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Abstract
【課題】接点装置の小型化及びコスト削減を実現する。
【解決手段】可動接触片3は当接片4に対して、ばね8a,8bの中心軸を通る平面の法線方向の軸回りに揺動可能に支持されており、接点間の付着状態時において、第1の当接部17と可動接触片3の間の距離が第2の当接部18と可動接触片3の間の距離より短くなっている。これによって、2組の接点間を切り離す際に、接点間を切り離すための推力は、前半は第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の溶着を引き剥がすための力として主に作用し、後半は第2の固定接点12と第2の可動接点13の間の溶着を引き剥がすための力として主に作用するので、接点間の溶着を引き剥がすために必要な接触片駆動装置15の推力を小さくすることができ、接点装置の小型化及びコスト削減を実現できる。
【選択図】 図2A contact device is reduced in size and cost.
A movable contact piece (3) is swingably supported with respect to an abutment piece (4) around an axis in a direction normal to a plane passing through the central axes of springs (8a, 8b), and when a contact state is established between contacts. In the example, the distance between the first contact portion 17 and the movable contact piece 3 is shorter than the distance between the second contact portion 18 and the movable contact piece 3. Thereby, when separating the two sets of contacts, the thrust for separating the contacts is mainly used as a force for peeling off the welding between the first fixed contact 14 and the first movable contact 11 in the first half. In the latter half, it mainly acts as a force for peeling off the welding between the second fixed contact 12 and the second movable contact 13, so that the contact piece driving device necessary for peeling off the welding between the contacts 15 thrust can be reduced, and downsizing and cost reduction of the contact device can be realized.
[Selection] Fig. 2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気回路において用いられる接点装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の接点装置の一例が実開平4−118524号公報(特許文献1)に示されている。この従来の接点装置においては、所定間隔をおいて配置された2組の対向接点(固定接点及び可動接点で構成される)間における付着動作及び切り離し動作を、駆動装置が可動接点を駆動することにより行っている。さらに、2組の対向接点間の切り離し状態時において、2組の対向接点間の間隔を異ならせている。これによって、2組の対向接点間を切り離す際に、間隔が大きい方の対向接点が後に切り離されるようにし、切り離し動作時にアークが発生する対向接点の特定を図っている。
【0003】
【特許文献1】
実開平4−118524号公報(第4−6頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
接点装置において対向接点間を切り離すためには、対向接点間の溶着力より大きい推力を駆動装置が発生する必要がある。そして、接点装置が用いられる電気回路条件が高電圧大電流になるほど対向接点間の溶着力が増大するので、駆動装置が発生する推力についても大きくする必要がある。上記の従来の接点装置における切り離し動作の際は、間隔が小さい方の対向接点が先に切り離されるが、駆動装置が発生する推力は両方の対向接点に同時に作用している。したがって、この従来の接点装置においては、可動接点を駆動する駆動装置の推力を大きくする必要があるため、接点装置の大型化及びコスト増大を招いてしまうという課題があった。
【0005】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、小型化及びコスト削減を実現できる接点装置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】
このような目的を達成するために、第1の本発明に係る接点装置は、第1の可動接点と第2の可動接点とを所定間隔をおいて備える可動接触片と、第1の可動接点と対向する位置に固定された第1の固定接点と、第2の可動接点と対向する位置に固定された第2の固定接点と、前記可動接触片を駆動するための推力を発生する接触片駆動装置と、を有し、前記接触片駆動装置が発生する推力により、第1の固定接点と第1の可動接点の間及び第2の固定接点と第2の可動接点の間における付着動作及び切り離し動作を行う接点装置であって、前記切り離し動作の際に前記可動接触片の第1の可動接点側を第1の固定接点から離れるように押圧する第1の当接部と、前記切り離し動作の際に前記可動接触片の第2の可動接点側を第2の固定接点から離れるように押圧する第2の当接部と、を備え、前記接触片駆動装置と連結された当接片を有し、前記可動接触片は、前記当接片に対して揺動可能に支持され、第1の固定接点と第1の可動接点の間及び第2の固定接点と第2の可動接点の間の付着状態時において、前記第1の当接部と前記可動接触片の間の距離と、前記第2の当接部と前記可動接触片の間の距離が異なることを特徴とする。
【0007】
第1の本発明においては、切り離し動作の際に可動接触片の第1の可動接点側を第1の固定接点から離れるように押圧する第1の当接部と、切り離し動作の際に可動接触片の第2の可動接点側を第2の固定接点から離れるように押圧する第2の当接部と、を備え、接触片駆動装置と連結された当接片を有している。そして、可動接触片は当接片に対して揺動可能に支持されており、付着状態時において、第1の当接部と可動接触片の間の距離と第2の当接部と可動接触片の間の距離が異なっている。これによって、2組の接点間を切り離す際に、まず2つの当接部のうちの一方のみが可動接触片を押圧することで、この一方の当接部に近い方の接点間のみを切り離す。このとき、接触片駆動装置による接点間を切り離すための推力は、この一方の当接部による可動接触片への押圧力として主に作用するので、主に一方の当接部に近い方の接点間の溶着を引き剥がすための力としてこの推力を作用させることができる。そして、一方の当接部に近い方の接点間が切り離された後は、他方の当接部が可動接触片を押圧することで、この他方の当接部に近い方の接点間を切り離す。このように、2組の接点間を切り離す際に、接点間を切り離すための推力は、前半は一方の接点間の溶着を引き剥がすための力として主に作用し、後半は他方の接点間の溶着を引き剥がすための力として主に作用するので、接点間の溶着を引き剥がすために必要な接触片駆動装置の推力を小さくすることができる。したがって、接触片駆動装置の小型化を実現でき、接点装置の小型化及びコスト削減を実現できる。
