JP6803568B2 - 電磁石装置および当該電磁石装置を搭載した電磁継電器 - Google Patents

Description

本発明は、電磁石装置および当該電磁石装置を搭載した電磁継電器に関する。

従来、電磁石装置として、コイルと、当該コイルへの通電により発生した磁束を通過させる固定側部材と、コイルへの非通電時には隙間を介して固定側部材に対向配置されるとともに、通電時には固定側部材側に吸引されるように往復動する可動側部材と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１では、可動側部材に永久磁石を設け、この永久磁石の磁力を利用することで、可動側部材をより少ない消費電力で駆動させられるようにしている。

特開２０１０−０１００５８号公報

しかしながら、上記従来の技術では、可動側部材の往復動方向の中央部に永久磁石を設けているため、永久磁石で発生する磁束のうち、可動側部材の固定側部材との対向面（磁極面）を通過する割合が比較的小さくなってしまう。すなわち、永久磁石で発生する磁束のうち、可動側部材の固定側部材への吸引力の向上に寄与する割合が低くなってしまう。

このように、上記従来の技術では、永久磁石で発生する磁束を効率よく磁極面を通過させることができず、可動側部材の固定側部材への吸引力の向上を図ることが難しかった。

そこで、本発明は、可動側部材の固定側部材への吸引力をより向上させることのできる電磁石装置および当該電磁石装置を搭載した電磁継電器を得ることを目的とする。

本発明の電磁石装置は、通電により第１の磁束を発生させるコイルと、前記第１の磁束を通過させる固定側部材と、前記コイルの非通電時には、第１の間隙を介して前記固定側部材に対向配置されるとともに、前記コイルの通電時には、前記固定側部材側に吸引されるように往復動する可動側部材と、第２の磁束を発生させる永久磁石と、を備えている。

また、前記永久磁石は、前記コイルの内側において、前記第１の間隙に隣接するとともに前記固定側部材および前記可動側部材に対して離れた位置に配置されている。

そして、前記固定側部材および前記可動側部材の互いに対向する、前記固定側部材のもつ第１の対向面と、前記可動側部材のもつ第２の対向面の間において、前記第２の磁束の向きが、前記第１の磁束の向きと同じ向きとなるようにした。

また、本発明の電磁継電器は、上記電磁石装置が搭載されたものである。

本発明によれば、可動側部材の固定側部材への吸引力をより向上させることのできる電磁石装置および当該電磁石装置を搭載した電磁継電器を得ることができる。

本発明の第１実施形態にかかる電磁継電器を示す断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる接点装置および電磁石装置を示す断面図である。 本発明の第１実施形態にかかるプランジャキャップおよび永久磁石を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 比較例にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第２実施形態にかかる接点装置および電磁石装置を示す断面図である。 本発明の第２実施形態にかかるプランジャキャップ、磁性体および永久磁石を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第１変形例にかかる永久磁石を一部破断して示す斜視図である。 本発明の第１変形例にかかる永久磁石を用いた電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第１変形例にかかる永久磁石の他の配置方法を模式的に示す図であって、（ａ）は第１の配置方法を示す断面図、（ｂ）は第２の配置方法を示す断面図である。 本発明の第２変形例にかかる永久磁石を一部破断して示す斜視図である。 本発明の第２変形例にかかる永久磁石を用いた電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第２変形例にかかる永久磁石の他の配置方法を模式的に示す図であって、（ａ）は第１の配置方法を示す断面図、（ｂ）は第２の配置方法を示す断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる接点装置および電磁石装置を示す断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第３実施形態の第１変形例にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第３実施形態の第２変形例にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第３実施形態の第３変形例にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第３実施形態の変形例にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図であって、（ａ）は第４変形例、（ｂ）は第５変形例を説明する図である。 本発明の第４実施形態にかかる電磁継電器の基本構成を示す断面図である。 本発明の第４実施形態にかかる電磁石装置を模式的に示す図である。 本発明の第４実施形態にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第４実施形態の第１変形例にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第４実施形態の第２変形例にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第４実施形態の第３変形例にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。 本発明の第４実施形態の第４変形例にかかる電磁継電器において発生する磁束の流れを模式的に説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下では図１の上下左右を上下左右として、図１の紙面と直交する方向を前後方向として説明する。

また、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
本実施形態にかかる電磁継電器１０は、初期状態において接点オフとなる所謂常開型のものであり、図１に示すように、下部に位置する電磁石装置２０と上部に位置する接点装置３０とを備えている。そして、この電磁石装置２０および接点装置３０は、樹脂材料によって中空箱型に形成されたケース１１内に収納されている。なお、初期状態において接点オンとなる所謂常閉型の電磁継電器を用いることも可能である。

ケース１１は、上方に開口する略箱形状のケース本体１２と、このケース本体１２の開口を覆うケースカバー１３と、を備えている。そして、ケース本体１２にケースカバー１３を取り付けた状態で形成されるケース１１の内部空間内に、電磁石装置２０および接点装置３０が収容されている。さらに、本実施形態では、ケース本体１２内の底部には、ゴム弾性を有する材料からなるダンパーゴム１４が設けられており、電磁石装置２０は、ダンパーゴム１４を介してケース本体１２内の底部に載置されている。

電磁石装置２０は、コイル部２１０を備えており、コイル部２１０は、通電されることで第１の磁束Ｍ１を発生させるコイル２３０と、コイル２３０が巻回される中空円筒状のコイルボビン２２０と、を備えている（図２および図４参照）。

なお、図示省略したが、コイルボビン２２０には、コイル２３０の両端がそれぞれ接続される一対のコイル端子が固定されており、この一対のコイル端子を介してコイル２３０に通電することで電磁石装置２０が駆動されるようになっている。そして、この電磁石装置２０を駆動させることで、後述する接点装置３０の固定接点３２１ａと可動接点３３０ａとで構成される接点が開閉されて、一対の固定端子３２０間の導通、非導通を切り替えることができるようになっている。

コイルボビン２２０は、絶縁材料である樹脂によって形成されており、このコイルボビン２２０の中央部には上下方向に貫通する挿通孔２２０ａが形成されている。そして、コイルボビン２２０は、外表面にコイル２３０が巻回される略円筒状の巻胴部２２１と、巻胴部２２１の下端に連設されて、巻胴部２２１の径方向外側に突出した略円形の下側フランジ部２２２と、巻胴部２２１の上端に連設されて、巻胴部２２１の径方向外側に突出した略円形の上側フランジ部２２３と、を備えている。なお、本実施形態では、上側フランジ部２２３は、巻胴部２２１の径方向内側にも突出しており、挿通孔２２０ａの開口径は、下側よりも上側のほうが小さくなっている。

また、電磁石装置２０は、コイル２３０の周囲に配置される継鉄２４０を備えている。この継鉄２４０は、磁性材料からなりコイルボビン２２０を包囲するように配置されている。本実施形態では、継鉄２４０は、コイルボビン２２０の上端面側に配置される矩形状の継鉄上板２４１と、コイルボビン２２０の下端面側および側面側に配置される矩形状の継鉄２４２とで構成されている。

継鉄２４２は、コイル２３０とケース１１との間に配置されており、この継鉄２４２は、底壁２４２ａと、当該底壁２４２ａの左右両端縁（周縁）からそれぞれ立ち上がる一対の側壁２４２ｂ,２４２ｂと、を備えており、前後方向に開放されている。この底壁２４２ａおよび一対の側壁２４２ｂ,２４２ｂは、一枚の板を折曲することにより連続一体に形成することができる。また、継鉄２４２の底壁２４２ａには、円環状の挿通孔２４２ｃが形成されており、この挿通孔２４２ｃには磁性材料からなるブッシュ２５０が装着されている。

そして、継鉄２４２の一対の側壁２４２ｂ,２４２ｂの先端側（上端側）には、コイルボビン２２０の上端面およびコイルボビン２２０に巻かれたコイル２３０を覆うようにして上述した継鉄上板２４１が配置されている。

