CN107615437A - 电磁铁装置以及使用该电磁铁装置的电磁继电器 - Google Patents

Abstract

电磁铁装置具有：励磁线圈；固定件，与所述励磁线圈磁耦合；可动件，通过在电流流过所述励磁线圈时在所述励磁线圈产生的磁通量被向所述固定件吸引而向第1方向移动，并且移动到与所述固定件相接的位置；轭铁，具有第1端部和第2端部，形成所述励磁线圈所产生的所述磁通量的磁路的一部分；和轭铁延长部，连接于所述轭铁的所述第2端部，并且与所述轭铁、所述固定件和所述可动件磁耦合。所述第1方向上的所述轭铁延长部的端部位于比所述第2方向上的所述固定件的端部更靠所述第1方向侧。

Description

电磁铁装置以及使用该电磁铁装置的电磁继电器

技术领域

本发明一般而言涉及电磁铁装置以及使用该电磁铁装置的电磁继电器，更详细来说，涉及具有利用从励磁线圈产生的磁力移动的可动铁芯的电磁铁装置、以及使用了该电磁铁装置的电磁继电器。

背景技术

以往，已知一种电磁继电器，其具有电磁铁装置，该电磁铁装置通过在对励磁线圈的通电时由励磁线圈产生的磁通量而向固定件吸引可动件，使可动件从第2位置向第1位置移动(例如参照专利文献1)。一般而言，由励磁线圈产生的磁通量根据流过励磁线圈的电流而变化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2015-46377号公报

发明内容

本发明的电磁铁装置具有：励磁线圈；固定件，其与所述励磁线圈磁耦合；可动件，其通过在电流流过所述励磁线圈时在所述励磁线圈产生的磁通量被向所述固定件吸引而向第1方向移动，并且移动到与所述固定件相接的位置；轭铁，其具有第1端部和第2端部，并且形成所述励磁线圈所产生的所述磁通量的磁路的一部分；和轭铁延长部，其连接于所述轭铁的所述第2端部，并且与所述轭铁、所述固定件和所述可动件磁耦合。所述轭铁的所述第1端部与所述固定件磁耦合，所述轭铁的所述第2端部位于比所述可动件更靠与所述第1方向相反的方向即第2方向侧，所述第1方向上的所述轭铁延长部的端部位于比所述第2方向上的所述固定件的端部更靠所述第1方向侧。

本发明的电磁继电器具有上述的电磁铁装置和触点装置。所述触点装置具有固定触点以及可动触点，所述可动触点伴随所述可动件的移动而移动，在所述可动件与所述固定件相接时，所述可动触点与所述固定触点相接，在所述可动件与所述固定件分离时，所述可动触点从所述固定触点分离，所述电磁铁装置和所述触点装置沿着所述第1方向排列。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的电磁继电器的概略剖视图。

图2是说明通过实施方式1所涉及的电磁铁装置的磁通量的主要部分剖视图。

图3是示出实施方式1所涉及的轭铁延长部的突出尺寸与吸引力的大小的关系的曲线图。

图4是示出实施方式1的第1变形例所涉及的电磁继电器的概略剖视图。

图5是示出实施方式1的第2变形例所涉及的电磁继电器的概略剖视图。

图6是示出实施方式2所涉及的电磁继电器的概略剖视图。

图7是示出实施方式2所涉及的电磁继电器的连接例的概略电路图。

图8是示出实施方式3所涉及的电磁继电器的概略剖视图。

具体实施方式

在说明本发明的实施方式之前，简单说明现有装置中的问题点。

在上述的专利文献1的电磁铁装置中，若流过励磁线圈的电流变动，则向固定件吸引可动件的吸引力有可能变动。

以下，对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

参照图1、图2以及图3对本实施方式的电磁铁装置1以及使用了电磁铁装置1的电磁继电器100进行说明。但是，以下说明的电磁继电器100只不过是本发明的一例，本发明并不限定于下述实施方式，即使在本实施方式以外，只要在不脱离本发明所涉及的技术思想的范围内，就能够根据设计等进行各种变更。此外，在本实施方式中将图1所示的上方向的箭头的朝向定义为上方向，将右方向的箭头的朝向定义为右方向来进行说明，但该方向是为了便于说明而决定的方向，并非意图限定于该方向。

本实施方式的电磁继电器100例如搭载于电动汽车，与将电动汽车的行驶用的电池和负载相连的电路连接而使用。电磁继电器100根据来自电动汽车的ECU(ElectronicControl Unit，电子控制单元)的控制信号，对行驶用的电池与负载之间进行电连接或切断，切换从行驶用的电池向负载的直流电力的供给状态。

首先，对电磁铁装置1进行说明。电磁铁装置1具有：励磁线圈2、固定件3、可动件4、轭铁5和轭铁延长部6。本实施方式的电磁铁装置1还具有：复位弹簧32和筒体53。电磁铁装置1通过在对励磁线圈2的通电时由励磁线圈2产生的磁通量而向固定件3吸引可动件4，使可动件4从第2位置向第1位置移动。

轭铁5、轭铁延长部6、固定件3和可动件4分别由磁性材料形成，形成在励磁线圈2的通电时产生的磁通量的磁路。

轭铁5具备：轭铁上板51(第1端部)、轭铁下板52(第2端部)和轭铁侧板50。轭铁5例如由铁、SUS(Steel Special Use Stainless)等材料构成。

轭铁上板51以及轭铁下板52各自形成为矩形板状。轭铁上板51以及轭铁下板52在方向D1上排列，并且配置为和与方向D1正交的面平行。轭铁侧板50将轭铁上板51的四边以及与该四边分别对应的轭铁下板52的四边进行连结。本实施方式的轭铁侧板50和轭铁下板52由一块板一体地形成。以下，将励磁线圈2的中心轴方向作为上下方向，从励磁线圈2观察，将轭铁上板51侧作为上方，将轭铁下板52侧作为下方来进行说明，但并非意图限定电磁继电器100的使用方式。

在由轭铁上板51、轭铁下板52和轭铁侧板50包围的空间中，配置有励磁线圈2、轭铁延长部6、筒体53和固定件3的一部分。此外在筒体53内，配置有上述的固定件3的一部分和可动件4。励磁线圈2配置在轭铁上板51与轭铁下板52之间，使得中心轴沿着方向D1(上方向)。

筒体53形成为由圆筒状的周壁532和构成周壁532的底面的底板531构成的有底圆筒状。筒体53由非磁性材料形成。筒体53配置为与励磁线圈2的中心轴同轴。筒体53的开口部的边缘部分固定于轭铁上板51。筒体53的底板531嵌合于轭铁延长部6的内侧。周壁532的一部分被轭铁延长部6覆盖。轭铁延长部6的下端部嵌合于轭铁下板52的孔中。此外，轭铁下板52配置在相对于可动件4与固定件3相反侧。

筒体53将固定件3和可动件4容纳在周壁532的内侧。可动件4配置在比固定件3的下端面更靠下方向的位置。可动件4和固定件3在方向D1(上方向)上排列配置，使得分别成为与励磁线圈2的中心轴同轴。

固定件3为固定铁芯。固定件3从轭铁上板51的下表面的中央部向下方突出，形成为朝向下方开口的有底筒状。固定件3的上端部嵌合于在轭铁上板51的中央部形成的嵌合孔。固定件3固定于轭铁上板51，使得成为与励磁线圈2的中心轴同轴。固定件3的外径形成为比后述的轭铁延长部6的内径小。固定件3中的从轭铁上板51的下端面向下方向突出的部位(固定件3的一部分)容纳于筒体53。

固定件3形成为朝向下方开口的有底筒状。固定件3与轭铁上板51磁耦合。本实施方式的固定件3和轭铁5分体地形成。固定件3例如由电磁不锈钢、磁性粉状体(磁性粉末)、铁氧体等形成。在固定件3的中心轴周边形成的容纳空间33中，容纳有复位弹簧32。

