JPS61173420A - Contact switchgear - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、接点開閉装置に関するものである。[Detailed description of the invention] 〔Technical field〕 The present invention relates to a contact switching device.

〔背景技術〕[Background technology]

たとえばＩＡ〜３０Ａ付近で使用されるリレー。 For example, relays used around IA to 30A.

スイッチ、コンタクタ等の接点開閉装置の性能および寿
命は、投入、しゃ断時に発生するアークによって大きな
影響を受ける。特に突入電流が瞬間的に流れる負荷の開
閉ではバウンスアークにより溶着が発生する。通常接点
には銀（Ａｇ）もしくはＡｇ合金が用いられるが、耐溶
着性を向上するためタングステン仙）等の高融点材料と
Ａｇの焼結合金や、内部酸化法により高温高度もしくは
耐熱性を高めたＡｇ−Ｃｄ０．　Ａｇ５ｎＯｚ、　Ｉｎ
ｚ０３等が用いられる。The performance and lifespan of contact switching devices such as switches and contactors are greatly affected by arcs that occur when they are turned on and off. In particular, welding occurs due to bounce arcs when opening and closing loads where inrush current flows instantaneously. Usually, silver (Ag) or an Ag alloy is used for contacts, but to improve welding resistance, we use a sintered alloy of Ag and a high-melting point material such as tungsten, or use an internal oxidation method to increase high temperature or heat resistance. Ag-Cd0. Ag5nOz, In
z03 etc. are used.

しかし、これらの接点材料はもっとも接触抵抗が安定す
るＡｇに対して不純物を混入するためその接触抵抗特性
が不安定になり、また温度上昇が問題になる。However, since these contact materials contain impurities in Ag, which has the most stable contact resistance, the contact resistance characteristics become unstable and temperature rise becomes a problem.

また接点の接触面の状態を考えると、これらＷ。Also, considering the condition of the contact surface of the contact, these W.

Ｈｃ、　Ｓｎ、　Ｉｎもしくはこれらの酸化物はその濃
度が増せば増す程耐溶着性、耐消耗性は一般的に向上す
るがやはり接触抵抗特性は不安定となる。As the concentration of Hc, Sn, In, or their oxides increases, the welding resistance and abrasion resistance generally improve, but the contact resistance characteristics also become unstable.

さらにこれらの接触抵抗は接点圧に関係があり、その変
化は線形ではないにしても弾圧に対して接触抵抗値が反
比例するが、最近の機器の軽薄短小化への技術開発の流
からみると接点圧をいかに小さくするか重要な課題にな
る。なぜなら接圧の増加は機構の各部の摩擦力の増加１
部品の大形化となり、リレー、コンタクタにとっては電
磁石によって駆動させるべきばね負荷のおよびストロー
クの増大になるからである。Furthermore, these contact resistances are related to the contact pressure, and although the change is not linear, the contact resistance value is inversely proportional to the pressure, but considering the recent trend of technological development toward making devices lighter, thinner, and smaller. An important issue is how to reduce the contact pressure. This is because an increase in contact pressure increases the frictional force in each part of the mechanism.
This is because the parts become larger and, for relays and contactors, the spring load and stroke that must be driven by electromagnets increases.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は、接触抵抗が安定し溶着を低減すると
ともに寿命を向上することができる接点開閉装置を提供
することである。An object of the present invention is to provide a contact switching device that can stabilize contact resistance, reduce welding, and improve lifespan.

〔発明の開示〕[Disclosure of the invention]

この発明は、高融点のアーク接点および低抵抗の導電接
点が並設されるとともにその両接点の全体が隣接側の高
さを大とする凸状に形成された第１の接触子と、前記と
同材質のアーク接点と導電接点が並設されるとともにそ
の両接点の全体が隣接側の高さを小とする凹状に形成さ
れた第２の接触子を備え、少なくとも一方の接触子を駆
動することによりオンまたはオフ動作するとともに、オ
フ状態と前記導電接点同志のみが接触するオン状態との
間において、前記オン動作のとき前記アーク接点同志の
接触状態から前記導電接点同志の接触状態へローリング
し、前記オフ動作のとき前記と逆のローリング動作をす
るようにしたことを特徴とするものである。The present invention provides a first contact in which a high-melting-point arc contact and a low-resistance conductive contact are arranged side by side, and the entirety of both contacts is formed in a convex shape with the height of the adjacent side being larger; An arc contact and a conductive contact made of the same material are arranged side by side, and the entirety of both contacts includes a second contact formed in a concave shape that reduces the height of the adjacent side, and drives at least one of the contacts. This causes an on or off operation, and between an off state and an on state in which only the conductive contacts contact each other, rolling occurs from a contact state of the arc contacts to a contact state of the conductive contacts during the on operation. The device is characterized in that, during the off-action, a rolling action opposite to the above-mentioned one is performed.

