特許 6168785 有極電磁継電器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6168785

(24)【登録日】2017年7月7日

(45)【発行日】2017年7月26日

(54)【発明の名称】有極電磁継電器

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/18 20060101AFI20170713BHJP

   H01H 50/16 20060101ALI20170713BHJP

   H01H 50/04 20060101ALI20170713BHJP

   H01H 50/56 20060101ALI20170713BHJP

【ＦＩ】

   H01H50/18 R

   H01H50/16 M

   H01H50/04 Q

   H01H50/56 G

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-23449(P2013-23449)

(22)【出願日】2013年2月8日

(65)【公開番号】特開2013-229296(P2013-229296A)

(43)【公開日】2013年11月7日

【審査請求日】2015年12月3日

(31)【優先権主張番号】特願2012-82359(P2012-82359)

(32)【優先日】2012年3月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】501398606

【氏名又は名称】富士通コンポーネント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(74)【代理人】

【識別番号】100159684

【弁理士】

【氏名又は名称】田原 正宏

(72)【発明者】

【氏名】李 瀛

(72)【発明者】

【氏名】倉田 吉則

(72)【発明者】

【氏名】高野 哲

(72)【発明者】

【氏名】窪野 和男

【審査官】 太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２１０７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０５０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２８０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６９０６６０４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 実開昭５９−１３８１５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５８−００２９４６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ５０／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイルと該コイルの中心軸線に沿って配置される軸部及び該コイルの外側で該軸部の一端から径方向外方へ延長される頭部を備える鉄心とを有する電磁石と、
前記鉄心の前記軸部の他端に連結されて前記コイルの外側で前記頭部に向かって延設される継鉄と、
前記電磁石によって前記中心軸線に平行な方向へ駆動される一対の磁極片であって、第２の磁極片と、該第２の磁極片よりも寸法が大きく、該第２の磁極片よりも前記継鉄に近い位置に配置される第１の磁極片とを有する一対の磁極片と、
前記第１の磁極片と前記第２の磁極片との間に、磁化方向を前記中心軸線に平行に方向付けて挟持される永久磁石と、
常開固定接点を有する第１の固定接点部材、該常開固定接点に接離可能な常開可動接点を有する第１の可動接点部材、常閉固定接点を有する第２の固定接点部材、及び該常閉固定接点に接離可能な常閉可動接点を有する第２の可動接点部材を含む接点部と、
前記一対の磁極片が取り付けられ、前記一対の磁極片の直線移動に伴い、前記中心軸線に平行な方向へ直線移動して前記常開可動接点及び前記常閉可動接点を開閉動作させる伝達部材と、
を具備する電磁継電器。

【請求項2】

前記接点部を支持する基部をさらに具備し、
前記伝達部材は、前記基部に摺動可能に係合する爪を有し、前記基部は、前記爪を前記中心軸線に平行な方向へ案内するガイドレールを有する、
請求項１に記載の電磁継電器。

【請求項3】

前記常開固定接点と前記常開可動接点とが互いに溶着した場合に、復帰状態で、前記伝達部材が、前記常閉固定接点と前記常閉可動接点との間に、予め定めた寸法の間隙を確保する、請求項１又は２に記載の電磁継電器。

【請求項4】

コイルと該コイルの中心軸線に沿って配置される軸部及び該コイルの外側で該軸部の一端から径方向外方へ延長される頭部を備える鉄心とを有する電磁石と、
前記鉄心の前記軸部の他端に連結されて前記コイルの外側で前記頭部に向かって延設される継鉄と、
前記電磁石によって前記中心軸線に平行な方向へ駆動される一対の磁極片と、
前記一対の磁極片に取り付けられる永久磁石と、
常開固定接点を有する第１の固定接点部材、該常開固定接点に接離可能な常開可動接点を有する第１の可動接点部材、常閉固定接点を有する第２の固定接点部材、及び該常閉固定接点に接離可能な常閉可動接点を有する第２の可動接点部材を含む接点部と、
前記一対の磁極片が取り付けられ、前記一対の磁極片の直線移動に伴い、前記中心軸線に平行な方向へ直線移動して前記常開可動接点及び前記常閉可動接点を開閉動作させる伝達部材と、を具備し、
前記頭部は、前記コイルと前記接点部との間に位置するように配置される、
電磁継電器。

【請求項5】

コイルと該コイルの中心軸線に沿って配置される軸部及び該コイルの外側で該軸部の一端から径方向外方へ延長される頭部を備える鉄心とを有する電磁石と、
前記鉄心の前記軸部の他端に連結されて前記コイルの外側で前記頭部に向かって延設される継鉄と、
前記電磁石によって前記中心軸線に平行な方向へ駆動される第１の磁極片及び第２の磁極片と、
前記第１の磁極片と前記第２の磁極片との間に挟持される永久磁石と、
常開固定接点を有する第１の固定接点部材、該常開固定接点に接離可能な常開可動接点を有する第１の可動接点部材、常閉固定接点を有する第２の固定接点部材、及び該常閉固定接点に接離可能な常閉可動接点を有する第２の可動接点部材を含む接点部と、
前記一対の磁極片が取り付けられ、前記一対の磁極片の直線移動に伴い、前記中心軸線に平行な方向へ直線移動して前記常開可動接点及び前記常閉可動接点を開閉動作させる伝達部材と、を具備し、
動作状態では、前記第１の磁極片が前記頭部に当接する一方、前記第２の磁極片が前記頭部から離隔し、
復帰状態では、前記第１の磁極片が前記頭部及び前記継鉄の双方から離隔する一方、前記第２の磁極片が前記頭部に当接する、
電磁継電器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有極電磁継電器に関する。

【背景技術】

【0002】

電磁継電器において、常開接点対と常閉接点対とを備え、接極子の動作に伴い常開接点対と常閉接点対とが互いに機械的に連動して開閉動作するものが知られている。この種の電磁継電器は、例えば、動作状態の間に常開接点対が溶着したときに、復帰状態になっても常閉接点対が閉成しないようにする、いわゆる強制ガイド式リレー（セーフティリレーとも称する）として使用できる。セーフティリレーを組み込んだ回路では、常開接点対の溶着を検知することができ、また電力の遮断状態を維持することができる。

【0003】

例えば特許文献１には、強制ガイド式の接点構造を有する電磁継電器が記載されている。特許文献１に記載の電磁継電器は、ヒンジ形の接極子の揺動動作に伴い復帰バネの付勢に抗して動作する作動部材を有し、この作動部材により、常開接点対と常閉接点対とが互いに機械的に連動して開閉動作するように構成されている。作動部材は、ヒンジ形接極子を動作させる電磁石のコイル中心軸線に直交する方向へ動作する。また電磁石は、コイル中心軸線が継電器底面（一般に接点端子やコイル端子の脚が突出する面）に直交する姿勢で配置されている。

