特開 2024-130030 開閉器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130030

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】開閉器

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/18 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

H01H50/18 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023039511

(22)【出願日】2023-03-14

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109612

【弁理士】

【氏名又は名称】倉谷 泰孝

(74)【代理人】

【識別番号】100116643

【弁理士】

【氏名又は名称】伊達 研郎

(74)【代理人】

【識別番号】100184022

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 美保

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 勝俊

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 孝幸

(57)【要約】

【課題】動作の安定性を阻害せずに閉極動作初期における吸引力を確保する。
【解決手段】第１の方向に複数の鋼板を積層して形成された固定鉄心８と、固定鉄心８の複数の鋼板の端面と対向して設けられた可動鉄心７と、を備える。可動鉄心７は、磁力によって固定鉄心８に対して相対的に変位する。複数の鋼板は、第１の鋼板２０と第２の鋼板２１とを含み、第１の鋼板２０と可動鉄心７との距離は第２の鋼板２１と可動鉄心７との距離より短い。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の方向に複数の板を積層して形成された第１の鉄心と、
前記第１の鉄心の端面と対向して設けられた第２の鉄心と、を備え、
前記第２の鉄心は、磁力によって前記第１の鉄心に対して相対的に変位し、
前記複数の板は、第１の板と第２の板とを含み、
閉極動作前、前記第１の板と前記第２の鉄心との距離は前記第２の板と前記第２の鉄心との距離より短い開閉器。

【請求項2】

前記閉極動作前、前記第１の板と前記第２の鉄心との距離は、前記複数の板に含まれる各板と前記第２の鉄心との距離のうち最も短いことを特徴とする請求項１に記載の開閉器。

【請求項3】

前記第１の板は、前記複数の板のうち最も外側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉器。

【請求項4】

前記閉極動作前、前記第２の鉄心の吸着面が形成される面と前記第１の板との距離は、前記第１の鉄心の吸着面が形成される面と前記第２の鉄心の吸着面が形成される面との距離以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉器。

【請求項5】

前記第１の鉄心は、前記第１の鉄心の吸着面が形成される面に対して前記第２の鉄心側に突出しているバイパス部を有し、
前記第１の方向における前記バイパス部の厚さは、前記第１の方向における前記第２の板の厚さより厚いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉器。

【請求項6】

前記第２の鉄心の変位方向における前記第１の板の全体長は、前記変位方向における前記第２の板の全体長より長いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉器。

【請求項7】

前記第１の方向における前記第１の鉄心の吸着面が形成される面の長さは、前記第１の方向における前記第２の鉄心の吸着面が形成される面の長さ以上であることを請求項１または請求項２に記載の開閉器。

【請求項8】

前記第１の鉄心の吸着面が形成される面は、前記第２の板で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉器。

【請求項9】

前記複数の板は、第３の板を含み、
前記閉極動作前、前記第３の板と前記第２の鉄心との距離は、前記第１の板と前記第２の鉄心との距離より長く、前記第２の板と前記第２の鉄心との距離より短いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉器。

【請求項10】

前記第２の鉄心の変位方向に対して垂直な方向は前記第１の方向であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉器。

【請求項11】

前記変位方向および前記第１の方向に対して垂直な方向は、重力方向であることを特徴とする請求項１０に記載の開閉器。

【請求項12】

前記第１の鉄心は固定鉄心であり、前記第２の鉄心は可動鉄心であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、開閉器に関し、特に、磁力によって接点を開閉する開閉器に関する。

【背景技術】

【0002】

磁力によって接点を開閉する開閉器では、電圧印加時に働く可動鉄心と固定鉄心との間の磁力による吸引力を利用して閉極動作を行う。

【0003】

特許文献１には、磁力によって接点を開閉する開閉器の一例である電磁接触器に用いられる電磁石が記載されている。特許文献１に記載の電磁石は、電磁コイルが装着された固定鉄心と、電磁コイルの励磁により固定鉄心に吸引される可動鉄心とを備えており、さらに固定鉄心および可動鉄心の一方または双方に、相手側の鉄心の側方に隙間を介して延びる磁気漏れ部が一体に突出形成されている。このような磁気漏れ部を備えることによって、吸引動作時に電磁コイルの磁束の一部を磁気漏れ部に導き、鉄心同士が接極する間際の吸引力を抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－３１８０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

磁力によって接点を開閉する開閉器では、閉極動作の際に、無印加時に可動鉄心と固定鉄心とが近づかないよう可動鉄心に閉極時の変位方向とは逆の方向の力を加える開放ばねの力を超える吸引力が必要となる。この可動鉄心に働く吸引力は、可動鉄心と固定鉄心との間の空隙が大きいほど小さくなる。したがって、閉極指令を受けてから閉極を完了するまでにかかる時間を短縮することを考えた場合、空隙が大きい閉極動作初期において、開放ばねによる力を上回る吸引力をいかに確保するかが課題になる。

【0006】

特許文献１に記載の電磁石は、磁気漏れ部を備えることにより、接極間際の吸引力の一部を可動鉄心の移動方向外へ向けて全体の吸引力を抑制させることにより、鉄心同士の衝突速度を低下させるものであって、吸引力の早期確保すなわち閉極動作初期における吸引力の確保については何ら考慮されていない。例えば、特許文献１の段落０００９には、電磁接触器の可動接点が固定接点との接触を開始するストロークまでの吸引力は従来と同じとなるように設定される旨が記載されている。なお、ここでいう従来とは、磁気漏れ部がない構成である。

【0007】

さらに、特許文献１に記載の電磁石は、以下に示す点で別の課題を有している。特許文献１に記載の電磁石は、磁気漏れ部を形成するために、積層鋼板をリベットで締結して構成された固定鉄心の各鋼板に対して、相手側の鉄心の側方に伸びた突出形状加工をする必要があり、各鋼板の製造が容易ではない。さらに、そのような突出形状を有する鋼板を積層して固定鉄心を形成するには、各鋼板の位置決めに高い精度を要するため、固定鉄心の製造が容易ではない。各鋼板における製造誤差や、固定鉄心を組み立てる際の位置決め誤差が生じると、例えば吸着面に凹凸ができ異物が混入しやすくなったり、閉極動作時に固定鉄心と可動鉄心とが意図せず接触するなどして摩耗劣化したりと、開閉動作の安定性を阻害する原因になる。長期間安定した開閉動作を行うことが求められる開閉器においては、複雑な加工や高精度な位置決めが必要でないなど製造が容易である点や、動作中の劣化を抑止する点は重要である。

