JP2015037053A - 継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】アークによる継電器の不具合の発生を低減する技術を提供する。
【解決手段】継電器は、固定接点を有する固定接触部と、前記固定接触部から第１の方向に沿って延びる本体部とをそれぞれ有し、前記第１の方向に対向する第１と第２の固定端子と、前記第１の方向と直交する第２の方向について前記第１と第２の固定端子と対向し、各前記固定接点にそれぞれ対応する２つの可動接点を有する可動接触子と、駆動機構と、各前記固定接点と前記可動接触子とを収容する容器と、を備える。継電器は、前記固定接点と前記固定接点に対応する前記可動接点とが位置する領域において、前記第１の方向に沿った磁束を発生させる磁石を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、継電器に関する。

従来、固定接点を有する固定端子と、可動接点を有する可動接触子と、可動接触子を移動させるための可動鉄心及びコイルを備える継電器が知られている（例えば、特許文献１）。この種の継電器は、可動接点と固定接点の開閉時にアーク放電によって接点間にアークが発生する場合がある。よって、発生したアークをローレンツ力によって引き伸ばして消弧させるために、永久磁石を備える。

また、従来、可動接触子が収容された容器の側面に固定端子を挿通させた継電器が知られている（例えば、特許文献２）。

特開平９−３２０４３７号公報 特開２０１２−８９４８５号公報

特許文献２の技術に開示の継電器に永久磁石を配置した場合、永久磁石の配置位置や、２つの固定端子間を流れる電流の向きによっては、継電器に不具合を生じさせるようにアークが引き伸ばされる場合がある。例えば、一方の接点間のアーク（第１のアーク）と、他方の接点間のアーク（第２のアーク）とが互いに近づく方向に引き伸ばされることにより、第１と第２のアークが衝突し、２つの固定端子の予期しない電気的な接続が生じ得る。また、例えば、第１のアークと第２のアークとが、容器のうち固定端子が挿通された側面に向かって引き伸ばされることによって、固定端子が損傷する場合や、固定端子と容器との接合部分が破損する場合がある。

また、永久磁石の配置位置によっては、容器内の領域のうち固定接点と可動接点とが位置する領域（接点領域）の磁束密度が低くなる場合がある。接点領域の磁束密度が低いと、アークを十分に引き伸ばすだけのローレンツ力をアークに与えることができない場合がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、固定接点を有する固定接触部と、前記固定接触部から第１の方向に沿って延びる本体部とをそれぞれ有し、前記第１の方向について対向する第１と第２の固定端子と、前記第１の方向と直交する第２の方向について前記第１と第２の固定端子と対向し、各前記固定接点にそれぞれ対応する２つの可動接点を有する可動接触子と、前記固定接点に前記可動接点を接触させるために、前記可動接触子を前記第２の方向に沿って移動させる駆動機構と、各前記本体部を通す２つの貫通孔が形成された側面部を有し、各前記固定接点と前記可動接触子とを収容する容器と、を備える継電器が提供される。この継電器は、前記固定接点と前記固定接点に対応する前記可動接点とが位置する領域において、前記第１の方向に沿った磁束を発生させる磁石を備える、ことを特徴とする。
この形態の継電器によれば、第２の方向に対向する固定接点と可動接点間にアークが発生した場合でも、発生したアークを第１と第２の方向に直交する第３の方向に引き伸ばすことができる。また、第１の固定端子から第２の固定端子に電流が流れる第１の場合と、第２の固定端子から第１の固定端子に電流が流れる第２の場合のいずれの場合においても、一方の接点間で発生するアーク（第１のアーク）と、他方の接点間で発生するアーク（第２のアーク）とを、互いに逆向きの方向、かつ、遠ざかる方向に引き伸ばすことができる。これにより、第１と第２のアークが衝突する可能性を低減できる。なお、磁石は、少なくとも第１の方向に沿った磁束を発生させることができれば良く、他の方向成分の磁束を有していても良い。

（２）上記形態の継電器において、前記磁石は、前記第１の方向について前記可動接触子を挟んで配置され、異極同士が対向する第１と第２の磁石を有しても良い。
この形態の継電器によれば、第１と第２の磁石によって、第２の方向に対向する固定接点と可動接点間にアークが発生した場合でも、発生したアークを第１と第２の方向に直交する第３の方向に引き伸ばすことができる。

（３）上記形態の継電器において、前記継電器のＯＦＦ状態において、前記第２の方向について、前記第１と第２の磁石とはそれぞれ、前記固定接点と、前記固定接点に対応する前記可動接点との間に位置する中間部を有しても良い。
この形態の継電器によれば、中間部によって固定接点と対応する可動接点とが位置する領域（接点領域）の磁束密度を高めることができる。これにより、アークの消弧をさらに促進できる。