【0004】

他方、電磁石に永久磁石を組み合わせた有極電磁継電器において、電磁石をそのコイル中心軸線が継電器底面に平行する姿勢で配置するとともに、永久磁石を取り付けた接極子をコイル中心軸線に平行な方向へ往復移動させるようにした、低背形の構成が知られている（例えば特許文献２参照）。特許文献２に記載の有極電磁継電器は、メーク（常開）可動接点とブレーク（常閉）可動接点とを背中合せで支持する単一の可動接点ばね部材と、メーク可動接点に接離可能なメーク（常開）固定接点を支持する第１の固定接点端子部材と、ブレーク可動接点に接離可能なブレーク（常閉）固定接点を担持する第２の固定接点端子部材とを備えた、いわゆるトランスファ型の接点構造を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平６−１７６６７６号公報

【特許文献2】特開２００８−２１０７７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

セーフティリレーとして使用可能な電磁継電器において、容易に小型化（特に低背化）でき、しかも消費電力を削減できる構成とすることが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、コイルとコイルの中心軸線に沿って配置される軸部及びコイルの外側で軸部の一端から径方向外方へ延長される頭部を備える鉄心とを有する電磁石と、鉄心の軸部の他端に連結されてコイルの外側で頭部に向かって延設される継鉄と、電磁石によって中心軸線に平行な方向へ駆動される一対の磁極片であって、第２の磁極片と、第２の磁極片よりも寸法が大きく、第２の磁極片よりも継鉄に近い位置に配置される第１の磁極片とを有する一対の磁極片と、第１の磁極片と第２の磁極片との間に、磁化方向を中心軸線に平行に方向付けて挟持される永久磁石と、常開固定接点を有する第１の固定接点部材、常開固定接点に接離可能な常開可動接点を有する第１の可動接点部材、常閉固定接点を有する第２の固定接点部材、及び常閉固定接点に接離可能な常閉可動接点を有する第２の可動接点部材を含む接点部と、一対の磁極片が取り付けられ、一対の磁極片の直線移動に伴い、中心軸線に平行な方向へ直線移動して常開可動接点及び常閉可動接点を開閉動作させる伝達部材と、を具備する電磁継電器である。

【0009】

また、コイルとコイルの中心軸線に沿って配置される軸部及びコイルの外側で軸部の一端から径方向外方へ延長される頭部を備える鉄心とを有する電磁石と、鉄心の軸部の他端に連結されてコイルの外側で頭部に向かって延設される継鉄と、電磁石によって中心軸線に平行な方向へ駆動される一対の磁極片と、一対の磁極片に取り付けられる永久磁石と、常開固定接点を有する第１の固定接点部材、常開固定接点に接離可能な常開可動接点を有する第１の可動接点部材、常閉固定接点を有する第２の固定接点部材、及び常閉固定接点に接離可能な常閉可動接点を有する第２の可動接点部材を含む接点部と、一対の磁極片が取り付けられ、一対の磁極片の直線移動に伴い、中心軸線に平行な方向へ直線移動して常開可動接点及び常閉可動接点を開閉動作させる伝達部材と、を具備し、頭部は、コイルと接点部との間に位置するように配置される、電磁継電器である。

【0011】

また、コイルとコイルの中心軸線に沿って配置される軸部及びコイルの外側で軸部の一端から径方向外方へ延長される頭部を備える鉄心とを有する電磁石と、鉄心の軸部の他端に連結されてコイルの外側で頭部に向かって延設される継鉄と、電磁石によって中心軸線に平行な方向へ駆動される第１の磁極片及び第２の磁極片と、第１の磁極片と第２の磁極片との間に挟持される永久磁石と、常開固定接点を有する第１の固定接点部材、常開固定接点に接離可能な常開可動接点を有する第１の可動接点部材、常閉固定接点を有する第２の固定接点部材、及び常閉固定接点に接離可能な常閉可動接点を有する第２の可動接点部材を含む接点部と、一対の磁極片が取り付けられ、一対の磁極片の直線移動に伴い、中心軸線に平行な方向へ直線移動して常開可動接点及び常閉可動接点を開閉動作させる伝達部材と、を具備し、動作状態では、第１の磁極片が頭部に当接する一方、第２の磁極片が頭部から離隔し、復帰状態では、第１の磁極片が頭部及び継鉄の双方から離隔する一方、第２の磁極片が頭部に当接する、電磁継電器である。

【0012】

また、接点部を支持する基部をさらに具備し、伝達部材は、基部に摺動可能に係合する爪を有し、基部は、爪を中心軸線に平行な方向へ案内するガイドレールを有する構成とすることができる。

【0013】

また、常開固定接点と常開可動接点とが互いに溶着した場合に、復帰状態で、伝達部材が、常閉固定接点と常閉可動接点との間に、予め定めた寸法の間隙を確保する構成とすることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一態様による有極電磁継電器は、４つの接点部材（第１の固定接点部材、第１の可動接点部材、第２の固定接点部材、第２の可動接点部材）を有することに加えて、一対の磁極片の移動方向、永久磁石の磁化方向、及び伝達部材の移動方向を、いずれもコイルの中心軸線に平行な方向としたことにより、容易に小型化（特に低背化）でき、しかも有極の構成としたことにより消費電力を削減できるものである。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態による有極電磁継電器の斜視図である。

【図2】図１の有極電磁継電器の分解斜視図である。

【図3】図１の有極電磁継電器の平面図である。

【図4】図１の有極電磁継電器の正面図である。

【図5】図３の線Ｖ−Ｖに沿った断面図である。

【図6】図１の有極電磁継電器が有する接点部の拡大斜視図である。

【図7】図１の有極電磁継電器が有する磁性可動体及び伝達部材の分解斜視図である。

【図8】図７の磁性可動体及び伝達部材の組立斜視図である。

【図9】図８の磁性可動体及び伝達部材の平面図である。

【図10】図７の伝達部材の部分拡大斜視図である。

【図11】接点部の開閉動作及び伝達部材の往復動作を、図３の線ＸＩ−ＸＩに沿った断面図で説明する図で、（ａ）復帰状態、及び（ｂ）動作状態における接点部及び伝達部材の位置を示す。

【図12】磁性可動体の動作を、図５に対応する断面図で説明する図で、（ａ）復帰状態、及び（ｂ）動作状態における磁性可動体の位置を示す。

【図13】図１１に対応する断面図で、接点が溶着したときの接点部及び伝達部材の位置を示す。

【図14】接極子の移動距離と磁気吸引力との関係を示す図である。

【図15】接極子の移動距離と磁気吸引力との関係を示す図である。

【図16】変形例による磁性可動体の動作を、図５に対応する断面図で説明する図で、（ａ）復帰状態、及び（ｂ）動作状態における磁性可動体の位置を示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。 図１〜図５は、一実施形態による有極電磁継電器１０の全体構成を示す。図６〜図１３は、有極電磁継電器１０の種々の構成要素を示す。

