JP5852918B2 - ソレノイド装置及び電磁継電器 - Google Patents

Description

本発明は、電磁コイルと複数のプランジャとを備えるソレノイド装置と、該ソレノイド装置を用いた電磁継電器に関する。

従来から、リレー等に用いる部品として、電磁コイルを使ってプランジャを進退動作させるソレノイド装置が知られている（下記特許文献１〜３参照）。従来のソレノイド装置の一例を図２８、図２９に示す。

従来のソレノイド装置９は、導線を円筒状に巻回した２個の電磁コイル９１と、軟磁性体からなるヨーク９２と、２本のプランジャ９３とを備える。個々のプランジャ９３は、軟磁性体からなるコア部９３ａと、絶縁部材からなる当接部９３ｂとを有する。コア部９３ａは、電磁コイル９１の中心に配されている。また、ヨーク９２は複数の磁性部材を組み合わせて構成されている。電磁コイル９１の中心には、ヨーク９２の一部であるコイル内ヨーク９２ａが設けられている。

図２９に示すごとく、電磁コイル９１に通電すると磁束Φが発生し、該磁束Φがプランジャ９３のコア部９３ａおよびヨーク９２内を流れる。これによりコア部９３ａが磁化し、コイル内ヨーク９２ａに引き付けられる。また、コア部９３ａとコイル内ヨーク９２ａとの間には、ばね部材９７を設けてある。図２８に示すごとく、電磁コイル９１への通電を停止すると磁束Φが消滅し、ばね部材９７の押圧力により、コア部９３ａがコイル内ヨーク９２ａから離れる。

ソレノイド装置９はリレー９０に用いられる。リレー９０は２個の接点部９６を備える。個々の接点部９６は、可動接点９４０を支持する可動接点支持部９４と、固定接点９５０を支持する固定接点支持部９５とを有する。図２８、図２９に示すごとく、プランジャ９３を電磁コイル９１の軸線方向（Ｚ方向）に進退させることにより、プランジャ９３の当接部９３ｂを可動接点支持部９４に当接させ、可動接点９４０と固定接点９５０とを接離させている。これにより、リレー９０をオンオフしている。

特開２００５−２２２８７１号公報 特開２０１０−２１２０３５号公報 特開２０１０−２８７４５５号公報

しかしながら従来のソレノイド装置９は、１個の電磁コイル９１を使って１個のプランジャ９３を進退動作させているため、複数の接点部９６を接離する場合には、接点部９６の数だけ電磁コイル９１が必要となり、電磁コイル９１の数が増えやすいという問題がある。電磁コイル９１は比較的高価であるため、電磁コイル９１の数が増えると体格が大きくなり、ソレノイド装置９の製造コストが上昇しやすくなる。

この問題を解決するために、図３０に示すごとく、複数のプランジャ９３を連結して一体化し、この一体化したプランジャ９３を、１個の電磁コイル９１を使って進退動作させるソレノイド装置９が考えられている。しかしながらこのソレノイド装置９は、例えば、複数の接点部９６のうち１個の接点部９６が溶着した場合には、全てのプランジャ９３が進退動作しなくなる。その結果、リレー９０をオフできなくなってしまうという問題がある。

また、上記特許文献２には、１個の電磁コイルの内側にプランジャを配置したソレノイド装置が開示されている。しかしながら、このソレノイド装置では、電磁コイルの内側に複数のプランジャを配置してあるため、電磁コイルが大型化しやすいという問題がある。また、上記特許文献３には、２個の電磁コイルを使って２個のプランジャを別々に吸引するソレノイド装置が開示されている。しかしながら、このようにすると、電磁コイルの数が多いため、ソレノイド装置を小型化しにくいという問題がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、小型化でき、製造コストを低減でき、複数のプランジャのうち１個のプランジャが動作しなくなった場合でも、他のプランジャを進退動作できるソレノイド装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、通電により磁束が発生する、少なくとも１個の電磁コイルと、
軟磁性体からなり、上記磁束が流れるヨークと、
少なくとも一部が軟磁性体からなり、上記電磁コイルへの通電と通電停止とを切り替えることにより進退動作する複数のプランジャとを備え、
上記プランジャの数は上記電磁コイルの数よりも多く、
上記複数のプランジャはそれぞれ独立に進退動作できるよう構成されており、
上記複数のプランジャのうち、少なくとも１本のプランジャは、上記電磁コイルの外側に配されていることを特徴とするソレノイド装置にある（請求項１）。

上記ソレノイド装置においては、プランジャの数が電磁コイルの数よりも多い。そのため、少ない電磁コイルで多くのプランジャを進退動作させることができ、ソレノイド装置の製造コストを低減することができる。また、ソレノイド装置を小型化することができる。

また、上記ソレノイド装置は、複数のプランジャがそれぞれ独立に進退動作できるよう構成されている。そのため、何らかの異常が発生して、複数のプランジャのうち１つのプランジャが進退動作しなくなった場合でも、他のプランジャを正常に動作させることができる。

以上のごとく、本発明によれば、小型化でき、製造コストを低減でき、複数のプランジャのうち１個のプランジャが動作しなくなった場合でも、他のプランジャを進退動作できるソレノイド装置を提供することができる。

実施例１における、ソレノイド装置のオフ状態での断面図であって、図３のＣ−Ｃ断面図。 図１に示すソレノイド装置の、オン状態における断面図。 図２のＢ−Ｂ断面図。 図３の要部拡大図。 図１の要部拡大図。 図１のＡ−Ａ断面図。 実施例１の電磁継電器を用いた回路図。 実施例２における、ソレノイド装置の横断面図。 実施例３における、ソレノイド装置の縦断面図。 参考例１における、ソレノイド装置の縦断面図。 実施例４における、電磁コイルの第１部分と第２部分を両方とも通電した状態での、ソレノイド装置の断面図。 実施例４における、電磁コイルの第２部分を通電停止した状態での、ソレノイド装置の断面図。 実施例５における、ソレノイド装置の断面図。 図１３のＤ−Ｄ断面図。 実施例５における、磁気飽和部を１箇所形成した板状ヨークの平面図。 実施例６における、電磁継電器の断面図。 図１６のＥ−Ｅ断面図。 実施例７における、電磁継電器の断面図。 図１８のＦ−Ｆ断面図。 実施例８における、電磁コイルを通電した状態での電磁継電器の断面図。 実施例８における、電磁コイルを通電停止した直後の電磁継電器の断面図。 実施例８における、電磁コイルを通電停止し、暫く経過した状態での、電磁継電器の断面図。 実施例８における、電磁コイルを複数の部分に分けた例。 実施例９における、電磁継電器の断面図。 実施例９における、電磁コイルを通電停止した電磁継電器の断面図であって、図２６のＨ−Ｈ断面図。 図２５のＧ−Ｇ断面図。 参考例２における、電磁継電器の断面図。 従来例における、ソレノイド装置のオフ状態での縦断面図。 図２８に示すソレノイド装置の、オン状態での縦断面図。 図２８、図２９とは別のソレノイド装置の概念図。

上述した「複数のプランジャがそれぞれ独立に進退動作できる」とは、例えば複数のプランジャが一体化しておらず、一つのプランジャが進退動作できなくなっても、他のプランジャは進退動作できることを意味する。

上記ソレノイド装置は、例えば電磁クラッチや、流量弁の開閉等に用いることができる。
また、上記ソレノイド装置は、電磁継電器（リレー）に用いることもできる。この電磁継電器は、固定接点と可動接点とを有する接点部を複数個備え、個々の上記接点部をそれぞれ上記プランジャにより接離するよう構成することができる。

上記電磁継電器は、上記複数の接点部のうち一部の接点部のみが接離すれば正常に動作する回路に使用することが好ましい。
上述したように上記ソレノイド装置は、複数のプランジャのうち一部のプランジャが進退動作しなくなった場合でも、他のプランジャを進退動作させることができる。そのため、例えば複数の接点部のうち一部の接点部が溶着した場合でも、他の接点部を、動作するプランジャによって接離させることができる。これにより、上記回路を全体として正常に動作させることができる。

