JP2011146298A - Electric contact device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、リレー等に採用される電気接点装置に関し、より具体的には、接点同士の接離によって回路の開閉や切り換えを行う電気接点装置に関する。 The present invention relates to an electrical contact device employed in, for example, a relay, and more specifically to an electrical contact device that opens / closes and switches a circuit by contacting / separating contacts.
従来から、図5に示すような電気接点装置100が知られている。なお、図5において、(A)は、斜視図、(B)は、(A)のVB線視の図、(C)は、(A)のVC線視の図である。因みに、図5において、X方向を左右方向、Y方向を前後方向といい、特に−Xを左方、+Xを右方、−Yを前方、+Yを後方という。
Conventionally, an
かかる電気接点装置100は、図5(A)に示すように、一対の固定接点101,101と、これら一対の固定接点101,101間に配設される可動接点102と、可動接点102を一対の固定接点101,101間で移動させて何れか一方の固定接点101に接触させ、通電対象を切り換える切り換え機構103とを備えている。
As shown in FIG. 5A, the
切り換え機構103は、機構本体104と、機構本体104から前方に向かって一対の固定接点101,101間にまで延出した揺動アーム105とを備えている。機構本体104は、箱形のケーシング内に揺動アーム105を揺動させるための部材(例えば、電磁コイル等)が内装されたもので、揺動アーム105の先端側が一方の固定接点101側に変移した状態と、揺動アーム105の先端側が他方の固定接点101側に変位した状態とに切り換え可能になっている。
The
揺動アーム105は、先端部に可動接点102が取り付けられている。これに対し、一対の固定接点101,101は、可動接点102を介在させるように間隔をあけて配設されている。
The
従って、上記構成の電気接点装置100は、図5(B)に実線で示すように、可動接点102が一方の固定接点101に当接したときに、可動接点102が一方の固定接点101と通電状態となり、図5(B)に二点鎖線で示すように、可動接点102が他方の固定接点101に当接したときに、他方の固定接点101と通電状態になるようになっている。
Therefore, as shown by the solid line in FIG. 5B, the
一対の固定接点101,101は、相手方の固定接点101と対向する面に、該相手方に向かって凸をなす円弧状の固定側接続面101aが形成されている。これに対し、可動接点102は、各固定接点101と対向する面に、対向する固定接点101に向かって凸をなす円弧状の可動側接続面102aが形成されている。従って、上記構成の電気接点装置100は、図5(B)及び図5(C)に示すように、可動接点102が何れか一方の固定接点101に当接した状態で、可動側接続面102aが固定側接続面101aに対して線接触するようになっている。
The pair of
ところで、この種の電気接点装置100は、設置される環境によって固定側接続面101aや可動側接続面102aに、塵埃や土砂等の不導通物質が堆積したり、酸化物や硫化物等の不導通皮膜が生成したりする場合があり、不導通物質や不導通皮膜が固定側接続面101aと可動側接続面102aとの間の電気導通性を阻害することがある。
By the way, this type of
また、上記構成の電気接点装置100は、固定側接続面101aと可動側接続面102aとが互いに線接触した状態になるため、可動側接続面102aが固定側接続面101aに対して接離するときに、過剰な電流が局所的に流れて固定側接続面101a及び可動側接続面102aが溶けてしまい、固定側接続面101a及び可動側接続面102aが荒れることがある。そのため、上記構成の電気接点装置100は、接点の切換が導通状態に悪影響を及ぼす原因となり、結果として当該電気接点装置100が短命になるといった問題があった。
Further, in the
このような問題を材質的に解消することが期待される発明として(特に長寿命化を図る発明として)、特開平9−134632号公報に記載されているものが知られている。この発明においては、固定接点101の固定側接続面101aや可動接点102の可動側接続面102a(特許文献1では接点)の材質として、従来の銅(Cu)及び銀(Ag)等が均等に混ざり合った接点用の一般的な合金に代えて、Ag中に固溶したビスマス(Bi)を含む成分を基質(マトリックス)とした固溶体合金が採用されている。
As an invention that is expected to solve such a problem in terms of material (particularly as an invention that extends the life), the one described in JP-A-9-134632 is known. In this invention, conventional copper (Cu), silver (Ag), etc. are equally used as the material of the fixed
これにより、電気接点装置100の接点を、従来に比して耐摩耗性、耐溶着性に優れ、電気抵抗を低くしたものにすることができ、接点の寿命を大幅に引き延ばすことが可能であるとされている。
As a result, the contacts of the
しかしながら、特許文献1の材料で接点を構成しても、電気接点装置を粉塵の多い環境下に配設した場合、接点への粉塵等の付着を確実に防止することは困難であり、また、電気接点装置を酸化環境や硫化環境に配置した場合、固定接点の固定側接続面や可動接点の可動側接続面での酸化皮膜や硫化皮膜の生成を確実に抑えることはできない。 However, even if the contact is made of the material of Patent Document 1, it is difficult to reliably prevent adhesion of dust and the like to the contact when the electrical contact device is disposed in a dusty environment. When the electrical contact device is arranged in an oxidizing environment or a sulfide environment, it is not possible to reliably suppress the formation of an oxide film or a sulfide film on the fixed connection surface of the fixed contact or the movable connection surface of the movable contact.
そこで、本発明は、固定接点及び可動接点の接触面への不導通物質の付着や不導通皮膜の生成を有効に抑えることのできる電気接点装置を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the electrical contact apparatus which can suppress effectively the adhesion of the non-conductive substance to the contact surface of a fixed contact and a movable contact, and the production | generation of a non-conductive film.