可动件4为可动铁芯。可动件4形成为圆柱状。可动件4例如由电磁不锈钢、磁性粉状体(磁性粉末)、铁氧体等形成。另外，在使用磁性粉末的情况下，可动件4以及固定件3通过将磁性粉末和合成树脂等绝缘材料进行混合，并进行成型、热固化而形成。在可动件4的中央部，形成有螺纹孔使得成为与可动件4同轴。在该螺纹孔，拧入后述的棒状的轴41。轴41固定于可动件4。

可动件4以容纳于筒体53的状态，配置在固定件3的下方。可动件4的上端面与固定件3的下端面对置。可动件4的外径形成为比固定件3的外径稍小。因此可动件4的外径小于轭铁延长部6的内径，能够在轭铁延长部6的内侧沿着轭铁延长部6的内侧面在上方向或下方向上移动。例如可动件4能够在配置为与励磁线圈2的中心轴同轴的状态下，沿着方向D1移动。可动件4通过在电流流过励磁线圈2时在励磁线圈2产生的磁通量F3而被向固定件3吸引从而向方向D1(在本实施方式中上方向)移动，并且移动到与固定件3相接的位置。

在此，本实施方式中的第1位置是可动件4被吸引到固定件3的状态下的可动件4的位置。在可动件4被吸引到固定件3时，可动件4的上端面与固定件3的下端面相接。此外，本实施方式中的第2位置是经由轴41以及可动接触件113对可动件4向上方施力的接触压力弹簧114的弹簧力与对可动件4向下方向(D1的相反方向)施力的复位弹簧32的弹簧力平衡的状态下的可动件4的位置。在接触压力弹簧114的弹簧力与复位弹簧32的弹簧力平衡的状态时，可动件4的上端面从固定件3的下端面离开。即，此时，可动件4的上端面与固定件3的下端面不相接。可动件4构成为能够在第1位置与第2位置之间移动。

以下，将与可动件4相接的固定件3的下端面(与可动件4相接的固定件3的部位)称为接触面31。

复位弹簧32是配置在固定件3的内侧、且对可动件4向下方施力的螺旋弹簧。在可动件4处于第2位置的情况下，复位弹簧32的下端从容纳空间33向下方突出。在可动件4处于第1位置的情况下，复位弹簧32与可动件4的上端面相接并从可动件4受到向上的力而收缩，收敛于容纳空间33。因此，在可动件4处于第1位置时，可动件4与固定件3相接。

筒体53的深度决定为从底板531到固定件3的接触面31的距离大于可动件4的上下方向的尺寸。具体而言，筒体53的深度决定为，在可动件4与固定件3相接的状态下，在可动件4的下端面与筒体53的底板531之间产生间隙长度G1。

首先，如图1所示，将轭铁延长部6从轭铁下板52的上表面突出的长度设为突出尺寸L3，将从轭铁下板52的上表面到固定件3的接触面31的长度设为尺寸L2，并将从接触面31到轭铁延长部6的上方的前端部的长度设为突出尺寸L1。

轭铁延长部6形成为两端开口的圆筒状。轭铁延长部6的下端部嵌合于在轭铁下板52的中央部形成的嵌合孔。轭铁延长部6固定于轭铁下板52，使得成为与励磁线圈2的中心轴同轴。即轭铁延长部6设置于轭铁下板52。轭铁延长部6从轭铁下板52的上表面沿着方向D1向上方突出。轭铁延长部6形成为，从轭铁下板52的上表面，与固定件3的接触面31相比更向方向D1突出。即，从轭铁下板52的上表面到轭铁延长部6的上端的长度(突出尺寸L3)决定为，比从轭铁下板52的上表面到固定件3的接触面31的长度(尺寸L2)大。本实施方式的轭铁延长部6从下板52的上表面突出的长度(突出尺寸L3)决定为，比尺寸L2长出突出尺寸L1。轭铁延长部6通过从接触面31向上方突出了突出尺寸L1，从而具有在与方向D1正交的方向上与固定件3的外周部分重叠的重复部。轭铁延长部6在重复部与固定件3磁耦合。此外在轭铁延长部6的内侧，隔着筒体53而配置有可动件4，因此轭铁延长部6与可动件4磁耦合。即轭铁延长部6与轭铁5、固定件3和可动件4的每一个磁耦合。

根据上述结构，在不对励磁线圈2通电时(非通电时)，在可动件4与固定件3之间不产生磁吸引力，因此可动件4由于复位弹簧32的弹簧力而位于第2位置。另一方面，若对励磁线圈2进行通电，则由于在可动件4与固定件3之间产生磁吸引力，因此抵抗复位弹簧32的弹簧力将可动件4向上方拉近而移动到第1位置。

这样，电磁铁装置1通过励磁线圈2的通电状态的切换来控制作用于可动件4的吸引力，使可动件4向上方向或下方向移动。

[电磁继电器100的结构]

接下来，对电磁继电器100进行说明。电磁继电器100具有电磁铁装置1和触点装置11。触点装置11和电磁铁装置1在方向D1上排列配置。本实施方式的电磁继电器100例如搭载于电动汽车，连接为将触点装置11插入到连接电动汽车的行驶用的电池与负载的电路而使用。

本实施方式的电磁继电器100还具有：轴41、壳体16、连结体17和与励磁用电源连接的第1输入端子以及第2输入端子(未图示)。第1输入端子与励磁线圈2的一个端部电连接，第2输入端子与励磁线圈2的另一个端部电连接。一对输入端子(第1输入端子以及第2输入端子)经由根据来自电动汽车的ECU的控制信号切换接通(ON)和断开(OFF)的开关元件，与励磁用电源连接。电动汽车的ECU通过将开关元件切换为接通或断开，从而控制流过励磁线圈2的电流。

本实施方式的触点装置11具有：一对固定触点122、一对可动触点121、一对触点台111、112、可动接触件113和接触压力弹簧114。一对触点台111、112由导电性材料形成，分别支承对应的固定触点122。可动接触件113支承一对可动触点121。接触压力弹簧114为了确保可动触点121与固定触点122相接时的接压而设置。触点装置11在通过可动触点121伴随可动件4的移动而移动，从而可动件4与固定件3相接时成为可动触点121与固定触点122相接的闭合状态。触点装置11在通过可动触点121伴随可动件4的移动而移动，从而可动件4与固定件3不相接时成为可动触点121与固定触点122不相接的打开状态。

触点装置11通过各具有一对固定触点122以及可动触点121，从而在触点装置11闭合的状态下一对触点台111、112间通过可动接触件113而短路。因此，触点装置11插入到电池与负载之间，使得来自行驶用的电池的直流电力通过一对触点台111、112以及可动接触件113而提供给负载。

触点装置11中的一对触点台111、112配置为在电磁铁装置1的上方与方向D1正交的平面内排列。一对触点台111、112分别形成为在该平面内的剖面形状成为圆形的圆柱状。一对触点台111、112固定于与轭铁5接合的壳体16。壳体16形成为下表面开口且在上表面具有上板161的箱状，在与轭铁上板51之间容纳固定触点122以及可动触点121。壳体16例如由陶瓷等耐热性材料形成，其开口周部针对轭铁上板51的上表面的周缘部，经由连结体17而接合。

在一对触点台111、112各自的下端部设置有固定触点122。一对触点台111、112插通于在壳体16的上板161形成的圆孔而与壳体16接合。一对触点台111、112各自的上端部从上板161朝向上方露出。其上端部的左右方向的尺寸比从上板161朝向下方突出的一对触点台111、112各自的外径大。

本实施方式的电磁继电器100中的壳体16、连结体17、轭铁上板51和筒体53形成了在内部形成气密空间的气密容器。在气密容器内封入有以氢为主体的消弧气体。由此，即使在容纳于气密容器内的固定触点122以及可动触点121进行断路时产生了电弧，电弧也通过消弧气体而急速地冷却从而能够迅速地消弧。另外，在本实施方式中，通过壳体16、连结体17、轭铁上板51和筒体53，形成了在内部形成气密空间的气密容器，但并不限于固定触点122以及可动触点121容纳于气密容器的结构。