【0008】
第2の本発明に係る接点装置は、第1の本発明に記載の装置であって、第1の固定接点及び第2の可動接点は正極接点であり、第2の固定接点及び第1の可動接点は負極接点であり、前記可動接触片は、前記付着動作の際に第2の固定接点と第2の可動接点の間の距離が第1の固定接点と第1の可動接点の間の距離より短くなるように、前記当接片に対して支持され、第1の固定接点の材料は、他の接点の材料より高融点の材料であることを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、アークの発生により消耗しやすい接点である後に付着する正極接点のみに高融点材料を用いているので、接触抵抗の増大を招かずに接点の消耗を抑制できる。
【0010】
第3の本発明に係る接点装置は、第1の本発明に記載の装置であって、第1の固定接点及び第2の可動接点は負極接点であり、第2の固定接点及び第1の可動接点は正極接点であり、前記可動接触片は、前記付着動作の際に第2の固定接点と第2の可動接点の間の距離が第1の固定接点と第1の可動接点の間の距離より短くなるように、前記当接片に対して支持され、第1の可動接点の材料は、他の接点の材料より高融点の材料であることを特徴とする。
【0011】
この構成においても、アークの発生により消耗しやすい接点である後に付着する正極接点のみに高融点材料を用いているので、接触抵抗の増大を招かずに接点の消耗を抑制できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。
【0013】
(1)第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態に係る接点装置の構成の概略を示す図であり、接点間が切り離されている状態を示す。本実施形態の接点装置は、可動接触片3、第1の固定接点14、第2の固定接点12、接触片駆動装置15及び当接片4を備えている。
【0014】
可動接触片3は、第1の可動接点11と第2の可動接点13とを所定間隔をおいて備えている。第1の固定接点14は、第1の可動接点11と対向する位置に固定されている。第2の固定接点12は、第2の可動接点13と対向する位置に固定されている。
【0015】
接触片駆動装置15は、ソレノイド7、プランジャー16及びばね9を備えており、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間及び第2の固定接点12と第2の可動接点13の間における付着動作及び切り離し動作を行う。
【0016】
当接片4は、その連結面4aがプランジャー16の駆動方向と略垂直になるように、プランジャー16と連結されている。可動接触片3はばね8a,8bを介して当接片4に対して支持されていることにより、可動接触片3は当接片4に対して、ばね8a,8bの中心軸を通る平面の法線方向の軸回りに揺動可能となっている。
【0017】
当接片4は、第1の当接部17及び第2の当接部18を備えている。接点間の切り離し状態においては、第1の当接部17は、ばね8aが第1の可動接点11を第1の固定接点14に近づけるように付勢する力の反力として、可動接触片3の第1の可動接点側3aを押圧している。同様に、第2の当接部18は、ばね8bが第2の可動接点13を第2の固定接点12に近づけるように付勢する力の反力として、可動接触片3の第2の可動接点側3bを押圧している。そして、図1に示すように、第1の当接部17と第2の当接部18とで、当接片4のプランジャー16との連結面4aからの高さが異なっており、可動接触片3が連結面4aに対して斜めに傾いている。一方、第1の固定接点14と第2の固定接点12とで、連結面4aからの高さは略等しい。これによって、接点間の切り離し状態において、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の距離が第2の固定接点12と第2の可動接点13の間の距離より長くなっている。
【0018】
次に、本実施形態の接点装置の動作について図2を用いて説明する。
【0019】
付着動作の際は、ソレノイド7に電流を流すことにより、図2(A)における上方向の推力がプランジャー16及び当接片4に発生する。この推力は、ばね8a,8bを介して可動接触片3に伝達され、可動接触片3が固定接点12,14に近づく方向に駆動される。このとき、第2の固定接点12と第2の可動接点13の間の距離の方が第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の距離より短い状態が維持されて、図2(B)に示すように、まず第2の固定接点12と第2の可動接点13の間が付着される。
【0020】
次に、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間も付着されることで、第1の固定接点14と第2の固定接点12の間が導通される。その動作の際は、第2の固定接点12と第2の可動接点13の間がすでに付着しているため、図2(C)に示すように、第1の当接部17が可動接触片3の第1の可動接点側3aと当接している状態で可動接触片3の傾きが変化し、第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bから離れる。したがって、接点間の付着状態においては、図2(C)に示すように、第1の当接部17と可動接触片3の間の距離と第2の当接部18と可動接触片3の間の距離が異なっている。
【0021】
一方、切り離し動作の際は、ソレノイド7に流す電流を停止すると、ばね9の復元力により、図2(C)における下方向の推力がプランジャー16及び当接片4に発生する。このとき、第2の当接部18は可動接触片3の第2の可動接点側3bと当接していないため、この推力は、まず第1の当接部17が可動接触片3の第1の可動接点側3aを第1の固定接点14から離れるように押圧する力として主に作用する。第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の溶着力より大きい推力を発生させることにより、図2(B)に示すように、まず第1の固定接点14と第1の可動接点11の間が切り離される。
【0022】
第1の固定接点14と第1の可動接点11の間のみが切り離されると、図2(B)に示すように、可動接触片3の傾きが変化して第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bと当接する。このとき、プランジャー16及び当接片4に発生している推力は、第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bを第2の固定接点12から離れるように押圧する力として主に作用する。第2の固定接点12と第2の可動接点13の間の溶着力より大きい推力を発生させることにより、図2(A)に示すように、第2の固定接点12と第2の可動接点13の間も切り離される。これによって、第1の固定接点14と第2の固定接点12の間が非導通となる。
【0023】