アークおよび突入電流はアーク接点が担持し、通電は導
電接点が担持するため接触抵抗が安定するとともに、ロ
ーリングにより溶着を低減でき、しかも従来よりも寿命
を向上することができる。Arc and rush current are carried by the arc contact, and current is carried by the conductive contact, so contact resistance is stabilized, welding can be reduced by rolling, and the service life can be improved compared to conventional products.

さらにアーク接点と導電接点とは互いに反対向きに位置
するためアーク接点側で発生した消耗粉が導電接点側に
飛散することがなく、接触抵抗の安定化が確保できる。Further, since the arc contact and the conductive contact are located in opposite directions, consumable powder generated on the arc contact side is not scattered to the conductive contact side, and contact resistance can be stabilized.

実施例 この発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づいて説
明する。すなわち、第１および第２の接点１．２はそれ
ぞれ接触子３．４の自由端に固定されている。接触子３
．４は基端部が軸５，６により回動自在に支持され、接
触子３は中間部がばね７により支持され、接触子４には
駆動部８が対向している。第１の接点１は接触子３の長
手方向にアーク接点１０が先端側となるように導電接点
９およびアーク接点１０が並びかつその全体形状は隣接
側１１の高さが大となる凸状となるように形成されてい
る。また第２の接点２は先端側に導電接点１２が位置す
るように接触子４の長手方向に導電接点１２とアーク接
点１３が並び、かつその全体形状が隣接側１４の高さが
小さくなる凹状となるように形成されている。Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. That is, the first and second contacts 1.2 are each fixed to the free end of the contact 3.4. contact 3
．． 4 is rotatably supported at its base end by shafts 5 and 6, the contact 3 is supported at its middle part by a spring 7, and a drive unit 8 is opposed to the contact 4. The first contact 1 has a conductive contact 9 and an arc contact 10 arranged in the longitudinal direction of the contact 3 such that the arc contact 10 is on the tip side, and its overall shape is a convex shape in which the height of the adjacent side 11 is larger. It is formed to be. Further, the second contact 2 has a conductive contact 12 and an arc contact 13 lined up in the longitudinal direction of the contact 4 so that the conductive contact 12 is located on the tip side, and its overall shape is a concave shape in which the height of the adjacent side 14 is smaller. It is formed so that

アーク接点１０．１３は高融点材料たとえばＡｇ−Ｗｃ
　、　Ａｇ−一等の焼結接点系では甑浦もしくは讐十ｋ
をｌＯウェイト％以上含有し、Ａｇ５ｎＯ□、へｇ−Ｃ
ｄＯ等の酸化物系はでＭｅＯ（金属酸化物を意味する。The arc contact 10.13 is made of a high melting point material such as Ag-Wc.
, Ag-first grade sintered contact system is Koshikiura or Hojuk
containing 1O weight% or more, Ag5nO□, tog-C
Oxide systems such as dO are MeO (meaning metal oxide).

以下同じ）が５ウ工イト％以上含有される。また導電接
点９，１２は低抵抗材料で構成され、たとえば焼結接点
系ではり、　ＷｃもしくはＷ＋Ｗｃが１５％＋＞Ｊ　ｉ
プ　ｔ、Ｔｈ　　　　砧１しｍｈｎ　Ｉ　Ｉマ　Ｊ＋　
Ｉ　％　−ｙ　Ｉ＋　Ｍ−＾　−＋Ｚ　　１　　１：　
　０１１’、１下であるが、Ａｇのみでもよい。これら
アーク接点１０．１３および導電接点９．１２は相互を
ろう付は等で一体化してもよいが、リベットや溶接用プ
ロジェクションが設けられた銅台座等で別個に取付られ
てもよい。なお接点は接点材料が焼結材料の場合は溶浸
法がまた内部酸化の場合は選択酸化法で製作される。さ
らにこれらの接点９，１０゜１２．１３は各接触子３．
４にかしめ、ろう付けまたは溶接等によって取付られる
。(same hereinafter) is contained in an amount of 5% or more. The conductive contacts 9 and 12 are made of a low-resistance material, such as a sintered contact material, and Wc or W+Wc is 15%+>J i
Pu t, Th Kinuta 1shi mhn I Ima J+
I % -y I+ M-^ -+Z 1 1:
011', 1 or less, but only Ag may be used. The arc contact 10.13 and the conductive contact 9.12 may be integrated with each other by brazing or the like, but they may also be separately attached using a copper pedestal provided with rivets or welding projections. Note that the contacts are manufactured by the infiltration method when the contact material is a sintered material, and by the selective oxidation method when the contact material is internal oxidation. Furthermore, these contacts 9, 10° 12.13 are connected to each contactor 3.
4. It is attached by caulking, brazing, welding, etc.