（４）上記形態の継電器において、前記磁石は、前記第２の方向に沿って前記固定端子の前記本体部と並んで配置され、前記磁石は、前記固定端子の前記本体部を受け入れる切り欠き部を有し、前記固定端子の前記本体部は、前記切り欠き部内に配置されていても良い。
この形態の継電器によれば、磁石の第１の方向に沿った長さ（磁石の厚み）を増加させることなく、接点領域の磁束密度を高めることができる。

（５）上記形態の継電器において、前記磁石は、前記容器の内側に配置されていても良い。
この形態の継電器によれば、磁石を接点領域により近い位置に配置できるため、接点領域の磁束密度を更に高めることができる。

（６）上記形態の継電器において、さらに、前記第２の方向について、前記可動接触子に対して前記第１と第２の固定端子とが位置する側と同じ側に配置された磁性体を有し、前記継電器を前記第２の方向に直交する平面に投影した場合に、前記磁性体は、前記第１の方向について、前記第１の固定端子が有する前記固定接点と、前記第２の固定端子が有する前記固定接点との間に位置しても良い。
この形態の継電器によれば、磁性体を有することで、接点領域における磁束密度をさらに高めることができる。これにより、磁石の大きさを維持しつつ、アークの消弧をさらに促進できる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、継電器、継電器の製造方法、継電器を装備した車両や船舶等の移動体等の態様で実現することができる。

第１実施形態としての継電器を備えた電気回路１の説明図である。 継電器の断面図である。 図２に示す継電器の斜視図である。 永久磁石の詳細構成及びその効果を説明するための図である。 永久磁石の詳細構成を説明するための図である。 第２実施形態としての継電器の断面図である。 接点と磁性体との位置関係を示す図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．継電器の構成：
図１は、本発明の第１実施形態としての継電器５を備えた電気回路（「システム」ともいう。）１の説明図である。電気回路１は、例えば車両に搭載される。電気回路１は、直流電源としての蓄電池２と、継電器５と、電流変換装置３と、負荷としてのモータ４とを備える。電流変換装置３は、インバータとコンバータとしての機能を有する。蓄電池２からモータ４に電力が供給される電力供給時（蓄電池２の放電時）では、電流変換装置３により変換された交流電流がモータ４に供給されてモータ４を駆動する。また、モータ４で回生したエネルギーを蓄電池２に充電する充電時には、電流変換装置３により変換された直流電流が蓄電池２に蓄電される。継電器５は、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り換えることで、電気回路１の接続状態を切り換える。

図２は、継電器５の断面図である。図３は、図２に示す継電器５の斜視図である。図２及び図３には、方向を特定するために互いに直交するＸＹＺ軸を付している。他の図においても必要に応じてＸＹＺ軸を付している。また、Ｚ軸正方向側を上側、Ｚ軸負方向側を下側とする。Ｙ軸方向を「第１の方向」とも呼び、Ｚ軸方向を「第２の方向」とも呼び、Ｘ軸方向を「第３の方向」とも呼ぶ。図２は、継電器５のＯＦＦ状態を示している。

継電器５は、Ｙ軸方向に２つの固定端子１０と、固定端子１０の下方に設けられた可動接触子５０と、可動接触子５０をＺ軸方向に駆動させる駆動機構９０と、内側に気密空間１００を形成する容器９２と、可動接触子５０のＹ軸方向両側に配置された２つの永久磁石１２０と、を備える。継電器５がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わった場合、駆動機構９０によって可動接触子５０がＺ軸方向に沿って移動することによって、２つの固定端子１０に可動接触子５０が接触する。これにより、２つの固定端子１０が電気的に接続される。２つの固定端子１０のうち、一方を第１の固定端子１０Ｗと呼び、他方を第２の固定端子１０Ｘと呼ぶ。また、第１と第２の固定端子１０Ｗ，１０Ｘを区別することなく用いる場合は、固定端子１０と呼ぶ。また、２つの永久磁石１２０のうち、一方を第１の永久磁石１２０Ｗと呼び、他方を第２の永久磁石１２０Ｘと呼ぶ。また、第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘを区別することなく用いる場合は、永久磁石１２０と呼ぶ。

容器９２は、固定端子１０と気密に接合される。これにより、容器９２の内側には気密空間１００が形成される。気密空間１００には、水素や窒素、又は、水素や窒素を主体とするガスが大気圧よりも高い所定圧（例えば、２気圧）で封入されている。気密空間１００内に所定圧のガス（例えば、水素）を封入することで、アークの消弧の促進や、アーク発生による固定端子１０や可動接触子５０の発熱を抑制できる。