【0017】

有極電磁継電器１０は、基部１２と、基部１２に支持される電磁石１４と、電磁石１４の作用により移動する磁性可動体１６と、電磁石１４から絶縁されて基部１２に支持される接点部１８と、電磁石１４と接点部１８との間に配置され、電磁石１４の作用により磁性可動体１６と共に移動して接点部１８を開閉動作させる伝達部材２０とを備える（図１〜図４）。

【0018】

基部１２は、電磁石１４を支持する第１部分２２と、接点部１８を支持する第２部分２４とを備える。図３の平面図において、基部１２は略矩形の輪郭を有し、第１部分２２と第２部分２４とは、それぞれに略矩形の輪郭を有して、基部１２の長手方向へ互いに隣接して配置される。基部１２は、例えば電気絶縁性の樹脂材料から射出成形により、全体として一体に成形できる。

【0019】

第１部分２２には、電磁石１４が載置される底板２６が設けられる。第２部分２４には、第１部分２２の底板２６に対して直立する囲壁３０が立設され、囲壁３０が、接点部１８の後述する複数の接点部材を個別に受容する複数の受容穴２８を画定する。囲壁３０は、電磁石１４と接点部１８の各接点部材との間の電気的絶縁を確保する。底板２６の底面２６ａ及び囲壁３０の底面３０ａは、互いに略同一の平面に沿って配置され、有極電磁継電器１０の底面を構成する（図５）。

【0020】

囲壁３０は、第２部分２４の輪郭に沿う周壁部分３０ｂと、基部１２の長手方向へ延びる中心壁部分３０ｃと、中心壁部分３０ｃに略直交する複数の横断壁部分３０ｄとを有する。複数の受容穴２８は、中心壁部分３０ｃの両側に同数ずつ長手方向へ整列して設けられ、かつ中心壁部分３０ｃに対し対称の配列で配置される。なお図では、中心壁部分３０ｃの各側に、底面３０ａに略直交する方向へ延びる８個（両側で計１６個）の大小の凹所が設けられており、これらの凹所のうちの６個（両側で計１２個）が受容穴２８として機能する（図１１）。

【0021】

電磁石１４は、巻枠３２と、巻枠３２に巻き付けられたコイル３４と、巻枠３２に受容される鉄心３６と、鉄心３６に連結されてコイル３４の外側に延設される継鉄３８とを備えている。電磁石１４は、コイル３４の中心軸線３４ａが基部１２の底面２６ａ、３０ａに略平行する姿勢で、かつ中心軸線３４ａを基部１２の長手方向へ向けて、第１部分２２の底板２６に載置される（図４）。

【0022】

巻枠３２は、中空円筒状の胴部４０と、胴部４０の長手方向両端に設けられる環状平板状の第１鍔部４２及び第２鍔部４４とを有する（図５）。コイル３４は、巻枠３２の胴部４０に導線の所要長さ部分を巻着して形成され、両鍔部４２、４４の間に固定的に保持される。巻枠３２は、例えば電気絶縁性の樹脂材料から、射出成形により、全体として一体に成形できる。巻枠３２は、第２鍔部４４側に、コイル３４を形成する導線の末端がそれぞれに接続される２個のコイル端子４５（図２）を有する。

【0023】

鉄心３６は、コイル３４の内側に中心軸線３４ａに沿って配置される円柱状の軸部４６と、コイル３４の外側で軸部４６の軸線方向一端から軸部４６の径方向外方へ延長される平板状の頭部４８とを有する。軸部４６は胴部４０に収容され、両端で第１及び第２鍔部４２、４４から突出する長さを有する（図５）。頭部４８は、第１鍔部４２に隙間を空けて対向して配置され、その外縁に沿った一領域４８ａ（図５で上端側の領域。以下、外縁領域４８ａと称する。）が第１鍔部４２からコイル径方向外方（図で上方）へ僅かに突出する形状及び寸法を有する。鉄心３６は、例えば磁性鋼から全体として一体に成形できる。

【0024】

継鉄３８は、鉄心３６の軸部４６の、頭部４８とは反対側の軸線方向他端４６ａに連結されて、コイル３４の外側で頭部４８に向かって延設される（図５）。継鉄３８は、軸部４６に連結されて第２鍔部４４に沿って配置される短尺平板状の連結部分５０と、連結部分５０に略直交して配置され、コイル３４の一側方にコイル中心軸線３４ａに略平行に延びる長尺平板状の主部分５２とを有する。継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａは、巻枠３２の第１鍔部４２の側方に位置し、頭部４８の外縁領域４８ａとの間に隙間を介して配置される（図５）。継鉄３８は、例えば磁性鋼から全体としてＬ字板状に一体に成形できる。鉄心３６の軸部４６と継鉄３８の連結部分５０とは、例えばかしめにより互いに固定的に連結される。鉄心３６と継鉄３８とは、互いに協働してコイル３４の周囲に磁路を形成する。

【0025】

電磁石１４は、軸部４６が胴部４０に収容された鉄心３６の頭部４８がコイル３４と接点部１８との間に位置するように方向付けされて、基部１２に支持される。すなわち、コイル端子４５側から見て実質的に、継鉄３８の連結部分５０、コイル３４、鉄心３６の頭部４８、接点部１８の順に配置されている。電磁石１４のこのような方向付けにより、鉄心３６の頭部４８が接点部１８から離れた側に位置する逆向きの構成と対比して、接極子５４の移動距離と磁気吸引力との関係を有意に変更できる（後でさらに詳述する）。

【0026】

磁性可動体１６は、電磁石１４の磁路に配置されて電磁石１４により駆動される接極子５４と、接極子５４に取り付けられる単一の永久磁石５６とを備えている。接極子５４は、それぞれが例えば磁性鋼等の磁性材料から形成される矩形平板状の一対の磁極片５８、６０を有する。永久磁石５６は、直方体形状を有し、側面５６ａ、５６ｂに、それぞれＮ極及びＳ極が形成される（図２）。第１の磁極片５８及び第２の磁極片６０は、両者間に永久磁石５６をその磁化方向（図示のＮＳ極間の磁界の方向）に挟持するとともに、この磁化方向をコイル３４の中心軸線３４ａに平行に方向付けて、頭部４８の外縁領域４８ａに対向して配置される（図５）。

【0027】

接極子５４と永久磁石５６とを備えた磁性可動体１６は、第１の磁極片５８の一部分を、頭部４８の外縁領域４８ａと継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａとの間に位置させた状態で、コイル中心軸線３４ａに平行な方向（図５の矢印α方向）へ直線往復移動可能に配置される。すなわち、第１及び第２の磁極片５８、６０は、永久磁石５６と一体的に、コイル中心軸線３４ａに平行な方向へ直線移動可能である。磁性可動体１６の往復移動範囲は、第１の磁極片５８が、鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａと継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａとのそれぞれに当接する位置を、移動限界点として規定される。

【0028】

本実施形態における第１及び第２の磁極片５８、６０は、コイル中心軸線３４ａに直交する方向へ互いに異なる寸法を有する。図示構成では、コイル中心軸線３４ａ及び基部１２の底面２６ａ、３０ａに直交する方向へ見て、第１の磁極片５８が、第２の磁極片６０よりも大きな寸法を有している（図２、図５、図７）。第１及び第２の磁極片５８、６０のその他の寸法は、互いに略同一である。第１及び第２の磁極片５８、６０がこのように異なる寸法を有することの効果は、後述する。

