JPS60150512A - 開閉装置の接触部構造 - Google Patents

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。

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、スイッチ等における開
閉装置の接触部構造に関する。

〔背景技術〕

定格電流が１乃至３ＱＡ付近で使用されるリレー、コン
タクタ、スイッチ等の開閉装置においてハ接点の消耗よ
りもラッシュ電流に対する耐溶着性が大きな問題となっ
ている。このような定格電流の領域で実際に接点の負荷
になるものは小型モータ、ソレノイド、各種ランプ等で
あり、これらはいずれも接点が接触した直後に５〜１０
０倍のう、、シュ電流が流れるものが多い。開閉装置の
接点溶着はその接触動作時、接点同志の衝契による機械
的振動、もしくは通電電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る発生アーク、あるいは接触部
の電流集中によるジュール熱によって生じる。すなわち
、ラッシュ′ｌに流が大きくなればそれに応じて接点溶
着の危険も増大する。従って、ラッシュ電流が大きい負
荷に使用する開閉装置は、接点圧、引きはずし力、接点
形状等を大きくしたり、開閉装置の外部に限流リアクト
ル等を設置１ｔする等により対応するのが一般的である
。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みてなしたもので、その目的とす
るところは、ラッシュ電流に対する接点の耐溶着性を向
上させ得る開閉装置の接触部構造を提供するにある。

〔発明の開示〕

本発明の開閉装置の接触部構造は、固定接点と可動接、
はとが接触しているときにはこれと並列に電路を形成し
、かつ固定接点と可動接点の接離動作における接触動作
時には先立って電路を形成し開離動作時には後れて電路
を切断する補助ばねを、固定接触子または’ｒ３ｆ動接
触子のいずれかに設けた点に特徴を有する。

（実施例） 以下本発明の実施例を第１図乃至第６図に基づいて説明
する。

第１図は本発明の接触部構造をリーレーに用いたもので
、力／＜−１内に固定接点２を有した固定接触子３とこ
の固定接点２に接離する可動接点４を有した可動接触子
５が収容されている。固定接触子３はＬ字形をなしてお
り、固定接点２を有した反対端がカバー１を貫通して外
部に突出し固定接点端子６となる。可動接触子５は是端
７がカバー１に枢支されて揺動し得るもので、その長手
方向に対して直交する方向に変位する可動枠８に接点圧
を得るための接触ばね９を介して支持され、その変位に
従動する。可動枠８の可動接触子支持部１０は対向辺Ｉ
Ｉ　、　＋２の間隔が可動接触子５の巾より大きいコ字
形側面形状をなし、この対向辺１１．Ｌ２間に可動接触
子５と圧縮された接触はね９が挿着される。さらに、可
動接触子５が当接する対向辺１１は曲面をなし、他の対
向片控には接触ばね９の脱落を防ぐ突起１３が設けであ
る。

１４は円筒状のコイル、１５はコイル１４の中心軸上に
おいて変位し得るよう装着されたプシンジャで、可動枠
８の一端と連結されている。また、ｉ＋Ｊ動枠８の他端
はコイル１４が励磁されてプシンジャ１５が吸引される
のに抗する方向への引張り力を有する復帰ばね１６が係
止しである。この復帰ばね１６はコイル１４が励磁され
ないとき、１１動枠８、プランジャ１５を引張って可動
接点４が固定接点２より確実に開離するよう可動接触子
５を図示の如く位置させるが、コイル１４が励磁されて
プランジャ１５を吸引するとき、これを妨害することが
ない程度の引張り力を鳴している。従って、コイルが励
磁されるとｉ３Ｊ動接触子５は反時計方向へ回動して両
接点２．４が接触する。

１７はコイル１４の端子、１８は可動接点端子、　＋９
は可動接点端子１８と可動接触子５とを接続する編組線
である。

Ａは固定接触子３に設けられた補助ばねで、ピアノ線、
ステンレス線、もしくは銅糸ばね材料（例えばＢｅ−Ｃ
ｕ）にてコイル状に形成されている。

この補助ばね」は固定接点２と可動接点４とが接触して
いるときには、ｉｉＪ動接触接触子５触して両接点２．
４間と並列に電路を形成し、固定接点２を可動接点４の
接触動作−における接触動作時には先立って電路を形成
し、一方開離動作時には後れて電路を切断するよう設計
する。勿論、コイルが励磁されないとき、ずなわち両接
点２，４が開離状態にあるときはｉＴ励接接触子５は十
分な間隙を有する。