なお、上記の動作において、第1の当接部17が可動接触片3の第1の可動接点側3aを押圧する位置及び第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bを押圧する位置については、図2に示すように、それぞれ第1の可動接点11付近及び第2の可動接点13付近であることが好ましい。
【0024】
本実施形態においては、切り離し動作の際に可動接触片3の第1の可動接点側3aを第1の固定接点14から離れるように押圧する第1の当接部17と、切り離し動作の際に可動接触片3の第2の可動接点側3bを第2の固定接点12から離れるように押圧する第2の当接部18と、を備え、接触片駆動装置15の推力によって駆動される当接片4を有している。そして、可動接触片3は当接片4に対して、ばね8a,8bの中心軸を通る平面の法線方向の軸回りに揺動可能に支持されており、接点間の付着状態時において、第1の当接部17と可動接触片3の間の距離が第2の当接部18と可動接触片3の間の距離より短くなっている。これによって、2組の接点間を切り離す際に、まず第1の当接部17のみが可動接触片3の第1の可動接点側3aを押圧することで、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間のみを切り離す。このとき、接触片駆動装置15による接点間を切り離すための推力は、第1の当接部17による可動接触片3の第1の可動接点側3aへの押圧力として主に作用するので、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の溶着を引き剥がすための力としてこの推力を主に作用させることができる。そして、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間が切り離された後は、第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bを押圧することで、第2の固定接点12と第2の可動接点13の間を切り離す。このように、2組の接点間を切り離す際に、接点間を切り離すための推力は、前半は第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の溶着を引き剥がすための力として主に作用し、後半は第2の固定接点12と第2の可動接点13の間の溶着を引き剥がすための力として主に作用するので、接点間の溶着を引き剥がすために必要な接触片駆動装置15の推力を小さくすることができる。したがって、接触片駆動装置15内のばね9の小型化及びソレノイド7の低電流化等を実現でき、接点装置の小型化及びコスト削減を実現できる。
【0025】
なお、接点間の溶着を引き剥がすために必要な推力を小さくできる構成は図1に示す構成に限るものではなく、例えば、図3,4,6に示す構成においても接点間の溶着を引き剥がすために必要な推力を小さくでき、接点装置の小型化及びコスト削減を実現できる。
【0026】
図3においては、第1の当接部17と第2の当接部18とで、当接片4のプランジャー16との連結面4aからの高さは略等しく、可動接触片3の第1の可動接点側3aに突起19が設けられている。そして、接点間の切り離し状態において、第1の当接部17は突起19と当接していることにより、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の距離が第2の固定接点12と第2の可動接点13の間の距離より長くなっている。他の構成は図1に示す構成と同様であり、接点間の付着動作及び切り離し動作については図2に示す場合と同様であるため説明を省略する。
【0027】
図4においては、当接片4は、その上面4bがプランジャー16の駆動方向と略垂直になるように、プランジャー16に固定されている。可動接触片3は、ばね8cを介して当接片4に対して支持されており、図1の構成と同様に、当接片4に対して揺動可能となっている。
【0028】
接点間の切り離し状態においては、第1の当接部17及び第2の当接部18は、ばね8cが可動接触片3を固定接点12,14に近づけるように付勢する力の反力として、可動接触片3の第1の可動接点側3a及び第2の可動接点側3bをそれぞれ押圧している。そして、図4に示すように、第1の当接部17と第2の当接部18とで、当接片4の上面4bからの高さが異なっており、可動接触片3が当接片4の上面4bに対して斜めに傾いている。したがって、図4に示す構成の場合でも、接点間の切り離し状態において、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の距離が第2の固定接点12と第2の可動接点13の間の距離より長くなっている。他の構成は図1に示す構成と同様であるため説明を省略する。
【0029】
付着動作の際は、第2の固定接点12と第2の可動接点13の間の距離の方が第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の距離より短い状態で、可動接触片3が固定接点12,14に近づく方向に駆動される。したがって、図5(B)に示すように、まず第2の固定接点12と第2の可動接点13の間が付着される。その後、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間も付着されるが、その際は、図5(C)に示すように、第1の当接部17が可動接触片3の第1の可動接点側3aと当接している状態で可動接触片3の傾きが変化し、第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bから離れる。したがって、接点間の付着状態においては、図5(C)に示すように、第1の当接部17と可動接触片3の第1の可動接点側3aの間の距離と第2の当接部18と可動接触片3の第2の可動接点側3bの間の距離が異なっている。
【0030】
一方、切り離し動作の際は、プランジャー16に発生する推力は、まず第1の当接部17が可動接触片3の第1の可動接点側3aを第1の固定接点14から離れるように押圧する力として主に作用するので、図5(B)に示すように、まず第1の固定接点14と第1の可動接点11の間が切り離される。その後は、図5(B)に示すように、可動接触片3の傾きが変化して第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bと当接する。このとき、プランジャー16に発生する推力は、第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bを第2の固定接点12から離れるように押圧する力として主に作用するので、図5(A)に示すように、第2の固定接点12と第2の可動接点13の間も切り離される。
【0031】
なお、上記の動作において、第1の当接部17が可動接触片3の第1の可動接点側3aを押圧する位置及び第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bを押圧する位置については、図5に示すように、それぞれ第1の可動接点11の真下付近及び第2の可動接点13の真下付近であることが好ましい。
【0032】
図6においては、当接片4は、その連結面4cがプランジャー16の駆動方向と略垂直になるように、プランジャー16に固定されている。さらに、プランジャー16にはリテーナ20が固定されている。可動接触片3は、ばね8cを介してリテーナ20に対して支持されており、図1の構成と同様に、当接片4に対して揺動可能となっている。
【0033】