【0029】

本実施形態における接点部１８は、常開固定接点６２を有する第１の固定接点部材６４（以下、固定接点端子部材６４）と、常開固定接点６２に接離可能な常開可動接点６６を有するばね性を備えた第１の可動接点部材６８（以下、可動接点ばね部材６８）との組合せ（以下、常開接点部材セット７０と称する。）を、４組備えている（図６）。また接点部１８は、常閉固定接点７２を有する第２の固定接点部材７４（以下、固定接点端子部材７４）と、常閉固定接点７２に接離可能な常閉可動接点７６を有するばね性を備えた第２の可動接点部材７８（以下、可動接点ばね部材７８）との組合せ（以下、常閉接点部材セット８０と称する。）を、２組備えている（図６）。

【0030】

有極電磁継電器１０が単安定型の構成を有する場合、常開固定接点６２と常開可動接点６６と（以下、常開接点対と称する。）は、電磁石１４が励磁されていないときに開成し、電磁石１４が励磁されているときに閉成する。また単安定型の場合、常閉固定接点７２と常閉可動接点７６と（以下、常閉接点対と称する。）は、電磁石１４が励磁されていないときに閉成し、電磁石１４が励磁されているときに開成する。これに対し、有極電磁継電器１０が双安定型の構成を有する場合には、電磁石１４の励磁により常開接点対が閉成しかつ常閉接点対が開成している状態で、電磁石１４を無励磁にしても、常開接点対の閉成状態及び常閉接点対の開成状態が維持される。なお、単安定型の構成と双安定型の構成とは、電磁石１４及び永久磁石５６の磁気力と可動接点ばね部材６８、７８のばね付勢力との関係を調整することにより、選択できる。

【0031】

上記した計１２個の固定接点端子部材６４、７４及び可動接点ばね部材６８、７８を具備する接点部１８は、囲壁３０の周壁部分３０ｂと中心壁部分３０ｃとで画定される受容穴２８に、２つの常開接点部材セット７０と１つの常閉接点部材セット８０とが、中心壁部分３０ｃの各側で基部１２の長手方向へ整列するように設置される（図３）。さらに詳述すると、基部１２の第１部分２２に近い側から見て、囲壁３０の中心壁部分３０ｃの各側に設けられた６個の受容穴２８に、１つの常閉接点部材セット８０の固定接点端子部材７４、同常閉接点部材セット８０の可動接点ばね部材７８、１つの常開接点部材セット７０の可動接点ばね部材６８、同常開接点部材セット７０の固定接点端子部材６４、他の１つの常開接点部材セット７０の可動接点ばね部材６８、及び同常開接点部材セット７０の固定接点端子部材６４が、この順序で個別に受容される（図３、図１１）。これら固定接点端子部材６４、７４及び可動接点ばね部材６８、７８は、囲壁３０の中心壁部分３０ｃの両側に、互いに同一の配列で設置される。

【0032】

固定接点端子部材６４、７４及び可動接点ばね部材６８、７８は、それぞれ、囲壁３０の頂面３０ｅから突出して接点を担持する長手方向一端側（図で上側）の領域（以下、上側領域）６４ａ、７４ａ、６８ａ、７８ａと、底面３０ａから突出して例えば図示しない回路基板の導体に接続される長手方向他端側（図で下側）の領域（以下、下側領域）６４ｂ、７４ｂ、６８ｂ、７８ｂとを有する（図１１）。各常開接点部材セット７０の常開固定接点６２と常開可動接点６６とは、囲壁３０の上方で基部１２の長手方向へ互いに対面して配置される。同様に、各常閉接点部材セット８０の常閉固定接点７２と常閉可動接点７６とは、基部１２の長手方向へ互いに対面して配置される。

【0033】

常開可動接点６６及び常閉可動接点７６は、前述した磁性可動体１６の直線移動動作に対応して伝達部材２０が後述するように移動することにより揺動的に変位して、その揺動方向に対面する常開固定接点６２及び常閉固定接点７２に対し、一方の接点対が閉成したときに他方の接点対が開成するよう交互的に接点開閉動作できるように構成される。第１の可動接点ばね部材６８及び第２の可動接点ばね部材７８は、少なくとも上側領域６８ａ及び７８ａを含む部分が、ばね性を有する材料、例えばばね用燐青銅の薄板から打ち抜いて形成され、磁性可動体１６と共に移動する伝達部材２０から受ける力に応じて、所要のばね付勢力を発揮しながら弾性的に撓む。第１の固定接点端子部材６４及び第２の固定接点端子部材７４は、全体として例えば同様のばね用燐青銅や他の導電性金属の板材から打ち抜いて形成され、組を成す第１の可動接点ばね部材６８及び第２の可動接点ばね部材７８から接点閉成時に受ける力に抗して、実質的に撓まない（或いは微少量だけ撓む程度の）剛性を有する。

【0034】

伝達部材２０は、磁性可動体１６を支持する第１部分８２と、第１の可動接点ばね部材６８及び第２の可動接点ばね部材７８に係合する第２部分８４とを備えている（図１、図３）。図３の平面図において、伝達部材２０は、基部１２よりも小さい略矩形の輪郭を有し、第１部分８２と第２部分８４とは、伝達部材２０の長手方向へ互いに隣接して配置される。伝達部材２０は、例えば電気絶縁性の樹脂材料から射出成形により、全体として一体に成形できる。

【0035】

伝達部材２０は、その矩形輪郭の長辺を、コイル３４の中心軸線３４ａに平行に向けるとともに、第１部分８２を電磁石１４に近い側に位置させて、頂面３０ｅに対向するように囲壁３０に取り付けられる（図１）。この状態で、伝達部材２０は、基部１２の長手方向へ、基部１２に対し摺動式に往復移動できる。後述するように伝達部材２０は、接極子５４の動作を接点部１８の第１及び第２の可動接点ばね部材６８、７８に伝達して、常開可動接点６６及び常閉可動接点７６を開閉動作させる。

【0036】

伝達部材２０の第１部分８２には、磁性可動体１６を収容する空所８６が設けられる（図７）。空所８６には、接極子５４の第１及び第２の磁極片５８、６０とそれら磁極片５８、６０の間に挟持される永久磁石５６とが、永久磁石５６の磁化方向を伝達部材２０の長手方向（したがって移動方向）へ向けた姿勢で、例えば圧入や接着剤使用により固定される（図８）。伝達部材２０を基部１２の囲壁３０に取り付けた状態では、第１部分８２に支持された接極子５４及び永久磁石５６と、基部１２の第１部分２２に支持された電磁石１４とが、前述した相対配置（図５）に位置決めされる。また、第２部分８４は、基部１２の第２部分２４に支持された第１及び第２の可動接点ばね部材６８及び７８に伝達部材２０の動作を伝達する。