可动接触件113由导电性材料形成为矩形板状，配置于一对触点台111、112的下方使得其长边方向的两端部与一对触点台111、112的下端部对置。在可动接触件113中的与设置于各触点台111、112的固定触点122对置的各部位，分别设置有可动触点121。在可动接触件113的中央部，形成有用于使棒状的轴41通过的孔。该孔形成为比轴41的与轴正交的方向的尺寸稍大。因此，轴41成为相对于可动接触件113在上下方向上自由移动。

可动接触件113伴随可动件4的移动在上方向或下方向上移动。由此，设置于可动接触件113的各可动触点121在与分别对应的固定触点122相接的状态(以下表示为闭合位置)与从固定触点122离开的状态(以下表示为打开位置)之间移动。在可动触点121处于闭合位置时，即在触点装置11闭合的状态下，触点台111和触点台112通过可动接触件113而短路。在触点装置11闭合的状态下，从电动汽车的行驶用的电池向负载提供直流电力。另外，在本实施方式中可动触点121和可动接触件113分体地形成，但也可以一体地形成。

接触压力弹簧114是配置在固定件3与可动接触件113之间、且对可动接触件113向上方施力的螺旋弹簧。接触压力弹簧114的弹簧力设定为比复位弹簧32的弹簧力小。

轴41由非磁性材料形成为棒状。轴41设为能够伴随可动件4的移动使可动接触件113移动的状态。轴41的上端部形成有重叠在通过了轴41的可动接触件113的孔的周部的凸缘部42。轴41以通过了接触压力弹簧114、固定件3和复位弹簧32的内侧的状态，将其下端部固定于可动件4。

[电磁继电器100的动作]

接下来，对电磁继电器100的动作进行说明。图1示出了励磁线圈2的通电时的电磁继电器100的状态。若可动件4从第2位置移动到第1位置，则轴41的凸缘部42向上方向移动。可动接触件113被接触压力弹簧114推压而向上方移动，一对可动触点121与一对固定触点122相接。此时，轴41在可动触点121与固定触点122相接之后进一步被推起。可动接触件113因为被接触压力弹簧114向上方施力，所以能够确保一对可动触点121与一对固定触点122之间的接压(接触压)。在该状态(图1的状态)下，触点装置11处于闭合的状态，所以一对触点台111、112间导通。

另一方面，在励磁线圈2的非通电时，若可动件4从第1位置移动到第2位置，则轴41的凸缘部42向下方向移动。可动接触件113被凸缘部42向下方推压而向下方移动，可动触点121和固定触点122分离。在可动件4处于第2位置时，接触压力弹簧114的弹簧力和复位弹簧32的弹簧力平衡。此时，可动接触件113成为由轴41的凸缘部42向下方(向接近固定件3的方向)下推的状态。因此，可动接触件113通过轴41的凸缘部42而被限制向上方的移动。一对可动触点121成为与对应的一对固定触点122不相接的状态。在该状态下，触点装置11处于打开的状态，所以一对触点台111、112间非导通。

如上所述，电磁继电器100能够通过根据来自电动汽车的ECU的控制信号使电磁铁装置1的可动件4移动而使触点装置11开闭，从而切换从行驶用的电池对负载的直流电力的供给状态。

另外，轭铁延长部6的突出尺寸L3形成为，比从固定件3中的与可动件4的接触面31到轭铁下板52的上表面的尺寸L2长出突出尺寸L1。以下，参照图2以及图3对轭铁延长部6的效果进行说明。

图2是示意性地示出了在电流从励磁用电源流过励磁线圈2时在励磁线圈2产生的磁通量F1～F3的图。在图2中，可动件4处于第1位置而与固定件3的接触面31相接。

磁通量F3通过轭铁上板51、轭铁侧板50和轭铁下板52。磁通量F3的一部分的磁通量F1通过轭铁延长部6，从磁通量F3中除去磁通量F1以外的磁通量(磁通量F2)通过可动件4。因为磁通量F1和磁通量F2通过固定件3，所以在固定件3通过磁通量F3。这样，磁通量F3通过由轭铁5、轭铁延长部6、可动件4和固定件3形成的磁路。另外，虽然磁通量F1以及磁通量F2分别通过轭铁5，但是通过轭铁5的磁通量图示为对磁通量F1以及磁通量F2进行了合成的磁通量F3。

在可动件4，形成有由轭铁下板52、轭铁延长部6和固定件3形成的磁路、以及由轭铁下板52、轭铁延长部6、可动件4和固定件3形成的磁路。以下，将由轭铁下板52、轭铁延长部6和固定件3形成的磁路称为第1磁路。将由轭铁下板52、轭铁延长部6、可动件4和固定件3形成的磁路称为第2磁路。

轭铁延长部6的内侧面和固定件3的外侧面配置为，在与方向D1正交的方向上重叠突出尺寸L1。因此，与轭铁延长部6的内侧面和固定件3的外侧面在与方向D1正交的方向上不重叠的情况相比，第1磁路的磁阻减小。与轭铁延长部6的内侧面和固定件3的外侧面在与方向D1正交的方向上不重叠的情况相比，磁通量F3中的磁通量F1的比例变大，通过磁通量F1容易使固定件3成为磁饱和状态。若固定件3成为磁饱和状态，则能够抑制磁通量F2的大小的变动。

接着，对可动件4从接触面31稍微离开的状态，即，可动件4处于在第1位置与第2位置之间且靠近第1位置的位置的情况进行说明。将该情况下的可动件4的位置称为中间位置。例如在轭铁延长部6的内侧面和固定件3的外侧面在与方向D1正交的方向上不重叠的情况下，在可动件4处于中间位置的情况和处于第1位置的情况下，磁通量F2的大小会变动。在本实施方式中，因为轭铁延长部6的内侧面和固定件3的外侧面在与方向D1正交的方向上重叠，所以即使可动件4处于中间位置，磁通量F3中的磁通量F1的大小也几乎不变化。即，即使可动件4处于中间位置，也通过磁通量F1来维持了固定件3的磁饱和状态，因此磁通量F2的大小的变动得到抑制。

图3所示的曲线图是可动件4处于与固定件3相接的第1位置的情况下的、固定件3吸引可动件4的吸引力的分析结果。图3的曲线图的纵轴是固定件3吸引可动件4的吸引力。换言之，纵轴是处于第1位置的可动件4被向固定件3吸引的吸引力。图3所示的曲线图的横轴是轭铁延长部6从轭铁下板52的上表面的突出尺寸L3。虚线X1示出了在励磁线圈2流过了电流I1时可动件4处于第1位置的情况下，向固定件3吸引可动件4的吸引力的大小与轭铁延长部6的突出尺寸L3的关系。实线X3示出了在励磁线圈2流过了电流I1的大约3倍的电流I3时向固定件3吸引可动件4的吸引力的大小与轭铁延长部6的突出尺寸L3的关系。

接着，对本实施方式的电磁铁装置1中的轭铁延长部6的效果进行说明。将轭铁延长部6的突出尺寸L3比从固定件3中的与可动件4的接触面31到轭铁下板52的上表面的尺寸L2小的情况作为本实施方式的比较例来进行说明。比较例的电磁铁装置1中的轭铁延长部6的突出尺寸L3小于尺寸L2。因此，比较例的磁通量F2大于比较例的磁通量F1。即，在比较例的电磁铁装置1中，通过第2磁路的磁通量F2大于通过第1磁路的磁通量F1。

在比较例的电磁铁装置1中，在励磁线圈2流过电流I3时的吸引力(由实线X3所示的吸引力)大于在励磁线圈2流过电流I1时的吸引力(由虚线X1所示的吸引力)。即使在将轭铁延长部6的突出尺寸L3决定为接近于尺寸L2的情况下，由实线X3所示的吸引力也大至由虚线X1所示的吸引力的3倍以上。即，在现有的电磁铁装置1中，向固定件3吸引可动件4的吸引力的大小根据流过励磁线圈2的电流的大小的变化而变化。