接点間の切り離し状態においては、第1の当接部17及び第2の当接部18は、ばね8cが可動接触片3を固定接点12,14に近づけるように付勢する力の反力として、可動接触片3の第1の可動接点側3a及び第2の可動接点側3bをそれぞれ押圧している。そして、図6に示すように、第1の当接部17と第2の当接部18とで、当接片4の連結面4cからの高さが異なっており、可動接触片3が連結面4cに対して斜めに傾いている。したがって、図6に示す構成の場合でも、接点間の切り離し状態において、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の距離が第2の固定接点12と第2の可動接点13の間の距離より長くなっている。他の構成は図1に示す構成と同様であるため説明を省略する。
【0034】
付着動作の際は、第2の固定接点12と第2の可動接点13の間の距離の方が第1の固定接点14と第1の可動接点11の間の距離より短い状態で、可動接触片3が固定接点12,14に近づく方向に駆動される。したがって、図7(B)に示すように、まず第2の固定接点12と第2の可動接点13の間が付着される。その後、第1の固定接点14と第1の可動接点11の間も付着されるが、その際は、図7(C)に示すように、第1の当接部17が可動接触片3の第1の可動接点側3aと当接している状態で可動接触片3の傾きが変化し、第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bから離れる。したがって、接点間の付着状態においては、図7(C)に示すように、第1の当接部17と可動接触片3の第1の可動接点側3aの間の距離と第2の当接部18と可動接触片3の第2の可動接点側3bの間の距離が異なっている。
【0035】
一方、切り離し動作の際は、プランジャー16に発生する推力は、まず第1の当接部17が可動接触片3の第1の可動接点側3aを第1の固定接点14から離れるように押圧する力として主に作用するので、図7(B)に示すように、まず第1の固定接点14と第1の可動接点11の間が切り離される。その後は、図7(B)に示すように、可動接触片3の傾きが変化して第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bと当接する。このとき、プランジャー16に発生する推力は、第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bを第2の固定接点12から離れるように押圧する力として主に作用するので、図7(A)に示すように、第2の固定接点12と第2の可動接点13の間も切り離される。
【0036】
なお、上記の動作において、第1の当接部17が可動接触片3の第1の可動接点側3aを押圧する位置及び第2の当接部18が可動接触片3の第2の可動接点側3bを押圧する位置については、図7に示すように、それぞれ第1の可動接点11付近及び第2の可動接点13付近であることが好ましい。
【0037】
(2)第2実施形態
図8は、本発明の第2実施形態に係る接点装置の構成の概略を示す図であり、本実施形態の特徴部分を図1に示す構成に適用した場合を示す。本実施形態においては、第1の固定接点14及び第2の可動接点13は正極接点であり、第2の固定接点12及び第1の可動接点11は負極接点である。そして、第1の固定接点14の材料は、第2の固定接点12、第1の可動接点11及び第2の可動接点13の材料より高融点の材料である。その一例としては、第1の固定接点14の材料にタングステンを用い、第2の固定接点12、第1の可動接点11及び第2の可動接点13の材料に銀を用いた場合が挙げられる。他の構成は図1に示す構成と同様であり、接点間の付着動作及び切り離し動作については図2に示す場合と同様であるため説明を省略する。
【0038】
接点間の付着動作時には接点にアークが発生し、後に付着する接点の方が、接点同士の衝突によるバウンスが発生しやすいため、アークが発生しやすい。さらに、以下に示す理由により、アークにより消耗しやすい接点を正極接点に特定することができる。
【0039】
図9は、接点装置の投入回数に対する接点消耗量の変化の実験結果を示す図であり、図9(A)は正極固定接点の消耗量を示し、図9(B)は正極可動接点の消耗量と負極可動接点の消耗量の和を示し、図9(C)は負極固定接点の消耗量を示す。なお、図9においては、2組の接点間の付着はほぼ同時に行われ、すべての接点の材料は同一である場合の実験結果を示している。
【0040】
ここで、正極固定接点の消耗量をM1、負極可動接点の消耗量をM2、正極可動接点の消耗量をM3、負極固定接点の消耗量をM4とすると、図9(A)及び図9(B)から、M1=M2+M3、がほぼ成立する。また、図9(C)から、M4=0、がほぼ成立する。さらに、2組の接点が同条件であるとみなすと、M1+M2=M3+M4、が成立する。これらの3つの式から、(M2+M3)+M2=M3+0、が成立するので、M2=0及びM1=M3、という結果が得られる。したがって、負極接点はほとんど消耗しないで正極接点のみが消耗するという結果が得られる。
【0041】
さらに、正極接点のみが主に消耗する理由を図10を用いて説明する。図10(A)に示すように負極接点から出た電子が正極接点に衝突すると、図10(B)に示すように正極接点の表面が温度上昇して正極接点材料が活性化する。次に、図10(C)に示すように接点間が閉成するにつれて金属蒸気圧が高くなり、金属蒸気が噴出する。これによって、正極接点のみが主に消耗することになる。
【0042】
本実施形態では、以上の結果を基に、アークの発生により消耗しやすい接点である後に付着する正極接点、すなわち第1の固定接点14のみにタングステン等の高融点材料を用いている。したがって、接触抵抗の増大を招かずに接点の消耗を抑制できる。
【0043】
上記の説明では、図1に示す接点装置を例にして説明したが、図3,4,6に示す接点装置においても、後に付着する正極接点である第1の固定接点14のみに他の接点より高融点の材料、例えばタングステン等を用いることで、接触抵抗の増大を招かずに接点の消耗を抑制できる。
【0044】
さらに、後に付着する正極接点に他の接点より高融点の材料を用いればよく、例えば図11に示す構成においても、接触抵抗の増大を招かずに接点の消耗を抑制できる。図11においては、第1の固定接点14及び第2の可動接点13は負極接点であり、第2の固定接点12及び第1の可動接点11は正極接点である。そして、第1の可動接点11の材料は、第1の固定接点14、第2の固定接点12及び第2の可動接点13の材料より高融点の材料、例えばタングステン等である。さらに、図3,4,6に示す接点装置においても、同様の構成を適用することができる。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接点間の溶着を引き剥がすために必要な駆動装置の推力を小さくすることができるので、接点装置の小型化及びコスト削減を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る接点装置の構成の概略を示す図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る接点装置の付着動作及び切り離し動作を説明する図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る接点装置の他の構成の概略を示す図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る接点装置の他の構成の概略を示す図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係る他の接点装置の付着動作及び切り離し動作を説明する図である。
【図6】本発明の第1実施形態に係る接点装置の他の構成の概略を示す図である。