本発明の電気接点装置は、固定側接続面を有する固定接点と、固定側接続面に当接する可動側接続面を有する可動接点と、可動接点を固定接点に対して接離させて固定接点と可動接点との電気的な接続とその解除とを切り換える切り換え機構とを備えた電気接点装置であって、切り換え機構の切り換え動作で可動接点の可動側接続面が固定接点の固定側接続面に当接するときに、可動側接続面が固定側接続面に摺接するように構成されていることを特徴とする。 The electrical contact device of the present invention includes a fixed contact having a fixed connection surface, a movable contact having a movable connection surface that contacts the fixed connection surface, and a fixed contact by moving the movable contact to and away from the fixed contact. An electrical contact device having a switching mechanism for switching between electrical connection with a movable contact and its release, wherein the movable contact surface of the movable contact contacts the fixed connection surface of the fixed contact by the switching operation of the switching mechanism. When contacting, the movable side connection surface is configured to be in sliding contact with the fixed side connection surface.
かかる構成によれば、固定接点の固定側接続面と可動接点の可動側接続面とが接触(当接)することで互いに電気的に接続される。そして、上記構成の電気接点装置は、可動接点の可動側接続面と固定接点の固定側接続面とが接触するときに、可動側接続面が固定側接続面に対して摺接するため、固定側接続面及び可動側接続面間の摺り合わせで不導通物質や不導通皮膜或いはこれらの原因となり得るものを固定側接続面及び可動側接続面から取り除くことができる。 According to such a configuration, the fixed side connection surface of the fixed contact and the movable side connection surface of the movable contact are electrically connected to each other by contact (contact). And when the movable contact surface of the movable contact and the fixed contact surface of the fixed contact are in contact with each other, the electric contact device having the above configuration is in contact with the fixed connection surface because the movable connection surface is in sliding contact with the fixed contact surface. It is possible to remove non-conducting substances, non-conducting films, or those that may cause these by sliding between the connection surface and the movable side connection surface from the fixed side connection surface and the movable side connection surface.
従って、上記構成の電気接点装置は、固定接点と可動接点との間での導通不良を有効的になくすことができる。 Therefore, the electrical contact device having the above-described configuration can effectively eliminate the conduction failure between the fixed contact and the movable contact.
本発明の一態様として、切り換え機構は、固定接点側に向けて延びる揺動アームを有し、揺動アームは、先端に前記可動接点が装着され、前記固定側接続面及び前記可動側接続面は、それぞれ相手方に対して密着可能な傾斜面とされ、各傾斜面は、揺動アームの延びる方向と交差する方向に向けて傾斜していてもよい。かかる構成によれば、固定側接続面及び可動側接続面がそれぞれ相手方に対して密着可能に構成されているため、接点同士が点接触あるいは線接触で接続する場合に比して、接点同士の接触時に局所的に過剰な電流が流れることを抑えることができる上に、接点同士の衝突(接触)に伴う局所的な衝撃を和らげることができる。また、上記構成によれば、固定接点の固定側接続面に可動接点の可動側接続面が接触したときに、固定側接続面及び可動側接続面の傾斜で可動接点の可動側接続面が固定接点の固定側接続面上を揺動アームの延びる方向と交差する方向に向けて摺動することになり、不導通物質や不導通皮膜或いはこれらの原因となり得るものを固定側接続面及び可動側接続面から取り除くことができる。 As one aspect of the present invention, the switching mechanism has a swing arm extending toward the fixed contact side, and the swing arm is mounted with the movable contact at a tip, and the fixed side connection surface and the movable side connection surface Are inclined surfaces that can be brought into close contact with each other, and each inclined surface may be inclined in a direction intersecting with the extending direction of the swing arm. According to such a configuration, the fixed-side connection surface and the movable-side connection surface are configured so as to be in close contact with each other. Therefore, compared to the case where the contacts are connected by point contact or line contact, In addition to being able to suppress an excessive current from flowing locally at the time of contact, it is possible to relieve a local impact caused by a collision (contact) between the contacts. Further, according to the above configuration, when the movable side connection surface of the movable contact contacts the fixed side connection surface of the fixed contact, the movable side connection surface of the movable contact is fixed by the inclination of the fixed side connection surface and the movable side connection surface. It will slide on the fixed connection surface of the contact in the direction intersecting the direction in which the swing arm extends, and the non-conductive substance, non-conductive film, or those which may cause these will be fixed side movable surface and movable side Can be removed from the connection surface.
