JPS649694B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁リレーにおける電気接点清浄装置
に関する。

従来、電磁リレーの電気接点が長期間の使用に
よつて汚染された場合の電気的清浄方法として
は、グロー放電あるいは比較的大きな電流の開閉
によつて生じるアーク放電等を利用した方法が一
般的に用いられていた。

しかし、最近の電磁リレーは、絶縁部等に高分
子材料を利用した密封構造のものが多く用いられ
るようになつたため、電気接点は電磁リレー内部
に充満する有機ガスによつて一層汚染され、この
ような状況のもとで従来の電気的清浄方法により
電気接点の清浄を行なうと、第５図（開閉アーク
による場合）に示す如く、電気接点の局部を清浄
するものの、その周辺の接点面上における汚染皮
膜を加熱変色化させて絶縁皮膜を形成してしまう
ため、清浄をしても電気接点の接触不良を起し接
触信頼性が確保できないといつた欠点があつた。

本発明は上記の欠点に鑑み、電気接点の閉成初
期にステツプ状に大きくなるサージ電流あるいは
次第に大きくなるサージ電流によつて接点間シヨ
ートアークを発生せしめ、このシヨートアークで
汚染された電気接点を清浄させることにより、高
分子材料等を用いた電磁リレーの電気接点の清浄
効果を向上させ、高度の接触信頼性を有する電気
接点清浄装置の提供を目的とする。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説
明する。

第１図は本発明の第１実施例における電気接点
清浄装置の回路図で、第２図は第１実施例の電気
接点清浄装置の接点現象を示し、第３図は本発明
の第２実施例における電気接点清浄装置の回路図
で、第４図は本発明の電気接点清浄装置で清浄し
た後の電気接点表面状態図を示している。

第１図に示す実施例において、１は電気接点２
と駆動用コイル３を有するサージ電磁リレーで、
４は電気接点清浄装置である。電気接点清浄装置
４は、その外部口出し端子ａ，ｂの一方の端子ａ
に接続された同軸ケーブルZ₁と、この終端に並列
に接続された複数の同軸ケーブルZ_2-a，…，Z_2-o
と、これら複数の同軸ケーブルZ_2-1，…，Z_2-oの
うちの一本の同軸ケーブルZ_2-2の終端に接続され
た可変抵抗R₂と、この可変抵抗R₂の終端に接続
された可変電源V₁と、前記外部口出し端子ａ，
ｂの他方の端子ｂに接続された抵抗R₁、並びに
電磁リレー１の駆動パルサ５とその口出し端子
ｃ，ｄとから構成されており、しかも同軸ケーブ
ルZ₁，Z_2-1，…，Z_2-oの外部導体と、可変電源V₁
と、抵抗R₁はすべて同一電位に接地されている。
なお、抵抗R₁は並列に接続された複数の同軸ケ
ーブルZ_2-1，…，Z_2-oの並列特性インピーダンス
以上の小さい抵抗でよく、また高周波特性のよい
可変抵抗であつてもよい。さらに、可変抵抗R₂
は数キロオーム以上の高抵抗とし、電磁リレー１
の電気接点２の開離時には殆んど影響しないよう
にする。

上記の如く構成からなる電気接点清浄装置の外
部口出し端子ａに電磁リレー１の汚染された電気
接点２を接続し、また口出し端子ｃ，ｄに電磁リ
レー１の駆動用コイル３を接続すると、前記駆動
パルサ５から駆動用コイル３に駆動パルスが発せ
られ、前記電気接点２を閉成し始めてサージ電流
iaを流す。

かかる閉成過程における接点現象は第２図に示
すようになる。すなわち電気接点のギヤツプが小
さくなるとシヨートアークが点弧し、サージ電流
iaのうち第１のサージ電流と第２のサージ電流が
流れてシヨートアークが消滅し、次に接点接触を
する（ただし、シヨートアークの消滅と接点接触
は必ずしもこの順とは限らない）。前記アークの
点弧条件は、主として接点ギヤツプと可変電源
V₁の電圧に依存し、電圧が約100ボルト以上のと
きは点弧率は100％に近くなるが、それ以下では
急激に低下するので、アークの点弧を確実に行な
うためには電圧を高くしておく必要がある。

