JP2019165022A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】接点装置に異常電流が流れた際に、接点装置を開状態に維持することが可能な電磁継電器を提供する。【解決手段】第２の励磁コイル４１に流れる電流が規定値より小さいとき、第１の励磁コイル３１による第１の可動子３３１の第１位置または第２位置への移動に伴い、第２の可動子３３２は第１の可動子３３１と一体に移動する。第２の励磁コイル４１に流れる電流が規定値以上であるとき、第２の可動子３３２が第１の可動子３３１から離れる方向に移動して、固定接点２２と可動接点２１とが離間した状態となる。【選択図】図１

Description

本発明は、一般に電磁継電器に関し、より詳細には電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器に関する。

特許文献１には、可動子（プランジャー）を吸引駆動するコイル、可動子と対向配置され、かつ可動子を吸引保持する永久磁石を有し、可動子が永久磁石側に吸引駆動された際に接点装置がオン（閉成）する電磁継電器（電磁リレー）が記載されている。この電磁継電器は、コイルに電圧が印加されると可動子が動作し、これに伴い接点装置がオン状態になり、コイルの励磁が解除されても永久磁石の磁束により可動子が保持され、接点装置のオン状態が継続される。

さらに、特許文献１に記載の電磁継電器は、接点装置を含む電路内に過電流検出コイルを設け、接点装置に過電流、短絡電流等の異常電流が流れた際に過電流検出コイルで可動子を永久磁石とは逆向きに駆動し、接点装置をオフ（開成）するように構成されている。これにより、電磁継電器は、異常電流が流れた場合に生じる磁束を利用して可動子を強制的に復帰させるべく駆動するので、異常電流の発生を速やかに検出して電路を迅速に遮断できる。

特開昭５７−１６３９３９号公報

しかし、特許文献１に記載の構成では、接点装置に異常電流が流れて接点装置がオフ（開成）すると、過電流検出コイルの駆動力が失われるため、コイルで生じる磁束によって可動子が永久磁石側に吸引駆動され、接点装置が再度オン（閉成）する可能性がある。すなわち、この電磁継電器では、異常電流が発生した場合に、接点装置がオフして開状態となった後で、接点装置が再びオンする可能性がある。

本発明は上記事由に鑑みてなされており、接点装置に異常電流が流れた際に、接点装置を開状態に維持することが可能な電磁継電器を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る電磁継電器は、固定接点と、前記固定接点に接触する閉位置と前記固定接点から離れた開位置とに移動可能な可動接点と、前記固定接点を有する固定端子と、前記可動接点を有する可動接触子と、前記可動接触子を一方向に駆動するシャフトと、第１の励磁コイルと、前記第１の励磁コイルと異なる第２の励磁コイルと、固定子と、前記第１の励磁コイルにより、前記固定子に吸引された第１位置と、前記第１位置に比べて前記固定子からより離れた第２位置と、に移動可能である第１の可動子（第１可動子）と、前記シャフトに固定された第２の可動子（第２可動子）と、を備え、前記第２の励磁コイルに流れる電流が規定値より小さいとき、前記第１の励磁コイルによる前記第１の可動子の前記第１位置または前記第２位置への移動に伴い、前記第２の可動子は前記第１の可動子と一体に移動し、前記第２の励磁コイルに流れる電流が前記規定値以上であるとき、前記第２の可動子が前記第１の可動子から離れる方向に移動して、前記固定接点と前記可動接点とが離間した状態となる。

また、第１の形態の電磁継電器は、第１の励磁コイルと固定子と第１可動子と第２可動子と永久磁石とを有し、前記永久磁石により前記第１可動子に前記第２可動子を吸着した状態で、前記第１の励磁コイルで生じる磁束によって前記固定子に前記第１可動子を吸引して、前記第１可動子と共に前記第２可動子を定常位置から吸引位置へ移動させる電磁石装置と、固定接点および可動接点を有し、前記第２可動子の移動に伴って前記可動接点が移動することにより、前記可動接点が前記固定接点に接触する閉状態と前記可動接点が前記固定接点から離れた開状態とが切り替わるように構成され、前記第２可動子が前記吸引位置にあれば前記閉状態となる接点装置と、前記接点装置と直列に接続された第２の励磁コイル、および前記第２可動子に対して前記第１可動子から離れる向きの力を作用させるばねを有し、前記第２可動子が前記吸引位置にあるときに規定値以上の異常電流が前記第２の励磁コイルに流れると、前記第２の励磁コイルで生じる磁束によって前記永久磁石による前記第２可動子の吸着を解除し、前記ばねにより前記第２可動子を移動させて前記接点装置を前記開状態とするトリップ装置とを備える。

第２の形態の電磁継電器は、第１の形態において、前記永久磁石は前記第１可動子に設けられている。

第３の形態の電磁継電器は、第１の形態において、前記永久磁石は前記第２可動子に設けられている。

第４の形態の電磁継電器は、第１〜３のいずれかの形態において、前記電磁石装置は、前記永久磁石により前記第１可動子に前記第２可動子が吸着された状態で、前記第１可動子および前記第２可動子と共に、前記永久磁石で生じる磁束を通す閉磁路を形成する磁路形成部をさらに有する。

第５の形態の電磁継電器は、第４の形態において、前記磁路形成部は前記第１可動子に設けられている。

第６の形態の電磁継電器は、第４の形態において、前記磁路形成部は前記第２可動子に設けられている。

第７の形態の電磁継電器は、第４〜６のいずれかの形態において、前記永久磁石と前記磁路形成部との間には、非磁性体からなる短絡防止部が設けられている。

第８の形態の電磁継電器は、第１〜７のいずれかの形態において、前記第２可動子は、前記固定子と前記第１可動子とが並ぶ一方向において前記第１可動子に対して前記固定子とは反対側に配置されており、前記第１可動子および前記第２可動子は、前記第１の励磁コイルで生じる磁束によって前記一方向に沿って移動し、前記トリップ装置は、前記一方向に直交する平面に沿って前記第２の励磁コイルで生じる磁束を通す磁路の一部を形成する継鉄をさらに有し、前記継鉄は、前記吸引位置にあるときの前記第２可動子における前記第１可動子との対向面より、前記一方向において前記固定子とは反対側に突出する。

第９の形態の電磁継電器は、第１〜８のいずれかの形態において、前記トリップ装置は、前記第２の励磁コイルで生じる磁束を通す磁路の一部を形成する継鉄ブロックをさらに有し、前記第２の励磁コイルは、前記継鉄ブロックの一部に巻かれている。

第１０の形態の電磁継電器は、第１〜９のいずれかの形態において、前記第２可動子は、前記固定子と前記第１可動子とが並ぶ一方向において前記第１可動子に対して前記固定子とは反対側に配置されており、前記一方向において前記第２可動子に対して前記第１可動子と反対側には、前記ばねの生じるばね力により前記第２可動子が前記第１可動子から離れる向きに移動したときに前記第２可動子を吸引して前記第２可動子を保持する保持磁石が設けられている。

第１１の形態の電磁継電器は、第１０の形態において、前記一方向において前記保持磁石と並ぶように配置され前記保持磁石によって磁化される磁性体部材をさらに有し、前記電磁石装置は、前記第１可動子と前記第２可動子とを収納する筒体をさらに有し、前記筒体は、筒状に形成された筒状部と、前記筒状部の一方の開口を塞ぐ底板とを有しており、前記第１可動子および前記第２可動子は、前記第２可動子が前記底板側となるように前記一方向に並んで前記筒状部の内側に配置されており、前記磁性体部材は、前記筒状部の内側における前記第２可動子と前記底板との間に配置されている。

第１２の形態の電磁継電器は、第１０の形態において、前記一方向において前記保持磁
石と並ぶように配置され前記保持磁石によって磁化される磁性体部材をさらに有し、前記電磁石装置は、前記第１可動子と前記第２可動子とを収納する筒体をさらに有し、前記筒体は、筒状に形成された筒状部と、前記筒状部の一方の開口を塞ぐ底板とを有しており、前記第１可動子および前記第２可動子は、前記第２可動子が前記底板側となるように前記一方向に並んで前記筒状部の内側に配置されており、前記磁性体部材は、前記底板の少なくとも一部からなる。

第１３の形態の電磁継電器は、第１０の形態において、前記電磁石装置は、前記第１可動子と前記第２可動子とを収納する筒体をさらに有し、前記筒体は、筒状に形成された筒状部と、前記筒状部の一方の開口を塞ぐ底板とを有しており、前記第１可動子および前記第２可動子は、前記第２可動子が前記底板側となるように前記一方向に並んで前記筒状部の内側に配置されており、前記保持磁石は、前記筒状部の内側における前記第２可動子と前記底板との間に配置されている。

本発明は、接点装置に異常電流が流れると、トリップ装置が作動して、第２の励磁コイルで生じる磁束によって永久磁石による第２可動子の吸着が解除され、ばねにて第２可動子が第１可動子から離れる向きに移動し、接点装置が開状態となる。したがって、第２可動子は第１可動子から分離した状態を維持する。よって、接点装置に異常電流が流れた際に、接点装置を開状態に維持することが可能になる、という利点がある。

実施形態１に係る電磁継電器のオン状態を示す概略断面図である。 実施形態１に係る電磁継電器の接続例を示す概略回路図である。 実施形態１に係る電磁継電器のオフ状態を示す概略断面図である。 実施形態１に係る電磁継電器のトリップ装置が作動した状態を示す概略断面図である。 図５Ａは実施形態１に係る電磁継電器の通常時の要部を示す概略断面図、図５Ｂは実施形態１に係る電磁継電器のトリップ装置が作動した状態の要部を示す概略断面図である。 実施形態１に係る電磁継電器の動作の説明図である。 図７Ａは実施形態１の変形例１に係る電磁継電器の通常時の要部を示す概略断面図、図７Ｂは実施形態１の変形例１に係る電磁継電器のトリップ装置が作動した状態の要部を示す概略断面図である。 図８Ａ〜８Ｃは、実施形態１の変形例２に係る電磁継電器の要部を示す概略断面図である。 実施形態１の変形例３に係る電磁継電器の要部を示す概略断面図である。 実施形態１の変形例４に係る電磁継電器の要部を示す概略断面図である。 図１１Ａは実施形態２に係る電磁継電器の通常時の要部を示す概略断面図、図１１Ｂは実施形態２に係る電磁継電器のトリップ装置が作動した状態の要部を示す概略断面図である。 図８Ａ〜８Ｃは、実施形態２の変形例に係る電磁継電器の要部を示す概略断面図である。 図１３Ａは実施形態３に係る電磁継電器のオン状態の要部を示す概略断面図、図１３Ｂは実施形態３に係る電磁継電器のオフ状態の要部を示す概略断面図である。

