触头的接触结构制造技术

本发明专利技术提供一种触头的接触结构，能够与接触或分离的一对触头之间积蓄的电能的大小无关地，通过简单的结构可靠地防止产生电弧放电。使用电阻率比第一触头高的材料形成沿着第二触头的移动路径与第一触头连续的中间接触体，该中间接触体形成为与移动路径正交的横截面的截面面积在移动路径的分离方向上逐渐减小的形状。中间接触体的电阻值和从与第一触头相连接的基端起的距离成正比而大幅度增加，因此，能够以基端至前端的较短的长度实现高电阻值，从而在中间接触体的前端附近分离的第二触头间不会产生电弧放电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分别与电气回路带电连接的一对触头之间的触头的接触结构，具体涉及一种接触或分离的一对触头之间产生高电能的触头的接触结构。
技术介绍
对传输高电压、大电流电力的电线等进行带电连接的电连接器在所连接的连接对象侧连接器被拔出时，由于在保持接触的一对触头之间积蓄了高电能，因此，其间有时会发生电弧放电现象。在将与感性负载连接的一方连接器从与电线连接的另一方连接器拔出时所产生的感应电动势也会导致上述电弧放电现象。电弧放电导致电连接器的触头熔融损坏等加速劣化，因此以往大致通过两种方法来采取对策。第一方法是日本特开2010-56055号公报(专利文献1)所公开的方法，在与一对触头的相对方向正交的方向上配置永久磁体等而施加磁场，通过洛伦兹力使电弧的方向偏转而防止由电弧放电引起的触头的损伤。另外，第二方法是降低在一对触头之间积蓄的电能本身而不产生电弧放电的方法。在一对触头之间积蓄的电能与一对触头之间的电压和电流成正比，因此在日本特开昭63-86281号公报(专利文献2)、日本实开平4-2467号公报(专利文献3)中，通过降低一对触头分离时触头之间的电压来防止产生电弧放电。即，如图6所示，在专利文献2所记载的触头的接触结构100中，将触头101和电阻率ρ比触头101高的电阻体102沿着连接对象侧连接器的触头103移动的移动路径连结设置，在另一方触头103被从移动路径拔出而分离时，在电阻值最高的电阻体102的前端102a使触头103分离，使两者之间的电压成为不会导致电弧放电的电压从而防止发生电弧放电现象。另外，在专利文献3所记载的触头的接触结构110中，如图7所示，触头112沿着连接对象侧连接器的触头114移动的移动路径朝分离方向(在图中右侧)移动时其电阻值增加，如该图的(b)所示，连接对象侧连接器的触头114在该图的(a)所示完全插入的状态下被从移动路径拔出时，触头114接近的触头112的前端112a的部分成为最高电阻，使触头112的电位大幅度下降，从而使其前端112a与触头114之间的电压成为不会导致电弧放电的电压。专利文献1：日本特开2010-56055号公报专利文献2：日本特开昭63-86281号公报专利文献3：日本实开平4-2467号公报
技术实现思路
在专利文献1示出的第一方法中，在与一对触头的相对方向正交的方向上配置永久磁体等而产生磁场，因此该结构复杂且使触头的接触结构大型化，并且不能防止产生电弧放电本身，所以，由电弧放电引起的电磁噪声对负载等电回路带来不良影响，其并非根本性的解决手段。另外，在第二方法的触头的接触结构100中，在拔出另一方触头103时，经由电阻率ρ高的电阻体102与触头101分离，因此，由于电阻体102的电阻值而使电阻体102的前端102a的电压下降。在此，如图8所示，电阻体102的电阻值和从与触头101之间的连接位置x0起的距离成正比，因此，在电阻体102的前端102a的位置x1上电阻值最大。然而，由于在触头101、103之间施加的电压、在触头101、103之间流动的电流，即使在电阻体102的前端102a电阻体102的电阻值为最大值，也无法在电阻体102中使电位充分下降，从而可能导致产生电弧放电现象。在这种情况下，可以考虑以电阻率ρ更高的导电材料来形成电阻体102，但是，如果使用高电阻值的电阻体102，那么，在连接对象侧连接器的触头103的接触位置从触头101移动至电阻体102的瞬间，电阻体102成为与空气同样的绝缘体，接近的触头101、103之间的电能导致电弧放电。因而，触头103的接触位置从连接位置x0至预定的距离之前，无法使电阻体102的电阻值大幅上升，所以，通过改变导电材料并不能解决问题。对此，可以考虑通过延长电阻体102的连接位置x0至前端位置x1的长度来增加前端102a的电阻值，但是，由于电阻值只是与分离方向的距离成正比地增加而已，所以，电阻体102的电阻值的上限受到限制，在分离方向上延长还导致触头的接触结构的大型化。另外，在专利文献3所记载的触头的接触结构110中，触头102沿着移动路径向分离方向(在图中右侧)移动时电阻值增加，但是，触头102中使用的导电材料的电阻率ρ因各导电材料而为固有值，因此，要在向分离方向(在图中右侧)移动时增加每单位长度的电阻值，就需要准备多种电阻率ρ逐渐变大的导电材料并在分离方向上连续配置，因此并不具备可实用性。