JPH05120942A - 電気開閉器の接点清浄構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接点に付着した酸化膜等を削つて除去し、接
触信頼性を維持する。 【構成】 先端に接点１を有する一対の接触片２をケー
ス４に揺動可能に支持し、接点清浄手段６により接点１
を対向状に開閉作動するとともに清浄するようになつて
いる。接点清浄手段６は、絶縁材からなる挿入体７の先
端に刃物部８を設けてなり、挿入体７の先端が接触片２
の先端と対向して直線動するように設けられている。接
点清浄手段６を操作し挿入体７の先端を接点１間に挿入
することにより接点１を解放し、離脱することにより閉
合し、接点１を対向状に開閉作動する。また、接点１の
開閉作動時には、刃物部８が各接点１に摺接することに
なり、これにより各接触面を削つて酸化膜等の付着物を
除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、協働する一対の接点の
開閉作動により電気回路をオン−オフする電気スイツ
チ、継電器等の電気開閉器に関する。詳細には、接点の
開閉作動と関連して接点に付着した塵、カーボン、酸化
膜等を除去する接点清浄構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気スイツチ、継電器等の電気開
閉器において、各接点に付着した塵、カーボン、酸化膜
等を除去し接触信頼性を向上することが要望され、各種
の接点清浄構造が提案されている。例えば、対向接点タ
イプの電気開閉器については、一方の板状接触片を押圧
バネの押圧力でねじり、その接点を他方の板状接触片に
押付けて移動するようにしたもの（実開昭６２−６７４
２０号公報参照）がある。摺動接点タイプの電気開閉器
については、可動接触片に絶縁体を設け、可動接触片を
直線動することにより固定接触片の接点が摺接しながら
可動接触片と絶縁体とに接離して開閉作動するようにし
たもの（実開昭６１−１９４６７０号公報参照）、複数
の固定接点を二列に配置し、これらの固定接点と対応し
て複数の可動接点を配置し、可動接点を回転することに
より固定接点に摺接しながら接離して開閉作動するよう
にしたもの（特公平２−４１８４８号公報参照）等があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電気開閉器
については、接点の開閉作動時に各接点が摺接し互いの
接触面を摩擦することから、接点の付着物を一応除去す
ることができる。しかし、接点同志又は平滑な絶縁体と
の摩擦によるため、付着物が塵である場合には除去でき
るとしても、カーボン、酸化膜等である場合には強固に
付着しているため、十分に除去することが困難であり、
使用期間が長くなるにつれて酸化膜等が厚くなる。特
に、２０アンペア以上の直流大電流を通電する電気開閉
器については、アーク放電や接触抵抗等によるジユール
熱の発生が大きく、酸化膜等が速く生成し厚くなり易い
傾向がある。酸化膜等が厚くなるにつれて接点間の接触
抵抗が増大し、接触信頼性が低下することになる。その
結果、接点間の電圧降下が著しくなり、電気開閉器とし
ての性能が低下するという問題点がある。

【０００４】本発明は、上記従来の問題点を解決すべく
なされたものであり、その課題は、接点に付着する酸化
膜等の強固な付着物をも確実に除去し、長期間にわたつ
て高い接触信頼性を維持し得る電気開閉器の接点清浄構
造を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、協働する一対の接点を清浄する電気開
閉器の接点清浄構造において、刃物部を有する絶縁材か
らなる接点清浄手段を設け、接点の開閉作動と関連して
接点清浄手段の刃物部が各接点に摺接するようになつて
おり、接点清浄手段の刃物部で各接点の接触面を削り、
酸化膜等の強固な付着物を除去するようになつている。

