JP5197480B2

JP5197480B2 - 電磁継電器

Info

Publication number: JP5197480B2
Application number: JP2009117348A
Authority: JP
Inventors: 清成小嶋; 久永松岡; 淳夫岡林; 仁春原; 誠神谷; 学尾崎; 渉廣瀬
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc; Anden Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc; Denso Electronics Corp
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2029-05-14
Also published as: CN101887823A; JP2010267470A; US8390410B2; US20100289604A1; FR2946793B1; DE102010016950A1; DE102010016950B4; CN101887823B; FR2946793A1

Description

本発明は、互いに大きさの異なる双方向の電流の通電、遮断を切り替える電磁継電器に関する。

従来より、電気自動車やハイブリッド車等の走行回路のリレーとして用いられ、電流の通電、遮断を切り替えるための電磁継電器が知られている。
電磁継電器９は、図１２、図１３に示すごとく、コイル（図示略）の磁力によって開閉する可動接点９３１と固定接点９３２とからなる接点部９３を一対有する。一対の固定接点９３２は、固定ホルダ９３４に保持されており、一対の上記可動接点９３１は、互いに短絡するように可動ホルダ９３３に保持されている。この可動ホルダ９３３がコイルの磁力によって固定ホルダ９３４に対して進退することにより、接点部９３の開閉が行われる。

上記電磁継電器９において、コイルへの通電時には、コイルにより発生する磁力によって接点部９３が閉じ、導通状態が形成される（図２参照）。また、コイルへの非通電時には、コイルによる磁束が消滅し、接点部９３が開いて遮断状態が形成される（図３参照）。

上記導通状態から上記遮断状態へと移行する際には、図１３に示すごとく、接点部９３にアーク８が発生する場合がある。かかるアーク８を消滅（消弧）させるために、電磁継電器９には、図１２に示すごとく、一対の接点部９３の外側に、消弧用磁石体９４がそれぞれ隣接配設されている（例えば、特許文献１参照）。
アーク８が生じる空間に、消弧用磁石体９４による磁界を発生させることにより、ローレンツ力Ｆがアーク８に作用してアーク８が引き伸ばされる。これにより、接点部９３における接点間距離の拡大を抑制しつつ、アーク８を消弧させることができる。なお、図１３において、符号８ａは引き伸ばされる前のアークの状態を示し、符号８ｂは引き伸ばされた後のアークの状態を示す。後述する図６、図１４においても同様である。

特開２００８−２２６５４７号公報

しかしながら、上記のごとくローレンツ力Ｆによってアーク８を引き伸ばそうとしたとき、アーク８の両端８３、８４が、固定接点９３２および可動接点９３１から、固定ホルダお９３４よび可動ホルダ９３３へと移動することがある。ここで、図１２に示すごとく、可動ホルダ９３１の長手方向は、アーク８の引き伸ばし方向に直交するが、固定ホルダ９３４の長手方向はアーク８の引き伸ばし方向に略平行である。そのため、図１４に示すごとく、引き伸ばし方向が固定ホルダ９３４の延設方向に一致すると、アーク８の一端８３が固定ホルダ９３４に沿って移動してしまい、アーク８を引き伸ばしにくくなってしまう。それゆえ、アーク８の引き伸ばし方向と固定ホルダ９３４の延設方向とが一致すると、アーク８を充分に引き伸ばすことができず、消弧しにくくなってしまうおそれがある。
そこで、アーク８の引き伸ばし方向が固定ホルダ９３４の延設方向と反対となるように設計することが考えられる。

しかし、電磁継電器９を電気自動車やハイブリッド車等の走行回路のリレーとして用いる場合、力行時と回生時において、電磁継電器９には逆方向の電流が流れることとなる。それゆえ、アーク８の引き伸ばし方向は、力行時に遮断される場合と回生時に遮断される場合とで逆向きとなり、いずれか一方の場合には、アーク８の引き伸ばし方向が固定ホルダの延設方向と一致してしまう。図１２において、実線の矢印は力行時に遮断されるときに発生するアーク８を示し、破線の矢印は回生時に遮断されるときに発生するアーク８を示す。図１、図１１においても同様である。
このように、２つの接点部９３において、双方向の電流のいずれを遮断する際にもアーク８の引き伸ばし方向と固定ホルダ９３４の延設方向とを逆方向となるように設定することはできない。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、互いに大きさが異なる双方向の電流のいずれをも円滑に遮断することができる電磁継電器を提供しようとするものである。

