JP6648683B2 - 電磁継電器 - Google Patents

Description

本発明は、電磁継電器に関する。

特許文献１に記載の電磁継電器は、通電により磁力を発生するコイルと、磁力によって開閉する接点部と、接点部の側方に配置された消弧用磁石と、を備える。消弧用磁石は、通電状態から遮断状態への移行時に接点部に生じるアークを、ローレンツ力によって引き伸ばして消弧するために設けられている。消弧用磁石の磁束に基づくローレンツ力によってアークを引き伸ばすための消弧空間は、接点部の開閉方向及び消弧用磁石の磁極方向に直交する方向における、消弧用磁石の両脇に配置されている。

特開２００８−２２６５４７号公報

この種の電磁継電器において、消弧空間の大きさは、遮断性能に大きく影響する。このため、消弧空間を可及的に大きくすることで、良好な遮断性能が確保され得る。

また、この種の電磁継電器における電流の通流方向は、変動し得る。具体的には、例えば、力行電流と、当該力行電流と反対方向の回生電流とが、電磁継電器に通流する場合がある。この場合、電流の通流方向にかかわらず良好な遮断性能を確保するためには、力行電流遮断時の消弧空間と、回生電流遮断時の消弧空間とで、空間の大きさの差を可及的に抑制する必要がある。

本開示は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。

本開示の一側面において、電磁継電器（１）は、
固定接点（３３Ａ、３３Ｂ）を有する固定子（３１Ａ、３１Ｂ）と、コイル（２）の中心軸線方向（Ｘ）に前記固定接点と対向する可動接点（３５Ａ、３５Ｂ）を有していて前記コイルの通電状態に応じて前記中心軸線方向に往復移動するように設けられた可動子（３４）と、を備えた接点機構部（３）と、
前記固定子を固定的に支持するように設けられた本体部（６１）と、前記中心軸線方向と直交する延出方向（Ｚ）に板厚方向を有する矩形状の板状部であって前記本体部を前記延出方向に延出させつつ固定的に支持する底板部（６２）と、を有し、絶縁性材料によって一体に形成されたベースフレーム（６）と、
前記中心軸線方向及び前記延出方向と直交する幅方向（Ｙ）と平行な磁極方向を有し、前記固定子及び前記可動子と前記幅方向に近接配置された永久磁石（４）と、
前記永久磁石を保持する磁石保持部（７１）と、前記中心軸線方向における前記磁石保持部の一端部から前記幅方向に延出することで前記接点機構部と対向するように設けられた矩形状の板状部である被覆板部（７２）と、を有し、絶縁性材料によって一体に形成され、前記ベースフレームに固定的に支持された中間カバー（７）と、
前記接点機構部を挟んで前記底板部と対向するように前記中心軸線方向及び前記幅方向に延設された天板部（８０）と、前記中心軸線方向における前記天板部の一端部から前記被覆板部と対向しつつ前記延出方向と平行に延設された第一側板部（８１）と、前記接点機構部及び前記コイルを挟んで前記第一側板部と対向するように前記中心軸線方向における前記天板部の他端部から前記延出方向と平行に延設された第二側板部（８２）と、前記天板部、前記第一側板部、及び前記第二側板部と接続された一対の第三側板部（８３）と、を有し、絶縁性材料によって一体に形成され、前記天板部と前記第一側板部と前記第二側板部と前記一対の前記第三側板部とによって形成されたバスタブ形状における開口部（８４）に前記底板部を装着することで前記接点機構部と前記中間カバーとを覆うように構成された外側カバー（８）と、
を備え、
前記延出方向にて前記被覆板部と前記底板部との間に形成された第一間隙（Ｇ１、Ｇ３）と、前記延出方向にて前記被覆板部と前記天板部との間に形成された第二間隙（Ｇ２、Ｇ４）とは、前記被覆板部を挟んで略対称となるように前記延出方向に配列され、且つ前記第一側板部に面するように設けられている。

前記接点機構部と前記底板部との間の空間と前記第一間隙とによって形成された第一消弧空間（Ｅ１、Ｅ３）と、前記接点機構部と前記天板部との間の空間と前記第二間隙とによって形成された第二消弧空間（Ｅ２、Ｅ４）とは、前記被覆板部を挟んで略対称となるように、前記延出方向に配列され得る。

前記固定接点は、前記コイルの中心軸線（Ｃ）を挟んで、前記幅方向の両側にそれぞれ配置され得る。前記可動接点は、前記中心軸線を挟んで、前記幅方向の両側にそれぞれ配置され得る。前記永久磁石は、前記中心軸線を挟んで、前記幅方向の両側にそれぞれ配置され得る。前記中間カバーは、前記被覆板部の前記幅方向における両端部に一対の前記磁石保持部を接続した、略Ｕ字状に形成され得る。前記第一消弧空間は、前記中心軸線を挟んで、前記幅方向の両側にそれぞれ設けられ得る。前記第二消弧空間は、前記中心軸線を挟んで、前記幅方向の両側にそれぞれ設けられ得る。

前記電磁継電器は、前記第一間隙から、前記中間カバーの内側の空間を介して、前記第二間隙まで、空気が通流可能に構成され得る。

前記電磁継電器は、前記外側カバーと前記ベースフレームとによって囲まれた空間である収容空間（Ｓ）が、外気と連通するように構成され得る。

なお、上記及び特許請求の範囲欄における各手段に付された括弧付きの参照符号は、同手段と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