第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは、接点１８，５８間で発生するアークに対しローレンツ力を作用させることで、アークを引き伸ばす。これにより、アークの消弧を促進する。第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは、第１の容器２０の内側（気密空間１００）に配置されている。具体的には、第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは、後述するベース部材３２に磁力によって固定されている。第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは、Ｙ軸方向について可動接触子５０を挟む。また、第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは、異極同士が対向するように配置されている。これにより、第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは、容器９２内における磁束Ｂｔの向きがＹ軸方向成分を有する向きとなる。すなわち、固定接点１８と、固定接点１８に対応する可動接点５８とが位置する接点領域ＲＸを通る磁束Ｂｔの向きがＹ軸方向成分を有する向きとなる。第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０ＸはＺ軸方向に沿って延びる板状である。第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘの形状は同一である。接点領域ＲＸは、継電器５がＯＦＦの状態における固定接点１８と固定接点１８に対応する可動接点５８との間の空間である。

第１の永久磁石１２０Ｗは、Ｚ軸方向について第１の固定端子１０Ｗと並んで配置されている。本実施形態では、第１の永久磁石１２０Ｗは、第１の固定端子１０Ｗの真下に配置されている。第２の永久磁石１２０Ｘは、Ｚ軸方向について第２の固定端子１０Ｘと並んで配置されている。本実施形態では、第２の永久磁石１２０Ｘは第２の固定端子１０Ｘの真下に配置されている。継電器５をＹ軸方向に沿った向きから見た場合に、第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは、可動接点５８と重なる位置に配置されている。接点１８，５８の開閉時にアークが発生した場合、第１の固定端子１０Ｗ側の接点１８，５８間で発生するアーク（「第１のアーク」とも呼ぶ。）と、第２の固定端子１０Ｘ側の接点１８，５８間で発生するアーク（「第２のアーク」とも呼ぶ。）とは、互いに逆向き、かつ、平行なローレンツ力を、第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘによって形成される磁束によって受ける。

容器９２は、固定端子１０が挿通された第１の容器２０と、第１の容器２０の下側端部に接合された接合部材３０と、接合部材３０に接合されたベース部材３２と、ベース部材３２に接合された鉄心用容器８０とを備える。第１の容器２０は、セラミック等の絶縁性の部材である。第１の容器２０は、凹形状である。第１の容器２０は、上底部２１と、上底部２１の周囲に接続された側面部２３と、を備える。第１の容器２０は、略円形の上底部２１を有する筒状である。上底部２１は、Ｚ軸方向と交差する表面を有する板状部材である。本実施形態では、上底部２１は、Ｚ軸方向と直交する表面を有する部材である。

側面部２３は、上底部２１の周縁部からＺ軸方向に沿って延びる。側面部２３には、固定端子１０（詳細には本体部１４）が通る２つの貫通孔２２が形成されている。２つの貫通孔２２は、第１の容器２０の内側を挟んでＹ軸方向に対向する位置に形成されている。また側面部２３は、下側に上底部２１と対向する開口を形成する。この開口は略円形である。側面部２３の下側端部には、接合部材３０が接合されている。

接合部材３０は、コバールや４２−アロイ等の低熱膨張材料から構成される金属材料により形成されている。接合部材３０の上端部は、側面部２３とろう付け等によって気密に接合され、下端部はベース部材３２とレーザ溶接等によって気密に接合されている。

ベース部材３２は、磁性体である。ベース部材３２は、鉄等の金属磁性材料により形成されている。ベース部材３２は、Ｚ軸方向と直交する表面を有する部材である。ベース部材３２の外形は、略円形である。

ベース部材３２には、図示しない通気パイプが挿通されている。通気パイプは気密空間１００の内側と外側とを連通させる際に使用される。第１の容器２０に固定端子１０を接合した後に、通気パイプを介して第１の容器２０内を真空引きする。そして、真空引きの後に通気パイプを介して第１の容器２０内に水素等のガスを所定圧になるまで封入する。水素等のガスを所定圧封入した後に、通気パイプを加締め等により封止することによって気密空間１００が形成される。これにより、水素等のガスが通気パイプを通って気密空間１００から外側に漏れ出すことを防止できる。

鉄心用容器８０は、非磁性体である。鉄心用容器８０は、下側に底部を有する筒状である。鉄心用容器８０の上端部は、ベース部材３２とレーザ溶接等により気密に接合されている。鉄心用容器８０は、コイルボビン４２の内側の貫通孔に配置されている。

