JPH0620260Y2

JPH0620260Y2 - スイッチ装置

Info

Publication number: JPH0620260Y2
Application number: JP1989119756U
Authority: JP
Inventors: 哲朗高橋
Original assignee: 株式会社ゼクセル
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1994-05-25
Anticipated expiration: 2004-05-25
Also published as: JPH0358818U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、電気的な接続および切断を行うためのスイ
ッチ装置、特に固定接点とこれに対して接触離間する可
動接点とを備えたスイッチ装置に関するものである。

［従来の技術］従来のこの種のスイッチ装置は、第６図に示すように、
固定接点１と、軸２を中心として回動する可動鉄片３の
一端部に設けられた可動接点４とを備えており、電磁石
５を励磁するとその磁力によって可動鉄片３が反時計方
向に回動し、可動接点４が固定接点１に接触する。他
方、電磁石５を消磁すると、ばね６の付勢力によって可
動鉄片３が時計方向に回動し、可動接点４が固定接点１
から離間するようになっている。ここで、固定接点１と
可動接点４とは互いに平面接触するようになっており、
各接触平面１ａ，４ａの延長上に軸２が位置せしめられ
ている。したがって、可動接点４は、固定接点１に接触
する際には、接触平面１ａ，４ａに対してほぼ直交する
方向へ移動することになる。（実公昭６３−２５６８８
号公報等参照）［考案が解決しようとする課題］上記従来のスイッチ装置においては、特に大電流を流す
場合、可動接点４が固定接点１に対して接触すると、固
定接点１と可動接点４との間にアークが発生する。この
場合、接触平面１ａ，４ａが理想的な平面であれば、ア
ークが接触平面１ａ，４ａの全体に渡って平均的に生じ
るが、接触平面１ａ，４ａには僅かのうねりおよび凹凸
があり、接触平面１ａ，４ａの各部の間隔には広狭があ
る。アークは接触平面１ａ，４ａの間隔が最も狭いほぼ
一定の箇所に発生する。アークが一定の箇所に発生する
と、そこに第７図に示すような凹部１ｂと凸部４ｂとが
経時的に生じる。しかも、凸部４ｂが発生すると、そこ
に集中してアークが生じるため、凸部４ｂの一部がアー
クの熱によって溶かされ、凸部４ｂと凹部１ａと融着す
ることがある。この結果、スイッチ装置がスイッチとし
ての機能を果せなくなることがあった。また、各接触平
面１ａ，４ａに塵埃が付着したり、あるいはその塵埃が
アークによってカーボン化して付着し、接触不良を引き
起こすことがあった。

この考案は、上記問題を解決するためになされたもの
で、アークによって生じる凹凸を介して固定接点と可動
接点とが互いに融着するのを防止することができ、また
接点間に接触不良が発生するのを防止することができる
スイッチ装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］この考案は、上記の目的を達成するために、電磁石が固
定される基板部、この基板部の一端部から電磁石に沿っ
て延びる支持板部、および基板部の他端部から電磁石に
沿って延びる取付板部を有する装置本体と、この装置本
体の支持板部の先端部に一端部が回動可能に支持され、
他端部が前記電磁石の中央部前方を通過して上記取付板
部側へ向かって延びるアーマチュアと、このアーマチュ
アの他端部の先端部に設けられた可動接点と、上記装置
本体の取付板部の先端部に設けられた固定接点とを備
え、上記電磁石をオン、オフさせることによって上記可
動接点と固定接点とを接触・離間させるようにしたスイ
ッチ装置において、上記アーマチュアは、一端部が上記
支持板部に回動可能に支持され、他端部が支持板部から
外側に突出する係合部と、この係合部の他端部から上記
支持板部に沿ってその先端部の前方まで延びる連結部
と、この連結部の先端部から上記取付板部側へ向かって
延び、先端部に上記可動接点が設けられる腕部とから構
成されており、このアーマチュアの支持板部における回
動中心と、上記可動接点と上記固定接点との接触部とを
結ぶ線を、上記可動接点と上記固定接点との互いの接触
面に対して傾斜させたことを特徴とするものである。