【図7】本発明の第1実施形態に係る他の接点装置の付着動作及び切り離し動作を説明する図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係る接点装置の構成の概略を示す図である。
【図9】接点装置の投入回数に対する接点消耗量の変化の実験結果を示す図である。
【図10】正極接点のみが主に消耗する理由を説明する図である。
【図11】本発明の第2実施形態に係る接点装置の他の構成の概略を示す図である。
【符号の説明】
3 可動接触片、3a 第1の可動接点側、3b 第2の可動接点側、4 当接片、7 ソレノイド、8a,8b,8c,9 ばね、11 第1の可動接点、12 第2の固定接点、13 第2の可動接点、14 第1の固定接点、15 接触片駆動装置、16 プランジャー、17 第1の当接部、18 第2の当接部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a contact device used in an electric circuit.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventional contact device is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-118524 (Patent Document 1). In this conventional contact device, a driving device drives a movable contact to perform an attaching operation and a separating operation between two pairs of opposed contacts (consisting of a fixed contact and a movable contact) arranged at a predetermined interval. It is done by. Further, in the disconnected state between the two sets of opposed contacts, the intervals between the two sets of opposed contacts are made different. Thus, when the two sets of opposed contacts are separated from each other, the opposed contact with the larger interval is separated later, and the opposed contact where an arc occurs during the separating operation is specified.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 4-118524 (page 4-6, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to separate the opposing contacts in the contact device, it is necessary for the driving device to generate a thrust larger than the welding force between the opposing contacts. Further, the welding force between the opposed contacts increases as the electric circuit condition in which the contact device is used becomes a high voltage and a large current. At the time of the separating operation in the above-described conventional contact device, the opposing contacts having a smaller interval are separated first, but the thrust generated by the driving device acts on both opposing contacts simultaneously. Therefore, in this conventional contact device, it is necessary to increase the thrust of the driving device for driving the movable contact, and thus there is a problem that the contact device is increased in size and cost is increased.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a contact device capable of realizing size reduction and cost reduction.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, a contact device according to a first aspect of the present invention includes a movable contact piece having a first movable contact and a second movable contact at a predetermined interval, and a first movable contact. A first fixed contact fixed at a position facing the second movable contact, a second fixed contact fixed at a position facing the second movable contact, and a contact piece for generating a thrust for driving the movable contact piece A contact device between the first fixed contact and the first movable contact and between the second fixed contact and the second movable contact by a thrust generated by the contact piece driving device; A contact device for performing a separating operation, wherein a first contact portion that presses a first movable contact side of the movable contact piece away from a first fixed contact during the separating operation; and the separating operation. The second movable contact side