また、上記複数のプランジャが、上記ヨークによって磁気的に並列接続されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、ヨークが個々のプランジャを吸引する力を強くすることができる。すなわち、ヨークに電磁コイルの磁束を流さない場合には、プランジャがヨークから離れ、プランジャとヨークとの間に隙間ができる。そのため、磁束を流す際に、この隙間が磁気抵抗になる。したがって、仮に個々のプランジャを磁気的に直列接続したとすると、全体の磁気抵抗が大きくなり、プランジャに流れる磁束が減少して、プランジャを吸引する力が弱くなる。しかしながら、上述したように個々のプランジャを磁気的に並列接続することにより、全体の磁気抵抗を小さくすることができ、個々のプランジャに流れる磁束を増やすことができる。これにより、ヨークがプランジャを吸引する力を強くすることが可能になる。
なお、「複数のプランジャが、ヨークによって磁気的に並列接続されている」とは、電磁コイルによって発生した磁束が、ヨーク内で分岐し、複数のプランジャに別々に流れるように構成されていることを意味する。

また、上記ヨーク又は上記プランジャには、上記電磁コイルに通電した時に局所的に磁気飽和する磁気飽和部が複数箇所、形成されており、該磁気飽和部によって、個々の上記プランジャに流れる上記磁束の量を制限するよう構成されていることが望ましい（請求項３）。
この場合には、磁束を流した際に、全てのプランジャを確実にヨークに引き付けることができる。すなわち、複数のプランジャを磁気的に並列接続する場合、一部のプランジャが他のプランジャよりも早くヨークに引き付けられる場合がある。この場合、仮に上記磁気飽和部を形成しなかったとすると、先に引き付けられたプランジャに多くの磁束が流れるため、他のプランジャに磁束が流れにくくなる。そのため、他のプランジャをヨークに引き付けにくくなる。
しかしながら、上記磁気飽和部を形成することにより、個々のプランジャに流れる磁束の量を制限することができるため、一部のプランジャが早くヨークに引き付けられた場合でも、他のプランジャにも磁束を流すことが可能になる。その結果、全てのプランジャに磁束を充分に流すことができ、全てのプランジャをヨークに引き付けることが可能になる。
なお、「磁気飽和する」とは、ＢＨカーブの磁気飽和領域に入ったことを意味する。磁気飽和領域とは、磁束密度が、飽和磁束密度の５０％以上になる領域と定義することができる。また、飽和磁束密度とは、磁性体に外部から磁界を加え、それ以上外部から磁界を加えても磁化の強さが増加しない状態における磁束密度である。

また、磁気飽和部を形成しなくても、電磁コイルの磁束を大きくすることにより、ヨーク又はプランジャを部分的に磁気飽和させることも可能である。ただし、電磁コイルが大型化し、消費電力も増大するため、磁気飽和部を形成することが好ましい。

また、上記ヨークは、上記電磁コイルの巻回中心を貫通するよう配された柱状ヨークと、板状に形成され上記柱状ヨークの一端に接続した板状ヨークとを備え、上記複数のプランジャは上記電磁コイルの軸線方向に進退し、上記板状ヨークは、上記柱状ヨークに接続した接続部と、上記プランジャが通るプランジャ挿通孔とを有し、上記接続部と上記プランジャ挿通孔との間に、上記板状ヨークの板厚方向へ貫通した貫通孔が形成され、上記接続部と上記プランジャ挿通孔との配列方向と、上記軸線方向との双方に直交する幅方向における、上記貫通孔の両側に位置する部分が上記磁気飽和部となっていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、磁気飽和部によって、個々のプランジャに流れる磁束の量を制限できると共に、上記プランジャ挿通孔の内面とプランジャとの間の摩擦を小さくすることができる。すなわち、上記構成にすると、プランジャと上記接続部との間に貫通孔が形成されているため、磁束はこの貫通孔を流れることはできず、分流して、プランジャ挿通孔の近傍に存在する２個の磁気飽和部を通ることになる。そのため、プランジャは接続部側に大きく引き寄せられず、２個の磁気飽和部に小さな力で引き寄せられるようになる。２個の磁気飽和部のうち一方の磁気飽和部にプランジャを引き寄せる力と、他方の磁気飽和部にプランジャを引き寄せる力とは、それぞれ小さく、かつ向きが互いに異なるため、引き寄せられる力が相殺する。そのため、プランジャが特定の方向に大きな力で引き寄せられることを防ぐことができる。その結果、プランジャ挿通孔の内面にプランジャが強い力で擦れなくなり、これらの間に生じる摩擦を小さくすることが可能になる。

また、上記複数のプランジャのうち、少なくとも１本のプランジャは、上記電磁コイルの外側に配されている。
そのため、電磁コイルの内側に配されるプランジャの数を減らすことができるため、電磁コイルの直径を小さくでき、電磁コイルを小型化することが可能になる。また、電磁コイルを構成する導線の長さを短くすることができ、電磁コイルの製造コストを低減することが可能となる。

また、上記複数のプランジャのうち、少なくとも１本のプランジャは、上記電磁コイルの外側に配されており、他のプランジャは上記電磁コイルの内側に配されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、電磁コイルの内側に配されるプランジャの数を減らすことができるため、電磁コイルの直径を小さくすることができ、電磁コイルを小型化することが可能になる。また、電磁コイルを構成する導線の長さを短くすることが可能になり、電磁コイルの製造コストを低減することができる。
また、上記他のプランジャを電磁コイルの内側に配することにより、電磁コイルに通電した際に、該他のプランジャにより多くの磁束を流すことが可能になる。これにより、電磁コイルに通電した際に、上記他のプランジャを、電磁コイルの外側に配したプランジャよりも早く吸引させることが可能になる。

また、上記電磁コイルは、上記プランジャの進退方向に隣接配置された複数の部分からなることが好ましい（請求項６）
この場合には、プランジャを吸引する際に、上記複数の部分に全て通電して強い磁力を発生させ、この強い磁力によってプランジャを吸引できると共に、プランジャを吸引した後には、複数の部分のうち一部を通電停止して、省電力化しつつ、プランジャを吸引し続けることが可能になる。

また、上記ヨークには、個々の上記プランジャに対して進退方向に相対向する位置に設けられた吸引ヨークがあり、上記複数のプランジャには、上記電磁コイルを通電停止状態から通電状態に切り替えた場合に先に上記吸引ヨークに吸引される先吸引プランジャと、該先吸引プランジャが吸引された後に吸引される後吸引プランジャとがあり、上記先吸引プランジャに流れる磁束の経路上に、該磁束が局所的に磁気飽和する磁気飽和部が形成され、該磁気飽和部によって、上記先吸引プランジャに流れる磁束の量を制限するよう構成されていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、磁気飽和部によって、上記先吸引プランジャに流れる磁束を制限するため、該先吸引プランジャが吸引された後、上記後吸引プランジャにも充分に磁束を流すことができる。そのため、後吸引プランジャを確実に吸引することが可能になる。

また、上記ヨークには、個々の上記プランジャに対して進退方向に相対向する位置に設けられた吸引ヨークがあり、上記電磁コイルに通電すると上記複数のプランジャがそれぞれ上記吸引ヨークに吸引され、その吸引した状態において、各々の上記プランジャに流れる上記磁束の量が互いに異なるよう構成され、上記電磁コイルへの通電を停止すると、吸引した状態における上記磁束の量が少ないプランジャから順番に吸引解除されるよう構成されていることが好ましい（請求項８）。
この場合には、複数のプランジャを、予め定められた順番で吸引解除できる。そのため、例えばソレノイド装置を電磁継電器に用いた場合には、プランジャの吸引解除動作によって、複数の接点部を予め定められた順番で、オンオフの切り替えをすることが可能になる。また、ソレノイド装置をソレノイドバルブに用いた場合には、複数のバルブを予め定められた順番で開閉することができる。

また、上記電磁コイルへの通電を停止する際に、該電磁コイルに加える電圧を段階的に下げるよう構成されていることが好ましい（請求項９）。
電磁コイルの電圧を段階的に下げると、各々のプランジャに発生する磁力が段階的に低下する。そのため複数のプランジャを、吸引時における磁束の量が少ないプランジャ（吸引する磁力が弱いプランジャ）から順番に、より確実に吸引解除することができる。

また、上記電磁コイルへの通電を停止した通電停止状態では、個々の上記プランジャは進退方向に揺動可能になっており、上記複数のプランジャは、上記通電停止状態における上記進退方向への振動の周波数が、互いに異なるよう構成されていることが好ましい（請求項１０）。
複数のプランジャの振動の周波数が互いに等しい場合には、振動によって複数のプランジャが同時に同一方向に動くことがある。そのため、例えばソレノイド装置を電磁継電器に使用した場合には、複数の接点部が同時にオンすることが考えられる。そのため、電磁継電器に接続した電子機器が、予期せぬ時に作動するという不具合が生じる。そこで、各プランジャの振動の周波数を互いに異ならせることにより、複数の接点部が同時にオンすることを防ぎ、上記不具合を防止できる。
なお、複数のプランジャの振動の周波数を互いに異ならせるには、例えば、プランジャの質量を互いに変えたり、プランジャを押圧するばね部材のばね定数を変えたりする方法を採用できる。