所谓流过励磁线圈2的电流I1、I3变化的情况，例如，可以想到励磁线圈2的周边温度变化的情况、由于励磁线圈2的绕组电阻从而励磁线圈2自身发热的情况等。若向固定件3吸引可动件4的吸引力的大小根据流过励磁线圈2的电流的大小的变化而变化，则在可动件4从第2位置移动到第1位置而与固定件3相接时产生的接触音的大小有可能变化。存在如下需求，即，期望抑制在可动件4与固定件3相接时产生的接触音的大小的偏差。

另一方面，本实施方式的轭铁延长部6的内侧面与固定件3的外侧面在与方向D1正交的方向上重叠了突出尺寸L1。本实施方式的电磁铁装置1的第1磁路的磁阻小于第2磁路的磁阻。因此，即使流过励磁线圈2的电流I1、I3变化而致使磁通量F3变化，也通过穿过第1磁路的磁通量F1而使固定件3容易成为磁饱和状态，因此磁通量F2的变化得到抑制。

通过穿过第1磁路的磁通量F1，固定件3容易磁饱和。具体而言，由于磁通量F1大于磁通量F2，因此若流过励磁线圈2的电流变大而磁通量F3变大，则磁通量F1也变大，并且磁通量F1通过第1磁路而使固定件3容易成为磁饱和状态。虽然若流过励磁线圈2的电流变大而磁通量F3变大，则磁通量F2也变大，但是由于固定件3通过磁通量F1而成为了磁饱和状态，因此通过第2磁路的磁通量F2的变动得到抑制。此外，即使可动件4处于从第1位置稍微离开的位置(中间位置)，也通过磁通量F1来维持了固定件3的磁饱和状态，所以磁通量F2的大小的变动得到抑制。

在本实施方式的电磁铁装置1中，轭铁延长部6的突出尺寸L3决定为比尺寸L2大。若轭铁延长部6的突出尺寸L3超过尺寸L2，则在励磁线圈2流过了电流I3时的吸引力(由实线X3所示的吸引力)急剧减少。特别是在图3中的范围R1中，随着突出尺寸L3变大而实线X3急剧减少并接近虚线X1。范围R1为轭铁延长部6的突出尺寸L3为尺寸L2以上、并且成为实线X3与虚线X1之差最小的情况下的突出尺寸L4以下的范围。

随着轭铁延长部6的内侧面与固定件3的外侧面对置突出尺寸L1的面的面积增加，轭铁延长部6与固定件3的磁阻变小，所以第1磁路的磁阻变小。在比电流I1大的电流I3流过励磁线圈2的情况下，磁通量F3比流动了电流I1的情况大，因为第1磁路的磁阻较小，所以磁通量F1也根据电流I3而变大。若磁通量F1变大则固定件3变得容易成为磁饱和状态，通过可动件4和固定件3的磁通量F2与比较例相比减少。

在图3的范围R1中，随着逐渐增大重复部的突出尺寸L1，实线X3接近虚线X1。即，随着使突出尺寸L3大于尺寸L2，即使流过励磁线圈2的电流变大，抑制向固定件3吸引可动件4的吸引力的变动的效果也较大。另外，若超过范围R1进一步增大突出尺寸L3，则在实线X3以及虚线X1的双方的情况下，吸引可动件4的吸引力一点一点逐渐减少。这可以推测是因为固定件3为磁饱和状态，并且通过第1磁路的磁通量F1变大，所以磁通量F2进一步变小。

通过即使流过励磁线圈2的电流变动，向固定件3吸引可动件4的吸引力的变动也得到抑制，从而在可动件4从第2位置移动到第1位置而与固定件3相接时产生的接触音的大小的偏差得到抑制。

如以上说明的那样，本实施方式的电磁铁装置1具有：励磁线圈2、固定件3、可动件4、轭铁5和轭铁延长部6。固定件3与励磁线圈2磁耦合。可动件4通过在电流流过励磁线圈2时在励磁线圈2产生的磁通量F3而被向固定件3吸引从而向方向D1移动，并且移动到与固定件3相接的位置。轭铁5的第1端部(在本实施方式中轭铁上板51)与固定件3磁耦合。轭铁5的与第1端部(轭铁上板51)不同的第2端部(在本实施方式中轭铁下板52)配置在相对于可动件4与固定件3相反侧。轭铁5形成在励磁线圈2产生的磁通量F3的磁路的一部分。轭铁延长部6设置在轭铁5的第2端部(轭铁下板52)，与轭铁5、固定件3和可动件4的每一个磁耦合。轭铁延长部6形成为比固定件3中的与可动件4相接的部位(在本实施方式中接触面31)向方向D1突出。

即，本实施方式的电磁铁装置1具有：励磁线圈2；固定件3，其与励磁线圈2磁耦合；和可动件4，其通过在电流流过励磁线圈2时在励磁线圈2产生的磁通量而被向固定件3吸引从而向方向D1(上方向)移动，移动到与固定件3相接的位置。本实施方式的电磁铁装置1具有：轭铁5，其具有第1端部(轭铁上板51)和第2端部(轭铁下板52)，并形成在励磁线圈2产生的磁通量的磁路的一部分；和轭铁延长部6，其连接于轭铁5的第2端部(轭铁下板52)，并与轭铁5、固定件3和可动件4磁耦合。而且，轭铁5的第1端部(轭铁上板51)与固定件3磁耦合。轭铁5的第2端部(轭铁下板52)位于比可动件4更靠作为与方向D1(在本实施方式中上方向)相反的方向的第2方向(在本实施方式中下方向)侧的位置。方向D1(上方向)上的轭铁延长部6的端部64位于比第2方向(下方向)上的固定件3的端部(接触面31)更靠第1方向(D1方向)侧的位置。

根据上述结构，在相对于可动件4与固定件3相反侧配置轭铁5的第2端部(轭铁下板52)，在轭铁5的第2端部设置有轭铁延长部6。轭铁延长部6形成为比固定件3中与可动件4相接的部位(接触面31)向方向D1突出。轭铁延长部6对固定件3和轭铁5的第2端部进行磁耦合，形成基于固定件3、轭铁5和轭铁延长部6的磁路(在本实施方式中第1磁路)。即使流过励磁线圈2的电流变动而致使在励磁线圈2产生的磁通量F3变动，磁通量F3的变动量的大部分也会通过由固定件3、轭铁5和轭铁延长部6形成的磁路(第1磁路)。因此，由轭铁延长部6以及可动件4形成的磁路(在本实施方式中第2磁路)的磁通量F3的变动量相对较小。即，即使流过励磁线圈2的电流变动，将可动件4向固定件3吸引的吸引力的变动也得到抑制。换言之，电磁铁装置1即使流过励磁线圈2的电流变动也能够抑制向固定件3吸引可动件4的吸引力的变动。

本实施方式的电磁铁装置1即使流过励磁线圈2的电流变动也能够抑制向固定件3吸引可动件4的吸引力的变动，因此能够抑制在可动件4与固定件3的接触面31相接时产生的接触音的大小的偏差。

在本实施方式的电磁铁装置1中，固定件3优选与轭铁5分体地形成。

根据上述结构，固定件3和轭铁5分体地形成，由此能够通过与轭铁5不同的材料来形成固定件3。

本实施方式的电磁继电器100具有上述的电磁铁装置1和触点装置11。触点装置11具有固定触点122以及可动触点121，通过可动触点121伴随可动件4的移动而移动，从而在可动件4与固定件3相接时成为可动触点121与固定触点122相接的闭合状态。触点装置11通过可动触点121伴随可动件4的移动而移动，从而在可动件4与固定件3不相接时成为可动触点121与固定触点122不相接的打开状态。电磁铁装置1和触点装置11在方向D1上排列。

换言之，本实施方式的电磁继电器100具有上述的电磁铁装置1和触点装置11。触点装置11具有固定触点122以及可动触点121。伴随可动件4的移动，可动触点121移动。

在可动件4与固定件3相接时，可动触点121与固定触点122相接，在可动件4与固定件3分离时，可动触点121从固定触点122分离。电磁铁装置1和触点装置11沿着方向D1排列。