また、電磁石装置２０は、コイルボビン２２０の円筒内部（挿通孔２２０ａ内）に挿入され、通電されたコイル２３０によって磁化される（第１の磁束Ｍ１が通過する）固定鉄芯（固定側部材）２６０と、固定鉄芯２６０とは上下方向（軸方向）で対向し、コイルボビン２２０の円筒内部（挿通孔２２０ａ内）に配置される可動鉄芯（可動側部材）２７０と、を備えている。

固定鉄芯２６０は、コイルボビン２２０の円筒内部（挿通孔２２０ａ内）に挿入される円筒部２６１と、円筒部２６１の上端から径方向外側に突出するフランジ部２６２と、を備えており、この固定鉄芯２６０には、シャフト（駆動軸）２８０および復帰ばね２９７が挿入される挿通孔２６３が形成されている。一方、可動鉄芯２７０には、シャフト（駆動軸）２８０が挿入されて固定される挿通孔２７０ａが形成されている。

シャフト２８０は、非磁性材料によって形成されており、可動鉄芯２７０の移動方向（上下方向：駆動軸方向）に長い丸棒状のシャフト本体部２８１と、シャフト本体部２８１の上端から径方向外側に突出する略円板状のフランジ部２８２と、を備えている。

そして、シャフト本体部２８１の下端側を可動鉄芯２７０の挿通孔２７０ａに上側から挿入することで、可動鉄芯２７０とシャフト２８０とを連結している。

さらに、本実施形態では、電磁石装置２０は、非磁性材料からなり、上方が開口した有底円筒状に形成されたプランジャキャップ２９０を備えている。このプランジャキャップ２９０は、固定鉄芯２６０とコイルボビン２２０との間、および、可動鉄芯２７０とコイルボビン２２０との間に配置されている。

本実施形態では、プランジャキャップ２９０は、上方に開口する有底円筒状の本体部２９１と、本体部２９１の上端から径方向外側に突出するフランジ部２９２と、を備えている。そして、コイルボビン２２０の中心に形成された挿通孔２２０ａ内に、プランジャキャップ２９０の本体部２９１が配置されている。このとき、コイルボビン２２０の上側（上側フランジ部２２３）には円環状の座面２２３ａが形成されており、この座面２２３ａにプランジャキャップ２９０のフランジ部２９２を載置している。

また、コイルボビン２２０の円筒内部（挿通孔２２０ａ内）に設けられたプランジャキャップ２９０の収容空間２９０ａ内に固定鉄芯２６０の円筒部２６１と可動鉄芯２７０とが収納されるようにしている。なお、固定鉄芯２６０はプランジャキャップ２９０の開口側に配置されており、可動鉄芯２７０は、プランジャキャップ２９０の筒内における固定鉄芯２６０よりも下側に配置されている。

さらに、固定鉄芯２６０の円筒部２６１および可動鉄芯２７０はそれぞれ外径がプランジャキャップ２９０の内径と略同径の円筒状に形成されており、可動鉄芯２７０はプランジャキャップ２９０の収容空間２９０ａ内を上下方向（往復動方向：駆動軸方向）に摺動するようになっている。

また、本実施形態では、プランジャキャップ２９０の開口側に形成されたフランジ部２９２が、継鉄上板２４１の下面における挿通孔２４１ａの周囲に固着されている。そして、プランジャキャップ２９０の下端底部が、底壁２４２ａの挿通孔２４２ｃに装着されたブッシュ２５０に挿通されている。

こうすることで、プランジャキャップ２９０の下部に収納された可動鉄芯２７０がブッシュ２５０の周部と磁気接合されるようにしている。すなわち、本実施形態では、ブッシュ２５０が、継鉄２４０（継鉄上板２４１および継鉄２４２）と固定鉄芯２６０と可動鉄芯２７０とともに磁気回路を形成するようにしている。

また、継鉄上板２４１の中央部には固定鉄芯２６０が挿通される挿通孔２４１ａが貫設されている。そして、固定鉄芯２６０を挿通する際には、固定鉄芯２６０の円筒部２６１を継鉄上板２４１の上面側から挿通するようになっている。このとき、継鉄上板２４１の上面の略中心には、固定鉄芯２６０のフランジ部２６２と略同径の凹部２４１ｂが設けられており、固定鉄芯２６０のフランジ部２６２を凹部２４１ｂにはめ込むことで抜け止めがなされるようにしている。

さらに、継鉄上板２４１の上面側には金属製からなる押さえ板２９５が設けられており、左右端部が継鉄上板２４１の上面に固定されている。そして、押さえ板２９５の中央には、継鉄上板２４１の上面より突出した固定鉄芯２６０のフランジ部２６２を収納する空間を形成するように凸部が設けられている。

また、押さえ板２９５には、シャフト２８０が挿入される挿通孔２９６が形成されており、固定鉄芯２６０の挿通孔２６３および押さえ板２９５の挿通孔２９６を介して、シャフト２８０の上端側（フランジ部２８２側）を接点装置３０まで延伸させている。

そして、コイル２３０に通電することで可動鉄芯２７０が固定鉄芯２６０に吸引された際に、可動鉄芯２７０が上方へ移動するようにしている。このとき、可動鉄芯２７０に連結固定されたシャフト２８０も、可動鉄芯２７０とともに上方へ移動する。

可動鉄芯２７０の移動範囲は、本実施形態では、固定鉄芯２６０から間隙Ｄ１だけ下方に離間配置された初期位置（固定鉄芯２６０から最も離れた位置）と、固定鉄芯２６０に当接する当接位置（固定鉄芯２６０に最も近づいた位置）との間に設定されている。

また、可動鉄芯２７０と押さえ板２９５との間には、弾性力により可動鉄芯２７０を初期位置に復帰させる方向（可動鉄芯２７０が固定鉄芯２６０から離れる方向）に付勢する復帰ばね２９７が配置されている。本実施形態では、シャフト２８０に巻回されて、固定鉄芯２６０の挿通孔２６３内に配置されるコイルばねで復帰ばね２９７を構成している。

かかる構成とすることで、コイル２３０への通電時には、固定鉄芯２６０における可動鉄芯２７０との対向面２６４と、可動鉄芯２７０における固定鉄芯２６０との対向面２７１とが、一対の磁極部として互いに異極性になり、可動鉄芯２７０が固定鉄芯２６０に吸引されて当接位置に移動する。このように、本実施形態では、コイル２３０への通電時に、固定鉄芯２６０における可動鉄芯２７０との対向面２６４および可動鉄芯２７０における固定鉄芯２６０との対向面２７１を、それぞれ磁極面として機能させている。

一方、コイル２３０への通電を停止すると、可動鉄芯２７０は、復帰ばね２９７の付勢力により初期位置に復帰する。

このように、本実施形態にかかる可動鉄芯２７０は、コイル２３０の非通電時には、間隙Ｄ１を介して固定鉄芯２６０に対向配置されるとともに、コイル２３０の通電時には、固定鉄芯２６０側に吸引されるように往復動するものである。

また、電磁石装置２０の上方には、コイル２３０の通電の入切に応じて接点を開閉する接点装置３０が設けられている。

接点装置３０は、セラミック等の耐熱性材料により下方に開口する箱状に形成されたベース３１０を備えている。このベース３１０は、天壁３１１と、天壁３１１の周縁部から下方に延設された略角筒状の周壁３１２と、を備えている。

そして、ベース３１０の天壁３１１には、挿通孔３１１ａが２箇所に設けられており、この挿通孔３１１ａには固定端子３２０がそれぞれ挿通されている。この一対の（複数の）固定端子３２０は、銅系材料等の導電性材料によって形成されており、挿通孔３１１ａに上方から挿通される略円柱状の固定端子本体３２１と、固定端子本体３２１の上端から径方向外側に突出して、天壁３１１の上面（挿通孔３１１ａの周縁部の上面）に固定される略円板状のフランジ部３２２と、を備えている。そして、固定端子本体３２１の下端面には、固定接点３２１ａが形成されている。

なお、図示省略したが、一対の固定端子３２０には、外部負荷等に接続される一対の端子がそれぞれ取り付けられている。この端子としては、例えば、導電性材料を用いて平板状に形成されたものを用いることができる。