第２図は接触部構造の動作を説明するもので、（ａｌは
第１図と同じ状態、すなわちコイル１４が励磁されてお
らず、従って復帰ばね１６の引張り力により両接点２．
４問および町動接１ＩＩＪｔ子５、補助ばね耐量はとも
に開離している。ついて、コイル１４が励磁されると接
触動作が行われる。すなわち、プシンジャ１５が吸引さ
れ、これに連結されたｒｉ［動枠８も変位し、従って可
動接触子５は反時計方向に回動しｔｂｌの如く、まず可
動接触子５と補助ばねΔ）が接触して電路、ｉ′、を形
成する。さらに可動１）（触子５の回動が続きｔｅｌの
如く両接点２．４が接触して電路、■２も形成する。こ
の状態では電路１１　、１２が並列に形成されたことに
なるが、電路１２の方の抵抗が小さいから、眠流工は主
に電路１２を流れる。

そして両接点２，４は接触ばね９により十分な接点圧が
付与される。またコイル１４が１ｔｄ４磁されなくなる
と開離動作が行われる。すなわち、プシンジャ１５と可
動枠８は復帰ばね１６の引張り力により変位し、従って
可動接触子５は時計方向に回動しｔｄｌの如く、まず両
接点２．４が開離し電路１１だけ形成された状態を経て
、さらに可動接触子５の回動が続きｌｅｌの如＜、ｉｉ
Ｊ動接触接触子５助ばね′（イ）が開離して電路ｉ１も
切断し電流Ｉは流れなくなる。

次に本案の如く補助ばねｍを設けたものと従来の如く補
助ばね加が無いものについて対比する。

■　接触部の接離動作における電流 本案のものの電流■３は第３図示の如き　曲線をなし、
第２図＋ａｌ乃至ｔｅｌの各時点が時間軸を上に示しで
ある。一方、従来のものの電流Ｉｂは接点が接触した（
Ｃつ時点からラッシュ電流が流れ、その後定常電流が流
れ、そして接点が開離した（ｄつ時点で電流が流れなく
なる。このことから１３はＩｂに比して大巾にラッシュ
電流が抑制されることがわかる。すなわち、ｔｂ１時点
からｔｃ１時点では補助ばね加の抵抗分によってヲソシ
ーゴ電流が抑制され、しかもこの補助ばね加をコイル状
に形成すればリアクｌ−／しが挿入されたことになるの
で、数百μ露の間に数ＫＡに達するコンデンサ負荷に対
して有効な限流効果が得られる。このことはラッシュ電
流による電磁反発も抑制することとなる。Ｔｏは接触動
作時の接点バウンス発生区間である。

■　接触部の接離動作における挙動 本案のものの可動接触子５の負荷荷重Ｐｒａは第４図示
の如き曲線をなし、第２図１１１乃至ｔｅｌの各時点が
ストローク軸Ｘ上に示しである。一方、従来のものの負
荷荷重Ｐｒｂは＋ｂｌ乃至＋Ｃ１間において補助ばね加
が無い分だけｐｒａより小さくなる。Ｐｒｃ　はコイル
１４の吸引力のような可動接触子５を駆動させる荷重で
、Ｐｒｃ　−Ｐｒａ　、あるいはＰｒｃ　−Ｐｒｂが可
動接触子５に加わってこれを回動させる。このことから
本案のものはコイル１４が励磁されて接触動作を行うと
きは補助ばね加が可動接点４の衝突時の緩衝作用をなし
、逆にコイル＋４が励磁されなくなって開離動作を行う
ときはＰｒｃが零であるから補助ばね加が可動接点４の
引外し力の増大作用をなすことがわかる。

上記した作用がさらに、接触動作時における接点圧と接
点２．４の接離状態に与える影響を見てみると、本案の
ものの接点圧Ｐａ１Ｉ′ｊ：第５図示の　如き曲線をな
し、接離状態を示す曲線Ａの山が少ない。一方、従来の
ものの接、ヴ、圧Ｐ６はＰａよりも振巾が大きく、接離
状態を示す曲線Ｂの山が多い。

従って、本案のものは接点のバウンスが少なくなる。

また、開離動作時におけるアーク電流とアーク電圧に与
える影響を見てみると、本案のもののアーク？ｌｉ流ｉ
ａは第６図ｉａｌの曲線をなし、一方、従来のもののア
ーク鵠［流ｉｂはｉａより長い時間流れ、本案のものの
アーク電圧ｖａは第６図ｔｂｌの曲線をなし、一方従来
のもののアーク電圧ｖｂはｖａ　よシ遅く引上けられる
。従って、本案のものは補助ばね（イ）が一種のアーク
チップとなってアークによる接点の損傷が少なくなる。