【0037】

伝達部材２０の第２部分８４には、第１の可動接点ばね部材６８の上側領域６８ａをそれぞれに受容する４つの第１空所８８と、第２の可動接点ばね部材７８の上側領域７８ａをそれぞれに受容する２つの第２空所９０とが、基部１２上での第１及び第２の可動接点ばね部材６８、７８の配置に対応する配置で形成される（図１）。各第１空所８８には、可動接点ばね部材６８の上側領域６８ａの両側縁に係合可能な一対の第１突片９２（図７、図８）が、伝達部材２０の横手ないし短手方向へ互いに離間かつ対向するように設けられる。同様に、各第２空所９０には、可動接点ばね部材７８の上側領域７８ａの両側縁に係合可能な一対の第２突片９４（図７、図８）が、伝達部材２０の横手ないし短手方向へ互いに離間かつ対向するように設けられる。各第１空所８８にはさらに、伝達部材２０の外縁側の第１突片９２に隣接して、可動接点ばね部材６８の上側領域６８ａの一側縁を受容するスリット９６（図７、図８）が設けられる。

【0038】

第２部分８４において第１部分８２から最も離れた側（図１及び図３で右端側）に位置する第１空所８８（以下、右端第１空所８８ａ）は、その一対の第１突片９２が、伝達部材２０の端面となるように形成されている。右端第１空所８８ａに上側領域６８ａが受容された可動接点ばね部材６８の常開可動接点６６は、一対の第１突片９２の間隙から伝達部材２０の外方へ突出し、同じ常開接点部材セット７０の固定接点端子部材６４の常開固定接点６２に対向して配置される。第２部分８４の中間に位置する第１空所８８（以下、中間第１空所８８ｂ）は、その一対の第１突片９２の反対側（右端第１空所８８ａに近い側）に形成される第３空所９８に、それら第１突片９２の間隙を介して連通している（図１、図３）。第３空所９８には、第１の固定接点端子部材６４の上側領域６４ａが受容される。中間第１空所８８ｂに上側領域６８ａが受容された可動接点ばね部材６８の常開可動接点６６は、一対の第１突片９２の間隙から第３空所９８に突出し、第３空所９８に受容されている常開固定接点６２に対向して配置される。

【0039】

第２空所９０は、その一対の第２突片９４の反対側（空所８６に近い側）に形成される第４空所１００に、それら第２突片９４の間隙を介して連通している（図１、図３）。第４空所１００には、第２の固定接点端子部材７４の上側領域７４ａが受容される。第２空所９０に上側領域７８ａが受容された可動接点ばね部材７８の常閉可動接点７６は、一対の第２突片９４の間隙から第４空所１００に突出して、常閉固定接点７２に対向して配置される。なお、基部１２の頂面３０ｅには、第１部分２２側に隣接して、第４空所１００に受容された常閉固定接点７２を支持する壁１０２が立設される。伝達部材２０の第４空所１００には、壁１０２も受容される（図１、図３）。

【0040】

伝達部材２０は、コイル中心軸線３４ａの両側に２個ずつ分散配置されて基部１２に摺動可能に係合する計４個の爪１０４を有する（図１に片側２個のみ示す。）。それら爪１０４は、コイル中心軸線３４ａに関して対称な位置で、伝達部材２０の両側壁から一方向（図で下方）に延設される。図９及び図１０に示すように、各爪１０４には、伝達部材２０の内側に向かって突出するフック部分１０６が形成される。他方、基部１２は、囲壁３０の頂面３０ｅに隣接して、４個の爪１０４をコイル中心軸線３４ａに平行な方向へ案内する一対のガイドレール１０８を有する（図１、図３、図１０）。それらガイドレール１０８は、コイル中心軸線３４ａに関して対称な位置で、基部１２の長手方向へ直線状に延長される。各ガイドレール１０８は、片側２個の爪１０４のフック部分１０６を摺動自在に受容する。

【0041】

伝達部材２０の両側壁に配置される４個の爪１０４を、基部１２に設けられる一対のガイドレール１０８に係合させる構成により、伝達部材２０が基部１２に係止されて伝達部材２０の脱落が防止され、また伝達部材２０が基部１２上で安定して往復動作できる。なお、片側２個以上、全体で４個以上の爪１０４を、コイル中心軸線３４ａに関して対称に設けることにより、伝達部材２０の往復動作の安定性を一層向上させるようにしてもよい。

【0042】

有極電磁継電器１０は、電磁石１４、磁性可動体１６、接点部１８及び伝達部材２０を収容するケース（図示せず）をさらに備える。ケースは、略直方体の輪郭を有するとともに、直方体輪郭の一面に、電磁石１４、磁性可動体１６、接点部１８及び伝達部材２０を内部に挿入するための開口を有する。ケースは、接着剤により基部１２に固定できる。ケースは、電気絶縁性の樹脂材料から一体的に成形できる。

【0043】

次に、有極電磁継電器１０の動作の一例を説明する。なお、以下の説明は、有極電磁継電器１０が単安定型の構成を有する場合のものである。また、以下の説明では、接点部１８の常開接点対が閉成しかつ常閉接点対が開成している状態を「動作状態」と称し、常開接点対が開成しかつ常閉接点対が閉成している状態を「復帰状態」と称する。

【0044】

図１１（ａ）は、有極電磁継電器１０の復帰状態における接点部１８及び伝達部材２０の位置を示す。図１１（ｂ）は、有極電磁継電器１０の動作状態における接点部１８及び伝達部材２０の位置を示す。図１２（ａ）は、有極電磁継電器１０の復帰状態における磁性可動体１６の位置を示す。図１２（ｂ）は、有極電磁継電器１０の動作状態における磁性可動体１６の位置を示す。図１３は、接点部１８のいずれかの接点（図では常閉接点部材セット８０に近接する側の常開接点部材セット７０）が溶着したときの接点部１８及び伝達部材２０の位置を示す。

【0045】

有極電磁継電器１０の復帰状態において、接点部１８は、各常閉接点部材セット８０の常閉固定接点７２と常閉可動接点７６とが閉成する一方、各常開接点部材セット７０の常開固定接点６２と常開可動接点６６とが開成する（図１１（ａ））。このとき、電磁石１４は無励磁の状態であり、磁性可動体１６は、第１の磁極片５８が、鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａから離隔し、かつ継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａに当接する復帰位置に配置されている（図１２（ａ））。また伝達部材２０は、電磁石１４に最も接近する第１の移動限界位置（図で左端位置）に置かれる（図１、図３〜図５）。

