JPH1145627A - 接点構造および開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で電気絶縁性および耐熱性を確保
しながら、長寿命で接触信頼性が高く安価とする。 【構成】 合成樹脂製の端子ベ−スＡと、この端子ベ−
スＡに固定された固定接点３ａ，４ａとを具備し、上記
固定接点の近傍における上記端子ベ−スＡの表面にセラ
ミック系耐熱性被膜１２を被着した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえばリレーやス
イッチなどの熱可塑性合成樹脂からなる端子ベ−スの表
面における固定接点の近傍を耐熱処理した接点構造およ
び開閉器に関するものである。

【０００２】近年、スイッチやリレーなどに適用される
接点構造は、接点近傍における漏電や接点開閉時に発生
する高温のアーク熱から保護するために高い電気絶縁性
および耐熱性が要求されるばかりでなく、開閉器の小型
軽量化および低コスト化が要求されている。従来、これ
ら各種の要求に応える接点構造における端子ベ−スの基
材として、たとえば機械的および電気的特性に優れたポ
リイミド樹脂や不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性
樹脂や液晶性樹脂、難燃性を高めたポリエステル樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性
樹脂を採用していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ポリイミド
樹脂や不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂は高
価であり、これを使用して端子ベ−スを構成するとコス
ト高となるために、低コストで難燃性を高めた熱可塑性
樹脂や液晶性樹脂をリレーやスイッチなどの接点構造に
おける端子ベ−スの成形材料としている。

【０００４】接点構造として、端子ベ−スに合成樹脂を
採用する限りにおいては、合成樹脂自体が基本的に分解
しやすい炭素（Ｃ）と他の元素との結合体であるため
に、接点の開閉時に発生する高温のアーク熱で近傍の合
成樹脂が溶融したり変形して、接点構造としての機能を
発揮できないばかりでなく、導電性をもった炭化物を生
成して漏電し、上記接点に最も近い金属部材と導通した
り、アーク熱で発生した炭化物粉が高圧のアーク流で飛
散し、開放状態にある接点間に介在して短絡事故を招来
したり、電子回路に短絡過電流が流れて焼損させるなど
の課題がある。

【０００５】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、簡単な構成で電気絶縁性および耐熱性を確
保しながら、長寿命で接触信頼性の高い安価な接点構造
および開閉器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明による接点構造は、合成樹脂製の端
子ベ−スと、この端子ベ−スに固定された固定接点とを
具備した接点構造において、上記固定接点の近傍におけ
る上記端子ベ−スの表面にセラミック系耐熱性被膜を被
着したことを特徴とする。請求項２の発明による接点構
造は、上記端子ベ−スが液晶性樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂などの熱可
塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の接
点構造。ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカー
ボネート樹脂などの熱可塑性樹脂からなることを特徴と
する。請求項３の発明による接点構造は、上記耐熱性被
膜がシリコン−アルミニウム合金の溶射層からなること
を特徴とする。請求項４の発明による接点構造は、上記
耐熱性被膜がオルガノシロキサンを主成分とする金属酸
化物ガラスの硬化層からなることを特徴とする。．