固定端子１０は、導電性を有する部材である。固定端子１０は、例えば銅を含む金属材料により形成されている。固定端子１０は、Ｙ軸方向に沿って延びる。固定端子１０は、Ｙ軸方向を中心とした周囲が略円形である。固定端子１０は、気密空間１００内に配置された固定接触部１９と、一端に固定接触部１９が接続され、固定接触部１９からＹ軸方向に沿って延びる本体部１４と、本体部１４の他端に接続されたフランジ部１３とを備える。

固定接触部１９は、可動接触子５０と接触するための固定接点１８を有する。固定接触部１９は、固定端子１０の他の部分と同様に銅を含む金属材料で形成しても良いし、アークによる損傷をより抑制するために耐熱性のより高い材料（例えば、タングステン）で形成しても良い。本体部１４は、Ｙ軸方向に沿って延びる。本体部１４は、貫通孔２２を通る。

フランジ部１３は、第１の容器２０の外側に配置されている。フランジ部１３には、電気回路１の配線を接続するための接続口１２が形成されている。フランジ部１３は、第１の容器２０に気密に接合されるダイヤフラム部１７を有する。ダイヤフラム部１７は、本体部１４を取り囲むように形成されている。ダイヤフラム部１７と第１の容器２０とはろう付けによって接合されている。なお、ダイヤフラム部１７は、固定端子１０の他の部位と同じ部材で形成しても良いし、他の部材で形成しても良い。

可動接触子５０は、導電性の金属材料により形成されている。例えば、可動接触子５０は銅を含む金属材料により形成される。可動接触子５０は、平板状の部材である。可動接触子５０は、Ｙ軸方向に沿って延びる。可動接触子５０は、第１の容器２０の内側（気密空間１００）に配置されている。可動接触子５０は、２つの固定端子１０Ｗ，１０Ｘと接触する２つの可動接点５８を有する。

継電器５は、さらに、第１の弾性部材としての第１のばね６２を有する。第１のばね６２は、コイルばねである。第１のばね６２は、閉成状態（継電器５のＯＮ状態）において、可動接触子５０を固定端子１０に向けて付勢する。第１のばね６２の一端は可動接触子５０に当接し、他端は後述する取付機構１１０に当接している。第１のばね６２は圧縮状態で配置されている。第１のばね６２は、可動接点５８と固定接点１８とが近づく方向（Ｚ軸正方向、上方向）に可動接触子５０を付勢する。

駆動機構９０は、可動接触子５０を固定端子１０に接触させるために可動接触子５０を移動させる。詳細には、駆動機構９０は、各可動接点５８を各固定接点１８に接触させるために可動接触子５０を可動接点５８と固定接点１８とが対向する方向（鉛直方向、Ｚ軸方向）に移動させる。駆動機構９０は、ロッド６０と、ベース部材３２と、固定鉄心７０と、可動鉄心７２と、鉄心用容器８０と、コイル４４と、コイルボビン４２と、コイル用容器４０と、第２の弾性部材としての第２のばね６４と、を有する。コイル４４は、中空円筒状の樹脂製のコイルボビン４２に巻き付けられている。

コイル用容器４０は、磁性体であり、例えば鉄等の金属磁性材料により形成されている。コイル用容器４０は凹状形状である。コイル用容器４０は、コイル４４を囲って磁束を通す。コイル用容器４０は、ベース部材３２、固定鉄心７０、可動鉄心７２、及び、ガイド部８２と共に磁気回路を形成する。ガイド部８２は、鉄心用容器８０の下側部分と、コイル用容器４０との間に配置されている。ガイド部８２は、鉄心用容器８０の下側部分の周囲を取り囲む。ガイド部８２は、磁性体であり、例えば鉄等の金属磁性材料により形成されている。ガイド部８２を有することで、コイル４４に通電した際に発生する磁力を効率良く可動鉄心７２に伝達することができる。

固定鉄心７０は、略円柱状である。固定鉄心７０は、鉄心用容器８０に収容されている。固定鉄心７０の上端部は、ベース部材３２とレーザ溶接等によって接合されている。

可動鉄心７２は、略円柱状である。コイル４４に通電することで、可動鉄心７２は固定鉄心７０に吸引されて上方向に移動する。

ロッド６０は、非磁性体である。ロッド６０は上端に設けられた規制部６０ｂを有する。ロッド６０の下端部は、可動鉄心７２に固定されている。また、ロッド６０は、可動接触子５０に挿通されている。規制部６０ｂは、駆動機構９０のＯＦＦ状態において、可動接触子５０の上面と接触する。また、ＯＦＦ状態とは、コイル４４に電流が流れていない状態である。規制部６０ｂは、ＯＦＦ状態の場合に、第１のばね６２の付勢力によって可動接触子５０が固定端子１０に向かって移動することを規制する。