【0008】

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、動作の安定性を阻害せずに閉極動作初期における吸引力を確保することができる開閉器を得ることを目的とする。

【0009】

本開示に係る開閉器は、第１の方向に複数の板を積層して形成された第１の鉄心と、第１の鉄心の端面と対向して設けられた第２の鉄心と、を備える。第２の鉄心は、磁力によって第１の鉄心に対して相対的に変位する。複数の板は、第１の板と第２の板とを含み、閉極動作前、第１の板と第２の鉄心との距離は第２の板と第２の鉄心との距離より短い。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、動作の安定性を阻害せずに閉極動作初期における吸引力を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１に係る開閉器の開極状態を示す断面図である。

【図2】実施の形態１に係る開極状態での電磁石部を示す斜視図である。

【図3】実施の形態１に係る開極状態での電磁石部を示す側面図である。

【図4】実施の形態１に係る開極状態での電磁石部の積層構造を示す側面図である。

【図5】実施の形態１に係る開極状態での磁束の流れを示す斜視図である。

【図6】実施の形態１に係る閉極状態での磁束の流れを示す側面図である。

【図7】実施の形態１に係る可動鉄心に働く吸引力を示す図である。

【図8】実施の形態２に係る開極状態での電磁石部を示す斜視図である。

【図9】実施の形態３に係る開極状態での電磁石部の積層構造を示す側面図である。

【0012】

以下に、本開示の実施の形態に係る開閉器を図面に基づいて詳細に説明する。本開示において、可動側と固定側とを区別することなく、特に、対向する位置に設けられた２つの鉄心に対して、後述するバイパス部を有する鉄心を第１の鉄心、第１の鉄心とは別の鉄心を第２の鉄心と呼ぶ場合がある。なお、開閉器としては、例えば、電磁接触器や電磁開閉器等が含まれる。

【0013】

本開示において、板は板形状である。ここで、板形状とは、１つまたは複数の側面でつながれた２つの表面を有する形状のことである。以下、板形状の側面および板形状の表面に相当する面を、端面という。

【0014】

実施の形態１．
まず実施の形態１に係る開閉器１００の構成を説明する。図１は実施の形態１に係る開閉器１００の開極状態を示す断面図である。図１において、紙面の手前から奥に向かう方向を＋Ｘ方向、右方向を＋Ｙ方向、下方向を＋Ｚ方向とする。

【0015】

図１において、開閉器１００は、トップケース１およびボトムケース２によって構成される筐体３を備える。トップケース１は、可動接触子４、固定接触子５Ａ、５Ｂおよび接圧ばね６を収容する。ボトムケース２は、可動鉄心７、固定鉄心８、コイル９、コイルボビン１０、開放ばね１１を収容する。クロスバー１２は、トップケース１とボトムケース２とに跨がって配置されている。トップケース１とボトムケース２とは、ねじまたは両ケースに形成された係合用の凹凸によって固定される。

【0016】

また、可動鉄心７、固定鉄心８、コイル９および開放ばね１１は電磁石部５０を構成している。なお、図示形態はあくまで一例であって、電磁石部５０の収容方法は上記例に限定されない。

【0017】

図１では、可動鉄心７の変位方向をＺ方向として示している。可動鉄心７が固定鉄心８に近づく方向を＋Ｚ方向、可動鉄心７が固定鉄心８に近づく方向を－Ｚ方向と示している。また、後述する鋼板積層構造の鉄心における各鋼板の積層方向をＸ方向として示している。積層方向を第１の方向ということも可能である。なお、実施の形態１では、第１の鉄心として固定鉄心８を、第２の鉄心として可動鉄心７を備えた開閉器１００を例に用いて説明する。

【0018】

本例における第１の鉄心である固定鉄心８は、複数の板を積層して形成される。図１では、固定鉄心８はＸ方向に複数の鋼板を積層して形成されている。本例の鋼板は板形状である。固定鉄心８は、例えば、複数の鋼板をリベット１３で締結されている。なお、リベットによる締結位置は特に限定されないが、複数個所であることが好ましい。本例では、リベット１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの４つを用いて積層された複数の鋼板同士を固定することで、一体化された鋼板の積層構造として固定鉄心８が形成される。

【0019】

図１では、固定鉄心８が、相手側鉄心である可動鉄心７の方に延びる３つの脚部を有するＥ字形状である例を示している。ここで、脚部は、対となる２つの鉄心の少なくとも一方の鉄心において、相手側鉄心の方向に延伸する部位をいう。後述するように、脚部には吸着面が形成される。なお、固定鉄心８の形状や脚部の数は図例に限定されない。例えば、固定鉄心８全体が１つの脚部を形成していてもよい。なお、吸着面が形成される部位を脚部とみなすことも可能である。

【0020】

以下、積層構造の鉄心において、板が積層される方向（図中のＸ方向）を厚み方向という場合がある。また、以下、特に断りなく該鉄心の形状といった場合、該鉄心の正面形状、より具体的には、積層構造の鉄心において最も外側に配置されている板の形状をいう。以下、最も外側に配置されている板の表面を、該鉄心の表面という場合がある。なお、複数板の積層構造においては、２つある表面のうちの一方を正面、他方を背面といってもよい。また、鉄心の正面に対して横の面を側面または端面といい、本例では、複数の板のそれぞれの端部によって構成される面をいう。以下、便宜的に、正面視において、変位方向を縦方向、変位方向と直交する方向を横方向という場合がある。

【0021】

図１に示す例において、各鋼板はＥ字形状をしており、該鋼板の積層構造である固定鉄心８もＥ字形状となる。固定鉄心８は、具体的には、脚部である中央脚８Ａとその両横に設けられる一対の端脚８Ｂ、８Ｃとを備えたＥ字形状となる。固定鉄心８およびそれを構成する複数の板の詳細な形状については、後述する。固定鉄心８は、積層方向が変位方向と直交する方向となるように配置される。

【0022】

固定鉄心８の相手側鉄心である可動鉄心７は、複数の板を積層して形成された固定鉄心８の端面と対向して設けられる。より具体的には、可動鉄心７は、固定鉄心８を構成する複数の板のそれぞれの端部によって構成される面である端面に対向して設けられる。また、可動鉄心７は、固定鉄心８に対して変位可能に設けられる。本例では、Ｚ方向に変位可能に設けられる。ここで、Ｚ方向は、固定鉄心８の脚部、例えば、中央脚８Ａ、端脚８Ｂ、８Ｃの伸延方向ということも可能である。または、Ｚ方向は、後述する固定鉄心吸着面３１の法線方向ということも可能である。