【０００７】請求項５の発明による開閉器は、合成樹脂
製の端子ベ−スと、この端子ベ−スに固定された固定接
点と、この固定接点に接離する可動接触片とを具備し、
上記固定接点の近傍における上記端子ベ−スの表面にセ
ラミック系耐熱性被膜を被着したことを特徴とする。請
求項６の発明による開閉器は、上記端子ベ−スの底部に
鉄心の磁極部を突出させて上記端子ベ−スに埋設された
電磁石ブロックと、上記鉄心の磁極部に隣接して上記端
子ベ−スの底部に突設された固定接点を有する接点機構
と、上記端子ベ−スに回動可能に装着されて上記電磁石
ブロックで駆動される可動ブロックと、この可動ブロッ
クで駆動操作されて上記固定接点に接離する可動接触片
とを具備した有極リレーからなり、少なくとも上記固定
接点と上記鉄心の磁極部とにわたって上記端子ベ−スの
底部の表面にセラミック系耐熱性被膜を被着したことを
特徴とする。請求項７の発明による開閉器は、上記端子
ベ−スに外周壁を一体に形成し、上記耐熱性被膜が上記
端子ベ−スの外周壁の内面まで延出して被着されている
ことを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１の発明によれば、固定接点の近傍にお
ける合成樹脂製の端子ベ−スの表面に、耐熱性および電
気絶縁性に優れたセラミック系耐熱性被膜を被着したか
ら、接点開閉時に発生する高温のアーク熱で上記固定接
点の近傍における端子ベ−スの表面が炭化して導電性を
有するおそれがなく、したがって、上記固定接点の近傍
における漏電を有効に防止することができる。また、上
記端子ベ−スは、低コストの液晶性樹脂や熱可塑性樹脂
を採用した場合でも、アーク熱で変形して上記固定接点
の設定位置を変位させるおそれがないため、上記固定接
点に接離する可動接点との接触圧を良好に保持して接点
の接触信頼性を高めることができるとともに、経時的な
接点の接触圧の変動を防止して長寿命な接点構造を提供
することができる。

【０００９】その場合、請求項２に記載のように、端子
ベ−スを熱可塑性樹脂で構成することにより、安価な接
点構造とすることができる。また、上記耐熱性被膜とし
て、請求項３および４に記載のようなシリコン−アルミ
ニウム合金の溶射層や、オルガノシロキサンを主成分と
する金属酸化物ガラスの硬化層から構成することによ
り、製造が容易で安価な接点構造を提供することができ
る。

【００１０】請求項５の発明によれば、リレーやスイッ
チなどの開閉器に組み込まれた端子ベ−スの表面にセラ
ミック系耐熱性被膜を固定接点の近傍に被着したため、
接点開閉時のアーク熱にもとづく変形や漏電の発生のお
それがなく、安価で接点の接触信頼性が高く長寿命な開
閉器を提供することができる。その場合、請求項６の発
明のように、端子ベ−スの底部に鉄心の磁極部を突出さ
せるとともに、上記磁極部に隣接して固定接点を突設し
て有極リレーを構成した場合でも、少なくとも上記固定
接点と上記鉄心の磁極部とにわたって上記端子ベ−スの
底部の表面にセラミック系耐熱性被膜を被着することに
より、変形や漏電の発生のおそれがなく、安価で接点の
接触信頼性が高く長寿命な有極リレーを提供することが
できる。また、請求項７に記載のように、端子ベ−スの
外周壁の内面まで上記耐熱性被膜を延出して被着するこ
とにより、上記端子ベ−スの変形や漏電の発生を有効に
防止して接触信頼性の高い長寿命な開閉器を提供するこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にしたがって
説明する。図１はこの発明による接点構造および開閉器
の一例を有極リレーについて示す分解斜視図である。同
図において、Ａは端子ベ−ス、Ｂは上記端子ベ−スＢに
固定された接点機構、Ｃは上記端子ベ−スＢに埋設され
た電磁石ブロック、Ｄは可動ブロック、Ｅは上記端子ベ
−スＢに装着されるカバーである。

【００１２】上記端子ベ−スＡは、たとえば液晶性樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂などの熱可塑性樹脂から構成された箱形のベ−
ス本体１の上部に外周壁１ａを一体に突設して形成され
ている。上記ベ−ス本体１には両側部に接点機構Ｂが固
定され、この接点機構Ｂは共通端子２および固定接点端
子３，４を備え、上記各端子２，３，４の上端部２ａ，
３ａ，４ａを上記外周壁１ａで取り囲まれた底部１ｂに
露出して突設され、上記各固定接点端子３，４の上端部
３ａ，４ａを固定接点としている。