［作用］可動接点の移動方向が接平面に対して傾斜しているの
で、可動接点が固定接点に接触する際には、可動接点と
固定接点との互いの接触面間にすべりが生じる。このす
べりによって各接触部が互いにこすられ、アークによっ
て生じる凹凸が平滑になされるとともに、各接触部に付
着した塵埃およびカーボンが除かれて各接触部が清浄に
保たれる。

また、アーマチュアを、装置本体の支持板部に回動可能
に支持される係合部と、この係合部の外側の端部から支
持板部に沿ってその前方まで延びる連結部と、この連結
部の先端部から装置本体の取付板部側へ向かって延びる
腕部とから構成しているので、アーマチュアの回動中心
と両接点の接触部とを結ぶ線と、両接点の接触面とのな
す角度を大きくすることができる。したがって、上記の
すべりをより大きくすることができる。

［実施例］以下、この考案の一実施例について第１図ないし第５図
を参照して説明する。なお、第１図はこの考案に係るス
イッチ装置Ａの側面図であり、第２図は第１図のII矢視
図である。

第１図および第２図に示すように、スイッチ装置Ａは、
その全体がヨーク（装置本体）１１に組み付けられてい
る。ヨーク１１は、第３図に示すように、水平方向に延
びる基板部１２と、この基板部１２の一端部（右端部）
に垂直に立設された取付板部１３と、基板部１２の他端
部に取付板部１３と平行に立設された支持板部１４とか
ら構成されている。

基板部１２には、軸線を上下方向に向けた電磁石１５が
絶縁材１６を介して取り付けられている。

また、取付板部１３には、絶縁材からなる取付基板１７
がビス１８によって固定されている。この取付基板１７
の上部には、３つの端子１９，２０，２１がそれぞれ取
付基板１７を水平方向に貫通するようにして取り付けら
れている。２つの端子１９，２０は、上下方向に対向し
て配置されており、各端子１９，２０の左端部には、互
いに対向する固定接点２２，２３がそれぞれ固定されて
いる。固定接点２２の下面（接触面）２２ａと固定接点
２３の上面（接触面）２３ａとほぼ鉛直方向を向く平面
とされている。取付基板１７の上部に取り付けられた残
りの１つの端子２１は、後述する可動接点２８，２９に
電気的に接続されている。また、取付基板１７の下部に
は、それを貫通する２つの端子（一方のみ図示）２４が
取り付けられている。各端子２４の左端部には、電磁石
１５のコイル線１５ａの一端部と他端部とがそれぞれ接
続されており、それぞれの右端部は駆動回路（図示せ
ず）に接続されている。

上記支持板部１４には、可動接点２８，２９を有するア
ーマチュア２５が、支持具２６を介して回動自在に支持
されている。

すなわち、支持板部１４は、その上半部の幅が下半部の
幅よりも狭くなっており、この結果支持板部１４の両側
部には、段差面１４ａ，１４ａが形成されている。ま
た、支持板部１４には、その上端部中央に係合凹部１４
ｂが形成されるとともに、係合凹部１４ｂの下側に係合
孔１４ｃが形成され、さらにこの係合孔１４ｃの下側に
係止爪１４ｄが形成されている。

上記支持具２６は、金属製の薄板からなるものであり、
長方形状をなす本体部２６ａの略中央部には水平方向に
延びる長方形状の貫通孔２６ｂが形成されている。ま
た、本体部２６ａの下側の両側部には、本体部２６ａか
ら直交する方向へ延び出す挟持片２６ｃ，２６ｃが形成
されている。この挟持片２６ｃの先端部は、略半円状に
湾曲せしめられている。

ここで、両挟持片２６ｃ，２６ｃ間の間隔は取付板部１
４の上半部の幅とほぼ同一になされており、挟持片２６
ｃの先端部と本体部２６ａとの間の間隔は、取付板部１
４の厚さより若干狭くなされている。したがって、本体
部２６ａと両挟持片２６ｃ，２６ｃとの間に取付板部１
４を挿入すると、挟持片２６ｃが取付板部１４を押え付
けようになり、その状態で支持具２６は、その挟持片２
６ｃが段差面１４ａに突き当たるまで取付板部１４にそ
の上方から挿入されている。そして、支持具２６は、係
合孔１４ｃに対向する部分を加締ることにより、取付板
部１４に固定されている。固定状態においては、第５図
に示すように、貫通孔２６ｂの下側の面２６ｄが係合凹
部１４ｂの底面よりも若干上側に位置せしめられてい
る。

