JPH0834076B2 - バイメタル板を用いた接点開閉機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はバイメタルを用いた接点開閉機構に関する。

［従来の技術］ 通常バイメタル板を用いて回路遮断器等を構成する場
合、バイメタル板の一端をバイメタル側端子に取り付
け、他端に可動接点を取り付ける。この可動接点を接触
すべき固定接点を設けた固定接点側端子に対向させて接
触させ、両端子間に電流を通電する。この時に生ずる自
己発熱によるバイメタル板の湾曲を利用して両接点間を
開くように構成されている。

また、接点を急速に開閉するために、ばねによるドッ
グル機構を設けたり、バイメタル板自身にスナップ動作
をするように加工を施したものが知られている（例え
ば、特開昭52−17677号公報参照）。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したような従来の接点開閉機構の構造では、バイ
メタル板を最も好ましい状態で反転動作を行なわせるた
め、つまり遮断、復帰の動作において、チャタリング現
象を起さなくする為に、固定接点側端子あるいはバイメ
タル側端子を最適な関係位置に調整する必要がある。し
たがって大量生産には適さないという欠点がある。

それ故に本発明の課題は、チャタリング現象を確実に
防止することが可能なバイメタル板を用いた接点開閉機
構を提供し、もって製造の際の調整を少なくし大量生産
を容易とする接点開閉機構を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、バイメタル側端子と、該バイメタル
側端子に接合された固定端側部、該固定端側部に連設さ
れた折り返し部、及び該折り返し部に連設され且つ可動
接点が設けられた自由端側部を有する略Ｕ字型のバイメ
タル板と、前記可動接点に接触する固定接点が設けられ
た固定接点側端子とを備え、前記バイメタル板は、非通
電時には前記可動接点が前記固定接点に圧接するように
配置されると共に通電時には自己発熱による湾曲動作に
より前記折り返し部が前記両接点同士の接触圧を増す方
向に偏位し、且つ前記自由端側部が温度変化によってス
ナップ動作を行い前記両接点を開閉させるように構成さ
れており、更に前記バイメタル側端子に対する前記固定
端側部の接合点が前記可動接点よりも前記折り返し部寄
りに位置していることを特徴とするバイメタル板を用い
た接点開閉機構が得られる。

［作用］ 本発明のバイメタル板を用いた接点開閉機構は、非通
電時においては可動接点は固定接点に接触しており、通
電時には自己発熱によりバイメタル板が湾曲する。この
湾曲によりバイメタル板の折り返し部の位置が移動す
る。一方、バイメタル板の自由端側部は、温度変化によ
りスナップ動作を行うように構成されており、即ち、ス
ナップ動作を行う時以外は、自由端側部は剛体のように
成っており、しかもバイメタル側端子に対する固定端側
部の接合点が可動接点よりも折り返し部寄りに位置して
いるので、バイメタル板に通電し折り返し部が偏位する
と、自由端側部は、あたかも折り返し部を力点とし接合
点を支点とし可動接点を作用点とするテコのように作用
し、可動接点を固定接点に強く押し付ける。そしてバイ
メタル板の湾曲によって生じる自由端側部内の応力が所
定の値を越えると、自由端側部がスナップ動作を行い、
バイメタル板は反転動作する。これによって可動接点は
瞬時的に固定接点から開離される。このように、可動接
点が固定接点から開離する瞬間に近付くほど、可動接点
は固定接点に強く押し付けられるので、チャタリング現
象が確実に防止される。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。第１図
は本発明の接点開閉機構の上面図、第２図はその側面図
である。

電流が供給される一方の端子となるバイメタル側端子
１は例えばモールドのような絶縁物よりなる端子支持体
２に水平に固定支持される。端子１は支持体２の中央部
に位置する部分３で下方に折り曲げられ再び水平となる
よう折り曲げられる。端子１は支持体２から離れた部分
４で再び上方に向って折り曲げられ、その後斜め上方に
向って延長されバイメタル接合部５を形成する。

バイメタル板６は、バイメタル側端子１に接合される
固定端側部6a、この固定端側部6aに連設された折り返し
部6b、及びこの折り返し部6bに連設され且つ後述する可
動接点13が設けられた自由端側部6cを有している。この
バイメタル板６は、固定端側部6aが端子１のバイメタル
接合部５において端子１に接合され、折り返し部6bで折
り返され、全体がほぼＵ字型に形成されている。バイメ
タル板６は端子１にほぼ平行な中心線８に対しほぼ対称
となるように形成されている。バイメタル板６の図面上
中心線８の上方の部分、即ち、自由端側部6cには中心線
８とほぼ平行にスリット6dが設けられている。そして、
自由端側部６は、スリット6dの両脇部分6e,6fを押圧加
工することによりスナップ動作を行うように構成されて
いる。この種の加工については本願出願人が別に出願中
の実公昭37−16631号あるいは特願昭37−15066号に説明
されている。自由端側部6cの折り返し部6bとは反対側の
自由端6gにはその下面に可動接点13が固定されている。
第１図から明らかなように、バイメタル側端子１に対す
る固定端側部6aの接合点（参照符号５が示す点）は、可
動接点13よりも折り返し部6b寄りに位置している。バイ
メタル板６は周知のように板の上面と下面とが異なる温
度係数の材料により形成されている。本実施例では第２
図に示すように下面14側が高膨張材料、上面15側が低膨
張材料で形成されている。