【００１３】上記電磁石ブロックＣは、図２で示すよう
に、ほぼＵ字状の鉄心５の中央部にコイルスプール６を
介して電磁コイル７を巻装し、上記端子ベ−スＡのベ−
ス本体１にインサート成形にて埋設されるとともに、上
記鉄心５の両端部における磁極部５ａ，５ｂが上記固定
接点３ａ，４ａに隣接しかつ上記外周壁１ａで取り囲ま
れた底部１ｂに露出して突設され、上記ベ−ス本体１の
中央部に装着された永久磁石８を上記鉄心５の中央部に
当接させて、上記鉄心５の磁極部５ａ，５ｂが互いに異
極に着磁される。

【００１４】上記可動ブロックＤは、可動鉄片９の両側
部に配置された１対の可動接触片１０の中央部を合成樹
脂からなる電気絶縁性の端子台１１を介し上記可動鉄片
９に固定して構成されるとともに、上記各可動接触片１
０の中央部に突設された導電性接続片１０ｃを上記接点
機構Ｂにおける共通端子２の上端部２ａに電気的に接続
固定するとともに回動可能にヒンジ支持することによ
り、上記共通端子２の上端部２ａが上記可動ブロックＤ
の接続用ヒンジ支持部とされている。

【００１５】上記接点機構Ｂにおける可動ブロックＤの
接続用ヒンジ支持部２ａ、固定接点３ａ，４ａおよび上
記鉄心５の磁極部５ａ，５ｂを含む上記外周壁１ａで取
り囲まれた上記端子ベ−スＡの底部１ｂの表面には、図
１の斜線で示すように、セラミック系耐熱性被膜１２が
上記端子ベ−スＡの外周壁１ａの内面まで延出して被着
されている。なお、上記電磁コイル７のコイル端子１３
は上記固定接点端子３，４に隣接して上記端子ベ−スＡ
のベ−ス本体１にインサート成形にて固定されている。

【００１６】つぎに、上記セラミック系耐熱性被膜１２
およびその被着方法について説明する。まず、上記耐熱
性被膜１２はシリコン−アルミニウム合金の溶射層から
形成される。すなわち、上記端子ベ−スＡの底部１ｂの
表面には、図１の斜線で示す部分を除く所定個所をマス
キングするとともに、上記端子ベ−スＡを約７０℃に加
熱したのち、たとえばシリコン（Ｓｉ）12.0重量％，ア
ルミニウム（Ａｌ）87.5重量％および有機材料を主体と
した結合材（バインダ）を0.5 重量％を混合させたシリ
コン−アルミニウム粉末からなる合金原料を上記端子ベ
−スＡの底部１ｂの表面に溶射すると、上記表面にシリ
コン−アルミニウム合金層からなるセラミック系耐熱性
被膜１２を形成することができる。

【００１７】また、上記耐熱性被膜１２はオルガノシロ
キサンを主成分とする金属酸化物ガラスの硬化層から形
成される。すなわち、上記端子ベ−スＡの底部１ｂの表
面には、図１の斜線で示す部分を除く所定個所をマスキ
ングしたのち、たとえばオルガノシロキサンを主成分と
し、これと金属有機化合物からなる硬化材（バインダ）
との混合液に上記端子ベ−スＡにおける底部１ｂの表面
を浸漬（ディッピング）して常温で放置すると、上記表
面に金属酸化物ガラスの硬化層からなるセラミック系耐
熱性被膜１２を形成することができる。

【００１８】つぎに、上記構成の動作について説明す
る。まず、電磁石ブロックＣが無励磁の場合、磁気バラ
ンスの崩れた状態において、たとえば永久磁石８により
着磁された鉄心５における一方の磁極部５ａに可動鉄片
９の一端部９ａが吸着され、可動ブロックＤが導電性接
続片１０ｃのまわりに回動して、上記可動鉄片９の両側
部に配置された１対の可動接触片１０の一端部における
可動接点１０ａが一方の固定接点３ａに接触して導通す
るとともに、上記可動接触片１０の他端部における可動
接点１０ｂが他方の固定接点４ａから開離する。

