JPS61173422A - 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.

’　　　　ｒＯｘａ；ｋｖ） たとえばＩＡ〜３０Ａ付近で使用されるリレー。’　　　　rOxa；kv) 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０通常接点
にはｔｉ　（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（−）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．　Ａｇ５ｎＯ１，
Ｉｎｚ０３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. Ti (Ag) or Ag alloys are normally used for contacts.
In order to improve welding resistance, we use sintered alloys of Ag with high melting point materials such as tungsten (-), and Ag-Cd0. Ag5nO1,
Inz03 or the like is 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−２１１ｃ
、　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。Also, considering the condition of the contact surface of the contact, these -211c
, Sn, In, or their oxides, as their concentration 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、その唐
花は鋪刑ではかいＬ−１，１本２１１１ｒ　７７斜Ｉプ
悼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３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 the contact resistance value is inversely proportional to the contact pressure, but recent technology to make devices lighter, thinner, and smaller From a development perspective, an important issue is how to reduce contact pressure. This is because an increase in contact pressure increases the frictional force of each part of the mechanism, increases the size of the three parts, and increases the spring load and stroke of relays and contactors that must be driven by electromagnets.

〔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
点がそれぞれに並設されるとともに互いに対向配置され
た第１および第２の接触子を備え、前記アーク接点同志
および導電接点同志が相対向するとともに各接触面が凹
凸に形成され、また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ローリ
ングから前記導電接点同志のローリング移行し、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 includes first and second contacts in which a high-melting-point arc contact and a low-resistance conductive contact are arranged side by side and opposite to each other, and the arc contacts and the conductive contacts are arranged opposite to each other. At the same time, each contact surface is formed with unevenness, and the on or off operation is performed by driving at least one of the contacts. At this time, the rolling of the arcing contacts is shifted to rolling of the conductive contacts, and when the OFF operation is performed, the rolling action is reversed.

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、各接点が凹凸状態でローリング接触するためア
ーク接点から導電接点への移行がスムースになり、バウ
ンスアークの発生がない。Furthermore, since each contact makes rolling contact in an uneven state, the transition from an arc contact to a conductive contact is smooth, and bounce arcs do not occur.

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いずれも
表面が凸状をなす導電接点９およびアーク接点１０が並
びその間に溝１１を形成している。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
方向にいずれも表面が凹状となる導電接点１２とアーク
接点１３が並びその間に溝１４が形成されている。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 includes a conductive contact 9 and an arc contact 10, both of which have convex surfaces, arranged in the longitudinal direction of the contactor 3, with the arc contact 10 facing toward the tip, with a groove 11 formed therebetween. Further, in the second contact 2, a conductive contact 12 and an arc contact 13, both of which have concave surfaces, are arranged in the longitudinal direction of the contact 4 so that the conductive contact 12 is located on the tip side, and a groove 14 is formed between them. .

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−ｃ、　Ｗもしくは
胸＋Ｗｃを１（ｌウェイト％以上含有し、Ａｇｅｎｔ、
、　Ａｇ−Ｃｄ０等の酸化物系はでＭｅＯ（金属酸化物
を意味する。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一、　ＷｃもしくはＨ＋ｔｔｌｃが
１５％以下であり、酸化物系においてはＭｅＯが１５％
以下であるが、Ａｇのみでもよい。これらアーク接点１
０．１３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温合は婉シロ達嶋（雷ナ
ー由顛跡ル小橋人神二嬰÷口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。The arc contact 10.13 is made of a high melting point material such as Ag-Wc.
, Ag-first grade sintered contact system contains -c, W or chest + Wc of 1 (l weight% or more, Agent,
, Ag-Cd0 and other oxide systems contain 5% or more of MeO (meaning a metal oxide; the same applies hereinafter). The conductive contacts 9 and 12 are made of a low-resistance material, for example, a sintered contact type has a Wc or H+ttlc of 15% or less, and an oxide type has a MeO of 15% or less.
As shown below, only Ag may be used. These arc contacts 1
0.13 and the conductive contact 9.12 may be integrated with each other by brazing or the like, but they may also be attached separately with a copper pedestal provided with rivets or welding projections. The contacts are manufactured using the oxidation method when the contact material is a sintered material. Each contact 3, 4
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同志がその一端で接触する。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。第４図（Ｃ）はアーク接点１０．１３のロ
ーリング動作（ころがり接触）状態で第４図（ｄ）はそ
のローリングに伴って導電接点９，１２の一端が接触し
はじめた状態である。第４図（ｅ）は導電接点９゜１２
のローリング動作状態で、このときアーク接点１０．１
３は離間する。第１図（ｃ）および第４図（ｆ）はさら
にローリングして導電接点９゜１２の他端が接触し、こ
の状態が最終的なオン状態である。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ヤツブ（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の接触状態から導電接点９，１２の最終接
触状態へのローリング動作により、そのときばね７のば
ね力が加わり、接点圧が付与される。(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 at one end. This is the closed state, and depending on the load, an inrush current will flow. FIG. 4(C) shows a state in which the arc contacts 10 and 13 are in a rolling motion (rolling contact), and FIG. 4(d) shows a state in which one ends of the conductive contacts 9 and 12 have begun to come into contact with the rolling. Figure 4(e) shows the conductive contact 9°12
At this time, the arc contact 10.1
3 is spaced apart. 1(c) and 4(f), the conductive contact 9.degree. 12 is further rolled and the other end of the conductive contact 9.degree. 12 contacts, and this state is the final on state. The operation from on to off is a rolling operation that is the reverse of the above operation, and finally the arcing contacts 10.degree. 13 are dissociated, so that an arc is generated between the arcing contacts 10.degree. 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, due to the rolling operation from the contact state of the arc contacts 10.13 to the final contact state of the conductive contacts 9, 12, the spring force of the spring 7 is applied at that time, and contact pressure is applied.

