
【図２１】本願発明の実施例８になるリレーを、ケースを取り外した状態で、且つ永久磁石を透視して示す斜視図である。
【図２２】本願発明の実施例９になるリレーを、ケースを取り外した状態で、且つ永久磁石を透視して示す斜視図である。
【図２３】本願発明の実施例１０になるリレーを分解して示す斜視図である。
【図２４】図２３のリレーの断面図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１０、１０Ｘ，１０Ａ〜１０Ｈ，１０Ｊ、１０Ｋ、１０Ｌ  リレー
１１  第１の開閉部
２０  第２の開閉部
１２  第１の固定接点
１３  第１の固定ばね端子
１４  第１の可動接点
１５  第１の可動ばね端子
１６  励磁コイル
１７  第１のギャップ
２２  第２の固定接点
２３  第２の固定ばね端子
２４  第２の可動接点
２５  第２の可動ばね端子
２７  第２のギャップ
３０，３０Ｘ  第１の永久磁石
４０，４０Ｘ  第２の永久磁石
４５  永久磁石
５３，５４  磁界
６１〜６４  端子
７０  電気回路
７１  直流電源
７２  負荷回路
７３  第１の回路配線
７４  第２の回路配線
７５  直流電源の側の回路部
７６  負荷回路の側の回路部
８０  プリント回路基板
８１〜８４  スルーホール
９０，９１  アーク
１００  ベース
１０２  継鉄
１０３  接極子
１０４  カード
１０５  励磁コイルユニット
１１０  ケース
１１１  天板部
１１２，１１３  側板部
１１５Ｈ  仕切り板部
１１５Ｋ  仕切り壁部
２６１  第１のギャップ部
２６２  第２のギャップ部
２６３  第３のギャップ部
２６４  第４のギャップ部
【図１】
0005202072.tif 000002
【図２】
0005202072.tif 000003
【図３】
0005202072.tif 000004
【図４】
0005202072.tif 000005
【図５】
0005202072.tif 000006
【図６】
0005202072.tif 000007
【図７】
0005202072.tif 000008
【図８】
0005202072.tif 000009
【図９】
0005202072.tif 000010
【図１０】
0005202072.tif 000011
【図１１】
0005202072.tif 000012
【図１２】
0005202072.tif 000013
【図１３】
0005202072.tif 000014
【図１４】
0005202072.tif 000015
【図１５】
0005202072.tif 000016
【図１６】
0005202072.tif 000017
【図１７】
0005202072.tif 000018
【図１８】
0005202072.tif 000019
【図１９】
0005202072.tif 000020
【図２０】
0005202072.tif 000021
【図２１】
0005202072.tif 000022
【図２２】
0005202072.tif 000023
【図２３】
0005202072.tif 000024
【図２４】
0005202072.tif 000025