このような状況下でシヨートアークを点弧させ
ると接点ギヤツプが大きいので、第１のサージ電
流が大きいとシヨートアークの長さが大きくなつ
て熱輻射を大きくする原因となる。したがつて、
同軸ケーブルZ₁の特性インピーダンスを比較的大
きくして第１のサージ電流の値を小さくし、シヨ
ートアークを維持するのに必要な最小アーク電流
とする。さらに、第１のサージ電流の持続時間は
同軸ケーブルZ₁の長さによつて決められるので、
これによつてシヨートアークを持続させ、次に、
複数のケーブルZ_2-1，…，Z_2-oの長さによつて決
められる第２のサージ電流を投入させる。この第
２のサージ電流は、接点ギヤツプがきわめて小さ
い値となつたときに投入するので、シヨートアー
クのアーク長さはきわめて短かく、前記電気接点
２のカソードから出た電子が直接アノード面を衝
撃することとなり、接点の清浄のためにのみエネ
ルギが使われて熱輻射が非常に小さい。すなわ
ち、第２のサージ電流は、複数の同軸ケーブル
Z_2-1，…，Z_2-oによつて等価特性インピーダンス
を極端に小さくし、しかも複数の同軸ケーブル
Z_2-1，…，Z_2-oを短かくすることによりシヨート
アークを短時間とできるので、接点の電子衝撃時
の溶融反応による接点清浄作業は短時間に行なわ
れ、溶融部周辺の熱伝導による汚染皮膜の変色は
きわめて少なく、絶縁皮膜を形成することがな
い。

上述した本発明の第１実施例の電気接点清浄装
置を用いて接点静浄作業を行なつた場合の接点表
面の状態は、第４図に示す如く溶融ピツト周辺の
変色がきわめて少なく、また溶融ピツトが散在し
た状態となつている。したがつて、電気接点の接
触可能な広い面の全面にわたつて粗面効果をもた
らし、高い接触信頼性を得ることができる。

第３図は、本発明の第２実施例の電気接点清浄
装置を示すもので、第１実施例における同軸ケー
ブルZ₁，Z_2-1，…，Z_2-oの分布定数回路を近似的
に集中定数に置換えたものであり、インダクタン
スlnとコンデンサC_oとの比（ln／C_o）をｎが大きく なる程小さく（例えば、l₁，l₂，…，l_oが一定の
ときにC₁＜C₂＜…＜C_oと）すればよい。この第
２実施例の電気接点清浄装置の機能は、第１実施
例の電気接点清浄装置の機能とほとんど同じであ
るが、第２実施例の装置は、多量の同軸ケーブル
に替えて小型の集中定数を用いているので、装置
の重量、大きさを小さくすることができる。

なお、上述の第１及び第２実施例の電気接点清
浄装置では、電気接点のアノードとなる側のみし
か接点清浄が行なえないので、外部口出し端子
ａ，ｂの間に極性を切換えるための同軸切換スイ
ツチ等を内蔵させるとよい。

以上の如く本発明によれば、電気接点の閉成時
にステツプ状あるいは次第に大きくなるサージ電
流によつてシヨートアークを発生せしめ、短時間
のうちに接点の清浄作業を行なうので汚染皮膜を
加熱変色化して絶縁皮膜とすることがなく、非常
に高い接触信頼性を得ることのできる電気接点の
清浄が可能となる。

なお、本発明は電磁リレーの電気接点に限ら
ず、同種電気接点の清浄にも使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における電気接点
清浄装置の回路図、第２図は第１実施例の電気接
点清浄装置の接点現象を示す線図、第３図は本発
明の第２実施例における電気接点清浄装置の回路
図、第４図は本発明の電気接点清浄装置で清浄し
た後の電気接点表面状態図、第５図は従来の電気
接点清浄装置で清浄した後の電気接点表面状態図
を示す。 １…電磁リレー、２…電気接点、３…駆動用コ
イル、４…電気接点清浄装置、５…駆動パルサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電磁リレーの電気接点の汚染を清浄する電気
   接点清浄装置において、前記電気接点と接続する
   外部口出し端子の一方に電気接点閉成初期の接点
   短ギヤツプを電気的に破壊しサージ電流を発生せ
   しめ、かかるサージ電流が、機械的接点接触直前
   もしくは直後まで連続もしくは不連続に増大せし
   める多段の分布定数回路もしくは、多段の集中定
   数回路よりなる電気回路を接続するとともに、前
   記外部口出し端子の他方に抵抗を接続し、かつ前
   記電磁リレーの駆動用コイルと接続する口出し端
   子に駆動パルサを接続したことを特徴とする電気
   接点清浄装置。