また、ベース３１０内には、一対の固定接点３２１ａ間に跨る形で可動接触子３３０が配置されており、可動接触子３３０の上面における固定接点３２１ａに対向する部位に、それぞれ可動接点３３０ａが設けられている。本実施形態では、可動接点３３０ａは、可動接触子３３０に一体に形成されているが、可動接点３３０ａを可動接触子３３０とは別体に設けてもよい。

この可動接触子３３０は、コイル２３０の非通電時には、可動接点３３０ａが固定接点３２１ａと所定の間隔を空けて対向配置されるように、シャフト（駆動軸）２８０に取り付けられている。そして、コイル２３０の通電時には、可動接触子３３０が可動鉄芯２７０およびシャフト２８０とともに上方へ移動し、可動接点３３０ａが固定接点３２１ａと接触するようにしている。

このように、本実施形態では、可動鉄芯２７０が初期位置にあるときは可動接点３３０ａと固定接点３２１ａとが互いに離間し、可動鉄芯２７０が当接位置にあるときは可動接点３３０ａと固定接点３２１ａとが接触するように、可動鉄芯２７０と可動接触子３３０との位置関係を設定している。したがって、コイル２３０を通電していない期間には接点装置３０がオフとなることで両固定端子３２０，３２０間が絶縁され、コイル２３０を通電している期間には接点装置３０がオンとなることで両固定端子３２０，３２０間が導通することになる。

なお、シャフト（駆動軸）２８０は、ホルダ３６０を介して可動接触子３３０の中央部に取り付けられている。

さらに、本実施形態では、可動接触子３３０の周囲にヨーク３７０を設けることで、アークの発生による接点溶着を抑制できるようにしている。

具体的には、可動接触子３３０の上側に配置される上側ヨーク（第１ヨーク）３７１と、可動接触子３３０の下側に配置される下側ヨーク（第２ヨーク）３７２とでヨーク３７０が構成されるようにしている。

また、可動接点３３０ａと固定接点３２１ａとの間の接触圧は接圧ばね３４０によって確保されるようにしている。

この接圧ばね３４０は、コイルばねによって構成されており、軸方向を上下方向に向けた状態で配置されている。

具体的には、接圧ばね３４０は、上端が下側ヨーク（第２ヨーク）３７２に形成された挿通孔３７２ａに挿入されるとともに、下端がフランジ部２８２に形成されたばね受け２８２ａに嵌め込まれている。そして、可動接触子３３０が、この接圧ばね３４０によって上方向に付勢されるようにしている。

このとき、接圧ばね３４０の上端を可動接触子３３０の下面３３０ｂに当接させている。このように、本実施形態では、接圧ばね３４０が、駆動軸方向で下側ヨーク３７２（ヨーク３７０）に当接することなく（ヨークを介さずに）可動接触子３３０を上方へと付勢させており、かかる構成とすることで、電磁継電器１０（電磁石装置２０および接点装置３０）の高さ方向（上下方向：駆動軸方向）の小型化を図っている。

さらに、本実施形態では、可動接点３３０ａが固定接点３２１ａから引き離された際に、可動接点３３０ａと固定接点３２１ａとの間に発生するアークを抑制するために、ベース３１０内にガスを封入している。このようなガスとしては、アークが発生する温度領域で最も熱伝導に優れた水素ガスを主体とした混合ガスを用いることができる。このガスを封止するために、本実施形態では、ベース３１０と継鉄上板２４１との隙間を覆う上フランジ３８０を設けている。

具体的には、ベース３１０は、上述したように、一対の挿通孔３１１ａが並設された天壁３１１と、この天壁３１１の周縁から下方に延設された角筒状の周壁３１２とを有しており、下側（可動接触子３３０側）が開放された中空箱型に形成されている。そして、開放された下側から可動接触子３３０を周壁３１２の内側に収容した状態で、上フランジ３８０を介してベース３１０を継鉄上板２４１に固定している。

このとき、ベース３１０の下面の開口周縁部と上フランジ３８０の上面とを銀ろうにより気密接合するとともに、上フランジ３８０の下面と継鉄上板２４１の上面とをアーク溶接等で気密接合するのが好ましい。さらに、継鉄上板２４１の下面とプランジャキャップ２９０のフランジ部２９２とをアーク溶接等で気密接合するのが好ましい。こうすることで、ベース３１０内にガスが封入される封止空間Ｓを形成することができる。

さらに、ガスを用いたアークの抑制方法と並行して、カプセルヨークブロックを用いたアークの抑制も行うようにするのが好ましい。カプセルヨークブロックは、例えば、鉄等の磁性材料によって略Ｕ字状に形成されたカプセルヨークおよび一対の永久磁石で構成することができる。

さらに、ベース３１０の開口部には、固定接点３２１ａと可動接点３３０ａとの間で発生するアークを、ベース３１０と上フランジ３８０との接合部から絶縁するための絶縁部材３５０が設けられている。

絶縁部材３５０は、セラミックや合成樹脂等の絶縁性材料によって上方が開口した略中空直方体状に形成されており、底壁３５１と、底壁３５１の周囲から立ち上がる周壁３５２と、を備えている。そして、周壁３５２の上端側に上フランジ３８０の上端を当接させている。これにより、固定接点３２１ａと可動接点３３０ａとからなる接点部と、ベース３１０と上フランジ３８０との接合部との絶縁を図っている。

また、絶縁部材３５０の底壁３５１には、シャフト２８０が挿入される挿通孔３５１ａが形成されている。

次に、電磁継電器１０（電磁石装置２０および接点装置３０）の動作を説明する。

まず、コイル２３０が通電されていない状態では、復帰ばね２９７の弾性力によって、可動鉄芯２７０が固定鉄芯２６０から離れる方向に移動し、可動接点３３０ａが固定接点３２１ａから離反した図１や図２の状態となる。

このオフ状態からコイル２３０が通電されると、可動鉄芯２７０が電磁力により上側（固定鉄芯２６０側）に吸引されて、復帰ばね２９７の弾性力に抗して固定鉄芯２６０に接近移動する。そして、この可動鉄芯２７０の上側（固定鉄芯２６０側）への移動に伴って、シャフト２８０並びにシャフト２８０に取り付けられた上側ヨーク３７１、可動接触子３３０、下側ヨーク３７２およびホルダ３６０が上側（固定接点３２１ａ側）に移動する。これにより、可動接触子３３０の可動接点３３０ａが固定端子３２０の固定接点３２１ａに接触してこれら各接点相互が電気的に導通して電磁継電器１０（電磁石装置２０および接点装置３０）がオンとなる。

ここで、本実施形態では、可動鉄芯（可動側部材）２７０の固定鉄芯（固定側部材）２６０への吸引力をより向上させることができるようにしている。

具体的には、第２の磁束Ｍ２を発生させる永久磁石４０を用い、この永久磁石４０で発生する磁束Ｍ２を利用することで、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力の向上を図れるようにしている。

本実施形態では、図２および図３に示すように、断面が略四角形状となる円環状（リング状）の永久磁石４０を用いている。この永久磁石４０は、貫通方向を上下方向に一致させた状態における上面４１および下面４２がそれぞれ着磁面となっている。さらに、本実施形態では、図４に示すように、上面４１がＳ極、下面４２がＮ極となるようにした状態で永久磁石４０を配置している。

そして、この円環状の永久磁石４０を、内面４３がプランジャキャップ２９０の本体部２９１の外面２９１ａと隙間を介して対向するように、コイルボビン２２０の挿通孔２２０ａ内に配置している（図２および図４参照）。なお、本実施形態では、永久磁石４０の外面４４を挿通孔２２０ａの内面２２０ｂに当接させている。この永久磁石４０の挿通孔２２０ａ内への固定方法としては、嵌合や接着等、従来公知の方法を用いることができる。

さらに、本実施形態では、コイル２３０への非通電時に、固定鉄芯２６０における可動鉄芯２７０との対向面２６４と可動鉄芯２７０における固定鉄芯２６０との対向面２７１との間に形成される間隙Ｄ１に隣接する位置に永久磁石４０を配置している。

具体的には、円環状の永久磁石４０の内面４３が間隙Ｄ１の外周縁部を全周にわたって包囲するように、当該永久磁石４０を配置している。すなわち、永久磁石４０の内面４３が、上下方向（往復動方向：駆動軸方向）から視た状態で、間隙Ｄ１の境界と略一致する鉄芯（固定鉄芯２６０や可動鉄芯２７０）の外表面が描く円の外側で当該円の全周を覆う円を描くように、永久磁石４０を配置している。