バイメタル板６に設けられた可動接点13に対向して接
触する固定接点16は、バイメタル側端子１とほぼ平行で
且つ中心線８に関してほぼ対称位置に配置された固定接
点側端子17の端部18に固着されている。端子17は端子１
と同様に支持体２に支持され、支持体２の中央部で下方
に折り曲げられ再び水平方向に折り曲げられこの先端部
に固定接点16が固着されている。

次に動作を説明する。非通電状態においては第２図の
実線で示されるようにバイメタル板６の可動接点13が端
子17の固定接点16に所定の圧力で接触するようにバイメ
タル板６の形状および端子1,17との位置関係が設定され
ている。この状態において端子１および端子17間に必要
な電流を供給すると、電流は端子１から接合部５を経て
バイメタル板６に流れ、可動接点13、固定接点16を経て
端子17に流れる。この通電によりバイメタル板６は自己
発熱し、この時の温度上昇により下面高膨張側14が上面
低膨張側15より多く膨張する。この膨張によりバイメタ
ル板６はその折り返し部6bが第２図の矢印19で示すよう
に上方に向う力を受け、これによって20で示す距離ｌだ
け上方に偏位する。すなわちこの時バイメタル板６は接
合部５を固定端とした片持ち梁りの動作を行なう。折り
返し部６の上方への偏位によりバイメタル板６の自由端
6gは接合部５を支点として矢印21で示すように下方へ反
力を受ける。

バイメタル板６のスリット6dが形成された自由端側部
6cも自己発熱により下面が上面より多く膨張し湾曲すべ
く内力が発生するが、スナップ動作のため予め加えられ
た外力の存在のため、最初の間は第２図の実線で示す形
状を維持している。即ち、バイメタル板６の固定端側部
6aは、温度の上昇に比例して変位するが、自由端側部6c
は、スリット6dを中心として押圧加工してあるために固
定端側部6aよりも剛性が高いので、反転動作をする迄、
略その形を保っているため、20で示すｌの変位により、
21で示す反力が得られる。しかしながら自己発熱による
温度がさらに上昇するとバイメタル板６の湾曲力が外力
を越えた瞬間にスナップ動作により反転動作が生ずる。
このスナップ動作によりバイメタル板６は第２図の二点
鎖線で示す位置に移動し、可動接点13は固定接点16から
瞬時に引き離される。

尚、上記実施例においてバイメタル板６を中心線８の
上部と下部とで別の特性を有するバイメタル板を溶接等
で接合して構成することにより、種々の特性を持った接
点開閉動作を行なわせることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の接点開閉機構によれば、
可動接点および固定接点は、開離直前になる程、強い接
触圧力を受けるため、開離直前のチャタリング動作を確
実に防止することができ、安定した開閉を行なうことが
できる。

この結果、本発明の接点開閉機構は、製造の際に安定
動作を行なわせるための接点位置等の調整作業を必要と
しないため、大量生産に適している。

また本発明の接点開閉機構は自動復帰形あるいは手動
復帰形の何れにも応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の接点開閉機構の構成を示す上面図、第
２図はその側面図である。 1:バイメタル側端子板、2:支持体、5:接合部、6:バイメ
タル板,7:折り返し端部、9:スリット、12:自由端、13:
可動接点、16:固定接点、17:固定接点側端子板。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−121182（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−17677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−117625（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−132345（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−46440（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭37−15066（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭37−16631（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭49−6292（ＪＰ，Ｙ１) 登録実用新案366267（ＪＰ，Ｚ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バイメタル側端子と、該バイメタル側端子
   に接合された固定端側部、該固定端側部に連設された折
   り返し部、及び該折り返し部に連設され且つ可動接点が
   設けられた自由端側部を有する略Ｕ字型のバイメタル板
   と、前記可動接点に接触する固定接点が設けられた固定
   接点側端子とを備え、前記バイメタル板は、非通電時に
   は前記可動接点が前記固定接点に圧接するように配置さ
   れると共に通電時には自己発熱による湾曲動作により前
   記折り返し部が前記両接点同士の接触圧を増す方向に偏
   位し、且つ前記自由端側部が温度変化によってスナップ
   動作を行い前記両接点を開閉させるように構成されてお
   り、更に前記バイメタル側端子に対する前記固定端側部
   の接合点が前記可動接点よりも前記折り返し部寄りに位
   置していることを特徴とするバイメタル板を用いた接点
   開閉機構。