（実施形態１）
（１．１）概要
本実施形態の電磁継電器１は、図１に示すように、接点装置２と、電磁石装置３と、ト
リップ装置４とを備えている。

電磁石装置３は、第１の励磁コイル３１と、固定子３２と、第１可動子３３１と、第２可動子３３２と、永久磁石３７とを有している。電磁石装置３は、永久磁石３７により第１可動子３３１に第２可動子３３２を吸着した状態で、第１の励磁コイル３１で生じる磁束によって固定子３２に第１可動子３３１を吸引して、第１可動子３３１と共に第２可動子３３２を定常位置から吸引位置へ移動させる。

接点装置２は、固定接点２２および可動接点２１を有している。接点装置２は、第２可動子３３２の移動に伴って可動接点２１が移動することにより、可動接点２１が固定接点２２に接触する閉状態と可動接点２１が固定接点２２から離れた開状態とが切り替わるように構成されている。接点装置２は、第２可動子３３２が吸引位置にあれば閉状態となる。

トリップ装置４は、第２の励磁コイル４１およびばね４２を有している。励磁コイル４１は、接点装置２と直列に接続されている。ばね４２は、第２可動子３３２に対して第１可動子３３１から離れる向きの力を作用させる。トリップ装置４は、第２可動子３３２が吸引位置にあるときに規定値以上の異常電流が第２の励磁コイル４１に流れると、第２の励磁コイル４１で生じる磁束によって永久磁石３７による第２可動子３３２の吸着を解除する。第２可動子３３２の吸着が解除されると、トリップ装置４は、ばね４２により第２可動子３３２を移動させて接点装置２を開状態とする。

なお、ここでいう「吸着」とは吸いつくことを意味しており、直接的に吸いつくことだけでなく、間接的に吸いつくことも含んでいる。つまり、第１可動子３３１に第２可動子３３２が吸着された状態には、第１可動子３３１に第２可動子３３２が接する状態だけでなく、たとえば永久磁石３７を挟んで第１可動子３３１に第２可動子３３２が吸いついた状態も含む。

要するに、本実施形態の電磁継電器１は、接点装置２に異常電流が流れていない通常時には、永久磁石３７により第１可動子３３１に第２可動子３３２が吸着され、第１可動子３３１と第２可動子３３２とが一体化された状態にある。この状態で、第１の励磁コイル３１に通電されることで固定子３２に第１可動子３３１が吸引されると、第１可動子３３１と一緒に第２可動子３３２も移動し、第２可動子３３２が定常位置から吸引位置へ移動するため、接点装置２が閉状態となる。

そして、第２可動子３３２が吸引位置にあるときに閉状態の接点装置２に異常電流が流れると、トリップ装置４が作動して、第２の励磁コイル４１で生じる磁束によって永久磁石３７による第２可動子３３２の吸着が解除される。これにより、ばね４２にて第２可動子３３２が第１可動子３３１から離れる向きに移動し、接点装置２が開状態となる。つまり、異常電流が流れた場合、トリップ装置４は、第１可動子３３１から第２可動子３３２を分離させ、第２可動子３３２を移動させることで接点装置２を強制的に開状態とする。トリップ装置４が作動した後は、第２可動子３３２にばね４２からの力が作用することで、第２可動子３３２が第１可動子３３１から分離した状態が維持される。

したがって、本実施形態の電磁継電器１によれば、トリップ装置４が作動して接点装置２が強制的に開状態となった後は、第２の励磁コイル４１の駆動力が失われても、第２可動子３３２は第１可動子３３１から分離した状態を維持する。その結果、第１の励磁コイル３１で生じる磁束によって固定子３２に第１可動子３３１が吸引されたとしても、第２可動子３３２は吸引位置には戻らず、接点装置２は開状態を維持することが可能である。よって、電磁継電器１は、接点装置２に異常電流が流れた際に、接点装置２を開状態に維
持することが可能になる、という利点がある。

（１．２）電磁継電器の基本構成
以下、本実施形態の電磁継電器１について詳しく説明する。ただし、以下に説明する電磁継電器１は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態においては、電磁継電器１が、電気自動車（ＥＶ）に搭載され、図２に示すように走行用のバッテリ１０１から負荷（たとえばインバータ）１０２への直流電力の供給路上に接点装置２を挿入するように接続されて用いられる場合を例とする。この電磁継電器１の第１の励磁コイル３１は、電気自動車のＥＣＵ（電子制御ユニット）１０３からの制御信号に応じてオンとオフとが切り替わるスイッチング素子１０４を介して、励磁用電源１０５に接続されている。これにより、電磁継電器１は、ＥＣＵ１０３からの制御信号に応じて接点装置２が開閉し、走行用のバッテリ１０１から負荷１０２への直流電力の供給状態を切り替えることができる。

本実施形態では、接点装置２は、図１に示すように、一対の固定接点２２と、一対の可動接点２１と、各固定接点２２を支持する一対の接点台１１，１２と、両可動接点２１を支持する可動接触子１３と、接圧を確保するための接圧ばね１４とを有している。接点装置２の構成について詳しくは後述するが、接点装置２は、固定接点２２および可動接点２１を一対ずつ備えることにより、接点装置２が閉じた状態で一対の接点台１１，１２間が可動接触子１３を介して短絡する。したがって、接点装置２は、走行用のバッテリ１０１（図２参照）からの直流電力が、一対の接点台１１，１２および可動接触子１３を通して負荷１０２（図２参照）へ供給されるように、バッテリ１０１と負荷１０２との間に挿入される。なお、接点装置２は、バッテリ１０１の出力端間において負荷１０２と直列に接続されていればよく、バッテリ１０１の負極（マイナス極）と負荷１０２との間に挿入されていてもよい。

本実施形態に係る電磁継電器１は、図１に示すように、上述した接点装置２、電磁石装置３、トリップ装置４に加えて、シャフト１５と、ケース１６と、連結体１７とを備えている。さらに、電磁継電器１は、走行用のバッテリ１０１（図２参照）から負荷１０２（図２参照）への直流電力の供給路上に挿入される一対の出力端子５１，５２と、励磁用電源１０５に接続される一対の入力端子５３，５４（図２参照）とを備えている。

電磁石装置３は、第１の励磁コイル３１、固定子３２、第１可動子３３１、第２可動子３３２、および永久磁石３７の他に、第１の継鉄３４と、復帰ばね３５と、筒体３６とをさらに有している。以下では、永久磁石３７にて吸着され一体化された状態の第１可動子３３１および第２可動子３３２を、まとめて「可動子ブロック３３」とも呼ぶ。つまり、「可動ブロック３３」という場合には、とくに断りがなくても、第１可動子３３１および第２可動子３３２は一体化された状態にあることとする。なお、電磁石装置３は、合成樹脂製であって第１の励磁コイル３１が巻き付けられるコイルボビンを有していてもよい。

第１の継鉄３４は、固定子３２および可動子ブロック３３と共に、第１の励磁コイル３１の通電時に生じる磁束が通る磁路を形成する。そのため、第１の継鉄３４と固定子３２と可動子ブロック（つまり第１可動子３３１および第２可動子３３２）３３とはいずれも磁性材料から形成されている。

本実施形態においては、第１の継鉄３４は、第１の励磁コイル３１の中心軸方向の両側に設けられて互いに対向する継鉄上板３４１および継鉄下板３４２を具備している。以下
では、第１の励磁コイル３１の中心軸方向を上下方向とし、第１の励磁コイル３１から見て継鉄上板３４１側を上方、継鉄下板３４２側を下方として説明するが、電磁継電器１の使用形態を限定する趣旨ではない。

第１の継鉄３４は、継鉄上板３４１と継鉄下板３４２との周縁部同士を連結する継鉄側板３４３と、継鉄下板３４２の上面の中央部から上方に突出する形の円筒状に形成されたブッシュ３４４とをさらに具備している。ここでは、継鉄上板３４１および継鉄下板３４２はそれぞれ矩形板状に形成されている。継鉄側板３４３は、継鉄上板３４１の下面において互いに対向する一対の辺と、継鉄下板３４２の上面における互いに対向する一対の辺とを連結するように、一対設けられている。これらの継鉄側板３４３と継鉄下板３４２とは１枚の板から連続一体に形成されている。継鉄下板３４２の中央部には保持孔が形成されており、ブッシュ３４４は、その下端部が継鉄下板３４２の保持孔に嵌合している。

第１の励磁コイル３１は、これら継鉄上板３４１と継鉄下板３４２と継鉄側板３４３とで囲まれた空間に配置されており、その内側にブッシュ３４４と固定子３２と第１可動子３３１とが配置されている。第１の励磁コイル３１は、その両端が一対の入力端子５３，５４（図２参照）に接続されている。

固定子３２は、継鉄上板３４１の下面の中央部から下方に突出する形の円筒状に形成された固定鉄芯であって、その上端部が第１の継鉄（継鉄上板３４１）３４に固定されている。具体的には、継鉄上板３４１の中央部には嵌合孔が形成されており、固定子３２は、その上端部が継鉄上板３４１の嵌合孔に嵌合している。固定子３２の外径は、ブッシュ３４４の内径よりも小さく形成されている。さらに、固定子３２の下端面とブッシュ３４４の上端面との間には、上下方向（縦方向）においてギャップ（隙間）が確保されている。

第１可動子３３１は、円筒状に形成された可動鉄芯であって、固定子３２の下方において、その上端面を固定子３２の下端面に対向させるように配置されている。第１可動子３３１の外径は固定子３２の外径と略同一に（つまりブッシュ３４４の内径よりも小さく）形成されている。

第２可動子３３２は、円盤状に形成された可動鉄芯であって、第１可動子３３１の下方において、その上端面を第１可動子３３１の下端面に対向させるように配置されている。第２可動子３３２の外径は第１可動子３３１の外径と略同一に形成されている。

