JPS59221916A - 接点開閉装置 - Google Patents
接点開閉装置Info
- Publication number
- JPS59221916A JPS59221916A JP9841283A JP9841283A JPS59221916A JP S59221916 A JPS59221916 A JP S59221916A JP 9841283 A JP9841283 A JP 9841283A JP 9841283 A JP9841283 A JP 9841283A JP S59221916 A JPS59221916 A JP S59221916A
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- JP
- Japan
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- spring
- contact
- movable
- auxiliary
- current
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はリレー、コンタクタ−、スイッチ等の接点開閉
装置に関する。
装置に関する。
従来定格電流が１Ａ〜３０Ａ付近で使用されるいわゆる
パワーリレー、小型コンタクタ−、パワースイッチ等の
開閉機器に於いては、接点の消耗よりも突入電流に対す
る朗溶名性が大きな問題となっている。このような開閉
機器の負荷となるのは通常小型モータ、ソレノイド、各
棟ランプ等でありいずれも接点投入時に５〜１００倍の
突入電流が流れるものが多い。この突入電流による接点
の溶看現岨は接点の投入時、接点の衝突による機械的振
動或は通電々流による電磁反発によって引き起こされる
バウンスによって生ずるアークや、接点接触部の電流集
中によるジュール熱によって起こるものである。
パワーリレー、小型コンタクタ−、パワースイッチ等の
開閉機器に於いては、接点の消耗よりも突入電流に対す
る朗溶名性が大きな問題となっている。このような開閉
機器の負荷となるのは通常小型モータ、ソレノイド、各
棟ランプ等でありいずれも接点投入時に５〜１００倍の
突入電流が流れるものが多い。この突入電流による接点
の溶看現岨は接点の投入時、接点の衝突による機械的振
動或は通電々流による電磁反発によって引き起こされる
バウンスによって生ずるアークや、接点接触部の電流集
中によるジュール熱によって起こるものである。
このような突入電流による接点の溶着を防ぐ手段として
、次の方法が既に案出されている。
、次の方法が既に案出されている。
１）接点容量の大きい開閉機器を利用する。
２）開閉機器と直列に限流リアクトルを設置する。
６）接点構成を主接点と補助接点を有する後接１魚方式
とする。
とする。
この内１）、６）は突入電流を’１４％忍して開閉機器
側で溶着対策を講じたものであり、２）は突入電流その
ものを限流リアクトル軽減させようとするものである。
側で溶着対策を講じたものであり、２）は突入電流その
ものを限流リアクトル軽減させようとするものである。
しかし上記対応策は限流リアクトルや補助接点を必要と
する等大巾なコストアップを併うと共に形状が大きくな
り、特にＩＡ−３０Ａ程度の開閉機器に於いては不向き
であった。
する等大巾なコストアップを併うと共に形状が大きくな
り、特にＩＡ−３０Ａ程度の開閉機器に於いては不向き
であった。
本発明は上記の点に鑑みて成したものであって、即ち一
端支持の可動バネより電気抵抗の高い補助バネを可動バ
ネと並置し、その可動バネを駆動して接点が閉極する前
に第１、第２補助バネの電路を閉成するようにして、接
点閉極時の突入電流をその補助バネにて限流させると共
に接点投入時の衝突によるバウンスを少なくして、構成
が簡単で安価であって、而も接点の耐溶着性、耐消耗性
のよい接点開閉装置を提供することを目的とする。
端支持の可動バネより電気抵抗の高い補助バネを可動バ