さらに、本実施形態では、永久磁石４０の厚さを間隙Ｄ１よりも大きくなるようにしている。こうすることで、永久磁石４０が、径方向（可動鉄芯２７０の往復動方向に直交する方向）から視た状態で、固定鉄芯２６０および可動鉄芯２７０のうちの少なくともいずれか一方の鉄芯と重なるようにしている。本実施形態では、図４に示すように、永久磁石４０は、下面４２が可動鉄芯２７０の対向面２７１よりも下方に位置するとともに、上面４１が固定鉄芯２６０の対向面２６４とほぼ同一の高さ位置となるように配置されている。すなわち、径方向（可動鉄芯２７０の往復動方向に直交する方向）から視た状態で、永久磁石４０が可動鉄芯２７０と重なるようにしつつ、間隙Ｄ１の境界面（対向面２６４の外周と対向面２７１の外周との間に形成される円柱面）のほぼ全面が永久磁石４０によって覆われるようにしている。

このように、本実施形態では、永久磁石４０は、内面４３が間隙Ｄ１と径方向で対向するように配置されている。

なお、径方向から視た状態で、永久磁石４０が固定鉄芯２６０とも重なるようにすることで、間隙Ｄ１の境界面の全面が永久磁石４０によって覆われるようにすることも可能であるし、固定鉄芯２６０および可動鉄芯２７０のうちのいずれか一方側に、永久磁石４０で覆われない部分が存在するようにすることも可能である。

また、固定鉄芯２６０および可動鉄芯２７０が永久磁石４０で覆われないようにすることも可能である。すなわち、内面４３の全面が間隙Ｄ１と径方向で対向するように永久磁石４０を配置することも可能である。

また、永久磁石４０は、固定鉄芯２６０および可動鉄芯２７０に対して空間Ｄ２を挟んで離れた位置に配置されている。本実施形態では、この空間Ｄ２の大きさ（径方向の距離）は、永久磁石４０の内面４３と本体部２９１の外面２９１ａとの間の隙間の大きさ（径方向距離）に本体部２９１の厚さを足したものとなっている。

そして、このように永久磁石４０を配置することで、永久磁石４０の一対の着磁面（上面４１および下面４２）をつなぐ方向が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）と一致することとなる。

すなわち、永久磁石４０の一対の着磁面（上面４１および下面４２）の法線方向が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）と一致することとなる。

さらに、本実施形態では、固定鉄芯２６０および可動鉄芯２７０の対向面（対向面２６４および対向面２７１）における第２の磁束Ｍ２の向きが、固定鉄芯２６０および可動鉄芯２７０の対向面（対向面２６４および対向面２７１）における第１の磁束Ｍ１の向きと同じ向き（図４では上向き）となるようにしている。

このように、本実施形態では、固定鉄芯２６０および可動鉄芯２７０の対向面（対向面２６４および対向面２７１）の近傍に、当該対向面において第２の磁束Ｍ２の向きが第１の磁束Ｍ１の向きと同じ向きとなるように永久磁石４０を配置している。こうすることで、例えば、図５に示す構成よりも、永久磁石４０で発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになる（図４参照）。

具体的には、可動鉄芯２７０の外周部における上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）の中央部に永久磁石４０を配置した構成を、図５に示している。かかる構成とした場合、永久磁石４０が固定鉄芯２６０の対向面２６４側に露出していないため、永久磁石４０で発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）は、下記２つの経路を形成してしまう。

まず、図５に示すように、永久磁石４０の上部、可動鉄芯２７０の外側上部、ブッシュ２５０の上部、ブッシュ２５０の下部、可動鉄芯２７０の外側下部、永久磁石４０の下部、永久磁石４０の上部の順にループする第１の経路Ｐ１が形成されてしまう。

また、永久磁石４０の上部、可動鉄芯２７０の外側上部、可動鉄芯２７０の内側上部、可動鉄芯２７０の内側下部、可動鉄芯２７０の外側下部、永久磁石４０の下部、永久磁石４０の上部の順にループする第２の経路Ｐ２が形成されてしまう。

そして、この第１の経路Ｐ１および第２の経路Ｐ２は、対向面（対向面２６４および対向面２７１）を通過していないため、永久磁石４０で発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）のうち、対向面（対向面２６４および対向面２７１）を通過する割合が比較的小さくなってしまう。すなわち、永久磁石４０で発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）のうち、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力の向上に寄与する割合が低くなってしまう。

これに対して、本実施形態では、図４に示すように、永久磁石４０で発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）のうち、少なくとも鉄芯側に形成される経路（図４の矢印ａ参照）が対向面（対向面２６４および対向面２７１）を通過することになる。そのため、永久磁石４０で発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力の向上に寄与する割合をより向上させることができるようになる。

以上、説明したように、本実施形態の電磁石装置２０は、通電により第１の磁束Ｍ１を発生させるコイル２３０と、第１の磁束Ｍ１を通過させる固定鉄芯（固定側部材）２６０と、コイル２３０の非通電時には、間隙Ｄ１を介して固定鉄芯２６０に対向配置されるとともに、コイル２３０の通電時には、固定鉄芯２６０側に吸引されるように往復動する可動鉄芯（可動側部材）２７０と、第２の磁束Ｍ２を発生させる永久磁石４０と、を備えている。

また、永久磁石４０は、間隙Ｄ１に隣接するとともに固定鉄芯２６０および可動鉄芯２７０に対して空間Ｄ２を挟んで離れた位置に配置されている。

そして、第２の磁束Ｍ２の向きが、固定鉄芯２６０と可動鉄芯２７０との対向面における第１の磁束Ｍ１の向きと同じ向きとなるようにしている。

こうすることで、永久磁石４０で発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯（可動側部材）２７０の固定鉄芯（固定側部材）２６０への吸引力をより向上させることができるようになる。

また、本実施形態では、一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面（上面４１および下面４２のうち少なくともいずれか一方の面）の法線方向が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）と一致するように、永久磁石４０を配置している。

こうすれば、着磁面の近傍における磁束（第２の磁束Ｍ２）の流向を上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）と略平行にすることができる。したがって、第２の磁束Ｍ２は、一方の着磁面から他方の着磁面に至る流れの途中で流向が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）と一致することとなる。そのため、対向面を通過する第２の磁束Ｍ２の流向をより上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に近づけることができるようになって、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力をより向上させることができる。

特に、本実施形態では、一対の着磁面の両方の法線方向を上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に一致させているため、対向面を通過する第２の磁束Ｍ２の流向をより確実に上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に近づけることができる。

また、本実施形態では、永久磁石４０が間隙Ｄ１（初期状態に形成される間隙）を包囲するリング状をしている。

こうすることで、永久磁石４０の全周で磁束（第２の磁束Ｍ２）を発生させることができるため、対向面を通過する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより多くすることができるようになる。また、永久磁石４０で発生した磁束（第２の磁束Ｍ２）が対向面の全周から通過することになるため、対向面の間で発生する磁束をより均等にすることができる。その結果、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力の作用方向が可動鉄芯２７０の往復動方向に対して傾斜してしまうのを抑制することができ、よりスムーズに可動鉄芯２７０を往復動させることができるようになる。

また、本実施形態では、永久磁石４０は、可動鉄芯２７０の往復動方向に直交する方向から視た状態で、初期状態における固定鉄芯２６０および可動鉄芯２７０のうちの少なくともいずれか一方の鉄芯と重なるように配置されている。

こうすることで、永久磁石４０の着磁面（上面４１および下面４２）と固定鉄芯２６０または可動鉄芯２７０との距離を近づけることが可能となって、永久磁石４０で発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになる。その結果、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力をより一層向上させることができるようになる。

また、本実施形態にかかる電磁継電器１０は、上記電磁石装置２０を搭載したものである。

このように、本実施形態によれば、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力をより向上させることのできる電磁石装置２０および当該電磁石装置２０を搭載した電磁継電器１０を得ることができる。