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１０．１３〜　　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１
０．１３が担持し導電接点９゜１２は損傷しないため、
接触抵抗が安定する。しかもローリングにより溶着しに
（り、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, in this contact switching device, the arc contact 10.13 contacts first in the on operation, and the arc contacts 10.13 to 10. Contact 1
0.13 is supported and the conductive contact 9゜12 is not damaged, so
Contact resistance becomes stable. Moreover, the rolling prevents welding, 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ｌｘｂ
、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 Lxb used for rolling.
, the amount by which the drive unit 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と導電接点９．１２が第７
図のように平面状に並ぶものは、アーク接点１０．１３
から導電接点９．１２へのローＩＪ　７グまたはその逆
のローリング動作において、バウンスを発生しやすくバ
ウンスアークが生じやすし１が、この実施例はアーク接
点１０．１３および導電接点９．１２ともに凹凸接触し
てローリングさせるのでローリングがスムースにでき、
バウンスが生じにくい。Furthermore, the arc contact 10.13 and the conductive contact 9.12 are connected to the seventh
Those arranged in a plane as shown in the figure are arc contacts 10.13
In a rolling motion from low IJ to conductive contact 9.12 or vice versa, bounce is likely to occur and a bounce arc is likely to occur.However, in this embodiment, both arc contact 10.13 and conductive contact 9.12 are uneven. Since it makes contact and rolls, rolling can be done smoothly.
Bounce is less likely to occur.

また溝１１．１４を設けることにより、アーク接点１０
．１３で発生した消耗粉が溝１１．１４にたまり、導電
接点９．１２側に付着しに（く、接触抵抗を阻害しない
。Also, by providing the grooves 11.14, the arc contact 10
．． The consumable powder generated in step 13 accumulates in the groove 11.14 and does not adhere to the conductive contact 9.12 side, so that it does not impede the contact resistance.

この実施例の変形例として、前記溝１１．１４はなくて
もよい。また各接点の凹凸形状は曲面で形成されてもよ
く、同じ接触子でアーク接点が凸導電接点が凹となるよ
うな関係でもよい。さらに接触子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 variant of this embodiment, said groove 11.14 may be dispensed with. Further, the uneven shape of each contact may be formed as a curved surface, and the arc contact may be convex and the conductive contact may be concave in the same contact. Furthermore, the contact 3.4 can be formed by a leaf spring and the spring 7.19 can be omitted. Although the contacts 3.4 are of the normally open type, they may be of the normally closed type, and the contact mechanism is not limited to the above embodiments as long as it is capable of approaching/separating operations and rolling operations.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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。また各接点の表
面を凹凸に形成したため、ローリングがスムースにでき
接点バウンスを発生するのを避けることができるという
効果がある。According to this invention, each contact 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. By separating from the contact point, the life of the contact point can be improved, welding and wear can be reduced, and contact stability can be ensured. Furthermore, since the surface of each contact point is formed to have an uneven surface, rolling can be done smoothly and contact bounce can be avoided.

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

は接触子の動作状態の側面図、第３図はその第２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、第７図は接点表面に凹凸が
ない状態のオン動作行程を示す説明図である。 ３．４・・・接触子、９，１２・・・導電接点、１０゜
１３・・・アーク接点 第２図 ″ｏｏＪ 第５図 ａ 第６図 第７図 手続補正書（師 昭和６０年０３月２９日3 is a stroke versus spring load characteristic diagram of the second contact, FIG. 4 is a detailed view of the contact in the operating state, FIG. 5 is a cross-sectional view of the relay, and FIG. 6 is a side view of the contact in the operating state. The figure is a vector diagram of the pushing amount of the drive unit, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing the ON operation process in a state where there are no irregularities on the contact surface. 3.4...Contactor, 9,12...Conductive contact, 10゜13...Arc contact Figure 2"ooJ Figure 5a Figure 6 Figure 7 Procedure amendment (Revised March 1986) 29th of the month

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それぞれ
に並設されるとともに互いに対向配置された第１および
第２の接触子を備え、前記アーク接点同志および導電接
点同志が相対向するとともに各接触面が凹凸に形成され
、また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ローリングから前記
導電接点同志のローリング移行し、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 respectively arranged in parallel and have first and second contacts arranged opposite to each other, the arc contacts and the conductive contacts are opposite to each other, and each contact The surface is formed with an uneven surface, and is turned on or off by driving at least one of the contacts, and between the off state and the on state in which only the conductive contacts are in contact with each other, the arc during the on action is A contact opening/closing device characterized in that the rolling of the electrically conductive contacts changes from the rolling of the contacts together, and the rolling action opposite to the above is performed during the off operation.