第２図および第４図の（ａ）はオフ状態であり、同図（
ｂ）は駆動部８が接触子４を押し下げた状態で、まずア
ーク接点１０．１３同志が接触する。(a) in FIGS. 2 and 4 is in the off state, and (a) in FIG.
In b), with the drive unit 8 pushing down the contact 4, the arc contacts 10 and 13 first come into contact with each other.

このときが投入状態であり、負荷によっては突入電流が
流れることとなる。またバウンスアークが発生する可能
性がある。第２図（Ｃ）および第４図（ｄ）はさらに接
触子４を押し下げた状態で接点相互がローリング（ころ
がり接触）して第４図（ｃ）のように隣接側１１．１４
が対向した後導電接点９．１２が接触しアーク接点１０
．１３は離れる。この状態が最終的なオン状態である。This is the closed state, and depending on the load, an inrush current will flow. Also, a bounce arc may occur. FIG. 2(C) and FIG. 4(d) show that when the contact 4 is further pushed down, the contacts roll (rolling contact) and the adjacent side 11.14 appears as shown in FIG. 4(c).
After facing each other, conductive contacts 9 and 12 touch and arc contact 10
．． 13 leaves. This state is the final on state.

オンからオフへの動作は前記動作の逆のローリング動作
が第４図の（ｄ）から（ｇ）の順序で行われ、最後にア
ーク接点１０．１３が解離するため、アークはアーク接
点１０．１３間で発生する。なお、第３図は第２の接点
２の移動Ｘに対するばね負荷ｆを示し、ａからｂは接点
が離間している接点ギャップ（すなわちオフ）で、第５
図に示す復帰ばね１９による。またｂからＣはアーク接
点１０゜１３の接触から導電接点９．１２の接触に至る
までの移動に伴うものでばね７のばね力が加わり、接点
圧が付与される。In the on-to-off operation, a rolling operation, which is the reverse of the above operation, is performed in the order of (d) to (g) in FIG. Occurs between 13 and 13. In addition, FIG. 3 shows the spring load f with respect to the movement
Due to the return spring 19 shown in the figure. Further, from b to c, the movement occurs from the contact of the arc contact 10.degree. 13 to the contact of the conductive contact 9.12, and the spring force of the spring 7 is applied to apply contact pressure.

第５図はこの接点開閉装置を適用したリレーを示し、１
５はケース、１６はリレーコイル、１７はヨーク、１８
はアマチュアで先端に駆動部８が設けられている。１９
は前記した復帰ばねである。Figure 5 shows a relay to which this contact switching device is applied, 1
5 is a case, 16 is a relay coil, 17 is a yoke, 18
is an armature with a drive section 8 provided at its tip. 19
is the return spring described above.

このように構成したため、この接点開閉装置は、オン動
作においてアーク接点１０．１３がまず接触し、オフ動
作においてもアーク接点１．０．１３が最後に離間する
から、突入電流およびアークに対してアーク接点１０．
１３が担持し導電接点９゜１２は撰傷しないため、接触
抵抗が安定する。しかもローリングにより溶着しにくく
、アーク接点により接点消耗も低減でき寿命を向上する
ことができる。With this structure, this contact switching device is resistant to inrush currents and arcs because the arc contact 10.13 contacts first during ON operation, and the arc contact 1.0.13 separates last during OFF operation. Arc contact 10.
Since the conductive contact 9° 12 supported by 13 is not damaged, the contact resistance is stabilized. Moreover, it is difficult to weld due to rolling, and the arc contact reduces contact wear and improves service life.

また、所定の接圧を確保するために必要な接触子４の押
し込み量Ｘａ、　　ローリングに使われる押し込み量Ｘ
ｂ、駆動部８が動作しなければならない量（接点位置換
算値）Ｘｃとすると、多量は第６図のような関係となる
。In addition, the pushing amount Xa of the contactor 4 necessary to secure the specified contact pressure, and the pushing amount Xa used for rolling.
b, and the amount by which the drive section 8 must operate (contact position replacement value) Xc, the amount has a relationship as shown in FIG.

さらに、アーク接点１０．１３の開閉にともないアーク
が発生し、かつ消耗粉が発生するが、アーク接点１０．
１３と導電接点９．１２とは互いに反対向きになるため
、前記消耗粉は導電接点９゜１２側に飛散しにくくなり
、そのため導電接点９゜１２間の接触抵抗が消耗粉の影
響を受けず、接触抵抗の安定化が維持される。Further, as the arc contact 10.13 opens and closes, an arc is generated and consumable powder is generated.
13 and conductive contacts 9 and 12 are oriented in opposite directions, the consumable powder is less likely to scatter to the conductive contacts 9 and 12, and therefore the contact resistance between the conductive contacts 9 and 12 is not affected by the consumable powder. , the contact resistance remains stable.

