JPH11149840A - 開閉器の電極 - Google Patents

開閉器の電極

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JPH11149840A
JPH11149840A JP9312508A JP31250897A JPH11149840A JP H11149840 A JPH11149840 A JP H11149840A JP 9312508 A JP9312508 A JP 9312508A JP 31250897 A JP31250897 A JP 31250897A JP H11149840 A JPH11149840 A JP H11149840A
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electrode
switch
grease
fixed electrode
silver
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JP9312508A
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Kunio Mitsuguchi
邦夫 三ツ口
Hiromitsu Ito
博光 伊藤
Chikanobu Umeda
親信 梅田
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Energy Support Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021Composite material
    • H01H1/027Composite material containing carbon particles or fibres

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Abstract

(57)【要約】 【課題】通電摺動部にグリスを使用することなく、開閉
器の信頼性を向上させることができる開閉器の電極を提
供する。 【解決手段】固定電極13と、同固定電極13に接離可
能に対応する可動電極18とを備えた開閉器において、
両電極13, 18の表面に銀−グラファイト複合メッキ
を施した。銀−グラファイト複合メッキは摩擦係数が小
さく、耐摩耗性及び電気的な接触抵抗特性に優れている
ため、可動電極18の投入、開放時における摺動抵抗を
小さくすることができ、両電極13, 18の表面におけ
る囓り, 剥離及び荒れ等が発生しにくく、投入状態にお
いても良好な通電状態を確保することができる。従っ
て、通電摺動部にグリスを使用することなく、開閉器の
信頼性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、開閉器に係り、詳
しくは、その電極の接触部の構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、開閉器の電極は、固定電極と
同電極に対して接離可能に対応する可動電極とから構成
されている。前記可動電極と固定電極とは強い接触力に
よって導通状態が保持される。そして、前記可動電極及
び固定電極には電気的な接触抵抗を抑え、通電を安定さ
せるために銀メッキが施されている。
【0003】前記開閉器の投入時、銀メッキは摩擦抵抗
が大きく軟質であることもあって銀メッキ同士は開閉動
作の繰り返しによって容易に摩耗又は剥離して、両電極
の接触面が荒れる。また、前記開閉器の通電時にはジュ
ール熱が発生するため、銀メッキはいっそう軟化して囓
り又は剥離を生じ易くなる。このため両電極間の接触面
積が小さくなると共に、接触抵抗が高くなってジュール
熱が上昇し、電極の溶損のおそれが多分にある。この状
態で大電流の投入操作が行われると、接触面の溶損、溶
着及び破壊故障がより一層顕著に現れる。
【0004】また、両電極の接触面が荒れると、摩擦抵
抗が増して大きな開閉トルクが必要になり、例えばソレ
ノイドにより開閉駆動する自動タイプにおいては、開閉
不良が生じるおそれもあった。そこで、前記電極間の摺
動抵抗を低減させ円滑な投入又は開放を行うために、同
電極部にはフッ素系又は鉱物系のグリスが塗布されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記グリス
は長期使用の間に、環境中の塵埃の巻き込みや熱による
変質等によってその流動性を失い、その結果、電極部の
摺動抵抗を増加させることがある。また、前記開閉器の
開閉動作を繰り返すと、グリスの飛散又は乾燥が生じる
ため、定期的なグリスの補給又は塗布作業が必要であ
る。
【0006】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、通電摺動部にグリスを
使用することなく、開閉器の信頼性を向上させることが
できる開閉器の電極を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、固定電極と、その固定電極に接離可能に対応する可
動電極とを備えた開閉器において、前記固定電極と可動
電極の少なくとも一方の開閉接触部表面に摩擦係数の小
さな物質よりなる滑動面を設けたことをその要旨とす
る。
【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記滑動面は滑動材を媒体を介して分
散形成したことをその要旨とする。請求項3に記載の発