【００１９】この状態において、電磁コイル７に通電し
て上記永久磁石８の磁束を打ち消す方向へ上記電磁石ブ
ロックＣを励磁すると、上記可動鉄片９の他端部９ｂが
鉄心５における他方の磁極部５ｂに吸着されて、上記可
動ブロックＤが導電性接続片１０ｃのまわりに回動し、
上記可動接触片１０の他端部における可動接点１０ｂが
他方の固定接点４ａに接触して導通するとともに、上記
可動接触片１０の一端部における可動接点１０ａが一方
の固定接点３ａから開離する。なお、上記電磁コイル７
の励磁を解除すると、上記可動鉄片９は元位置に復帰す
る。

【００２０】上述から明らかように、固定接点３ａ，４
ａの近傍における合成樹脂製の端子ベ−ス１の表面に、
耐熱性および電気絶縁性に優れたセラミック系耐熱性被
膜１２を被着したから、接点の開閉時に発生する高温の
アーク熱で上記固定接点３ａ，４ａの近傍における端子
ベ−ス１の表面が炭化して導電性を有するおそれがな
く、したがって、上記固定接点３ａ，４ａの近傍におけ
る漏電を有効に防止することができる。また、上記端子
ベ−ス１は、低コストの熱可塑性樹脂を採用した場合で
も、アーク熱で変形して上記固定接点３ａ，４ａの設定
位置を変位させるおそれがないから、上記固定接点３
ａ，４ａに接離する可動接点１０ａ，１０ｂとの接触圧
を良好に保持して接点の接触信頼性を高めることができ
るとともに、経時的な接点の接触圧の変動を防止して長
寿命な接点構造を提供することができる。

【００２１】その場合、上記端子ベ−ス１を熱可塑性樹
脂で構成することにより安価な接点構造とすることがで
きるとともに、上記耐熱性被膜１２としてシリコン−ア
ルミニウム合金の溶射層や、オルガノシロキサンを主成
分とする金属酸化物ガラスの硬化層から構成することに
より、製造が容易で安価な接点構造を提供することがで
きる。

【００２２】また、上記構成によれば、固定接点３ａ，
４ａと可動接点１０ａ，１０ｂとの開閉時に発生するア
ーク熱にもとづくベ−ス本体１の変形や漏電の発生のお
それがなく、安価で接点の接触信頼性が高く長寿命な有
極リレーを提供することができる。その場合、上記端子
ベ−ス１の外周壁１ａの内面まで上記耐熱性被膜１２を
延出して被着することにより、上記端子ベ−ス１の変形
や漏電の発生を一層有効に防止して接触信頼性の高い長
寿命な有極リレーを提供することができる。なお、上記
実施例において、この発明による接点構造および開閉器
を有極リレーを一例に説明したけれども、この発明によ
る接点構造および開閉器は、押釦スイッチ、マイクロス
イッチもしくはリミットスイッチなどのスイッチおよび
他の構成のリレー、ならびにこれらに適用される接点構
造に活用してもよいことはいうまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、固定接点の近傍における合成樹脂製の端子ベ−
スの表面にセラミック系耐熱性被膜を被着したから、接
点開閉時のアーク熱で端子ベ−スの表面が炭化して導電
性を有するおそれがなく、接点近傍の漏電を有効に防止
することができ、接点の接触信頼性を高め、長寿命な接
点構造を提供することができる。

【００２４】その場合、請求項２に記載のように、端子
ベ−スを液晶性樹脂や熱可塑性樹脂で構成することによ
り安価な接点構造とすることができ、上記耐熱性被膜と
して、請求項３および４に記載のようなシリコン−アル
ミニウム合金の溶射層や、オルガノシロキサンを主成分
とする金属酸化物ガラスの硬化層から構成することによ
り、製造が容易な接点構造を提供することができる。

