JPH0241787Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案は、リレー、スイツチ、コンタクタ等
に適用される接点開閉装置に関するものである。

〔背景技術〕

一般に接点開閉装置は開閉動作時に接点間に発
生するアークによる接点溶着対策が要求される。
特に負荷にモータ、コンデンサ等が含まれる場
合、突入電流が流れるため接点溶着はより起こり
易くなる。

ところで、可動接触子となる板ばねの撓みを利
用して、接点の接触時に可動接点および固定接点
を相対的に摺動（ワイピング）させる接点開閉装
置を有する従来のヒンジ型リレーは、接点表面の
クリーニング効果が得られるとともに、そのワイ
ピング動作により接点溶着を破壊することが期待
できる。しかし、そのワイピング量やワイピング
力に限界があるため、接点表面の溶触ブリツジを
剪断するのは困難であつた。

これに対して、第７図のように固定接点７０に
対向する可動接点７１を可動接触子７２に固着
し、可動接触子７２を接触子保持体７３に軸７４
により連結し、接触子保持体７３と可動接触子７
２との間にばね７５を圧縮し、接触子保持体７３
の基端を軸７６に支持させたものが提案された。
この接点開閉装置によれば、同図ａの接点開離の
状態から、同図ｂのように接触子保持体７３が軸
７６を中心に矢印の方向に回動すると可動接点７
１が固定接点７０に接点投入され、さらに同方向
に接触子保持体７３を回動すると同図ｃのように
固定接点７０を支点に可動接触子７３の軸７４側
が回動して、可動接点７１が固定接点７０に対し
て転動（ローリング）しながら矢印の方向にワイ
ピング動作する。したがつて、接点投入の初期
（同図ｂの状態）に接点バウンスのアークにより
接点間に溶触ブリツジが生成されても、可動接点
７１の転動による回転モーメントでこの溶触ブリ
ツジを破壊することができ、接点溶着が確実に防
止できることとなる。

しかしながら、この接点開閉装置は、可動接触
子側の構造が複雑で部品点数が増え、また部品精
度や調整方法等製造面で多くの問題があつた。

〔考案の目的〕

この考案の目的は、簡単な構造で接点溶着を確
実に防止することができる接点開閉装置を提供す
ることである。

〔考案の開示〕

この考案の接点開閉装置は、固定接点と、この
固定接点に対向する可動接点を先端部に有する可
動接触子と、この可動接触子の基端部に連結され
て前記可動接触子の基端部から前記先端部に至る
長手方向と反対側に延長するわん曲動作部を有す
るとともにこのわん曲動作部に連続して前記可動
接触子の前記長手方向と直角な方向に伸縮する伸
縮動作部を有し前記可動接触子を保持する弾性体
と、この弾性体の前記伸縮動作部の前記わん曲動
作部との連続側に係止して前記伸縮動作部の最大
伸長位置を規制するストツパと、前記可動接触子
を押圧することにより前記可動接点を前記固定接
点に開離状態から接触させるとともに前記可動接
触子が前記固定接点に接触した状態で前記可動接
触子を前記固定接点を支点に回動させる駆動手段
とを備え、前記弾性体は前記可動接触子が前記固
定接点を支点に回動する回動初期から回動範囲の
途中まで前記伸縮動作部が前記ストツパに接触し
た状態で前記わん曲動作部がわん曲動作するよう
にばね定数を設定したことを特徴とするものであ
る。

この考案の構成によれば、前記駆動手段の動作
により可動接点が固定接点に接触するとともにそ
の接触状態で可動接触子が固定接点を支点に回動
することにより可動接点が投入時の接触位置と異
なる接触位置に転動するため、この転動により接
点溶着を破壊することができる。しかも可動接点
と固定接点とが接触する位置まで駆動手段に加わ
る弾性体によるばね負荷は片持ち支持のわん曲動
作部であるため小さく、このためばね負荷と駆動
手段の駆動力の差を大きくとることができ、した
がつて可動接触子が固定接点を支点に回動させる
ときの可動接触子に加える駆動力を大きくとるこ
とができるので、接点溶着の破壊力が大きく耐溶
着性がより一層確実になる。またこのような動作
を可動接触子と弾性体とで達成しているため、構
造が簡単で製造容易である。

