觸頭的接觸結構的制作方法

本發明涉及分別與電氣電路火線連接的一對觸頭間的觸頭的接觸結構，更詳細地說，涉及在接離的一對觸頭間產生高的電能的觸頭的接觸結構。

背景技術：

火線連接對高電壓、高電流的電力進行送電的電力線的電連接器，當插入/拔取被連接的對方側連接器時,在接近的一對觸頭間蓄積高的電能，在其間產生電弧放電。當從與電力線連接的另一方的連接器拔取與感應性負載連接的一方的連接器時，產生感應電動勢，上述這樣的電弧放電即使因上述感應電動勢也發生。

電弧放電成為電連接器的觸頭熔損等、加快劣化的原因,因此，以往，大體上用兩種方法施以對策。第一種方法是特開2010-56055號公報(專利文獻1)所公開的方法，在與一對觸頭的對向方向正交的方向，配置永久磁鐵等，形成磁場，由勞倫茲力使得電弧方向偏轉，防止因電弧放電引起觸頭損傷。

又，第二種方法是使得蓄積在一對觸頭間的電能本身降低、使得電弧放電不發生的方法。蓄積在一對觸頭間的電能與一對觸頭間的電壓及電流成正比例，因此，在特開昭63-86281號公報(專利文獻2)或實開平4-2467號公報(專利文獻3)中，使得一對觸頭分離時的觸頭間的電壓降低，防止發生電弧放電。

即，專利文獻2記載的觸頭的接觸結構100如圖8所示，沿著對方側連接器的觸頭103移動的移動路徑，連續設置觸頭101以及電阻率ρ比觸頭101高的電阻器102，當另一方的觸頭103從移動路徑拉出而分離時，在電阻值最高的電阻器102的前端102a使得觸頭103分離，將兩者間的電壓設為不達到電弧放電的電壓，防止發生電弧放電。

又，專利文獻3記載的觸頭的接觸結構110如圖9所示，沿著對方側的觸頭114移動的移動路徑，越朝著相反方向(圖示右方)移動，越使得觸頭112的電阻值增加，圖9(a)表示對方側的觸頭114完全插入狀態，當從圖9(a)所示狀態，如圖9(b)所示，對方側的觸頭114從移動路徑拔出時，將觸頭114接近的觸頭112的前端112a的部分設為最高電阻，使得觸頭112產生大的電位降，將該前端112a和觸頭114之間的電壓設為不達到電弧放電的電壓。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2010-56055號公報

【專利文獻2】日本特開昭63-86281號公報

【專利文獻3】日本實開平4-2467號公報

專利文獻1表示的第一種方法是在與一對觸頭的對向方向正交的方向，配置永久磁鐵等，形成磁場，因此，其結構復雜，觸頭的接觸結構大型化，且不能防止電弧放電本身發生，因此，因電弧放電引起的電磁噪聲對負載等的電子電路產生壞影響，不是本質上解決問題的手段。

又，作為第二種方法的記載在專利文獻2或專利文獻3的以往的觸頭的接觸結構100、110是在觸頭103、114離開的位置使得與觸頭103、114之間的電壓降低，防止發生電弧放電，因此，需要使得高電阻的電阻器102與觸頭101的前端側連接，或者使得觸頭112形成向著前端112a側逐漸成為高電阻的導電體。因此，存在以下問題：在以低接觸電阻與觸頭103、114連接的觸頭101、112的前端側，連接多余的電阻器，引起整體大型化，同時，觸頭103、114的插入/拔取方向的行程變長。

尤其，在以電阻率ρ高的導電材料形成電阻器102的觸頭的接觸結構100中，電阻器102的直到前端112a的電阻值與從電阻器102和觸頭101的連接位置起算的距離成正比例，因此，為了在前端112a設為使得降低到抑制電弧放電的電壓的電阻值，需要使得電阻器102充分長。

于是，本發明申請人提出專利申請(JP2015-126327號)，如圖10所示，觸頭的接觸結構120是將電阻器121設為向著前端側的X方向橫截面積逐漸變小的圓錐形，使得電阻器121的從觸頭123的X方向的長度縮短。但是，由于使得電阻器121與觸頭123的前端側連接，沒有本質上解決觸頭的接觸結構120大型化的問題，又，若以電阻率ρ高的鐵氧體等的導電材料形成電阻器121，則與電阻器121滑動接觸的對方側觸頭122的接觸面磨耗，磨耗粉介于與觸頭122之間，存在接觸電阻增大問題。