ここで、第２可動子３３２は、永久磁石３７で生じる磁束が通る磁路を第１可動子３３１と共に形成する。そのため、永久磁石３７で生じる磁束が第１可動子３３１および第２可動子３３２を通ることにより、第２可動子３３２が第１可動子３３１に吸引された状態で、第２可動子３３２が第１可動子３３１に保持される。つまり、第２可動子３３２は、永久磁石３７により第１可動子３３１に吸着され、第１可動子３３１と一体化されて可動ブロック３３を構成する。

可動子ブロック３３は、ブッシュ３４４の内側をブッシュ３４４の内周面に沿って上下方向（縦方向）に移動する。言い換えれば、可動子ブロック３３は、第１可動子３３１の上端面が固定子３２の下端面に接触した第１の位置と、第１可動子３３１の上端面が固定子３２の下端面から離れた第２の位置との間で移動可能に構成されている。可動子ブロック３３が第１の位置にあるときの第２可動子３３２の位置が「吸引位置」に相当し、可動子ブロック３３が第２の位置にあるときの第２可動子３３２の位置が「定常位置」に相当する。本実施形態では、可動子ブロック３３のうちの第２可動子３３２については、定常位置よりもさらに下方の限界位置まで移動可能であるが、この点については後述する。

また、第１可動子３３１の内側にはトリップ装置４のばね４２が配置されている。具体的には、第１可動子３３１の内径が第１可動子３３１における上端部以外の部位で上端部より大きくなるように、第１可動子３３１が形成されている。このように形成された第１可動子３３１の上端部以外の内側は、ばね４２を収納するための収納空間３３３を構成している。これにより、第２可動子３３２が第１可動子３３１に吸着された状態では、ばね４２は圧縮された状態で収納空間３３３に収まる。そのため、第２可動子３３２が第１可動子３３１と一体化された状態で、ばね４２により、第２可動子３３２には第１可動子３３１から離れる向き（下向き）の力が作用する。

ここにおいて、第２可動子３３２が第１可動子３３１と一体化された状態で、ばね４２から第２可動子３３２に作用する力は、永久磁石３７により第２可動子３３２を第１可動子３３１に吸着する力よりも小さく設定されている。したがって、ばね４２から第２可動子３３２に力が作用するものの、第２可動子３３２が第１可動子３３１に吸着された状態、つまり第２可動子３３２が第１可動子３３１と一体化された状態が維持されることになる。

本実施形態では、永久磁石３７は、第１可動子３３１に設けられている。図１の例では、永久磁石３７は第１可動子３３１の下端面に取り付けられている。ここで、第１可動子３３１には磁路形成部３３４が設けられている。磁路形成部３３４は、第１可動子３３１および第２可動子３３２と共に、永久磁石３７で生じる磁束を通す閉磁路を形成する。磁路形成部３３４は、円環状に形成されており、第１可動子３３１の下端面における収納空間３３３の開口周縁から下方に突出する。永久磁石３７は、磁路形成部３３４と同心円状の円環状に形成されており、磁路形成部３３４の外側に配置されている。言い換えれば、磁路形成部３３４が永久磁石３７の中空部（永久磁石３７の内周面で囲まれた空間）に嵌り込むことによって、永久磁石３７が第１可動子３３１に取り付けられている。

永久磁石３７は、縦方向における両面に、互いに異極性の第１磁極面３７１（図５Ａ参照）および第２磁極面３７２（図５Ａ参照）を有している。したがって、図１に示すように第２可動子３３２が第１可動子３３１と一体化された状態では、永久磁石３７で生じる磁束は、第１可動子３３１、磁路形成部３３４、および第２可動子３３２を通ることになる。本実施形態では一例として、第１磁極面３７１を「Ｎ極」、第２磁極面３７２を「Ｓ極」として説明するが、この構成に限らず、Ｎ極とＳ極とは反対の関係であってもよい。

ここで、永久磁石３７と磁路形成部３３４との間には、非磁性体からなる短絡防止部３８（図５Ａ参照）が設けられている。短絡防止部３８は、永久磁石３７の内周面または磁路形成部３３４の外周面に形成されためっき層にて実現される。これにより、永久磁石３７と磁路形成部３３４とが直接接触することを防止できる。その結果、磁路形成部３３４における永久磁石３７との接触面を通して、第１磁極面３７１と第２磁極面３７２との間で磁束の短絡が生じることが防止される。

復帰ばね３５は、固定子３２の内側に配置されており、可動子ブロック３３を下方（第２の位置）へ付勢するコイルばねである。具体的には、固定子３２の内径が固定子３２における上端部以外の部位で上端部より大きくなるように、固定子３２が形成されている。このように形成された固定子３２の上端部以外の内側は、復帰ばね３５を収納するための収納空間３２１を構成している。これにより、復帰ばね３５は、可動子ブロック３３が固定子３２に吸引されて第２の位置から第１の位置へと移動する際、圧縮されながら収納空間３２１に収まるため、可動子ブロック３３（第１可動子３３１）は固定子３２に接触可能である。

筒体３６は、可動子ブロック３３および固定子３２を収納する。筒体３６は、筒状に形
成された筒状部３６１と、筒状部３６１の一方の開口を塞ぐ底板３６２とを有している。可動子ブロック３３および固定子３２は、可動子ブロック３３が底板３６２側となるように縦方向（一方向）に並んで筒状部３６１の内側に配置されている。つまり、固定子３２、第１可動子３３１、および第２可動子３３２は、上から順に固定子３２、第１可動子３３１、第２可動子３３２の順で縦方向（一方向）に並んでいる。

さらに詳しく説明すると、本実施形態では筒体３６は非磁性材料から形成されている。この筒体３６は、円筒状の筒状部３６１と円形状の底板３６２とで、全体として上面が開口した有底円筒状に形成されており、固定子３２および可動子ブロック３３を収納する。筒体３６は、上端部（開口周部）が継鉄上板３４１に固定され、下部がブッシュ３４４の内側に嵌合する。筒体３６は、底板３６２から固定子３２の下端面までの距離が可動子ブロック３３の上下方向の寸法よりも十分に大きくなるように、その深さ寸法が設定されている。とくに、本実施形態では、可動子ブロック３３が固定子３２から離れた第２の位置にある状態でさらに可動子ブロック３３の下端面と底板３６２との間に隙間が生じるように、筒体３６はその深さ寸法が設定されている。言い換えれば、第２可動子３３２が定常位置にある状態で、第２可動子３３２の下端面と底板３６２との間には隙間が確保される。

これにより、第２可動子３３２は、筒体３６内において、吸引位置から、定常位置を通って限界位置まで移動可能となる。ここで、筒体３６は、可動子ブロック３３の移動方向を上下方向（縦方向）に制限し、かつ第２可動子３３２の限界位置を規定する機能を有している。

なお、電磁石装置３は、第１の励磁コイル３１とブッシュ３４４と固定子３２と可動子ブロック３３とが全て上下方向に沿った同一直線上に中心軸を有するように構成されている。

上述した構成により、可動子ブロック３３は、第１の励磁コイル３１に通電されていないとき（非通電時）には、固定子３２との間に磁気吸引力が生じないため、復帰ばね３５のばね力によって第２の位置に位置することになる。一方、第１の励磁コイル３１に通電されると、可動子ブロック３３は、固定子３２との間に磁気吸引力が生じるため、復帰ばね３５のばね力に抗して上方に引き寄せられ第１の位置に移動する。

言い換えれば、電磁石装置３は、第１の励磁コイル３１の通電時には第１の励磁コイル３１に磁束を生じるので、第１の継鉄３４と固定子３２と可動子ブロック３３とで形成される磁気回路の磁気抵抗が小さくなるように可動子ブロック３３を移動させる。具体的には、電磁石装置３は、第１の励磁コイル３１の通電時、磁気回路のうち固定子３２の下端面とブッシュ３４４の上端面との間のギャップを可動子ブロック３３で埋めるように、可動子ブロック３３を第２の位置から第１の位置へ移動させる。このとき、第２可動子３３２は、第１可動子３３１と共に移動することで、定常位置から吸引位置へ移動することになる。

一方、第１の励磁コイル３１への通電が停止すると、電磁石装置３は、復帰ばね３５のばね力によって、可動子ブロック３３を第１の位置から第２の位置へ移動させる。このとき、第２可動子３３２は、第１可動子３３１と共に移動することで、吸引位置から定常位置へ移動することになる。

要するに、電磁石装置３は、第１の励磁コイル３１への通電時に第１の励磁コイル３１で生じる磁束によって固定子３２に第１可動子３３１を吸引し、第２可動子３３２を定常位置から吸引位置へ移動させる。そして、第１の励磁コイル３１への通電が継続している
間、電磁石装置３は、固定子３２と第１可動子３３１との間に吸引力を生じ続けるので、第２可動子３３２が第１可動子３３１に吸着されている限り、第２可動子３３２を吸引位置へ保持する。

このように、電磁石装置３は、第１の励磁コイル３１の通電状態の切り替えにより可動子ブロック３３に作用する吸引力を制御し、第２可動子３３２を上下方向に移動させることにより、接点装置２の開状態と閉状態とを切り替えるための駆動力を発生する。

ここにおいて、第１の励磁コイル３１の非通電時に、第２可動子３３２が移動範囲の下端となる限界位置ではなく、移動範囲の中間位置である定常位置に位置するのは、復帰ばね３５のばね力と接圧ばね１４のばね力との力のつり合いによる。すなわち、可動子ブロック３３には、復帰ばね３５のばね力が下向きに作用し、接圧ばね１４のばね力が後述するように可動接触子１３およびシャフト１５を介して上向きに作用する。そのため、第１の励磁コイル３１の非通電時には、復帰ばね３５から可動子ブロック３３に作用する力と、接圧ばね１４から可動子ブロック３３に作用する力とがつり合ったところ（第２の位置）で、可動子ブロック３３は止まることになる。これにより、第２可動子３３２は定常位置で止まることになる。

接点装置２における一対の接点台１１，１２は、電磁石装置３の上方において上下方向に直交する平面内の一方向に並ぶように配置されており、各々、当該平面内での断面形状が円形状となる円柱状に形成されている。これら一対の接点台１１，１２は、電磁石装置３の第１の継鉄３４や固定子３２との位置関係が固定されている。

具体的には、一対の接点台１１，１２は、第１の継鉄３４に接合されたケース１６に対して固定されている。ケース１６は、下面が開口した箱状に形成されており、継鉄上板３４１との間に固定接点２２および可動接点２１を収納する。ケース１６は、たとえばセラミックなどの耐熱性材料より形成されており、その開口周部が継鉄上板３４１の上面の周縁部に対して、連結体１７を介して接合されている。一対の接点台１１，１２は、このケース１６の底板（上壁）１６１に形成された丸孔に挿通された形でケース１６に接合されている。