また、上記ソレノイド装置を用いた電磁継電器は、電流が流れるオン状態と、電流が流れないオフ状態とを切り替え可能な複数の接点部を有し、上記複数の接点部の間に、絶縁部材からなるアーク接触防止板が設けられ、該アーク接触防止板により、上記オン状態から上記オフ状態に切り替えた際に個々の上記接点部に発生したアークが互いに接触することを防止しており、該アーク接触防止板に貫通孔を形成してあることが好ましい（請求項１１）。
この場合には、上記アーク接触防止板に形成した上記貫通孔によって、アークを早く消弧することが可能になる。すなわち、アークが発生すると、接点部を構成する金属の一部がアークの熱によって蒸発し、金属蒸気が生じる。アークが発生する空間における、金属蒸気の濃度が高くなると、アークを消弧しにくくなる。また、金属蒸気の発生量は、接点部によって多かったり少なかったりすることがある。そのため、上記アーク接触防止板に貫通孔を形成すれば、金属蒸気の濃度が高い上記空間から低い空間へ、金属蒸気を、貫通孔を通して移動させることができる。そのため、金属蒸気の濃度が局所的に高まることを抑制でき、アークを早く消弧できるようになる。

また、上記複数の接点部を予め定められた順序で上記オン状態から上記オフ状態に切り替えるよう構成されていることが好ましい（請求項１２）。
例えば、複数の接点部のうち、一部の接点部のみを使って電流を遮断し、他の接点部をフェールセーフとして使用するよう構成することができる。そして、電流遮断用の接点部を先に上記オン状態から上記オフ状態に切り替え、その後、フェールセーフ用の接点部をオン状態からオフ状態に切り替えるよう構成できる。この場合、電流遮断用の接点部をオン状態からオフ状態にした際にアーク及び金属蒸気が発生するが、フェールセーフ用の接点部からはアーク及び金属蒸気は発生しない。そのため、上述したようにアーク接触防止板に貫通孔を設けておけば、電流遮断用の接点部から発生した金属蒸気を、貫通孔を通して、フェールセーフ用の接点部（金属蒸気が発生しない接点部）へ移動させることができる。そのため、電流遮断用の接点部の周囲における、金属蒸気の濃度を効果的に下げることができる。これにより、アークをより早く消弧することが可能になる。

また、上記複数の接点部は、上記オン状態と上記オフ状態との切り替えを、それぞれ独立に行うことができるよう構成されていることが好ましい（請求項１３）。
この場合には、複数の接点部のうち、一部の接点部が溶着した時でも、他の接点部をオフ状態にすることができる。そのため、例えば、一部の接点部を電流遮断用の接点部とし、他の接点部をフェールセーフ用の接点部としておけば、一部の接点部が溶着した場合でも、他の接点部をオフにし、電流を遮断することが可能になる。

（実施例１）
上記ソレノイド装置に係る実施例について、図１〜図７を用いて説明する。
図１、図２に示すごとく、本例のソレノイド装置１は、電磁コイル２と、軟磁性体からなるヨーク３と、複数のプランジャ４とを備える。プランジャ４は棒状に形成され、その一部（コア部４１）は軟磁性体からなる。電磁コイル２に通電すると磁束Φが発生し、ヨーク３とプランジャ４を流れる。

複数のプランジャ４は、電磁コイル２への通電と通電停止とを切り替えることにより、電磁コイル２の軸線方向（Ｚ方向）に進退動作するよう構成されている。プランジャ４の数（２個）は電磁コイル２の数（１個）よりも多い。また、複数のプランジャ４はそれぞれ独立に進退動作できるよう構成されている。２つのプランジャ４は、電磁コイル２の外側にそれぞれ配置されている。

本例のソレノイド装置１は、電磁継電器１０に用いられている。電磁継電器１０のケース１４内には、ソレノイド装置１と２個の接点部５とが収納されている。個々の接点部５は、可動接点５１０を支持する１個の可動接点支持部５１と、固定接点５２０を支持する２個の固定接点支持部５２（５２ａ，５２ｂ）とを備える。図１、図２に示すごとく、プランジャ４を進退動作させることにより、可動接点５１０と固定接点５２０とを接離させている。これにより、可動接点支持部５１を通して２個の固定接点支持部５２ａ，５２ｂの間に電流が流れるオン状態（図２参照）と、電流が流れないオフ状態（図１参照）とを切り替えている。
上述したように本例では、２本のプランジャ４を、それぞれ独立に進退できるよう構成してある。これにより、２個の接点部５の、オン状態とオフ状態との切り替えを、それぞれ独立に行えるよう構成してある。

プランジャ４は、軟磁性体からなるコア部４１と、絶縁体からなる当接部４２とを備える。また、電磁コイル２は、導線を筒状に巻回して形成されている。プランジャ４の軸線は、電磁コイル２の中心軸線と平行である。２本のプランジャ４は、電磁コイル２の外側に配されている。

また、ヨーク３は、柱状ヨーク３１と、板状ヨーク３２と、２個の吸引ヨーク３６と、底部ヨーク３７とからなる。柱状ヨーク３１は円柱状であり、電磁コイル２の巻回中心を貫通するように配されている。また、板状ヨーク３２と底部ヨーク３７の主面は、電磁コイル２の軸線方向（Ｚ方向）に対してそれぞれ直交している。柱状ヨーク３１の、Ｚ方向における接点部５側の端部に板状ヨーク３２が接続しており、反対側の端部に底部ヨーク３７が接続している。２個の吸引ヨーク３６は、電磁コイル２の径方向外側に配されており、底部ヨーク３７に接触している。

また、プランジャ４のコア部４１と吸引ヨーク３６との間には、プランジャ４をＺ方向における可動接点支持部５１側へ押圧するプランジャ押圧部材１１（ばね部材）を設けてある。
図２に示すごとく、電磁コイル２に通電すると、電磁コイル２の周囲に磁束Φが発生する。磁束Φは柱状ヨーク３１、板状ヨーク３２、コア部４１、吸引ヨーク３６、底部ヨーク３７を流れる。これによりコア部４１が磁化し、プランジャ押圧部材１１の押圧力に抗して、コア部４１が吸引ヨーク３６に吸引される。

なお、コア部４１と吸引ヨーク３６には、互いに接触する接触面４１９，３６９が形成されている。コア部４１の接触面４１９は凸状の円錐面であり、吸引ヨーク３６の接触面３６９は凹状の円錐面である。

また、図１に示すごとく、電磁コイル２への通電を停止すると、磁束Φが消滅する。そのためコア部４１が吸引ヨーク３６に吸引されなくなり、プランジャ押圧部材１１の押圧力により、プランジャ４がＺ方向における可動接点支持部５１側へ押圧される。

また、ケース１４の上壁１４０と可動接点支持部５１との間には、可動接点支持部５１をＺ方向における固定接点支持部５２側へ押圧する接点押圧部材１２を設けてある。接点押圧部材１２のばね定数は、プランジャ押圧部材１１のばね定数よりも小さい。

図２に示すごとく、電磁コイル２に通電し、プランジャ４を吸引ヨーク３６に引き付けると、接点押圧部材１２の押圧力により可動接点支持部５１がＺ方向に押圧され、可動接点５１０が固定接点５２０に接触する。これにより、可動接点支持部５１を通じて２個の固定接点支持部５２ａ，５２ｂの間に電流が流れるオン状態となる。

また、図１に示すごとく、電磁コイル２への通電を停止すると、プランジャ押圧部材１１の押圧力により、プランジャ４がＺ方向における可動接点支持部５１側へ押圧される。そして、プランジャ４の当接部４２が可動接点支持部５１に当接し、接点押圧部材１２の押圧力に抗して、可動接点支持部５１を上壁１４０側へ移動させる。これにより、可動接点５１０が固定接点５２０から離隔し、２個の固定接点支持部５２ａ，５２ｂの間に電流が流れないオフ状態となる。