ロッド６０には、第１のばね６２を配置するための取付機構１１０が配置されている。取付機構１１０は、ロッド６０に固定されたＥ型止め輪１０４と、Ｅ型止め輪１０４上に配置された台座部１０２とを備える。Ｅ型止め輪１０４は、ロッド６０の外周に形成された溝に嵌めこまれることで、ロッド６０に固定されている。

第２のばね６４は、コイルばねである。第２のばね６４の一端は可動鉄心７２に当接し、他端は固定鉄心７０に当接している。第２のばね６４は、可動鉄心７２が固定鉄心７０から離れる方向（Ｚ軸負方向、下方向）に可動鉄心７２を付勢する。

継電器５の動作について説明する。コイル４４に通電すると、可動鉄心７２が固定鉄心７０に吸引される。これにより、可動鉄心７２が第２のばね６４の付勢力に抗して固定鉄心７０に近づき、固定鉄心７０に当接する。可動鉄心７２が上方向に移動することで、可動鉄心７２に固定されたロッド６０も上方向に移動する。これにより、可動接点５８が対応する固定接点１８と接触する。

両接点１８，５８が接触した状態では、第１のばね６２は所定量だけ圧縮される。これにより、第１のばね６２の付勢力によって、可動接点５８が固定接点１８に加える圧力を増加させることができる。可動接点５８が固定接点１８に接触することで、図２に示すように、可動接触子５０を経由して一方の固定端子１０Ｗ（固定端子１０Ｘ）から他方の固定端子１０Ｘ（固定端子１０Ｗ）に電流Ｉが流れる。蓄電池２（図１）の放電時には、第１の固定端子１０Ｗから第２の固定端子１０Ｘに電流が流れ、蓄電池２の充電時には、第２の固定端子１０Ｘから第１の固定端子１０Ｗに電流が流れる。

一方、コイル４４への通電が遮断されると、主に第２のばね６４の付勢力により可動鉄心７２が固定鉄心７０から離れるように下方向に移動する。これにより、ロッド６０の規制部６０ｂに押されて可動接触子５０も下方向（固定接点１８から離れる方向）に移動する。各可動接点５８が各固定接点１８から引き離されることにより、２つの固定端子１０間の電気的な接続が遮断される。

図４は、永久磁石１２０の詳細構成、及び、その効果を説明するための図である。図５は、永久磁石１２０の詳細構成を説明するための図である。図５は、第１の永久磁石１２０ＷをＹ軸正方向側から見た図である。

図４及び図５に示すように、永久磁石１２０は、切り欠き部１２４を有する。切り欠き部１２４の形状は、本体部１４の外形形状に対応している。本実施形態では、切り欠き部１２４の形状は、半円状である。ここで、第１の永久磁石１２０Ｗの切り欠き部１２４を「第１の切り欠き部１２４Ｗ」とも呼び、第２の永久磁石１２０Ｘの切り欠き部１２４を「第２の切り欠き部１２４Ｘ」とも呼ぶ。

切り欠き部１２４は、永久磁石１２０のうち固定端子１０と対向する上面部に形成されている。切り欠き部１２４は、固定端子１０の一部（詳細には本体部１４）を受け入れている。すなわち、本体部１４は、切り欠き部１２４内に配置されている。図２に示すように、永久磁石１２０は、継電器５のＯＦＦ状態において、少なくとも可動接触子５０よりも上側まで位置する。また、図５に示すように、Ｙ軸方向に沿った方向から継電器５を見た場合に、永久磁石１２０は、固定接点１８と、固定接点１８に対応する可動接点５８との間に位置する中間部１２６を有する。言い換えれば、図５に示すように、永久磁石１２０は、Ｚ軸方向について、固定接点１８と、固定接点１８に対応する可動接点５８との間に位置する中間部１２６を有する。

Ａ−２．効果：
図４を用いて以下に上記実施形態の効果の１つについて説明する。ここで、第１の固定端子１０Ｗから第２の固定端子１０Ｘに電流Ｉが流れる第１の場合を考える。接点１８，５８の開閉時にアーク１５０Ｗ，１５０Ｘが発生した場合、発生したアーク１５０Ｗ，１５０ＸがＸ軸方向に沿って引き伸ばされる。詳細には、固定端子１０Ｗ側の接点１８，５８間で発生するアーク１５０Ｗ（「第１のアーク１５０Ｗ」とも呼ぶ。）と、固定端子１０Ｘ側の接点１８，５８間で発生するアーク１５０Ｘ（「第２のアーク１５０Ｘ」とも呼ぶ。）とは、互いに逆向き、かつ、平行なローレンツ力を磁束Ｂｔ（図２）によって受ける。詳細には、第１のアーク１５０Ｗが受けるローレンツ力は、Ｘ軸負方向に沿った力である。第２のアーク１５０Ｘが受けるローレンツ力は、Ｘ軸正方向に沿った力である。これにより、図４に示すように、第１のアーク１５０ＷはＸ軸負方向側に引き伸ばされ、第２のアーク１５０ＸはＸ軸正方向側に引き伸ばされる。