【0046】

伝達部材２０は、復帰状態では、各第１の可動接点ばね部材６８及び各第２の可動接点ばね部材７８に、撓みを生じさせる力を加えない。第１の可動接点ばね部材６８は、伝達部材２０から力を受けていない状態では、撓みを生じることなく、常開可動接点６６を対応する常開固定接点６２から離隔させる（この形態を以下、第１の可動接点ばね部材６８の「初期形態」と称する。）。また第２の可動接点ばね部材７８は、伝達部材２０から力を受けていない状態では、常閉可動接点７６が対応の常閉固定接点７２に接触することにより僅かに撓んで、ばね付勢力の下で常閉可動接点７６を常閉固定接点７２に押し付ける（この形態を以下、第２の可動接点ばね部材７８の「初期形態」と称する。）。各第１の可動接点ばね部材６８及び各第２の可動接点ばね部材７８が初期形態を維持することにより、接点部１８は、常開可動接点６６が常開固定接点６２から離脱し、かつ常閉可動接点７６が常閉固定接点７２に導通接触する常閉接点閉成位置（図１１（ａ））に、保持される。なお、復帰状態で、第１の磁極片５８と継鉄３８の主部分５２との間には、永久磁石５６による微小な磁気吸引力が作用する。

【0047】

上記した復帰状態から、電磁石１４が励磁されると、電磁石１４と永久磁石５６との磁気力により、磁性可動体１６は、第１の磁極片５８が継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａから離隔しかつ鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａに当接する動作位置に移動する（図１２（ｂ））。ここで、電磁石１４の励磁により発生する磁束の向きは、永久磁石５６の磁束の向きに対し、第１の磁極片５８と継鉄３８の主部分５２との間に反発力を生じ、かつ第１の磁極片５８と鉄心３６の頭部４８との間に吸引力を生ずる向きである。磁性可動体１６が復帰位置から動作位置に移動するときに、磁性可動体１６の移動に伴い伝達部材２０は、爪１０４が基部１４のガイドレール１０８に案内されて、磁性可動体１６と共に、コイル中心軸線３４ａに平行な方向へ移動する。磁性可動体１６及び伝達部材２０のこの直線的な移動動作が、伝達部材２０の第１突片９２及びスリット９６並びに第２突片９４を介して、接点部１８の第１の可動接点ばね部材６８及び第２の可動接点ばね部材７８の上側領域６８ａ、７８ａに伝達され、可動接点ばね部材６８、７８の上側領域６８ａ、７８ａが、ばね付勢力を増加させながら弾性的に撓む。つまり、電磁石１４の励磁により第１の磁極片５８を鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａに当接させる方向へ生ずる磁気力が、可動接点ばね部材６８、７８の上側領域６８ａ、７８ａを初期形態から撓ませるに要する力の総計を超えたときに、磁性可動体１６の復帰位置から動作位置への移動及びそれに伴う伝達部材２０の移動が開始する。

【0048】

磁性可動体１６が動作位置に到達すると、伝達部材２０は、電磁石１４から最も離隔する第２の移動限界位置（図で右端位置）に置かれる（図１１（ｂ））。このとき、接点部１８は、各常閉接点部材セット８０の常閉固定接点７２と常閉可動接点７６とが開成し、各常開接点部材セット７０の常開固定接点６２と常開可動接点６６とが閉成する（図１１（ｂ））。このようにして、有極電磁継電器１０は動作状態になる。

【0049】

有極電磁継電器１０が復帰状態から動作状態に移行したときに、第１の磁極片５８と鉄心３６の頭部４８との間には、電磁石１４及び永久磁石５６による磁気吸引力が作用する。その結果、接点部１８は、可動接点ばね部材６８、７８のばね付勢力に抗して、常閉可動接点７６が常閉固定接点７２から離脱しかつ常開可動接点６６が常開固定接点６２に導通接触する常開接点閉成位置（図１１（ｂ））に、保持される。

【0050】

上記した動作状態で、コイル３４の電流を遮断して電磁石１４の励磁を止めると、個々の可動接点ばね部材６８、７８のばね付勢力（すなわち初期形態への弾性復元力）が、上側領域６８ａ、７８ａから伝達部材２０の第１突片９２及びスリット９６並びに第２突片９４に加わることにより、磁性可動体１６は、第１の磁極片５８が鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａから離隔しかつ継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａに当接する復帰位置に移動する（図１２（ａ））。磁性可動体１６が動作位置から復帰位置に移動する間、伝達部材２０は、爪１０４が基部１４のガイドレール１０８に案内されて、磁性可動体１６と共に、コイル中心軸線３４ａに平行な方向へ移動する。

【0051】

磁性可動体１６が復帰位置に到達すると、伝達部材２０は、電磁石１４に最も接近する第１の移動限界位置に置かれる（図１１（ａ））。このとき、接点部１８は、各常閉接点部材セット８０の常閉固定接点７２と常閉可動接点７６とが閉成し、各常開接点部材セット７０の常開固定接点６２と常開可動接点６６とが開成する（図１１（ａ））。このようにして、有極電磁継電器１０は復帰状態になる。

【0052】

有極電磁継電器１０が双安定型の構成を有する場合は、図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）に示す動作状態で電磁石１４の励磁を止めても、磁性可動体１６は、永久磁石５６の作用により動作位置に保持され、したがって接点部１８は常開接点閉成位置に保持される。この状態で、例えば、復帰状態から動作状態に移行させるときとは逆方向の電流をコイル３４に流すことにより電磁石１４を逆向きに励磁すると、電磁石１４と永久磁石５６との磁気力により、磁性可動体１６は図１２（ａ）の復帰位置へ移動する。このときに電磁石１４に発生する磁束の向きは、永久磁石５６の磁束の向きに対し、第１の磁極片５８と鉄心３６の頭部４８との間に反発力を生じ、かつ第１の磁極片５８と継鉄３８の主部分５２との間に吸引力を生ずる向きである。磁性可動体１６が動作位置から復帰位置に移動する間、第１の可動接点ばね部材６８の上側領域６８ａ及び第２の可動接点ばね部材７８の上側領域７８ａは弾性復元する。つまり、電磁石１４の上記した逆向きの励磁により第１の磁極片５８を継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａに当接させる方向へ生ずる磁気力と、可動接点ばね部材６８、７８の上側領域６８ａ、７８ａの弾性復元力との総計が、動作状態で磁性可動体１６を動作位置に保持する永久磁石５６の磁気力を超えたときに、磁性可動体１６の動作位置から復帰位置への移動及びそれに伴う伝達部材２０の移動が開始する。復帰状態で、第１の磁極片５８と継鉄３８の主部分５２との間には、電磁石１４及び永久磁石５６による磁気吸引力が作用する。その結果、接点部１８は、常開可動接点６６が常開固定接点６２から離脱しかつ常閉可動接点７６が常閉固定接点７２に導通接触する常閉接点閉成位置（図１１（ａ））に保持される。復帰状態では、電磁石１４の逆向きの励磁を止めても、磁性可動体１６は、永久磁石５６の作用により復帰位置に保持され、したがって接点部１８は、常閉接点閉成位置に保持される。