実施例 この考案の一実施例を第１図ないし第６図に基
づいて説明する。すなわち、この接点開閉装置
は、固定接点１と、この固定接点１に対向する可
動接点２を先端部に有する可動接触子３と、この
可動接触子３の基端部４に連結されて前記可動接
触子３の基端部４から前記先端部に至る長手方向
と反対側に延長するわん曲動作部５を有するとと
もにこのわん曲動作部５に連続して前記可動接触
子３の前記長手方向と直角な方向に伸縮する伸縮
動作部６を有し前記可動接触子３を保持する弾性
体７と、この弾性体７の前記伸縮動作部６の前記
わん曲動作部５との連続側に係止して前記伸縮動
作部６の最大伸長位置を規制するストツパ９と、
前記可動接触子３を押圧することにより前記可動
接点２を前記固定接点１に開離状態から接触させ
るとともに前記可動接点２が前記固定接点１に接
触した状態で前記可動接触子３を前記固定接点１
を支点に回動させる駆動手段８とを備え、前記弾
性体７は可動接触子３が前記固定接点１を支点に
回動する回動初期から回動範囲の途中まで前記伸
縮動作部６が前記ストツパ９に接触した状態で前
記わん曲動作部５がわん曲動作するようにばね定
数を設定したことを特徴としている。

前記固定接点１は表面がほぼ平面に形成され、
前記可動接点２は略半球面に形成されて、可動接
点２が固定接点１に対して滑らかに転動できるよ
うにしている。固定接点１は端子を一体に形成し
た固定接触子１０に固着されている。前記可動接
触子３は剛性であつて長板状に形成され、先端部
に可動接点２がピン部２ａにより固着されてい
る。

前記弾性体７は導電性を有する長板状であつて
一端部側が略Ｗ字形に折曲され、他端部側が直角
に延長するように形成され、その略Ｗ字形の部分
を伸縮動作部６とし、延長部分をわん曲動作部５
とし、この構成により前記可動接触子３の回動動
作と転動動作とを可能にしている。この弾性体７
のわん曲動作部５の先端は可動接触子３の基端部
４に溶接等により接続され、伸縮動作部６は端子
１１にピン部１１ａにより固着されて保持され、
可動接触子３を保持する。また伸縮動作部６のわ
ん曲動作部５側の端部はストツパ９により規制さ
れている。

前記駆動手段８は後述のリレーを実施例として
いるが、前記可動接触子３を駆動する切欠状の係
合部１２を有する可動枠１３と、この可動枠１３
を復帰付勢する復帰ばね１４とを有している。こ
の係合部１２の可動接触子３を挿通する幅は可動
接触子３の板厚の1.5〜３倍程度である。

この接点開閉装置の動作を説明する。すなわ
ち、第１図は開離状態であり、可動接点２は固定
接点１から離れている。第２図は接点投入の初期
状態であり、可動枠１３は矢印の方向に復帰ばね
１４に抗して移動し、このため可動接触子３が押
圧されてストツパ９を支点に回動し、可動接点２
が固定接点１に接触する。この場合、可動枠１３
に加わるばね負荷は復帰ばね１４および弾性体７
のわん曲動作部５であるが、わん曲動作部５は片
持ち状態であるためばね力は弱く実質上復帰ばね
１４による負荷に等しい。

