JPH0521291B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、リレー、スイツチ、コンタクト等
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、接点表面の溶融ブリツジを
剪断するのは困難であつた。

これに対して、第１１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に支持させるものが提案された。
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
接点間に溶融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融ブリ
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。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、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。

〔発明の開示〕

この発明は、固定接点と、この固定接点に接離
する可動接点を先端に有する可動接触子と、この
可動接触子の基端を支持して前記可動接点を前記
固定接点から開離する方向に付勢する接点用復帰
ばねと、前記可動接触子の中間部を駆動して前記
接点用復帰ばねに抗して前記可動接点を前記固定
接点に接触させるとともに前記可動接点が前記固
定接点に接触した状態で前記固定接点を支点に前
記可動接触子を回動させる駆動手段と、この駆動
手段により前記可動接触子が前記固定接点を支点
に回動する途中の位置で前記可動接触子の回動を
阻止する方向に前記駆動手段に加わる緩衝ばねと
を備えたものである。

この発明によれば、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
後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、接点溶着を確実に防止すること
ができる。しかもこのような動作を可動接触子と
接点用復帰ばねで達成しているため、構造が簡単
で製造容易にすることができる。さらに前記可動
接触子が前記固定接点を支点に回動する途中の位
置で駆動手段に緩衝ばねが作用するように構成し
たため、駆動手段が最終位置付近にきたとき緩衝
ばねにより駆動手段の衝撃を緩和して可動接触子
の慣性力を吸収し、可動接触子の慣性による接点
バウンスの発生を防止することができる。

実施例 この発明の一実施例を第１図ないし第４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に接離する可
動接点２を先端３に有する可動接触子５と、この
可動接触子５の基端４を支持して可動接点２を固
定接点２から開離する方向に付勢する接点用復帰
ばね８と、可動接触子５の中間部６を駆動して接
点用復帰ばね８に抗して可動接点２を固定接点１
に接触させるとともに可動接点２が固定接点１に
接触した状態で固定接点１を支点に可動接触子５
を回動させる駆動手段７と、この駆動手段７によ
り可動接触子５が固定接点１を支点に回動する途
中の位置で可動接触子５の回動を阻止する方向に
駆動手段７に加わる緩衝ばね１０とを備えたもの
である。

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、可動接点
２が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１３に固
着されている。可動接触子５は剛性であつて長板
状に形成されている。前記接点用復帰ばね８は導
電性を有する長板状であつて全体が略Ｗ字形に折
曲され、この折曲により前記可動接触子５の回動
動作と転動動作とを可動にしてにる。接点用復帰
ばね８の一端は前記可動接触子５の基端４にかし
め等により固着されるが他端は直接端子１４に固
着されている。この場合、可動接触子５の基端４
は接点用復帰ばね８の反対側にストツパ１５を設
けて基端４の支点を兼ねている。前記駆動手段７
は後述する電磁石装置を実施例としているが、可
動接触子５に係合することにより連結する係合凹
部１６を有するとともに駆動手段７を復帰させる
コイル状の復帰ばね１７を有している。緩衝ばね
１０はコイルばねを実施例とし、復帰ばね１７と
同軸に設けてくるが、その自由長は緩衝ばね１０
の方が短く、可動接触子５が固定接点１を支点に
回動する途中より駆動手段７に弾圧するように設
定している。

第１図は接点開離の状態、第２図は接点投入の
初期状態である。このとき、駆動手段７は第１図
で矢印の方向に復帰ばね１７に抗して移動し、そ
のためストツパ１５を支点にして可動接触子５の
可動接点２が固定接点１に接近する方向に回動
し、可動接点２が固定接点１に接触する。この接
触時の可動接点２の固定接点１に接触する接触位
置Ａとする。第３図は駆動手段７がさらに移動し
て駆動手段７に緩衝ばね１０が接触した状態であ
る。この状態から最終位置へ至るまでは駆動手段
７には復帰ばね１７と緩衝ばね１０のばね力が抗
力としてはたらきそのため駆動手段７の速度が漸
次減速して停止する。このとき可動接触子５は可
動接点２が固定接点１に接触した状態で固定接点
１を支点に可動接触子５の基端４側が回動する。
同時に接点用復帰ばね８が圧縮付勢される。その
結果、可動接点２は固定接点１を転動して接触位
置Ａから接触位置Ｂへ移動する。したがつてその
とき接触位置Ａで可動接点２の投入時の接点バウ
ンス等により接点間に発生したアークによる接点
溶着が発生しても、可動接点２の転動による回転
モーメントにより確実に溶融ブリツジを破壊でき
ることとなる。また接点用復帰ばね８が圧縮付勢
されるにともない接点圧が接点間に付与される。

ところで、第３図の状態から第４図の状態へ至
る過程において、駆動手段７はその速度を漸次減
速するため、急停止と比べて駆動手段７の最終位
置での可動接触子５の慣性力が抑えられる。すな
わち、緩衝ばね１０がない場合、駆動手段７が最
終位置で急停止する。そのため可動接触子５はそ
の慣性力により係合凹部１６を支点に第８図の想
像線のように回動する。その結果可動接点２の導
電位置である接触位置Ｂでも接点バウンスを起こ
すおそれがある。しかし緩衝ばね１０を設けるこ
とにより、駆動手段７が漸次減速されて最終位置
で停止するため、可動接触子５の慣性力が吸収さ
れ、可動接触子５の慣性回動が抑えられ、そのた
め一度接触した可動接点２が離れるのを防ぎ、接
点バウンスを抑えることができるのである。