なお、電磁継電器１０は、複数の消弧用磁石１３を有する。上記オン状態から上記オフ状態に切り替えた場合に、可動接点５１０と固定接点５２０との間にアークが発生するため、消弧用磁石１３を使ってアークに磁界を加え、ローレンツ力によってアークを引き伸ばして消弧させている。これにより、固定接点支持部５２ａ，５２ｂ間に流れる電流を早く遮断できるようにしてある。

また、本例では図２に示すごとく、２本のプランジャ４が、ヨーク３によって磁気的に並列接続されている。すなわち、電磁コイル２によって発生した磁束Φが、ヨーク３内で分岐し、２本のプランジャ４に別々に流れるよう構成されている。

一方、図３に示すごとく、板状ヨーク３２は長方形状に形成されている。板状ヨーク３２は、プランジャ４が通る２つのプランジャ挿通孔３４と、この２つのプランジャ挿通孔３４の間に形成されたヨーク嵌合穴３３０とを有する。ヨーク嵌合穴３３０は円形に形成されており、このヨーク嵌合穴３３０に柱状ヨーク３１が内嵌している。ヨーク嵌合穴３３０の内周面は、板状ヨーク３２と柱状ヨーク３１とが接続する接続部３３となっている。

また、板状ヨーク３２は、２つの貫通孔３５を有する。貫通孔３５は、接続部３３とプランジャ挿通孔３４との間に、Ｚ方向へ貫通するよう形成されている。そして、ヨーク嵌合穴３３０とプランジャ挿通孔３４との配列方向（Ｘ方向）と、Ｚ方向との双方に直交する幅方向（Ｙ方向）における、貫通孔３５の両側に位置する部分が、電磁コイル２に通電した際に磁気飽和する磁気飽和部３０となっている。この磁気飽和部３０によって、コア部４１に流れる磁束Φの量を制限している。

本例の板状ヨーク３２には、第１磁気飽和部３０ａ〜第４磁気飽和部３０ｄの、４個の磁気飽和部３０が形成されている。この４個の磁気飽和部３０の、Ｙ方向における長さは互いに等しい。すなわち、４個の磁気飽和部３０に流れる磁束Φの量は、それぞれ等しい。

電磁コイル２への通電により発生した磁束Φは、柱状ヨーク３１から接続部３３を通って板状ヨーク３２に入り、分流して４箇所の磁気飽和部３０ａ〜３０ｄを通る。２つのコア部４１のうち一方のコア部４１ａには、第１磁気飽和部３０ａを通った磁束Φ１と、第２磁気飽和部３０ｂを通った磁束Φ２とが流入する。また、他方のコア部４１ｂには、第３磁気飽和部３０ｃを通った磁束Φ３と、第４磁気飽和部３０ｄを通った磁束Φ４とが流入する。このように磁束Φ１と磁束Φ２は、貫通孔３５ａを迂回し、回り込みながら一方のコア部４１ａに入る。また、磁束Φ３と磁束Φ４も、貫通孔３５ｂを迂回し、回りこみながら他方のコア部４１ｂに入る。

図４に示すごとく、貫通孔３５は、プランジャ挿通孔３４と同心の円弧状に形成された円弧状面３５０と、該円弧状面３５０に連なりＸ方向に平行な２つの側面３５１，３５２と、該側面３５１，３５２に連なりＹ方向に平行な内側面３５３とを有する。内側面３５３と側面３５１とを接続する接続面３５４と、内側面３５３と側面３５２とを接続する接続面３５５とは、それぞれ円弧状に湾曲している。Ｙ方向における貫通孔３５の長さは、プランジャ挿通孔３４の直径と略等しい。

図５に示すごとく、板状ヨーク３２には、Ｚ方向における吸引ヨーク３６側に突出した円筒状部３９が形成されている。この円筒状部３９の内側がプランジャ挿通孔３４となっている。プランジャ挿通孔３４の直径とコア部４２の直径は略等しい。コア部４２は、プランジャ挿通孔３４の内面に摺接しながら、Ｚ方向に進退動作する。

一方、図６に示すごとく、固定接点支持部５２はＹ方向に延びており、その一部がケース１４の外側に突出している。この、ケース１４から突出した部分が、電磁継電器１０の接続端子５２５となっている。

可動接点５１０および固定接点５２０に対してＸ方向に隣接する位置に、上述した消弧用磁石１３が設けられている。また、ケース１４内には、可動接点５１０および固定接点５２０に対してＹ方向に隣接する位置に、消弧室Ｒが形成されている。接点部５をオン状態からオフ状態に切り替えた場合に、可動接点５１０と固定接点５２０との間に発生した上記アークは、消弧用磁石１３の磁界によってＹ方向に引き延ばされ、消弧室Ｒに入って消弧される。

次に、本例の電磁継電器１０を用いる回路について説明する。図７に示すごとく、本例の電磁継電器１０はインバータ６１と直流電源６の接続に用いられる。電磁継電器１０は、直流電源６と組み合わされ、組電池として提供される。インバータ６１は直流電源６の直流電力を交流電力に変換しており、この交流電力を使って三相交流モータ６３を駆動するようになっている。電磁継電器１０は、上述した２つの接点部５（５ａ，５ｂ）を有する。この２個の接点部５のうち一方の接点部５ａは、直流電源６の正電極とインバータ６１との間を繋ぐ正側電力ライン６４に設けられ、他方の接点部５ｂは、直流電源６の負電極とインバータ６１との間を繋ぐ負側電力ライン６５に設けられている。そして、制御回路６２を使って電磁継電器１０のオン状態とオフ状態とを切り替えることにより、インバータ６１を直流電源６に接続したり、遮断したりしている。

電磁継電器１０をオン状態からオフ状態に切り替える際に、２個の接点部５（５ａ，５ｂ）のうち一方の接点部５が溶着することがある。この場合でも、他方の接点部５をオフにすることができれば、インバータ６１に流れる直流電流Ｉを遮断できるようになっている。

本例の作用効果について説明する。図１、図２に示すごとく、本例のソレノイド装置１は、プランジャ４の数（２個）が電磁コイル２の数（１個）よりも多い。そのため、少ない電磁コイル２で多くのプランジャ４を進退動作させることができ、ソレノイド装置１の製造コストを低減することができる。また、ソレノイド装置１を小型化することができる。

また、本例のソレノイド装置１は、複数のプランジャ４がそれぞれ独立に進退動作できるよう構成されている。そして、複数の接点部５の、オン状態とオフ状態との切り替えを、それぞれ独立に行えるように構成してある。そのため、接点部５の溶着等により、複数のプランジャ４のうち１つのプランジャ４が進退動作しなくなった場合でも、他のプランジャ４を正常に動作させることができる。

また、本例では図２に示すごとく、２本のプランジャ４が、ヨーク３によって磁気的に並列接続されている。
このようにすると、吸引ヨーク３６が個々のプランジャ４を吸引する力を強くすることができる。すなわち、図１に示すごとく、オフ状態ではプランジャ４と吸引ヨーク３６との間に隙間Ｇができるため、磁束Φを流す際には、この隙間Ｇが磁気抵抗になる。そのため、仮に個々のプランジャ４を磁気的に直列接続したとすると、全体の磁気抵抗が大きくなり、プランジャ４に流れる磁束Φが減少して、プランジャ４を吸引する力が弱くなる。しかしながら、本例のように個々のプランジャ４を磁気的に並列接続することにより、全体の磁気抵抗を小さくすることができ、個々のプランジャ４に流れる磁束Φを増やすことができる。これにより、吸引ヨーク３６がプランジャ４を吸引する力を強くすることが可能になる。

また、図３に示すごとく、ヨーク３には、局所的に磁気飽和する磁気飽和部３０が複数箇所、形成されている。この磁気飽和部３０によって、個々のプランジャ４に流れる磁束Φの量を制限するよう構成されている。
このようにすると、磁束Φを流した際に、全てのプランジャ４を確実に吸引ヨーク３６に引き付けることができる。すなわち、本例のように、複数のプランジャ４を磁気的に並列接続した場合、一部のプランジャ４が他のプランジャ４よりも早く吸引ヨーク３６に引き付けられる場合がある。この場合、仮に磁気飽和部３０を形成しなかったとすると、先に引き付けられたプランジャ４に多くの磁束Φが流れるため、他のプランジャ４に磁束Φが流れにくくなる。そのため、他のプランジャ４をヨーク３に引き付けにくくなる。
しかしながら、板状ヨーク３に磁気飽和部３０を形成することにより、個々のプランジャ４に流れる磁束Φの量を制限することができるため、一部のプランジャ４が早くヨーク３に引き付けられた場合でも、他のプランジャ４にも磁束Φを流すことが可能になる。その結果、全てのプランジャ４に磁束Φを充分に流すことができ、全てのプランジャ４を吸引ヨーク３に引き付けることが可能になる。