上記アーマチュア２５は、鉄板等の強磁性体からなるも
のであり、第３図に示すように、略水平方向に延びる水
平板部２５ａと、この水平板部２５ａの基端部から下方
へ向かって延び出す垂直板部２５ｂと、この垂直板部２
５ｂの下端部から水平板部２５ａと同方向へ向かって延
び出す係合板部２５ｃとから構成されている。

水平板部２５ａには、その先端部からそれと同方向に向
かって延び出す保持片２７が固定されている。この保持
片２７は、柔軟な肉厚の薄い銅板等からなるものであ
り、その先端部の上下両面には、可動接点２８，２９が
それぞれ固定されている。各可動接点２８，２９は、保
持片２７およびリード線３０を介して上記端子２１に接
続されている。また、可動接点２８の上面（接触面）２
８ａおよび可動接点２９の下面（接触面）２９ａは、平
面とされている。

上記係合板部２５ｃの両側部には、係合溝２５ｄがそれ
ぞれ形成されている。第４図に示すように、係合板部２
５ｃの先端部の幅Ｗ_１は、支持具２６の貫通孔２５ｂの
水平方向の長さＬ_１よりも広いが、一方の係合溝２５ｄ
の底面から係合板部２５ｃの先端部の側縁までの間隔Ｗ
_２は、支持具貫通孔２５ｂの長さＬ_１よりも若干狭くな
っている。したがって、一方の係合溝２５ｄの底面を貫
通孔２５ｂの側面に付き当てた状態とすることにより、
係合板部２５ｃの両係合溝２５ｄ，２５ｄの間に位置す
る部分を貫通孔２５ｂに挿入可能であり、そのようにし
て貫通孔２５ｂに挿入されている。

また、係合溝２５ｄの幅は、取付板部１４と支持具２６
の本体部２６ａとの合計厚さよりも広くなされており、
しかも係合溝２５ｄ，２５ｄの間の間隔Ｗ_３は、取付板
部１４の係合凹部１４ｂの幅Ｌ_２よりも狭くなされてい
る。したがって、係合板部２５ｃは、係合溝２５ｄ，２
５ｄの間に位置する部分が貫通孔２６ｂに挿入された状
態で、係合凹部１４ｂにその上方から挿入可能であり、
挿入状態においては、係合溝２５ｄの両側面が取付板部
１４と保持具２６とにそれぞれ係合することにより、係
合板部２５ｃが取付板部１４および保持具２６から水平
方向へ脱出不能とされ、また上下方向に対しては貫通孔
２６ｂによつて脱出不能とされている。

また、アーマチュア２５の垂直板部２５ｂの中央部が切
り起こされることにより、係合板部２５ｃと逆方向へ突
出する係合爪２５ｅが形成されている。この係合爪２５
ｅと取付板部１４の係合爪１４ｄとの間には、係合爪２
５ｅを下方へ付勢するばね３１が設けられている。この
ばね３１の付勢力により、第５図に示すように、係合板
部２５ｃが貫通孔２６ｂの下側の面２６ｄに接触せしめ
られるとともに、面２６ｄを支点としてアーマチュア２
５が反時計方向へ回動せしめられるようになっている。
この場合、面２６ｄに対する係合板部２５ｃの接触部の
位置が変わらないようにするために、係合板部２５ｃの
下面には、その一側部から他側部まで延びる凹部２５ｆ
が形成されている。なお、アーマチュア２５は、電磁石
１５を励磁することにより、ばね３１の付勢力に抗して
時計方向へ回動せしめらることになる。