実施形態の電磁継電器の概略構成を示す断面図である。 図１におけるII−II断面図である。 図２におけるIII−III断面図である。 図１におけるIV−IV断面図である。 図１に示された永久磁石、ベースフレーム、及び中間カバーの分解斜視図である。

以下、本開示の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施形態に対して適用可能な各種の変更については、変形例として、一連の実施形態の説明の後に、まとめて説明する。

（構成）
図１〜図５を参照しつつ、本実施形態に係る電磁継電器１の構成について説明する。本実施形態に係る電磁継電器１は、ハイブリッド車両を含む電動車両に搭載された走行電源システムに、好適に適用され得るものである。即ち、電磁継電器１は、力行電流と、この力行電流とは反対方向の回生電流との間で、通流電流が切り替わる構成の電源システムに、好適に搭載されるように構成されている。

電磁継電器１は、コイル２と、接点機構部３と、永久磁石４と、駆動部５と、ベースフレーム６と、中間カバー７と、外側カバー８とを備えている。コイル２、接点機構部３、永久磁石４、駆動部５、及び中間カバー７は、ベースフレーム６と外側カバー８とによって囲まれた空間である収容空間Ｓ内に収容されている。

各図において、Ｘ軸と平行な方向、即ち、コイル２の中心軸線Ｃと平行な任意の方向を、「中心軸線方向」と称する。また、図中、Ｘ軸負方向を「吸引方向」と称し、Ｘ軸正方向を「復帰方向」と称する。即ち、中心軸線Ｃと平行な方向であって、吸引方向か復帰方向かを特定しない場合に、中心軸線方向という用語が以下用いられる。中心軸線方向は、「接点開閉方向」とも称され得る。

また、図中、中心軸線方向と直交する方向であるＹ軸方向を「幅方向」と称し、中心軸線方向及び延出方向と直交する方向であるＺ軸方向を「延出方向」と称する。

コイル２は、収容空間Ｓの中心軸線方向における一端側（即ち収容空間Ｓにおける吸引方向側の端部）に配置されている。通電時に磁力を発生するコイル２は、ベースフレーム６に固定されたコイル端子板２１と電気接続されている。コイル端子板２１は、ベースフレーム６から、電磁継電器１の外部に向かって、延出方向と平行に（即ちＺ軸負方向に）延設されている。

接点機構部３は、コイル２よりも復帰方向側に配置されている。接点機構部３は、コイル２の通電状態に応じて駆動部５により駆動されることで、力行電流又は回生電流の通電状態と遮断状態とを切換可能に構成されている。具体的には、接点機構部３は、第一固定子３１Ａと、第二固定子３１Ｂと、第一入出力端子３２Ａと、第二入出力端子３２Ｂと、第一固定接点３３Ａと、第二固定接点３３Ｂと、可動子３４と、第一可動接点３５Ａと、第二可動接点３５Ｂと、固定ヨーク３６と、可動ヨーク３７と、接圧バネ３８とを備えている。

第一固定子３１Ａは、延出方向に長手方向を有し中心軸線方向に板厚方向を有する舌片状の金属板部であって、中心軸線ＣよりもＹ軸正方向側に配置されている。第二固定子３１Ｂは、延出方向に長手方向を有し中心軸線方向に板厚方向を有する舌片状の金属板部であって、中心軸線ＣよりもＹ軸負方向側に配置されている。即ち、第一固定子３１Ａ及び第二固定子３１Ｂは、幅方向に配列されている。第一固定子３１Ａ及び第二固定子３１Ｂは、遮断状態にて相互に電気的に絶縁されるように、絶縁性材料（例えば合成樹脂）製のベースフレーム６によって固定的に支持されている。

第一固定子３１Ａは、舌片状の金属板部である第一入出力端子３２Ａと、継目無く一体に形成されている。第一入出力端子３２Ａは、ベースフレーム６から、電磁継電器１の外部に向かって、延出方向と平行に（即ちＺ軸負方向に）延設されている。第二固定子３１Ｂは、舌片状の金属板部である第二入出力端子３２Ｂと、継目無く一体に形成されている。第二入出力端子３２Ｂは、ベースフレーム６から、電磁継電器１の外部に向かって、延出方向と平行に（即ちＺ軸負方向に）延設されている。第一入出力端子３２Ａと第二入出力端子３２Ｂとのうち、一方は上記の電源システムにおける電源側に電気接続され、他方は同電源システムにおける負荷（例えば電動機及び発電機として機能するモータジェネレータ）側に電気接続されるようになっている。

第一固定子３１Ａは、第一固定接点３３Ａを有している。第一固定接点３３Ａは、中心軸線Ｃと平行な軸中心を有する略円柱状に形成された金属製の電気接点部材であって、カシメ等によって第一固定子３１Ａに固定されている。本実施形態においては、第一固定子３１Ａには、１個の第一固定接点３３Ａが設けられている。第一固定接点３３Ａは、その軸中心が中央線Ｌ（図３参照）を通るように配置されている。中央線Ｌは、中心軸線Ｃと直交し且つ幅方向と平行な直線である。図３に示されているように、中心軸線方向に沿って見た場合に、中央線Ｌは、点状となる中心軸線Ｃを通過するように設けられている。

第二固定子３１Ｂは、第二固定接点３３Ｂを有している。第二固定接点３３Ｂは、中心軸線Ｃと平行な軸中心を有する略円柱状に形成された金属製の電気接点部材であって、カシメ等によって第二固定子３１Ｂに固定されている。即ち、第一固定接点３３Ａ及び第二固定接点３３Ｂは、中心軸線Ｃを挟んで、幅方向の両側にそれぞれ配置されている。