なお、ケース１６と連結体１７と継鉄上板３４１と筒体３６とは、内部に気密空間を形成する気密容器を形成することが望ましく、この場合、気密容器内には水素を主体とする消弧ガスが封入されていることが望ましい。これにより、気密容器内に収納されている固定接点２２および可動接点２１において開極する際にアークが発生したとしても、アークは消弧ガスによって急速に冷却され迅速に消弧可能になる。ただし、固定接点２２および可動接点２１は気密容器に収納される構造に限らない。

一対の接点台１１，１２は、導電性材料から形成されており、各々の下端部には固定接点２２が設けられている。一対の接点台１１，１２の各々は、その外径が各接点台１１，１２における上端部以外の部位に比べて上端部で大きくなるように形成されている。一対の接点台１１，１２のうち第１の接点台１１は、その上端部に第１の出力端子５１が第２の励磁コイル４１を介して接続されている。一方、一対の接点台１１，１２のうち第２の接点台１２は、その上端部に第２の出力端子５２が接続されている。つまり、トリップ装置４の第２の励磁コイル４１は、第１の接点台１１と第１の出力端子５１との間に挿入されている。言い換えれば、第２の励磁コイル４１は、図２に示すように一対の出力端子５１，５２間において接点装置２と直列に接続されている。

可動接触子１３は、導電性材料から矩形板状に形成されており、その長手方向の両端部を一対の接点台１１，１２の下端部に対向させるように一対の接点台１１，１２の下方に
配置されている。可動接触子１３のうち、各接点台１１，１２に設けられている固定接点２２に対向する各部位には、可動接点２１がそれぞれ設けられている。

可動接触子１３は、電磁石装置３によって上下方向に駆動される。これにより、可動接触子１３に設けられている各可動接点２１は、それぞれ対応する固定接点２２に接触する閉位置と、固定接点２２から離れた開位置との間で移動することになる。可動接点２１が閉位置にあるとき、つまり接点装置２が閉じた状態では、第１の接点台１１と第２の接点台１２とは可動接触子１３を介して短絡する。したがって、接点装置２が閉じた状態では、第１の出力端子５１と第２の出力端子５２との間は第２の励磁コイル４１を介して導通し、走行用のバッテリ１０１から負荷１０２へ第２の励磁コイル４１を介して直流電力が供給されることになる。

接圧ばね１４は、固定子３２と可動接触子１３との間に配置されており、可動接触子１３を上方へ付勢するコイルばねである。接圧ばね１４のばね力は復帰ばね３５のばね力よりも小さく設定されている。

シャフト１５は、非磁性材料にて上下方向に延びた丸棒状に形成されており、電磁石装置３で発生した駆動力を、電磁石装置３の上方に設けられている接点装置２へ伝達する。シャフト１５は、その上端部に、シャフト１５における上端部以外の部位に比べて外径の大きな鍔部１５１が形成されている。可動接触子１３の中央部にはシャフト１５の鍔部１５１の外径よりも小径の透孔が形成されており、シャフト１５は、鍔部１５１を可動接触子１３の上面における透孔の周辺に接触させるように可動接触子１３の透孔に挿通される。さらに、シャフト１５は、接圧ばね１４と固定子３２と復帰ばね３５と第１可動子３３１とばね４２との内側を通って、その下端部が第２可動子３３２に固定されている。

これにより、電磁石装置３で発生した駆動力はシャフト１５にて可動接触子１３へと伝達され、第２可動子３３２が上下方向に移動するのに伴い可動接触子１３が上下方向に移動する。

（１．３）電磁継電器の基本動作
次に、上述した構成の電磁継電器１の基本的な動作について図１および図３を参照して簡単に説明する。ここでは、接点装置２に異常電流が流れていない通常時、つまりトリップ装置４が作動しておらず、第１可動子３３１と第２可動子３３２とが一体化された状態にある場合の電磁継電器１の動作を説明する。

図３は、第１の励磁コイル３１の非通電時における電磁継電器１の状態（以下、「オフ状態」という）を示している。オフ状態では、電磁石装置３の可動子ブロック３３が第２の位置に位置し、第２可動子３３２は定常位置に位置する。そのため、シャフト１５は、電磁石装置３によって下方に引き下げられている。このとき、シャフト１５は、その上端部に設けられている鍔部１５１にて可動接触子１３を下方に押し下げることになる。そのため、可動接触子１３は、シャフト１５の鍔部１５１によって上方への移動が規制され、一対の可動接点２１を一対の固定接点２２から離れた開位置に位置させる。よって、オフ状態では、接点装置２は開いた状態にあるので、一対の接点台１１，１２間は非導通であり、一対の出力端子５１，５２間が非導通となる。

なお、詳しくは後述するが、図４に示すようにトリップ装置４が作動して、第２可動子３３２が第１可動子３３１から分離した場合も、オフ状態と同様に、シャフト１５は、電磁石装置３によって下方に引き下げられる。そのため、可動接触子１３は、一対の可動接点２１を一対の固定接点２２から離れた開位置に位置させ、接点装置２は開いた状態となる。

一方、図１は第１の励磁コイル３１の通電時における電磁継電器１の状態（以下、「オン状態」という）を示している。オン状態では、電磁石装置３の可動子ブロック３３が第１の位置に位置し、第２可動子３３２は吸引位置に位置する。そのため、シャフト１５は、電磁石装置３によって上方に押し上げられている。このとき、シャフト１５は、その上端部に設けられている鍔部１５１を上方へ移動させることになる。そのため、可動接触子１３は、鍔部１５１による上方への移動規制が解除され、接圧ばね１４のばね力によって上方に押し上げられ、一対の可動接点２１を一対の固定接点２２に接触する閉位置に位置させる。

このとき、シャフト１５は、可動接点２１が固定接点２２に接触した後さらに押し上げられており、適当なオーバトラベルが設定されている。可動接触子１３は、接圧ばね１４によって上方へ付勢されているので、一対の可動接点２１と一対の固定接点２２との間の接圧（接触圧）を確保することができる。よってオン状態では、接点装置２は閉じた状態にあるので、一対の接点台１１，１２間は導通し、一対の出力端子５１，５２間が導通する。

（１．４）トリップ装置の説明
次に、トリップ装置４の構成について図１および図４を参照して説明する。

トリップ装置４は、第２の励磁コイル４１およびばね４２を有している。励磁コイル４１は、接点装置２と直列に接続されている。ばね４２は、第２可動子３３２に対して第１可動子３３１から離れる向きの力を作用させる。トリップ装置４は、第２可動子３３２が吸引位置にあるときに、規定値以上の異常電流が第２の励磁コイル４１に流れると、第２の励磁コイル４１で生じる磁束によって永久磁石３７による第２可動子３３２の吸着を解除する。第２可動子３３２の吸着が解除されると、トリップ装置４は、図４に示すように、ばね４２により第２可動子３３２を移動させて接点装置２を開状態とする。

すなわち、可動子ブロック３３が第１の位置にあるとき、つまり第２可動子３３２が吸引位置にあるときに、接点装置２は閉状態にあるから、接点装置２を通して第２の励磁コイル４１に電流が流れることになる。接点装置２を通して第２の励磁コイル４１に流れる電流が規定値以上の異常電流であれば、トリップ装置４が作動する。トリップ装置４が作動すると、第２の励磁コイル４１で生じる磁束によって永久磁石３７による第２可動子３３２の吸着が解除される。そのため、ばね４２から第２可動子３３２に作用する力（下向きの力）によって、第２可動子３３２が第１可動子３３１から離れる向きに移動し、第２可動子３３２が第１可動子３３１から分離する。このとき、第２可動子３３２が第１可動子３３１から離れる向きの移動に伴って、シャフト１５は下方に引き下げられる。したがって、可動接触子１３は、一対の可動接点２１を一対の固定接点２２から離れた開位置に位置させ、接点装置２は開状態となる。

このように、トリップ装置４は、第２の励磁コイル４１で生じる磁束によって第２可動子３３２の吸着を解除し、ばね４２にて第２可動子３３２を移動させることにより、接点装置２を強制的に開状態とする。以下では、トリップ装置４が強制的に接点装置２を開状態にする動作を「トリップ」という。

ところで、本実施形態では、トリップ装置４は、第２の励磁コイル４１およびばね４２の他、電磁石装置３の第１の継鉄３４に対応する第２の継鉄４４をさらに有している。

第２の継鉄４４は、可動子ブロック３３と共に、第２の励磁コイル４１の通電時に生じる磁束が通る磁路を形成する。そのため、第２の継鉄４４は磁性材料から形成されている
。

本実施形態においては、第１の継鉄３４の継鉄下板３４２およびブッシュ３４４が第２の継鉄４４の上板として兼用されている。第２の継鉄４４は、第２の励磁コイル４１の下方に設けられて第１の継鉄３４の継鉄下板３４２に対向する下板４４２を具備している。以下では、第２の継鉄４４の上板として兼用される継鉄下板３４２およびブッシュ３４４については、第１の継鉄３４の一部としてだけでなく、第２の継鉄４４の一部を構成する部材として説明する。

第２の継鉄４４は、継鉄下板３４２と下板４４２との周縁部同士を連結する側板４４３をさらに具備している。ここでは、継鉄下板３４２および下板４４２はそれぞれ矩形板状に形成されているので、側板４４３は、継鉄下板３４２の下面において互いに対向する一対の辺と、下板４４２の上面における互いに対向する一対の辺とを連結するように、一対設けられている。これらの側板４４３と下板４４２とは１枚の板から連続一体に形成されている。

第２の継鉄４４は、下板４４２に固定された鉄芯４４４をさらに具備している。鉄芯４４４は、下板４４２の上面の中央部から上方に突出する形の円柱状に形成された固定鉄芯であって、その下端部が下板４４２の中央部に形成された保持孔に嵌合することにより、下板４４２に固定されている。鉄芯４４４の外径は、固定子３２の外径と略同一に形成されている。