本発明は、互いに大きさが異なる双方向の電流の通電、遮断を切り替える電磁継電器であって、
通電により磁力を発生するコイルと、
上記磁力によって開閉する一対の接点部と、
該一対の接点部の外側にそれぞれ隣接配置され該接点部に生じるアークを引き伸ばして消弧するための消弧用磁石体とを有し、
上記一対の接点部は、本体に固定された一対の導体からなる固定ホルダの先端部近傍にそれぞれ保持された一対の固定接点と、上記磁力によって上記固定ホルダに対して進退する導体からなる可動ホルダに固定されると共に上記一対の固定接点に対向配置される一対の可動接点とによって構成されており、
上記一対の接点部のいずれにおいても、上記双方向の電流のうち電流値のより大きい大電流を遮断する際に生じる上記アークが上記消弧用磁石体によって引き伸ばされる方向が、上記固定ホルダの先端方向となるよう構成されており、
かつ上記固定ホルダの先端部は、該固定ホルダの長手方向の位置が、上記固定ホルダに設けられた上記固定接点に隣接する上記消弧用磁石体の磁束発生面の形成範囲内にあることを特徴とする電磁継電器にある（請求項１）。

本発明の電磁継電器は、上記一対の接点部のいずれにおいても、上記双方向の電流のうち、上記大電流を遮断する際に生じるアークが上記消弧用磁石体によって引き伸ばされる方向が、上記固定ホルダの先端方向となるよう構成されている。これにより、双方向の電流のいずれをも円滑に遮断することが可能となる。

すなわち、上記消弧用磁石体によるアークの引き伸ばし方向は、遮断する際に流れている電流の向きによって互いに逆向きに変化する。そのため、上述のごとく、双方向の電流のいずれを遮断する際にもアークの引き伸ばし方向が固定ホルダの延設方向と逆方向、すなわち固定ホルダの先端方向となるように設定することはできない。

ただし、電流値の大きい大電流を遮断する際に発生するアークを消弧するためには、アークをより大きく引き伸ばす必要があるが、電流値の小さい小電流を遮断する際に発生するアークを消弧するためには、アークの引き伸ばし量は比較的小さくて済む。それゆえ、小電流を遮断する際に発生するアークの引き伸ばし方向が固定ホルダの延設方向と一致してその引き伸ばし量が小さくなっても、比較的円滑に消弧が可能である。一方、大電流を遮断する際に発生するアークの引き伸ばし方向が固定ホルダの延設方向と一致してその引き伸ばし量が小さくなると、消弧が困難となるおそれがある。

そこで、本発明においては、大電流を遮断する際に生じるアークが上記消弧用磁石体によって引き伸ばされる方向が、上記固定ホルダの先端方向となるよう構成されている。これにより、消弧し難い大電流遮断時のアークを引き伸ばしやすくすることができ、消弧しやすくすることができる。
その結果、互いに逆向きの電流である上記大電流と上記小電流とのいずれの遮断時にも、アークを円滑に消弧することが可能となり、円滑に電流の遮断を行うことができる。
また、上記固定ホルダの先端部は、該固定ホルダの長手方向の位置が、上記固定ホルダに設けられた上記固定接点に隣接する上記消弧用磁石体の磁束発生面の形成範囲内にある。
そのため、上記大電流を遮断する際に発生するアークを、固定ホルダの先端方向へ大きく引き伸ばすことができる。すなわち、上記の構成によれば、上記磁束発生面から発生する磁束が、上記固定ホルダの先端部においても充分に形成されるため、固定ホルダの先端部から先端側へアークを充分に引き伸ばすことができる。

以上のごとく、本発明によれば、互いに大きさが異なる双方向の電流のいずれをも円滑に遮断することができる電磁継電器を提供することができる。

実施例１における、電磁継電器の水平断面説明図。実施例１における、導通状態の電磁継電器の鉛直断面説明図。実施例１における、遮断状態の電磁継電器の鉛直断面説明図。実施例１における、導通状態の接点部の説明図。実施例１における、遮断状態の接点部の説明図。実施例１における、遮断状態に切り替えたときに発生するアークの説明図。実施例１における、電磁継電器を組み込んだ電源回路図。実施例２における、固定ホルダの長手方向に沿った接点部の断面説明図。実施例３における、固定ホルダの長手方向に沿った接点部の断面説明図。実施例４における、固定ホルダの長手方向に沿った接点部の断面説明図。実施例５における、電磁継電器の水平断面説明図。従来例における、電磁継電器の水平断面説明図。従来例における、遮断状態に切り替えたときに発生するアークの説明図。従来例における、アークの端部の移動を示す説明図。