第３図は、可動枠１３がさらに同方向に移動し
てオーバトラベルに入り、可動接触子３が固定接
点１を支点に回動して、その回動初期から回動範
囲の途中の状態であつて、伸縮動作部６がストツ
パ９から離れる直前の状態である。すなわち、可
動接触子３が固定接点１を支点に回動してわん曲
動作部５を弾性わん曲させるときのわん曲動作部
５のばね定数K₁とし、伸縮動作部６のばね定数
K₂とし、可動接触子３の投入初期（第２図）の
位置から第３図の位置までの可動枠１３の変位δ₁
とし、伸縮動作部６が完全に伸長した状態から圧
縮されてストツパ９に規制される位置までの変位
δ₀とし、そのときストツパ９に加わる荷重P₀とす
ると、第３図の状態は K₁δ₁＝P₀＝K₂δ₀である。すなわち、この可動
接点２が固定接点１に接触後可動接触子３が固定
接点１を支点に回動する回動初期からこの状態に
なるまでは、弾性体７の伸縮動作部６はストツパ
９に接触したままで、わん曲動作部５がわん曲動
作する。同時にこのわん曲動作により可動接点２
は固定接点１に対して接点圧を増加する。

第４図はさらに可動接触子３が回動して、可動
枠１３が最終位置に停止した状態である。この場
合、K₁δ₁＞P₀＝K₂δ₀となるため、伸縮動作部６
はストツパ９から離れて弾性的に収縮動作する。
このときの接点圧は、ばね定数K₁，K₂のばねの
直列接続であるため、ばね定数 K₁K₂／K₁＋K₂のばねにしたがつて増加すること
となる。

第５図は可動枠１３のストロークに対する可動
枠１３の駆動力（電磁石による吸引力）およびば
ね負荷の特性を示し、Q₁は駆動力曲線、Q₂はば
ね負荷線である。またa₁は第１図の接点開離位
置、a₂は第２図の接点投入初期における位置であ
る。このときのばね負荷線Q₂は可動枠１３の復
帰ばね１４による。a₃は第３図に対応する位置で
あり、位置a₂から位置a₃までのばね負荷線Q₂は
ばね定数K₁による。a₄は第４図に対応する位置
で、位置a₃から位置a₄までのばね負荷線Q₂はば
ね定数K₁K₂／K₁＋K₂による。この図から明らか
なように、可動枠１３の位置a₂すなわち接点投入
時では、開離状態である位置a₁から位置a₂までの
ばね負荷線Q₂がほとんど復帰ばね１４のみによ
るため、駆動力曲線との差ｆを大きくとることが
でき、したがつて可動接触子３を固定接点１を支
点に回動させるときの回動力を大きくすることが
できる。その結果、接点投入時の接点バウンスに
伴うバウンスアークにより発生する接点溶着時の
溶着ブリツジを破壊する力が大きくなり、耐溶着
性がより一層確実になる。

第６図はこの接点開閉装置をリレーに適用した
例である。すなわち、１８はケースでカバーは省
略してある。１９は接点台、２０は前記駆動手段
８を構成するクラツパ型の電磁石装置であり、２
１はヨーク、２２はコイル枠、２３は鉄心、２４
はコイル、２５はヨーク２１の先端を枢着部２１
ａとしたアーマチユア、２６はコイル端子であ
る。

この電磁石装置２０はケース１８に内装され、
電磁石装置２０の上面に接点台１９が配置され
る。可動枠１３は接点台１９のガイド部２７に移
動自在に支持され、復帰ばね１７で支持されてお
り、可動枠１３の先端の屈曲部２８が接点台１９
の切欠部２９より電磁石装置２０に臨み、屈曲部
２８の係合部３０がアーマチユア２５の回動端に
係合する。また固定接触子１０の端子および端子
１１が接点台１９に固定され、可動接触子３が可
動枠１３の係合部１２に嵌合している。さらに、
可動接触子３に形成した係合切欠５ａが係合部１
２の底部に形成した突起３２に係合し、可動枠１
３の駆動方向と直交する方向の位置決めが行われ
る。またストツパ９が接点台１９に設けられてい
る。なお、コイル端子２６、固定接触子１０の端
子部および端子１１はケース１８のスリツト３１
より突出する。コイル２０に通電すると、アーマ
チユア２５が固定鉄心２３の端面に吸着される。
このときアーマチユア２５により可動枠１３を介
して可動接触子３が第１図から第４図に至る動作
が行われ、端子１１、固定接触子１０の端子間に
電流が通電されることとなる。