ネと並置し、その可動バネを駆動して接点が閉極する前
に第１、第２補助バネの電路を閉成するようにして、接
点閉極時の突入電流をその補助バネにて限流させると共
に接点投入時の衝突によるバウンスを少なくして、構成
が簡単で安価であって、而も接点の耐溶着性、耐消耗性
のよい接点開閉装置を提供することを目的とする。
（実施例）
本発明の第１実施例を第１図に基づいて説明すると、図
はヒンジタイプのリレーを示し、１は可動バネで基端部
１ａは絶縁材料から成る成型体２により支持され、自由
端部１ｂは可動接点１ｃを固着している。、尚当バネ材
料は例えばＢｅ−ｃｕ、 ＰＢＳ等の導゛市性バネから
成している。６は第１補助バネで前記可動バネ１に並置
し而も可動バネより電気抵抗の高い材料（例えはステン
レス、鉄等）にて成すと共に、一端を前記同動バネ１の
基端部１ａに固着し電気的に接続している。４は固定端
子で前記可動接点１ｃに対向する同定接点４ａと端子板
４ｂとから成している。５は第２補助バネで前記固定端
子４に一端を固着し電気的に接続すると共に他端を第１
補助バネ６に対向させている。又当バネの材料は第１補
助バネ６と同様可動バネ１より電気抵抗の高い材料にて
成している。
はヒンジタイプのリレーを示し、１は可動バネで基端部
１ａは絶縁材料から成る成型体２により支持され、自由
端部１ｂは可動接点１ｃを固着している。、尚当バネ材
料は例えばＢｅ−ｃｕ、 ＰＢＳ等の導゛市性バネから
成している。６は第１補助バネで前記可動バネ１に並置
し而も可動バネより電気抵抗の高い材料（例えはステン
レス、鉄等）にて成すと共に、一端を前記同動バネ１の
基端部１ａに固着し電気的に接続している。４は固定端
子で前記可動接点１ｃに対向する同定接点４ａと端子板
４ｂとから成している。５は第２補助バネで前記固定端
子４に一端を固着し電気的に接続すると共に他端を第１
補助バネ６に対向させている。又当バネの材料は第１補
助バネ６と同様可動バネ１より電気抵抗の高い材料にて
成している。
６は駆動手段となる電磁石装置で、前記可動バネ１の基
端部１ａを支持する成型体２と一体固定するアマチュア
６ａ及びヨーク６ｂ、固定鉄心６Ｃ、コイル６ｄ及びア
マチュア復帰スプリング６Ｃより成し、この復帰スプリ
ングにより可動・固定接点１ｃ、４ａ及び第１、第２補
助バネ３．５は開極状態としている。前記第１、第２補
助バネ６．５はいずれも可動バネ１より電気抵抗の高い
材料にて構成しているが、いずれか一方でもよく特に限
定するものではない。以上の各部品の構成に於いて可動
、固定接点１ｃ、４ａと第１、第２補助バネ６．５の両
接触部の閉極条件は両接点１Ｃ１４ａが閉極する前に両
補助バネ６．５を閉成するようにし、又開極条件は両接
点１Ｃ１４ａが開極した後向補助バネ６．５が開成する
ようにしている。
端部１ａを支持する成型体２と一体固定するアマチュア
６ａ及びヨーク６ｂ、固定鉄心６Ｃ、コイル６ｄ及びア
マチュア復帰スプリング６Ｃより成し、この復帰スプリ
ングにより可動・固定接点１ｃ、４ａ及び第１、第２補
助バネ３．５は開極状態としている。前記第１、第２補
助バネ６．５はいずれも可動バネ１より電気抵抗の高い
材料にて構成しているが、いずれか一方でもよく特に限
定するものではない。以上の各部品の構成に於いて可動
、固定接点１ｃ、４ａと第１、第２補助バネ６．５の両
接触部の閉極条件は両接点１Ｃ１４ａが閉極する前に両
補助バネ６．５を閉成するようにし、又開極条件は両接
点１Ｃ１４ａが開極した後向補助バネ６．５が開成する
ようにしている。
次に第２実施例につい゛Ｃ第１図に基づいて異なる部品
のみを説明すると、１０は第６補助バネで前記可動バネ
１より電気抵抗の高い形状記憶合金材料にて成したもの
で、この材料は例えばＴｉ−Ｎｉ合金で温度変態点は一
５０〜１００°Ｃであって、この記憶合金を予め所定の
温度変態点に設定することによって、ある電流量を流し
その発熱温凌か温度変態点以下なる形状は変わらず、変