本発明（請求項１）の電磁継電器は、例えば、電気自動車やハイブリッド車等の走行用高電圧回路のリレーとして用いられる。
また、本明細書において、上記「大電流」は、上記「互いに大きさが異なる双方向の電流」のうち相対的に電流値が大きい方の電流のことを意味し、反対に相対的に電流値が小さい方の電流を「小電流」という。

また、上記固定ホルダの先端部は、該固定ホルダの長手方向の位置が、上記固定ホルダに設けられた上記固定接点に隣接する上記消弧用磁石体の磁束発生面の形成範囲内にある。
そのため、上記大電流を遮断する際に発生するアークを、固定ホルダの先端方向へ大きく引き伸ばすことができる。すなわち、上記の構成によれば、上記磁束発生面から発生する磁束が、上記固定ホルダの先端部においても充分に形成されるため、固定ホルダの先端部から先端側へアークを充分に引き伸ばすことができる。

また、上記固定ホルダは、上記先端部よりもさらに先端側に延設された延設部を有しており、該延設部は絶縁樹脂内に埋設されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記固定ホルダを本体部に安定して固定することができる。

また、上記固定ホルダは、上記先端部から上記可動ホルダと反対側に向って屈曲した屈曲延長部を有し、該屈曲延長部は絶縁樹脂内に埋設され、かつ該絶縁樹脂の表面は上記固定ホルダにおける上記可動ホルダとの対向面よりも後退していることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記固定ホルダを本体部に安定して固定することができると共に、上記絶縁樹脂がアークの引き伸ばしを阻害することを防ぐことができる。

また、上記固定ホルダは、上記絶縁樹脂からなる本体にインサート成型されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記固定ホルダを本体部に容易かつ確実に固定することができる。

また、上記消弧用磁石体の磁束発生面の中心は、該磁束発生面に隣接する上記固定ホルダの長手方向における上記接点部の中心よりも、上記固定ホルダの先端方向に位置していることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記大電流を遮断する際に発生するアークを効果的に引き伸ばすことができると共に、消弧用磁石体の小型化を図ることができる。

また、上記一対の固定ホルダは、先端方向が同一方向であり、上記一対の消弧用磁石体は、互いに対向する磁束発生面の電極が互いに同極であることが好ましい（請求項６）。
この場合には、大電流の遮断時に上記一対の接点部において発生するアークを、固定ホルダの先端側へ引き伸ばすことが可能となる。すなわち、上記一対の消弧用磁石体の上記磁束発生面の電極が互いに同極であることにより、上記一対の接点部におけるアークの引き伸ばし方向を同じ方向とすることができる。そして、一対の固定ホルダの先端方向が同一であれば、この方向を大電流の遮断時のアークの引き伸ばし方向に一致させるようにすることが可能となる。
また、上記固定ホルダの先端方向が同一であることにより、固定ホルダにおける先端部と反対側に形成される外部端子を電磁継電器における同一方向に突出させることができる。その結果、電磁継電器の外部配線が容易となる。

また、上記固定ホルダの先端部、及び該固定ホルダの先端部に対向配置される上記可動ホルダの端部の少なくとも一方には、上記固定ホルダ又は上記可動ホルダよりも導電率の低い導体からなる低導電率部を設けてあることが好ましい（請求項７）。
この場合には、大電流の遮断時に発生するアークが、消弧用磁石体の磁界に起因するローレンツ力によって固定ホルダの先端方向へ引き伸ばされたとき、アークの端部が上記低導電率部に移動する。これにより、低導電率部による電気抵抗によってアークの電流値が小さくなり、アークが消弧されやすくなる。

また、上記低導電率部は鉄からなることが好ましい（請求項８）。
この場合には、安価な低導電率部を得ることができると共に、低導電率部における電気抵抗を充分に得ることができる。

また、上記低導電率部は上記固定ホルダ及び上記可動ホルダの少なくとも一方に対してかしめ固定されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記低導電率部を容易かつ確実に上記固定ホルダまたは上記可動ホルダに固定することができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる電磁継電器について、図１〜図７を用いて説明する。
本例の電磁継電器１は、互いに大きさが異なる双方向の電流の通電、遮断を切り替えるものである。
そして、電磁継電器１は、図１〜図３に示すごとく、通電により磁力を発生するコイル２と、上記磁力によって開閉する一対の接点部３と、該一対の接点部３の外側にそれぞれ隣接配置され該接点部３に生じるアーク８（図５、図６）を引き伸ばして消弧するための消弧用磁石体４とを有する。