（第２実施形態）
本実施形態にかかる電磁石装置２０Ａは、基本的に上記第１実施形態で示した電磁石装置２０とほぼ同様の構成をしており、この電磁石装置２０Ａを搭載することで、電磁継電器１０が形成されている。すなわち、電磁継電器１０は、下部に位置する電磁石装置２０Ａと上部に位置する接点装置３０とを備えている。

そして、この電磁石装置２０Ａにおいても、可動鉄芯（可動側部材）２７０の固定鉄芯（固定側部材）２６０への吸引力をより向上させることができるようにしている。

具体的には、第２の磁束Ｍ２を発生させる永久磁石４０を用い、この永久磁石４０で発生する磁束Ｍ２を利用することで、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力の向上を図れるようにしている。

そして、この永久磁石４０の形状や配置位置も、上記第１実施形態で示した電磁石装置２０と同様である。

ここで、本実施形態では、図６および図７に示すように、永久磁石４０における一対の着磁面（上面４１および下面４２）のうち少なくともいずれか一方の着磁面側に磁性体５０を配置している。

具体的には、永久磁石４０の上面４１側および下面４２側の両方に磁性体５０を配置している。

本実施形態では、図６および図７に示すように、断面が略四角形状となる円環状（リング状）の磁性体５０を永久磁石４０の上下に配置している。このとき、永久磁石４０の上面４１側に配置された磁性体５０は、下面（永久磁石４０側の面）５１が永久磁石４０の上面４１に当接した状態で配置されている。一方、永久磁石４０の下面４２側に配置された磁性体５０は、上面（永久磁石４０側の面）５１が永久磁石４０の下面４２に当接した状態で配置されている。

こうすることで、永久磁石４０の上面４１側に配置された磁性体５０が、径方向（可動鉄芯２７０の往復動方向に直交する方向）から視た状態で、固定鉄芯２６０（当該磁性体５０が配置された側に位置する鉄芯）と重なることとなる。また、永久磁石４０の下面４２側に配置された磁性体５０が、径方向（可動鉄芯２７０の往復動方向に直交する方向）から視た状態で、少なくとも初期状態における可動鉄芯２７０（当該磁性体５０が配置された側に位置する鉄芯）と重なることとなる。

なお、永久磁石４０の上面４１側および下面４２側のいずれか一方のみに磁性体５０を配置するようにしてもよい。

また、本実施形態では、円環状の磁性体５０は、内面５２をプランジャキャップ２９０の本体部２９１の外面２９１ａに当接させるとともに、外面５３を挿通孔２２０ａの内面２２０ｂに当接させた状態で、コイルボビン２２０の挿通孔２２０ａ内に配置されている（図６参照）。この磁性体５０の挿通孔２２０ａ内への固定方法としても、嵌合や接着等、従来公知の方法を用いることができる。

以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

また、本実施形態では、永久磁石４０における一対の着磁面（上面４１および下面４２）のうち少なくともいずれか一方の着磁面側に磁性体５０を配置している。

こうすることで、永久磁石４０と可動鉄芯２７０との間の磁気抵抗や永久磁石４０と固定鉄芯２６０との間の磁気抵抗を低減させることができるため、対向面を通過する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより多くすることができるようになる。その結果、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力をより一層向上させることができるようになる。

また、本実施形態では、磁性体５０は、可動鉄芯２７０の往復動方向に直交する方向から視た状態で、当該磁性体５０が配置された側に位置する鉄芯（少なくとも初期状態における鉄芯）と重なるように配置されている。

こうすることで、永久磁石４０と可動鉄芯２７０との間の磁気抵抗や永久磁石４０と固定鉄芯２６０との間の磁気抵抗をより低減させることができるため、対向面を通過する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより多くすることができるようになる。その結果、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力をより一層向上させることができるようになる。

なお、上記第１実施形態および第２実施形態では、一対の着磁面（上面４１および下面４２）の法線方向を上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に一致させた永久磁石４０を用いたものを例示したが、図９に示す永久磁石４０Ｂを用いることもできる。

図９に示す永久磁石４０Ｂは、断面が略四角形状となる円環状（リング状）をしており、この永久磁石４０Ｂの内面４３に一対の着磁面が形成されている。具体的には、内面４３の上部４３ａがＳ極、下部４３ｂがＮ極となっている。

このように、図９に示す永久磁石４０Ｂは、一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面（内面４３の上部４３ａおよび下部４３ｂ）が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に延在するように配置されている。

このような永久磁石４０Ｂは、例えば、図１０に示すように、Ｓ極となる内面４３の上部４３ａが固定鉄芯２６０の円筒部２６１の外周面２６１ａに対向するとともに、Ｎ極となる内面４３の下部４３ｂが可動鉄芯２７０の外周面２７０ｂに対向するように配置することができる。

こうすることでも、永久磁石４０Ｂで発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力をより向上させることができるようになる。

なお、図１１に示すように、一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面が間隙Ｄ１と対向するように永久磁石４０Ｂを配置させることも可能である。

図１１（ａ）には、Ｓ極となる内面４３の上部４３ａが間隙Ｄ１に対向するとともに、Ｎ極となる内面４３の下部４３ｂが可動鉄芯２７０の外周面２７０ｂに対向するように永久磁石４０Ｂを配置したものを例示している。

なお、Ｓ極となる内面４３の上部４３ａが固定鉄芯２６０の円筒部２６１の外周面２６１ａに対向するとともに、Ｎ極となる内面４３の下部４３ｂが間隙Ｄ１に対向するように永久磁石４０Ｂを配置してもよい。

また、図１１（ｂ）には、Ｓ極となる内面４３の上部４３ａが間隙Ｄ１に対向するとともに、Ｎ極となる内面４３の下部４３ｂも間隙Ｄ１に対向するように永久磁石４０Ｂを配置したものを例示している。

また、図１２に示す永久磁石４０Ｃを用いることもできる。

図１２に示す永久磁石４０Ｃは、断面が略コ字状となる円環状（リング状）をしており、この永久磁石４０Ｃの内面４３に一対の着磁面が形成されている。具体的には、内面４３の上部４３ａがＳ極、下部４３ｂがＮ極となっており、上部４３ａと下部４３ｂとの間に、深さ方向が径外方向と一致する凹部４５が全周にわたって形成されている。

このように、図１２に示す永久磁石４０Ｃも、一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面（内面４３の上部４３ａおよび下部４３ｂ）が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に延在するように配置されている。

このような永久磁石４０Ｃは、例えば、図１３に示すように、Ｓ極となる内面４３の上部４３ａが固定鉄芯２６０の円筒部２６１の外周面２６１ａに対向するとともに、Ｎ極となる内面４３の下部４３ｂが可動鉄芯２７０の外周面２７０ｂに対向するように配置することができる。

こうすることでも、永久磁石４０Ｃで発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力をより向上させることができるようになる。

なお、図１４に示すように、一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面が間隙Ｄ１と対向するように永久磁石４０Ｃを配置させることも可能である。

図１４（ａ）には、Ｓ極となる内面４３の上部４３ａが間隙Ｄ１に対向するとともに、Ｎ極となる内面４３の下部４３ｂが可動鉄芯２７０の外周面２７０ｂに対向するように永久磁石４０Ｃを配置したものを例示している。

なお、Ｓ極となる内面４３の上部４３ａが固定鉄芯２６０の円筒部２６１の外周面２６１ａに対向するとともに、Ｎ極となる内面４３の下部４３ｂが間隙Ｄ１に対向するように永久磁石４０Ｃを配置してもよい。

また、図１４（ｂ）には、Ｓ極となる内面４３の上部４３ａが間隙Ｄ１に対向するとともに、Ｎ極となる内面４３の下部４３ｂも間隙Ｄ１に対向するように永久磁石４０Ｃを配置したものを例示している。

上述した永久磁石４０Ｂや永久磁石４０Ｃを用いることで、永久磁石４０Ｂや永久磁石４０Ｃの着磁面（内面４３の上部４３ａおよび下部４３ｂ）と固定鉄芯２６０または可動鉄芯２７０との距離を近づけることが可能となる。その結果、永久磁石４０Ｂや永久磁石４０Ｃで発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯２７０の固定鉄芯２６０への吸引力をより一層向上させることができるようになる。