第２の励磁コイル４１は、第２の継鉄（継鉄下板３４２とブッシュ３４４と下板４４２と側板４４３と鉄芯４４４）４４で囲まれた空間に配置されている。さらに、第２の励磁コイル４１の内側には筒体３６の下端部が配置されている。つまり、筒体３６は、第１の継鉄３４の継鉄下板３４２を貫通しており、その下端部が第２の励磁コイル４１内側まで延びている。ここで、可動子ブロック３３と第２の励磁コイル４１と鉄芯４４４とは、上下方向（縦方向）に沿って同一直線上に中心軸を有している。

次に、上述した構成のトリップ装置４の動作について図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明する。なお、図５Ａおよび図５Ｂでは、筒体３６内における可動子ブロック３３の様子を表しており、筒体３６および筒体３６外にある構成要素の図示を省略している。

接点装置２に異常電流が流れていない通常時、つまりトリップ装置４が作動していない状態では、図５Ａに示すように、永久磁石３７の磁束φ１により第１可動子３３１と第２可動子３３２とが一体化されている。つまり、この状態では、永久磁石３７で生じる磁束φ１は、第１磁極面３７１から出て、第１可動子３３１、磁路形成部３３４、および第２可動子３３２を順に通って第２磁極面３７２に戻るように、ループを形成する。これにより、第１可動子３３１に第２可動子３３２が吸着されることになり、第１可動子３３１および第２可動子３３２が一体化されて可動子ブロック３３を構成する。

一方、接点装置２に異常電流が流れてトリップ装置４が作動すると、図５Ｂに示すように、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２によって永久磁石３７による第２可動子３３２の吸着が解除される。つまり、第２の励磁コイル４１が生じる磁束φ２は、永久磁石３７で生じる磁束φ１を減少させるように作用し、永久磁石３７による第１可動子３３１と第２可動子３３２との間の磁気吸引力を低下させる。本実施形態では、図５Ｂに示すように、永久磁石３７内において、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２と、永久磁石３７で生じる磁束φ１とが同じ向きになるように、永久磁石３７の磁極性（つまり、磁極面の向き）が設定されている。そのため、磁路形成部３３４においては、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２と、永久磁石３７で生じる磁束φ１とが逆向きになり、磁束φ２が磁
束φ１を相殺することで磁束φ１が減少または消滅する。

この状態で、第２可動子３３２には図５Ｂに示すような力Ｆ１〜Ｆ３が作用することになる。すなわち、第２可動子３３２には、第１可動子３３１との間の磁気吸引力である第１の力Ｆ１、および接圧ばね１４のばね力である第２の力Ｆ２が上向きに作用し、ばね４２のばね力である第３の力Ｆ３が下向きに作用する。

第１の力Ｆ１は、永久磁石３７の磁束φ１により第１可動子３３１から第２可動子３３２に作用する吸引力である。第２の力Ｆ２は、接圧ばね１４が可動接触子１３を介してシャフト１５を上方に押し上げる力、つまり接圧ばね１４から可動接触子１３およびシャフト１５を介して第２可動子３３２に作用するばね力である。ただし、接点装置２が閉状態にあれば、シャフト１５は、可動接点２１が固定接点２２に接触した後さらに押し上げられた状態にあり、適当なオーバトラベルが設定されている。そのため、オーバトラベルが生じる接点装置２の閉状態においては、接圧ばね１４から第２可動子３３２に作用する第２の力Ｆ２はゼロである。第３の力Ｆ３は、ばね４２から第２可動子３３２に対して、第１可動子３３１から離れる向き（下向き）に作用するばね力である。

電磁継電器１は、上述した力Ｆ１〜Ｆ３の関係がＦ１＋Ｆ２＜Ｆ３の条件を満たしたときに、第２可動子３３２の吸着が解除されて、第２可動子３３２が第１可動子３３１から離れる向き（下向き）に移動し、接点装置２が強制的に開状態となる（トリップする）。ここで、接点装置２が閉状態にあれば、上述のように第２の力Ｆ２はゼロであるから、第２可動子３３２の吸着が解除される条件は、Ｆ１＜Ｆ３と言い換えられる。要するに、上向きに作用する第１の力Ｆ１が、下向きに作用する第３の力Ｆ３以上である間は、第２可動子３３２は第１可動子３３１と一体化された状態にある。そして、第３の力Ｆ３が第１の力Ｆ１を上回ると、第２可動子３３２は吸着が解除されて第１可動子３３１から分離される。

第１可動子３３１から分離した第２可動子３３２に対しては、永久磁石３７による第１可動子３３１との間の吸引力（第１の力Ｆ１）は殆ど作用しない。そのため、第２可動子３３２が第１可動子３３１から分離した状態では、ばね４２から第２可動子３３２に作用する力Ｆ３と、接圧ばね１４から第２可動子３３２に作用する力Ｆ２とがつり合ったところで、第２可動子３３２は止まることになる。本実施形態では一例として、第２可動子３３２が第１可動子３３１から分離したときの第２可動子３３２の位置（以下、「トリップ位置」という）は、通常時におけるオフ状態での第２可動子３３２の位置（定常位置）と同じである。ただし、第２可動子３３２のトリップ位置は、定常位置と同じでなくてもよく、吸引位置と限界位置との間に適宜設定される。

ここで、トリップ装置４は、単に第２の励磁コイル４１に電流が流れるだけでトリップするのではなく、永久磁石３７により第２可動子３３２に作用する吸引力である第１の力Ｆ１が上記の条件（Ｆ１＜Ｆ３）を満たして初めてトリップすることになる。第３の力Ｆ３はばね設計により決まる。永久磁石３７により第２可動子３３２に作用する吸引力は、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２によって変化（低下）する。そして、磁束φ２は、第２の励磁コイル４１を流れる電流（負荷電流）の大きさに応じて変化する。そこで、トリップ装置４は、第２の励磁コイル４１を流れる電流が、規定値以上の異常電流となったときに、永久磁石３７により第２可動子３３２に作用する吸引力である第１の力Ｆ１が上記の条件（Ｆ１＜Ｆ３）を満たすように構成される。

すなわち、トリップ装置４は、過電流や短絡電流等のように、規定値以上の異常電流が接点装置２を流れたときに作動し、第２可動子３３２の吸着を解除して第２可動子３３２を移動させるように構成されている。具体的には、トリップ装置４は、規定値以上の電流
が第２の励磁コイル４１を流れたときに、第１の力Ｆ１が上記の条件を満たすこととなるように、第２の励磁コイル４１の巻き数などが設定される。ここで、トリップ装置４が動作を開始する規定値は、たとえば電磁継電器１の定格電流に対して十分に大きな過電流となる値、あるいは短絡電流となる値に設定される。ここでいう過電流は、たとえば定格電流の５倍から１０倍程度の大きさの電流であって、短絡電流は、たとえば定格電流の数十倍程度の大きさの電流である。

これにより、電磁継電器１は、過電流や短絡電流等の異常電流が接点装置２を通して流れた場合、第２可動子３３２の吸着を解除し、ばね４２にて接点装置２を強制的に開状態とすることができる。その結果、電磁継電器１は、異常電流が流れた際に生じる磁束を利用して第２可動子３３２の吸着を解除して第２可動子３３２強制的に移動させるので、異常電流の発生を速やかに検出して電路（接点装置２）を迅速に遮断できる。

また、短絡電流のように、とくに大きな異常電流が接点装置２を流れた場合には、トリップ装置４の作動時に、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２が増大し、増大した磁束φ２によって、可動子ブロック３３と鉄芯４４４との間に吸引力が作用することがある。つまり、トリップ装置４は、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２によって、第２可動子３３２を第１可動子３３１と共に下向きに移動させる磁気吸引力を発生することが可能である。この場合、第２可動子３３２は定常位置を通り過ぎて、限界位置まで移動することになる。そして、第２可動子３３２が第１可動子３３１ごと移動している状態で第２可動子３３２の吸着が解除されることで、第１可動子３３１が静止している場合に比べて、固定子３２から見た第２可動子３３２の移動速度が高速になる。その結果、トリップする際に接点装置２が開く速度が速くなり、電磁継電器１は、異常電流が流れた場合に生じる磁束φ２を利用して、電路（接点装置２）をより迅速に遮断できる。

また、上述したように、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２と、永久磁石３７で生じる磁束φ１とが永久磁石３７内において同じ向きになる構成では、第２の励磁コイル４１が生じた磁束φ２は、永久磁石３７に対しては磁束φ１を強めるように作用する。そのため、トリップ装置４のトリップ時に、第２の励磁コイル４１で非常に大きな磁束φ２が生じることがあっても、この磁束φ２が永久磁石３７に対して永久磁石３７を減磁（または消磁）する向きに作用することを回避できる。

ところで、第２の励磁コイル４１は、上述したように一対の出力端子５１，５２間において接点装置２と直列に接続されている。そのため、第２の励磁コイル４１は、接点装置２が閉じた状態で、走行用のバッテリ１０１から負荷１０２へ供給される負荷電流の経路の一部を形成し、この負荷電流によって励磁される。そこで、第２の励磁コイル４１以外の経路でも負荷電流を流すことができるように、第２の励磁コイル４１には、電気的に並列にバイパス経路６（図２参照）が接続されていてもよい。バイパス経路６を設けることで、電磁継電器１は、走行用のバッテリ１０１から負荷１０２へ供給される負荷電流の一部をバイパス経路６に流すことができ、第２の励磁コイル４１での損失を抑えることができる。

なお、トリップ装置４は、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２によって永久磁石３７による第２可動子３３２の吸着を解除する構成であればよく、第２の継鉄４４はトリップ装置４に必須の構成ではない。そのため、第２の継鉄４４は省略されていてもよい。

（１．５）異常電流発生時の動作
次に、電磁継電器１が上述したようなトリップ装置４を備えることにより、接点装置２の閉状態から異常電流に応答して電路を速やかに遮断できる点について、図６を参照して簡単に説明する。図６では、横軸を時間、縦軸を電流として、バッテリ１０１と負荷１０
２との間の電路（接点装置２）を流れる負荷電流を表している。ここでは、時刻ｔ０において負荷１０２で短絡が発生した場合を想定しており、「Ｘ１」がトリップ装置４を備えた本実施形態の電磁継電器１を用いた場合、「Ｘ２」がトリップ装置４のない電磁継電器を用いた場合の負荷電流を表している。