一対の接点部３は、本体１０に固定された一対の導体からなる固定ホルダ３２の先端部近傍にそれぞれ保持された一対の固定接点３２０と、磁力によって固定ホルダ３２に対して進退する導体からなる可動ホルダに固定されると共に一対の固定接点３２０に対向配置される一対の可動接点３１０とによって構成されている。
一対の接点部３のいずれにおいても、図５、図６に示すごとく、双方向の電流のうち電流値の大きい大電流を遮断する際に生じるアーク８が消弧用磁石体４によって引き伸ばされる方向が、固定ホルダ３２の先端方向となるよう構成されている。なお、図５においては、紙面手前側が固定ホルダ３２の先端方向となる。

図１に示すごとく、固定ホルダ３２の先端部３２１は、該固定ホルダ３２の長手方向の位置が、固定ホルダ３２に設けられた固定接点３２０に隣接する消弧用磁石体４の磁束発生面４０の形成範囲内にある。
また、磁束発生面４０の中心は、磁束発生面４０に隣接する固定ホルダ３２の長手方向における接点部３の中心よりも、固定ホルダ３２の先端方向に位置している。
また、一対の固定ホルダ３２は、先端方向が同一方向であり、上記一対の消弧用磁石体４は、互いに対向する磁束発生面４０の電極が互いに同極である。

本例の電磁継電器１は、図２、図３に示すごとく、本体１０に固定されたコイル２により発生する磁力によって軸方向に進退する可動コア１１と、本体１０に固定された一対の固定接点３２０を保持する固定ホルダ３２と、一対の固定接点３２０に対向配置される一対の可動接点３１０を短絡させた状態で保持する可動ホルダ３１とを有する。

一対の可動接点３１０は、該可動接点３１０同士が短絡するよう金属プレートからなる可動ホルダ３１の両端部付近にかしめ固定されている。
また、固定ホルダ３２は、樹脂からなるポール１３に固定されているとともに、図１に示すごとく、その一端を外部端子３２２として電力変換装置１の外部に露出させている。
また、ポール１３には、インサート成形、圧入等によって消弧用磁石体４が埋設されている。

また、一対の消弧用磁石体４は、図１〜図５に示すごとく、対向する磁束発生面４０が互いに同極となるように配置されている。すなわち、いずれの消弧用磁石体４もＳ極４ｓを接点部３に対向させている。

可動コア１１は、図２、図３に示すごとく、コイル２の内周孔２０内を軸方向に進退するプランジャ１１１と、該プランジャ１１１に挿通保持されたシャフト１１２と、プランジャ１１１よりも可動ホルダ３１側に配設されるとともに樹脂等の絶縁材料により形成された絶縁碍子１１３とからなる。プランジャ１１１とシャフト１１２と絶縁碍子１１３とは軸方向に一体的に進退することができるよう構成されている。

また、可動コア１１は、コア付勢手段１２によって可動ホルダ３１側へ付勢されている。該コア付勢手段１２は、固定コア１５とプランジャ１１１との間に挟持された状態で配設されている。

コイル２の内周孔２０を覆うよう配設されたボビン１４の内側面１４０内には、磁性材料からなる固定コア１５が配設されている。
また、コイル２の周辺には、磁性材料からなるヨーク１６及びプレート１７が設けられており、コイル２への通電により発生する磁束の経路を、固定コア１５とプランジャ１１１とプレート１７とヨーク１６とによって構成している。

次に、本例の電磁継電器１の動作につき詳細に説明する。
コイル２への通電時には、図２に示すごとく、一対の可動接点３１０と一対の固定接点３２０とが接触した導通状態が形成される。

すなわち、コイル２への通電により、コイル２の周囲に磁束が発生する。ここで、コイル２への通電によって発生する磁力はコア付勢手段１２に付された付勢力よりも大きい。そのため、可動コア１１は、図２に示すごとく、上記磁力により固定コア１５に近付く方向に吸引される。一方、同図に示すごとく、コア付勢手段１２はプランジャ１１１によってコイル２側へ押圧されて縮むこととなる。

また、可動ホルダ３１は、図２に示すごとく、ホルダ付勢手段１８によっても固定ホルダ３２側へ押圧されている。それゆえ、可動ホルダ３１は、可動コア１１に付随して固定ホルダ３２側へと移動し、一対の可動接点３１０と一対の固定接点３２０とが接触する位置まで一体的に移動することとなる。

そして、可動接点３１０と固定接点３２０とが当接した後も、可動コア１１はそのままコイル２側へと吸引されるため、このときに可動ホルダ３１と可動コア１１とが分離する。その後、可動コア１１は、図２に示すごとく、シャフト１１２の下端部が固定コア１５内に設けられた底部１５０と接触する位置まで移動し、その位置で停止する。このとき、可動ホルダ３１はホルダ付勢手段１８によってコイル２側へ押圧され、可動接点３１０と固定接点３２０とは当接した状態を保つ。そして、可動接点３１０と固定接点３２０とが充分な接点圧をもって当接した状態を維持し、導通状態が形成される。