なお、磁気飽和部３０を形成せず、電磁コイル２によって大きな磁束Φを発生させ、該磁束Φをヨーク３内で飽和させることも可能であるが、この場合は、電磁コイル２が大型化したり、消費電力が大きくなるという問題がある。それに対して、本例のように磁気飽和部３０を形成すれば、少ない磁束Φでも容易に磁気飽和させることができると共に、電磁コイル２を小型化でき、かつ消費電力も少なくすることができる。

なお、本例ではヨーク３に磁気飽和部３０を形成したが、プランジャ４に磁気飽和部３０を形成してもよい。例えば、コア部４１の一部を切り欠くことにより、磁気飽和部３０を形成することができる。

また、本例では図３に示すごとく、板状ヨーク３２の、接続部３３とプランジャ挿通孔３４との間における、プランジャ挿通孔３４に隣接する位置に貫通孔３５が形成されている。そして、Ｙ方向における貫通孔３５の両側の部分が上記磁気飽和部３０になっている。
このようにすると、磁気飽和部３０によって、個々のプランジャ４に流れる磁束Φの量を制限できると共に、プランジャ挿通孔３４の内面とプランジャ４との間の摩擦を小さくすることができる。
すなわち、本例では、プランジャ４と接続部３３との間に貫通孔３５が形成されているため、磁束Φはこの貫通孔３５を流れることはできず、分流して、プランジャ挿通孔３４の近傍に存在する２個の磁気飽和部３０を通ることになる。そのため、プランジャ４は接続部３３側に大きく引き寄せられず、２個の磁気飽和部３０に小さな力で引き寄せられるようになる。２個の磁気飽和部３０のうち一方の磁気飽和部３０にプランジャ４を引き寄せる力と、他方の磁気飽和部３０にプランジャ４を引き寄せる力とは、それぞれ小さく、かつ向きが互いに異なる。そのため、プランジャ４が特定の方向に大きな力で引き寄せられることを防ぐことができる。その結果、プランジャ挿通孔３４の内面にプランジャ４が強い力で擦れなくなり、これらの間に生じる摩擦を小さくすることが可能になる。

また、図１に示すごとく、本例では、２本のプランジャ４を、電磁コイル２の外側に配置してある。
このようにすると、電磁コイル２の内側に配されるプランジャ４の数を減らすことができるため、電磁コイル２の直径を小さくすることができ、電磁コイル２を小型化することが可能になる。また、電磁コイル２を構成する導線の長さを短くすることができ、電磁コイル２の製造コストを低減することが可能となる。

以上のごとく、本例によれば、製造コストを低減でき、複数のプランジャのうち１個のプランジャが動作しなくなった場合でも、他のプランジャを進退動作できるソレノイド装置を提供することができる。

なお、本例では図２、図３に示すごとく、板状ヨーク３２に形成したヨーク嵌合穴３３０に柱状ヨーク３１の端部を内嵌し、このヨーク嵌合穴３３０の内周面を上記接続部３３としているが、他の構成を採用することもできる。例えば、ヨーク嵌合穴３３０を形成せず、板状ヨーク３２の主面に柱状ヨーク３１の端面３１０を接触させてもよい。この場合、板状ヨーク３２のうち、柱状ヨーク３１の端面３１０と接触する部分が上記接続部３３となる。

また、本例では図１に示すごとく、接点部５と、プランジャ４と、吸引ヨーク３６の、Ｚ方向における配列順序を、一方のプランジャ４ａ側と他方のプランジャ４ｂ側とで同一にしたが、これを別の構成にしてもよい。例えば、一方の接点部５ａと、一方のプランジャ４ａと、一方の吸引ヨーク３６ｂの、Ｚ方向における配列順序を反転させる。このようにすると、一方の接点部５ａは、プランジャ４ａが図の上側に移動した時にオン状態となり、他方の接点部５ｂは、プランジャ４ｂが図の下側に移動した時にオン状態となる。そのため、外部から振動が加わって、２本のプランジャ４ａ，４ｂが同時に同一方向に移動し、２つの接点部５ａ，５ｂが同時にオンすることを防止できる。

（実施例２）
本例は、プランジャ４の数を変更した例である。図８に示すごとく、本例のソレノイド装置１は、１個の電磁コイル２と３個のプランジャ４とを備える。３個のプランジャ４は、電磁コイル２の径方向外側に配置されており、それぞれ独立に進退動作できるように形成されている。板状ヨーク３２は、ヨーク嵌合穴３３０を有する中央板部３２１と、該中央板部３２１から放射状に広がる３個の放射板部３２２とを有する。個々の放射板部３２２にプランジャ挿通孔３４が形成されている。また、プランジャ挿通孔３４とヨーク嵌合穴３３０（接続部３３）との間には、板状ヨーク３２の板厚方向に貫通した貫通孔３５が形成されている。この貫通孔３５の両端に磁気飽和部３０が形成されている。
その他、実施例１と同様の構成を備える。

本例の作用効果について説明する。本例では、１個の電磁コイル２を使って、より多く（３個）のプランジャ４を進退動作させることができる。
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、電磁コイル２とプランジャ４の数を変更した例である。本例のソレノイド装置１は、２個の電磁コイル２と３個のプランジャ４を備える。２個の電磁コイル２の中心軸と、３個のプランジャ４の中心軸とは、全て平行である。また、これらの中心軸は全て同一平面上に存在している。２つの電磁コイル２ａ，２ｂのうち一方の電磁コイル２ａは、第１のプランジャ４ａと第２のプランジャ４ｂとの間に配置されている。また、他方の電磁コイル２ｂは、第２のプランジャ４ｂと第３のプランジャ４ｃとの間に配置されている。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

（参考例１）
本例は、プランジャ４の形状および配置位置を変更した例である。図１０に示すごとく、本例では、１個の電磁コイル２の中心に２個のプランジャ４を配置してある。個々のプランジャ４の当接部４２は折れ曲がっている。当接部４２は、コア部４１に接続しＺ方向へ延びる第１部分４２１と、該第１部分４２１から電磁コイル２の径方向（Ｘ方向）外側へ延出する第２部分４２２と、該第２部分４２２からＺ方向における可動接点支持部５１側に延びる第３部分４２３とを備える。第３部分４２３は、プランジャ４の進退動作に伴って可動接点支持部５１に当接する。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

（実施例４）
本例は図１１に示すごとく、電磁コイル２を、第１部分２ａと第２部分２ｂとの２つの部分に分けた例である。第１部分２ａと第２部分２ｂは、同一方向に磁束が発生するよう、導線を巻回してある。第１部分２ａと第２部分２ｂは、それぞれ別々に通電できるようになっている。本例では、プランジャ４を吸引する際には、電磁コイル２の第１部分２ａと第２部分２ｂの両方に通電する。これにより、強い磁力を発生させ、プランジャ４を吸引する。

第１部分２ａと第２部分２ｂは、プランジャ４の可動範囲において、Ｚ方向に互いに隣接するよう配置されている。例えば、電磁コイル２自体を複数に分割した場合、プランジャ４の可動範囲内に設けてあれば、それらは１つの電磁コイル２の第１部分２ａ及び第２部分２ｂとなる。

また、本例では図１２に示すごとく、プランジャ４を吸引した後、第２部分２ｂを通電停止して、第１部分２ａのみを使ってプランジャ４を吸引し続ける。
プランジャ４を吸引する前は、プランジャ４と吸引ヨーク３６との間のギャプが大きいため、これらの間の磁気抵抗が大きく、プランジャ４を吸引するためには大きな起磁力が必要である。しかし、吸引後はエアギャップが殆ど無くなるため、磁気抵抗が極小になる。そのため、小さな起磁力でも大きな磁束Φを流すことができ、第２部分２ｂを通電停止しても、プランジャ４を吸引し続けことが可能となる。これにより、電磁コイル２の消費電力を低減することが可能となる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