次に、第２の固定端子１０Ｘから第１の固定端子１０Ｗに電流Ｉが流れる第２の場合について、永久磁石１２０の効果を以下に述べる。この場合、第１のアーク１５０ＷはＸ軸正方向に沿ったローレンツ力を受け、第２のアーク１５０ＸはＸ軸負方向に沿ったローレンツ力を受ける。これにより、第１のアーク１５０ＷはＸ軸正方向側に引き伸ばされ、第２のアーク１５０ＸはＸ軸負方向側に引き伸ばされる。

上記のごとく、第１の容器２０内における磁束Ｂｔの向きはＹ軸方向成分を有する。このＹ軸方向成分の磁束によって、第１のアーク１５０Ｗと第２のアーク１５０Ｘとを、常に互いに逆向きの方向、かつ、遠ざかる方向に引き伸ばすことができる。よって、第１と第２のアーク１５０Ｗ，１５０Ｘ同士が衝突する可能性を低減できるため、第１と第２の固定端子１０Ｗ，１０Ｘ間が第１と第２のアーク１５０Ｗ、１５０Ｘによって導通する可能性を低減できる。

上記のごとく、第１と第２のアーク１５０Ｗ，１５０ＸがＸ軸方向に引き伸ばされるため、固定端子１０と容器２０とのろう付け部分（接合部分）が第１と第２のアーク１５０Ｗ，１５０Ｘによって損傷する可能性を低減できる。

また、上記のごとく、第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは、それぞれ中間部１２６を有する（図５）。これにより、接点領域ＲＸ（図２）の磁束密度を高めることができる。これにより、第１と第２のアーク１５０Ｗ，１５０Ｘの消弧を更に促進できる。

また、上記のごとく、第１と第２の永久磁石１２０は、固定端子１０の一部を受け入れる切り欠き部１２４を有する（図４）。そして、固定端子１０の本体部１４が切り欠き部１２４内に配置されている（図４）。これにより、第１の容器２０の内側の空間を有効に利用して、可動接点５８と対向する永久磁石１２０の面積を増大できる。これにより、永久磁石１２０の厚みを増加させることなく、接点領域ＲＸ（図２）における磁束密度を高めることができる。

また、上記のごとく、第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは、容器９２の内側に配置されている（図２）。これにより、第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘを接点領域ＲＸ（図２）により近い位置に配置できるため、接点領域ＲＸの磁束密度を更に高めることができる。これにより、第１と第２のアーク１５０Ｗ，１５０Ｘに対して、より大きいローレンツ力を作用させることができ、第１と第２のアーク１５０Ｗ，１５０Ｘの消弧の促進を更に図ることができる。

Ｂ．第２実施形態：
図６は、本発明の第２実施形態としての継電器５ａの断面斜視図である。図７は、接点１８Ｗ，１８Ｘと磁性体９５との位置関係を示す図である。図７は、図６に示す継電器５ａをＺ軸方向に直交する平面（ＸＹ平面）に垂直投影した図である。第２実施形態の継電器５ａと第１実施形態の継電器５との異なる点は、継電器５ａが第１の磁性体９５と第２の磁性体９６と樹脂ケース６８とを新たに備える点と、固定端子１０ａの形状である。その他の構成については、第１実施形態の継電器５（図３）と同様の構成であるため、同様の構成については第１実施形態の継電器５と同様の符号を付すと共に説明を省略する。第１と第２の磁性体９５，９６は第１の磁性体９５が課題を解決するための手段に記載の「磁性体」に相当する。

樹脂ケース６８は、ベース部材３２上に配置されている。樹脂ケース６８は、溝部６９を有する。第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは溝部６９に圧入などで嵌め込まれることによって樹脂ケース６８に固定されている。なお、第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘの樹脂ケース６８への固定方法は上記に限らず、溶着や接着などの各種固定方法を採用しても良い。

固定端子１０ａの固定接触部１９ａは、Ｙ軸方向に延びる本体部１４の途中に設けられている。固定接触部１９ａは、板状部材であり、本体部１４のうち可動接触子５０と対向する部分に固定されている。第１の磁性体９５は、第１部材９５Ｗと第２部材９５Ｘとを備える。第１部材９５Ｗと第２部材９５Ｘはそれぞれ板状部材である。第１部材９５Ｗは第１の固定端子１０Ｗａに固定されている。第２部材９５Ｘは第２の固定端子１０Ｘａに固定されている。詳細には、第１部材９５Ｗは、第１の固定端子１０Ｗａの本体部１４ａのうちフランジ部１３とは反対側に位置する端部に固定されている。第２部材９５Ｘは、第２の固定端子１０Ｘａのうちフランジ部１３とは反対側に位置する端部に固定されている。第１の磁性体９５は、Ｚ軸方向（第２の方向）について、可動接触子５０に対して第１と第２の固定端子１０Ｗａ，１０Ｘａとが位置する側と同じ側に配置されている。すなわち、本実施形態では、第１の磁性体９５および第１と第２の固定端子１０Ｗａ，１０Ｘａは、可動接触子５０よりも上側に位置する。また、図７に示すように、第１の磁性体９５は、Ｙ軸方向について第１の固定端子１０Ｗが有する固定接点１８（「第１の固定接点１８Ｗ」とも呼ぶ。）と第２の固定端子１０が有する固定接点１８（「第２の固定接点１８Ｘ」とも呼ぶ。）との間に位置する。

第２の磁性体９６は、可動接触子５０の面のうち可動接点５８が形成される面とは反対側の面に固定されている。また、第２の磁性体９６は、可動接触子５０を挟んで第１の磁性体９５と対向する。

第２実施形態の継電器５ａによれば、第１実施形態の継電器５が奏する効果に加えさらに以下の効果を奏する。すなわち、第１の磁性体９５が、Ｚ軸方向について可動接触子５０に対して第１と第２の固定端子１０Ｗ，１０Ｘとが位置する側に配置され、かつ、Ｙ軸方向について第１の固定接点１８Ｗと第２の固定接点１８Ｘとの間に位置する。これにより、磁石１２０によって気密空間１００内を通る磁束を磁性体９５に集めることができることから、接点領域ＲＸの磁束密度をさらに高めることができる。すなわち、磁石１２０の大きさを維持しつつ、アーク１５０Ｗ，１５０Ｘの消弧をさらに促進できる。

また、継電器５のＯＮ状態では、可動接触子５０にはＹ軸方向成分を含む電流Ｉが流れる。可動接触子５０を流れる電流ＩのうちＹ軸方向成分の電流（Ｙ軸電流）によって、Ｙ軸電流を中心に磁束Ｂが形成される（右ねじの法則）。形成された磁束Ｂは、第１と第２の磁性体９５，９６を通る。これにより、第１と第２の磁性体９５，９６とが磁化され、第１と第２の磁性体９５，９６とを互いに近づける方向に吸引力が発生する。この吸引力によって、接点１８，５８間に加わる接圧が増大し、継電器５ａのＯＮ状態において、可動接触子５０が第１と第２の固定端子１０Ｗａ，１０Ｘａから離れる可能性を低減できる。

本実施形態の継電器５ａは、大きい電流Ｉが第１と第２の固定端子１０Ｗａ，１０Ｘａ間に流れた場合に特に効果を奏する。以下に具体的な効果を説明する。接点１８，５８近傍を流れる電流Ｉによって、接点１８，５８間を引き離す方向に力（電磁反発力）が発生する。電磁反発力は接点１８，５８近傍を流れる電流Ｉが大きくなる程、大きくなる。ここで、電気回路１（図１）の異常等により電気回路１に予期しない大電流（例えば、６０００Ａ以上の電流）が流れる場合がある。この場合でも、可動接触子５０に流れる大電流によって第１と第２の磁性体９５，９６が磁化されることによって、両部材９５，９６に吸引力が発生する。よって、電気回路１に大電流が流れた場合でも、可動接触子５０が固定端子１０ａから離れる可能性を低減できる。電気回路１に大電流が流れた場合でも両接点１８，５８の接触を維持することによって、両接点１８，５８の開閉動作を抑制でき、接点１８，５８間に大きなアークが発生することを防止できる。これにより、アークによって継電器５ａが破損する可能性を低減できる。

Ｃ．変形例：
Ｃ−１．第１変形例：
上記実施形態では、永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは、固定端子１０Ｗ，１０Ｘに対応して複数設けられていたが、接点領域ＲＸにおける磁束Ｂｔの向きが、Ｙ軸方向に沿った向きであれば、永久磁石は１つであっても良いし、３つ以上であっても良い。また、第１の永久磁石１２０Ｗを配置すると共に、第２の永久磁石１２０Ｘの代わりに強磁性体を配置しても良い。このようにしても、上記実施形態と同様の効果を奏する。

Ｃ−２．第２変形例：
上記第１と第２の永久磁石１２０Ｗ，１２０Ｘは容器９２の内側に配置されていたが、容器９２の外側に配置されていても良い。このようにしても、上記実施形態と同様の効果を奏する。