まず、トリップ装置４を備えていない電磁継電器（以下、「第１の比較例」とする）の動作について説明する。第１の比較例では、電磁継電器は、時刻ｔ０で短絡が発生し、負荷電流Ｘ２が上昇して短絡電流Ｉｐに達しても、すぐには接点装置２を開状態とすることはできない。この場合、負荷電流Ｘ２は、ＥＣＵ１０３が保護機能により異常電流の発生を検知し制御信号によってスイッチング素子１０４をオフし、第１の励磁コイル３１の通電が停止された時刻ｔ３から低下し始める。固定接点２２−可動接点２１間のアークが消弧され、負荷電流Ｘ２が遮断されるまでにはさらに遮断時間Ｔ２を要するため、負荷電流Ｘ２は、時刻ｔ０から時間Ｔ２０が経過した時刻ｔ４で遮断されることになる。

次に、可動子ブロック３３が分離しないように第１可動子３３１と第２可動子３３２とが強固に結合された構成の電磁継電器（以下、「第２の比較例」とする）の動作について説明する。第２の比較例では、トリップ装置４の作動時に、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２によって、可動子ブロック３３と鉄芯４４４との間に吸引力が作用し、可動子ブロック３３が下向きに移動して接点装置２が開状態となる。第２の比較例では、電磁継電器は、時刻ｔ０で短絡が発生し、負荷電流Ｘ１が上昇して規定値Ｉ１に達すると、電磁継電器自身でトリップ装置４により接点装置２を開状態とする。そのため、この場合、負荷電流Ｘ１は、規定値Ｉ１に達した直後の時刻ｔ１から低下し始める。固定接点２２−可動接点２１間のアークが消弧され、負荷電流Ｘ１が遮断されるまでにはさらに遮断時間Ｔ１を要するが、負荷電流Ｘ１は、時刻ｔ０から時間Ｔ１０（＜Ｔ２０）が経過した時刻ｔ２で遮断されることになる。

ただし、第２の比較例の電磁継電器は、負荷電流を利用してトリップ装置４がトリップするので、負荷電流が遮断されると、第２の励磁コイル４１への通電が停止することになる。そのため、第１の励磁コイル３１の通電が停止される時刻ｔ３までは、負荷電流が遮断された後で再び接点装置２が閉状態となり、チャタリングを生じることがある。このチャタリングによる負荷電流を図６では「Ｘ３」で示している。つまり、第２の比較例の構成では、異常電流が発生した場合に、接点装置２が開状態となった後で、再び接点装置２が閉状態となり、以降、接点装置２が開閉を繰り返すチャタリングを生じることがある。

次に、本実施形態の電磁継電器１の動作について説明する。本実施形態の電磁継電器１によれば、第２の比較例と同様に、電磁継電器１自身でトリップ装置４により接点装置２を開状態とするため、負荷電流Ｘ１は、規定値に達した直後の時刻ｔ１から低下し始める。そして、本実施形態の構成によれば、トリップ装置４が作動すると、第２の励磁コイル４１で生じる磁束によって永久磁石３７による第２可動子３３２の吸着が解除される。そのため、トリップ装置４が作動した後は、第２可動子３３２にばね４２からの力が作用することで、第２可動子３３２が第１可動子３３１から分離した状態が維持される。そのため、時刻ｔ１から遮断時間Ｔ１が経過した時刻ｔ２において、負荷電流Ｘ１が遮断されて第２の励磁コイル４１の通電が停止しても、接点装置２は開状態を維持する。

したがって、本実施形態の電磁継電器１によれば、トリップ装置４がトリップして負荷電流が遮断された後で再び接点装置２が閉状態となるチャタリングの発生が抑制される。その結果、本実施形態の電磁継電器１によれば、負荷電流が遮断されるまでに要する時間を、第２の比較例の場合に比べて時間Ｔ３０（時刻ｔ２〜ｔ３）だけ短縮することができる。

また、本実施形態の電磁継電器１は、トリップ装置４を備えることで負荷電流の上昇を抑えることができるという利点もある。つまり、第１の比較例のようにトリップ装置４がなければ、負荷電流Ｘ２が過電流（過負荷電流）に達してもすぐには接点装置２が開かないので、負荷電流Ｘ２が上昇し続けて短絡電流（＞過電流）Ｉｐまで達する可能性がある。これに対して、トリップ装置４を備えた本実施形態の電磁継電器１は、負荷電流Ｘ１が過電流に達するとすぐに接点装置２が開くので、短絡電流まで上昇する前に負荷電流Ｘ１を遮断可能となる。なお、ここでいう過電流は、たとえば定格電流の５倍から１０倍程度の大きさの電流であって、短絡電流は、たとえば定格電流の数十倍程度の大きさの電流である。

なお、図６で示す負荷電流Ｘ１は概念的な波形であって、実際には、トリップ装置４が作動するまでに負荷電流Ｘ１にオーバーシュートが生じることもあり、本実施形態の電磁継電器１で得られる波形は図６に示す通りの波形に限らない。

（１．６）効果
以上説明した本実施形態の電磁継電器１によれば、接点装置２に異常電流が流れると、トリップ装置４が作動して、第２の励磁コイル４１で生じる磁束によって永久磁石３７による第２可動子３３２の吸着が解除される。これにより、ばね４２にて第２可動子３３２が第１可動子３３１から離れる向きに移動し、接点装置２が開状態となる。つまり、異常電流が流れた場合、トリップ装置４は、第１可動子３３１から第２可動子３３２を分離させ、第２可動子３３２を移動させることで接点装置２を強制的に開状態とする。トリップ装置４が作動した後は、第２可動子３３２にばね４２からの力が作用することで、第２可動子３３２が第１可動子３３１から分離した状態が維持される。

したがって、本実施形態の電磁継電器１によれば、トリップ装置４が作動して接点装置２が強制的に開状態となった後は、第２の励磁コイル４１の駆動力が失われても、第２可動子３３２は第１可動子３３１から分離した状態を維持する。その結果、第１の励磁コイル３１で生じる磁束によって固定子３２に第１可動子３３１が吸引されたとしても、第２可動子３３２は吸引位置には戻らず、接点装置２は開状態を維持することが可能である。よって、電磁継電器１は、接点装置２に異常電流が流れた際に、接点装置２を開状態に維持することが可能になる、という利点がある。

また、本実施形態のように、永久磁石３７は第１可動子３３１に設けられていることが好ましい。この構成によれば、永久磁石３７と第１可動子３３１とを一部品として扱うことができるので、永久磁石３７が第１可動子３３１と別体である場合に比べて、電磁継電器１の部品点数を少なく抑えることができる。しかも、第２可動子３３２に永久磁石３７が設けられる場合に比べて、第２可動子３３２の小型化および軽量化を図ることができ、トリップ装置４の作動時における第２可動子３３２の移動速度の高速化につながる。

また、本実施形態のように、電磁石装置３は、磁路形成部３３４をさらに有することが好ましい。磁路形成部３３４は、永久磁石３７により第１可動子３３１に第２可動子３３２が吸着された状態で、第１可動子３３１および第２可動子３３２と共に、永久磁石３７で生じる磁束を通す閉磁路を形成する。この構成によれば、永久磁石３７で生じる磁束が開磁路を通る場合に比べて、永久磁石３７により第１可動子３３１と第２可動子３３２との間に作用する吸引力が増大し、通常時における第２可動子３３２の吸着力が増大する。ただし、磁路形成部３３４は電磁継電器１に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

また、本実施形態のように、磁路形成部３３４は第１可動子３３１に設けられていることが好ましい。この構成によれば、第１可動子３３１と磁路形成部３３４とを一部品として扱うことができるので、磁路形成部３３４が第１可動子３３１と別体である場合に比べ
て、電磁継電器１の部品点数を少なく抑えることができる。

また、本実施形態のように、永久磁石３７と磁路形成部３３４との間には、非磁性体からなる短絡防止部３８が設けられていることが好ましい。この構成によれば、磁路形成部３３４における永久磁石３７との接触面を通して、永久磁石３７の生じる磁束の短絡が生じることを防止できる。ただし、短絡防止部３８は電磁継電器１に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

（１．７）変形例
以下、実施形態１の変形例について説明する。

（１．７．１）変形例１
実施形態１の変形例１に係る電磁継電器１について、図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。なお、図７Ａおよび図７Ｂでは、筒体３６内における可動子ブロック３３の様子を表しており、筒体３６および筒体３６外にある構成要素の図示を省略している。

本変形例では、永久磁石３７内において、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２と、永久磁石３７で生じる磁束φ１とが逆向きになるように、永久磁石３７の磁極性（つまり、磁極面の向き）が設定されている。つまり、本変形例では、実施形態１とは永久磁石３７の着磁方向が反対であって、第１磁極面３７１が「Ｓ極」、第２磁極面３７２が「Ｎ極」である。

本変形例においても、接点装置２に異常電流が流れていない通常時、つまりトリップ装置４が作動していない状態では、図７Ａに示すように、永久磁石３７の磁束φ１により第１可動子３３１と第２可動子３３２とが一体化されている。つまり、この状態では、永久磁石３７で生じる磁束φ１は、第２磁極面３７２から出て、第２可動子３３２、磁路形成部３３４、および第１可動子３３１を順に通って第１磁極面３７１に戻るように、ループを形成する。

一方、接点装置２に異常電流が流れてトリップ装置４が作動すると、図７Ｂに示すように、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２によって永久磁石３７による第２可動子３３２の吸着が解除される。つまり、第２の励磁コイル４１が生じる磁束φ２は、永久磁石３７で生じる磁束φ１を減少させるように作用し、永久磁石３７による第１可動子３３１と第２可動子３３２との間の磁気吸引力を低下させる。本変形例では、図７Ｂに示すように、永久磁石３７内において、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２と、永久磁石３７で生じる磁束φ１とが逆向きになる。そのため、永久磁石３７から出る磁束φ１を磁束φ２が相殺することで、磁束φ１が減少または消滅する。これにより、第２可動子３３２は吸着が解除されて第１可動子３３１から分離される。

（１．７．２）変形例２
実施形態１の変形例２として、永久磁石３７の形状や配置が実施形態１とは異なる電磁継電器１を例示する。すなわち、永久磁石３７の形状や配置は実施形態１の例に限らず、たとえば図８Ａ〜図８Ｃに示すように、適宜変更可能である。なお、図８Ａ〜図８Ｃでは、筒体３６内における可動子ブロック３３の様子を表しており、筒体３６および筒体３６外にある構成要素の図示を省略している。