明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前
記滑動材は粒子状であることをその要旨とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図1に従って説明する。開閉器のケース(図示
略)には、磁器製の電源側ブッシング10及び負荷側ブ
ッシング11が取付固定されている。前記電源側ブッシ
ング10の導電体12には固定電極13がボルト14に
よって螺合されている。また、前記電源側ブッシング1
0には固定電極13を覆う合成樹脂製の消弧部材15が
設けられており、同消弧部材15の内部は細隙消弧室1
5Aとなっている。前記細隙消弧室15Aの上端から一
側壁には挿入口15Bが形成されている。
【0010】前記負荷側ブッシング11の導電体16に
は軸17を介して可動電極18が回動可能に支持されて
いる。前記可動電極18の中程には支持ピン19を介し
て連結プレート20の一端が回動可能に連結されてい
る。前記連結プレート20の他端はリンク機構(図示
略)を介して回転機構(図示略)に連結され、同回転機
構の駆動に連動して可動電極18を固定電極13に挟入
接触又は離間させる。前記可動電極18は消弧部材15
の挿入口15Bを介して細隙消弧室15A内を通って固
定電極13に接触又は離間する。
【0011】前記固定電極13及び可動電極18の表面
には、銀メッキを媒体として滑動材としてのグラファイ
ト粉末を混入させた銀−グラファイト複合メッキが施さ
れ、活動面18Aを形成している。シアン系の銀メッキ
液にグラファイトの粉末をその含有量が体積比でほぼ
4.5%〜6%となるように懸濁させ、その浴槽に固定
電極13及び可動電極18を浸す。すると、前記両電極
13, 18の表面において、金属である銀と共にグラフ
ァイトの微粒子が共析し、金属マトリックス(銀)の中
にグラファイトの微粒子の分散相を含む銀−グラファイ
ト複合皮膜が形成される。
【0012】前記グラファイト粉末の銀メッキ液に対す
る含有量の範囲は体積比で3〜8%が適当で、望ましく
は3.5〜6%、特に望ましくは4.5〜6%である。
この範囲より大きくなると電気的な接触抵抗が増加する
という傾向があり、小さくなると機械的な摩擦係数が大
きくなり両電極13, 18の摩耗量が増加するという傾
向がある。
【0013】また、前記グラファイト粒子の大きさの採
りうる範囲は0.05〜25マイクロメートルが適当で
ある。この範囲より大きくなると電気的な接触抵抗が増
加し摺動接点部の発熱を促進させるという傾向があり、
小さくなると摩擦係数の低減の度合いが少なく両電極1
3, 18の摩耗量は表面処理前とほぼ変わらないという
傾向がある。
【0014】固定電極13及び可動電極18に、摩擦係
数が小さく、耐摩耗性及び電気的な接触抵抗特性に優れ
た銀−グラファイト複合メッキが施されている。このた
め、可動電極18の投入、開放時における摺動抵抗を小
さくすることができて、固定電極13及び可動電極18
の表面における囓り, 剥離及び荒れ等が発生しにくく、
投入状態においても良好な通電状態を確保することがで
きる。
【0015】従って、本実施形態によれば、以下の効果
を得ることができる。 ・固定電極13と可動電極18との間の摺動特性を良好
にできるため、両電極13, 18の表面の荒れを抑制で
きて、荒れに起因する各種の不都合を未然に防止できる
と共に、耐摩耗性の向上からその抑制効果を持続でき
る。ちなみに、固定電極13と可動電極18との間の電
磁反発力に対向するため、固定電極13のボルト14の
締付力を強くして、接触圧を高くする必要がある。しか
し、このようにすると、両電極13, 18のメッキ層に
大きな負担がかかるため、前述した剥離等の問題が生じ
る。この場合、本実施形態においては、銀−グラファイ
ト複合皮膜が耐摩耗性に優れるため、両電極13, 18
間の接触圧を充分に強くすることが可能である。従っ
て、グリスが不要となり、グリス使用に伴う補給等のメ
ンテナンスが不要になる。
【0016】・銀−グラファイト複合メッキは耐溶着性
に極めて優れているため、固定電極13と可動電極18
との間の融着を阻止して、開閉器の安全性及び信頼性を
向上させることができる。
【0017】尚、前記各実施例は以下のように変更して
実施してもよい。 ・本実施形態においては、可動電極18が一枚刃である
開閉器について説明したが、本発明を気中開閉器又はガ
ス開閉器等における全ての摺動接触部に応用してもよ
い。このようにしても、優れた低摩擦係数, 耐摩耗性及
び低接触抵抗が確保できるため、グリスが無くても円滑
な開閉動作を得ることができる。
【0018】・本実施形態においては、両電極13, 1
8の表面全体に複合メッキを施したが図1に示されるよ
うに摺動接触面のみに施しても良い。このようにして
も、分散粒子であるグラファイトが摺動面に介在し低摩
擦係数及び耐摩耗性が確保できるため、グリスが無くて
も円滑な開閉動作を得ることができる。
【0019】・本実施形態においては、銀メッキ液にグ
ラファイトを分散させてメッキを行ったが、同グラファ
イトの代わりに硫化モリブデン(IV)(輝水鉛鉱),
チッ化ホウ素, 炭化ケイ素, 酸化チタン(IV)等を分
散させてもよい。このようにすれば、耐摩耗性, 潤滑性
を向上させることができるため、グリスが無くても円滑
な開閉動作を得ることができる。
【0020】・本実施形態においては、分散粒子として
グラファイトを使用したが、個体潤滑剤であるテフロン
等の粉末を使用してもよい。このようにして形成した複
合メッキは個体潤滑剤であるテフロンの微粒子を分散さ