根据上述结构，能够实现如下的电磁继电器100，即，即使流过励磁线圈2的电流变动也能够抑制向固定件3吸引可动件4的吸引力的变动。

本实施方式的电磁继电器100能够抑制在触点装置11从打开状态切换为闭合状态时由于可动件4与固定件3相接而产生的接触音的大小的偏差。

另外，本实施方式的轭铁延长部6、固定件3和可动件4分别形成为圆筒状，但也可以形成为方筒状。此外，轭铁延长部6并不限定于包围固定件3的外侧面的整个周围的筒状，只要形成为在与方向D1正交的方向上，具有与固定件3的外侧面重叠的部位(重复部)即可。例如，轭铁延长部6也可以形成为在周壁的上端具有突出部，并且从轭铁下板52的上表面到该突出部的前端的尺寸比尺寸L2大。在该情况下，通过该突出部在与方向D1正交的方向上与固定件3的外侧面的一部分重叠，从而轭铁延长部6对固定件3和轭铁5进行磁耦合。即，轭铁延长部6可以为如下任意的形状：形成为从轭铁下板52的上表面的突出尺寸L3大于尺寸L2，能够对固定件3与轭铁5进行磁耦合。

本实施方式的接触面31形成为和与方向D1正交的面平行，但固定件3中的与可动件4相接的部位并不限定于与方向D1正交的平面。固定件3中的与可动件4相接的部位例如也可以是外径在从可动件4朝向固定件3的方向上变小的锥形状，还可以是可动件4和固定件3为具有凹凸的面而相接。在该情况下，在固定件3中的与可动件4相接的部位中，从靠近轭铁下板52的上表面的部位到可动件4的上表面(接触面31)的尺寸成为尺寸L2。固定件3中的与可动件4相接的部位也可以是平面、曲面等适当的形状。轭铁延长部6只要形成为从轭铁下板52的上表面起的突出尺寸L3大于尺寸L2即可。

本实施方式的轭铁延长部6和轭铁下板52分体地形成，但轭铁延长部6和轭铁下板52也可以一体地形成。通过将轭铁延长部6和轭铁下板52一体地形成，从而能够节省使轭铁延长部6嵌合于轭铁下板52的孔的工夫，并且能够减少电磁铁装置1的部件个数。

本实施方式的可动件4构成为能够移动到第1位置和第2位置，但也可以构成为能够移动到比第2位置更靠下方的位置。

电磁铁装置1也可以具有合成树脂制且卷绕励磁线圈2的线圈骨架。

本实施方式的触点装置11具有一对固定触点122和与其对应的一对可动触点121，但例如也可以具有一个固定触点以及与其对应的一个可动触点。在该情况下，只要构成为通过可动件4的移动，从而切换为一个固定触点与一个可动触点相接的状态和分离的状态，由此触点装置11的开闭状态切换即可。

另外，也可以通过在可动件4与轭铁延长部6之间设置间隙来增大第2磁路的磁阻，从而减小通过第2磁路的磁通量F2的变动。以下，如图4所示，将在可动件4设置了阶梯部43的电磁铁装置1A作为实施方式1的第1变形例来进行说明。

(实施方式1的第1变形例)

参照图4对本变形例的电磁铁装置1A以及使用了该电磁铁装置1A的电磁继电器100A进行说明。

电磁铁装置1A与实施方式1的电磁铁装置1不同之处在于，在可动件4的外侧面设置有阶梯部43。阶梯部43形成为可动件4的下端面的外径小于上端面的外径。此外，阶梯部43的沿方向D1的尺寸决定为，比可动件4的沿方向D1的尺寸小。由此，可动件4具有：接触部45，其具有比固定件3的外径稍小的外径；和非接触部44，其形成为成为比固定件3的外径小的外径。接触部45具有可动件4中的与固定件3相接的上端面451。非接触部44具有可动件4中与固定件3相反侧的下端面441。即，可动件4由与固定件3的接触面31相接的接触部45和外径比接触部45小的非接触部44这两个筒体构成。

阶梯部43设置为从非接触部44的外侧面到筒体53的内侧面的距离成为固定。因此非接触部44的外侧面到轭铁延长部6的内侧面的距离成为固定。

非接触部44形成为成为与励磁线圈2的中心轴同轴的圆筒状。在可动件4中比非接触部44更靠上侧的接触部45的外径形成为比固定件3的外径稍小。

通过在可动件4设置有阶梯部43，从而与不设置阶梯部43的情况下的可动件4相比，由非接触部44和轭铁延长部6形成的磁路的磁阻变大。即，能够增大由可动件4和轭铁延长部6形成的第2磁路的磁阻。若第2磁路的磁阻变大，则第1磁路的磁阻变小，因此在励磁线圈2产生的磁通量F3变得容易通过由轭铁延长部6和固定件3形成的第1磁路，容易增大磁通量F1(参照图2)。若磁通量F1变大则固定件3容易成为磁饱和状态，因此在流过励磁线圈2的电流发生了变动时，通过第2磁路的磁通量F2的变动得到抑制。

如以上说明的那样，实施方式1的第1变形例的电磁铁装置1A的可动件4具有：与固定件3相接的接触部45、以及相对于接触部45与固定件3相反侧的非接触部44。可动件4优选在与方向D1正交的方向上，从非接触部44到轭铁延长部6的距离大于从接触部45到轭铁延长部6的距离。在本变形例中，通过在可动件4设置有阶梯部43，从而从非接触部44的外侧面到轭铁延长部6的内侧面的距离大于从接触部45到轭铁延长部6的内侧面的距离。

换言之，可动件4具有与固定件3接触的接触部45和与固定件3非接触的非接触部44，并在与方向D1(上方向)正交的第3方向(左右方向)上，从非接触部44的外侧面到轭铁延长部6的内侧面的距离大于从接触部的45外侧面到轭铁延长部6的内侧面的距离。

根据上述结构，从非接触部44到轭铁延长部6的距离大于从接触部45到轭铁延长部6的距离，因此能够增大由非接触部44和轭铁延长部6形成的磁路的磁阻。即，相比于从非接触部44到轭铁延长部6的距离与从接触部45到轭铁延长部6的距离相同的情况，能够增大第2磁路的磁阻。若第2磁路的磁阻变大，则第1磁路的磁阻相对变小，在励磁线圈2产生的磁通量F3变得容易通过由轭铁延长部6和固定件3形成的第1磁路，容易增大磁通量F1(参照图2)。若磁通量F1变大则固定件3变得容易成为磁饱和状态，所以在流过励磁线圈2的电流发生了变动时，通过第2磁路的磁通量F2的变动得到抑制。因此，能够抑制在可动件4产生的吸引力的变动。

除了如实施方式1的第1变形例这样，缩小可动件4的外径来增大可动件4与轭铁延长部6的磁阻以外，也可以通过增大轭铁延长部6的直径来增大第2磁路的磁阻。以下，如图5所示，将在轭铁延长部6设置了阶梯部61的电磁铁装置1B以及使用了该电磁铁装置1B的电磁继电器100B作为本实施方式的第2变形例来进行说明。

(实施方式1的第2变形例)

在本变形例的可动件4中，非接触部44的外径与接触部45的外径相同这一点与第1变形例不同。非接触部44以及接触部45的其他结构与第1变形例相同。

电磁铁装置1B在轭铁延长部6的内侧面设置有阶梯部61这一点与实施方式1的电磁铁装置1不同。阶梯部61形成为轭铁延长部6的下端的内径大于上端的外径。此外，从阶梯部61的下表面到轭铁下板52的上表面的沿方向D1的尺寸，被决定为小于轭铁延长部6的突出尺寸L3。由此轭铁延长部6具有：小径部62，其具有比固定件3的外径稍大的内径；和大径部63，其形成为成为比固定件3的外径大的内径。即，轭铁延长部6由内径不同的两个中空筒体构成。