【０００６】また、接点の汚損状態を検出し、接点を清
浄する必要が生じた時に接点の開閉作動と関連して接点
清浄手段の刃物部が各接点に摺接するようになつている
ことが好ましく、より適切に接点を清浄することができ
る。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例を図により説明する。図１〜
３は第１実施例である対向接点タイプの電気スイツチを
示している。この電気スイツチは、先端に接点１を有す
る一対の接触片２を支持駒３によりケース４に揺動可能
に支持し、各接点１が所定圧で接触するように押圧バネ
５で押圧し、接点清浄手段６により接点１を対向状に開
閉作動するとともに清浄するようになつている。接点清
浄手段６は、挿入体７の先端に刃物部８を設けてなり、
図２にも拡大して示すように、挿入体７の先端が各接触
片２の先端と対向して直線動するようにケース４に支持
され、接点１間に挿入−離脱可能になつている。また、
挿入体７の先端を接点１間に挿入−離脱する際には、刃
物部８が各接点１に摺接するようになつている。挿入体
７及び刃物部８は、セラミツクス、プラスチツク、砥石
等の絶縁材からなつており、挿入体７の先端を接点１間
に挿入することにより開放し、離脱することにより閉合
するようになつている。刃物部８は、接点１の接触面を
平滑に削る構造であれば、鋸歯状、やすり状、砥石状等
のいずれの形態であつてもよく、挿入体７に接着剤等で
取り付けられているが、挿入体７に一体的に形成されて
いてもよい。なお、接点１の形状が弧状であつてもよ
く、その際には刃物部８の表面輪郭が曲面に形成されて
いることが好ましい。

【０００８】第１実施例は上記のように構成されてお
り、その作用を次に説明する。図１に示す状態は、接点
１が接触した閉合状態である。接点１を開放する際に
は、接点清浄手段６を図１に示す状態から接触片２の方
向に移動し、挿入体７の先端を図３に示すように接点１
間に挿入し、接点１を対向状に離間する。挿入体７及び
刃物部８が絶縁材であるため、通電が遮断され開放状態
となる。また、各接点１に刃物部８が接触しているた
め、接点清浄手段６をさらに移動することにより刃物部
８で各接点１の接触面を削り、酸化膜等の付着物を除去
する。一方、接点清浄手段６を復帰し接点１間から離脱
する際には、各接触片２が押圧バネ５により押圧されて
いるため、各接点１を所定圧で接触し閉合する。また、
各接点１に刃物部８が摺接するため、上記と同様にして
各接点１から酸化膜等を除去する。

【０００９】以上のように、第１実施例によれば、接点
清浄手段６を直線動することにより、接点１の開閉作動
と同時に清浄することができる。しかも、接点清浄手段
６が刃物部８を有しているため、酸化膜等の強固な付着
物を除去し、またアーク放電等による腐食をも除去する
ことができる。これにより、接点１の接触面を平滑面に
再生し、高い接触信頼性を長期間維持することができ
る。

【００１０】次に、図４〜１２により他の実施例を説明
するが、図１〜３における符号と同一の符号は同一機能
部材を意味している。図４は第２実施例である対向接点
タイプの電気スイツチを示している。この電気スイツチ
は、接点清浄手段６をソレノイド９で操作し接点１を開
閉作動するようにしたもので、いわゆる継電器である。
接点清浄手段６は、挿入体７が開口部１０を有する板状
体であり、開口部１０の一側に刃物部８が設けられ、挿
入体７の一端がソレノイド９の可動鉄心１１に連結され
ている。ソレノイド９は、オン−オフすることにより可
動鉄心１１を進退し、挿入体７を直線動して接点１間に
挿入−離脱するようになつている。すなわち、ソレノイ
ド９のオフ時には、接点１が図４に示すように挿入体の
開口部１０に臨んで閉合し、オン時には挿入体７が接点
１間に挿入し開放するようになつている。そして、挿入
体７を接点１間に挿入−離脱する際に、刃物部８が各接
点１に摺接し、各接触面を削つて酸化膜等を除去するよ
うになつている。