以上のことから本案のものは、ラッシュ電流が抑制され
て接触部のジュール熱−が低くなり、また接触動作時の
バウンスも少なくでき、さらに開離動作時のアークの発
生が少なくなるのである。

第７図は他の実施例を示すもので、先の実施例の補助ば
ねかを、形状記憶合金からなる補助ばね２１に替えたも
ので、その他の部４．Ｊは同様のものである。従って第
１図と同一部拐には同−ｉ′ｊ：号が１１１しである。

この補助ばね２１は、ｊ９「定の変態点温度を越えるま
では先の実施例の補助ばね４）と同程度のばね荷重（ば
ね定数ンを有し、変態点温度を越えると例えば自由長が
短かくなるようにしてばね荷重（ばね定数）が小さくな
るよう設定する。

この例における可動接触子５の負荷荷車Ｐｒｄ　（（ｉ
第８図示の如き曲線をなし、Ｐｒａ　、　Ｐｒｂ　、　
Ｐｒｃは第４図示のものと同様の曲線をなす。すなわち
、コイル１４が励磁されて接触動作を行うとき、ラッシ
ュ電流の周波数が高いと、補助ばね２１はその熱谷１浅
のため変態、（温度を越えず、従って先の実施例の補助
ばね加と同様に作用するが、ワ、シ、、　？［ｊ：流の
周波数が低いと補助ばね２１は変態点ｒＡＡ瓜を越えて
ばね荷重が小さくなる。また、両接点２，４が接触して
いる間は電路が並列に形成されるものの、電流は主に両
液、ｃＨ，２、４からなるη」路を流れるから、補助ば
ね２１が変態、保温度を越えていたものも元に甲り、従
って補助ばね２１のばね荷重も元に戻る。すなわち、コ
イル１４が励磁されなくなって開離動作を行うとき、補
助ばね２１は先の実施例の補助ばね？１）と同様に作用
する。このことは接触動作時の可動接触子５（可動接点
４）の動作を先の実施例よりスムーズに行わしめたい場
合に適する。

なお、これら実施例においては補助ばね加、２１をコイ
ル状に形成したもので説明したが、板状その他適宜の形
状を選択し得また補助ばね加、２１を可動接触子５に設
けてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の開閉装置の接触部構造は上記した如く、固定接
点と可動接点とが接触しているときはこれと並列に電路
を形成し、かつ固定接点と可動接点の接離動作における
接触動作時には先立って電路を形成し、即離動作時には
一後れて電路を切断する補助ばねを固定接触子または可
動接触子のいずれかに設けたから、従来のものに比して
接離動作におけるり、、シュ電流を抑制して接触部のジ
ュール熱が低くなり、またバウンヌも少なくでき、さら
にアークの発生が少なくなって接点が損傷されにくく、
もってラッシュ電流に対する接、ヴ、の耐溶着性を向上
させ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の実施例を示すもので、第１
図はリレーに用いた断面図、第２図（ａｌ乃至ｌｅｔは
動作を示す要部断面図、第３図は電流一時間曲線図、第
４図は荷重−ストローク曲線図、第５図は接点圧一時間
曲線図、第６図ｔａｌｔｂｌはアーク電流一時間曲線お
よびアーク電圧一時間曲線図、第７図は本発明の他の実
施例を示す断面図、第８図はその荷重−ス）Ｏ−り曲線
図である。 ２・・・固定接点、３・・・固定接触子、４・・・可動
接点、５・・・可動接触子、加、　２１・・・補助ばね
。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士　竹　尤　敏　丸 （ほか２名） 第１図 第２図 、ａ）（ｂ）（Ｃ） ｃｄ）（ｅ） 第３図 第５図 第６図 第７図 第８図 （Ｕ）（ｅ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　固定接点を有した固定接触子とこの固定接点に
   接離する可動接点を有した可動接触子とからなる開閉装
   置の接触部構造において、固定接点と可動接点とが接触
   しているときにはこれと並列に電路を形成し、かつ固定
   接点と可動接点の接離動作における接触動作時には先立
   って電路を形成し、開離動作時には後れて電路を切断す
   る補助ばねを、固定接触子または可動接触子のいずれか
   に設けたことを特徴とする開閉装置の接触部構造。 （２１補助ばねがコイル状に形成された第１項記載の開
   閉装置の接触部構造。 （３）　補助ばねが形状記憶合金からなる第１項、また
   は第２項記載の開閉装置の接触部構造。