阶梯部61设置为从大径部63的内侧面到筒体53的外侧面的距离成为固定。因此，大径部63的内侧面到可动件4的外侧面的距离成为固定。

大径部63形成为成为与励磁线圈2的中心轴同轴的圆筒状。在轭铁延长部6中大径部63的内径形成为大于相比于大径部63更靠上侧的小径部62的外径。

通过在轭铁延长部6设置有阶梯部61，从而与不设置阶梯部61的情况下的轭铁延长部6相比，由大径部63和可动件4形成的磁路的磁阻变大。即，能够增大由可动件4和轭铁延长部6形成的第2磁路的磁阻。若第2磁路的磁阻变大，则第1磁路的磁阻相对变小，因此在励磁线圈2产生的磁通量F3变得容易通过由轭铁延长部6和固定件3形成的第1磁路，容易增大磁通量F1(参照图2)。若磁通量F1变大则固定件3变得容易成为磁饱和状态，所以在流过励磁线圈2的电流发生了变动时，通过第2磁路的磁通量F2的变动得到抑制。因此，能够抑制在可动件4产生的吸引力的变动。

如以上说明的那样，本变形例的电磁铁装置1B的可动件4具有：与固定件3相接的接触部45、以及相对于接触部45与固定件3相反侧的非接触部44。可动件4优选在与方向D1正交的方向(在本变形例中左右方向)上，从非接触部44到大径部63(轭铁延长部6)的距离大于从接触部45到小径部62(轭铁延长部6)的距离。在本变形例中，通过在轭铁延长部6设置有阶梯部61，从而从非接触部44的外侧面到大径部63的内侧面的距离大于从接触部45到小径部62的内侧面的距离。

换言之，第2变形例与第1变形例同样地，可动件4具有与固定件3接触的接触部45和与固定件3非接触的非接触部44，并且在与方向D1(上方向)正交的第3方向(左右方向)上，从非接触部44的外侧面到轭铁延长部6的内侧面的距离大于从接触部45的外侧面到轭铁延长部6的内侧面的距离。

根据上述结构，从非接触部44到大径部63(轭铁延长部6)的距离大于从接触部45到小径部62(轭铁延长部6)的距离，因此能够增大由非接触部44和轭铁延长部6形成的磁路的磁阻。即，相比于从非接触部44到轭铁延长部6的距离与从接触部45到轭铁延长部6的距离相同的情况，能够增大第2磁路的磁阻。以下，与第1变形例同样地，若磁通量F1变大则固定件3变得容易成为磁饱和状态，因此在流过励磁线圈2的电流发生了变动时，通过第2磁路的磁通量F2的变动得到抑制。

另外，也可以在实施方式1的电磁铁装置1中，设置阶梯部43以及阶梯部61这两者。通过阶梯部43以及阶梯部61，能够进一步增大可动件4与轭铁延长部6的磁阻。

此外，也可以通过将筒体53的周壁532以及可动件4分别设为朝向下方而前端变细的形状从而在可动件4与轭铁延长部6之间形成间隙。此外，例如，也可以在可动件4与轭铁延长部6之间配置适当的构件来增大可动件4与轭铁延长部6的距离。

本实施方式的阶梯部43设置为从非接触部44的外侧面到轭铁延长部6的内侧面的距离成为固定，但例如也可以设置为非接触部44的外侧面形成锥形面。例如，非接触部44也可以形成为，具有随着从下端面朝向上端面而外径变大那样的锥形面的圆筒状。此外，阶梯部43并不限定于遍及可动件4的整个外周而设置，例如也可以形成为槽状。即，阶梯部43只要被设置用于增大由轭铁延长部6和可动件4形成的磁路的磁阻即可。具体而言，阶梯部43可以设置为增大轭铁延长部6与可动件4的距离的适当的形状。

(实施方式2)

参照图6以及图7对本实施方式的电磁铁装置1C以及使用了该电磁铁装置1C的电磁继电器100C进行说明。另外，针对与实施方式1的电磁铁装置1相同的结构标注同一附图标记并省略说明。

作为一例，电磁继电器100C搭载于电动汽车来使用。如图7所示，电磁继电器100C连接为将触点装置11插入到从行驶用的电池101向负载102的直流电力的供给路径上。负载102例如为逆变器等。该电磁继电器100C的励磁线圈2经由接通和断开根据来自电动汽车的ECU103的控制信号而切换的开关元件104，与励磁用电源105连接。由此，电磁继电器100C能够根据来自ECU103的控制信号使触点装置11开闭，切换从行驶用的电池101向负载102的直流电力的供给状态。

电磁继电器100C利用在异常电流流动的情况下在励磁线圈141产生的磁通量强制性地使可动件4从第1位置移动到第3位置，因此能够快速地检测异常电流的产生并迅速地切断电路(触点装置11)。

电磁继电器100C具有：电磁铁装置1C、触点装置11和脱扣装置14。如图7所示，电磁继电器100C还具有：插入到从行驶用的电池101向负载102的直流电力的供给路径上的一对输出端子510、520、和与励磁用电源105连接的一对输入端子530、540。

触点装置11具有：一对固定触点122、一对可动触点121、一对触点台111、112、可动接触件113和接触压力弹簧114。在一对触点台111、112各自的下端部设置有固定触点122。触点装置11通过伴随可动件4的移动而使可动触点121移动，从而在可动件4与固定件3不相接时成为可动触点121与固定触点122不相接的打开状态。

在触点台111，经由励磁线圈141而连接有输出端子510。在触点台112，连接有输出端子520。即，励磁线圈141插入在触点台111与输出端子510之间。

电磁铁装置1C取代实施方式1的电磁铁装置1的轭铁侧板50而具有轭铁侧板50C。励磁线圈2的两端与一对输入端子530、540连接。即，通过流过一对输入端子530、540的电流从而在励磁线圈2产生磁通量F3。

轭铁侧板50C形成为上下方向的尺寸比轭铁侧板50小，且轭铁上板51与轭铁下板52的距离比电磁铁装置1小。因此筒体53与轭铁下板52相比向下方突出。在该情况下，轭铁延长部6的突出尺寸L3也决定为，比从轭铁下板52的上表面到固定件3中的接触面31的尺寸L2大。比轭铁下板52向下方突出的筒体53的下侧部分嵌合于脱扣装置14的中央部。

脱扣装置14具有：与触点装置11串联连接的励磁线圈141和保持装置7。本实施方式的脱扣装置14还具有：配置在相对于可动件4与固定件3在方向D1上的相反侧的固定件143和轭铁144。轭铁144和固定件143均由磁性材料形成。可动件4、励磁线圈141和固定件143构成为全都在沿着方向D1的同一直线上具有中心轴。

脱扣装置14在沿着方向D1的同一直线上与触点装置11以及电磁铁装置1C排列配置，并且配置在相对于电磁铁装置1C与触点装置11相反侧。即，脱扣装置14配置在电磁铁装置1C的下方。

脱扣装置14通过由于在可动件4处于第1位置的状态下通过触点装置11流动的规定值以上的异常电流而由励磁线圈141产生的磁通量，从而使可动件4向第3位置移动。第3位置是位于比第2位置更靠下方的位置。

轭铁144与固定件143以及可动件4一起形成在励磁线圈141的通电时产生的磁通量通过的磁路。轭铁5的轭铁下板52以及轭铁延长部6兼用作轭铁144的上板，轭铁144具备设置在励磁线圈141的下方且对轭铁5的轭铁下板52对置的下板442。以下，关于兼用作轭铁144的上板的轭铁下板52以及轭铁延长部6，不仅作为轭铁5的一部分，还作为构成轭铁144的一部分的构件来进行说明。

轭铁144还具备：将轭铁下板52与下板442的周缘部彼此进行连结的侧板443。在此，轭铁下板52以及下板442分别形成为矩形板状。侧板443将轭铁下板52的四边以及与该四边分别对应的下板442的四边进行连结。本实施方式的侧板443和下板442由一块板连续一体地形成。

励磁线圈141配置在由轭铁144(轭铁下板52、轭铁延长部6、下板442和侧板443)包围的空间中。在励磁线圈141的内侧配置有筒体53的下端部。即，筒体53贯通了轭铁5的轭铁下板52，其下端部向励磁线圈141的内侧突出。