該導通状態においては、図４に示すごとく、一方の固定ホルダ３２の一端（外部端子３２２）から流れてきた大電流８１が固定接点３２０と可動接点３１０とを通じて可動ホルダ３１へと流れ、もう一方の可動接点３１０と固定接点３２０とを通じて、他方の固定ホルダ３２に流れる。また、大電流８１と逆向きの小電流８２は、図４の破線に示すように、大電流８１と逆の経路を流れる。

一方、コイル２への非通電時には、図３に示すごとく、可動接点３１０と固定接点３２０とが当接していない遮断状態が形成される。
該遮断状態では、コイル２への通電によって発生していた磁力が消滅するため、上記導通状態とは逆に、可動コア１１がコア付勢手段１２によって可動ホルダ３１側へと押圧される。

すなわち、上記ホルダ付勢手段１８の付勢力よりも上記コア付勢手段１２の付勢力の方が大きいため、可動ホルダ３１が可動コア１１に押圧されて該可動コア１１とともにコイル２から遠ざかる方向に移動していく。そして、一対の可動接点３１０と一対の固定接点３２０とが離れる方向に可動ホルダ３１が移動して、可動接点３１０と固定接点３２０とが当接していない遮断状態が形成される。

ここで、導通状態から遮断状態へと移行する際には、図５に示すごとく、可動接点３１０と固定接点３２０との間にアーク８が発生する場合がある。仮に本例とは異なり消弧用磁石体４がない場合には、可動接点３１０と固定接点３２０との間の最短距離を通過してアーク８が流れる（図６の符号８ａ参照）。これにより、遮断状態においても大電流８１が流れて短絡状態を引き起こし、この状態が続くと、電磁継電器１や、これを組み込んだ回路を構成する各種電子部品を破壊してしまうおそれがある。

これに対して、本例のように消弧用磁石体４を設けることにより、図６に示すごとくアーク８を引き伸ばして、消弧させることができる。
ここで、アーク８は、ローレンツ力Ｆが作用する前の段階においては、符号８ａに示すように、可動接点３１０と固定接点３２０とに端部８３、８４を有する。しかし、ローレンツ力Ｆによってアーク８（８ｂ）が移動すると、その両端８３、８４は、固定ホルダ３２及び可動ホルダ３１にまで移動する。

ただし、大電流８１が遮断される際に発生するアーク８は、実線にて表された符号８ｂのように端部８３が固定ホルダ３２の先端部３２１へ達するため、これ以上、端部８３が移動することがなく、アーク８（８ｂ）が充分に引き伸ばされ、消弧することが可能となる。
一方、小電流８２が遮断される際に発生するアーク８は、破線にて表された符号８ｂのように端部８３が固定ホルダ３２の延設側（外部端子３２２側）へ移動するため、端部８３が固定ホルダ３２に沿って大きく移動してしまう。それゆえ、アーク８を大きく引き伸ばすことはできないが、小電流８２に基づくアーク８は、比較的消弧が容易であるため、その引き伸ばし量が少なくても消弧しうる。
このようにして、互いに逆向きの大電流８１（力行時の電流）と小電流８２（回生時の電流）とを、円滑に遮断することができる。

電磁継電器１は、図７に示すごとく、電気自動車やハイブリッド自動車等の走行モーターを駆動させるための電源回路５に組み込まれて使用される。
電源回路５は、直流電源５１と三相交流の走行モーターである回転電機５２との間に形成され、直流電源５１の昇圧あるいは回生電力の降圧を行うためのコンバータ５３と、直流電力と交流電力との変換を行うインバータ５４とを有する。そして、コンバータ５３及びインバータ５４と直流電源５１との間における正極側と負極側の電流経路に、それぞれメインリレー５７１、５７２として電磁継電器１が配線されている。また、正極側の電流経路に設けられたメインリレー５７１と並列に、抵抗５８と直列接続された予備充電用リレー５７３がさらに接続されている。この予備充電用リレー５７３は、本発明の電磁継電器１であってもよいし、そうでなくてもよい。

また、正極側の電流経路と負極側の電流経路との間には、コンデンサ５５が懸架されるように接続され、負極側のメインリレー５７２と直流電源５１との間には電流センサ５６が接続されている。