【００２５】請求項５の発明によれば、リレーやスイッ
チなどの開閉器に組み込まれた端子ベ−スの表面にセラ
ミック系耐熱性被膜を固定接点の近傍に被着したので、
接点開閉時のアーク熱にもとづく変形や漏電の発生のお
それがなく、安価で接点の接触信頼性が高く長寿命な開
閉器を提供することができる。その場合、請求項６の発
明のように、端子ベ−スの底部に突出させた鉄心の磁極
部に隣接して固定接点を突設させた有極リレーを構成し
た場合でも、少なくとも上記固定接点と鉄心の磁極部と
にわたって上記端子ベ−スの底部の表面にセラミック系
耐熱性被膜を被着することにより、変形や漏電の発生の
おそれがなく、安価で接点の接触信頼性が高く長寿命な
有極リレーを提供することができる。また、請求項７に
記載のように、端子ベ−スの外周壁の内面まで上記耐熱
性被膜を延出して被着することにより、上記端子ベ−ス
の変形や漏電の発生を有効に防止して接触信頼性の高い
長寿命な開閉器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による接点構造および開閉器の一例を
有極リレーについて示す分解斜視図である。

【図２】同有極リレーの断面図である。

【符号の説明】

Ａ 端子ベ−ス Ｂ 接点機構 Ｃ 電磁石ブロック Ｄ 可動ブロック １ａ 端子ベ−スの外周壁 １ｂ 端子ベ−スの底部 ３ａ 固定接点 ４ａ 固定接点 ５ 鉄心 ５ａ 磁極部 ５ｂ 磁極部 ８ 永久磁石 １０ 可動接触片 １２ セラミック系耐熱性被膜

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂製の端子ベ−スと、この端子ベ
   −スに固定された固定接点とを具備した接点構造におい
   て、上記固定接点の近傍における上記端子ベ−スの表面
   にセラミック系耐熱性被膜を被着したことを特徴とする
   接点構造。
2. 【請求項２】 上記端子ベ−スは液晶性樹脂、ポリエス
   テル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂など
   の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１に記
   載の接点構造。
3. 【請求項３】 上記耐熱性被膜はシリコン−アルミニウ
   ム合金の溶射層からなることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の接点構造。
4. 【請求項４】 上記耐熱性被膜はオルガノシロキサンを
   主成分とする金属酸化物ガラスの硬化層からなることを
   特徴とする請求項１または２に記載の接点構造。
5. 【請求項５】 合成樹脂製の端子ベ−スと、この端子ベ
   −スに固定された固定接点と、この固定接点に接離する
   可動接触片とを具備した開閉器において、上記固定接点
   の近傍における上記端子ベ−スの表面にセラミック系耐
   熱性被膜を被着したことを特徴とする開閉器。
6. 【請求項６】 上記端子ベ−スの底部に鉄心の磁極部を
   突出させて上記端子ベ−スに埋設された電磁石ブロック
   と、上記鉄心の磁極部に隣接して上記端子ベ−スの底部
   に突設された固定接点を有する接点機構と、上記端子ベ
   −スに回動可能に装着されて上記電磁石ブロックで駆動
   される可動ブロックと、この可動ブロックで駆動操作さ
   れて上記固定接点に接離する可動接触片とを具備した有
   極リレーからなる開閉器において、少なくとも上記固定
   接点と上記鉄心の磁極部とにわたって上記端子ベ−スの
   底部の表面にセラミック系耐熱性被膜を被着したことを
   特徴とする開閉器。
7. 【請求項７】 上記端子ベ−スに外周壁を一体に形成
   し、上記耐熱性被膜が上記端子ベ−スの外周壁の内面ま
   で延出して被着されていることを特徴とする請求項５ま
   たは６に記載の開閉器。