なお、本例では、電磁コイル２を第１部分２ａと第２部分２ｂとの２つの部分に分けたが、３つ以上の部分に分けてもよい。

また、本例では、第１部分２ａと第２部分２ｂとを、それぞれ別の導線によって形成したが、１本の導線を使って形成してもよい。例えば、一本の導線を巻回して第１部分２ａと第２部分２ｂとを形成し、その中点に電流を流せるようにしておく。そして、導線の一方の端部と中点との間に電圧を印加すると第１部分２ａが励磁され、導線の他方の端部と中点との間に電圧を印加すると第２部分２ｂが励磁されるように構成することができる。

また、本例では、低い吸引力で吸引できるプランジャ４と、吸引するために強い吸引力を要するプランジャ４とを設けることもできる。そして、電磁コイル２の第１部分２ａにのみ通電することにより、低い吸引力で吸引できるプランジャ４のみを吸引し、続いて第２部分２ｂにも通電して、強い吸引力が必要なプランジャ４をも吸引する。これにより、複数のプランジャ４の吸引順序を容易に制御することが可能になる。また、２つのプランジャ４を吸引した後、第２部分２ｂを通電停止して、第１部分２ａのみ通電した状態で、両方のプランジャ４を吸引し続けることが可能である。
なお、プランジャ４間で上記吸引力に差をつける方法としては、例えば、磁気飽和部３０を形成したり、押圧部材１１，１２のばね定数を互いに変えたり、プランジャ４と吸引ヨーク３６との間のギャップを互いに変えたり、プランジャ４の質量等を互いに変えたりする方法を採用することができる。

（実施例５）
本例は、板状ヨーク３２の形状を変更した例である。本例のソレノイド装置１は、図１３に示すごとく、２本のプランジャ４を有する。この２本のプランジャ４には、先吸引プランジャ４ｘと後吸引プランジャ４ｙとがある。先吸引プランジャ４ｘは、電磁コイル２へ通電した際に、先に吸引ヨーク３６に吸引される。後吸引プランジャ４ｙは、先吸引プランジャ４ｘが吸引された後に吸引ヨーク３６に吸引される。

本例では図１３に示すごとく、電磁コイル２への通電を停止した状態における、先吸引プランジャ４ｘと吸引ヨーク３６との間のギャップＧ１を、後吸引プランジャ４ｙと吸引ヨーク３６との間のギャップＧ２よりも小さくしてある。そのため、電磁コイル２へ通電した瞬間における、先吸引プランジャ４ｘに発生する磁力は、後吸引プランジャ４ｙに発生する磁力よりも大きい。したがって、先吸引プランジャ４ｘは後吸引プランジャ４ｙよりも先に吸引される。

また、本例では図１４に示すごとく、先吸引プランジャ４ｘに流れる磁束Φｘの経路上に、磁束Φｘが局所的に磁気飽和する磁気飽和部３０を形成してある。この磁気飽和部３０により、先吸引プランジャ４ｘに流れる磁束Φｘの量を制限している。また、後吸引プランジャ４ｙに流れる磁束Φｙの経路上には、磁気飽和部３０を形成していない。

本例の作用効果について説明する。本例では、磁気飽和部３０によって、先吸引プランジャ４ｘに流れる磁束Φｘを制限するため、先吸引プランジャ４ｘが吸引された後、後吸引プランジャ４ｙにも充分に磁束Φｙを流すことができる。そのため、後吸引プランジャ４ｙを確実に吸引することが可能になる。

なお、磁気飽和部３０を形成せず、電磁コイル２によって大きな磁束Φを発生させ、該磁束Φをヨーク３内で飽和させることも可能であるが、この場合は、電磁コイル２が大型化したり、消費電力が大きくなるという問題がある。それに対して、本例のように磁気飽和部３０を形成すれば、少ない磁束Φでも容易に磁気飽和させることができると共に、電磁コイル２を小型化でき、かつ消費電力も少なくすることができる。

また、本例では、２つのプランジャ４ｘ，４ｙを、時間差をおいて吸引できるため、作動音を低減することが可能になる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

なお、本例では図１４に示すごとく、２つの磁気飽和部３０（３０ａ，３０ｂ）を形成したが、図１５に示すごとく、板状ヨーク３２をＹ方向における両側から切り欠いて、１つの磁気飽和部３０を形成してもよい。また、図示しないが、先吸引プランジャ４ｘに１つの磁気飽和部３０を形成してもよい。

また、本例では図１３に示すごとく、ギャップＧ１，Ｇ２の長さを変えることにより、先吸引プランジャ４ｘを後吸引プランジャ４ｙよりも先に吸引させるようにしたが、プランジャ４ｘ，４ｙの質量を互いに変えたり、プランジャ押圧部材１１ｘ，１１ｙのばね定数を互いに変えたりしてもよい。また、吸引ヨーク３６とプランジャ押圧部材１１との間に弾性部材（図示しない）を設けておき、先吸引プランジャ４ｘ側の弾性部材のばね定数と、後吸引プランジャ４ｙ側の弾性部材のばね定数とを互いに変えてもよい。また、接点押圧部材１２を固定するための固定部材１２１，１２２を弾性材料によって形成しておき、この２つの固定部材１２１，１２２の弾性係数を互いに変えてもよい。

（実施例６）
本例は、図１６、図１７に示すごとく、２つの接点部５（５ａ，５ｂ）の間に、絶縁部材からなるアーク接触防止板７を配置した例である。接点部５をオフ状態からオン状態に切り替えるとアークＡが発生する。本例ではアーク接触防止板７を使って、アークＡが互いに接触することを防止している。

接点部５は、実施例１と同様に、可動接点５１０及び固定接点５２０と、可動接点５１０を支持する可動接点支持部５１と、固定接点５２０を支持する固定接点支持部５２とを備える。１個の接点部５は、２個の固定接点支持部５２と１個の可動接点支持部５１を備える。上記アークＡは、可動接点５１０と固定接点５２０との対（接点対５９）から発生する。１個の接点部５は２個の接点対５９を有する。一方の接点部５ａに含まれる２つの接点対５９ａ，５９ｂと、他方の接点対５ｂに含まれる２つの接点対５９ｃ，５９ｄは、Ｘ方向に相対向している。

アーク接触防止板７の主面は、Ｘ方向に直交している。アーク接触防止板７と接点部５との間には、消弧室Ｒが形成されている。接点部５の近傍に設けた消弧用磁石１３の磁力によりアークＡを消弧室Ｒへ導き、アークＡを引き延ばして消弧するようになっている。アーク接触防止板７には、Ｘ方向に貫通した貫通孔７０が形成されている。図１７に示すごとく、貫通孔７０は、ケース１４の上壁１４０付近に設けられている。

また、本例の電磁継電器１０は、絶縁材料からなる補助アーク接触防止板７１を備える。補助アーク接触防止板７１は、１個の接点部５から生じた２つのアークが互いに接触することを防止している。

また、本例では図１７に示すごとく、電磁コイル２への通電を停止した状態（通電停止状態）では、個々のプランジャ４ａ，４ｂは進退方向（Ｚ方向）に揺動可能になっている。そして、一方のプランジャ４ａのプランジャ押圧部材１１ａと、他方のプランジャ４ｂのプランジャ押圧部材１１ｂとは、そのばね定数が互いに異なっている。そのため、２個のプランジャ４ａ，４ｂは、通電停止状態におけるＺ方向への振動の周波数が、互いに異なっている。
その他、実施例１と同様の構成を備える。

本例の作用効果について説明する。本例のように、アーク接触防止板７に貫通孔７０を形成すると、アークＡを早く消弧することが可能になる。すなわち、アークＡが発生すると、可動接点５１０及び固定接点５２０を構成する金属の一部がアークＡの熱によって蒸発し、金属蒸気が生じる。アークＡが発生する空間（消弧室Ｒ）における、金属蒸気の濃度が高くなると、アークＡを消弧しにくくなる。また、金属蒸気の発生量は、接点部５によって多かったり少なかったりすることがある。そのため、アーク接触防止板７に貫通孔７０を形成すれば、金属蒸気の濃度が高い消弧室Ｒから低い消弧室Ｒへ、金属蒸気を、貫通孔７０を通して移動させることができる。そのため、金属蒸気の濃度が局所的に高まることを抑制でき、アークを早く消弧できるようになる。