以上の構成により、直流電源５１とコンバータ５３及びインバータ５４との間の電流の通電、遮断を切り替える。そして、電磁継電器１には、直流電源５１から回転電機５２へ供給される力行方向の大電流８１が流れる場合と、回転電機５２から直流電源５１へ回収される回生方向の小電流８２が流れる場合とがある（図４参照）。力行方向の大電流８１は、回生方向の小電流８２よりも大きい。

上記電源回路５においては、以下のような動作が行われる。
すなわち、最初に車両のイグニッションキーをオンすると、負極側のメインリレー５７２と予備充電用リレー５７３とが、この順にオン（通電状態）となり、コンデンサ５５への充電が開始される。このとき、抵抗５８によって大きな突入電流が電源回路５に流れることを制限し、徐々にコンデンサ５５への充電が行われるよう構成されている。
コンデンサ５５が充電された後、正極側のメインリレー５７１がオンし、回転電機５２への給電が開始され、予備充電用リレー５７３はオフされる。この間、電磁継電器１には力行方向の電流（大電流８１）が流れる。

また、この状態において、回転電機５２において回収された電力が、電源回路５を通じて直流電源５１へ回生される。つまり、このとき電磁継電器１に、力行方向とは逆の回生方向の電流（小電流８２）が流れる。
そして、イグニッションキーをオフしたとき、二つのメインリレー５７１、５７２がオフされ、電源回路５における通電が遮断される。

また、回転電機５２、コンバータ５３、あるいはインバータ５４等において異常が発生したとき、メインリレー５７１、５７２を構成する電磁継電器１が遮断状態に切り替わることによって、電流を遮断して、各電子部品を保護する。

次に、本例の作用効果につき説明する。
本例の電磁継電器１は、上記一対の接点部３のいずれにおいても、上記双方向の電流のうち、上記大電流８１を遮断する際に生じるアーク８が消弧用磁石体４によって引き伸ばされる方向が、固定ホルダ３２の先端方向となるよう構成されている。これにより、双方向の電流のいずれをも円滑に遮断することが可能となる。

すなわち、消弧用磁石体４によるアーク８の引き伸ばし方向は、遮断する際に流れている電流の向きによって互いに逆向きに変化する。そのため、上述のごとく、双方向の電流のいずれを遮断する際にもアーク８の引き伸ばし方向が固定ホルダ３２の延設方向と逆方向、すなわち固定ホルダ３２の先端方向となるように設定することはできない。

ただし、電流値の大きい大電流８１を遮断する際に発生するアーク８を消弧するためには、アーク８をより大きく引き伸ばす必要があるが、電流値の小さい小電流を遮断する際に発生するアーク８を消弧するためには、アーク８の引き伸ばし量は比較的小さくて済む。それゆえ、小電流８２を遮断する際に発生するアーク８の引き伸ばし方向が固定ホルダの延設方向と一致してその引き伸ばし量が小さくなっても、比較的円滑に消弧が可能である。一方、大電流８１を遮断する際に発生するアーク８の引き伸ばし方向が固定ホルダ３２の延設方向と一致してその引き伸ばし量が小さくなると、消弧が困難となるおそれがある。

そこで、本発明においては、図６に示すごとく、大電流８１を遮断する際に生じるアーク８が消弧用磁石体４によって引き伸ばされる方向が、固定ホルダ３２の先端方向となるよう構成されている。これにより、消弧し難い大電流遮断時のアーク８を引き伸ばしやすくすることができ、消弧しやすくすることができる。
その結果、互いに逆向きの電流である上記大電流８１と上記小電流８２とのいずれの遮断時にも、アーク８を円滑に消弧することが可能となり、円滑に電流の遮断を行うことができる。

また、固定ホルダ３２の先端部３２１は、該固定ホルダ３２の長手方向の位置が、固定ホルダ３２に設けられた固定接点３２０に隣接する消弧用磁石体４の磁束発生面４０の形成範囲内にある。そのため、大電流８１を遮断する際に発生するアーク８を、固定ホルダ３２の先端方向へ大きく引き伸ばすことができる。すなわち、上記の構成によれば、磁束発生面４０から発生する磁束が、固定ホルダ３２の先端部３２１においても充分に形成されるため、固定ホルダ３２の先端部３２１から先端側へアーク８を充分に引き伸ばすことができる。

また、図１に示すごとく、消弧用磁石体４の磁束発生面４０の中心は、該磁束発生面４０に隣接する固定ホルダ３２の長手方向における接点部３の中心よりも、固定ホルダ３２の先端方向に位置している。そのため、大電流８１を遮断する際に発生するアーク８を効果的に引き伸ばすことができると共に、消弧用磁石体４の小型化を図ることができる。