態点以上になると元の記憶した形状に変形するものであ
る。当実施例では温度変態点でバネ力が弱くなるように
設定している。１１は第４袖助バネで前記第６補助バネ
１０と同様形状記憶合金飼料から成し、温度変態点でバ
ネ力が弱くなるよう設定している。
のみを説明すると、１０は第６補助バネで前記可動バネ
１より電気抵抗の高い形状記憶合金材料にて成したもの
で、この材料は例えばＴｉ−Ｎｉ合金で温度変態点は一
５０〜１００°Ｃであって、この記憶合金を予め所定の
温度変態点に設定することによって、ある電流量を流し
その発熱温凌か温度変態点以下なる形状は変わらず、変
態点以上になると元の記憶した形状に変形するものであ
る。当実施例では温度変態点でバネ力が弱くなるように
設定している。１１は第４袖助バネで前記第６補助バネ
１０と同様形状記憶合金飼料から成し、温度変態点でバ
ネ力が弱くなるよう設定している。
尚第６、第４袖助バネ１０．１１の内いずれか一方をス
テンレス等のバネ材にて構成してもよく何ら限定するも
のでない。
テンレス等のバネ材にて構成してもよく何ら限定するも
のでない。
（動 作）
次に本発明の第１実施例の動作を第２図に基づいて説明
すると、図は可動バネ１の移動に伴う、可動・固定接点
１Ｃ１４ａ及び第１、第２袖助バネ６．１０の開閉動作
図である。まず投入動作に於いて、図中（１）は前記電
磁石装置６のアマチュア復帰バネ６Ｃによって、可動バ
ネ１に復帰力が働き可動・固定接点ｌｃ、４ａ及び第１
、第２補助バネ６．５は開極している。（２）は亀磁石
装置乙に市、圧を印加しアマチュア６ａと一体となる可
動バネ１か投入方向Ｐに移動し、まず第１、第２補助バ
ネ６．５閉成した状態を示し、電路電流は補助バネを通
して電流ｉが流れる。（３）は可動バネ１が投入方向Ｐ
に更に移動し、可動接点１Ｃと固定接点４ａが接触した
状態を示し、電流は補助バネ側と接点側に２分路される
。次は復帰動作で、（４）は可動バネ１が復帰方向見に
移動しまず接点が開き、第１、第２補助バネ６．５のみ
が導通し続いて（５）の補助バネが開開トする。以上よ
りμの接点を含む回路系に於いて、接点の投入前及び開
離前の短時間、第１、第２袖助バネろ、５による抵抗が
挿入される状態となる。しかしこの補助バネが挿入され
る時間は極めて短かく（一般に数ｍ５ｅｃ）その抵抗に
よる発熱は問題にならない。第６図は接点投入時、遮断
時に於いて、第１、第２補助バネ６．１０の抵抗分たけ
回路電流が限流される状態を示し、図中Ａの破線は補助
バネを構成した本発明Ｃ↑Ｕ流曲線曲線Ｂの実線は補助
バネのない電流曲線で、モしてＴは接点投入時のバウン
ス発生区間である。第４図はバネ負荷−ストローク曲線
を示し、図中Ｃは補助バネを構成した場合、Ｄは構成し
ない場合を示し、前者は後者に比しストロークがゼロに
於けるバネ負荷が大ｋ＜ （ＰＩ−Ｐ２）、即ち接点開
離時の引きはずし力が大きいことを示している。そして
Ｅは電磁石装置乙の吸引力特性を示している。第５図は
接点投入時の圧力変化とバウンスの状態を示し、図中Ｆ
は補助バネの構成により接点投入時の衝撃力を緩衝する
ことによって、接点圧の変化及びバウンスを少くしてい
る。そしてＧは補助バネのない場合である。第６図は接
点遮断的、直流負殉の場合の電流・電圧波形を示し、補
助バネを有するもの１４は６１Ｊ助バネのないものＩに
比較して、その第１、第２補助バネ６．５の限流作用に
より短詩ｐｕｌで遮断が完了する。又、接点が開極して
から、補助バネが開離するので補助バネ３．５の接触点
は一神のアークチップの役目をし接点１ｃ、４ａの消耗
を軽減させるものであ４次に本発明の第２実施例、の動
作を第１実施例と異なる点のみについて説明すると、第
１図に於いて第６、第４補助バネ１０．１１を形状記憶
合金にて構成しているので、突入電流の周波数が高い場
合は両補助バネ１０．１１の熱容量の為に変態点迄達せ
ず、第１実施例の第１、第２補助バネ３．５と同様の動