【0023】

コイル９は、コイルボビン１０に巻回され、コイルボビン１０に巻回された状態で固定鉄心８の中央脚８Ａに設置される。コイル９に電圧を印加して通電するとコイル９の内部に磁束が発生する。

【0024】

開放ばね１１は、コイルボビン１０と可動鉄心７との間に配置され、可動鉄心７に固定鉄心８から引き離す方向である－Ｚ方向に押す力を作用させる。

【0025】

固定接触子５Ａ、５Ｂは、ボトムケース２に固定されて、可動接触子４と対向して配置されている。固定接触子５Ａ、５Ｂの－Ｚ方向側の面には、固定接点１５Ａ、１５Ｂがそれぞれロウ付けされている。

【0026】

可動接触子４は、固定接触子５Ａ、５Ｂよりも可動鉄心７側、すなわち－Ｚ方向側に、固定接触子５Ａ、５Ｂと対向して設けられている。可動鉄心７は、可動側ピン１４によってクロスバー１２の一端と連結されている。クロスバー１２の他端には、可動接触子４が支持されている。可動鉄心７がＺ方向に変位することによって、可動鉄心７と連結されたクロスバー１２が変位し、クロスバー１２に固定されている可動接触子４が可動鉄心７の変位方向であるＺ方向に変位するようになっている。可動接触子４の下側の面、すなわち＋Ｚ方向側の面には、可動接点１６Ａ、１６Ｂがロウ付けされている。可動接触子４の上側の面、すなわち－Ｚ方向側の面には、接圧ばね６が連結されている。

【0027】

接圧ばね６は、クロスバー１２の内空間に配置されている。接圧ばね６は、圧縮された状態で可動接触子４をクロスバー１２との間にはさみ、可動接触子４を支持している。接圧ばね６は、＋Ｚ方向側の一端は可動接触子４を介して、クロスバー１２の内空間で移動範囲を規制されており、－Ｚ方向側の他端はクロスバー１２の内空間に接触している。
クロスバー１２と連結した可動鉄心７が＋Ｚ方向に変位すると、クロスバー１２に固定されている可動接触子４が固定接触子５Ａ、５Ｂと接触する。すなわち、可動接点１６Ａ、１６Ｂと固定接点１５Ａ、１５Ｂとが接触する。さらに、可動鉄心７が＋Ｚ方向に変位し続けると、可動接点１６Ａ、１６Ｂと固定接点１５Ａ、１５Ｂとが接触したまま、内空間に配置された接圧ばね６は圧縮される。ここで、可動接点１６Ａ、１６Ｂと固定接点１５Ａ、１５Ｂとの接点間に電流が流れると、接点同士を遠ざけようとする電磁反発力が発生する。この電磁反発力により、可動接点１６Ａ、１６Ｂが固定接点１５Ａ、１５Ｂから遠ざかる方向に可動しようとするが、圧縮された接圧ばね６により接点同士が浮かないよう圧接されている。

【0028】

開閉器１００は、可動接点１６Ａ、１６Ｂが固定接点１５Ａ、１５Ｂに接触している閉極状態および可動接点１６Ａ、１６Ｂが固定接点１５Ａ、１５Ｂに接触していない開極状態のいずれかの状態をとる。開極状態から、可動鉄心７が固定鉄心８に近づく方向、すなわち＋Ｚ方向に変位すると、可動接触子４も＋Ｚ方向に変位し、やがて可動接点１６Ａ、１６Ｂが固定接点１５Ａ、１５Ｂに接触し、閉極状態になる。可動接点１６Ａ、１６Ｂが固定接点１５Ａ、１５Ｂに接触した状態から可動鉄心７がさらに＋Ｚ方向に、すなわち固定鉄心８に向かって変位し続けると、やがて可動鉄心７は固定鉄心８に接触する。可動鉄心７が固定鉄心８に接触した状態を、閉極状態の中でも特に吸着状態という。開閉器１００が閉極状態から開極状態に移行することを開極動作といい、開極状態から閉極状態に移行することを閉極動作という。また、無通電で可動接点１６Ａ、１６Ｂが固定接点１５Ａ、１５Ｂに接触していない開極状態のことを閉極動作前といってもよい。

【0029】

図１に示す例について、接点間に異物が引っかからないようにするため、開閉器１００の固定接点１５Ａ、１５Ｂと可動接点１６Ａ、１６Ｂとの接触面は重力方向と平行になるように設置されている。また、固定接点１５Ａ、１５Ｂと可動接点１６Ａ、１６Ｂとの接触面と同様に、鉄心の吸着面に異物が引っかからないように、開閉器１００の固定鉄心８と可動鉄心７との吸着面が重力方向と平行になるように設置されている。ここで、開閉器１００のＹ方向を重力方向と呼ぶ。

【0030】

なお、重力方向の向きは固定接点１５Ａ、１５Ｂと可動接点１６Ａ、１６Ｂとの接触面に対して平行であることに限らなくてもよい。例えば、固定接点１５Ａ、１５Ｂと可動接点１６Ａ、１６Ｂとの接触面に対して重力方向は垂直や、固定接点１５Ａ、１５Ｂと可動接点１６Ａ、１６Ｂとの接触面に対して重力方向は傾いていてもよい。また、重力方向の向きは鉄心の吸着面に対して平行であることに限らなくてもよい。例えば、鉄心の吸着面に対して重力方向は垂直でもよい。また、鉄心の吸着面に対して重力方向は傾いていてもよい。また、開閉器１００はあくまで一例であるため、固定接点１５Ａ、１５Ｂと可動接点１６Ａ、１６Ｂとの接触面と鉄心の吸着面の向きは必ず同一方向でなくともよい。

【0031】

次に、電磁石部５０の特に固定鉄心８の構成についてより詳細を説明する。図２は実施の形態１に係る開極状態での電磁石部５０を示す斜視図である。図３は実施の形態１に係る開極状態の電磁石部５０を示す側面図である。図４は実施の形態１に係る開極状態の電磁石部５０における固定鉄心８の積層構造を示す側面図である。なお、図２、図３および図４では、コイル９およびコイルボビン１０の図示を省略している。また、固定鉄心８は複数の鋼板を積層して形成されているが、図２および図３では当該積層構造の図示を省略している。なお、図２、図３および図４では、開極状態の特にコイル９に無通電の状態を図示している。