なお、上述したように、永久磁石４０は、一対の着磁面（上面４１および下面４２）の両方の法線方向が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に一致している。一方、永久磁石４０Ｂおよび永久磁石４０Ｃは、一対の着磁面（内面４３の上部４３ａおよび下部４３ｂ）の両方が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に延在している。

しかしながら、一方の着磁面の法線方向が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に一致するとともに、他方の着磁面が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に延在する永久磁石を用いることも可能である。

例えば、上面４１をＳ極、内面４３の下部４３ｂをＮ極とした永久磁石や、内面４３の上部４３ａをＳ極、下面４２をＮ極とした永久磁石を用いることができる。

そして、上述したいずれの永久磁石を用いた場合であっても、一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面側に磁性体を配置することができる。

（第３実施形態）
本実施形態にかかる電磁石装置２０Ｄは、図１５に示すように、固定鉄芯が用いられていない点が電磁石装置２０や電磁石装置２０Ａとは異なっており、その他の構成は、電磁石装置２０や電磁石装置２０Ａとほぼ同様の構成をしている。そして、このような電磁石装置２０Ｄを搭載することで、電磁継電器１０が形成されている。すなわち、電磁継電器１０は、下部に位置する電磁石装置２０Ｄと上部に位置する接点装置３０とを備えている。

ここで、本実施形態では、固定鉄芯の替わりに継鉄上板２４１を固定側部材としている。すなわち、本実施形態にかかる電磁石装置２０Ｄは、通電されたコイル２３０によって磁化される（第１の磁束Ｍ１が通過する）継鉄上板（固定側部材）２４１と、継鉄上板２４１とは上下方向（軸方向）で対向し、コイルボビン２２０の円筒内部（挿通孔２２０ａ内）に配置される可動鉄芯（可動側部材）２７０と、を備えている。

そして、継鉄上板（固定側部材）２４１の中央部にはシャフト２８０が挿通される挿通孔２４１ａが貫設されており、可動鉄芯２７０と継鉄上板（固定側部材）２４１との間には、弾性力により可動鉄芯２７０を初期位置に復帰させる方向（可動鉄芯２７０が継鉄上板（固定側部材）２４１から離れる方向）に付勢する復帰ばね２９７が配置されている。

この電磁石装置２０Ｂにおいても、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力をより向上させることができるようにしている。

具体的には、第２の磁束Ｍ２を発生させる永久磁石４０Ｄを用い、この永久磁石４０Ｄで発生する磁束Ｍ２を利用することで、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力の向上を図れるようにしている。

本実施形態では、図１５および図１６に示すように、断面が略四角形状となる円環状（リング状）の永久磁石４０Ｄを用いている。この永久磁石４０Ｄは、貫通方向を上下方向に一致させた状態における上面４１および下面４２がそれぞれ着磁面となっている。さらに、本実施形態では、図１６に示すように、上面４１がＳ極、下面４２がＮ極となるようにした状態で永久磁石４０Ｄを配置している。

そして、この円環状の永久磁石４０Ｄを、内面４３がプランジャキャップ２９０の本体部２９１の外面２９１ａと隙間を介して対向するように、コイルボビン２２０の挿通孔２２０ａ内に配置している（図１６参照）。なお、本実施形態では、永久磁石４０Ｄの上面４１をプランジャキャップ２９０のフランジ部２９２の下面に当接させるとともに、外面４４を挿通孔２２０ａの内面２２０ｂに当接させている。この永久磁石４０Ｄの挿通孔２２０ａ内への固定方法としては、嵌合や接着等、従来公知の方法を用いることができる。

さらに、本実施形態では、コイル２３０への非通電時に、継鉄上板（固定側部材）２４１における可動鉄芯２７０との対向面２４１ｃと可動鉄芯２７０における継鉄上板（固定側部材）２４１との対向面２７１との間に形成される間隙Ｄ１に隣接する位置に永久磁石４０Ｄを配置している。

具体的には、円環状の永久磁石４０Ｄの内面４３が間隙Ｄ１の外周縁部を全周にわたって包囲するように、当該永久磁石４０Ｄを配置している。すなわち、永久磁石４０Ｄの内面４３が、上下方向（往復動方向：駆動軸方向）から視た状態で、間隙Ｄ１の境界と略一致する部材（継鉄上板２４１や可動鉄芯２７０）の外表面が描く円の外側で当該円の全周を覆う円を描くように、永久磁石４０Ｄを配置している。

さらに、本実施形態では、内面４３の上部が間隙Ｄ１に対向するとともに、内面４３の下部も間隙Ｄ１に対向するように永久磁石４０Ｄを配置している。すなわち、内面４３の全面が間隙Ｄ１と径方向で対向するように永久磁石４０Ｄを配置している。

また、永久磁石４０Ｄは、継鉄上板（固定側部材）２４１および可動鉄芯２７０に対して空間Ｄ２を挟んで離れた位置に配置されている。本実施形態では、この空間Ｄ２の大きさ（径方向の距離）は、永久磁石４０Ｄの内面４３と本体部２９１の外面２９１ａとの間の隙間の大きさ（径方向距離）に本体部２９１の厚さを足したものとなっている。

そして、このように永久磁石４０Ｄを配置することで、永久磁石４０Ｄの一対の着磁面（上面４１および下面４２）をつなぐ方向が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）と一致することとなる。

すなわち、永久磁石４０Ｄの一対の着磁面（上面４１および下面４２）の法線方向が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）と一致することとなる。

さらに、本実施形態では、継鉄上板（固定側部材）２４１および可動鉄芯２７０の対向面（対向面２４１ｃおよび対向面２７１）における第２の磁束Ｍ２の向きが、継鉄上板（固定側部材）２４１および可動鉄芯２７０の対向面（対向面２４１ｃおよび対向面２７１）における第１の磁束Ｍ１の向きと同じ向き（図１６では上向き）となるようにしている。

このように、本実施形態では、継鉄上板（固定側部材）２４１および可動鉄芯２７０の対向面（対向面２４１ｃおよび対向面２７１）の近傍に、当該対向面において第２の磁束Ｍ２の向きが第１の磁束Ｍ１の向きと同じ向きとなるように永久磁石４０Ｄを配置している。

以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

なお、上記第３実施形態では、一対の着磁面（上面４１および下面４２）の法線方向を上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に一致させた永久磁石４０Ｄを用いたものを例示したが、図１７に示す永久磁石４０Ｅを用いることもできる。

図１７に示す永久磁石４０Ｅは、断面が略四角形状となる円環状（リング状）をしており、この永久磁石４０Ｂの上面４１および内面４３に一対の着磁面が形成されている。具体的には、上面４１がＳ極、内面４３がＮ極となっている。

このように、図１７に示す永久磁石４０Ｅは、一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面（内面４３）が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）に延在するように配置されている。

こうすることでも、永久磁石４０Ｅで発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力をより向上させることができるようになる。

また、図１８に示す永久磁石４０Ｆを用いることもできる。

図１８に示す永久磁石４０Ｆは、永久磁石４０Ｄや永久磁石４０Ｅよりも上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）の厚さが厚くなっており、永久磁石４０Ｆの下面４２が可動鉄芯２７０の対向面２７１よりも下方に位置するように配置されている。すなわち、径方向（可動鉄芯２７０の往復動方向に直交する方向）から視た状態で、永久磁石４０が可動鉄芯２７０と重なるようにしている。

こうすることでも、永久磁石４０Ｆで発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力をより向上させることができるようになる。

また、図１９に示すように、永久磁石４０Ｆにおける一対の着磁面（上面４１および下面４２）のうち少なくともいずれか一方の着磁面側に磁性体５０を配置してもよい。

図１９では、永久磁石４０Ｆの下面４２側に磁性体５０を配置している。

この磁性体５０は、断面が略四角形状となる円環状（リング状）をしており、上面（永久磁石４０Ｆ側の面）５１が永久磁石４０Ｆの下面４２に当接した状態で配置されている。また、本実施形態では、円環状の磁性体５０は、内面５２をプランジャキャップ２９０の本体部２９１の外面２９１ａに当接させるとともに、外面５３を挿通孔２２０ａの内面２２０ｂに当接させた状態で、コイルボビン２２０の挿通孔２２０ａ内に配置されている（図１９参照）。この磁性体５０の挿通孔２２０ａ内への固定方法としても、嵌合や接着等、従来公知の方法を用いることができる。