作となるしかし突入電流の周波数が低い場合にはその通
電によって、第６、第４補助バネ１０．１１は変態点迄
達し、その結果バネ圧は弱くなり（記憶合金を予め温度
変態点でバネ圧が弱くなるよう設定）、よってバネ負荷
−ストローク曲線は第７図のＪに示す如く電磁石装置乙
の吸引力特性Ｋに対するバネ負荷は小さくなる。一方通
電が接点１ｃ、４ａを通じて行われている状態では合流
する補助バネ１０．１１の発熱量は力なくバネ力は元の
状態に戻りαｌ、σ２点に達する。この為接点開離時に
は電磁石装置乙の復帰スプリング６ｅと共に開離力を上
げる働きをするものである。従って当実施例の場合には
投入時のｍ６、第４補助ハネ１０．１１への通電による
温度上昇とそれに伴う補助バネの変態によってバネ特性
が変わり、結果的には吸引力に対する反力となるバネ負
荷が減じ、可動バネ１の投入動作をスムーズにし、又投
入後はその補助バネ１０．１１はもとのバネ特性に戻っ
て可動バネ１の引きはずし力を高める効果がある。尚第
７図に於けるＬは前記第１実施例の第１、第２袖助バネ
３．５の特性図でＭは補助バネのない物性図である。
すると、図は可動バネ１の移動に伴う、可動・固定接点
１Ｃ１４ａ及び第１、第２袖助バネ６．１０の開閉動作
図である。まず投入動作に於いて、図中（１）は前記電
磁石装置６のアマチュア復帰バネ６Ｃによって、可動バ
ネ１に復帰力が働き可動・固定接点ｌｃ、４ａ及び第１
、第２補助バネ６．５は開極している。（２）は亀磁石
装置乙に市、圧を印加しアマチュア６ａと一体となる可
動バネ１か投入方向Ｐに移動し、まず第１、第２補助バ
ネ６．５閉成した状態を示し、電路電流は補助バネを通
して電流ｉが流れる。（３）は可動バネ１が投入方向Ｐ
に更に移動し、可動接点１Ｃと固定接点４ａが接触した
状態を示し、電流は補助バネ側と接点側に２分路される
。次は復帰動作で、（４）は可動バネ１が復帰方向見に
移動しまず接点が開き、第１、第２補助バネ６．５のみ
が導通し続いて（５）の補助バネが開開トする。以上よ
りμの接点を含む回路系に於いて、接点の投入前及び開
離前の短時間、第１、第２袖助バネろ、５による抵抗が
挿入される状態となる。しかしこの補助バネが挿入され
る時間は極めて短かく（一般に数ｍ５ｅｃ）その抵抗に
よる発熱は問題にならない。第６図は接点投入時、遮断
時に於いて、第１、第２補助バネ６．１０の抵抗分たけ
回路電流が限流される状態を示し、図中Ａの破線は補助
バネを構成した本発明Ｃ↑Ｕ流曲線曲線Ｂの実線は補助
バネのない電流曲線で、モしてＴは接点投入時のバウン
ス発生区間である。第４図はバネ負荷−ストローク曲線
を示し、図中Ｃは補助バネを構成した場合、Ｄは構成し
ない場合を示し、前者は後者に比しストロークがゼロに
於けるバネ負荷が大ｋ＜ （ＰＩ−Ｐ２）、即ち接点開
離時の引きはずし力が大きいことを示している。そして
Ｅは電磁石装置乙の吸引力特性を示している。第５図は
接点投入時の圧力変化とバウンスの状態を示し、図中Ｆ
は補助バネの構成により接点投入時の衝撃力を緩衝する
ことによって、接点圧の変化及びバウンスを少くしてい
る。そしてＧは補助バネのない場合である。第６図は接
点遮断的、直流負殉の場合の電流・電圧波形を示し、補
助バネを有するもの１４は６１Ｊ助バネのないものＩに
比較して、その第１、第２補助バネ６．５の限流作用に
より短詩ｐｕｌで遮断が完了する。又、接点が開極して
から、補助バネが開離するので補助バネ３．５の接触点
は一神のアークチップの役目をし接点１ｃ、４ａの消耗
を軽減させるものであ４次に本発明の第２実施例、の動
作を第１実施例と異なる点のみについて説明すると、第
１図に於いて第６、第４補助バネ１０．１１を形状記憶
合金にて構成しているので、突入電流の周波数が高い場
合は両補助バネ１０．１１の熱容量の為に変態点迄達せ
ず、第１実施例の第１、第２補助バネ３．５と同様の動
作となるしかし突入電流の周波数が低い場合にはその通
電によって、第６、第４補助バネ１０．１１は変態点迄