上記のようにしてアーマチュア２５が取付板部１４に支
持具２６を介して回動自在に取り付けられているのであ
るが、取付状態においては、水平板部２５ａの先端部が
電磁石１５と対向し、ばね３１の付勢力により、可動接
点２８の上面２８ａが固定接点２２の下面２２ａに接触
せしめられ、電磁石１５を励磁することにより可動接点
２９の下面２９ａが固定接点２３の上面２３ａに接触せ
しめられるようになっている。なお、面２２ａと２８
ａ，２３ａと２９ａとは面接触せしめられている。

ここで、アーマチュア２５の回動支点たる支持具２６の
貫通孔２６ａの下側の面２６ｄは、いずれの固定接点２
２，２３よりも下方に位置せしめられている。したがっ
て、可動接点２８，２９が固定接点２２の下面２２ａと
固定接点２３の上面２３ａとにそれぞれ突き当たる瞬
間、各接点２８，２９は下面２２ａと上面２３ａとに対
して直交する方向へ移動することなく、それぞれ傾斜角
度をもって移動することになる。接点２８の移動方向と
下面２２ａとの傾斜角度θ_１、および接点２９の移動方
向と上面２３ａとの傾斜角度θ_２は、アーマチュア２５
の回動支点たる貫通孔２６ｂの下側の面２６ｄから、可
動接点２８の上面の中央部までの距離および可動接点２
９の下面の中央部までの距離をそれぞれｒ_１，ｒ_２と
し、面２６ｄから下面２２ａおよび上面２３ａまでの上
下方向における距離をそれぞれｄ_１，ｄ_２としたとき、
次式で求められる。

θ_１＝cos^-1（ｄ_１／ｒ_１） θ_２＝cos^-1（ｄ_２／ｒ_２）なお、距離ｄ_２が距離ｄ_１よりも小さいため、傾斜角度
θ_２が傾斜角度θ_１よりも小さくなるが、固定接点２３
の上面２３ａを水平面に対し第１図の右側から左側へ向
かうにしたがって上方へ向かうように角度（θ_１−θ_２
／２）だけ傾斜させることにより、傾斜角度θ_１とθ_２
とを同一にすることができる。

上記のスイッチ装置Ａにおいては、可動接点２８（２
９）が固定接点２２（２３）に突き当たる瞬間の移動方
向を下面２２ａ（２３ａ）に対して傾斜させているか
ら、可動接点２８（２９）が固定接点２２（２３）に突
き当たる際には、下面２２ａ（上面２３ａ）が延びる方
向への分速により、可動接点２８の上面２８ａと固定接
点２２の下面２２ａとの間、および可動接点２９の下面
２９ａと固定接点２３の上面２３ａとの間にすべりが生
じる。特に、この実施例においては、可動接点２８，２
９を保持する保持片２７が柔軟性を有しているので、可
動接点２８（２９）が固定接点２２（２３）に突き当た
る際に、保持片２７がたわむ。この保持片２７のたわみ
により、可動接点２８（２９）と固定接点２２（２３）
との間のすべり量が増大する。そして、固定接点２２
（２３）と可動接点２８（２９）との間にすべりが生じ
る結果、面２２ａと２８ａ、２３ａと２９ａとが互いに
こすり合わされる。

この結果、接点２２，２３，２８，２９の各面２２ａ，
２３ａ，２８ａ，２９ａにアークによって発生した凹凸
がこすり取られる。しかも、各面２２ａ〜２９ａにうね
りや面粗さに起因す凹凸があったとしても、各面どうし
がこすり合わされることによって平坦面になる。したが
って、アークの発生は各面２２ａ〜２９ａのそれぞれの
全体にわたって均一に発生する。したがって、アークに
起因する凹凸の発生をより一層確実に阻止することがで
きる。これによって、固定接点２２（２３）と可動接点
２８（２９）とが融着するのを防止することができる。

また、各面２２ａ〜２９ａがこすり合わされることによ
り、それらに付着した塵埃やカーボンを取り除くことが
できる。したがって、接触不良が発生するのを防止する
ことができる。

また、アーマチュア２５に係合部２５ｃを形成し、この
係合部２５ｃを支持板部１４に回動可能に支持させてい
るので、上記傾斜角度θ_１，θ_２を大きくすることがで
きる。