また、一対の固定ホルダ３２は、先端方向が同一方向であり、一対の消弧用磁石体４は、互いに対向する磁束発生面４０の電極が互いに同極（Ｓ極４ｓ）である。そのため、大電流８１の遮断時に一対の接点部３において発生するアーク８を、固定ホルダ３２の先端側へ引き伸ばすことが可能となる。すなわち、一対の消弧用磁石体４の磁束発生面４０の電極が互いに同極であることにより、一対の接点部３におけるアーク８の引き伸ばし方向を同じ方向とすることができる。そして、一対の固定ホルダ３２の先端方向が同一であれば、この方向を大電流８１の遮断時のアーク８の引き伸ばし方向に一致させるようにすることが可能となる。
また、固定ホルダ３２の先端方向が同一であることにより、固定ホルダ３２における先端部３２１と反対側に形成される外部端子３２２を電磁継電器１における同一方向に突出させることができる。その結果、電磁継電器１の外部配線が容易となる。

以上のごとく、本例によれば、互いに大きさが異なる双方向の電流のいずれをも円滑に遮断することができる電磁継電器を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図８に示すごとく、固定ホルダ３２が、先端部３２１よりもさらに先端側に延設された延設部３２３を有しており、該延設部３２３は絶縁樹脂１０１内に埋設されている例である。
すなわち、本例の固定ホルダ３２は、先端側の一部が絶縁樹脂１０１に覆われている。この固定ホルダ３２のうち絶縁樹脂１０１に覆われた部分が延設部３２３であり、露出した部分の中で最も先端側に位置する部分が先端部３２１となる。
また、固定ホルダ３２は、絶縁樹脂１０１からなる本体１０にインサート成型されている。

本例の電磁継電器１において、大電流８１を遮断する際に発生するアーク８の一方の端部８３は、消弧用磁石体４による磁場に起因するローレンツ力によって、固定ホルダ３２における露出した部分の中で最も先端側に位置する部分、すなわち先端部３２１にまで移動することとなる。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、固定ホルダ３２を本体部１０に安定して固定することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、図９に示すごとく、固定ホルダ３２が、先端部３２１から可動ホルダ３１と反対側に向って屈曲した屈曲延長部３２４を有し、該屈曲延長部３２４は絶縁樹脂１０１内に埋設されている例である。
絶縁樹脂１０１の表面１０２は固定ホルダ３２における可動ホルダ３１との対向面３２５よりも後退している。また、本例においては、屈曲延長部３２４は、絶縁樹脂１０１内において、さらに先端側へ屈曲している。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、固定ホルダ３２を本体部１０に安定して固定することができると共に、絶縁樹脂１０１がアーク８の引き伸ばしを阻害することを防ぐことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例４）
本例は、図１０に示すごとく、固定ホルダ３２の先端部３２１に、固定ホルダ３２よりも導電率の低い導体からなる低導電率部３２６を設けた例である。
本例において、固定ホルダ３２は銅からなり、固定接点３２０は銀からなり、低電導率部３２６は鉄からなる。なお、可動ホルダ３１は銅からなり、可動接点３１０は銀からなる。
また、低導電率部３２６は固定ホルダ３２に対してかしめ固定されている。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、大電流の遮断時に発生するアーク８が、消弧用磁石体４の磁界に起因するローレンツ力によって固定ホルダ３２の先端方向へ引き伸ばされたとき、アーク８の端部８３が低導電率部３２６に移動する。これにより、低導電率部３２６による電気抵抗によってアーク８の電流値が小さくなり、アーク８が消弧されやすくなる。

また、低導電率部３２６は鉄からなるため、安価な低導電率部３２６を得ることができると共に、低導電率部３２６における電気抵抗を充分に得ることができる。
また、低導電率部３２６は固定ホルダ３２に対してかしめ固定されているため、低導電率部３２６を容易かつ確実に固定ホルダ３２に固定することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

なお、低導電率部３２６は、固定ホルダ３２の先端部３２１に代えて、或いは先端部３２１と共に、固定ホルダ３２の先端部３２１に対向配置される可動ホルダ３１の端部３１１に設けてあってもよい。