本発明の他態様として、切り換え機構は、固定接点側に向けて延びる揺動アームを有し、揺動アームは、先端に前記可動接点が装着され、前記固定側接続面及び前記可動側接続面は、それぞれ相手方に対して密着可能な傾斜面とされ、各傾斜面は、揺動アームの延びる方向に向けて傾斜していてもよい。かかる構成によれば、固定側接続面及び可動側接続面がそれぞれ相手方に対して密着可能に構成されているため、接点同士が点接触あるいは線接触で接続する場合に比して、接点同士の接触時に局所的に過剰な電流が流れることを抑えることができる上に、接点同士の衝突(接触)に伴う局所的な衝撃を和らげることができる。また、上記構成によれば、固定接点の固定側接続面に可動接点の可動側接続面が接触したときに、固定側接続面及び可動側接続面の傾斜で可動接点の可動側接続面が固定接点の固定側接続面上を揺動アームの延びる方向に向けて摺動することになり、不導通物質や不導通皮膜或いはこれらの原因となり得るものを固定側接続面及び可動側接続面から取り除くことができる。 As another aspect of the present invention, the switching mechanism has a swing arm extending toward the fixed contact side, and the swing arm is mounted with the movable contact at a tip, and the fixed side connection surface and the movable side connection surface Are inclined surfaces that can be brought into close contact with each other, and each inclined surface may be inclined toward the extending direction of the swing arm. According to such a configuration, the fixed-side connection surface and the movable-side connection surface are configured so as to be in close contact with each other. Therefore, compared to the case where the contacts are connected by point contact or line contact, In addition to being able to suppress an excessive current from flowing locally at the time of contact, it is possible to relieve a local impact caused by a collision (contact) between the contacts. Further, according to the above configuration, when the movable side connection surface of the movable contact contacts the fixed side connection surface of the fixed contact, the movable side connection surface of the movable contact is fixed by the inclination of the fixed side connection surface and the movable side connection surface. It will slide on the fixed side connection surface of the contact toward the extending direction of the swing arm, and remove non-conducting substances, non-conductive films or those that may cause them from the fixed side connection surface and the movable side connection surface. be able to.
本発明の別の態様として、切り換え機構は、固定接点側に向けて延びた可動接点としての棒状アームを有し、棒状アームは、該棒状アームと同方向に延びる所定の駆動軸回りで回転することで固定接点に対して接離するように構成されてもよい。かかる構成によれば、可動接点としての棒状アームが駆動軸回りで回転することで、可動接点(棒状アーム)がクランク運動しつつ固定接点に対して接離する。このとき、棒状アームは、固定接点(固定側接続面)上を摺動することになり、可動側接続面及び固定側接続面上の不導通物質や不導通皮膜、或いはこれらの原因となるものを効率的に取り除くことができる。 As another aspect of the present invention, the switching mechanism has a bar-shaped arm as a movable contact extending toward the fixed contact, and the bar-shaped arm rotates around a predetermined drive shaft extending in the same direction as the bar-shaped arm. Thus, it may be configured so as to be in contact with and away from the fixed contact. According to this configuration, the rod-shaped arm as the movable contact rotates around the drive shaft, so that the movable contact (rod-shaped arm) contacts and separates from the fixed contact while performing a crank motion. At this time, the rod-shaped arm slides on the fixed contact (fixed side connection surface), and causes non-conducting substances and non-conductive films on the movable side connection surface and the fixed side connection surface, or these causes. Can be removed efficiently.
本発明の更に別の態様として、可動接点と電気的に接続されるとともに揺動アームの先端から延出した弾性変形可能な補助接点を備え、補助接点は、可動接点よりも先に固定接点に弾性変形しながら当接するように構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、可動接点を固定接点に接触させる際、可動接点の接触に先立って補助接点が弾性変形しながら固定接点に当接するため、可動接点が固定接点に接触するときに可動接点と固定接点が既に通電状態になる。従って、固定接点の固定側接続面と可動接点の可動側接続面とが接触するときに、これらの間に過剰な電流が局所的に流れることがなく、可動接点の可動側接続面及び固定接点の固定側接続面が局所的な電流の作用で溶けて荒れてしまうことが防止される。また、補助接点が弾性を有するため、可動接点の可動側接続面が固定接点の固定側接続面に接触するときの衝撃を和らげることができる。 As yet another aspect of the present invention, an elastically deformable auxiliary contact that is electrically connected to the movable contact and extends from the tip of the swing arm is provided, and the auxiliary contact is a fixed contact before the movable contact. It is preferable that the contact is made while elastically deforming. According to this configuration, when the movable contact is brought into contact with the fixed contact, the auxiliary contact comes into contact with the fixed contact while elastically deforming prior to the contact of the movable contact. The fixed contact is already energized. Accordingly, when the fixed side connection surface of the fixed contact and the movable side connection surface of the movable contact come into contact with each other, excessive current does not flow locally between them, and the movable side connection surface and the fixed contact of the movable contact It is possible to prevent the fixed-side connection surface of the metal from being melted and roughened by the action of a local current. Further, since the auxiliary contact has elasticity, the impact when the movable side connection surface of the movable contact comes into contact with the fixed side connection surface of the fixed contact can be reduced.
以上のように、本発明に係る電気接点装置によれば、可動接点の可動側接続面を固定接点の固定側接続面へ摺接させるように構成されているため、固定接点及び可動接点の接触面への不導通物質の付着や不導通皮膜の生成を有効に抑えることができるという優れた効果を奏し得る。 As described above, according to the electrical contact device of the present invention, the movable contact surface of the movable contact is configured to be in sliding contact with the fixed contact surface of the fixed contact. An excellent effect that adhesion of a non-conductive substance to the surface and generation of a non-conductive film can be effectively suppressed can be achieved.
図1は、本発明の第一実施形態に係る電気接点装置10を示す図であり、図1(A)は、斜視図、図1(B)は、図1(A)のIB線視の図、図1(C)は、図1(A)のIC線視の図である。なお、図1において、X方向を左右方向、Y方向を前後方向といい、特に−Xを左方、+Xを右方、−Yを前方、+Yを後方という。
FIG. 1 is a view showing an
まず、図1(A)に示すように、第一実施形態に係る電気接点装置10は、二点鎖線で示す箱状のハウジング90内に収容されており、一対の固定接点20と、これら一対の固定接点20間に配設される可動接点30と、可動接点30を固定接点20,20に対して接離させて固定接点20と可動接点30との電気的な接続とその解除とを切り換える切り換え機構40とを備えている。
First, as shown in FIG. 1A, an
本実施形態において、一対の固定接点20は、市販のAg−Cu合金や、Ag−SnO2合金等で形成され、ハウジング90内の前後方向の中央部より若干前方に寄った位置に設けられている。かかる一対の固定接点20は、平面視で同一形状の左右方向に細長い矩形状を呈している。そして、一対の固定接点20の間隔は、可動接点30を介在させることができ、且つ該可動接点30に対して隙間があくように設定されている。すなわち、図1において、一対の固定接点20,20の間隔は、可動接点30の上下方向の寸法よりも広い間隔に設定されている。
In the present embodiment, the pair of fixed
一対の固定接点20は、互いの対向面に可動接点30の上下の端面(後述する可動側接続面31)が面接触する固定側接続面21が形成されている。これらの固定側接続面21は、互いに平行で、かつ、左右方向に向けて傾斜した傾斜面とされている。因みに、図1に示す例では、各固定側接続面21は、右方へ向かうに従って先上がりになるように傾斜している。
In the pair of fixed
可動接点30は、固定接点20と同一の材料によって形成され、後述の揺動アーム42の先端部に取り付けられている。すなわち、可動接点30は、揺動アーム42の先端部を貫通した状態で一対の固定接点20間に配設されている。かかる可動接点30は、平面視の寸法が全体的に固定接点20よりも若干小さめに設定され、平面視で左右方向に長尺の矩形状を呈しているとともに、前方から見て平行四辺形に形状設定されている。
The
かかる可動接点30は、一対の固定接点20と対向する両端面に各固定接点20の固定側接続面21と当接可能な可動側接続面31が形成されている。各可動側接続面31は、対向した固定接点20の固定側接続面21に当接した状態で、当該固定側接続面21に面接触するように傾斜角度が設定された傾斜面とされている。
In the
従って、揺動アーム42の先端が一方の固定接点20側に移動することにより、可動接点30の一方の可動側接続面31が一方の固定接点20の固定側接続面21に面接触する一方、揺動アーム42の先端が他方の固定接点20側に移動することにより、可動接点30の他方の可動側接続面31が他方の固定接点20の固定側接続面21に面接触することになる。
Therefore, when the tip of the
切り換え機構40は、外観視で直方体状を呈する機構本体41と、該機構本体41からその前面に穿設された開口411を通して一対の固定接点20間に向けて延出した揺動アーム42とを備えている。
The
機構本体41は、可動接点30(揺動アーム42の先端部)を一対の固定接点20間で移動させるための部材(例えば、電磁コイル等を含む機構)が内装されている。すなわち、機構本体41は、揺動アーム42の姿勢を変更させるように構成されており、揺動アーム42の先端部を一方の固定接点20側に変移させた状態と、揺動アーム42の先端部を他方の固定接点20側に変位させた状態とに切り換え可能になっている。
The mechanism
揺動アーム42は、薄い金属製のバネ板によって形成されており、基端側を支点にして揺動するようになっている。なお、揺動アーム42は、機構本体41内に設けられた軸(図示しない)を回転中心にして回転するようにしてもよいし、基端側を固定支点にして先端側を弾性変形させるようにして、少なくとも先端側が各固定接点20に接離出来るように構成されればよい。
The
揺動アーム42は、先端部に可動接点30が取り付けられている。すなわち、可動接点30は、一対の固定接点20間に位置するように揺動アーム42の先端部に取り付けられ、各固定接点20と接触できるように揺動アーム42の両面か突出している。
The
第一実施形態の電気接点装置10は、以上のように構成されているため、揺動アーム42が、図1(B)に実線矢印で示すように、一方の固定接点20(図において上方の固定接点20)側に揺動すると、揺動アーム42の先端部に設けられた可動接点30の一方(上面)側の可動側接続面31が一方の固定接点20の固定側接続面21に密着当接し、これによって一方の固定接点20と可動接点30とが導通状態になる。
Since the
このとき、可動接点30の可動側接続面31及び固定接点20の固定側接続面21のそれぞれは、いずれも右方へ向かって先上がりに傾斜した傾斜面とされているため、図1(C)に示すように、上方へ向かう力Fの分力であって、可動側接続面31の延びる方向に右上がりに斜めに向かう分力Fxにより、可動接点30は固定接点20の固定側接続面21を滑って右斜め上へ移動することになる。この移動による固定側接続面21及び可動側接続面31間の摺接により、固定側接続面21及び可動側接続面31に付着していた粉塵等の付着物や、生成していた酸化皮膜あるいは硫化皮膜などが剥がされることになり、結果としてこれら付着物や酸化皮膜等によって固定接点20と可動接点30との間が不導通状態になることを有効に防止することができる。
At this time, each of the movable-
また、図1(B)に二点鎖線で示すように、揺動アーム42の先端が時計方向に回動(揺動)したとき、可動接点30の他方の可動側接続面31が他方の固定接点20の固定側接続面21に接触しつつ該固定側接続面21上を滑って左方斜め方向に移動する。
Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 1B, when the tip of the
図2は、本発明の第二実施形態に係る電気接点装置10aを示す図であり、図2(A)は、斜視図、図2(B)は、図2(A)のIIB線視の図、図2(C)は、図2(A)のIIC線視の図である。なお、図2におけるX及びYによる方向表示は、図1の場合と同様(−X:左方、+X:右方、−Y:前方、+Y:後方)である。
2A and 2B are diagrams showing an
第二実施形態の電気接点装置10aにおいては、切り換え機構40が第一実施形態のものと略同様に構成されているが、固定接点20a及び可動接点30aが第一実施形態のものと相違している。
In the
具体的には、一方の固定接点20aに形成された固定側接続面21aは、前方に向かって先上がりに傾斜した傾斜面とされている一方、他方の固定接点20aに形成された固定側接続面21aは、前方に向かって先下がりに傾斜した傾斜面とされている。
Specifically, the fixed-
そして、可動接点30aは、このような固定接点20aに対応するべく、一方の固定接点20aと対向する可動側接続面31aは、前方へ向かって先上がりに傾斜した傾斜面とされている一方、他方の固定接点20aと対向する可動側接続面31aは、前方に向かって先下がりに傾斜した傾斜面とされている。そして、固定側接続面21a及び可動側接続面31aは、揺動アーム42の揺動により可動接点30aが固定接点20aに接触した状態で互いに面接触するように傾斜角度が設定されている。
The
第二実施形態の電気接点装置10aによれば、揺動アーム42が一方の固定接点20a側に揺動したときに、図2(B)に示すように、その先端部に設けられた可動接点30aの一方の可動側接続面31aが一方の固定接点20aの固定側接続面21aに面接触状態で当接する。
According to the
このとき、可動接点30aの可動側接続面31aは、固定接点20aの固定側接続面21aに対し、揺動アーム42の延びる方向と直交する方向の力F′で押圧することになる。そして、この押圧力F′は、可動側接続面31aの延びる方向に沿った分力Fx′として可動接点30aに作用する。これにより可動接点30aは、可動側接続面31aが固定接点20aの固定側接続面21aに摺接しながら斜めに前上方へ向かって移動するため、当該摺接によって固定側接続面21a及び可動側接続面31aに付着していた付着物や、酸化皮膜等の異物が取り除かれる。
At this time, the movable-
また、図2(B)に二点鎖線で示すように、揺動アーム42が時計方向に揺動(回動)したとき、可動接点30aが一方の固定接点20aに向かって揺動した場合と同様、可動接点30aの他方の可動側接続面31aが他方の固定接点20aの可動側接続面31aに押圧当接された状態で可動側接続面31aが固定側接続面21aに摺接しつつ移動する。
2B, when the
なお、第二実施形態の電気接点装置10aにあっては、固定接点20aの固定側接続面21a及び可動接点30aの可動側接続面31aは、図2(C)に示すように、いずれも左右方向に向けては傾斜されていないため、可動側接続面31aが固定側接続面21aに押圧当接された状態で左右方向に向けて摺動することはない。
In the
図3は、本発明の第三実施形態に係る電気接点装置10bを示す図であり、図3(A)は、斜視図、図3(B)は、図3(A)のIIIB線視の図、図3(C)は、図3(A)のIIIC線視の図である。なお、図3におけるX及びYによる方向表示は、図1の場合と同様(−X:左方、+X:右方、−Y:前方、+Y:後方)である。
3A and 3B are diagrams showing an
まず、図3(A)に示すように、第三実施形態に係る電気接点装置10bは、ハウジング90内に収容されており、一対の固定接点20bと、これら一対の固定接点20b間に配設される可動接点30bと、可動接点30bを固定接点20bに対して接離させて固定接点20bと可動接点30bとの電気的な接続とその解除とを切り換える切り換え機構40bとを備えている。
First, as shown in FIG. 3A, an
一対の固定接点20bは、互いの対向面に曲率中心を共有する円弧面(固定側接続面)21bがそれぞれ形成されている。本実施形態において、円弧面21bのそれぞれは、可動接点30bを電気的に接続する固定側接続面を構成している。可動接点30bは、前記曲率中心(後述する駆動軸431)回りに周回することで上下の円弧面21bのいずれかに押圧摺接し、これによって固定接点20bと可動接点30bとの電気的な接続とその解除とが切り換わるようになっている。
In the pair of fixed
具体的には、本実施形態に係る切り換え機構40bは、外観視で直方体状を呈する機構本体41bと、この機構本体41bからその前面に穿設された円孔を通し上下一対の固定接点20b間に向けて延出したクランク部材43とを備えて構成されている。
Specifically, the
前記クランク部材43は、機構本体41b内から前面の前記円孔を通して前方へ向けて延出した駆動軸431と、この駆動軸431の先端に固定された径方向へ延びるクランク板432と、このクランク板432の前面から前方へ向けて延出した可動接点である円柱状のクランクロッド(棒状アーム)433とを備えている。
The
駆動軸431は、軸心が前記円弧面21bの曲率中心と一致するように配設されている。かかる駆動軸431の延出量は、機構本体41bと固定接点20bとの間の距離の半分以下に設定されている。また、前記クランクロッド433の長さ寸法は、駆動軸431と固定接点20bとの間の外寸法より若干長めに設定されている。
The
さらに、円弧面21bの曲率半径は、駆動軸431の軸心と、クランクロッド433の軸心とを結ぶ直線上であって、両軸心間の距離にクランクロッド433の半径を加えた長さ寸法より僅かに短めに設定されている。これにより、クランクロッド433は、先端部が固定接点20bの円弧面21bに摺接するようになっている。
Furthermore, the radius of curvature of the
そして、第三実施形態の電気接点装置10bにおいては、クランクロッド433の先端部であって、円弧面21bと摺接する部分によって可動接点30bが形成されている。
In the
本実施形態に係る機構本体41bは、駆動軸431を軸心回りに駆動回転させるため、例えば、ステッピングモータが内装され、所定の切り換え信号が当該ステッピングモータに入力される都度、駆動軸431が軸心回りに180°ずつ回転するようになっている。これにより、可動接点30bは、図3に実線で示すように、一方の固定接点20bの円弧面21bに摺接した状態と、図3に二点鎖線で示すように、他方の固定接点20bの円弧面21bに摺接した状態とで切り換え可能とされている。
Since the mechanism
このように構成された第三実施形態の電気接点装置10bによれば、可動接点30bは、クランクロッド433が固定接点20bの円弧面21bに押圧摺接されるため、可動接点30bの摺接先が切り換えられる都度、円弧面21bに付着している付着物や生成された酸化皮膜等が可動接点30bによって摺り落とされる。
According to the
図4は、本発明の第四実施形態に係る電気接点装置10cを示す図であり、図4(A)は、斜視図である。また、図4(B)及び図4(C)は、図4(A)のIVBC線視の図である。なお、図4におけるX及びYによる方向表示は、図1の場合と同様(−X:左方、+X:右方、−Y:前方、+Y:後方)である。
FIG. 4 is a view showing an
第四実施形態の電気接点装置10cは、上記の第二実施形態の変形例と看做されるべきものであり、図4(A)に示すように、第二実施形態の電気接点装置10aの揺動アーム42における可動接点30aよりも先端に、左右方向一対の補助部材(補助接点)50が付設されている。
The
かかる各補助部材50は、可動接点30aに電気的に接続されている。そして、各補助部材50は、左右幅寸法が揺動アーム42のそれより相当狭い板バネ材によって形成されており、揺動アーム42の先端に取り付けるための取付部51と、この取付部51から前方に向けて延設された左右方向から見て複数の波形に形成された波形部52と、この波形部52の先端位置から斜めに上方または下方へ延設された直状部53と、各直状部53の先端に湾曲状態で形成された接点部54とを備えている。
Each
一対の補助部材50は、そのうちの一方の補助部材50が一方の固定接点20aに対応させるためのものであり、直状部53が上方に向かって突設されているのに対し、そのうちの他方の補助部材50が他方の固定接点20aに対応させるためのものであり、直状部53が下方に向かって突設されている。また、前記接点部54は、各直状部53の先端が外側に向けて凸になるように円弧状に湾曲して形成されている。
The pair of
そして、図4(A)における一方の補助部材50の上方へ延びた直状部53は、図4(B)に実線で示すように、可動接点30aの上面側の可動側接続面31aが上方側の固定接点20aの固定側接続面21aに当接される直前で、接点部54が一方の固定側接続面21aに当接するように長さ寸法が設定されている。
The
これに対し、図4(A)における他方の補助部材50の下方へ延びた直状部53は、図4(B)に二点鎖線で示すように、可動接点30aの下面側の可動側接続面31aが下方側の固定接点20aの固定側接続面21aに当接される直前で、接点部54が他方の固定側接続面21aに当接するように長さ寸法が設定されている。
On the other hand, the
従って、揺動アーム42が反時計方向に向けて揺動(回動)したときは、まず、一方(左側)の補助部材50の接点部54が、図4(B)に示すように、一方の固定接点20aの固定側接続面21aに当接して補助部材50と固定接点20aとが通電状態になる。これにより、補助部材50を介して固定接点20aと可動接点30aとが通電状態となり、その後、図4(C)に示すように、可動接点30aの一方の可動側接続面31aが一方の固定接点20aの固定側接続面21aに面接触するときには、固定側接続面21aと可動側接続面31aとの間に過剰な電流が局所的に作用することがない。これにより、固定側接続面21a及び可動側接続面31aが溶けて荒らされることがなく、これらを密接させることのできる状態で維持することができる。
Therefore, when the
なお、接点部54が接触することにより固定側接続面21aのその部分が荒らされても、可動接点30aの可動側接続面31aが接触する部分から外れているため、固定接点20aと可動接点30aとの間の導通性が損なわれるような不都合の発生が有効に防止される。
Even if the portion of the fixed
ついで、揺動アーム42が、図4(B)及び図4(C)に二点鎖線で示すように、他方の固定接点20a側に揺動した場合には、他方(右側)の補助部材50の接点部54が他方側の固定接点20aの固定側接続面21aに当接して補助部材50と固定接点20aとが通電状態になる。これにより、補助部材50を介して固定接点20aと可動接点30aとが通電状態となり、その後、図4(C)に示すように、可動接点30aの他方の可動側接続面31aが他方の固定接点20aの固定側接続面21aに面接触するときには、固定側接続面21aと可動側接続面31aとの間に過剰な電流が局所的に作用することがない。これにより、固定側接続面21a及び可動側接続面31aが溶けて荒らされることがなく、これらを密接させることのできる状態で維持することができる。
Next, when the
以上詳述したように、各実施形態の電気接点装置10,10a,10b,10cは、電気的な固定側接続面21,21a,21bを有する固定接点20,20a,20bと、固定側接続面21,21a,21bに当接する可動側接続面31,31a,31bを有する可動接点30,30a,30bと、可動接点30,30a,30bを固定接点20,20a,20bに対して接離させて固定接点20,20a,20bと可動接点30,30a,30bとの電気的な接続とその解除とを切り換える切り換え機構40,40bとを備えているため、固定接点20,20a,20bの固定側接続面21,21a,21bと可動接点30,30a,30bの可動側接続面31,31a,31bとが面接触することで互いに電気的に接続される。
As described in detail above, the
そして、各実施形態の電気接点装置10,10a,10b,10cは、切り換え機構40,40bの切り換え動作により可動接点30,30a,30bを移動させ、これによって可動接点30,30a,30bの可動側接続面31,31a,31bを固定接点20,20a,20bの固定側接続面21,21a,21bに接触させることにより、固定接点20,20a,20bと可動接点30,30a,30bとが互いに電気的に接続されるのに併せ、可動側接続面31,31a,31bが固定側接続面21,21a,21bに対して摺接するため、固定側接続面21,21a,21b及び可動側接続面31,31a,31b間の摺り合わせで不導通物質や不導通皮膜或いはこれらの原因となり得るものを固定側接続面21,21a,21b及び可動側接続面31,31a,31bから取り除くことができる。
Then, the
これにより、固定接点20,20a,20b及び可動接点30,30a,30b間の導通不良を有効になくすことができる。
Thereby, the poor conduction between the fixed
ついで、第一実施形態の電気接点装置10によれば、切り換え機構40は、固定接点20へ向けて延び、かつ、先端に可動接点30が装着された、固定接点20に向けて揺動し得る揺動アーム42を有し、固定側接続面21及び可動側接続面31は、それぞれ相手方に対して密着可能な傾斜面とされ、各傾斜面は、揺動アーム42の延びる方向と交差する方向に向けて傾斜しているため、接点同士が点接触あるいは線接触で接続する場合に比して、接点同士の接触時に局所的に過剰な電流が流れることを抑えることができる上に、接点同士の衝突(接触)に伴う局所的な衝撃を和らげることができる。これにより接点20,30の延命を図ることができる。また、第一実施形態の電気接点装置10は、切り換え機構40の切り換え動作による揺動アーム42の揺動により可動接点30の可動側接続面31が、固定接点20の固定側接続面21に接触したときに、可動接点30は、傾斜面に案内されて揺動アーム42の延びる方向と交差する方向に向けて摺動するため、固定側接続面21及び可動側接続面31間の摺り合わせで不導通物質や不導通皮膜或いはこれらの原因となり得るものを固定側接続面21及び可動側接続面31から取り除くことができる。
Next, according to the
また、第二実施形態の電気接点装置10aによれば、第一実施形態と同様の揺動アーム42を有し、固定接点20aの固定側接続面21a及び可動接点30aの可動側接続面31aは、それぞれ相手方に対して密着可能な傾斜面とされ、各傾斜面は、揺動アーム42の延びる方向に向けて傾斜しているため、接点同士が点接触あるいは線接触で接続する場合に比して、接点同士の接触時に局所的に過剰な電流が流れることを抑えることができる上に、接点同士の衝突(接触)に伴う局所的な衝撃を和らげることができる。これにより接点20a,30aの延命を図ることができる。また、第二実施形態の電気接点装置10aは、切り換え機構40の切り換え動作による揺動アーム42の揺動により可動接点30aの可動側接続面31aが、固定接点20aの固定側接続面21aに接触したときに、可動接点30aは、傾斜面に案内されて揺動アーム42の延びる方向に向けて摺動するため、固定側接続面21a及び可動側接続面31a間の摺り合わせで不導通物質や不導通皮膜或いはこれらの原因となり得るものを固定側接続面21a及び可動側接続面31aから取り除くことができる。
In addition, according to the
そして、第三実施形態の電気接点装置10bによれば、切り換え機構40bは、固定接点20bへ向けて延びたクランクロッド433を有し、クランクロッド433は、軸心の延びる方向と直交する方向へ向けて駆動軸431回りにクランク運動で周回するように構成されているため、クランクロッド433は、駆動軸431回りにクランク運動で周回しながらその先端の可動接点30bとしての周面が固定接点20bの円弧面21bに摺接する。これにより、第三実施形態の電気接点装置10bは、固定側接続面21b及び可動側接続面31b間の摺り合わせで不導通物質や不導通皮膜或いはこれらの原因となり得るものを固定側接続面21b及び可動側接続面31bから取り除くことができる。
According to the
さらに、第四実施形態の電気接点装置10cによれば、可動接点30aの先端から揺動アーム42の延びる方向へ向けて斜めに延設された弾性変形が可能な補助部材50が設けられているため、可動接点30aを固定接点20aへ接触させる際に、当該可動接点30aの接触に先立って補助部材50が弾性変形しながらその接点部54が固定接点20aの先端部分に(すなわち、固定側接続面21a及び可動側接続面31a間に影響を与えない部分で)当接するため、予め補助部材50を介して可動接点30aを固定接点20aに対して電気的に接続される。これにより、第四実施形態の電気接点装置10cは、固定接点20aの固定側接続面21aと可動接点30aの可動側接続面31aとが接触するときに、これらの間に過剰な電流が局所的に流れることがなく、可動接点20aの可動側接続面21a及び固定接点20aの固定側接続面21aが局所的な電流の作用で溶けて荒れてしまうことが防止される。また、補助接点(部材)50が弾性を有するため、可動接点30aの可動側接続面31aが固定接点20aの固定側接続面21aに接触するときの衝撃を和らげることができる。
Furthermore, according to the
本発明は、上記何れの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The present invention is not limited to any of the above embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
上記実施形態においては、固定接点20,20a,20bが一対設けられているが、本発明は、固定接点20,20a,20bが一対で設けられることに限定されるものではなく、いずれか一方のみとしてもよい。この場合、電気接点装置は、一方から他方への通電状態の切り換えではなく、電力負荷に対して電力の供給と供給停止との間の切り換えのみを行う、いわゆるオン・オフスイッチとして使用される。
In the above embodiment, a pair of fixed
上記第二実施形態においては、一方(上方)側の固定接点20aの固定側接続面21が前方に向かって先上がりに傾斜されている一方、他方(下方)側の固定接点20aの固定側接続面21aが前方に向かって先下がりに傾斜されているが、こうする代わりに、一方(上方)側の固定接点20aの固定側接続面21が後方に向かって先上がりに傾斜されている一方、他方(下方)側の固定接点20aの固定側接続面21aが後方に向かって先下がりに傾斜されていてもよい。また、一対の固定接点20aの各固定側接続面21aを互いに平行で傾斜させてもよい。これら何れの場合においても、可動接点30aの上下の可動側接続面31aを固定接点20の可動側接続面31aに対応させて互いに平行に設定しなければならない。
In the second embodiment, the fixed-
上記第四実施形態の電気接点装置10cにおいては、第二実施形態の電気接点装置10aが基礎として用いられ、当該電気接点装置10aの揺動アーム42の先端に補助部材50が設けられているが、かかる補助部材50は、第一及び第三実施形態の電気接点装置10a,10cにも適用することができる。
In the
本発明に係る「可動接点の可動側接続面が固定接点の固定側接続面に摺接するように構成されている」という要件に関し、上記実施形態とは別に、以下のような構成を採用することができる。 In relation to the requirement that “the movable side connection surface of the movable contact is in sliding contact with the fixed side connection surface of the fixed contact” according to the present invention, the following configuration is adopted separately from the above embodiment. Can do.
固定接点における可動接点との対向面に当該可動接点を嵌挿するための嵌挿孔を穿設するとともに、可動接点を嵌挿孔に向かって先細りに形成する。この場合、可動接点の根本部分を固定接点の嵌挿孔より大きく設定する。こうすることによって可動接点を固定接点に接続するに際し、先細りの可動接点を固定接点の嵌挿孔に挿入して行くことにより、可動接点の周面が嵌挿孔の孔縁に摺接するため、この摺接によって可動接点の周面及び孔縁に付着している付着物等を取り除くことができる。 An insertion hole for inserting the movable contact is formed on a surface of the fixed contact facing the movable contact, and the movable contact is tapered toward the insertion hole. In this case, the base part of the movable contact is set larger than the insertion hole of the fixed contact. By connecting the movable contact to the fixed contact by doing this, the peripheral surface of the movable contact is in sliding contact with the hole edge of the insertion hole by inserting the tapered movable contact into the insertion hole of the fixed contact. By this sliding contact, it is possible to remove deposits and the like adhering to the peripheral surface and hole edge of the movable contact.
固定接点を互いに対向し、かつ、入り口側が先広がりに設定された一対の板バネによって形成するとともに、根本部分を一対の板バネ間の隙間寸法より大きく設定した状態の可動接点を一対の板バネ間に向かって先細りに形成する。こうすることによって可動接点を固定接点に接続するに際し、先細りの可動接点を固定接点の一対の板バネ間に挿入して行けば、可動接点が板バネの先端縁部と摺接するため、この摺接によって固定接点及び可動接点に付着している付着物等を取り除くことができる。 The fixed contact is formed by a pair of leaf springs that face each other and the entrance side is set to be widened, and the movable contact in a state where the root portion is set larger than the gap dimension between the pair of leaf springs. Tapering in between. In this way, when the movable contact is connected to the fixed contact, if the tapered movable contact is inserted between the pair of leaf springs of the fixed contact, the movable contact is brought into sliding contact with the leading edge of the leaf spring. It is possible to remove deposits and the like adhering to the fixed contact and the movable contact.
なお、固定接点として一対の板バネに代えて弾性変形しない通常の一対の板材が採用されたような場合には、当該板材の少なくとも一方側をコイルスプリング等の付勢部材で他方側の板材に向けて付勢することが行われる。 In addition, when a pair of normal plate materials that are not elastically deformed instead of the pair of plate springs are employed as the fixed contacts, at least one side of the plate material is urged by a biasing member such as a coil spring to the other side plate material. Energizing towards is done.
10,10a,10b,10c…電気接点装置、20,20a,20b…固定接点、21,21a,21b…固定側接続面、30,30a,30b…可動接点、31,31a,31b…可動側接続面、40,40b…切り換え機構、41,41b…機構本体、42…揺動アーム、43…クランク部材、50…補助部材(補助接点)、51…取付部、52…波形部、53…直状部、54…接点部、90…ハウジング、411…開口、431…駆動軸、432…クランク板、433…クランクロッド、F…力(押圧力)、Fx…分力
10, 10a, 10b, 10c ... Electric contact device, 20, 20a, 20b ... Fixed contact, 21, 21a, 21b ... Fixed side connection surface, 30, 30a, 30b ... Movable contact, 31, 31a, 31b ... Movable side connection Surface, 40, 40b ... Switching mechanism, 41, 41b ... Mechanism body, 42 ... Swing arm, 43 ... Crank member, 50 ... Auxiliary member (auxiliary contact), 51 ... Mounting portion, 52 ... Waveform portion, 53 ...
Claims (5)
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Cited By (1)
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