【0032】

固定鉄心８は、変位方向における鋼板の全体長が異なる２種類の鋼板、すなわち第１の鋼板２０と第２の鋼板２１を積層して形成されている。ここで、本例の固定鉄心８は第１の鋼板２０と、第２の鋼板２１と、第２の鋼板２１と同じ形状の複数の鋼板と、を積層した構造になっている。

【0033】

第１の鋼板２０の変位方向であるＺ方向における全体長は、第２の鋼板２１の変位方向における全体長より長い。また、積層方向であるＸ方向における第１の鋼板２０の厚さは、積層方向における第２の鋼板２１の厚さと同じである。第１の鋼板２０は、固定鉄心８の積層構造のうち最も＋Ｘ方向側と最も－Ｘ方向側に配置されている、すなわち、第１の鋼板２０は、複数の鋼板の積層方向であるＸ方向において複数の鋼板のうち最も外側に配置されている。第２の鋼板２１は、固定鉄心８の積層構造の第１の鋼板２０より内側に配置されている。

【0034】

可動鉄心７が固定鉄心８に接触した状態である吸着状態は、固定鉄心吸着面３１と可動鉄心吸着面４１とが接触している。本例の固定鉄心吸着面３１は、吸着状態で固定鉄心８が可動鉄心７と接触している範囲の面のみに限らず、可動鉄心７と接触する面を含んだ固定鉄心の端面である。すなわち、固定鉄心吸着面３１は、固定鉄心の吸着面が形成される面のことである。本例の固定鉄心吸着面３１は、第１の鋼板２０を除いた第２の鋼板２１および第２の鋼板２１同じ形状の複数の鋼板で形成された可動鉄心７側、すなわち－Ｚ方向側の端面で形成されている。

【0035】

本例の可動鉄心吸着面４１は、吸着状態で可動鉄心７が固定鉄心８と接触している範囲の面のみに限らず、固定鉄心８と接触する面を含んだ可動鉄心の端面である。すなわち、可動鉄心吸着面４１は、可動鉄心７の吸着面が形成される面のことである。

【0036】

固定鉄心８は、固定鉄心８の吸着面が形成される面に対して－Ｚ方向側、すなわち可動鉄心７側に突出しているバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを有する。本例でいうバイパス部とは、第２の鋼板２１よりも変位方向の全体長が長い第１の鋼板２０を積層構造の最も外側に配置することによって、第２の鋼板２１を含んだ複数の鋼板で形成された固定鉄心吸着面３１に対して－Ｚ方向側に突出している部分のことである。バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆは、ＸＺ平面における固定鉄心８の側面形状についてＸ方向の両端部分が－Ｚ方向側に突出した形状になる。開閉器１００における固定鉄心８は脚部にバイパス部が設けられている。固定鉄心８の中央脚８Ａには、－Ｘ方向側の固定鉄心端面３２Ａに３０Ａ、＋Ｘ方向側の固定鉄心端面３２Ｂ側にバイパス部３０Ｄが設けられている。固定鉄心８の端脚８Ｂには、－Ｘ方向側の固定鉄心端面３２Ａに３０Ｂ、＋Ｘ方向側の固定鉄心端面３２Ｂ側にバイパス部３０Ｅが設けられている。固定鉄心８の端脚８Ｃには、－Ｘ方向側の固定鉄心端面３２Ａに３０Ｃ、＋Ｘ方向側の固定鉄心端面３２Ｂ側にバイパス部３０Ｆが設けられている。よって、本例の固定鉄心８は合計６つのバイパス部を有している。

【0037】

積層方向におけるバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆの厚さとは、吸着面が形成される面に対して可動鉄心７側に突出した部分の積層方向における厚さである。図４では、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆは、第１の鋼板２０によって形成されているため、積層方向におけるバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆの厚さは、バイパス部を形成している鋼板の厚さ、つまり第１の鋼板２０である。

【0038】

閉極動作前、すなわち無通電の状態における電磁石部５０の構成間の距離の関係を説明する。ここで、ある構成とある構成との距離とは、ある構成とある構成との間の最小距離を示すものとする。バイパス部内側３３Ａ、３３Ｂと可動鉄心吸着面４１との距離、すなわち第１の鋼板２０と可動鉄心７との距離Ｌ１は、固定鉄心吸着面３１と可動鉄心吸着面４１との距離、すなわち第２の鋼板２１と可動鉄心７との距離Ｌ２より短い。なお、距離Ｌ２は、固定鉄心吸着面３１と可動鉄心吸着面４１との距離と言い換えることもできる。第１の鋼板２０と可動鉄心７との距離Ｌ１は、固定鉄心８を構成する複数の鋼板に含まれる各板と可動鉄心７との距離のうち最も短い。複数の鋼板の積層方向であるＸ方向における固定鉄心吸着面３１の長さＬ３は、Ｘ方向における可動鉄心吸着面４１の長さＬ４より長い。固定鉄心吸着面３１に対するバイパス部先端３４Ａ、３４Ｂの高さ、すなわち固定鉄心吸着面３１と第１の鋼板２０との距離Ｌ５は、固定鉄心吸着面３１に対する可動鉄心吸着面４１の高さ、すなわち固定鉄心吸着面３１と可動鉄心吸着面４１との距離Ｌ２と同じである。

【0039】

次に、電磁石部５０における磁束の流れを説明する。図５は実施の形態１に係る開極状態の電磁石部５０における磁束の流れを示す斜視図である。なお、固定鉄心８は複数の鋼板を積層して形成されているが、図５では当該積層構造の図示を省略している。また、図５では、コイル９およびコイルボビン１０の図示を省略している。コイル９に電圧を印加すると、コイル９の内部に磁束６０Ａが発生する。コイル９に交流電圧を印加した場合、磁束６０Ａの方向は電流の正負によって周期的に反転するが、ここでは固定鉄心８の中央脚８Ａを－Ｚ方向に磁束６０Ａが流れている状態について説明する。

【0040】

固定鉄心８の中央脚８Ａを－Ｚ方向に流れた磁束６０Ａは、２つの磁束６０１Ａ、６０２Ａに分流する。磁束６０１Ａ、６０２Ａは、固定鉄心８の中央脚８Ａのバイパス部３０Ａ、３０Ｄにそれぞれ流れる。そして、２つの磁束６０１Ａ、６０２Ａは、バイパス部３０Ａと可動鉄心７の中央脚７Ａの可動鉄心端面４２Ａの間の空隙、バイパス部３０Ｄと可動鉄心７の中央脚７Ａの可動鉄心端面４２Ｂの間の空隙をそれぞれ介して可動鉄心７の中央脚７Ａに流れて合流し、１つの磁束６０Ａになる。次に、可動鉄心７の中央脚７Ａを－Ｚ方向に流れた磁束６０Ａは、２つの磁束６０Ｂ、６０Ｃに分流する。磁束６０Ｂ、６０Ｃは、可動鉄心７の中央脚７Ａから端脚７Ｂ、７Ｃにそれぞれ流れる。