（実施例５）
本例は、図１１に示すごとく、一対の固定ホルダ３２の先端方向が反対方向であり、一対の消弧用磁石体４は、互いに対向する磁束発生面４０の電極が互いに異極である電磁継電器１の例である。
一方の接点部３に対向する消弧用磁石体４の磁束発生面４０はＳ極４ｓであり、他方の接点部３に対向する消弧用磁石体４の磁束発生面４０はＮ極４ｎである。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、大電流８１を遮断する際に生じるアーク８が消弧用磁石体４によって引き伸ばされる方向が、２つの接点部３において互いに逆向きとなる。この方向に合わせるように、各接点部３に配置される固定ホルダ３２の先端部３２１の向きを設定している。
そのため、実施例１と同様に、２つの接点部３の双方において、固定ホルダ３２の先端部３２１の方向を大電流８１の遮断時のアーク８の引き伸ばし方向（図８における実線の矢印８）に一致させることができ、大電流８１を円滑に遮断することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

上記実施例１においては、一対の消弧用磁石体４における接点部３に対向する磁束発生面４０をいずれもＳ極４ｓとした例を示したが、これらをいずれもＮ極とすることもできる。ただし、この場合には、一対の固定ホルダ３２の先端方向を実施例１の場合と逆にするか、あるいは接点部３を流れる電流（大電流８１と小電流８２）の向きを逆にする。
また、上記実施例５においても、固定ホルダ３２の先端方向又は電流の向きを適宜変更すれば、磁束発生面４０の磁極を変更することは可能である。

つまり、一対の接点部３のいずれにおいても、大電流８１を遮断する際に生じるアーク８が消弧用磁石体４によって引き伸ばされる方向が、固定ホルダ３２の先端方向となるよう構成できるものであれば、消弧用磁石体４の磁極や固定ホルダ３２の先端方向等については、種々変更することができる。

１電磁継電器
２コイル
３接点部
３１可動ホルダ
３１０可動接点
３２固定ホルダ
３２０固定接点
３２１先端部
４消弧用磁石体
４０磁束発生面
８アーク

Claims

互いに大きさが異なる双方向の電流の通電、遮断を切り替える電磁継電器であって、
通電により磁力を発生するコイルと、
上記磁力によって開閉する一対の接点部と、
該一対の接点部の外側にそれぞれ隣接配置され該接点部に生じるアークを引き伸ばして消弧するための消弧用磁石体とを有し、
上記一対の接点部は、本体に固定された一対の導体からなる固定ホルダの先端部近傍にそれぞれ保持された一対の固定接点と、上記磁力によって上記固定ホルダに対して進退する導体からなる可動ホルダに固定されると共に上記一対の固定接点に対向配置される一対の可動接点とによって構成されており、
上記一対の接点部のいずれにおいても、上記双方向の電流のうち電流値のより大きい大電流を遮断する際に生じる上記アークが上記消弧用磁石体によって引き伸ばされる方向が、上記固定ホルダの先端方向となるよう構成されており、
かつ上記固定ホルダの先端部は、該固定ホルダの長手方向の位置が、上記固定ホルダに設けられた上記固定接点に隣接する上記消弧用磁石体の磁束発生面の形成範囲内にあることを特徴とする電磁継電器。
請求項１において、上記固定ホルダは、上記先端部よりもさらに先端側に延設された延設部を有しており、該延設部は絶縁樹脂内に埋設されていることを特徴とする電磁継電器。
請求項１において、上記固定ホルダは、上記先端部から上記可動ホルダと反対側に向って屈曲した屈曲延長部を有し、該屈曲延長部は絶縁樹脂内に埋設され、かつ該絶縁樹脂の表面は上記固定ホルダにおける上記可動ホルダとの対向面よりも後退していることを特徴とする電磁継電器。
請求項２又は３において、上記固定ホルダは、上記絶縁樹脂からなる本体にインサート成型されていることを特徴とする電磁継電器。
請求項１〜４のいずれか一項において、上記消弧用磁石体の磁束発生面の中心は、該磁束発生面に隣接する上記固定ホルダの長手方向における上記接点部の中心よりも、上記固定ホルダの先端方向に位置していることを特徴とする電磁継電器。
請求項１〜５のいずれか一項において、上記一対の固定ホルダは、先端方向が同一方向であり、上記一対の消弧用磁石体は、互いに対向する磁束発生面の電極が互いに同極であることを特徴とする電磁継電器。
請求項１〜６のいずれか一項において、上記固定ホルダの先端部、及び該固定ホルダの先端部に対向配置される上記可動ホルダの端部の少なくとも一方には、上記固定ホルダ又は上記可動ホルダよりも導電率の低い導体からなる低導電率部を設けてあることを特徴とする電磁継電器。
請求項７において、上記低導電率部は鉄からなることを特徴とする電磁継電器。
請求項７又は８において、上記低導電率部は上記固定ホルダ及び上記可動ホルダの少なくとも一方に対してかしめ固定されていることを特徴とする電磁継電器。