本実施形態においては、第二固定子３１Ｂには、２個の第二固定接点３３Ｂが、中央線Ｌを挟んで略対称に設けられている。また、２個の第二固定接点３３Ｂは、これらを結ぶ線分の中点と第一固定接点３３Ａの軸中心とが中央線Ｌを挟んで略対称となるように配置されている。

可動子３４は、第一固定子３１Ａ及び第二固定子３１Ｂよりも復帰方向側にて、コイル２の通電状態に応じて中心軸線方向に往復移動するように設けられている。具体的には、可動子３４は、幅方向に長手方向を有し中心軸線方向に板厚方向を有する金属板部材であって、中心軸線方向に第一固定子３１Ａ及び第二固定子３１Ｂと対向するように配置されている。

可動子３４の長手方向における一端部には、第一可動接点３５Ａが設けられている。可動子３４の長手方向における他端部には、第二可動接点３５Ｂが設けられている。即ち、第一可動接点３５Ａ及び第二可動接点３５Ｂは、中心軸線Ｃを挟んで、幅方向の両側にそれぞれ配置されている。

第一可動接点３５Ａは、中心軸線Ｃと平行な軸中心を有する略円柱状に形成された金属製の電気接点部材であって、カシメ等によって可動子３４に固定されている。第一可動接点３５Ａは、中心軸線方向に第一固定接点３３Ａと対向するように配置されている。即ち、本実施形態においては、可動子３４には、１個の第一可動接点３５Ａが設けられている。第一可動接点３５Ａと第一固定接点３３Ａとは、中心軸線方向に沿って見た場合に、互いに重なるように配置されている。

第二可動接点３５Ｂは、中心軸線Ｃと平行な軸中心を有する略円柱状に形成された金属製の電気接点部材であって、カシメ等によって可動子３４に固定されている。第二可動接点３５Ｂは、中心軸線方向に第二固定接点３３Ｂと対向するように配置されている。即ち、本実施形態においては、可動子３４には、２個の第二可動接点３５Ｂが設けられている。互いに対応する第二可動接点３５Ｂと第二固定接点３３Ｂとは、中心軸線方向に沿って見た場合に、互いに重なるように配置されている。

強磁性材料（例えば磁性体金属）からなる部材である固定ヨーク３６は、第一固定子３１Ａ及び第二固定子３１Ｂの近傍位置にて、ベースフレーム６に固定的に支持されている。具体的には、固定ヨーク３６は、第一固定子３１Ａ及び第二固定子３１Ｂよりも中心軸線Ｃ側の位置にて、インサート成形等によりベースフレーム６内に埋設されている。

強磁性材料（例えば磁性体金属）からなる部材である可動ヨーク３７は、可動子３４と結合されている。可動ヨーク３７は、中心軸線方向に固定ヨーク３６と対向するように配置されている。固定ヨーク３６及び可動ヨーク３７は、通電状態にて、両者の間にヨーク吸引力を発生させるように設けられている。通電状態は、第一固定接点３３Ａと第一可動接点３５Ａとが当接し、且つ第二固定接点３３Ｂと第二可動接点３５Ｂとが当接することで、可動子３４に力行電流又は回生電流が通流する状態である。

接圧バネ３８は、可動子３４と可動ヨーク３７との結合体と中間カバー７との間に配置されている。接圧バネ３８は、コイルバネであって、可動子３４を第一固定子３１Ａ及び第二固定子３１Ｂに向かって吸引方向に付勢するように設けられている。

永久磁石４は、第一固定子３１Ａ又は第二固定子３１Ｂと可動子３４とが対向する箇所と、幅方向に近接配置されている。具体的には、永久磁石４は、中間カバー７を挟んで同箇所と幅方向に対向するように、中間カバー７に装着されている。「近接配置」とは、第一固定子３１Ａ又は第二固定子３１Ｂと可動子３４との間で電流遮断時に発生するアークが、永久磁石４の磁束によって、延出方向に沿ったローレンツ力を受けて引き伸ばされて良好に消弧される程度に、同箇所と近接することをいう。永久磁石４は、中間カバー７の外側面にて、中間カバー７により固定的に支持されている。永久磁石４は、幅方向と平行な磁極方向を有するように設けられている。

本実施形態に係る電磁継電器１は、２個の永久磁石４を備えている。２個の永久磁石４のうちの一方は、中間カバー７を挟んで第一固定接点３３Ａ及び第一可動接点３５Ａと幅方向に対向するように、中心軸線ＣよりもＹ軸正方向側に配置されている。２個の永久磁石４のうちの他方は、中間カバー７を挟んで第二固定接点３３Ｂ及び第二可動接点３５Ｂと幅方向に対向するように、中心軸線ＣよりもＹ軸負方向側に配置されている。即ち、永久磁石４は、中心軸線Ｃを挟んで、幅方向の両側にそれぞれ配置されている。

本実施形態においては、２個の永久磁石４は、ともに、Ｓ極が中心軸線Ｃを向くように設けられている。また、２個の永久磁石４は、幅方向に沿って見た場合に互いに重なるように、同一形状に形成され、且つ中心軸線方向及び延出方向について同位置に配置されている。

駆動部５は、コイル２の通電状態に応じて、可動子３４を中心軸線方向に往復移動させるように構成されている。具体的には、駆動部５は、固定コア５１と、シャフト５２と、可動コア５３と、復帰バネ５４と、可動碍子５５とを備えている。