【0053】

上記したように、伝達部材２０は、コイル中心軸線３４ａに平行な方向への接極子５４（磁性可動体１６）の直線移動に伴い、コイル中心軸線３４ａに平行な方向へ直線移動して、常開可動接点６６と常閉可動接点７６とを互いに機械的に連動させて開閉動作させる。このような伝達部材２０の構成により、有極電磁継電器１０は、動作状態の間に常開接点対が溶着したときに、復帰状態になっても常閉接点対が閉成しないようにする、いわゆるセーフティリレーとして使用できる。セーフティリレーを組み込んだ回路では、常開接点対の溶着を検知することができ、また電力の遮断状態を維持することができる。

【0054】

例えば、図１１（ｂ）の動作状態において、４つの常開接点部材セット７０のうち、いずれか１つの常開接点部材セット７０の常開固定接点６２と常開可動接点６６とが溶着した場合を想定する。この動作状態から、前述したように電磁石１４を無励磁にして、有極電磁継電器１０を復帰状態にする。この復帰状態を図１３に示す。常開固定接点６２と常開可動接点６６とが溶着した常開接点部材セット７０（図では常閉接点部材セット８０に近い側の常開接点部材セット７０）の、第１の可動接点ばね部材６８の上側領域６８ａは、伝達部材２０の対応する第１突片９２（及びスリット９６（図７））に係合しているから、溶着した常開接点部材セット７０によって伝達部材２０の移動が阻害される。したがって復帰状態であっても、図１３に示すように伝達部材２０は、第１の移動限界位置と第２の移動限界位置との間の中間位置に保持される。

【0055】

伝達部材２０が中間位置にあるときに、残りの３つの常開接点部材セット７０はいずれも、常開固定接点６２が常開可動接点６６から離脱して接点開成状態に置かれる一方、２つの常閉接点部材セット８０はいずれも、常閉固定接点７２と常閉可動接点７６との間に予め定めた寸法の間隙が確保され、やはり接点開成状態に置かれる。復帰状態に制御した有極電磁継電器１０において、常閉接点部材セット８０が閉成しない（すなわち接点部１８が常閉接点閉成位置に移行しない）場合、常閉接点部材セット８０が閉成しないことを、接点部１８の異常動作として、有極電磁継電器１０を組み込んだ回路上で検出できる。そして、接点部１８の異常動作の考え得る要因として、いずれかの常開接点部材セット７０の常開接点対の溶着を検知できる。なお、このようなセーフティリレーへの適用は、有極電磁継電器１０が少なくとも１つの常開接点部材セット７０と少なくとも１つの常閉接点部材セット８０とを備えることで、可能となる。そして、常開接点部材セット７０及び常閉接点部材セット８０の個数が増えるほど、セーフティリレーとしての安全性及び信頼性が向上する。

【0056】

上記構成を有する有極電磁継電器１０は、電磁石１４を、コイル３４の中心軸線３４ａが基部１２の底面２６ａ、３０ａに平行する姿勢で配置したものであり、また電磁石１４が、磁性可動体１６をコイル３４の中心軸線３４ａに平行な方向へ直線移動させる構成を有するものであるから、継電器全体のコイル径方向への外形寸法を効果的に削減できる利点を有する。また、接極子５４を構成する第１及び第２の磁極片５８、６０が、永久磁石５６をその磁化方向に挟持するとともに磁化方向をコイル中心軸線３４ａに平行に方向付けるように構成されているから、磁性可動体１６の構造を単純化及び小形化できる。また、接極子５４が、第１及び第２の磁極片５８、６０の間に永久磁石５６を挟持した状態で、伝達部材２０に固定して連結されるので、接極子５４の移動動作を伝達部材２０が効率良く接点部１８に伝達できる。

【0057】

このように、有極電磁継電器１０は、セーフティリレーとして使用可能な二対以上の接点対、したがって４個以上の接点部材（第１の固定接点端子部材６４、第１の可動接点ばね部材６８、第２の固定接点端子部材７４、第２の可動接点ばね部材７８）を有することに加えて、接極子５４と永久磁石５６とを含む磁性可動体１６の移動方向、永久磁石５６の磁化方向、並びに伝達部材２０の移動方向を、いずれもコイル中心軸線３４ａに平行な方向としたことにより、容易に小型化（特に低背化）でき、しかも有極の構成としたことにより消費電力を削減できる。

【0058】

上述した有極電磁継電器１０では、接極子５４の一対の磁極片５８、６０は、コイル中心軸線３４ａに略直交する方向へ互いに異なる寸法を有している。ここで、電磁石１４の励磁時に接極子５４に作用する磁気力は、永久磁石５６を取り付けた接極子５４の磁極面となる磁極片５８、６０の表面の寸法に応じて変化する。したがって、一対の磁極片５８、６０が互いに異なる寸法を有する構成では、寸法の大きな磁極片に作用する磁気力が、寸法の小さな磁極片に作用する磁気力よりも大きくなる。図示構成では、磁気吸引力により鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａと継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａとに当接する第１の磁極片５８が、第２の磁極片６０よりも大きな寸法を有している（図５）から、第１の磁極片５８が第２の磁極片６０と同じ寸法を有する構成に比較して、電磁石１４の励磁時に接極子５４に作用する磁気力を増加させることができる。

【0059】

図１４は、接極子５４の移動距離と磁気吸引力との関係（吸引力特性）を、第１の磁極片５８が第２の磁極片６０よりも大きな寸法を有する構成（実施形態１）と、第１及び第２の磁極片５８、６０が互いに同じ寸法を有する構成（実施形態２）との対比で示している。図１４の横軸は、第１の磁極片５８が鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａに当接している位置（図１２（ｂ））を原点とし、第１の磁極片５８が継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａに接近する方向への接極子５４の移動距離を表す。また縦軸は、第１の磁極片５８を鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａに吸引する電磁石１４及び永久磁石５６の磁気吸引力を表す。正の磁気吸引力は、第１の磁極片５８を鉄心３６の頭部４８に吸引する力であり、負の磁気吸引力は、第１の磁極片５８を鉄心３６の頭部４８から遠ざける力（永久磁石５６による）である。

【0060】

図１４において、実線Ｌ１は、実施形態１における感動（動作）アンペアの磁気吸引力と移動距離との関係、実線Ｌ２は、実施形態１における開放（復帰）アンペア（零アンペア）の磁気吸引力と移動距離との関係、破線Ｌ３は、実施形態２における感動（動作）アンペアの磁気吸引力と移動距離との関係、破線Ｌ４は、実施形態２における開放（復帰）アンペア（零アンペア）の磁気吸引力と移動距離との関係を、それぞれ示す。図示のように、実施形態１においては、実施形態２に対比して、接極子５４の移動距離の全体に渡り磁気吸引力が増加している。この磁気吸引力の増加は、可動接点ばね部材６８、７８から伝達部材２０を介して接極子５４に加わるばね付勢力の大きさに、磁気吸引力を対応させるものであって、有極電磁継電器１０の動作特性を最適化するものである。したがって、コイル中心軸線３４ａに略直交する方向への第１の磁極片５８の寸法を調整することにより、ばね付勢力の大きさに応じて有極電磁継電器１０の動作特性を適宜調整することができる。