この実施例の変形例として、前記接点の凸状および凹状
は曲面形成されてもよく、その場合前記実施例もそうで
あるがローリング接触する必要上凹状側の曲率が大きく
なる。また接触子３．４は板ばねで形成して前記ばね７
，１９を省略してもよい。また前記接触子３．４は常開
式であったが、常閉式でもよく、その他接触子機構は接
離動作とローリング動作とができる構成であればよく、
前記実施例に限定されない。As a modification of this embodiment, the convex and concave portions of the contact points may be formed into curved surfaces, in which case, as in the embodiment described above, the curvature of the concave side becomes larger due to the necessity of rolling contact. Further, the contactor 3.4 is formed of a leaf spring, and the spring 7
, 19 may be omitted. Further, although the contactor 3.4 is of a normally open type, it may be of a normally closed type, and the other contact mechanism may be configured as long as it can perform contact/separation operation and rolling operation.
The invention is not limited to the above embodiments.

〔発明の効果〕 この発明によれば、各接触子にアーク接点および導電接
点を設け、オンおよびオフの動作の間にローリング動作
をともなってつねにオン時にはアーク接点同志が先に接
触し、オフ時にはアーク接点同志が後から離間すること
により、接点の寿命を向上し、溶着、消耗を少なくでき
、接触安定性を確保することができる。しかも各接触子
の一方を凸状に他方を凹状にそれぞれ形成することによ
り、接点消耗粉を導電接点側に飛散させないため、導電
接点間の接触抵抗の安定化を確保することができるとい
う効果がある。[Effects of the Invention] According to the present invention, each contactor is provided with an arc contact and a conductive contact, and a rolling action occurs between on and off operations, so that when on, the arc contacts contact each other first, and when off, the arc contacts contact each other first, and when off, By separating the arc contacts later, the life of the contacts can be improved, welding and wear can be reduced, and contact stability can be ensured. Moreover, by forming one side of each contact in a convex shape and the other in a concave shape, contact consumable powder is not scattered toward the conductive contact side, which has the effect of ensuring stabilization of the contact resistance between the conductive contacts. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明の一実施例の斜視図、第２図ト七＋寥
偽＾ｊ　　Ｑ　ｍちノにふ肛自−ハ１　側１＝口ｎ　　
　憤　リ　開　トド　１４１々α　０の接点のストロー
ク対ばね負荷特性図、第４図は動作状態の接点の詳細図
、第５図はリレーの断面図、第６図は駆動部の押し込み
量のベクトル図である。 ３．４・・・接触子、９．１２・・・導電接点、１０゜
１３・・・アーク接点、１１．１４・・・隣接側第１図 第２図 ストＯ−り 第３図 第５図 第６図 手続補正書（帥 昭和６０年０３月２９日Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view of an embodiment of the present invention;
Stroke versus spring load characteristic diagram of the contact of 141 α 0, Fig. 4 is a detailed view of the contact in operating state, Fig. 5 is a cross-sectional view of the relay, Fig. 6 is the vector of the pushing amount of the drive part It is a diagram. 3.4... Contact, 9.12... Conductive contact, 10°13... Arc contact, 11.14... Adjacent side Figure 1 Figure 2 Stroke Figure 3 Figure 5 Figure 6 Procedural amendment (March 29, 1985)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 高融点のアーク接点および低抵抗の導電接点が並設され
るとともにその両接点の全体が隣接側の高さを大とする
凸状に形成された第１の接触子と、前記と同材質のアー
ク接点と導電接点が並設されるとともにその両接点の全
体が隣接側の高さを小とする凹状に形成された第２の接
触子を備え、少なくとも一方の接触子を駆動することに
よりオンまたはオフ動作するとともに、オフ状態と前記
導電接点同志のみが接触するオン状態との間において、
前記オン動作のとき前記アーク接点同志の接触状態から
前記導電接点同志の接触状態へローリングし、前記オフ
動作のとき前記と逆のローリング動作をするようにした
ことを特徴とする接点開閉装置。A high melting point arc contact and a low resistance conductive contact are arranged side by side, and the entirety of both contacts is formed into a convex shape with a larger height on the adjacent side, and a first contact made of the same material as above. An arc contact and a conductive contact are arranged side by side, and the entirety of both contacts includes a second contact formed in a concave shape with a smaller height on the adjacent side, and is turned on by driving at least one of the contacts. Or, while the OFF operation is performed, between the OFF state and the ON state in which only the conductive contacts are in contact with each other,
A contact opening/closing device characterized in that during the ON operation, the arcing contacts roll from a contact state to the conductive contacts contacting state, and during the OFF operation, the rolling action is reversed.