さらに、本実施形態では、永久磁石４０Ｆの下面４２側に配置された磁性体５０が、径方向（可動鉄芯２７０の往復動方向に直交する方向）から視た状態で、少なくとも初期状態における可動鉄芯２７０（当該磁性体５０が配置された側に位置する部材）と重なるようにしている。

なお、永久磁石４０Ｆの上面４１側および下面４２側の両方に磁性体５０を配置するようにしてもよいし、永久磁石４０Ｆの上面４１側のみに磁性体５０を配置するようにしてもよい。また、永久磁石４０Ｄや永久磁石４０Ｅを用い、各永久磁石４０Ｄ，４０Ｅにおける一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面側に磁性体５０を配置させることも可能である。

こうすれば、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力をより一層向上させることができるようになる。

また、図２０（ａ）に示すように、永久磁石４０Ｇおよび磁性体５０を重ね合わせ、断面が略Ｌ字状となるようにし、永久磁石４０Ｇの上面４１を継鉄上板（固定側部材）２４１の下面２４１ｃに当接させるようにすることも可能である。また、図２０（ｂ）に示すように、断面略Ｌ字状の永久磁石４０Ｈを用い、永久磁石４０Ｈの上面４１を継鉄上板（固定側部材）２４１の下面２４１ｃに当接させるようにすることも可能である。

こうすれば、永久磁石４０Ｇや永久磁石４０Ｈと継鉄上板２４１との間の磁気抵抗を低減させることができ、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力をより一層向上させることができるようになる。

なお、永久磁石４０Ｇや永久磁石４０Ｈの上面４１が継鉄上板（固定側部材）２４１に埋め込まれるようにすることも可能である。

なお、本実施形態においても、永久磁石の形状や配置場所を図９〜図１４に示す物とすることが可能である。

（第４実施形態）
本実施形態にかかる電磁石装置２０Ｉは、基本的に上記第１実施形態で示した電磁石装置２０とほぼ同様の構成をしており、この電磁石装置２０Ｉを搭載することで、電磁継電器１０Ｉが形成されている。本実施形態では、この電磁継電器１０Ｉは、下部に位置する電磁石装置２０Ｉと上部に位置する接点装置３０Ｉとを備えている。

ここで、本実施形態にかかる電磁石装置２０Ｉでは、図２１に示すように、下方に固定鉄芯２６０が配置され、上方に可動鉄芯２７０が配置されている点が電磁石装置２０とは異なっている。そのため、本実施形態にかかる接点装置３０Ｉでは、固定接点３２１ａを有する固定端子３２０の上方に、可動接点３３０ａを有する可動接触子３３０が配置されている。したがって、可動鉄芯２７０にシャフト２８０を介して固定された可動接触子３３０が下方（電磁石装置側）に移動した際に、可動接点３３０ａが固定接点３２１ａと接触することとなる。

また、本実施形態にかかる電磁石装置２０Ｉでは、可動鉄芯２７０にフランジ部２７２が形成されており、このフランジ部２７２が、通電されたコイル２３０によって磁化される（第１の磁束Ｍ１が通過する）継鉄上板（固定側部材）２４１と、上下方向（軸方向）で対向している。すなわち、フランジ部２７２の下面２７２ａと継鉄上板（固定側部材）２４１の上面２４１ｄが互いに対向する対向面となっている。

さらに、本実施形態にかかる電磁石装置２０Ｉでは、可動鉄芯２７０と固定鉄芯２６０との対向面が水平面と交差する方向に延在する面を有するようにしている。こうすることで、可動鉄芯２７０と固定鉄芯２６０との対向面間のエアギャップを小さくして、コイル２３０への通電開始直後における電磁吸引力を増加させるようにしている。

そして、このような電磁石装置２０Ｉにおいても、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力をより向上させることができるようにしている。

具体的には、図２２および図２３に示すように、第２の磁束Ｍ２を発生させる永久磁石４０Ｉを用い、この永久磁石４０Ｉで発生する磁束Ｍ２を利用することで、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力の向上を図れるようにしている。

なお、図２２には、図２１に示す電磁石装置２０Ｉを簡略化したものを示しており、この図２２に示す構成に基づいて本実施形態にかかる電磁石装置２０Ｉを説明する。

本実施形態では、図２２および図２３に示すように、断面が略四角形状となる円環状（リング状）の永久磁石４０Ｉを用いている。この永久磁石４０Ｉは、貫通方向を上下方向に一致させた状態における上面４１および下面４２がそれぞれ着磁面となっている。さらに、本実施形態では、図２２および図２３に示すように、上面４１がＮ極、下面４２がＳ極となるようにした状態で永久磁石４０Ｉを継鉄上板２４１の上面２４１ｄに当接させた状態で配置している。

そして、この円環状の永久磁石４０Ｉを、コイル２３０への非通電時に、継鉄上板（固定側部材）２４１における可動鉄芯２７０との対向面２４１ｄと可動鉄芯２７０における継鉄上板（固定側部材）２４１との対向面２７２ａとの間に形成される間隙Ｄ１に隣接する位置に配置している。

さらに、本実施形態では、内面４３の上部が可動鉄芯２７０に重なるとともに、内面４３の下部が間隙Ｄ１に対向するように永久磁石４０Ｉを配置している。

また、永久磁石４０Ｉは、継鉄上板（固定側部材）２４１に対して空間Ｄ２を挟んで離れた位置に配置されている。

そして、このように永久磁石４０Ｉを配置することで、永久磁石４０Ｉの一対の着磁面（上面４１および下面４２）をつなぐ方向が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）と一致することとなる。

すなわち、永久磁石４０Ｉの一対の着磁面（上面４１および下面４２）の法線方向が上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）と一致することとなる。

さらに、本実施形態では、継鉄上板（固定側部材）２４１および可動鉄芯２７０の対向面（対向面２４１ｄおよび対向面２７２ａ）における第２の磁束Ｍ２の向きが、継鉄上板（固定側部材）２４１および可動鉄芯２７０の対向面（対向面２４１ｄおよび対向面２７２ａ）における第１の磁束Ｍ１の向きと同じ向き（図２３では下向き）となるようにしている。

このように、本実施形態では、継鉄上板（固定側部材）２４１および可動鉄芯２７０の対向面（対向面２４１ｄおよび対向面２７２ａ）の近傍に、当該対向面において第２の磁束Ｍ２の向きが第１の磁束Ｍ１の向きと同じ向きとなるように永久磁石４０Ｉを配置している。

さらに、本実施形態では、図２２および図２３に示すように、永久磁石４０Ｉにおける一対の着磁面（上面４１および下面４２）のうち少なくともいずれか一方の着磁面側に磁性体５０を配置している。

具体的には、永久磁石４０の上面４１側に磁性体５０を配置している。

本実施形態では、図２２および図２３に示すように、断面が略四角形状となる円環状（リング状）の磁性体５０を永久磁石４０Ｉの上に配置している。このとき、永久磁石４０Ｉの上面４１側に配置された磁性体５０は、下面（永久磁石４０Ｉ側の面）５１が永久磁石４０Ｉの上面４１に当接した状態で配置されている。

こうすることで、永久磁石４０Ｉの上面４１側に配置された磁性体５０が、径方向（可動鉄芯２７０の往復動方向に直交する方向）から視た状態で、可動鉄芯２７０のフランジ部２７２（当該磁性体５０が配置された側に位置する部材）と重なることとなる。

なお、永久磁石４０の上面４１側および下面４２側のいずれか一方のみに磁性体５０を配置するようにしてもよい。

なお、永久磁石４０Ｉの上面４１側および下面４２側の両方に磁性体５０を配置するようにしてもよいし、永久磁石４０Ｉの下面４２側のみに磁性体５０を配置するようにしてもよい。

以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

なお、本実施形態では、永久磁石４０Ｉの上面４１に磁性体５０を配置させたものを例示したが、図２４〜図２６に示すように、磁性体５０を配置させないようにすることもできる。