【0041】

磁束６０Ｂは、可動鉄心７の＋Ｙ方向側の端脚７Ｂを＋Ｚ方向に流れ、２つの磁束６０１Ｂ、６０２Ｂに分流する。そして、磁束６０１Ｂ、６０２Ｂは、可動鉄心７の端脚７Ｂから空隙を介して固定鉄心８の＋Ｙ方向側の端脚８Ｂのバイパス部３０Ｂ、３０Ｅにそれぞれ流れる。バイパス部３０Ｂ、３０Ｅを＋Ｚ方向に流れた磁束６０１Ｂ、６０２Ｂは、合流して１つの磁束６０Ｂになる。一方、磁束６０Ｃは、可動鉄心７の－Ｙ方向側の端脚７Ｃを＋Ｚ方向に流れ、２つの磁束６０１Ｃ、６０２Ｃに分流する。そして、磁束６０１Ｃ、６０２Ｃは、可動鉄心７の端脚７Ｃから空隙を介して固定鉄心８の－Ｙ方向側の端脚８Ｃのバイパス部３０Ｃ、３０Ｆにそれぞれ流れる。バイパス部３０Ｃ、３０Ｆを＋Ｚ方向に流れた磁束６０１Ｃ、６０２Ｃは、合流して１つの磁束６０Ｃになる。固定鉄心８の端脚８Ｂ、８Ｃを＋Ｚ方向に流れた磁束６０Ｂ、磁束６０Ｃは、それぞれ固定鉄心８の中央脚８Ａに向けて流れ、中央脚８Ａで合流する。

【0042】

ここで、磁束が固定鉄心８から可動鉄心７にあるいは可動鉄心７から固定鉄心８に流れる際にバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを経由して流れる理由を説明する。一つの理由は、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆが鉄製であることである。鉄の比透磁率は空気よりも大きい。鉄の比透磁率は材料や使用条件によって変化するが、例えば、空気の１００～１００００倍程度である。磁気抵抗は比透磁率に反比例することから、空気よりも磁気抵抗が小さいバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆに磁束６０１Ａ、６０１Ｂ、６０１Ｃ、６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃが流れやすくなる。

【0043】

もう一つの理由は、可動鉄心７とバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆとの距離が可動鉄心吸着面４１と固定鉄心吸着面３１との距離より短いことである。固定鉄心８と可動鉄心７の間の空隙を磁束が流れる場合、空隙が小さいほど磁気抵抗が小さくなる。可動鉄心７とバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆとの空隙が、可動鉄心吸着面４１と固定鉄心吸着面３１との空隙よりも小さいことで、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆに磁束６０１Ａ、６０１Ｂ、６０１Ｃ、６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃが流れやすくなる。

【0044】

続いて、開閉器１００の閉極動作について説明する。コイル９に通電すると磁束が発生し、上記のように固定鉄心８と可動鉄心７に磁束が流れる。可動鉄心７には、固定鉄心８側、すなわち＋Ｚ方向に引き付ける吸引力が働く。一方、可動鉄心７に連結された開放ばね１１は、可動鉄心７を－Ｚ方向に押す力を加えている。したがって、可動鉄心７に働く吸引力が開放ばね１１の力を上回ることで、可動鉄心７が固定鉄心８に向かって変位を開始する。

【0045】

さらに、吸引力によって可動鉄心７が＋Ｚ方向に変位すると、連結した可動接触子４も＋Ｚ方向に変位し、やがて可動接点１６Ａ、１６Ｂが固定接点１５Ａ、１５Ｂと接触する。可動接点１６Ａ、１６Ｂが固定接点１５Ａ、１５Ｂと接触したまま可動鉄心７が＋Ｚ方向に変位すると、圧縮された接圧ばね６によって可動鉄心７に－Ｚ方向の力が働く。このため、可動鉄心７には－Ｚ方向に開放ばね１１の力と接圧ばね６の力との合力が働く。

【0046】

可動接点１６Ａ、１６Ｂが固定接点１５Ａ、１５Ｂと接触するまでは可動鉄心７に働く吸引力が開放ばね１１の力を上回ることで、＋Ｚ方向に変位する。そして、可動接点１６Ａ、１６Ｂが固定接点１５Ａ、１５Ｂと接触して以降は、加速した可動鉄心７の慣性力と吸引力によって、開放ばね１１と接圧ばね６を圧縮し続けることで、可動鉄心７は閉極状態からさらに＋Ｚ方向に変位し続け、やがて可動鉄心７は固定鉄心８に吸着する。

【0047】

図６は、実施の形態１に係る閉極状態の磁束の流れを示す側面図である。なお、図６は、閉極状態の特に吸着状態直前の状態において端脚７Ｂ、８Ｂを＋Ｙ方向側から－Ｙ方向側に向けて見た図である。なお、固定鉄心８は複数の鋼板を積層して形成されているが、図６では当該積層構造の図示を省略している。図６に示すように、閉極状態においても、バイパス部３０Ａ、３０Ｄに磁束６０１Ｂ、６０２Ｂは流れるが、磁束の大部分は可動鉄心吸着面４１から固定鉄心吸着面３１に流れる磁束６０Ｂとなる。これは、可動鉄心吸着面４１と固定鉄心吸着面３１との空隙が極めて小さい状態であるために、磁気抵抗が小さくなるためである。

【0048】

図７は実施の形態１に係る可動鉄心７に働く吸引力を示す図である。図７において、曲線７０は実施の形態１に係る開閉器１００のデータを、曲線８０は比較例の開閉器のデータを示している。比較例の開閉器は、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを備えない固定鉄心８を備えている。図７において、横軸は可動鉄心吸着面４１と固定鉄心吸着面３１との距離、縦軸は可動鉄心７に働く吸引力を示している。図７より、可動鉄心吸着面４１と固定鉄心吸着面３１との距離が大きい領域、すなわち閉極動作初期の領域において、実施の形態１に係るバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを備えた開閉器１００の方が、比較例の開閉器よりも可動鉄心７に働く吸引力が大きいことが分かる。