また、本例では、通電停止状態における、２個のプランジャ４ａ，４ｂのＺ方向への振動の周波数を、互いに異ならせてある。
複数のプランジャ４の振動の周波数が互いに等しい場合には、振動によって複数のプランジャ４が同時に同一方向に動き、複数の接点部５が同時にオンすることがある。そのため、電磁継電器１０に接続した電子機器（インバータ６１：図７参照）が、予期せぬ時に作動するという不具合が生じる。そこで、各プランジャ４の振動の周波数を互いに異ならせることにより、複数の接点部５が同時にオンすることを防ぎ、上記不具合を防止できる。
なお、本例では、プランジャ押圧部材１１ａ，１１ｂのばね定数を互いに異ならせることにより、２個のプランジャ４ａ，４ｂの振動の周波数を変えているが、プランジャ４ａ，４ｂの質量を互いに異ならせたり、プランジャ４ａ，４ｂと吸引ヨーク３６との間のギャップＧの長さを互いに異ならせたりしてもよい。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例７）
本例は、図１８、図１９に示すごとく、アーク接触防止板７を取り除いた例である。本例では、２つの接点部５ａ，５ｂをＸ方向へ充分に離し、アーク接触防止板７を設けなくてもアークＡが互いに接触しないよう構成してある。

金属蒸気の発生量は、接点部５によって多かったり少なかったりすることがある。本例ではアーク接触防止板７を設けていないため、金属蒸気の発生量が多い接点部５から、少ない接点部５へ、金属蒸気をスムーズに移動させることができる。そのため、金属蒸気の濃度が局所的に高まることを防止でき、アークＡを早く消弧することが可能になる。
その他、実施例６と同様の作用効果を有する。

（実施例８）
本例は、図２０〜図２２に示すごとく、２個の接点部５を、予め定められた順序でオン状態からオフ状態に切り替えるようにした例である。本例の電磁継電器１０は、実施例１（図７参照）と同様に、一方の接点部５ａのみを使って電流を遮断し、他の接点部５ｂをフェールセーフとして使用している。そして、電流遮断用の接点部５ａを先にオン状態からオフ状態に切り替え、その後、フェールセーフ用の接点部５ｂをオン状態からオフ状態に切り替えるよう構成されている。

また、本例では、実施例６と同様に、２個の接点部５の間にアーク接触防止板７を配置してある。このアーク接触防止板７には、貫通孔７０を設けてある。

２個のプランジャ４ａ，４ｂのうち、一方のプランジャ４ａは、電磁コイル２の外側に配されている。他方のプランジャ４ｂは、電磁コイル２の内側に配されている。また、電磁コイル２の近傍に側壁ヨーク３８を設けてある。側壁ヨーク３８は、板状ヨーク３２と底部ヨーク３７とを繋いでいる。

図２０に示すごとく、電磁コイル２に通電すると磁束Φが発生する。磁束Φは、第１磁束Φ１と第２磁束Φ２とに分かれて流れる。第１磁束Φ１は、板状ヨーク３２、一方のプランジャ４ａ、吸引ヨーク３６ａ、底部ヨーク３７、吸引ヨーク３６ｂ、他方のプランジャ４ｂを流れる。また、第２磁束Φ２は、他方のプランジャ４ｂ、板状ヨーク３２、側壁ヨーク３８、底部ヨーク３７、吸引ヨーク３６ｂを流れる。

このように、一方のプランジャ４ａには第１磁束Φ１のみが流れ、他方のプランジャ４ｂには第１磁束Φ１と第２磁束Φ２とが両方とも流れる。そのため、他方のプランジャ４ｂに流れる磁束の量は多く、強い磁力が発生する。これに対し、一方のプランジャ４ａに流れる磁束の量は少なく、弱い磁力しか発生しない。そのため図２１に示すごとく、電磁コイル２への通電を停止すると、吸引する磁力が弱い一方のプランジャ４ａの方が先に吸引解除される。
すなわち、電磁コイル２への通電を停止すると、プランジャ４を吸引ヨーク３６に吸引する力が次第に低下し、その吸引力が、２つの押圧部材１１，１２の合力よりも小さくなった時点で、プランジャ４が吸引解除される。本例では、一方のプランジャ４ａの方が吸引力が弱いため、電磁コイル２への通電を停止すると、一方のプランジャ４ａの方が、他方のプランジャ４ｂよりも、その吸引力が、上記合力よりも早く小さくなる。そのため、一方のプランジャ４ａの方が先に吸引解除される。

一方のプランジャ４ａが吸引解除されることにより、一方の接点部５ａがオフ状態になる。この後、図２２に示すごとく、吸引する磁力が強い他方のプランジャ４ｂも吸引解除され、他方の接点部５ｂがオフ状態になる。
その他、実施例１と同様の構成を備える。

本例の作用効果について説明する。本例では、複数の接点部５ａ，５ｂのうち、一部の接点部５ａのみ（図７参照）を使って電流を遮断し、他の接点部５ｂをフェールセーフとして使用している。そして、電流遮断用の接点部５ａを先にオン状態からオフ状態に切り替え、その後、フェールセーフ用の接点部５ｂをオン状態からオフ状態に切り替えている。この場合、電流遮断用の接点部５ａをオン状態からオフ状態にした際にアーク及び金属蒸気が発生するが、フェールセーフ用の接点部５ｂからはアーク及び金属蒸気は発生しない。そのため、上述したようにアーク接触防止板７に貫通孔７０を設けておけば、電流遮断用の接点部５ａから発生した金属蒸気を、貫通孔７０を通して、フェールセーフ用の接点部５ｂ（金属蒸気が発生しない接点部）へ移動させることができる。そのため、電流遮断用の接点部５ａの周囲における、金属蒸気の濃度を効果的に下げることができる。これにより、アークをより早く消弧することが可能になる。

また、本例では、２つのプランジャ４を吸引した状態において、各々のプランジャ４に流れる磁束Φの量が互いに異なるよう構成されている。そして図２１、図２２に示すごとく、電磁コイル２への通電を停止した場合に、吸引した状態における磁束Φの量が少ないプランジャ４から順番に吸引解除されるようになっている。このプランジャ４の吸引解除動作により、接点部５をオン状態からオフ状態に切り替えている。
このようにすると、プランジャ４ａ，４ｂを確実に、予め定められた順番で吸引解除できる。そのため、このプランジャ４ａ，４ｂの吸引解除動作により、２個の接点部５ａ，５ｂを確実に、予め定められた順序でオフ状態にすることができる。

なお、本例では、電磁コイル２への通電を停止する際に、電磁コイル２に加える電圧を一気に０Ｖまで下げているが、電磁コイル２に加える電圧を段階的に下げてもよい。
電磁コイル２の電圧を段階的に下げると、各々のプランジャ４に発生する磁力が段階的に低下する。そのため複数のプランジャ４を、吸引時における磁束の量が少ないプランジャ４（吸引する磁力が弱いプランジャ４）から順番に、より確実に吸引解除することができる。そのため、複数の接点部５を確実に、予め定められた順序でオフ状態にすることができる。

また、本例では、２本のプランジャ４のうち、一方のプランジャ４ａは、電磁コイル２の外側に配されており、他方のプランジャ４ｂは、電磁コイル２の内側に配されている。
このようにすると、電磁コイル２の内側に配されるプランジャ４の数を減らすことができるため、電磁コイル２の直径を小さくでき、電磁コイル２を小型化することが可能になる。また、電磁コイル２を構成する導線の長さを短くすることができ、電磁コイル２の製造コストを低減することが可能になる。
また、他方のプランジャ４ｂを電磁コイル２の内側に配することにより、電磁コイル２に通電した際に、他方のプランジャ４ｂに、より多くの磁束Φを流すことが可能になる。これにより、電磁コイル２に通電した際に、他方のプランジャ４ｂを先に吸引させることが可能になる。

また、本例では、オフ状態からオン状態に切り替える際には、強い磁力が発生する、他方のプランジャ４ｂが先に吸引され、その後、一方のプランジャ４ａが吸引される。そのため、２つのプランジャ４ａ，４ｂを、時間差をおいて吸引でき、作動音を低減することが可能になる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

なお、図２３に示すごとく、電磁コイル２を、第１部分２ａと第２部分２ｂとの２つの部分に分割することもできる。そして、プランジャ４を吸引する際には、２つの部分２ａ，２ｂにそれぞれ通電し、プランジャ４を吸引した後は、例えば第２部分２ｂを通電停止し、第１部分２ａのみを通電した状態で、２つのプランジャ４ａ，４ｂを吸引し続けることができる。これにより、電磁コイル２の消費電力を低減することが可能になる。
なお、第１部分２ａ，第２部分２ｂの定義は、実施例４と同様である。また、電磁コイル２を３つ以上の部分に分けてもよい。