of the movable contact piece to a second fixed contact And a second contact portion for pressing the contact piece away from the contact piece drive device. The movable contact piece is swingably movable with respect to the contact piece. Supported between the first fixed contact and the first movable contact and between the first contact portion and the movable contact piece in an attached state between the second fixed contact and the second movable contact. And a distance between the second contact portion and the movable contact piece is different.
[0007]
In the first aspect of the present invention, the first contact portion for pressing the first movable contact side of the movable contact piece away from the first fixed contact at the time of the separating operation, and the movable contact at the time of the separating operation. And a second contact portion for pressing the second movable contact side of the piece away from the second fixed contact, and having a contact piece connected to the contact piece driving device. The movable contact piece is swingably supported with respect to the contact piece, and in the attached state, the distance between the first contact portion and the movable contact piece and the movable contact piece with the second contact portion. The distance between the pieces is different. Thus, when disconnecting between the two sets of contacts, first, only one of the two contact portions presses the movable contact piece, thereby disconnecting only the contact closer to the one contact portion. At this time, since the thrust for separating the contacts by the contact piece driving device mainly acts as a pressing force on the movable contact piece by the one contact portion, the contact near the one contact portion is mainly used. This thrust can be applied as a force for peeling off the welding between them. Then, after the contact point closer to the one contact part is cut off, the other contact part presses the movable contact piece, thereby separating the contact point closer to the other contact part. As described above, when separating the two sets of contacts, the thrust for separating the contacts mainly acts as a force for peeling off the welding between one contact, and the latter half acts between the other contact in the latter half. Since it mainly acts as a force for peeling off the welding, the thrust of the contact piece driving device required for peeling off the welding between the contacts can be reduced. Therefore, the size of the contact piece driving device can be reduced, and the size and cost of the contact device can be reduced.
[0008]
A contact device according to a second invention is the device according to the first invention, wherein the first fixed contact and the second movable contact are positive contacts, and the second fixed contact and the first fixed contact are The movable contact is a negative contact, and the movable contact piece has a distance between the second fixed contact and the second movable contact during the attaching operation, the distance between the first fixed contact and the first movable contact. The first fixed contact is supported by the contact piece so as to be shorter than the distance, and the material of the first fixed contact is a material having a higher melting point than the material of the other contact.