【0049】

以上のように、実施の形態１に係る開閉器１００は、第１の方向に複数の鋼板を積層して形成された固定鉄心８と、固定鉄心８の端面と対向して設けられた可動鉄心７と、を備え、可動鉄心７は、磁力によって固定鉄心８に対して相対的に変位する。この複数の鋼板は、第１の鋼板２０と第２の鋼板２１とを含み、閉極動作前では、第１の鋼板２０と可動鉄心７との距離Ｌ１は第２の鋼板２１と可動鉄心７との距離Ｌ２より短い。すなわち、第１の鋼板２０は－Ｚ方向に突出したバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを有している。これにより、閉極動作初期における吸引力を確保することができる。また、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆが固定鉄心８の長手方向であるＹ方向に延びるように設けられているので、固定鉄心８の各鋼板の可動鉄心７と対向する端面に突出形状を加工する必要がない。よって、各鋼板の製造が容易である。さらに、各鋼板に突出形状が無いので、各鋼板を積層して固定鉄心８を製造する際に位置決めが容易であり、固定鉄心８の製造が容易である。すなわち、実施の形態１に係る開閉器１００は製造性が良い。

【0050】

バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを設けて閉極動作初期に可動鉄心７に働く吸引力を増大させることで、材料の使用量の低減および電源容量の低減を実現できる。直流電磁石の場合、可動鉄心７に働く吸引力は可動鉄心７および固定鉄心８の磁束に対して垂直となる断面積に比例することから、吸引力が増加する分だけ可動鉄心７および固定鉄心８の断面積を小さくすることで材料の使用量を低減できる。また、可動鉄心７の吸引力が増加する分だけコイル９の巻数を減らすことで材料の使用量を低減できる。また、可動鉄心７の吸引力が増加する分だけ、電流を小さくすることで電源容量を低減できる。

【0051】

複数の鋼板の積層方向であるＸ方向において複数の鋼板のうちバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを形成する第１の鋼板２０が最も外側に配置されていることで、可動鉄心吸着面４１がバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆに接触しにくい。これより、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆが可動鉄心吸着面４１に接触して破損してしまう可能性を低くすることができる。

【0052】

固定鉄心吸着面３１とバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを形成する第１の鋼板２０との距離Ｌ５は、固定鉄心吸着面３１と可動鉄心吸着面４１との距離Ｌ２と同じであることで、固定鉄心８と可動鉄心７との間に磁束が流れる際にバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを経由して磁束がより流れやすくなる。これにより、閉極動作初期における吸引力をより大きくすることが可能である。

【0053】

可動鉄心７の変位方向であるＺ方向における第１の鋼板２０の全体長が、Ｚ方向における第２の鋼板２１の全体長より長いことで、固定鉄心８の製造時にバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを形成するための位置決めが容易である。例えば、第２の鋼板２１の全体長に比べて第１の鋼板２０の全体長が長いと、＋Ｚ方向側の端面で各鋼板の位置決めをすることで、第２の鋼板２１よりも第１の鋼板２０が－Ｚ方向側に突出するため位置決めが容易である。また、一方の端面で各鋼板の位置決めをすることにより、固定鉄心８のその一方の端面が平滑な面になり、他部品との組み立て等が容易になる。

【0054】

複数の鋼板の積層方向であるＸ方向における固定鉄心吸着面３１の長さＬ３は、Ｘ方向における可動鉄心吸着面４１の長さＬ４より長いことで、吸着状態において可動鉄心７の側面と固定鉄心８のバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆとの間に隙間ができる。よって、固定鉄心８と可動鉄心７の位置決めに高い精度を必要としない。また、製造のばらつきまたは開極動作および閉極動作によって可動鉄心７の位置がＸ方向にずれても、可動鉄心７とバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆとが接触しにくい。

【0055】

開閉器１００は、可動鉄心７の変位方向をＺ方向、Ｚ方向に対して垂直な方向である固定鉄心８の複数の鋼板の積層方向をＸ方向、Ｚ方向およびＸ方向に対して垂直な方向をＹ方向と定義した場合に、Ｙ方向が重力方向になるように設置される。バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆは、鋼板の積層方向に対して垂直な方向であるＹ方向に延びるように設けられている。よって、重力の影響によって重力方向に可動鉄心７の位置がずれたとしても、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆが可動鉄心７と接触する可能性は低い。

【0056】

また、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０ＦをＺ方向に延びるように＋Ｘ方向、－Ｘ方向側にバイパス部を設けたことにより、ＹＺ平面において固定鉄心吸着面３１とバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆとによって凹凸形状は形成されない。例えば、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０ＦをＺ方向に延びるように＋Ｘ方向、－Ｘ方向側に設けた場合、ＹＺ平面において固定鉄心吸着面３１とバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆとによって凹凸形状が形成され、Ｙ方向を重力方向とすると、この凹凸形状が形成されていることによって固定鉄心吸着面３１に異物が噛みこむ恐れがある。バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０ＦをＺ方向に延びるように＋Ｘ方向、－Ｘ方向側に設けたことにより、固定鉄心吸着面３１に異物が噛みこむ可能性を低くできる。

【0057】

また、可動接点１６Ａ、１６Ｂの変位方向であるＺ方向に対して垂直な方向であるＹ方向を重力方向としたことにより、異物が重力方向に落下しても固定接点１５Ａ、１５Ｂおよび可動接点１６Ａ、１６Ｂに異物が付着しにくい。

【0058】

実施の形態１では、複数の鋼板を積層して固定鉄心８を形成したが、例えば、鉄材を切削加工等で削り出して固定鉄心８を形成してもよい。

【0059】

実施の形態１では、鉄材を切削加工等で削り出して可動鉄心７を形成したが、複数の鋼板を積層して可動鉄心７を形成してもよい。

【0060】

実施の形態１では、第１の鋼板２０の変位方向における全体長は、第２の鋼板２１の変位方向における全体長より長いが、第１の鋼板２０の変位方向における全体長は第２の鋼板２１の変位方向における全体長と同じでもよい。また、第１の鋼板２０のみで積層して鉄心を形成してもよい。その場合、例えば、吸着面を形成する面に対して鋼板を変位方向にずらして配置し、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを形成する。