【0061】

上述した有極電磁継電器１０では、電磁石１４は、鉄心３６の頭部４８がコイル３４と接点部１８との間に位置するように方向付けされている。電磁石１４のこのような方向付けにより、鉄心３６の頭部４８が接点部１８から離れた側に位置する逆向きの構成と対比して、接極子５４の移動距離と磁気吸引力との関係を、以下のように有意に変更できる。なお、接点部１８に対する電磁石１４の方向付けを逆転することにより、電磁石１４及び永久磁石５６の磁気力と可動接点ばね部材６８、７８のばね付勢力との関係が変動し、接極子５４の移動距離と磁気吸引力との関係が変化するものと推測される。

【0062】

図１５は、接極子５４の移動距離と磁気吸引力との関係（吸引力特性）を、鉄心３６の頭部４８がコイル３４と接点部１８との間に位置する構成（実施形態３）と、その逆向きの構成（実施形態４）との対比で示している。図１５の横軸及び縦軸は、それぞれ図１４と同様の移動距離及び磁気吸引力を表す。図１５において、実線Ｌ５は、実施形態３における感動（動作）アンペアの磁気吸引力と移動距離との関係、実線Ｌ６は、実施形態３における開放（復帰）アンペア（零アンペア）の磁気吸引力と移動距離との関係、破線Ｌ７は、実施形態４における感動（動作）アンペアの磁気吸引力と移動距離との関係、破線Ｌ８は、実施形態４における開放（復帰）アンペア（零アンペア）の磁気吸引力と移動距離との関係を、それぞれ示す。図示のように、実施形態３においては、実施形態４に対比して、特に接極子５４の移動距離が少ない領域において磁気吸引力の変化率が減少している。この磁気吸引力の変化率の減少は、可動接点ばね部材６８、７８から伝達部材２０を介して接極子５４に加わるばね付勢力の変化率に、磁気吸引力の変化率を近似させるものであって、有極電磁継電器１０の動作特性を最適化するものである。したがって、接点部１８に対する電磁石１４の方向付けとして実施形態３と実施形態４とのいずれかを選択することにより、ばね付勢力の変化率に応じて有極電磁継電器１０の動作特性を適宜変更することができる。

【0063】

上述した有極電磁継電器１０では、復帰状態で、第１の磁極片５８が、鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａから離隔して継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａに当接することに加えて、図１２（ａ）に示すように、第２の磁極片６０も、外縁領域４８ａから離隔されている。換言すると、復帰状態で、第１及び第２の磁極片５８、６０の双方と外縁領域４８ａとの間に、隙間が形成されるようになっている。復帰状態での第２の磁極片６０と鉄心３６の頭部４８との間の隙間は、例えば約０．２ｍｍである。この隙間の寸法は、永久磁石５６のコイル中心軸線３４ａに沿った方向への寸法や、鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａと継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａとの間の最短距離の選択により、適宜設定できる。

【0064】

復帰状態で第１及び第２の磁極片５８、６０と鉄心３６の外縁領域４８ａとの間に隙間が形成されるように接極子５４が動作することにより、復帰状態で第１の磁極片５８が継鉄３８の主部分５２の末端領域５２ａに当接すると同時に第２の磁極片６０が鉄心３６の頭部４８の外縁領域４８ａに当接する構成と対比して、図１５に示す実施形態３と同様に、特に接極子５４の移動距離が少ない領域において磁気吸引力の変化率を減少させることができる。また、上記隙間の寸法に応じて、磁気吸引力の変化率を調整できる。なお、上記隙間の有無や寸法変更により、電磁石１４及び永久磁石５６の磁気力と可動接点ばね部材６８、７８のばね付勢力との関係が変動し、接極子５４の移動距離と磁気吸引力との関係が変化するものと推測される。

【0065】

図１６は、上記した有極電磁継電器１０の変形例を示す。図１６の変形例では、復帰状態で、接極子５４´の第１の磁極片５８´が、鉄心３６´の頭部４８´の外縁領域４８ａ´及び継鉄３８´の主部分５２´の末端領域５２ａ´の双方から離隔する一方、接極子５４´の第２の磁極片６０´が、鉄心３６´の頭部４８´の外縁領域４８ａ´に当接する（図１６（ａ））。また、動作状態では、第１の磁極片５８´が、継鉄３８´の主部分５２´の末端領域５２ａ´から離隔して鉄心３６´の頭部４８´の外縁領域４８ａ´に当接する一方、第２の磁極片６０´が、鉄心３６´の頭部４８´の外縁領域４８ａ´から離隔される（図１６（ｂ））。換言すると、復帰状態で、鉄心３６´の頭部４８´及び継鉄３８´の末端領域５２ａ´の双方と第１の磁極片５８´との間に、隙間が形成されるようになっている。復帰状態での第１の磁極片５８´と継鉄３８´の末端領域５２ａ´との間の隙間は、例えば約０．２ｍｍである。この隙間の寸法は、永久磁石５６´のコイル中心軸線３４ａ´に沿った方向への寸法や、鉄心３６´の頭部４８´の外縁領域４８ａ´と継鉄３８´の主部分５２´の末端領域５２ａ´との間の最短距離の選択により、適宜設定できる。

【0066】

復帰状態で鉄心３６´の頭部４８´及び継鉄３８´の末端領域５２ａ´と第１の磁極片５８´との間に隙間が形成されるように接極子５４´が動作することにより、復帰状態で第２の磁極片６０´が鉄心３６´の頭部４８´の外縁領域４８ａ´に当接すると同時に第１の磁極片５８´が継鉄３８´の主部分５２´の末端領域５２ａ´に当接する構成と対比して、図１５に示す実施形態３と同様に、特に接極子５４´の移動距離が少ない領域において磁気吸引力の変化率を減少させることができる。また、上記隙間の寸法に応じて、磁気吸引力の変化率を調整できる。なお、図１６の変形例の構成は、接極子５４´の第１及び第２の磁極片５８´、６０´が互いに同一の寸法を有するものである。

【符号の説明】

【0067】

１０ 有極電磁継電器
１２ 基部
１４ 電磁石
１６ 磁性可動体
１８ 接点部
２０ 伝達部材
３４ コイル
３４ａ 中心軸線
３６ 鉄心
３８ 継鉄
４８ 頭部
４８ａ 外縁領域
５２ 主部分
５２ａ 末端領域
５４ 接極子
５６ 永久磁石
５８ 第１の磁極片
６０ 第２の磁極片
６２ 常開固定接点
６４ 第１の固定接点端子部材
６６ 常開可動接点
６８ 第１の可動接点ばね部材
７０ 常開接点部材セット
７２ 常閉固定接点
７４ 第２の固定接点端子部材
７６ 常閉可動接点
７８ 第２の可動接点ばね部材
８０ 常閉接点部材セット
９２ 第１突片
９４ 第２突片
９６ スリット
１０４ 爪
１０８ ガイドレール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】