固定コア５１は、強磁性材料（例えば強磁性体金属材料）によって継目無く一体に形成された略円筒状の部材であって、コイル２の内側に収容されている。シャフト５２は、金属製の丸棒状部材であって、長手方向が中心軸線方向と平行となるように設けられている。シャフト５２は、固定コア５１の軸中心に沿って設けられた貫通孔の内側にて、中心軸線方向に沿って往復移動可能に収容されている。

可動コア５３は、強磁性材料（例えば強磁性体金属材料）からなる略円板状の部材であって、シャフト５２の長手方向における中間位置にて、シャフト５２に固定されている。可動コア５３は、中心軸線方向に固定コア５１と対向するように配置されている。即ち、可動コア５３は、コイル２の通電時に固定コア５１に吸引されるように設けられている。吸引方向は、コイル２の通電時に、可動コア５３が固定コア５１に吸引される方向である。

復帰バネ５４は、固定コア５１及びシャフト５２を囲むように配置されたコイルバネであって、可動コア５３を復帰方向に付勢するように設けられている。絶縁性材料（例えば合成樹脂）製の可動碍子５５は、シャフト５２における復帰方向側の端部を被覆するように、当該端部に固定されている。可動碍子５５は、コイル２への通電遮断時に可動コア５３が復帰バネ５４により復帰方向に付勢されつつ移動した場合に、可動子３４に当接して可動子３４を復帰方向に移動させるように設けられている。

ベースフレーム６は、コイル２、接点機構部３、駆動部５、及び中間カバー７を固定的に支持する部材であって、絶縁性材料（例えば合成樹脂）によって継目無く一体に形成されている。具体的には、ベースフレーム６は、本体部６１と、底板部６２と、ガイド部６３とを有している。

本体部６１は、底板部６２から延出方向に（即ちＺ軸正方向に）突設されている。本体部６１の内部には、固定ヨーク３６が保持されている。本体部６１における、中心軸線方向に可動子３４と対向する面には、第一固定子３１Ａ及び第二固定子３１Ｂが固定的に支持されている。また、本体部６１における、中心軸線Ｃに対応する位置には、可動碍子５５が通過可能な貫通孔が形成されている。

底板部６２は、延出方向に板厚方向を有する板状部であって、本体部６１を延出方向に片持ち梁状に延出させつつ固定的に支持するように設けられている。底板部６２は、延出方向に沿って見た場合に、矩形状に形成されている。

ガイド部６３は、本体部６１から復帰方向に延設されている。ガイド部６３は、可動子３４の中心軸線方向に沿った往復移動をガイドするように形成されている。

中間カバー７は、接点機構部３を図１及び図２における上側から覆うように、ベースフレーム６における本体部６１に固定的に支持されている。具体的には、中間カバー７は、幅方向に対向する一対の磁石保持部７１と、これらの間に設けられた被覆板部７２とを備えていて、絶縁性材料（例えば合成樹脂）によって継目無く一体に形成されている。

磁石保持部７１は、図１〜図５に示されている一具体例においては、復帰方向に開口する凹部を有していて、この凹部の内側に永久磁石４を保持可能に形成されている（なお、この凹部の開口方向は、単なる一具体例であって、他の方向に変更することも可能である。）。磁石保持部７１における、接点機構部３に面する薄板状の壁部は、復帰方向側の端部にて、被覆板部７２と接続されている。即ち、永久磁石４は、上記の薄板状の壁部の外表面と接するように配置されている。

被覆板部７２は、中心軸線方向に板厚方向を有する矩形状の板状部であって、磁石保持部７１における復帰方向側の端部から幅方向に延出することで接点機構部３と対向するように設けられている。即ち、中間カバー７は、被覆板部７２の幅方向における両端部に一対の磁石保持部７１を接続することで、延出方向に沿って見た場合に略Ｕ字状に形成されている。また、中間カバー７は、中心軸線Ｃを通り中央線Ｌを法線とする平面について略面対称な形状を有している。

被覆板部７２における、接点機構部３と対向する内表面側には、バネ係止溝７３が設けられている。バネ係止溝７３は、接圧バネ３８における復帰方向側の端部を係止するように、略リング状に形成されている。

外側カバー８は、直方体形状における一面にて開口するバスタブ形状を有していて、絶縁性材料（例えば合成樹脂）によって継目無く一体に形成されている。具体的には、外側カバー８は、天板部８０と、第一側板部８１と、第二側板部８２と、一対の第三側板部８３とを有している。

天板部８０は、延出方向に板厚方向を有する矩形状の平板状部であって、中心軸線方向及び幅方向に延設されている。天板部８０は、接点機構部３を挟んでベースフレーム６における底板部６２と対向するように設けられている。

第一側板部８１は、中心軸線方向に板厚方向を有する矩形状の平板状部であって、被覆板部７２と近接しつつ対向するように設けられている。即ち、第一側板部８１は、天板部８０における復帰方向側の端部から、被覆板部７２と対向しつつ、延出方向と平行に（即ちＺ軸負方向に）延設されている。

第二側板部８２は、中心軸線方向に板厚方向を有する矩形状の平板状部であって、コイル２及び接点機構部３を挟んで、第一側板部８１と対向するように設けられている。第二側板部８２は、天板部８０における吸引方向側の端部から、延出方向と平行に（即ちＺ軸負方向に）延設されている。