【0061】

実施の形態１では、可動鉄心７および固定鉄心８を鉄製としたが、例えば、ケイ素等を含む電磁鋼あるいは鉄以外の磁性材料を使用してもよい。

【0062】

実施の形態１では、Ｅ字形状の可動鉄心７および固定鉄心８を用いたが、例えばＩ字形状やＵ字形状の可動鉄心７および固定鉄心８を用いてもよい。ここで、実施の形態１と同様に、Ｉ字形状やＵ字形状では、対となる２つの鉄心の少なくとも一方の鉄心における脚部の少なくとも１つにバイパス部を有する。例えば、Ｉ字形状の鉄心では変位方向に延びる１つの脚があり、その脚にバイパス部を有する。また、例えば、Ｕ字形状の鉄心では変位方向に延びる２つの脚があり、その脚の少なくとも１つにバイパス部を有する。

【0063】

実施の形態１では、固定鉄心８にコイル９を装着したが、可動鉄心７にコイル９を装着してもよい。また、可動鉄心７および固定鉄心８の両方にコイル９を装着してもよい。

【0064】

実施の形態１では、固定鉄心８の中央脚８Ａのみにコイル９を設けたが、例えば、端脚のどちらか１つまたは端脚のどちらともに設けてもよい。つまり、鉄心の脚の少なくとも１つ以上にコイル９を設けてもよい。

【0065】

実施の形態１では、コイル９に電圧を印可することで磁束を発生させたが、コイル９以外の磁束発生手段を用いて磁束を発生させてもよい。例えば、永久磁石を用いてもよい。

【0066】

可動鉄心７が固定鉄心８に吸着しているときの異音を防止するため、固定鉄心８にクマトリコイルが組み込まれていてもよい。

【0067】

実施の形態１では、固定鉄心８にバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを設けたが、可動鉄心７にバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを設けてもよい。すなわち、バイパス部を有する第１の鉄心として可動鉄心７を、第２の鉄心として固定鉄心８を備えた開閉器であってもよい。また、固定鉄心８と可動鉄心７の両方にバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを設けてもよい。この場合は、固定鉄心８のバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆと可動鉄心７の３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆとが互いに接触しないように設計することが好ましい。

【0068】

実施の形態１では、複数の鋼板の積層方向であるＸ方向において複数の鋼板のうちバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを形成する第１の鋼板２０を最も外側に配置した。しかし、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを形成する第１の鋼板２０は必ずしも最も外側でなくてもよく、より内側に配置されていてもよい。

【0069】

実施の形態１では、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃおよびバイパス部３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを第１の鋼板２０の１つで形成したが、積層方向において第１の鋼板２０にさらに鋼板を積層してバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃおよびバイパス部３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを形成してもよい。これにより、複数の鋼板で形成されるバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆはより強度を確保することが可能である。

【0070】

また、実施の形態１では、複数の鋼板の積層方向であるＸ方向における第１の鋼板２０の厚さと第２の鋼板２１の厚さを同じにしたが、積層方向における第１の鋼板２０の厚さは、積層方向における第２の鋼板２１の厚さより厚くしてもよい。これにより、厚さが厚い第１の鋼板２０で形成されるバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆはより強度を確保することが可能である。

【0071】

実施の形態１では、バイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆが固定鉄心８の中央脚８Ａおよび端脚８Ｂ、８Ｃのすべてに設けられているが、固定鉄心８の中央脚８Ａおよび端脚８Ｂ、８Ｃの少なくともいずれか１つに設けられていれば一定の効果は得られる。

【0072】

実施の形態１では、複数の鋼板の積層方向であるＸ方向における固定鉄心吸着面３１の長さＬ３は、Ｘ方向における可動鉄心吸着面４１の長さＬ４より長い。しかし、Ｘ方向における固定鉄心吸着面３１の長さＬ３は、Ｘ方向における可動鉄心吸着面４１の長さＬ４と同じであれば開閉器１００は動作可能である。すなわち、複数の鋼板の積層方向であるＸ方向における固定鉄心吸着面３１の長さＬ３は、Ｘ方向における可動鉄心吸着面４１の長さＬ４以上であればよい。

【0073】

実施の形態１では、開極状態の特にコイル９に無通電の状態において、固定鉄心吸着面３１と第１の鋼板２０との距離Ｌ５は、固定鉄心吸着面３１と可動鉄心吸着面４１との距離Ｌ２と同じである。しかし、固定鉄心吸着面３１と第１の鋼板２０との距離Ｌ５は、固定鉄心吸着面３１と可動鉄心吸着面４１との距離Ｌ２より長くても同様の効果が得られる。すなわち、固定鉄心吸着面３１と第１の鋼板２０との距離Ｌ５は、固定鉄心吸着面３１と可動鉄心吸着面４１との距離Ｌ２以上であればよい。

【0074】

実施の形態１では、Ｙ方向が重力方向となるように開閉器１００を設置したが、設置の仕様や開閉器１００を取り付けた装置の状態によって、Ｙ方向以外の方向が重力方向になるように開閉器１００を設置してもよい。例えば、Ｘ方向やＺ方向、その他の方向を重力方向としてもよい。

【0075】

実施の形態２.
次に、実施の形態２について説明する。図８は実施の形態２に係る開極状態での電磁石部５１を示す斜視図である。なお、実施の形態１と同一の構成には同一符号を付してその説明を省略する。

【0076】

実施の形態２の開閉器２００は、固定鉄心８１の－Ｘ方向側にのみバイパス部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃを設けている点が実施の形態１と相違している。

【0077】

実施の形態２の開閉器２００は、固定鉄心８１の－Ｘ方向側のみにバイパス部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃを設けたことで、固定鉄心８の＋Ｘ方向側および－Ｘ方向側にバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを設けた実施の形態１の開閉器１００と比べて、バイパス部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃと可動鉄心７との干渉を避けるための固定鉄心８１と可動鉄心７の位置決めの精度がより低くてもよい。よって、製造がより容易になる。

【0078】

一般的に、電磁石部５０、５１を設計する際には、各鋼板の板厚のばらつきや固定鉄心８、８１と可動鉄心７の位置決め精度等を考慮して公差設計する必要がある。実施の形態１の開閉器１００は、固定鉄心８の＋Ｘ方向側および－Ｘ方向側にバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを設けているため、－Ｘ方向側のバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと＋Ｘ方向側のバイパス部３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆの両方を考慮して電磁石部５０の寸法等を設計する必要がある。一方、実施の形態２の開閉器２００は、固定鉄心８１の－Ｘ方向側のみにバイパス部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃを設けたことで、－Ｘ方向側のバイパス部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのみを考慮して電磁石部５１の寸法等を設計すればよい。そのため、公差による電磁石部５１の寸法拡大を抑えることができる。