励磁线圈141在一对输出端子510、520之间与触点装置11串联连接。在本实施方式中，励磁线圈141连接在触点台111与输出端子510之间。由此，励磁线圈141形成在触点装置11闭合的状态下从行驶用的电池101向负载102供给的负载电流的路径的一部分，通过该负载电流而被励磁。在本实施方式的励磁线圈141，并联电连接有旁路路径60，使得在励磁线圈141以外的路径也能够流动负载电流。通过设置旁路路径60，从而电磁继电器100C能够使从行驶用的电池101向负载102供给的负载电流的一部分流过旁路路径60，能够抑制励磁线圈141处的损耗。

固定件143是形成为从下板442的上表面的中央部向上方突出的形状的圆柱状的固定铁芯，其下端部嵌合于在下板442的中央部形成的孔，由此固定于轭铁144。固定件143的外径形成为比可动件4的外径稍大。

保持装置7具备由永久磁铁构成的保持磁铁71。保持装置7在脱扣装置14使可动件4移动到第3位置的情况下，通过由保持磁铁71产生的磁通量而将可动件4保持在第3位置。若脱扣装置14脱扣而使可动件4向第3位置移动，则可动件4会由保持装置7保持(锁定)在第3位置。

保持磁铁71在固定件3和可动件4排列的方向D1上配置在相对于可动件4与固定件3相反侧。即，保持磁铁71配置在固定件143与底板531之间。保持磁铁71配置为使其上表面即第1磁极面711与筒体53的底板531接触。保持磁铁71配置为使其下表面即第2磁极面712与固定件143接触。即，保持磁铁71在方向D1上，与固定件3以及可动件4在一条直线上排列的同时，配置在相对于可动件4与固定件3相反侧的下方。保持磁铁71形成为与励磁线圈141的中心轴同轴的圆盘状。保持磁铁71的外径形成为与固定件143的外径大致相同。保持磁铁71在方向D1(上方向)上的两面，具有相互不同极性的第1磁极面711以及第2磁极面712。在本实施方式中将第1磁极面711设为N极、且将第2磁极面712设为S极来进行说明，但N极和S极也可以是相反的关系。

接下来，对脱扣装置14的动作进行说明。脱扣装置14通过由励磁线圈141产生的磁通量向与固定件3在方向D1上的相反侧(下方)吸引可动件4，由此固定件143使与固定件3吸引可动件4的吸引力相反方向的吸引力作用于可动件4。即，脱扣装置14通过在对励磁线圈141的通电时由励磁线圈141产生的磁通量而使可动件4向第3位置移动，由此，强制性地使触点装置11成为打开状态。以下，将脱扣装置14使处于第1位置的可动件4移动到第3位置的动作称为脱扣动作。即，脱扣装置14通过脱扣动作而强制性地使闭合状态的触点装置11成为打开状态。

第3位置处于连结第1位置与第2位置的可动件4的移动轴的延长线上。第3位置是相对于第2位置与第1位置在方向D1上的相反侧(下方)的位置。换言之，第2位置是第1位置与第3位置之间的位置。在脱扣装置14不进行脱扣动作的状态下，可动件4在励磁线圈2的通电时位于第1位置，在励磁线圈2的非通电时位于第2位置。若脱扣装置14进行脱扣动作，则可动件4位于第3位置。即，通过在可动件4位于第1位置的状态下脱扣装置14进行脱扣动作，从而可动件4会从第1位置通过第2位置而移动到第3位置。

由励磁线圈141产生的磁通量通过由轭铁144、固定件143和可动件4形成的磁路。

脱扣装置14使如下朝向的吸引力作用于可动件4，即，使可动件4移动以使得该磁路的磁阻变小。换言之，脱扣装置14使如下朝向的吸引力作用于可动件4，即，使其从第1位置向第3位置移动，使得由可动件4来填充磁路中的固定件143的上端面与轭铁延长部6的下端面之间的间隙。

电磁继电器100C在对励磁线圈2进行通电而触点装置11闭合的状态(可动件4处于第1位置的状态)下，与固定件3之间的吸引力向上作用于可动件4。此外，复位弹簧32的弹簧力以及与固定件143之间的吸引力向下作用。

脱扣装置14在可动件4处于第1位置的状态下，复位弹簧32的弹簧力以及可动件4与固定件143之间的吸引力的合成力超过了可动件4与固定件3之间的吸引力时进行脱扣动作。通过脱扣动作，从而可动件4从第1位置移动到第3位置。从固定件143作用于可动件4的吸引力根据流过励磁线圈141的电流(负载电流)的大小而变化。因此，脱扣装置14构成为在流过励磁线圈141的电流成为规定值以上的异常电流时进行脱扣动作。规定值，例如设定为相对于电磁继电器100的定额电流成为过电流的值、或者成为短路电流的值。这里所说的过电流例如是定额电流的5倍到10倍左右的大小的电流，短路电流例如是定额电流的数十倍左右的大小的电流。由此，电磁继电器100在过电流、短路电流等异常电流通过触点装置11而流动的情况下，能够通过脱扣装置14使可动件4向第3位置移动，强制性地使触点装置11成为打开状态。

然而，若可动件4与固定件3之间的吸引力变化，则脱扣装置14的脱扣动作的开始定时变化。在可动件4与固定件3之间的吸引力变大的情况下，存在若流过励磁线圈141的电流的电流值不进一步大于规定值则脱扣装置14不进行脱扣动作的情况。反之，在可动件4与固定件3之间的吸引力变小的情况下，存在即使流过励磁线圈141的电流的电流值小于规定值，脱扣装置14也进行脱扣动作的情况。

本实施方式的电磁继电器100C由于具有电磁铁装置1C，因而即使流过电磁铁装置1的励磁线圈2的电流的大小发生变动，可动件4与固定件3之间的吸引力也难以变动。因此，脱扣装置14的脱扣动作的开始定时的变动得到抑制。即，脱扣装置14能够在流过励磁线圈141的电流超过规定值的定时稳定地进行脱扣动作。

电磁继电器100C作为一例而搭载于电动汽车来使用。如图7所示，电磁继电器100C连接为将触点装置11插入到从行驶用的电池101向负载102的直流电力的供给路径上。负载102例如为逆变器等。该电磁继电器100C的励磁线圈2经由接通和断开根据来自电动汽车的ECU103的控制信号而切换的开关元件104，与励磁用电源105连接。由此，电磁继电器100C能够根据来自ECU103的控制信号使触点装置11开闭，切换从行驶用的电池101向负载102的直流电力的供给状态。

如以上说明的那样，本实施方式的电磁铁装置1C具有：励磁线圈2、固定件3、可动件4、轭铁5和轭铁延长部6。

在轭铁延长部6中连结轭铁上板51(第1端部)以及轭铁下板52(第2端部)的轭铁侧板50的沿方向D1的尺寸决定为比筒体53的沿方向D1的尺寸小。筒体53在方向D1的相反侧从轭铁下板52(第2端部)突出。轭铁延长部6形成为比固定件3中的与可动件4相接的部位(接触面31)向方向D1突出。

根据上述结构，电磁铁装置1C即使流过励磁线圈2的电流发生变动也能够抑制向固定件3吸引可动件4的吸引力的变动。

本实施方式的电磁继电器100C具有：上述的电磁铁装置1C、触点装置11和脱扣装置14。脱扣装置14具有与触点装置11串联连接的励磁线圈141和保持装置7。可动件4、励磁线圈141和保持装置7构成为全都在沿着方向D1的同一直线上具有中心轴。触点装置11通过伴随可动件4的移动而使可动触点121移动，从而在可动件4与固定件3不相接时成为可动触点121与固定触点122不相接的打开状态。脱扣装置14具有与触点装置11串联连接的励磁线圈141和保持装置7。脱扣装置14通过由于在可动件4处于第1位置的状态下通过触点装置11流动的规定值以上的异常电流而由励磁线圈141产生的磁通量，从而使可动件4向第3位置移动。第3位置是位于比第2位置更靠下方的位置。