第三側板部８３は、矩形状の平板状部であって、幅方向に板厚方向を有するように設けられている。一対の第三側板部８３の一方は、天板部８０、第一側板部８１及び第二側板部８２における、幅方向の一端部と接続されている。一対の第三側板部８３の他方は、天板部８０、第一側板部８１及び第二側板部８２における、幅方向の他端部と接続されている。

天板部８０と第一側板部８１と第二側板部８２と一対の第三側板部８３とによって形成された上記のバスタブ形状における開口部８４は、延出方向に沿って（即ち図中Ｚ軸負方向に）開口するように設けられている。外側カバー８は、ベースフレーム６における底板部６２を開口部８４に装着することで、コイル２、接点機構部３、永久磁石４、駆動部５、及び中間カバー７を覆うように構成されている。

外側カバー８及び／又はベースフレーム６における底板部６２には、収容空間Ｓと外気とを連通させる不図示の通気孔が形成されている。即ち、本実施形態に係る電磁継電器１は、収容空間Ｓが外気と連通する、いわゆる「開放型」の構成を有している。

延出方向にて、被覆板部７２と底板部６２との間には、第一間隙Ｇ１が形成されている。また、延出方向にて、被覆板部７２と天板部８０との間には、第二間隙Ｇ２が形成されている。第一間隙Ｇ１及び第二間隙Ｇ２は、収容空間Ｓの一部を構成する空間であって、収容空間Ｓ内の気体（即ち空気）によって占有されている。また、第一間隙Ｇ１及び第二間隙Ｇ２は、中心軸線ＣよりもＹ軸正方向側（即ち第一固定接点３３Ａ及び第一可動接点３５Ａが配置されている側）に配設されている。第一間隙Ｇ１と第二間隙Ｇ２とは、被覆板部７２を挟んで略対称となるように延出方向に配列され、且つ第一側板部８１に面するように設けられている。

延出方向にて、被覆板部７２と底板部６２との間には、第三間隙Ｇ３が形成されている。また、延出方向にて、被覆板部７２と天板部８０との間には、第四間隙Ｇ４が形成されている。第三間隙Ｇ３及び第四間隙Ｇ４は、収容空間Ｓの一部を構成する空間であって、中心軸線ＣよりもＹ軸負方向側（即ち第二固定接点３３Ｂ及び第二可動接点３５Ｂが配置されている側）に配設されている。第三間隙Ｇ３と第四間隙Ｇ４とは、被覆板部７２を挟んで略対称となるように延出方向に配列され、且つ第一側板部８１に面するように設けられている。

また、収容空間Ｓ内には、第一消弧空間Ｅ１、第二消弧空間Ｅ２、第三消弧空間Ｅ３、及び第四消弧空間Ｅ４が形成されている。即ち、第一消弧空間Ｅ１及び第二消弧空間Ｅ２は、収容空間Ｓの一部を構成する空間であって、中心軸線ＣよりもＹ軸正方向側（即ち第一固定接点３３Ａ及び第一可動接点３５Ａが設けられている側）に配設されている。第三消弧空間Ｅ３及び第四消弧空間Ｅ４は、収容空間Ｓの一部を構成する空間であって、中心軸線ＣよりもＹ軸負方向側（即ち第二固定接点３３Ｂ及び第二可動接点３５Ｂが設けられている側）に配設されている。

第一消弧空間Ｅ１は、回生電流の遮断時に消弧空間として用いられる空間であって、中央線Ｌよりも底板部６２側（即ちＺ軸負方向側）に配設されている。回生電流は、第二入出力端子３２Ｂから、第二固定子３１Ｂ、第二固定接点３３Ｂ、第二可動接点３５Ｂ、可動子３４、第一可動接点３５Ａ、第一固定接点３３Ａ、及び第一固定子３１Ａを介して、第一入出力端子３２Ａに通流する電流である。第一消弧空間Ｅ１は、接点機構部３と底板部６２との間の空間と、第一間隙Ｇ１と、磁石保持部７１と底板部６２との間の空間と、によって形成されている。

第二消弧空間Ｅ２は、力行電流の遮断時に消弧空間として用いられる空間であって、中央線Ｌよりも天板部８０側（即ちＺ軸正方向側）に配設されている。力行電流は、第一入出力端子３２Ａから、第一固定子３１Ａ、第一固定接点３３Ａ、第一可動接点３５Ａ、可動子３４、第二可動接点３５Ｂ、第二固定接点３３Ｂ、及び第二固定子３１Ｂを介して、第二入出力端子３２Ｂに通流する電流である。第二消弧空間Ｅ２は、接点機構部３と天板部８０との間の空間と、第二間隙Ｇ２と、磁石保持部７１と天板部８０との間の空間と、によって形成されている。

第一消弧空間Ｅ１と第二消弧空間Ｅ２とは、被覆板部７２を挟んで略対称（即ち中央線Ｌを挟んで略対称）となるように、延出方向に配列されている。これにより、第一消弧空間Ｅ１と第二消弧空間Ｅ２とは、略同体積に形成されている。

即ち、第一間隙Ｇ１と第二間隙Ｇ２とは、中央線Ｌ及び中心軸線Ｃを含む仮想平面について略面対称に配設されている。同様に、第一消弧空間Ｅ１を構成する接点機構部３と底板部６２との間の空間と、第二消弧空間Ｅ２を構成する接点機構部３と天板部８０との間の空間とは、上記の仮想平面について略面対称に配設されている。また、第一消弧空間Ｅ１を構成する磁石保持部７１と底板部６２との間の空間と、第二消弧空間Ｅ２を構成する磁石保持部７１と天板部８０との間の空間とは、上記の仮想平面について略面対称に配設されている。