【００１１】図５は第３実施例の要部である接点清浄手
段を示している。第３実施例は、第１実施例の接点清浄
手段６に替えて図５に示すものを使用した対向接点タイ
プの電気スイツチで、接点１の汚損状態を検出し、接点
１を清浄化する必要が生じた時に刃物部８が各接点１に
摺接するようになつている。接点清浄手段６は、図５に
示すように、挿入体７の先端いいかえれば刃物部８をワ
ツクス等の高温溶解絶縁材からなる被覆層１２で被覆し
ている。この被覆層１２は、所定温度で溶解し接点１の
汚損状態を検出するようになつている。すなわち、接点
１に付着した酸化膜等が薄く接触抵抗が小さい間には、
接点１の汚損状態が低く低温であり、被覆層１２は溶解
しない。従つて、接点開閉作動時には、各接点１に被覆
層１２が摺接し、刃物部８は摺接しない。一方、酸化膜
等が厚くなり接触抵抗が増大した時には、接点１の汚損
状態が高く高温になり、被覆層１２が溶解し刃物部８が
露出する。従つて、接点開閉作動時には、刃物部８が各
接点１に摺接し酸化膜等を除去することになる。

【００１２】図６及び図７は第４実施例である対向接点
タイプの電気スイツチを示している。この電気スイツチ
は、一対の接触片２をケース４の一方向に移動可能に設
け、接点清浄手段６を上記方向と直交する方向に移動可
能に設け、接点１の汚損状態を検出し、接点１を清浄化
する必要が生じた時に刃物部８が接点１に摺接するよう
になつている。一対の接触片２は、弾性の大きい導電材
からなり、先端に形成された弧状の接点１が所定圧で接
触するように支持台１３に固定されている。支持台１３
は、ケース４の一方向に移動可能に設けられ、温度変化
により変形する形状記憶合金、形状記憶樹脂等の形状記
憶材からなる変位手段１４に連結されており、各接点１
に付着した酸化膜等が厚くなり、所定温度に達した時に
自動的に所定量変位するようになつている。すなわち、
変位手段１４は、接点１が所定温度に達した時に伸張
し、接点１の汚損状態を検出するようになつている。接
点清浄手段６は、挿入体７が開口部１０を有する板状体
で、支持台１３の移動方向と直交する方向に移動可能に
設けられ、開口部１０の一側には平滑な絶縁部１５と刃
物部８とが接点１の方向に順に配置されている。なお、
１６は挿入体７を操作する開閉レバー、１７は支持台１
３を操作する復帰レバーである。

【００１３】第４実施例は上記のように構成されてお
り、その作用を次に説明する。図６及び図７に示す状態
は、各接点１が挿入体の開口部１０に臨んで接触した閉
合状態である。接点１を開放する際には、開閉レバー１
６を操作し挿入体７をＡ矢印方向に移動し接点１間に挿
入する。これにより、各接点１が離間し開放状態とな
る。その際、各接点１には絶縁部１５が摺接するが、絶
縁部１５が平滑であるため、各接点１の接触面から酸化
膜等を除去することができず、使用期間が長くなるにつ
れて各接点１に酸化膜等が厚く付着する。その結果、接
点１の接触抵抗が増大し、接点１が所定温度に達すると
変位手段１４が伸張し、支持台１３がＢ矢印方向すなわ
ち接点清浄手段６から離れる方向に押され、各接点１が
刃物部８に対応した位置に変位する。これにより、接点
開閉作動時には、各接点１に刃物部８が摺接し、各接触
面から酸化膜等を除去することになる。そして、開閉作
動を数回繰り返すことにより、各接点１から酸化膜等が
ほぼ除去され、接触抵抗が減少し温度が下降する。接点
温度が下降した後、復帰レバー１７を操作し支持台１３
いいかえれば各接点１を図６及び図７に示す位置に復帰
する。これにより、以後の接点開閉作動時には、挿入体
の絶縁部１５が摺接して接点１を開閉することになる。