[0009]
According to this configuration, since the high-melting point material is used only for the positive electrode contact that adheres after being the contact that is easily consumed by the generation of the arc, the contact consumption can be suppressed without increasing the contact resistance.
[0010]
The contact device according to a third aspect of the present invention is the contact device according to the first aspect of the present invention, wherein the first fixed contact and the second movable contact are a negative contact, and the second fixed contact and the first fixed contact are a negative contact. The movable contact is a positive contact, and the movable contact piece has a distance between the second fixed contact and the second movable contact during the attaching operation, the distance between the first fixed contact and the first movable contact. The first movable contact is supported by the contact piece so as to be shorter than the distance, and the material of the first movable contact is a material having a higher melting point than the material of the other contact.
[0011]
Also in this configuration, since the high-melting point material is used only for the positive electrode contact that adheres after being a contact that is easily consumed due to the generation of an arc, the contact consumption can be suppressed without increasing the contact resistance.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[0013]
(1) First embodiment
FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a contact device according to a first embodiment of the present invention, and shows a state where contacts are separated. The contact device of the present embodiment includes a
[0014]
The
[0015]
The contact
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
Next, the operation of the contact device of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0019]
At the time of the adhering operation, an electric current is caused to flow through the
[0020]
Next, the first fixed
[0021]
On the other hand, when the current flowing through the
[0022]
When only the portion between the first fixed
[0023]
In the above operation, the position where the
[0024]
In the present embodiment, a
[0025]
The configuration that can reduce the thrust required for peeling off the welding between the contacts is not limited to the configuration shown in FIG. 1. For example, the configuration shown in FIGS. Therefore, the required thrust can be reduced, and the size and cost of the contact device can be reduced.
[0026]
In FIG. 3, the height of the
[0027]
In FIG. 4, the
[0028]
In the disconnected state between the contacts, the
[0029]
At the time of the attaching operation, when the distance between the second fixed
[0030]
On the other hand, at the time of the separating operation, the thrust generated in the
[0031]
In the above operation, the position where the
[0032]
In FIG. 6, the
[0033]
In the disconnected state between the contacts, the
[0034]
At the time of the attaching operation, when the distance between the second fixed
[0035]
On the other hand, at the time of the separating operation, the thrust generated in the
[0036]
In the above operation, the position where the
[0037]
(2) Second embodiment
FIG. 8 is a view schematically showing a configuration of a contact device according to a second embodiment of the present invention, and shows a case where a characteristic portion of the present embodiment is applied to the configuration shown in FIG. In the present embodiment, the first fixed
[0038]
Arcs are generated at the contacts during the operation of attaching between the contacts, and the later attached contacts are more likely to cause bounce due to the collision between the contacts, so that the arc is more likely to occur. Furthermore, for the following reasons, a contact that is easily consumed by an arc can be specified as a positive contact.
[0039]
9A and 9B are diagrams showing experimental results of a change in the contact wear amount with respect to the number of times the contact device is turned on. FIG. 9A shows the wear amount of the positive fixed contact, and FIG. 9B shows the wear of the positive movable contact. 9C shows the sum of the amount and the consumption amount of the negative movable contact, and FIG. 9C shows the consumption amount of the negative fixed contact. FIG. 9 shows an experimental result in the case where the adhesion between the two sets of contacts is performed almost simultaneously, and the materials of all the contacts are the same.
[0040]
Here, assuming that the consumption amount of the positive fixed contact is M1, the consumption amount of the negative movable contact is M2, the consumption amount of the positive movable contact is M3, and the consumption amount of the negative fixed contact is M4, FIGS. From B), M1 = M2 + M3 substantially holds. Also, from FIG. 9C, M4 = 0 substantially holds. Further, when two sets of contacts are considered to have the same condition, M1 + M2 = M3 + M4 holds. From these three equations, (M2 + M3) + M2 = M3 + 0 holds, so that the results of M2 = 0 and M1 = M3 are obtained. Therefore, the result is obtained that the negative electrode contact is hardly consumed and only the positive electrode contact is consumed.
[0041]
Further, the reason why only the positive contact is mainly consumed will be described with reference to FIG. When electrons emitted from the negative electrode contact collide with the positive electrode contact as shown in FIG. 10 (A), the temperature of the surface of the positive electrode contact rises and the positive electrode contact material is activated as shown in FIG. 10 (B). Next, as shown in FIG. 10C, as the gap between the contacts is closed, the metal vapor pressure increases, and metal vapor is ejected. As a result, only the positive contact is mainly consumed.
[0042]
In the present embodiment, based on the above results, a high-melting point material such as tungsten is used only for the positive contact, which is the contact that is easily worn out by the generation of the arc, that is, the first fixed
[0043]
In the above description, the contact device shown in FIG. 1 has been described as an example. However, in the contact device shown in FIGS. By using a material having a higher melting point, for example, tungsten or the like, consumption of the contact can be suppressed without increasing the contact resistance.