【0079】

実施の形態１の開閉器１００を＋Ｘ方向に重力が働くように設置する場合において、重力の影響によって可動鉄心７の位置が＋Ｘ方向にずれると、可動鉄心７がバイパス部３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆと意図せず接触する恐れがある。しかし、実施の形態２の開閉器２００は、－Ｘ方向側のみにバイパス部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃを設けたことで、重力の影響によって可動鉄心７の位置が＋Ｘ方向にずれたとしても、可動鉄心７とバイパス部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃが干渉することを回避することができる。

【0080】

なお、実施の形態２では、固定鉄心８１の－Ｘ方向側のみにバイパス部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃを片側だけに設けたが、固定鉄心８１の＋Ｘ方向側のみにバイパス部を設けてもよい。

【0081】

実施の形態３.
次に、実施の形態３について説明する。図９は実施の形態３に係る開極状態での電磁石部５２の積層構造を示す側面図である。なお、実施の形態１と同一の構成には同一符号を付してその説明を省略する。

【0082】

実施の形態３の開閉器３００は、固定鉄心８２を形成するために、第１の鋼板２０と第２の鋼板２１に加えて、さらに第３の鋼板２２も使用する点が実施の形態１と相違している。第３の鋼板２２の変位方向の全体長は、第１の鋼板２０の変位方向の全体長より短く、第２の鋼板２１の変位方向の全体長より長い。また、第３の鋼板２２と可動鉄心７との距離は、第１の鋼板２０と可動鉄心７との距離より長く、第２の鋼板２１と可動鉄心７との距離より短い。第３の鋼板２２は、第１の鋼板２０と第２の鋼板２１の間に配置される。これにより、固定鉄心８２には階段状にバイパス部が形成される。

【0083】

実施の形態３の開閉器３００は、固定鉄心８２の複数の板は、第３の鋼板２２を含み、第３の鋼板２２と可動鉄心７との距離は、第１の鋼板２０と可動鉄心７との距離より長く、第２の鋼板２１と可動鉄心７との距離より短いことで、バイパス部が階段状に設けられる。これにより、可動鉄心７が固定鉄心吸着面３６に近づくにつれて段階的に吸引力を増加させることが可能である。

【0084】

なお、実施の形態３では、第１の鋼板２０、第２の鋼板２１および第３の鋼板２２の合計３種類の鋼板で固定鉄心８２を形成したが、４種類以上の鋼板で固定鉄心８２を形成してもよい。

【0085】

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

【0086】

（付記１）
第１の方向に複数の板を積層して形成された第１の鉄心と、
前記第１の鉄心の端面と対向して設けられた第２の鉄心と、を備え、
前記第２の鉄心は、磁力によって前記第１の鉄心に対して相対的に変位し、
前記複数の板は、第１の板と第２の板とを含み、
閉極動作前、前記第１の板と前記第２の鉄心との距離は前記第２の板と前記第２の鉄心との距離より短い開閉器。
（付記２）
前記閉極動作前、前記第１の板と前記第２の鉄心との距離は、前記複数の板に含まれる各板と前記第２の鉄心との距離のうち最も短いことを特徴とする付記１に記載の開閉器。
（付記３）
前記第１の板は、前記複数の板のうち最も外側に配置されていることを特徴とする付記１または付記２に記載の開閉器。
（付記４）
前記閉極動作前、前記第２の鉄心の吸着面が形成される面と前記第１の板との距離は、前記第１の鉄心の吸着面が形成される面と前記第２の鉄心の吸着面が形成される面との距離以下であることを特徴とする付記１から付記３のいずれか１項に記載の開閉器。
（付記５）
前記第１の鉄心は、前記第１の鉄心の吸着面が形成される面に対して前記第２の鉄心側に突出しているバイパス部を有し、
前記第１の方向における前記バイパス部の厚さは、前記第１の方向における前記第２の板の厚さより厚いことを特徴とする付記１から付記４のいずれか１項に記載の開閉器。
（付記６）
前記第２の鉄心の変位方向における前記第１の板の全体長は、前記変位方向における前記第２の板の全体長より長いことを特徴とする付記１から付記５のいずれか１項に記載の開閉器。
（付記７）
前記第１の方向における前記第１の鉄心の吸着面が形成される面の長さは、前記第１の方向における前記第２の鉄心の吸着面が形成される面の長さ以上であることを付記１から付記６のいずれか１項に記載の開閉器。
（付記８）
前記第１の鉄心の吸着面が形成される面は、前記第２の板で形成されていることを特徴とする付記１から付記７のいずれか１項に記載の開閉器。
（付記９）
前記複数の板は、第３の板を含み、
前記閉極動作前、前記第３の板と前記第２の鉄心との距離は、前記第１の板と前記第２の鉄心との距離より長く、前記第２の板と前記第２の鉄心との距離より短いことを特徴とする付記１から付記８のいずれか１項に記載の開閉器。
（付記１０）
前記第２の鉄心の変位方向に対して垂直な方向は前記第１の方向であることを特徴とする付記１から付記９のいずれか１項に記載の開閉器。
（付記１１）
前記変位方向および前記第１の方向に対して垂直な方向は、重力方向であることを特徴とする付記１０に記載の開閉器。
（付記１２）
前記第１の鉄心は固定鉄心であり、前記第２の鉄心は可動鉄心であることを特徴とする付記１から付記１１のいずれか１項に記載の開閉器。

【符号の説明】

【0087】

１ トップケース、２ ボトムケース、３ 筐体、４ 可動接触子、５Ａ，５Ｂ 固定接触子、６ 接圧ばね、７ 可動鉄心、７Ａ 中央脚、７Ｂ，７Ｃ 端脚、８，８１，８２ 固定鉄心、８Ａ 中央脚、８Ｂ，８Ｃ 端脚、９ コイル、１０ コイルボビン、１１ 開放ばね、１２ クロスバー、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ リベット、１４ 可動側ピン、１５Ａ，１５Ｂ 固定接点、１６Ａ，１６Ｂ 可動接点、２０ 第１の鋼板、２１ 第２の鋼板、２２ 第３の鋼板、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ バイパス部、３１，３６ 固定鉄心吸着面、３２Ａ，３２Ｂ 固定鉄心端面、３３Ａ，３３Ｂ バイパス部内側、３４Ａ，３４Ｂ バイパス部先端、４１ 可動鉄心吸着面、４２Ａ，４２Ｂ 可動鉄心端面、５０，５１，５２ 電磁石部、６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０１Ａ，６０１Ｂ，６０１Ｃ，６０２Ａ，６０２Ｂ，６０２Ｃ 磁束、７０，８０ 曲線、１００，２００，３００ 開閉器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】