本专利技术是考虑上述现有技术存在的问题而完成的，目的在于提供一种触头的接触结构，能够与接触或分离的一对触头之间积蓄的电能大小无关地，通过简单的结构可靠地防止产生电弧放电。为了达到上述目的，权利要求1所记载的触头的接触结构为这样一种触头的接触结构，即，相互电连接的第一触头和电阻率比第一触头高的中间接触体沿着与第一触头接触或分离的第二触头的移动路径连续地露出，沿着移动路径从第一触头朝分离方向移动的第二触头在从第一触头分离并与中间接触体接触后从中间接触体分离，其特征在于，中间接触体形成为下述形状，即，在与第一触头电连接的基端至分离方向的前端的至少任意一个区间内，与移动路径正交的横截面的截面面积在分离方向上逐渐减小。从与第一触头进行电连接的基端至与第二触头的接触位置的中间接触体的电阻值与从基端至与第二触头的接触位置的沿移动路径的距离成正比，和与移动路径正交的中间接触体的横截面的截面面积成反比。中间接触体的横截面的截面面积至少在一部分区间内在分离方向上逐渐减小，因此，中间接触体的电阻值在上述区间与从基端起的距离成正比而大幅度增加。因而，即使将中间接触体在第二触头的接触位置在基端附近的情况下设为低电阻，并且将从基端至前端的距离设为短距离，在第二触头的接触位置处于前端的情况下也会成为极高的电阻值，在任一个接触位置附近均不会积蓄可导致产生电弧放电程度的电能。权利要求2所记载的触头的接触结构的特征在于，中间接触体的从上述基端至分离方向的上述前端的形状围绕中空的移动路径的轴形成为截头圆锥形，将截头圆锥形的前端位置设为下述位置，即，因第一触头与第二触头之间的电压以及第一触头与第二触头之间接触时流动的电流而在中间接触体与第二触头之间积蓄的能量小于会导致电弧放电的能量的位置。当将中间接触体的电阻率设为ρ、将圆锥形的基端的半径设为b2、中空的移动路径为圆筒形而将其半径设为b1、将基端至圆锥形的倾斜面与移动路径的轴交叉的交叉位置的沿分离方向的距离设为a2时，基端至朝分离方向分离距离x后的位置的中间接触体的电阻值Rx可以用下式表示，Rx=ρπ·-a22b2b1(ln|-b2a2x+b2-b1-b2a2x+b2+b1|-ln|b2-b1b2+b1|)]]>····式(1)在第二触头的接触位置为中间接触体的基端附近时缓慢地上升，随着接触位置接近圆锥形的前端而急剧上升，从基端起的距离x为a2(b2-b1)/b2的移动路径开口的位置a1处变为无限大。由式(1)计算出的中间接触体的电阻值R引起电压下降，据此，在中间接触体与第二触头之间积蓄的能量小于会导致电弧放电的能量的距离x的位置上切断圆锥形而形成截头圆锥形的前端，由此能够可靠地防止产生电弧放电。权利要求3所记载的触头的接触结构的特征在于，中间接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触头的接触结构，相互电连接的第一触头和电阻率比第一触头高的中间接触体沿着与第一触头接触或分离的第二触头的移动路径连续地露出，沿着移动路径从第一触头朝分离方向移动的第二触头在从第一触头分离并与中间接触体接触后从中间接触体分离，所述触头的接触结构的特征在于，中间接触体形成为下述形状，即，在与第一触头电连接的基端至分离方向的前端的至少任意一个区间内，与移动路径正交的横截面的截面面积在分离方向上逐渐减小。

【技术特征摘要】
2015.06.24 JP JP2015-1263271.一种触头的接触结构，相互电连接的第一触头和电阻率比第一触头高的中间接触体沿着与第一触头接触或分离的第二触头的移动路径连续地露出，沿着移动路径从第一触头朝分离方向移动的第二触头在从第一触头分离并与中间接触体接触后从中间接触体分离，所述触头的接触结构的特征在于，中间接触体形成为下述形状，即，在与第一触头电连接的基端至分离方向的前端的至少任意一个区间内，与移动路径正交的横截面的截面面积在分离方向上逐渐减小。2.根据权利要求1所述的触头的接触结构，其特征在于，中间接触体的从所述基端至分离方向的所述前端的形状围绕中空的移动路径的轴形成为截头圆锥形，将截头圆锥形的前端位置设为下述位置，即，因第一触头与第二触头之间的电压以及第一触头与第二触头之间接触时流动的电流而在所述中间接触体与第二触头之间积蓄的能量小于会导致电弧放电的能量的位置。3.根据权利要求1或2的任一项所述的触头的接触结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：饴井俊裕，
申请(专利权)人：SMK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP