JP6464841B2 - 接点機構およびこれを用いたスイッチ - Google Patents
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Description
また、樹脂材をアークから保護するための金属部品を設置する必要がないので、部品点数,組立工数が少なく、生産性の高い接点機構が得られる。
すなわち、第1実施形態に係るトリガースイッチは、図2に示すように、第1カバー11と第2カバー15とを組み合わせて形成されたハウジング10内に、ベース20、プランジャ40、プリント基板50等の内部構成部品を組み込むとともに、トリガー60および切換レバー70を組み付けたものである。
なお、以下の説明では、図面に表された構成を説明するうえで、「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を示す用語、及びそれらを含む別の用語を使用するが、それらの用語を使用する目的は図面を通じて実施形態の理解を容易にするためである。したがって、それらの用語は本発明の実施形態が実際に使用されるときの方向を示すものとは限らないし、それらの用語によって特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきでない。
なお、前記第2カバー15の接合面のうち、後述するトリガー60の操作軸61および切換レバー70が取り付けられる部分以外の接合面は、前記第1カバー11に超音波溶着あるいは接着剤で一体化される。
そして、図3に示すように、前記ベース20は、その嵌合孔26に中継固定接点32aを備えた第2中継端子32を組み付けてある。このため、前記中継可動接触片33の一端部に設けた中継可動接点33aが、前記第2中継端子32にカシメ固定した中継固定接点32aに接離可能に対向する。
さらに、前記ベース20は、その下辺の背面側に段差を有する嵌合孔27に段差を有する永久磁石28を挿入してある。前記嵌合孔27および永久磁石28に段差を設けたのは誤挿入を防止するためである。
このため、開閉用固定接点35aと開閉用可動接点37aとの間にアークが生じても、ベース20を形成する樹脂から微粉末が発生し、雰囲気中に飛散しにくい。この結果、内部空間の絶縁抵抗が低下しないだけでなく、接点表面に樹脂の微粉末が付着しないので、開閉用固定接点35aが開閉用可動接点37aに接近する際にアークが発生しにくくなり、接点寿命が伸びるとい利点がある。
一方、前記可動接点端子36は、その上端部に支持孔36aおよび支持孔36bを並設してある。さらに、前記支持孔36aには、開閉用可動接触片37を挿入し、かつ、可動接点バネ38aを介して回動可能に支持してある。一方、前記支持孔36bには通電用可動接触片39を挿入し、かつ、可動接点バネ38bを介して回動可能に支持してある(図5)。このため、前記開閉用,通電用可動接触片37,39にそれぞれ設けた開閉用,通電用可動接点37a,39aが、前記固定接点端子35に設けた開閉用,通電用固定接点35a,35bにそれぞれ接離可能に対向する。
また、前記プランジャ40は、図3に示すように、その底面にテーパ面を備えた操作部46,操作部47を並設してある。
なお、前記操作軸61に挿通した蛇腹状筒体62は、その他端部を前記第1,第2カバー11,15の半円形リブ13,17に係合することにより、防水構造となる。
なお、前記コイルバネ71に付勢されている前記鋼玉72は前記ベース20のクリック感用凹凸部22に係合しているので、前記切換レバー70を操作することにより、クリック感が得られる。
そして、前記ベース20に、開閉用,通電用固定接点35a,35bを備えた固定接点端子35および可動接点端子36を組み付ける。
さらに、前記可動接点端子36の支持孔36aに、開閉用可動接点37aをカシメ固定した開閉用可動接触片37を挿通する。前記開閉用可動接触片37は、前記ベース20の位置決め凹部24に下端部を位置決めした可動接点バネ38aを介し、前記可動接点端子36の支持孔36aに回動可能に支持される。
同様に、前記可動接点端子36の支持孔36bに、通電用可動接点39aをカシメ固定した通電用可動接触片39を挿通する。前記通電用可動接触片39は、前記ベース20の位置決め凹部25に下端部を位置決めした可動接点バネ38bを介し、前記可動接点端子36の支持孔36bに回動可能に支持される。
これにより、前記開閉用,通電用可動接点37a,39aが前記開閉用,通電用固定接点35a,35bにそれぞれ接離可能に対向する。
切換レバー70が中立位置にあるとき、切換レバー70の一端部がトリガー60の中央突部60a(図2)に当接することにより、トリガー60を引き込めず、誤操作を防止する。
一方、開閉用可動接触片37は可動接点バネ38a(図6)に付勢されているが、復帰バネ43に付勢されたプランジャ40の操作部46に位置規制され、開閉用可動接点37aが開閉用固定接点35aに接離可能に対向している。
同様に、回動可能に支持された通電用可動接触片39は可動接点バネ38b(図5)に付勢されているが、プランジャ40の操作部47に位置規制され、通電用可動接点39aが通電用固定接点35bに接離可能に対向している。
すなわち、前記永久磁石28の磁力Bで、開閉用可動接点37aの接触表面領域37bと開閉用固定接点35aの接触表面領域35dとの間で生じたアークA1を、非接触表面領域37cおよび非接触表面領域35eに移動させる。このため、移動したアークA2によって非接触表面領域35e,37cが部分的に焼損しても、開閉用可動接点37aの接触表面領域37bおよび開閉用固定接点35aの接触表面領域35dが焼損しない。この結果、電気抵抗が増大せず、発熱しにくくなり、接点寿命の長い接点機構が得られる。
すなわち、第2実施形態に係る開閉用固定接点35aおよび開閉用可動接点37aは対向面がいずれも方形である。そして、前記開閉用固定接点35aは、その対向面の片側縁部に接触表面領域35dを設けてある一方、その対向面の残る片側縁部に非接触表面領域35eを設けてある。そして、前記接触表面領域35dと非接触表面領域35eとの間には段差があるとともに、テーパ面35fで接続されている。
同様に、前記開閉用可動接点37aは、その対向面の片側縁部に接触表面領域37bを設けてある一方、その対向面の残る片側縁部に非接触表面領域37cを設けてある。そして、前記接触表面領域37bと非接触表面領域37cとの間には段差があるとともに、テーパ面37dで接続されている。
本実施形態によれば、接触表面領域35dと非接触表面領域35eとの間に段差があるとともに、テーパ面35fで接続されているので、発生したアークが移動しやすく、消失しやすいという利点がある。
また、前述の実施形態では可動接触片が回動する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、固定接点の表面に交差する対向方向に沿って可動接点を平行移動する可動接触片であってもよい。
第1実施形態に係るトリガースイッチをサンプルとした。そして、42V,130Aの電流を流し、開閉用固定接点35aに開閉用可動接点37aが接触する際に発生したアークを、永久磁石28の磁力で樹脂成形品に当たりにくい方向に伸長させた場合に、接点閉成時のアークの発生回数およびアーク持続時間を測定した。測定結果を図12のグラフ図においてハッチングした棒線で示す。
なお、実施例1において接点閉成時のアークが樹脂成形品に当たりにくい方向とは、発生した接点閉成時のアークが開閉用可動接触片37に沿って、かつ、前記開閉用可動接触片37の回動支点に向けて伸長させた方向をいう。
発生した接点閉成時のアークを樹脂成形品に当たる方向に伸長させた点を除き、他は前述の実施例1と同一の条件で、接点閉成時のアークの発生回数およびアーク持続時間を測定した。測定結果を図12のグラフ図において白地の棒線で示す。
なお、比較例1において発生した接点閉成時のアークが樹脂成形品に当たる方向とは、開閉用可動接触片37の軸心に直交し、かつ、ベース20の側壁に向けて伸長させた方向をいう。
また、実施例1では接点閉成時のアーク持続時間0.40以上のアークが発生していないのに対し、比較例1では接点閉成時のアーク持続時間0.80のアークが発生している。
以上の結果から、実施例1は比較例1よりも接点閉成時に接点溶着が生じにくいことが判った。
第1実施形態に係るトリガースイッチをサンプルとした。そして、42V,130Aの電流を流し、永久磁石28の磁力で開閉用固定接点35aに開閉用可動接点37aが接触する際に発生した接点閉成時のアークを、樹脂成形品に当たりにくい方向に伸長することにより、100回開閉した後の接点表面を写真撮影した。開閉用固定接点の撮影結果を図13,図14に、開閉用可動接点の撮影結果を図15,図16に示す。
発生した接点閉成時のアークを樹脂成形品に当たる方向に伸長させた点を除き、他は前述の実施例2と同一の条件で実験した後、接点表面を写真撮影した。開閉用固定接点の撮影結果を図17,図18に、開閉用可動接点の撮影結果を図19,図20に示す。
さらに、実施例2は比較例2よりもカーボンやガラスファイバーの付着が極めて少ないことが判った。
したがって、実施例2は比較例2よりも樹脂等の微粉末の飛散,付着が少ないとともに、雰囲気中に樹脂等の微粉末が浮遊することによる空気の絶縁劣化が少ないことから、接点閉成時にアークが発生しにくいことが判った。
なお、図13ないし図20において「スペクトル1」ないし「スペクトル6」と表記されているが、前記表記は光学的成分分析を行う位置を表示しているにすぎない。
第1実施形態のトリガースイッチをサンプルとした。そして、42V、130Aの電流を流し、接点溶着を生じるまでの開閉回数を測定した。
対向面を面接触させることを前提とした既存のトリガースイッチを比較例3のサンプルとし、実施例3と同一条件で接点溶着を生じるまでの開閉回数を測定した。
11 第1カバー
15 第2カバー
20 ベース
22 クリック感用凹凸部
24 位置決め凹部
25 位置決め凹部
28 永久磁石
30 共通中継端子
30a 支持孔
31 第1中継端子
32 第2中継端子
32a 中継固定接点
33 中継可動接触片
33a 中継可動接点
34 中継可動接点バネ
35 固定接点端子
35a 開閉用固定接点
35b 通電用固定接点
35c 水平端部
35d 接触表面領域
35e 非接触表面領域
36 可動接点端子
36a 支持孔
36b 支持孔
37 開閉用可動接触片
37a 開閉用可動接点
37b 接触表面領域
37c 非接触表面領域
38a 可動接点バネ
38b 可動接点バネ
39 通電用可動接触片
39a 通電用可動接点
40 プランジャ
40a 係合孔
40b 段部
41 貫通孔
43 復帰バネ
44 摺動子
45 摺動子
46 操作部
47 操作部
50 プリント基板
51 ソケット
60 トリガー
61 操作軸
70 切換レバー
75 鍔部
76 回動軸部
77 シールリング
A1,A2 アーク
B 磁力
Claims (4)
- 固定接点と、
前記固定接点に対して回動可能に対向する可動接点と、
前記固定接点と前記可動接点との間に生じたアークを前記可動接点から前記可動接点の回動支点に向かう方向に伸長させる永久磁石とを備える接点機構であって、
前記固定接点に前記可動接点を接離させる際に生じたアークの伸長方向に、樹脂材を配置せず、
前記固定接点および前記可動接点の相互に対向する面の各々に、接触表面と、非接触表面と、前記接触表面および前記非接触表面の間に配置されたテーパ面とが、前記アークの伸長方向に沿って直列的に設けられており、
前記固定接点の前記接触表面および前記可動接点の接触表面は、相互に接触可能に対向し、前記固定接点の前記非接触表面および前記可動接点の前記非接触表面は、相互に接触不可能に対向し、前記固定接点の前記テーパ面および前記可動接点の前記テーパ面は、前記アークの伸長方向に沿って前記接触表面から前記非接触表面に向かって相互に離れるように傾斜していることを特徴とする接点機構。 - 発生した前記アークを、自由端部に前記固定接点を固定した固定接触片を片持ち支持する前記樹脂材から遠ざかる方向に、前記永久磁石の磁力で伸長させることを特徴とする請求項1に記載の接点機構。
- 請求項1又は2に記載の接点機構を備えたことを特徴とするスイッチ。
- 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の接点機構を備えたトリガースイッチ。
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