第三消弧空間Ｅ３は、回生電流の遮断時に消弧空間として用いられる空間であって、中央線Ｌよりも底板部６２側（即ちＺ軸負方向側）に配設されている。第三消弧空間Ｅ３は、接点機構部３と底板部６２との間の空間と、第三間隙Ｇ３と、磁石保持部７１と底板部６２との間の空間と、によって形成されている。

第四消弧空間Ｅ４は、力行電流の遮断時に消弧空間として用いられる空間であって、中央線Ｌよりも天板部８０側（即ちＺ軸正方向側）に配設されている。第四消弧空間Ｅ４は、接点機構部３と天板部８０との間の空間と、第四間隙Ｇ４と、磁石保持部７１と天板部８０との間の空間と、によって形成されている。

第三消弧空間Ｅ３と第四消弧空間Ｅ４とは、被覆板部７２を挟んで略対称（即ち中央線Ｌを挟んで略対称）となるように、延出方向に配列されている。これにより、第三消弧空間Ｅ３と第四消弧空間Ｅ４とは、略同体積に形成されている。

上記の通り、本実施形態に係る電磁継電器１においては、第一消弧空間Ｅ１と第三消弧空間Ｅ３とは、中心軸線Ｃを挟んで、幅方向の両側にそれぞれ設けられている。また、第二消弧空間Ｅ２と第四消弧空間Ｅ４とは、中心軸線Ｃを挟んで、幅方向の両側にそれぞれ設けられている。

また、本実施形態に係る電磁継電器１は、第一間隙Ｇ１から、第一消弧空間Ｅ１、中間カバー７の内側の空間、及び第二消弧空間Ｅ２を介して、第二間隙Ｇ２まで、空気が通流可能に構成されている。同様に、本実施形態に係る電磁継電器１は、第三間隙Ｇ３から、第三消弧空間Ｅ３、中間カバー７の内側の空間、及び第四消弧空間Ｅ４を介して、第四間隙Ｇ４まで、空気が通流可能に構成されている。

（効果）
回生電流遮断時において、第一固定接点３３Ａと第一可動接点３５Ａとの間に発生するアークの電流通流方向は、第一可動接点３５Ａから第一固定接点３３Ａに向かう方向である。故に、このアークは、第一消弧空間Ｅ１内にて、Ｚ軸負方向に沿ったローレンツ力を受ける。

一方、力行電流遮断時において、第一固定接点３３Ａと第一可動接点３５Ａとの間に発生するアークの電流通流方向は、第一固定接点３３Ａから第一可動接点３５Ａに向かう方向である。故に、このアークは、第二消弧空間Ｅ２内にて、Ｚ軸正方向に沿ったローレンツ力を受ける。

同様に、回生電流遮断時において、第二固定接点３３Ｂと第二可動接点３５Ｂとの間に発生するアークの電流通流方向は、第二固定接点３３Ｂから第二可動接点３５Ｂに向かう方向である。故に、このアークは、第三消弧空間Ｅ３内にて、Ｚ軸負方向に沿ったローレンツ力を受ける。

一方、力行電流遮断時において、第二固定接点３３Ｂと第二可動接点３５Ｂとの間に発生するアークの電流通流方向は、第二可動接点３５Ｂから第二固定接点３３Ｂに向かう方向である。故に、このアークは、第四消弧空間Ｅ４内にて、Ｚ軸正方向に沿ったローレンツ力を受ける。

本実施形態の構成においては、第一消弧空間Ｅ１は、延出方向に接点機構部３（即ち第一固定接点３３Ａと第一可動接点３５Ａとの対向部分）と隣接する空間に加えて、当該空間と中心軸線方向に隣接する第一間隙Ｇ１を有している。即ち、本実施形態においては、第一消弧空間Ｅ１が、延出方向に接点機構部３と隣接する空間から、第一側板部８１に面する位置まで、中心軸線方向に拡張されている。第三消弧空間Ｅ３についても同様である。したがって、かかる構成によれば、第一消弧空間Ｅ１及び第三消弧空間Ｅ３におけるアークの消弧が、良好に行われる。即ち、回生電流遮断時の遮断性能が、良好に確保され得る。

本実施形態の構成においては、第二消弧空間Ｅ２は、延出方向に接点機構部３と隣接する空間に加えて、当該空間と中心軸線方向に隣接する第二間隙Ｇ２を有している。即ち、本実施形態においては、第二消弧空間Ｅ２が、延出方向に接点機構部３と隣接する空間から、第一側板部８１に面する位置まで、中心軸線方向に拡張されている。第四消弧空間Ｅ４についても同様である。したがって、かかる構成によれば、第二消弧空間Ｅ２及び第四消弧空間Ｅ４におけるアークの消弧が、良好に行われる。即ち、力行電流遮断時の遮断性能が、良好に確保され得る。

特に、本実施形態に係る電磁継電器１は、上記の通り、収容空間Ｓが外気と連通する、いわゆる「開放型」の構成を有している。即ち、本実施形態に係る電磁継電器１における収容空間Ｓ内には、消弧を促進するための消弧用ガスが封入されていない。もっとも、本実施形態に係る電磁継電器１においては、上記の通り、良好な電流遮断が可能な消弧空間である第一消弧空間Ｅ１〜第四消弧空間Ｅ４が形成されている。したがって、かかる構成によれば、消弧用ガスを用いた密閉構造を採用しなくても、良好な電流遮断特性が実現され得る。