また、第１部分２ａ，第２部分２ｂにそれぞれ通電した状態で２つのプランジャ４ａ，４ｂを吸引し続けてもよい。そして、第２部分２ｂを通電停止すると一方のプランジャ４ａが吸引解除され、第１部分２ａも通電停止すると他方のプランジャ４ｂも吸引解除されるよう構成してもよい。

（実施例９）
本例は、接点部５の構造を変更した例である。図２４〜図２６に示すごとく、本例では、可動接点支持部５１を、Ｚ方向における電磁コイル２側に配置し、固定接点支持部５２を、Ｚ方向における上壁１４０側に配置してある。プランジャ押圧部材１１は、プランジャ４を、ケース１４の底壁１４１側へ押圧している。また、接点押圧部材１２は、可動接点支持部５１を、ケース１４の上壁１４０側へ押圧している。

図２４に示すごとく、電磁コイル２に通電すると磁力が発生し、この磁力により、プランジャ４が上壁１４０側へ移動する。そして、プランジャ４の鉤爪部４９が可動接点支持部５１から外れ、接点押圧部材１２の押圧力により、可動接点支持部５１が上壁１４０側へ押圧される。これにより、可動接点５１０が固定接点５２０に接触し、接点部５がオン状態となる。

図２５に示すごとく、電磁コイル２への通電を停止すると磁力が低下し、プランジャ押圧部材１１の押圧力により、プランジャ４が底壁１４１側へ移動する。そして、プランジャ４の鉤爪部４９が可動接点支持部５１に係合し、可動接点支持部５１を底壁１４１側へ引き寄せる。これにより、可動接点５１０が固定接点５２０から離隔し、接点部５がオフ状態となる。

また、本例では、ケース１４内に水素ガスを密封してある。水素ガスを密封すると、アークＡが発生する際に吸熱反応が生じ、アークＡを消弧しやすくなる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

（参考例２）
本例は、電磁コイル２の数を変更した例である。本例は図２７に示すごとく、２個のプランジャ４（４ａ，４ｂ）と、２個の電磁コイル２（２ａ，２ｂ）とを備える。個々のプランジャ４ａ，４ｂは、個々の電磁コイル２ａ，２ｂの内側に配されている。そして、個々の電磁コイル２ａ，２ｂの通電状態と通電停止状態とを切り替えることにより、プランジャ４ａ，４ｂを進退動作させている。そして、個々のプランジャ４ａ，４ｂの進退動作により、個々の接点部５ａ，５ｂをオンオフさせている。

２個の接点部５ａ，５ｂの間には、実施例６と同様に、アーク接触防止板７を配置してある。また、アーク接触防止板７には、貫通孔７０が形成されている。接点部５をオン状態からオフ状態に切り替えるとアークＡが発生する。このアークＡの熱によって接点５１０，５２０が蒸発し、金属蒸気が発生する。金属蒸気の濃度は、消弧室Ｒによって異なる場合がある。アーク接触防止板７に貫通孔７０を形成しておけば、金属蒸気の濃度が低い消弧室Ｒから高い消弧室Ｒへ、貫通孔７０を通って金属蒸気が移動する。そのため、金属蒸気の濃度が局所的に高くなることを防止でき、アークＡを消弧しやすくなる。
その他、実施例６と同様の構成および作用効果を有する。

１ ソレノイド装置
１０ 電磁継電器
２ 電磁コイル
３ ヨーク
３０ 磁気飽和部
３１ 柱状ヨーク
３２ 板状ヨーク
４ プランジャ
５ 接点部

Claims (13)

1. 通電により磁束が発生する、少なくとも１個の電磁コイルと、
   軟磁性体からなり、上記磁束が流れるヨークと、
   少なくとも一部が軟磁性体からなり、上記電磁コイルへの通電と通電停止とを切り替えることにより進退動作する複数のプランジャとを備え、
   上記プランジャの数は上記電磁コイルの数よりも多く、
   上記複数のプランジャはそれぞれ独立に進退動作できるよう構成されており、
   上記複数のプランジャのうち、少なくとも１本のプランジャは、上記電磁コイルの外側に配されていることを特徴とするソレノイド装置。
2. 請求項１に記載のソレノイド装置において、上記複数のプランジャが、上記ヨークによって磁気的に並列接続されていることを特徴とするソレノイド装置。
3. 請求項２に記載のソレノイド装置において、上記ヨーク又は上記プランジャには、上記電磁コイルに通電した時に局所的に磁気飽和する磁気飽和部が複数箇所、形成されており、該磁気飽和部によって、個々の上記プランジャに流れる上記磁束の量を制限するよう構成されていることを特徴とするソレノイド装置。
4. 請求項３に記載のソレノイド装置において、上記ヨークは、上記電磁コイルの巻回中心を貫通するよう配された柱状ヨークと、板状に形成され上記柱状ヨークの一端に接続した板状ヨークとを備え、上記複数のプランジャは上記電磁コイルの軸線方向に進退し、上記板状ヨークは、上記柱状ヨークに接続した接続部と、上記プランジャが通るプランジャ挿通孔とを有し、上記接続部と上記プランジャ挿通孔との間に、上記板状ヨークの板厚方向へ貫通した貫通孔が形成され、上記接続部と上記プランジャ挿通孔との配列方向と、上記軸線方向との双方に直交する幅方向における、上記貫通孔の両側に位置する部分が上記磁気飽和部となっていることを特徴とするソレノイド装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のソレノイド装置において、上記複数のプランジャのうち、少なくとも１本のプランジャは、上記電磁コイルの外側に配されており、他のプランジャは上記電磁コイルの内側に配されていることを特徴とするソレノイド装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のソレノイド装置において、上記電磁コイルは、上記プランジャの進退方向に隣接配置された複数の部分からなることを特徴とするソレノイド装置。
7. 請求項１又は請求項２に記載のソレノイド装置において、上記ヨークには、個々の上記プランジャに対して進退方向に相対向する位置に設けられた吸引ヨークがあり、上記複数のプランジャには、上記電磁コイルを通電停止状態から通電状態に切り替えた場合に先に上記吸引ヨークに吸引される先吸引プランジャと、該先吸引プランジャが吸引された後に吸引される後吸引プランジャとがあり、上記先吸引プランジャに流れる磁束の経路上に、該磁束が局所的に磁気飽和する磁気飽和部が形成され、該磁気飽和部によって、上記先吸引プランジャに流れる磁束の量を制限するよう構成されていることを特徴とするソレノイド装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のソレノイド装置において、上記ヨークには、個々の上記プランジャに対して進退方向に相対向する位置に設けられた吸引ヨークがあり、上記電磁コイルに通電すると上記複数のプランジャがそれぞれ上記吸引ヨークに吸引され、その吸引した状態において、各々の上記プランジャに流れる上記磁束の量が互いに異なるよう構成され、上記電磁コイルへの通電を停止すると、吸引した状態における上記磁束の量が少ないプランジャから順番に吸引解除されるよう構成されていることを特徴とするソレノイド装置。
9. 請求項８に記載のソレノイド装置において、上記電磁コイルへの通電を停止する際に、該電磁コイルに加える電圧を段階的に下げるよう構成されていることを特徴とするソレノイド装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のソレノイド装置において、上記電磁コイルへの通電を停止した通電停止状態では、個々の上記プランジャは進退方向に揺動可能になっており、上記複数のプランジャは、上記通電停止状態における上記進退方向への振動の周波数が、互いに異なるよう構成されていることを特徴とするソレノイド装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のソレノイド装置を備えた電磁継電器であって、電流が流れるオン状態と、電流が流れないオフ状態とを切り替え可能な複数の接点部を有し、上記複数の接点部の間に、絶縁部材からなるアーク接触防止板が設けられ、該アーク接触防止板により、上記オン状態から上記オフ状態に切り替えた際に個々の上記接点部に発生したアークが互いに接触することを防止しており、該アーク接触防止板に貫通孔を形成してあることを特徴とする電磁継電器。
12. 請求項１１に記載の電磁継電器において、上記複数の接点部を予め定められた順序で上記オン状態から上記オフ状態に切り替えるよう構成されていることを特徴とする電磁継電器。
13. 請求項１１又は１２に記載の電磁継電器において、上記複数の接点部は、上記オン状態と上記オフ状態との切り替えを、それぞれ独立に行うことができるよう構成されていることを特徴とする電磁継電器。

Images