すなわち、アーマチュア２５を支持板部１４に回動可能
に係合させるに際しては、係合部２５ｃに代えて、支持
板部１４に外側に突出する突出部を形成し、この突出部
にアーマチュア２５の連結部２５ｂを回動可能に支持さ
せることもできる。しかし、そのようにすると、アーマ
チュア２５の回動中心が接点２２と２８（２３と２９）
との接触部から遠ざかるため、傾斜角度θ_１，θ_２が小
さくなる。この結果、固定接点２２（２３）と可動接点
２８（２９）との間のすべりが小さくなり、こすり作用
が低下してしまう。

この点、上記スイッチ装置Ａでは、アーマチュア２５に
支持板部１４に向かって延びる係合部２５ｃを形成し、
この係合部２５ｃを支持板部１４に回動可能に支持させ
ているので、アーマチュア２５の回動中心を接点２２と
２８（２３と２９）との接触部に近付けることができ、
傾斜角度θ_１，θ_２を大きくすることができる。これに
より、すべりおよびそれに伴うこすり作用を大きくする
ことができる。

［考案の効果］以上説明したように、この考案のスイッチ装置によれ
ば、固定接点と可動接点との接触部に接する接平面に対
して可動接点の移動方向を傾斜させたものであるから、
可動接点が固定接点に突き当たる際にそれらの間にすべ
りが生じ、固定接点と可動接点との接触部がこすり合わ
される。これによって、アークに起因する凹凸の発生を
防止し、固定接点と可動接点とが互いに融着した状態に
なるのを防止することができ、また各接触部に付着した
塵埃やカーボンを取り除くことができ、接点間に接触不
良が発生するのを防止することができる。さらに、アー
マチュアに装置本体の支持板部に向かって延びる係合部
を形成し、この係合部を支持板部に回動可能に支持させ
ているので、固定接点と可動接点との接触面間のすべり
を大きくすることができ、これによって両接点間に融着
等による接触不良が発生するのをより一層確実に防止す
ることができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの考案の一実施例を示すもの
で、第１図はその一部切欠き側面図、第２図は第１図の
一部切欠きII矢視図、第３図はヨーク、指示具およびア
ーマチュアを示す分解斜視図、第４図は第２図のIV−IV
矢視拡大断面図、第５図は第２図のＶ−Ｖ矢視拡大断面
図、第６図は従来のスイッチ装置の一例を示す概略構成
図、第７図はアークによって凹凸が生じた固定接点と可
動接点とを示す図である。Ａ…スイッチ装置、１１…ヨーク（装置本体）、１２…
基板部、１３…取付板部、１４…支持板部、１５…電磁
石、２２…固定接点、２２ａ…下面（接触面）、２３…
固定接点、２３ａ…上面（接触面）、２５…アーマチュ
ア、２５ａ…腕部、２５ｂ…連結部、２５ｃ…係合部、
２８…可動接点、２８ａ…上面（接触面）、２９…可動
接点、２９ａ…下面（接触面）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電磁石が固定される基板部、この基板部の
一端部から電磁石に沿って延びる支持板部、および基板
部の他端部から電磁石に沿って延びる取付板部を有する
装置本体と、この装置本体の支持板部の先端部に一端部
が回動可能に支持され、他端部が前記電磁石の中央部前
方を通過して上記取付板部側へ向かって延びるアーマチ
ュアと、このアーマチュアの他端部の先端部に設けられ
た可動接点と、上記装置本体の取付板部の先端部に設け
られた固定接点とを備え、上記電磁石をオン、オフさせ
ることによって上記可動接点と固定接点とを接触・離間
させるようにしたスイッチ装置において、上記アーマチ
ュアは、一端部が上記支持板部に回動可能に支持され、
他端部が支持板部から外側に突出する係合部と、この係
合部の他端部から上記支持板部に沿ってその先端部の前
方まで延びる連結部と、この連結部の先端部から上記取
付板部側へ向かって延び、先端部に上記可動接点が設け
られる腕部とから構成されており、このアーマチュアの
支持板部における回動中心と、上記可動接点と上記固定
接点との接触部とを結ぶ線を、上記可動接点と上記固定
接点との互いの接触面に対して傾斜させたことを特徴と
するスイッチ装置。