達し、その結果バネ圧は弱くなり（記憶合金を予め温度
変態点でバネ圧が弱くなるよう設定）、よってバネ負荷
−ストローク曲線は第７図のＪに示す如く電磁石装置乙
の吸引力特性Ｋに対するバネ負荷は小さくなる。一方通
電が接点１ｃ、４ａを通じて行われている状態では合流
する補助バネ１０．１１の発熱量は力なくバネ力は元の
状態に戻りαｌ、σ２点に達する。この為接点開離時に
は電磁石装置乙の復帰スプリング６ｅと共に開離力を上
げる働きをするものである。従って当実施例の場合には
投入時のｍ６、第４補助ハネ１０．１１への通電による
温度上昇とそれに伴う補助バネの変態によってバネ特性
が変わり、結果的には吸引力に対する反力となるバネ負
荷が減じ、可動バネ１の投入動作をスムーズにし、又投
入後はその補助バネ１０．１１はもとのバネ特性に戻っ
て可動バネ１の引きはずし力を高める効果がある。尚第
７図に於けるＬは前記第１実施例の第１、第２袖助バネ
３．５の特性図でＭは補助バネのない物性図である。
本発明は以上の如く、可動バネとし、前記可動バネに固
定端子を対向させ、又第１補助バネに第２備助バネを対
向させ、更に可動バネを往復動する駆動手段とで成し、
そして前記第１、第２袖助バネの少くともいずれか一方
は可動バネより電気抵抗の高い利料にて成し、而も接点
が閉極する前に補助バネが閉成する接点開閉装置とした
ので、接点投入時の突入電流に対しては補助バネの抵抗
によって限流され、従ってその電流の電磁及発番とよっ
て引き起こされるバウンスによるアーク及び接点衝突に
よる機械的振動によるアークは軽減され、又接点接触部
の電流集中によるジュール熱も軽減され、更に接点遮断
時は限流によるアーク時間の短縮と共に補助バネが一柿
のアークチップの役目を果すことと成り、従来の補助バ
ネのない接点開閉装置に対して接点の耐溶岩性、耐消耗
性の向上を図ると共に、従来突入電流の対応策として限
流リアクトル等を構成していたものに対して、簡単な構
成で而も安価に突入電流の限流を図れる効果かある。
定端子を対向させ、又第１補助バネに第２備助バネを対
向させ、更に可動バネを往復動する駆動手段とで成し、
そして前記第１、第２袖助バネの少くともいずれか一方
は可動バネより電気抵抗の高い利料にて成し、而も接点
が閉極する前に補助バネが閉成する接点開閉装置とした
ので、接点投入時の突入電流に対しては補助バネの抵抗
によって限流され、従ってその電流の電磁及発番とよっ
て引き起こされるバウンスによるアーク及び接点衝突に
よる機械的振動によるアークは軽減され、又接点接触部
の電流集中によるジュール熱も軽減され、更に接点遮断
時は限流によるアーク時間の短縮と共に補助バネが一柿
のアークチップの役目を果すことと成り、従来の補助バ
ネのない接点開閉装置に対して接点の耐溶岩性、耐消耗
性の向上を図ると共に、従来突入電流の対応策として限
流リアクトル等を構成していたものに対して、簡単な構
成で而も安価に突入電流の限流を図れる効果かある。
第１図は本発明の接点開閉装置をリレーに適要した場合
の縦断面図、第２図は本発明の第１、第２実施例の開閉
動作図、第６図は同第１、第２実施例の接点投入時、遮
断時の電流波形図、第４図は同第１実施例のバネ荷重−
ストローク関係図、第５図は同第１、第２実施例の接点
投入時の接点圧及びバウンス状態図、第６図は同第１、
第２実施例の操点遮断的の電流、電圧波形図、第７図は
同第２実施例のバネ荷重−ストローク関係図。 １＝可動バネ、１ａ＝基端部、１ｂ＝自由端部、１Ｃ−
可動接点、６＝第１補助バネ、４；固定端子、４ａ−固
定接点、５＝第２補助バネ、６＝電磁石装置。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹 元 敏 丸 （ばか２名） 第１図 第２図 ＋１） （２） （３）
（４）第３図 第５図 第６図 第７図 一−χ（ストローク）
の縦断面図、第２図は本発明の第１、第２実施例の開閉