【００１４】以上のように、第４実施例によれば、挿入
体７に絶縁部１５と刃物部８とを設け、接点１を挿入体
７の移動方向すなわち接点開閉作動方向と直交する方向
に移動可能に設けるとともに形状記憶材からなる変位手
段１４により変位するようになつているため、接点１の
汚損状態が高くなり清浄する必要が生じた時にのみ接点
１から酸化膜等を除去し、不要に接点１を削ることがな
く効率良く清浄することができる。

【００１５】図８〜１０は第５実施例である対向接点タ
イプの電気スイツチを示している。この電気スイツチ
は、第４実施例の変形例であり、接点清浄手段の挿入体
７が円筒状体に形成されている。挿入体７は、図９及び
図１０にも示すようにその周壁に開口部１０が形成さ
れ、この開口部１０の一側に平滑な絶縁部１５と刃物部
８が軸方向に順に設けられている。そして、操作軸１８
によりケース４に回動可能に支持され、接点１の開閉作
動を行うようになつている。また、操作軸１８上を移動
可能に設けられ、絶縁部１５と刃物部８とを接点１と対
応する位置に変位可能になつている。挿入体７の一側に
は、形状記憶材からなる変位手段１４が設けられ、接点
１の汚損状態が高くなつた時に伸張し、挿入体７を軸方
向に所定量変位するようになつている。挿入体７の他側
にはカム溝１９が形成されており、ケース４に設けられ
た復帰ボルト２０と協働して変位手段１４を収縮するよ
うになつている。

【００１６】第５実施例は上記のように構成されてお
り、その作用を次に説明する。図８に示す状態は、接点
１が接触した閉合状態である。接点１を開放する際に
は、操作軸１８を操作し挿入体７を図８における手前側
に回転し、挿入体７の周壁を接点１間に挿入し、対向状
に離間して開放する。その際、各接点１には絶縁部１５
が摺接するため、接点１から酸化膜等を除去することが
できず接触抵抗が増大する。そして、接点１が所定温度
に達した時に、変位手段１４が形状記憶材からなつてい
るため伸張し、挿入体７をＣ矢印方向に押し、刃物部８
が接点１と対応する位置に変位する。従つて、以後の接
点開閉作動時には、刃物部８が各接点１に摺接し、各接
触面から酸化膜等を除去することになる。酸化膜等を除
去した後、挿入体７を接点開閉作動の逆方向に回転する
ことにより、カム溝１９と復帰ボルト２０とが協働し挿
入体７を図８に示す位置に復帰させ、また変位手段１４
を収縮させることになる。

【００１７】図１１は第６実施例である対向接点タイプ
の電気スイツチを示している。この電気スイツチは、第
５実施例の変形例であり、変位手段１４がバイメタル材
等の温度変化により伸縮する感熱材からなつており、接
点１の汚損状態により挿入体７を自動的に変位するよう
になつている。すなわち、接点１の汚損状態が高くなつ
た場合には、変位手段１４が伸張し挿入体７をＣ矢印方
向に押し、刃物部８が接点１と対応する位置に変位する
ため、接点開閉作動時に刃物部８が接点１に摺接するこ
とになる。一方、接点１の汚損状態が低くなつた場合に
は、変位手段１４が収縮し挿入体７を自動的に復帰させ
るため、絶縁部１５が接点１に摺接することになる。従
つて、清浄する必要がある場合にのみ刃物部８が接点１
に摺接することになり、不要に接点１を削ることがな
く、より確実かつ効率良く清浄することができる。