図２４には、上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）の厚さが比較的薄い永久磁石４０Ｊを継鉄上板（固定側部材）２４１の上面２４１ｄに配置させたものを例示している。

この永久磁石４０Ｊも、上面４１がＮ極、下面４２がＳ極となるようにした状態で、継鉄上板２４１の上面２４１ｄに配置されている。

また、図２４では、内面４３の上部が間隙Ｄ１に対向するとともに、内面４３の下部も間隙Ｄ１に対向するように永久磁石４０Ｉを配置している。すなわち、内面４３の全面が間隙Ｄ１と径方向で対向するように永久磁石４０Ｉを配置している。

こうすることでも、永久磁石４０Ｊで発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力をより向上させることができるようになる。

また、図２５には、上下方向（可動鉄芯２７０の往復動方向）の厚さが比較的厚い永久磁石４０Ｋを継鉄上板（固定側部材）２４１の上面２４１ｄに配置させたものを例示している。

この永久磁石４０Ｋは、内面４３がＮ極、下面４２がＳ極となるようにした状態で、継鉄上板２４１の上面２４１ｄに配置されている。

そして、径方向（可動鉄芯２７０の往復動方向に直交する方向）から視た状態で、内面４３の上部がフランジ部２７２の外面２７２ｂと対向するように、永久磁石４０Ｋを配置している。

こうすることでも、永久磁石４０Ｋで発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力をより向上させることができるようになる。

また、図２６に示すように、図２３で示した永久磁石４０Ｉのみを継鉄上板（固定側部材）２４１の上面２４１ｄに配置させることも可能である。

こうすることでも、永久磁石４０Ｉで発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力をより向上させることができるようになる。

また、図２７に示すように、図２４で示した永久磁石４０Ｊを継鉄上板（固定側部材）２４１の上面２４１ｄに配置しつつ、永久磁石４０Ｊの上面４１に磁性体５０を配置させることも可能である。

こうすることでも、永久磁石４０Ｊで発生する磁束（第２の磁束Ｍ２）をより効率よく対向面を通過させることができるようになって、可動鉄芯（可動側部材）２７０の継鉄上板（固定側部材）２４１への吸引力をより向上させることができるようになる。

なお、図２５で示した永久磁石４０Ｋを継鉄上板（固定側部材）２４１の上面２４１ｄに配置した場合、空間Ｄ２（永久磁石４０Ｋの内面４３とフランジ部２７２の外面２７２ｂとの間）に磁性体５０を配置することが可能である。

なお、本実施形態においても、永久磁石の形状や配置場所を図９〜図１４に示す物とすることが可能である。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記各実施形態では、上側ヨーク３７１と下側ヨーク３７２とでヨーク３７０を構成したものを例示したが、いずれか一方のヨークだけ設けるようにしてもよいし、ヨーク３７０を設けないようにすることも可能である。

また、上記各実施形態では、接圧ばね３４０を下側ヨーク３７２の挿通孔３７２ａに挿通させたものを例示したが、下側ヨーク３７２に接圧ばね３４０を当接させるようにしてもよい。

また、コイルボビン２２０の形状を様々な形状とすることも可能であるし、コイルボビン２２０の配置等も適宜に変更可能である。

また、上記各実施形態では、一体に形成された円環状（リング状）の永久磁石を例示しているが、複数に分割された永久磁石を用い、対向面の近傍に配置した状態で永久磁石が円環状（リング状）となるようにすることも可能である。

例えば、リングの一部をなす扇形の永久磁石（中心角が３６０°よりも小さい扇形の永久磁石：分割ドーナツ形の永久磁石）を複数用い、対向面の近傍に配置した状態で円環状（リング状）となるようにすることができる。

すなわち、中心角の総和が３６０°となる複数の永久磁石を、周方向に隙間を開けずに配置することで、対向面の近傍に配置した状態で円環状（リング状）の永久磁石となるようにすることができる。

例えば、２つの扇形の永久磁石を用いる場合、中心角が１８０°の永久磁石を２つ用いたり、中心角が３００°の永久磁石と中心角が６０°の永久磁石を用いたりすることができる。

また、リングの一部をなす扇形の永久磁石を、１つだけ対向面の近傍に配置させることも可能である。

また、複数の永久磁石を周方向に少なくとも１箇所の隙間が設けられた状態で、対向面の近傍に配置させるようにすることも可能である。例えば、複数の永久磁石を放射状に配置させることが可能であるし、複数の永久磁石を対向面の近傍に配置させた状態で、全体として略Ｃ字状となるようにすることも可能である。

さらに、略棒状の永久磁石（棒磁石：略直方体状の永久磁石）や略Ｕ字状の永久磁石（Ｕ字状磁石：棒磁石を略Ｕ字状に折り曲げた形状をしている永久磁石）を少なくとも１つ用い、この永久磁石を対向面の近傍に配置させることも可能である。

また、可動接触子や固定端子、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。

１０ 電磁継電器
２０，２０Ａ 電磁石装置
２３０ コイル
２６０ 固定鉄芯（固定側部材）
２６４ 対向面（磁極面）
２７０ 可動鉄芯（可動側部材）
２７１ 対向面（磁極面）
４０ 永久磁石
４１ 上面（着磁面）
４２ 下面（着磁面）
５０ 磁性体
５１ 永久磁石側の面
Ｍ１ 第１の磁束
Ｍ２ 第２の磁束
Ｄ１ 間隙
Ｄ２ 空間

Claims (14)

1. 通電により第１の磁束を発生させるコイルと、
   前記第１の磁束を通過させる固定側部材と、
   前記コイルの非通電時には、第１の間隙を介して前記固定側部材に対向配置されるとともに、前記コイルの通電時には、前記固定側部材側に吸引されるように往復動する可動側部材と、
   第２の磁束を発生させる永久磁石と、
   を備え、
   前記永久磁石は、前記コイルの内側において、前記第１の間隙に隣接するとともに前記固定側部材および前記可動側部材に対して離れた位置に配置されており、
   前記固定側部材および前記可動側部材の互いに対向する、前記固定側部材のもつ第１の対向面と、前記可動側部材のもつ第２の対向面の間において、前記第２の磁束の向きが、前記第１の磁束の向きと同じ向きとなるようにしたことを特徴とする電磁石装置。
2. 前記可動側部材が可動鉄芯であることを特徴とする請求項１に記載の電磁石装置。
3. 前記固定側部材が固定鉄芯であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁石装置。
4. 前記固定側部材が前記コイルの周囲に配置される継鉄であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁石装置。
5. 前記永久磁石の一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面の法線方向が前記可動側部材の往復動方向に一致することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の電磁石装置。
6. 前記永久磁石の一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面が前記可動側部材の往復動方向に延在することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の電磁石装置。
7. 前記永久磁石が前記第１の間隙を包囲するリング状をしていることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の電磁石装置。
8. 前記永久磁石は、前記可動側部材の往復動方向に直交する方向から視た状態で、前記固定側部材および前記可動側部材のうちの少なくともいずれか一方の部材と重なるように配置されていることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の電磁石装置。
9. 前記永久磁石における一対の着磁面のうち少なくともいずれか一方の着磁面側に磁性体が配置されていることを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の電磁石装置。
10. 前記磁性体は、前記可動側部材の往復動方向に直交する方向から視た状態で、当該磁性体が配置された側に位置する部材と重なるように配置されていることを特徴とする請求項９に記載の電磁石装置。
11. 前記コイルと前記可動側部材の間の第２の間隙に配置される磁性体と、
    を備え、
    前記磁性体は前記第１の磁束を通過させることを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載の電磁石装置。
12. 前記磁性体は、前記可動側部材が往復動する方向に垂直な方向において、前記永久磁石と重ならないことを特徴とする請求項１１に記載の電磁石装置。
13. 前記継鉄は前記磁性体と接触し、前記第１の磁束を通過させることを特徴とする請求項４を引用した請求項１１、または請求項４を引用した請求項１２に記載の電磁石装置。
14. 請求項１〜１３のうちいずれか１項に記載の電磁石装置が搭載されていることを特徴とする電磁継電器。

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