動作図、第６図は同第１、第２実施例の接点投入時、遮
断時の電流波形図、第４図は同第１実施例のバネ荷重−
ストローク関係図、第５図は同第１、第２実施例の接点
投入時の接点圧及びバウンス状態図、第６図は同第１、
第２実施例の操点遮断的の電流、電圧波形図、第７図は
同第２実施例のバネ荷重−ストローク関係図。 １＝可動バネ、１ａ＝基端部、１ｂ＝自由端部、１Ｃ−
可動接点、６＝第１補助バネ、４；固定端子、４ａ−固
定接点、５＝第２補助バネ、６＝電磁石装置。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹 元 敏 丸 （ばか２名） 第１図 第２図 ＋１） （２） （３）
（４）第３図 第５図 第６図 第７図 一−χ（ストローク）
Claims (2)
- （１）基端部を支持し自由端部に可動接点を有する１」
動バネと、該可動バネに並置し一端をその可動バネに固
着する第１袖助バネと、前記可動接点に対向する固ボ接
点を有する固定端子と、該固定端子に一端を固るすると
共に他端をｎｊＪ記第１補助バネに対向する第２補助バ
ネと、前記可動バネを往復動する駆動手段と、前記第１
仙助バネ及び第２補助バネの少くともいずれか一方は可
動バネより電気抵抗の高い材料にて成し而も前記可動、
固定接点が閉極する前に第１、第２補助バネが電気的に
閉成することを０徴とする接点開閉装置。 - （２）前記第１、第２補助バネの少くともいずれか一方
を可動バネより電気抵抗の高い形状記憶合金材料にて成
したことをね徴とする第１項特ｉｆ請求範囲記載の接点
開閉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9841283A JPS59221916A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 接点開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9841283A JPS59221916A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 接点開閉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59221916A true JPS59221916A (ja) | 1984-12-13 |
Family
ID=14219108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9841283A Pending JPS59221916A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 接点開閉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59221916A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014194862A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Nkk Switches Co Ltd | 直流電流遮断用小形スイッチの接点機構 |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP9841283A patent/JPS59221916A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014194862A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Nkk Switches Co Ltd | 直流電流遮断用小形スイッチの接点機構 |
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