【００１８】図１２は第７実施例である摺動接点タイプ
の電気スイツチを示している。この電気スイツチは、ケ
ース４と一体の固定要素２１に一対の固定接点２２を設
け、ケース４内に回転可能に設けられた可動要素２３に
可動接点２４を設け、可動要素２３を回転することによ
り可動接点２４と固定接点２２とが摺接しながら開閉作
動するようになつている。固定要素２１には、可動接点
２４と弾性的に摺接する可動接点用刃物部２５を有する
可動接点清浄手段２６が設けられ、可動要素２４には、
固定接点２２と弾性的に摺接する固定接点用刃物部２７
を有する固定接点清浄手段２８が設けられている。従つ
て、接点開閉作動時には、可動接点２４が可動接点用刃
物部２５に摺接し、固定接点２２が固定接点用刃物部２
７に摺接し、それぞれの接触面から酸化膜等を除去する
ことになる。なお、各刃物部２５、２７を高温溶解絶縁
材の被覆層で被覆してもよく、各接点２２、２４を清浄
する必要が生じた時にのみ各刃物部２５、２７が各接点
２２、２４に摺接し、効率良く清浄することができる。

【００１９】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば、板状体又は円筒状体からなる
挿入体に絶縁部と刃物部を接点開閉作動方向に順次配置
し、挿入体と接点とを接点開閉作動方向に相対的に変位
可能に設け、絶縁部と刃物部とを選択的に接点に摺接す
るようになつていてもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、接点清浄手段の刃物部
が各接点に摺接し各接触面を削ることから、酸化膜等の
強固な付着物であつても、またアーク放電による腐食で
あつても確実に除去することができ、高い接触信頼性を
長期間にわたつて維持することが可能になつた。また、
接点清浄手段の刃物部が接点の開閉作動と関連して各接
点に摺接するため、接点の開閉作動時に同時に清浄する
ことができ、一種の自己浄化機能を有する電気開閉器を
提供することが可能になつた。

【００２１】接点の汚損状態を検出し、接点を清浄する
必要が生じた時に接点の開閉作動と関連して接点清浄手
段の刃物部が各接点に摺接するようになつているものに
ついては、接点の汚損状態が低い場合には清浄せず、高
い場合に清浄することができるため、不要に接点を削る
ことがなく効率良く清浄することができ、高い接触信頼
性をさらに一層長期間にわたつて維持することが可能に
なつた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の説明図で、接点の閉合状
態を示している。

【図２】図１における要部の拡大斜視図である。

【図３】本発明の第１実施例の説明図で、接点の開放開
始状態を示している。

【図４】本発明の第２実施例の説明図で、接点の閉合状
態を示している。

【図５】本発明の第３実施例の要部である接点清浄手段
の説明図である。

【図６】本発明の第４実施例の縦断面図で、接点の閉合
状態を示している。

【図７】図６のＸ−Ｘ矢視図である。

【図８】本発明の第５実施例の縦断面図で、接点の閉合
状態を示している。

【図９】本発明の第５実施例の要部である接点清浄手段
の平面図である。

【図１０】図９のＹ−Ｙ線に沿つた拡大断面図である。

【図１１】本発明の第６実施例の縦断面図で、接点の閉
合状態を示している。

【図１２】本発明の第７実施例の要部の断面図で、接点
の閉合状態を示している。

【符号の説明】

１ 接点 ６ 接点清浄手段 ７ 挿入体 ８ 刃物部 １２ 被覆層 １４ 変位手段 １５ 絶縁部 ２２ 固定接点 ２４ 可動接点 ２５ 可動接点用刃物部 ２７ 固定接点用刃物部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 協働する一対の接点を清浄する電気開閉
   器の接点清浄構造であつて、刃物部を有する絶縁材から
   なる接点清浄手段を設け、接点の開閉作動に関連して接
   点清浄手段の刃物部が各接点に摺接するようになつてい
   ることを特徴とする電気開閉器の接点清浄構造。
2. 【請求項２】 接点の汚損状態を検出し、接点を清浄す
   る必要が生じた時に接点の開閉作動と関連して接点清浄
   手段の刃物部が各接点に摺接するようになつている請求
   項１記載の電気開閉器の接点清浄構造。