さらに、本実施形態の構成においては、回生電流遮断時の第一消弧空間Ｅ１と、力行電流遮断時の第二消弧空間Ｅ２とが、被覆板部７２を挟んで略対称となるように延出方向に配列され、且つ略同体積に形成されている。同様に、回生電流遮断時の第三消弧空間Ｅ３と、力行電流遮断時の第四消弧空間Ｅ４とが、被覆板部７２を挟んで略対称となるように延出方向に配列され、且つ略同体積に形成されている。

したがって、かかる構成によれば、回生電流遮断時と力行電流遮断時とで、遮断性能に大きな差異が生じることが、可及的に抑制され得る。即ち、かかる構成によれば、電磁継電器１における、第一入出力端子３２Ａ及び第二入出力端子３２Ｂへの接続極性の制約がなくなる。これにより、設計自由度が向上するとともに、幅広い適用可能範囲が得られる。

また、本実施形態の構成においては、第一消弧空間Ｅ１は、接点機構部３と底板部６２との間の空間に加えて、第一間隙Ｇ１、及び、磁石保持部７１と底板部６２との間の空間によって形成されている。第二消弧空間Ｅ２〜第四消弧空間Ｅ４についても同様である。また、第一消弧空間Ｅ１〜第四消弧空間Ｅ４を含む収容空間Ｓは、外気と連通している。したがって、かかる構成によれば、接点機構部３内にて発生した熱が、外部に良好に解放され得る。

さらに、本実施形態の構成においては、第一間隙Ｇ１から、第一消弧空間Ｅ１、中間カバー７の内側の空間、及び第二消弧空間Ｅ２を介して、第二間隙Ｇ２まで、空気が良好に通流可能である。同様に、第三間隙Ｇ３から、第三消弧空間Ｅ３、中間カバー７の内側の空間、及び第四消弧空間Ｅ４を介して、第四間隙Ｇ４まで、空気が良好に通流可能である。

したがって、かかる構成によれば、接点機構部３内にて発生した熱が、外部に良好に解放され得る。また、電磁継電器１の製造工程において、埃等の除去のために第二消弧空間Ｅ２側から高速の圧搾空気流をＺ軸負方向に向けて注入した場合に、かかる空気流が第一間隙Ｇ１を通って良好にＸ軸正方向に抜ける。同様に、第四消弧空間Ｅ４側から高速の圧搾空気流をＺ軸負方向に向けて注入した場合に、かかる空気流が第三間隙Ｇ３を通って良好にＸ軸正方向に抜ける。圧搾空気流の流動方向が上記の例と逆の場合も同様である。

（変形例）
本開示は、上記実施形態に記載された具体的例示に限定されるものではない。即ち、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一又は均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾又は特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。

本開示は、上記実施形態に記載された具体的構成に限定されない。例えば、電磁継電器１の用途は、電動車両に搭載された走行電源システムに限定されない。即ち、電磁継電器１を通流する電流は、力行電流及び回生電流に限定されない。

電磁継電器１は、収容空間Ｓが密閉空間である密閉構造を有していてもよい。この場合、収容空間Ｓ内には、消弧用ガスが充填されていてもよい。

第一固定接点３３Ａは、第二固定接点３３Ｂと同様に、中央線Ｌを挟んで対称な位置に１個ずつ設けられていてもよい。あるいは、第二固定接点３３Ｂは、第一固定接点３３Ａと同様に、中央線Ｌ上に１個だけ設けられていてもよい。 接点機構部３に対しては、その他の変形も任意に施され得る。

永久磁石４の磁極の向きは、適宜変更され得る。即ち、例えば、２個の永久磁石４は、ともに、Ｎ極が中心軸線Ｃを向くように設けられていてもよい。あるいは、２個の永久磁石４は、ともに、Ｎ極がＹ軸正方向を向くように設けられていてもよい。即ち、一対の永久磁石４は、互いに同極が対向するように設けられていてもよい。駆動部５の構成は、上記実施形態に記載された具体例に限定されない。

上記の通り、磁石保持部７１における、内側に永久磁石４を保持可能な凹部の開口方向は、復帰方向に限定されず、例えば、吸引方向であってもよいし、延出方向であってもよい。

第一間隙Ｇ１と第二間隙Ｇ２とが被覆板部７２又は中央線Ｌを挟んで「略対称」であることは、両者が完全に対称であることを必ずしも要求しない。即ち、第一間隙Ｇ１及び第二間隙Ｇ２は、実質的に「対称」と称され得る程度の、位置及び形状の対称性を有していればよい、したがって、第一間隙Ｇ１と第二間隙Ｇ２との間に、些細な対称性の崩れ、微小な体積差、微小な寸法差があっても差し支えない。第一消弧空間Ｅ１と第二消弧空間Ｅ２との間の対称性、第三間隙Ｇ３と第四間隙Ｇ４との間の対称性、及び第三消弧空間Ｅ３と第四消弧空間Ｅ４との間の対称性についても同様である。

上記の説明において、継目無く一体に形成されていた部材は、複数部材間の接着等により継目を有しつつ一体に形成されていてもよい。即ち、例えば、ベースフレーム６における本体部６１は、底板部６２に対して接着等により固定されてもよい。同様に、継目を介して互いに接続された複数の部材は、互いに継目無く一体に形成されてもよい。