Ｃ−３．第３変形例：
上記第２実施形態の継電器５ａでは、継電器５ａをＺ軸方向に直交する平面に垂直投影した場合に、少なくともＹ軸方向について第１と第２の固定接点１８Ｗ，１８Ｘの間に位置すれば良い。また、磁性体９５は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向について、第１と第２の固定接点１８Ｗ，１８Ｘと同じ位置に配置されることが好ましい。こうすることで、磁性体９５を、接点領域ＲＸにより近づけることができるため、接点領域ＲＸの磁束密度をより一層高めることができる。

Ｃ−４．第４変形例：
上記第２実施形態の継電器５ａでは、磁性体９５は、ロッド６０の規制部６０ｂに固定されていたが、これに限定されるものではない。例えば、磁性体９５は、第１の容器２０に固定されても良い。

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１…電気回路
２…蓄電池
３…電流変換装置
４…モータ
５，５ａ…継電器
１０，１０ａ…固定端子
１０Ｗ，１０Ｗａ…第１の固定端子
１０Ｘ，１０Ｘａ…第２の固定端子
１２…接続口
１３…フランジ部
１４，１４ａ…本体部
１７…ダイヤフラム部
１８…固定接点
１９…固定接触部
２０…第１の容器
２１…上底部
２２…貫通孔
２３…側面部
３０…接合部材
３２…ベース部材
４０…コイル用容器
４２…コイルボビン
４４…コイル
５０…可動接触子
５８…可動接点
６０…ロッド
６０ｂ…規制部
６２…第１のばね
６４…第２のばね
６８…樹脂ケース
６９…溝部
７０…固定鉄心
７２…可動鉄心
８０…鉄心用容器
８２…ガイド部
９０…駆動機構
９２…容器
９５…第１の磁性体
９５Ｗ…第１部材
９５Ｘ…第２部材
９６…第２の磁性体
１００…気密空間
１０２…台座部
１０４…Ｅ型止め輪
１１０…取付機構
１２０…永久磁石
１２０Ｗ…第１の永久磁石
１２０Ｘ…第２の永久磁石
１２４…切り欠き部
１２４Ｗ…第１の切り欠き部
１２４Ｘ…第２の切り欠き部
１２６…中間部
１５０Ｗ…第１のアーク
１５０Ｘ…第２のアーク
Ｉ…電流
ＲＸ…接点領域
Ｂｔ…磁束

Claims (6)

1. 固定接点を有する固定接触部と、前記固定接触部から第１の方向に沿って延びる本体部とをそれぞれ有し、前記第１の方向について対向する第１と第２の固定端子と、
   前記第１の方向と直交する第２の方向について前記第１と第２の固定端子と対向し、各前記固定接点にそれぞれ対応する２つの可動接点を有する可動接触子と、
   前記固定接点に前記可動接点を接触させるために、前記可動接触子を前記第２の方向に沿って移動させる駆動機構と、
   各前記本体部を通す２つの貫通孔が形成された側面部を有し、各前記固定接点と前記可動接触子とを収容する容器と、を備える継電器において、
   前記固定接点と前記固定接点に対応する前記可動接点とが位置する領域において、前記第１の方向に沿った磁束を発生させる磁石を備える、ことを特徴とする継電器。
2. 請求項１に記載の継電器において、
   前記磁石は、前記第１の方向について前記可動接触子を挟んで配置され、異極同士が対向する第１と第２の磁石を有する、ことを特徴とする継電器。
3. 請求項１又は請求項２に記載の継電器において、
   前記継電器のＯＦＦ状態において、前記第２の方向について、前記磁石は、前記固定接点と、前記固定接点に対応する前記可動接点との間に位置する中間部を有する、ことを特徴とする継電器。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の継電器において、
   前記磁石は、前記第２の方向に沿って前記固定端子の前記本体部と並んで配置され、
   前記磁石は、前記固定端子の前記本体部を受け入れる切り欠き部を有し、
   前記固定端子の前記本体部は、前記切り欠き部内に配置されている、ことを特徴とする継電器。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の継電器において、
   前記磁石は、前記容器の内側に配置されている、ことを特徴とする継電器。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の継電器において、さらに、
   前記第２の方向について、前記可動接触子に対して前記第１と第２の固定端子とが位置する側と同じ側に配置された磁性体を有し、
   前記継電器を前記第２の方向に直交する平面に投影した場合に、前記磁性体は、前記第１の方向について、前記第１の固定端子が有する前記固定接点と、前記第２の固定端子が有する前記固定接点との間に位置する、ことを特徴とする継電器。

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