このように構成したため、この実施例の接点開
閉装置はつぎの利点がある。すなわち、 (1) 可動接点２が固定接点１に投入接触後、転動
することにより接点バウンスのアークによる接
点溶着を確実に防止することができる。とく
に、可動接触子３が固定接点１を支点に回動す
るときの駆動手段８による駆動力と復帰ばね１
４による抵抗との前記差ｆが大きいため、溶着
ブリツジの破壊力が大きい。

(2) 可動接点２の転動動作は可動接触子５と弾性
体７と駆動手段８で実現されるため、構造が簡
単である。

(3) 弾性体７が導電性を有するため、可動接触子
３と端子１１との間の接続電線が不要になり部
品点数がさらに削減でき、組み立て容易にな
る。

なお、前記可動接点２の表面形状は半球面に
限らず半円筒形でもよくまた表面に１個または
複数の角を有するものでもよい。また可動接点
２ではなく固定接点１に形成されてもよい。ま
た可動接触子５は板ばねで形成されてもよい。
さらに接圧ばね８は前記形状に限らず、たとえ
ば前記動作をするように伸縮可能に折曲または
わん曲等されたものでもよい。

〔考案の効果〕

この考案の接点開閉装置によれば、前記駆動手
段の動作により可動接点が固定接点に接触すると
ともにその接触状態で可動接触子が固定接点を支
点に回動することにより可動接点が投入時の接触
位置と異なる接触位置に転動するため、この転動
により接点溶着を破壊することができる。しかも
可動接点と固定接点とが接触する位置まで駆動手
段に加わる弾性体によるばね負荷は片持ち支持の
わん曲動作部であるため小さく、このためばね負
荷と駆動手段の駆動力の差を大きくとることがで
き、したがつて可動接触子が固定接点を支点に回
動させるときの可動接触子に加える駆動力を大き
くとることができるので、接点溶着の破壊力が大
きく耐溶着性がより一層確実になる。またこのよ
うな動作を可動接触子と弾性体とで達成している
ため、構造が簡単で製造容易であるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の開離状態の説明
図、第２図は接点投入初期の状態の説明図、第３
図はオーバトラベルの途中の状態の説明図、第４
図は駆動手段の最終位置でのオン状態の説明図、
第５図は可動枠のストロークに対する可動枠の駆
動力およびばね負荷の特性図、第６図はリレーの
分解斜視図、第７図は従来例の説明図である。 １……固定接点、２……可動接点、３……可動
接触子、４……基端部、５……わん曲動作部、６
……伸縮動作部、７……弾性体、８……駆動手
段、９……ストツパ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定接点と、この固定接点に対向する可動接点
   を先端部に有する可動接触子と、この可動接触子
   の基端部に連結されて前記可動接触子の基端部か
   ら前記先端部に至る長手方向と反対側に延長する
   わん曲動作部を有するとともにこのわん曲動作部
   に連続して前記可動接触子の前記長手方向と直角
   な方向に伸縮する伸縮動作部を有し前記可動接触
   子を保持する弾性体と、この弾性体の前記伸縮動
   作部の前記わん曲動作部との連続側に係止して前
   記伸縮動作部の最大伸長位置を規制するストツパ
   と、前記可動接触子を押圧することにより前記可
   動接点を前記固定接点に開離状態から接触させる
   とともに前記可動接触子が前記固定接点に接触し
   た状態で前記可動接触子を前記固定接点を支点に
   回動させる駆動手段とを備え、前記弾性体は前記
   可動接触子が前記固定接点を支点に回動する回動
   初期から回動範囲の途中まで前記伸縮動作部が前
   記ストツパに接触した状態で前記わん曲動作部が
   わん曲動作するようにばね定数を設定したことを
   特徴とする接点開閉装置。