図８Ａの例では、磁路形成部３３４が省略され、永久磁石３７は第１可動子３３１の下端面の全面を覆うように第１可動子３３１に取り付けられている。永久磁石３７は、縦方向における両面に、互いに異極性の第１磁極面３７１および第２磁極面３７２を有している。この構成であっても、接点装置２に異常電流が流れていない通常時、つまりトリップ
装置４が作動していない状態では、永久磁石３７の生じる磁束φ１によって、第２可動子３３２が第１可動子３３１に吸着される。一方、接点装置２に異常電流が流れてトリップ装置４が作動すると、実施形態１の変形例１と同様に、永久磁石３７内において永久磁石３７の磁束φ１とは逆向きになる磁束φ２が、第２の励磁コイル４１で生じる。これにより、第２可動子３３２は吸着が解除されて第１可動子３３１から分離される。

図８Ｂの例では、永久磁石３７は第２可動子３３２に設けられている。ここでは、磁路形成部３３４が省略され、永久磁石３７は第２可動子３３２の下端面の全面を覆うように第２可動子３３２に取り付けられている。永久磁石３７は、縦方向における両面に、互いに異極性の第１磁極面３７１および第２磁極面３７２を有している。この構成であっても、接点装置２に異常電流が流れていない通常時、つまりトリップ装置４が作動していない状態では、永久磁石３７の生じる磁束φ１によって、第２可動子３３２が第１可動子３３１に吸着される。一方、接点装置２に異常電流が流れてトリップ装置４が作動すると、実施形態１の変形例１と同様に、永久磁石３７内において永久磁石３７の磁束φ１とは逆向きになる磁束φ２が、第２の励磁コイル４１で生じる。これにより、第２可動子３３２は吸着が解除されて第１可動子３３１から分離される。

図８Ｃの例では、永久磁石３７が第２可動子３３２に設けられ、さらに磁路形成部３３４が第２可動子３３２に設けられている。ここでは、永久磁石３７は、第２可動子３３２の上端面に取り付けられている。磁路形成部３３４は、円環状に形成されており、第２可動子３３２の上端面におけるシャフト１５の外周縁から上方に突出する。永久磁石３７は、磁路形成部３３４と同心円状の円環状に形成されており、磁路形成部３３４の外側に配置されている。言い換えれば、磁路形成部３３４が永久磁石３７の中空部に嵌り込むことによって、永久磁石３７が第２可動子３３２に取り付けられている。

図８Ｃの例において、永久磁石３７は、縦方向における両面に、互いに異極性の第１磁極面３７１および第２磁極面３７２を有している。この構成であっても、接点装置２に異常電流が流れていない通常時、つまりトリップ装置４が作動していない状態では、永久磁石３７の生じる磁束φ１によって、第２可動子３３２が第１可動子３３１に吸着される。一方、接点装置２に異常電流が流れてトリップ装置４が作動すると、実施形態１と同様に、磁路形成部３３４において永久磁石３７の磁束φ１と逆向きとなる磁束φ２が、第２の励磁コイル４１で生じる。これにより、第２可動子３３２は吸着が解除されて第１可動子３３１から分離される。なお、図８Ｃの例でも、永久磁石３７と磁路形成部３３４との間には、非磁性体からなる短絡防止部３８が設けられている。

図８Ｂおよび図８Ｃのように、永久磁石３７が第２可動子３３２に設けられた構成によれば、永久磁石３７と第２可動子３３２とを一部品として扱うことができる。そのため、永久磁石３７が第２可動子３３２と別体である場合に比べて、電磁継電器１の部品点数を少なく抑えることができる。

また、図８Ｃのように、磁路形成部３３４が第２可動子３３２に設けられた構成によれば、第２可動子３３２と磁路形成部３３４とを一部品として扱うことができる。そのため、磁路形成部３３４が第２可動子３３２と別体である場合に比べて、電磁継電器１の部品点数を少なく抑えることができる。

なお、永久磁石３７の形状や配置は図８Ａ〜図８Ｃの例に限らない。たとえば、実施形態１では、永久磁石３７は磁路形成部３３４の外側に配置されているが、磁路形成部３３４の内側に配置されていてもよい。また、永久磁石３７と磁路形成部３３４とは、第１可動子３３１と第２可動子３３２とに分かれて設けられてもよく、たとえば第１可動子３３１には永久磁石３７が設けられ、第２可動子３３２には磁路形成部３３４が設けられても
よい。さらに、永久磁石３７は円環状に限らず第１可動子３３１の周方向の一部にのみ設けられていてもよい。

（１．７．３）変形例３
実施形態１の変形例３に係る電磁継電器１について、図９を参照して説明する。本変形例では、第２可動子３３２は、固定子３２と第１可動子３３１とが並ぶ一方向（縦方向）において、第１可動子３３１に対して固定子３２とは反対側に配置されている。そして、第１可動子３３１および第２可動子３３２は、第１の励磁コイル３１で生じる磁束によって縦方向に沿って移動する。トリップ装置４は、縦方向に直交する平面に沿って第２の励磁コイルで生じる磁束を通す磁路の一部を形成する継鉄（継鉄下板３４２）を有している。ここまでの構成は、実施形態１と同様である。

さらに、本変形例では、継鉄下板（継鉄）３４２は、吸引位置にあるときの第２可動子３３２における第１可動子３３１との対向面より、縦方向において固定子３２とは反対側（下向き）に突出するように構成されている。図９では、吸引位置にあるときの第２可動子３３２における第１可動子３３１との対向面が含まれる平面を第１平面Ｓ１とし、継鉄下板３４２の下面が含まれる平面を第２平面Ｓ２としている。言い換えれば、接点装置２が閉状態にあるときの第２可動子３３２における第１可動子３３１との境界面（第１平面Ｓ１）は、継鉄下板３４２の下面（第２平面Ｓ２）よりも上方（縦方向において固定子３２側）に位置している。図９の例では、第１平面Ｓ１は縦方向において継鉄下板３４２の厚み内に位置する。

この構成によれば、トリップ装置４の作動時に第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２において、吸引位置にあるときの第２可動子３３２と第１可動子３３１との境界面を通過する割合を低下させることができる。すなわち、第２の励磁コイル４１で生じる磁束φ２が通る磁路は、図９に示すように、継鉄下板３４２を含む磁路と、第１可動子３３１を含む磁路とに分かれることになる。ここで、第１平面Ｓ１が第２平面Ｓ２よりも上方に位置することで、磁束φ２が第１可動子３３１を通過する割合は低下し、磁束φ２が継鉄下板３４２を通過する割合が高くなる。そのため、第２の励磁コイル４１の生じる磁束φ２により第１可動子３３１と第２可動子３３２との間に作用する吸引力が小さくなり、第２の励磁コイル４１の生じる磁束φ２により第２可動子３３２と鉄芯４４４との間に作用する吸引力が大きくなる。したがって、トリップ装置４は、トリップする電流値（規定値）が同じであれば第２の励磁コイル４１の巻き数を少なく抑えることができ、第２の励磁コイル４１の巻き数が同じであればトリップする電流値を小さくできる。

（１．７．４）変形例４
実施形態１の変形例４に係る電磁継電器１について、図１０を参照して説明する。本変形例では、トリップ装置４は、第２の励磁コイル４１で生じる磁束を通す磁路の一部を形成する継鉄ブロックを有している。ここでいう「継鉄ブロック」は、第２の継鉄４４にて実現されている。ここまでの構成は、実施形態１と同様である。

さらに、本変形例では、第２の励磁コイル４１は、第２の継鉄（継鉄ブロック）４４の一部に巻かれている。図１０の例では、第２の継鉄４４における一対の側板４４３のうち一方の側板４４３に対して、第２の励磁コイル４１が巻かれている。言い換えれば、第２の継鉄４４の一部（ここでは側板４４３）が、第２の励磁コイル４１の中空部（第２の励磁コイル４１の内周面で囲まれた空間）を貫通している。

この構成によれば、トリップ装置４の作動時に第２の励磁コイル４１で生じる磁束により、第２の継鉄４４で磁気飽和が生じやすくなる。つまり、第２の励磁コイル４１で生じる磁束は、第２の励磁コイル４１が巻かれた第２の継鉄４４の一部（ここでは側板４４３
）に集中し、磁気飽和が生じやすくなる。これにより、短絡電流のように、とくに大きな異常電流が接点装置２を流れた場合でも、第２の励磁コイル４１で生じる磁束により第１可動子３３１と第２可動子３３２との間に作用する吸引力が小さく抑えることができる。したがって、トリップ装置４の作動の確実性が向上する。

（実施形態２）
（２．１）概要
本実施形態の電磁継電器１は、図１１Ａに示すように保持磁石７１をさらに備える点で、実施形態１の電磁継電器１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態では、第２可動子３３２は、固定子３２と第１可動子３３１とが並ぶ一方向（縦方向）において、第１可動子３３１に対して固定子３２とは反対側に配置されている。この点については実施形態１と同様である。保持磁石７１は、縦方向において、第２可動子３３２に対して第１可動子３３１と反対側に設けられている。保持磁石７１は、ばね４２の生じるばね力により第２可動子３３２が第１可動子３３１から離れる向きに移動したときに、第２可動子３３２を吸引して第２可動子３３２を保持する。

以下、保持磁石７１についてさらに詳しく説明する。保持磁石７１は、鉄芯４４４と筒体３６の底板３６２との間に配置されている。保持磁石７１は、円盤状の永久磁石からなり、厚み方向（縦方向）における両面に、互いに異極性の第１磁極面７１１および第２磁極面７１２を有している。本実施形態では一例として、第１磁極面７１１を「Ｎ極」、第２磁極面７１２を「Ｓ極」として説明するが、この構成に限らず、Ｎ極とＳ極とは反対の関係であってもよい。保持磁石７１の外径は、鉄芯４４４の外径と略同一に形成されている。

保持磁石７１は、上下方向（縦方向）において、固定子３２、第１可動子３３１、および第２可動子３３２と一直線上に並びつつ、第２可動子３３２の下方となる位置に配置されている。ここで、保持磁石７１は、その上面である第１磁極面７１１を筒体３６の底板３６２に接触させるように配置されている。さらに、保持磁石７１は、その下面である第２磁極面７１２を鉄芯４４４に接触させるように配置されている。これにより、保持磁石７１は、鉄芯４４４と底板３６２との間に挟まれることになる。