[0044]
Further, a material having a higher melting point than the other contacts may be used for the positive electrode contact to be attached later. For example, even in the configuration shown in FIG. 11, the consumption of the contact can be suppressed without increasing the contact resistance. In FIG. 11, the first fixed
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the thrust of the driving device required to peel off the welding between the contacts, so that the size and cost of the contact device can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a contact device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an attaching operation and a detaching operation of the contact device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view schematically showing another configuration of the contact device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view schematically showing another configuration of the contact device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an attaching operation and a detaching operation of another contact device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view schematically showing another configuration of the contact device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating an attaching operation and a detaching operation of another contact device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view schematically showing a configuration of a contact device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an experimental result of a change in a contact consumption amount with respect to the number of times of contact device insertion.
FIG. 10 is a diagram illustrating the reason why only the positive contact is mainly consumed.
FIG. 11 is a view schematically showing another configuration of a contact device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Claims (3)
第1の可動接点と対向する位置に固定された第1の固定接点と、
第2の可動接点と対向する位置に固定された第2の固定接点と、
前記可動接触片を駆動するための推力を発生する接触片駆動装置と、
を有し、
前記接触片駆動装置が発生する推力により、第1の固定接点と第1の可動接点の間及び第2の固定接点と第2の可動接点の間における付着動作及び切り離し動作を行う接点装置であって、
前記切り離し動作の際に前記可動接触片の第1の可動接点側を第1の固定接点から離れるように押圧する第1の当接部と、前記切り離し動作の際に前記可動接触片の第2の可動接点側を第2の固定接点から離れるように押圧する第2の当接部と、を備え、前記接触片駆動装置と連結された当接片を有し、
前記可動接触片は、前記当接片に対して揺動可能に支持され、
第1の固定接点と第1の可動接点の間及び第2の固定接点と第2の可動接点の間の付着状態時において、前記第1の当接部と前記可動接触片の間の距離と、前記第2の当接部と前記可動接触片の間の距離が異なることを特徴とする接点装置。A movable contact piece including a first movable contact and a second movable contact at a predetermined interval;
A first fixed contact fixed at a position facing the first movable contact;
A second fixed contact fixed at a position facing the second movable contact;
A contact piece driving device that generates a thrust for driving the movable contact piece,
Has,
A contact device for performing an attaching operation and a separating operation between a first fixed contact and a first movable contact and between a second fixed contact and a second movable contact by a thrust generated by the contact piece driving device. hand,
A first contact portion for pressing the first movable contact side of the movable contact piece away from the first fixed contact at the time of the separating operation; and a second contact portion of the movable contact piece at the time of the separating operation. A second contact portion that presses the movable contact side of the second fixed contact away from the second fixed contact, and having a contact piece connected to the contact piece driving device,
The movable contact piece is swingably supported with respect to the contact piece,
In a state of adhesion between the first fixed contact and the first movable contact and between the second fixed contact and the second movable contact, the distance between the first contact portion and the movable contact piece is And a distance between the second contact portion and the movable contact piece is different.
第1の固定接点及び第2の可動接点は正極接点であり、
第2の固定接点及び第1の可動接点は負極接点であり、
前記可動接触片は、前記付着動作の際に第2の固定接点と第2の可動接点の間の距離が第1の固定接点と第1の可動接点の間の距離より短くなるように、前記当接片に対して支持され、
第1の固定接点の材料は、他の接点の材料より高融点の材料であることを特徴とする接点装置。The contact device according to claim 1, wherein
The first fixed contact and the second movable contact are positive contacts,
The second fixed contact and the first movable contact are negative contacts,
The movable contact piece is configured such that the distance between the second fixed contact and the second movable contact during the attaching operation is shorter than the distance between the first fixed contact and the first movable contact. Supported against the contact piece,
A contact device, wherein the material of the first fixed contact is a material having a higher melting point than the material of the other contacts.
第1の固定接点及び第2の可動接点は負極接点であり、
第2の固定接点及び第1の可動接点は正極接点であり、
前記可動接触片は、前記付着動作の際に第2の固定接点と第2の可動接点の間の距離が第1の固定接点と第1の可動接点の間の距離より短くなるように、前記当接片に対して支持され、
第1の可動接点の材料は、他の接点の材料より高融点の材料であることを特徴とする接点装置。The contact device according to claim 1, wherein
The first fixed contact and the second movable contact are negative contacts,
The second fixed contact and the first movable contact are positive contacts,
The movable contact piece is configured such that the distance between the second fixed contact and the second movable contact during the attaching operation is shorter than the distance between the first fixed contact and the first movable contact. Supported against the contact piece,
The material of the first movable contact is a material having a higher melting point than the material of the other contacts.
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