せた複合皮膜であり、その表面は非粘着性であると共
に、摩擦特性が優れている。従って、固定電極13及び
可動電極18の表面の摩擦係数が下がり摩擦特性が優
れ、且つ表面が非粘着性の自己潤滑性皮膜である銀−テ
フロン複合メッキを施すことによって、グリス無しでも
円滑な開閉動作が得られる。
【0021】・本実施形態においては、メッキ液の中に
摩擦係数の小さな微粒子を分散させて複合メッキを施し
たが、同微粒子が混入した複合材料を固定電極13及び
可動電極18の表面に圧着してもよい。このようにして
も、本発明における複合メッキと同様の作用を得ること
ができる。
【0022】・本実施形態においては、固定電極13及
び可動電極18の両方に複合メッキを施したが、いずれ
か一方にのみ施してもよい。このようにしても、摺動接
触面においてグラファイト等の低摩擦係数の物質が介在
されるため、グリスが無くても円滑な開閉動作を得るこ
とができる。
【0023】・本実施形態においては、グラファイト等
をメッキ液に混入して分散させて複合メッキを施した
が、両電極13, 18を形成する電極材料そのものにグ
ラファイト等の低摩擦係数の物質を混入し、その複合材
料によって電極を形成してもよい。このようにしても、
摺動接点部に低摩擦係数の物質が介在しグリスが無くて
も円滑な開閉動作を得ることができる。
【0024】・本実施形態においては、溶融メッキ法
(浸漬法)によって各電極表面に銀−グラファイト複合
メッキを施したが、電気メッキ法、溶射等によってもよ
い。このようにしても、摺動接触面においてグラファイ
ト等の低摩擦係数の物質が介在することに変わりがな
く、潤滑性, 耐摩耗性等が向上するため、グリスが無く
ても円滑な開閉動作を得ることができる。
【0025】・本実施形態においては、グリスが無くて
も円滑な開閉動作を得ることができるよう各電極13,
18に銀−グラファイト複合メッキを施したが、同複合
メッキとグリスを併用してもよい。このようにすれば、
各電極13, 18の摺動接触面における摺動抵抗をいっ
そう小さく安定させることができる。
【0026】・図2に示すように、固定電極13及び可
動電極18の少なくとも一方の表面に縦, 横, 斜めの少
なくとも一方向の溝50、段差51、断面形状が円弧,
四角, 三角等の穴52を複数形成し、同溝50、段差5
1又は穴52にグラファイト等からなる滑動材としての
充填剤53を充填し、前記溝50、段差51又は穴52
とから活動面を形成してもよい。尚、前記溝50、段差
51又は穴52の深さは、メッキ層とほぼ同様の2〜1
5マイクロメートル程度とする。このようにしても、開
閉接触面において滑動面が存在し低摩擦抵抗となるた
め、グリスが無くても円滑な開閉動作を得ることができ
る。
【0027】・本実施形態においては、グリスが無くて
も円滑な開閉動作を得ることができるよう各電極13,
18に銀−グラファイト複合メッキを施したが、グリス
に低摩擦係数の物質を混入し、それを各電極13, 18
に塗布してもよい。このようにすれば、摺動接触面に低
摩擦係数の物質が介在するため、グリスのみを塗布した
ときに比べて円滑な開閉動作を得ることができる。
【0028】以上、実施形態について説明したが、前記
各実施形態から把握できる請求項記載発明以外の技術的
思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。 ・固定電極と、その固定電極に接離可能に対応する可動
電極とを備えた開閉器において、前記固定電極及び可動
電極の少なくとも一方に溝を設け、同溝に摩擦係数の小
さな物質を充填した開閉器の電極。このようにしても、
摺動接触面の摩擦係数及び接触抵抗を低減させて耐摩擦
性を向上させることができる。
【0029】・固定電極と可動電極とを備えた開閉器に
おいて、電極材料に摩擦係数の小さな物質を混入し、そ
の複合材料で形成された開閉器の電極。このようにして
も、摺動接触面に低摩擦係数の物質が介在することとな
るため、摩擦係数及び接触抵抗を低減させ、耐摩耗性を
向上させることができる。
【0030】・摩擦係数の小さな物質を媒体に混入し固
定したものを電極表面に圧着した請求項2に記載の開閉
器の電極。このようにしても、摺動接触面に低摩擦係数
の物質が介在することとなるため、摩擦係数及び接触抵
抗を低減させ、耐摩耗性を向上させることができる。
【0031】
【発明の効果】この発明によれば、通電摺動部にグリス
を使用することなく、開閉器の信頼性を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態における電極開閉部の正面図。
【図2】別の実施形態における電極の要部断面図。
【符号の説明】
14, 53…固定電極、18, 58…可動電極。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定電極と、その固定電極に接離可能に
    対応する可動電極とを備えた開閉器において、 前記固定電極と可動電極の少なくとも一方の開閉接触部
    表面に摩擦係数の小さな物質よりなる滑動面を設けた開
    閉器の電極。
  2. 【請求項2】 前記滑動面は滑動材を媒体を介して分散
    形成した請求項1に記載の開閉器の電極。
  3. 【請求項3】 前記滑動材は粒子状である請求項1又は
    請求項2に記載の開閉器の電極。
JP9312508A 1997-11-13 1997-11-13 開閉器の電極 Pending JPH11149840A (ja)

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