保持磁石７１は、トリップ装置４が作動して第２可動子３３２が第１可動子３３１から離れる向きに移動したときに、第２可動子３３２を吸引して、図１１Ｂに示すように第２可動子３３２を限界位置に保持する機能を有している。すなわち、本実施形態の電磁継電器１は、トリップ装置４が第１可動子３３１から第２可動子３３２を分離させた後、保持磁石７１で生じる磁気吸引力により、第２可動子３３２を限界位置に保持するように構成されている。言い換えれば、一旦、トリップ装置４がトリップして第２可動子３３２が限界位置へ移動すると、第２可動子３３２は保持磁石７１によって限界位置に保持（ラッチ）されることになる。

以上説明した本実施形態の電磁継電器１によれば、トリップ装置４が作動した場合に、保持磁石７１で生じる磁束によって第２可動子３３２を第１可動子３３１から離れた位置（ここでは限界位置）に保持することができる。したがって、トリップ装置４が作動して第２可動子３３２が第１可動子３３１から離れる向きに移動した後、第２可動子３３２が跳ね返る「リバウンド」の発生を防止することができる。その結果、接点装置２に過電流、短絡電流等の異常電流が流れた際に、より確実に接点装置２を開状態に維持することが可能になる。

（２．２）変形例
実施形態２の変形例として、保持磁石７１の形状や配置が実施形態２とは異なる電磁継電器１を例示する。すなわち、保持磁石７１の形状や配置は実施形態２の例に限らず、たとえば図１２Ａ〜図１２Ｃに示すように、適宜変更可能である。

（２．２．１）変形例１
実施形態２の変形例１に係る電磁継電器１は、図１２Ａに示すように、縦方向において保持磁石７１と並ぶように配置され保持磁石７１によって磁化される磁性体部材７２をさらに有している。ここで、実施形態１と同様、電磁石装置３は、第１可動子３３１と第２可動子３３２とを収納する筒体３６を有し、筒体３６は、筒状に形成された筒状部３６１と、筒状部３６１の一方の開口を塞ぐ底板３６２とを有している。第１可動子３３１および第２可動子３３２は、第２可動子３３２が底板３６２側となるように縦方向に並んで筒状部３６１の内側に配置されている。ここにおいて、磁性体部材７２は、筒状部３６１の内側における第２可動子３３２と底板３６２との間に配置されている。図１２Ａの例では、磁性体部材７２は磁性材料にて円盤状に形成されている。磁性体部材７２の外径は、保持磁石７１の外径と略同一に形成されている。磁性体部材７２は、その下面を筒体３６の底板３６２に接触させるように配置されている。

本変形例によれば、磁性体部材７２がない場合に比べて、同等の吸引力を生じさせるために必要な保持磁石７１のサイズをさらに小さくすることができる。さらに、磁性体部材７２が、保持磁石７１と第２可動子３３２との間に配置されていることで、保持磁石７１と第２可動子３３２との間において、磁性体部材７２によって磁束が整列され、保持磁石７１からの吸引力が第２可動子３３２に効率的に作用する。しかも、磁性体部材７２と第２可動子３３２との間に他部材が介在しないため、保持磁石７１からの吸引力が第２可動子３３２により効率的に作用する。また、この構成では、保持磁石７１は底板３６２を挟んで磁性体部材７２と対向する形になるため、保持磁石７１と磁性体部材７２との間に生じる磁気吸引力によって、筒体３６に対して保持磁石７１が仮保持されることになる。したがって、電磁継電器１の組み立て性の向上に寄与する。

（２．２．２）変形例２
実施形態２の変形例２に係る電磁継電器１は、図１２Ｂに示すように、磁性体部材が底板３６２の少なくとも一部からなる点で、実施形態２の変形例１と相違する。図１２Ｂの例では、磁性体部材は底板３６２の全体からなる。

本変形例によれば、電磁石装置３を構成する筒体３６の一部が磁性体部材に兼用されるので、磁性体部材を別途設ける場合に比べて、部品点数を削減できる。さらに、磁性体部材（底板３６２）と第２可動子３３２との間に他部材が介在しないため、保持磁石７１からの吸引力が第２可動子３３２に効率的に作用する。とくに、磁性体部材が底板３６２の全体からなることで、保持磁石７１と第２可動子３３２との間に非磁性材料が介在しないため、保持磁石７１からの吸引力が第２可動子３３２に効率的に作用する。

また、磁性体部材は、底板３６２の少なくとも一部であればよく、底板３６２の全体が磁性材料で形成されていることは必須ではない。つまり、底板３６２の一部は非磁性材料で形成されていてもよい。あるいは、筒体３６は、底板３６２だけでなく筒状部３６１の一部または全部も、磁性材料で形成されていてもよい。

（２．２．３）変形例３
実施形態２の変形例３に係る電磁継電器１は、図１２Ｃに示すように、保持磁石７１が筒状部３６１の内側における第２可動子３３２と底板３６２との間に配置されている点で、実施形態２の変形例１と相違する。また、本変形例では、磁性体部材７２は省略されて
いる。

すなわち、本変形例では、保持磁石７１は、第２可動子３３２と共に筒体３６内に収納されている。保持磁石７１は、その下面である第２磁極面７１２を底板３６２に接触させるように配置されている。

この構成によれば、保持磁石７１と第２可動子３３２との間に他部材が介在しないため、保持磁石７１からの吸引力が第２可動子３３２に効率的に作用する。そのため、保持磁石７１の小型化が可能である。

なお、本実施形態で説明した構成（変形例を含む）は、実施形態１（変形例を含む）で説明した各構成と適宜組み合わせて適用可能である。

（実施形態３）
本実施形態の電磁継電器１は、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、接点装置２が固定接点２２と可動接点２１とを１つずつ備えた一点切りの構成である点で、実施形態１の電磁継電器１と相違する。すなわち、接点装置２は、実施形態１では一対の固定接点２２と一対の可動接点２１とを備えた二点切りの構成であるのに対し、本実施形態では一点切りの構成である。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態では、ケース１６内において、一対の接点台１１，１２のうち第１の接点台１１の下端部には、端子板１８が電気的かつ機械的に接合されている。端子板１８は、編組線１９によって可動接触子１３と電気的に接続されている。

これにより、接点装置２に異常電流が流れていない通常時、つまりトリップ装置４が作動していない状態における電磁継電器１のオン状態では、図１３Ａに示すように、可動接点２１は固定接点２２に接触する閉位置に位置する。オン状態では、シャフト１５は、電磁石装置３によって上方に押し上げられているため、可動接触子１３は、接圧ばね１４のばね力によって上方に押し上げられて可動接点２１を閉位置に位置させる。このとき、接点装置２は閉状態にあるので、一対の接点台１１，１２間は、端子板１８、編組線１９、および可動接触子１３を介して導通し、一対の出力端子５１，５２間が導通する。

一方、接点装置２に異常電流が流れていない通常時、つまりトリップ装置４が作動していない状態における電磁継電器１のオフ状態では、図１３Ｂに示すように、可動接点２１は固定接点２２から離れた開位置に位置する。オフ状態では、シャフト１５は、電磁石装置３によって下方に引き下げられていため、可動接触子１３は、シャフト１５の鍔部１５１によって上方への移動が規制され、可動接点２１を固定接点２２から離れた開位置に位置させる。このとき、接点装置２は開状態にあるので、一対の接点台１１，１２間は非導通であり、一対の出力端子５１，５２間が非導通となる。

また、接点装置２に異常電流が流れてトリップ装置４が作動した状態では、上記通常時におけるオフ状態と同様に、図１３Ｂに示すように接点装置２は開状態となる。

なお、本実施形態で説明した構成（変形例を含む）は、実施形態１（変形例を含む）で説明した各構成、および実施形態２（変形例を含む）で説明した各構成と適宜組み合わせて適用可能である。

１ 電磁継電器
２ 接点装置
２１ 可動接点
２２ 固定接点
３ 電磁石装置
３１ 第１の励磁コイル
３２ 固定子
３３１ 第１可動子
３３２ 第２可動子
３３４ 磁路形成部
３４２ 継鉄下板（継鉄）
３６ 筒体
３６１ 筒状部
３６２ 底板
３７ 永久磁石
３８ 短絡防止部
４ トリップ装置
４１ 第２の励磁コイル
４２ ばね
４４ 第２の継鉄（継鉄ブロック）
７１ 保持磁石
７２ 磁性体部材
φ１、φ２ 磁束

Claims (7)

1. 固定接点と、
   前記固定接点に接触する閉位置と前記固定接点から離れた開位置とに移動可能な可動接点と、
   前記固定接点を有する固定端子と、
   前記可動接点を有する可動接触子と、
   前記可動接触子を一方向に駆動するシャフトと、
   第１の励磁コイルと、
   前記第１の励磁コイルと異なる第２の励磁コイルと、
   固定子と、
   前記第１の励磁コイルにより、前記固定子に吸引された第１位置と、前記第１位置に比べて前記固定子からより離れた第２位置と、に移動可能である第１の可動子と、
   前記シャフトに固定された第２の可動子と、
   を備え、
   前記第２の励磁コイルに流れる電流が規定値より小さいとき、前記第１の励磁コイルによる前記第１の可動子の前記第１位置または前記第２位置への移動に伴い、前記第２の可動子は前記第１の可動子と一体に移動し、
   前記第２の励磁コイルに流れる電流が前記規定値以上であるとき、前記第２の可動子が前記第１の可動子から離れる方向に移動して、前記固定接点と前記可動接点とが離間した状態となる、
   電磁継電器。
2. 前記第１の可動子は前記第１位置において前記固定子に吸着される、
   請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記第２の励磁コイルは前記固定端子に電気的に接続されている、
   請求項１に記載の電磁継電器。
4. 前記第２の励磁コイルに流れる電流が前記規定値より小さいとき、前記第２の可動子は、前記第１の可動子と接触している、
   請求項１に記載の電磁継電器。
5. 前記第２の励磁コイルに流れる電流が前記規定値より小さいとき、前記第２の可動子は、前記第１の可動子に吸着されている、
   請求項１に記載の電磁継電器。
6. ばねをさらに備え、
   前記ばねは、前記第２の励磁コイルに流れる前記規定値以上の電流が発生するとき、前記第２の可動子が前記第１の可動子から離れる方向に力を作用させる、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の電磁継電器。
7. 前記シャフトは、前記第１の可動子を貫通している、
   請求項１に記載の電磁継電器。

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