根据上述结构，即使流过励磁线圈2的电流变动也能够抑制向固定件3吸引可动件4的吸引力的变动，容易稳定。

由于在可动件4处于第1位置的状态下，针对可动件4方向D1的吸引力稳定，因而在使可动件4向方向D1的相反方向移动时所需的与方向D1相反方向的吸引力稳定。因此，若通过触点装置11而流动的电流的电流值达到规定值则脱扣装置14容易开始脱扣动作，脱扣动作稳定。

本实施方式的电磁继电器100C具有：保持装置7，其具有由永久磁铁构成的保持磁铁71。保持装置7在脱扣装置14使可动件4向第3位置移动的情况下，通过由保持磁铁71产生的磁通量而将可动件4保持在第3位置。若脱扣装置14进行动作(脱扣动作)，则即使之后停止对励磁线圈141的通电，保持装置7也通过由保持磁铁71产生的磁通量而将可动件4保持在第3位置。因此，电磁继电器100C能够在异常电流流过触点装置11时，将触点装置11维持为打开状态。

另外，本实施方式的电磁继电器100C中的脱扣装置14可以是通过由励磁线圈141产生的吸引力而向与固定件3相反侧吸引可动件4的适当的结构。例如，由励磁线圈141产生的磁通量的方向既可以是与由励磁线圈2产生的磁通量的方向相同方向，也可以是相反方向。在由励磁线圈141产生的磁通量的方向是与由励磁线圈2产生的磁通量的方向相反方向的情况下，脱扣装置14抵消在可动件4产生的磁通量。脱扣装置14通过复位弹簧32的弹簧力以及由保持磁铁的磁通量产生的吸引力使可动件4移动到第3位置，由此进行脱扣动作。另一方面，在由励磁线圈141产生的磁通量的方向是与由励磁线圈2产生的磁通量的方向相同方向的情况下，脱扣装置14通过比固定件3吸引可动件4的吸引力更大的吸引力向固定件143吸引可动件4，由此进行脱扣动作。

本实施方式的触点装置11插入在电池101的正极(+极)与负载102之间，但也可以插入在电池101的负极(-极)与负载102之间。

另外，在实施方式1、实施方式1的第1变形例和实施方式1的第2变形例的每一个中能够应用本实施方式的脱扣装置14。

(实施方式3)

接下来，参照图8对本实施方式的电磁铁装置1D以及使用了该电磁铁装置1D的电磁继电器100D进行说明。另外，针对与实施方式1的电磁铁装置1相同的结构标注同一附图标记并省略说明。

然而，并不限定于如图1所示，轭铁上板51和固定件3分体地形成，也可以如图8所示，轭铁上板51和固定件3一体地形成。图8所示的本实施方式的电磁铁装置1D取代电磁铁装置1中的轭铁上板51以及固定件3，而具有一体地形成了固定件541的轭铁上板54。此外，电磁铁装置1D取代电磁铁装置1的可动件4和复位弹簧32而具有可动件400和复位弹簧401。

关于轭铁上板54，轭铁上板54形成为矩形板状，在中央部分形成有固定件541。另外，轭铁上板54的其他结构与轭铁上板51相同，故而省略说明。

固定件541形成为从轭铁上板54的下表面的中央部向下方突出的有底筒状。固定件541形成为从轭铁上板54向下方向突出。固定件541形成为与励磁线圈2的中心轴同轴。固定件541的外径形成为与实施方式1的固定件3的外径大致相同尺寸。固定件541中的从轭铁上板54的下端面向下方向突出的部位(固定件541的一部分)容纳于筒体53。在固定件541的下端面，形成有与励磁线圈2的中心轴同轴的孔。轴41通过该孔。

可动件400是形成为圆柱状的可动铁芯。可动件400以容纳于筒体53的状态，配置在固定件541的下方。可动件400的上端面与固定件541的下端面对置。可动件400的外径形成为与固定件541的外径大致相同。可动件400在配置为与励磁线圈2的中心轴同轴的状态下，能够沿着方向D1移动。可动件400构成为能够在其上端面与固定件541的下端面相接的第1位置和其上端面从固定件541的下端面分离而不相接的第2位置之间移动。将固定件541中的与可动件400相接的下端面称为接触面542。即，可动件400与接触面542相接的位置成为第1位置。

在可动件400，形成有其上端面开口的有底筒状的容纳空间402。容纳空间402的中心轴成为与可动件400同轴。在容纳空间402中，容纳有复位弹簧401。复位弹簧401是与固定件541以及可动件400相接，对可动件400向下方(第2位置)施力的螺旋弹簧。复位弹簧401在可动件400被向固定件541吸引而从第2位置移动到第1位置时，被压缩的同时收敛于容纳空间402，因此可动件400能够与固定件541相接。轴41通过复位弹簧401的内侧。通过容纳空间402以及复位弹簧401的内侧的轴41的前端部分固定于可动件400。

如以上说明的那样，本实施方式的固定件541与轭铁5的第1端部(在本实施方式中继铁上板54)一体地形成。

根据上述结构，通过将轭铁5的第1端部(轭铁上板54)与固定件541一体地形成，从而容易使固定件541与轭铁5的第1端部(轭铁上板54)磁耦合，并且容易相对于轭铁5固定固定件541的位置。

在本实施方式中，容纳复位弹簧401的容纳空间402形成于可动件4。因此，可以在固定件541中不形成用于容纳复位弹簧的容纳空间，所以固定件541的形成变得容易。此外，通过将固定件541与轭铁上板54一体地形成，从而能够减少电磁铁装置1D的部件个数。

另外，实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式1的第2变形例和实施方式2的每一个也与本实施方式同样地，可以将轭铁上板51与固定件3一体地形成。

附图标记说明

1、1A、1B、1C、1D 电磁铁装置

11 触点装置

100、100A、100B、100C、100D 电磁继电器

2、141 励磁线圈

3、143、541 固定件

4、400 可动件

43 阶梯部

44 非接触部

441 下端面

45 接触部

451 上端面

5、144 轭铁

50、50C 轭铁侧板

51、54 轭铁上板(第1端部)

52 轭铁下板(第2端部)

6 轭铁延长部

61 阶梯部

62 小径部

63 大径部

64 端部(轭铁延长部6的方向D1上的端部)

31、542 接触面(固定件中的与可动件相接的部位)

121 可动触点

122 固定触点

D1 方向

F1、F2、F3 磁通量。

Claims (5)

1.一种电磁铁装置，具备：

励磁线圈；

固定件，其与所述励磁线圈磁耦合；

可动件，其通过在电流流过所述励磁线圈时在所述励磁线圈产生的磁通量被向所述固定件吸引而向第1方向移动，并且移动到与所述固定件相接的位置；

轭铁，其具有第1端部和第2端部，并且形成所述励磁线圈所产生的所述磁通量的磁路的一部分；和

轭铁延长部，其连接于所述轭铁的所述第2端部，并且与所述轭铁、所述固定件和所述可动件磁耦合，

所述轭铁的所述第1端部与所述固定件磁耦合，

所述轭铁的所述第2端部位于比所述可动件更靠与所述第1方向相反的方向即第2方向侧，

所述第1方向上的所述轭铁延长部的端部位于比所述第2方向上的所述固定件的端部更靠所述第1方向侧。

2.根据权利要求1所述的电磁铁装置，所述固定件和所述轭铁分体地形成。

3.根据权利要求1所述的电磁铁装置，所述固定件和所述轭铁一体地形成。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电磁铁装置，所述可动件具有与所述固定件接触的接触部和与所述固定件非接触的非接触部，

在与所述第1方向正交的第3方向上，从所述非接触部的外侧面到所述轭铁延长部的内侧面的距离大于从所述接触部的外侧面到所述轭铁延长部的内侧面的距离。

5.一种电磁继电器，具备：

权利要求1至4中的任一项所述的电磁铁装置；和

触点装置，

所述触点装置具有固定触点以及可动触点，

所述可动触点伴随所述可动件的移动而移动，

在所述可动件与所述固定件相接时，所述可动触点与所述固定触点相接，

在所述可动件与所述固定件分离时，所述可动触点从所述固定触点分离，

所述电磁铁装置和所述触点装置沿着所述第1方向排列。