また、各部の材質についても、特段の限定はない。即ち、例えば、上記の通り、可動碍子５５、ベースフレーム６、中間カバー７、及び外側カバー８は、典型的には、絶縁性の合成樹脂によって形成される。また、導電部材及び強磁性部材は、典型的には、金属製である。しかしながら、本開示は、かかる態様に限定されない。

変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。さらに、上記実施形態の全部又は一部と、変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。

１ 電磁継電器 ２ コイル ３ 接点機構部
３１Ａ 第一固定子 ３１Ｂ 第二固定子 ３３Ａ 第一固定接点
３３Ｂ 第二固定接点 ３４ 可動子 ３５Ａ 第一可動接点
３５Ｂ 第二可動接点 ４ 永久磁石 ６ ベースフレーム
６１ 本体部 ６２ 底板部 ７ 中間カバー
７１ 磁石保持部 ７２ 被覆板部 ８ 外側カバー
８０ 天板部 ８１ 第一側板部 ８２ 第二側板部
８３ 第三側板部 Ｇ１ 第一間隙 Ｇ２ 第二間隙
Ｅ１ 第一消弧空間 Ｅ２ 第二消弧空間 Ｃ 中心軸線

Claims (5)

1. 電磁継電器（１）であって、
   固定接点（３３Ａ、３３Ｂ）を有する固定子（３１Ａ、３１Ｂ）と、コイル（２）の中心軸線方向（Ｘ）に前記固定接点と対向する可動接点（３５Ａ、３５Ｂ）を有していて前記コイルの通電状態に応じて前記中心軸線方向に往復移動するように設けられた可動子（３４）と、を備えた接点機構部（３）と、
   前記固定子を固定的に支持するように設けられた本体部（６１）と、前記中心軸線方向と直交する延出方向（Ｚ）に板厚方向を有する矩形状の板状部であって前記本体部を前記延出方向に延出させつつ固定的に支持する底板部（６２）と、を有し、絶縁性材料によって一体に形成されたベースフレーム（６）と、
   前記中心軸線方向及び前記延出方向と直交する幅方向（Ｙ）と平行な磁極方向を有し、前記固定子及び前記可動子と前記幅方向に近接配置された永久磁石（４）と、
   前記永久磁石を保持する磁石保持部（７１）と、前記中心軸線方向における前記磁石保持部の一端部から前記幅方向に延出することで前記接点機構部と対向するように設けられた矩形状の板状部である被覆板部（７２）と、を有し、絶縁性材料によって一体に形成され、前記ベースフレームに固定的に支持された中間カバー（７）と、
   前記接点機構部を挟んで前記底板部と対向するように前記中心軸線方向及び前記幅方向に延設された天板部（８０）と、前記中心軸線方向における前記天板部の一端部から前記被覆板部と対向しつつ前記延出方向と平行に延設された第一側板部（８１）と、前記接点機構部及び前記コイルを挟んで前記第一側板部と対向するように前記中心軸線方向における前記天板部の他端部から前記延出方向と平行に延設された第二側板部（８２）と、前記天板部、前記第一側板部、及び前記第二側板部と接続された一対の第三側板部（８３）と、を有し、絶縁性材料によって一体に形成され、前記天板部と前記第一側板部と前記第二側板部と前記一対の前記第三側板部とによって形成されたバスタブ形状における開口部（８４）に前記底板部を装着することで前記接点機構部と前記中間カバーとを覆うように構成された外側カバー（８）と、
   を備え、
   前記延出方向にて前記被覆板部と前記底板部との間に形成された第一間隙（Ｇ１、Ｇ３）と、前記延出方向にて前記被覆板部と前記天板部との間に形成された第二間隙（Ｇ２、Ｇ４）とは、前記被覆板部を挟んで略対称となるように前記延出方向に配列され、且つ前記第一側板部に面するように設けられた、
   電磁継電器。
2. 前記接点機構部と前記底板部との間の空間と前記第一間隙とによって形成された第一消弧空間（Ｅ１、Ｅ３）と、前記接点機構部と前記天板部との間の空間と前記第二間隙とによって形成された第二消弧空間（Ｅ２、Ｅ４）とは、前記被覆板部を挟んで略対称となるように、前記延出方向に配列された、
   請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記固定接点は、前記コイルの中心軸線（Ｃ）を挟んで、前記幅方向の両側にそれぞれ配置され、
   前記可動接点は、前記中心軸線を挟んで、前記幅方向の両側にそれぞれ配置され、
   前記永久磁石は、前記中心軸線を挟んで、前記幅方向の両側にそれぞれ配置され、
   前記中間カバーは、前記被覆板部の前記幅方向における両端部に一対の前記磁石保持部を接続した、略Ｕ字状に形成され、
   前記第一消弧空間は、前記中心軸線を挟んで、前記幅方向の両側にそれぞれ設けられ、
   前記第二消弧空間は、前記中心軸線を挟んで、前記幅方向の両側にそれぞれ設けられた、
   請求項２に記載の電磁継電器。
4. 前記第一間隙から、前記中間カバーの内側の空間を介して、前記第二間隙まで、空気が通流可能に構成された、請求項１〜３のいずれか１つに記載の電磁継電器。
5. 前記外側カバーと前記ベースフレームとによって囲まれた空間である収容空間（Ｓ）が、外気と連通するように構成された、請求項１〜４のいずれか１つに記載の電磁継電器。

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