駆動手段７の押圧動作を解除すると駆動手段７
は復帰ばね１７により復帰し、可動接触子５は接
点用復帰ばね８により第４図の状態から順次第１
図の開離状態へ逆に動作する。

第５図は駆動手段７のストロークに対するばね
荷重の特性を示すもので、範囲H₁は接点ギヤツ
プ、範囲H₂は可動接点２の接触後の押し込み量
である。またQ₁は復帰ばね１７によるばね荷重
特性、Q₂は復帰ばね１７に接点用復帰ばね８が
加わつたばね荷重特性、Q₃はさらに緩衝ばね１
０が加わつたばね荷重特性である。この特性と緩
衝ばね１０のない第９図の特性とを比較すると、
この実施例は押し込み量の範囲H₂のストローク
の途中で緩衝ばね１０が駆動手段７に作用するた
め、特性Q₂から特性Q₃へ急激に傾斜を高めるこ
とがわかる。また第６図ａは時間に対する接点間
電圧の特性、導図ｂは時間に対する駆動手段７の
変位特性であり、同じ関係の特性を示す緩衝ばね
１０のない第１０図ｂの特性と比較すると、第１
０図ｂは駆動手段７の変位特性Q₄が時点t₂で急激
に最終位置Ｐに達して特性Q₅を示すのに対して、
第６図ｂは緩衝ばね１０により変位特性Q₆を示
し、可動接触子５の慣性力を吸収するに充分なな
だらかな曲線になつている。また第６図ａおよび
緩衝ばね１０のない第１０図ａのように接点投入
の初期状態（時間t₁）では接点バウンスX₁が生
じ、第１０図ａの場合はさらに駆動手段７が最終
位置に到達した時点t₂で接点バウンスX₂が生じる
が、第６図ａは前記したように緩衝ばね１０によ
り最終位置では接点バウンスが生じないことがわ
かる。

第７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
７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。駆動手段７は接点台１９のガイド部２７に
移動自在に支持され、ガイド部２７に納められた
緩衝ばね１０および復帰ばね１７で支持されてお
り、駆動手段７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１４および端子１５が
接点台１９に固定され、可動接触子５の中間部が
駆動手段７の係合凹部１６に係合している。さら
に可動接触子５の係合切欠５ａが係合凹部１６の
底部に形成した突起３２に係合し、駆動手段７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１５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１４の端
子１４ａおよび端子１５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により可動接触子
５が第１図から第４図に至る動作が行われ、端子
１４ａ、１５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に投入接触後に転動
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。

(2) 可動接点２の転動動作は可動接触子５と接点
用復帰ばね８と駆動手段７で実現されるため、
構造が簡単であるとともに、可動接触子５と端
子１２との間の接続電線も不要なため部品点数
が大幅に削減でき、しかも製造容易になる。

(3) 緩衝ばね１０により可動接触子５の慣性によ
る接点バウンス抑制できる。

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に形成さてもよく、あるいは固定
接点１および可動接点２の両方に形成されてもよ
い。また可動接触子５は板ばねで形成されてもよ
い。さらに接点用復帰ばね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。緩衝ばね
１０は復帰ばね１７に同軸に設けたが、非同軸で
あつてもよい。またコイル状のばねを実施例とし
たが、形状はコイル状に限らない。また復帰ばね
１７はなくてもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、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
後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、接点溶着を確実に防止すること
ができる。しかもこのような動作を可動接触子と
接点用復帰ばねで達成しているため、構造が簡単
で製造容易にすることができる。さらに前記可動
接触子が前記固定接点を支点に回動する途中の位
置で駆動手段に緩衝ばねが作用するように構成し
たため、駆動手段が最終位置付近にきたとき緩衝
ばねにより駆動手段の衝撃を緩和して可動接触子
の慣性力を吸収し、可動接触子の慣性による接点
バウンスの発生を防止することができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の開離状態を示す
側面図、第２図は接点投入の初期状態の側面図、
第３図は駆動手段が可動接触子をさらに押し込ん
だ途中の状態の側面図、第４図は駆動手段の最終
位置で可動接点の転動動作後の状態を示す側面
図、第５図は駆動手段のストロークに対するばね
荷重の特性図、第６図は時間に対する接点間電圧
および駆動手段の変位を示す特性図、第７図はリ
レーに適用した状態を示す分解斜視図、第８図は
緩衝ばねがない場合の可動接触子の慣性動作を説
明する側面図、第９図は緩衝ばねがない場合の駆
動手段のストロークに対するばね荷重の特性図、
第１０図は緩衝ばねがない場合の時間に対する接
点間電圧および駆動手段の変位を示す特性図、第
１１図は提案例の側面図である。 １……固定接点、２……可動接点、３……先
端、４……基端、５……可動接触子、６……中間
部、７……駆動手段、８……接点用復帰ばね、１
０……緩衝ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定接点と、この固定接点に接離する可動接
   点を先端に有する可動接触子と、この可動接触子
   の基端を支持して前記可動接点を前記固定接点か
   ら開離する方向に付勢する接点用復帰ばねと、前
   記可動接触子の中間部を駆動して前記接点用復帰
   ばねに抗して前記可動接点を前記固定接点に接触
   させるとともに前記可動接点が前記固定接点に接
   触した状態で前記固定接点を支点に前記可動接触
   子を回動させる駆動手段と、この駆動手段により
   前記可動接触子が前記固定接点を支点に回動する
   途中の位置で前記可動接触子の回動を阻止する方
   向に前記駆動手段に加わる緩衝ばねとを備えた接
   点開閉装置。