技術實現要素：

本發明就是鑒于這樣的以往問題而提出來的，其目的在于,提供不使得觸頭的接觸結構大型化、不使得對方側觸頭的插入/拔取行程長、抑制電弧放電的觸頭的接觸結構。

又，本發明的另一目的在于,提供即使為了抑制電弧放電以硬的導電材料形成輔助接觸體、也能以低的接觸電阻電連接觸頭之間的觸頭的接觸結構。

為了實現上述目的,本發明技術方案1記載的觸頭的接觸結構，第二觸頭在前后方向進退移動,與第一觸頭接離,在上述第二觸頭的移動路徑上,第一觸頭的火線接觸部和輔助接觸體的輔助接觸部隔開能同時與第二觸頭接觸的寬度,在前后方向的不同位置面對；

第二觸頭通過向前方移動與上述輔助接觸部接觸后,與上述火線接觸部接觸,與上述第一觸頭火線連接,通過向后方移動從上述火線接觸部離開后,從上述輔助接觸部離開；

上述觸頭的接觸結構的特征在于:

輔助接觸體在上述火線接觸部的前方的基端連接部,與第一觸頭常時電連接；

用高電阻體形成輔助接觸體,上述高電阻體的上述輔助接觸部和上述基端連接部之間的電阻值成為抑制第二觸頭和上述輔助接觸部之間的電弧放電的充分高的電阻值。

第二觸頭與第一觸頭的火線接觸部接觸期間,也與輔助接觸體的輔助接觸部接觸,輔助接觸部和上述基端連接部之間的輔助接觸體相對第一觸頭并聯連接,因此,即使其間的電阻值為抑制第二觸頭和上述輔助接觸部之間的電弧放電程度的充分高的電阻值,也能以低接觸電阻火線連接第一觸頭和第二觸頭。另一方面,即使第二觸頭和第一觸頭的火線接觸部之間瞬間斷開,由于高電阻值的輔助接觸體并聯連接,因此,在瞬間斷開的第二觸頭和第一觸頭之間也不會發生電弧放電。

當第二觸頭從第一觸頭離開時,第二觸頭僅僅與輔助接觸體的輔助接觸部接觸,輔助接觸部和上述基端連接部之間的電阻值為抑制第二觸頭和上述輔助接觸部之間的電弧放電的充分高的電阻值,因此,抑制電弧放電。

技術方案2記載的觸頭的接觸結構的特征在于:

用相對第一觸頭電阻率高的導電材料形成輔助接觸體；

在相對第二觸頭在前后方向相對移動的上述火線接觸部的第一接觸移動軌跡和上述輔助接觸部的第二接觸移動軌跡不重疊的前后方向的不同位置,使得上述火線接觸部和上述輔助接觸部面對移動路徑。

由于用相對第一觸頭電阻率高的導電材料形成輔助接觸體,因此,很容易將輔助接觸部和上述基端連接部之間的電阻值設為比并聯連接的第一觸頭的電阻值高的電阻值,能使得從第一觸頭離開瞬間的蓄積在與第二觸頭之間的電弧發生能量減少。

用相對第一觸頭電阻率高的導電材料形成輔助接觸體,即使第二觸頭的第二接觸移動軌跡的區域磨耗,第一觸頭也能與和第二接觸移動軌跡不重疊的第二觸頭的第一接觸移動軌跡滑動接觸,因此,第一觸頭和第二觸頭以低接觸電阻電連接。

技術方案3記載的觸頭的接觸結構的特征在于:

上述火線接觸部和上述輔助接觸部與第二觸頭的表面、背面的不同的面接觸。

由于第一觸頭的火線接觸部和輔助接觸體的輔助接觸部與第二觸頭的表面、背面的不同的面接觸,因此,即使用硬的導電材料形成輔助接觸體,第二觸頭的滑動接觸面磨耗,也不會影響以不同的面接觸的第一觸頭和第二觸頭的接觸。

技術方案4記載的觸頭的接觸結構的特征在于:

上述觸頭的接觸結構包括:

第一觸頭,具有形成為圍繞前后方向的軸的筒狀、第二觸頭的上述移動路徑連續到筒狀內的筒狀本體,以及與上述筒狀本體的底面連續設置、自由端側的上述火線接觸部面對上述筒狀本體內的上述移動路徑的接觸片部；

輔助接觸體,沿著上述筒狀本體的平面在前后方向配置,上述輔助接觸部在上述筒狀本體的后方面對上述移動路徑；以及

夾持件,具有夾持輔助接觸體的前端的基端連接部和上述筒狀本體的平面部的固定連接部,以及沿著輔助接觸體配置、將輔助接觸體繞上述固定連接部朝上述移動路徑的方向賦能的彈簧片部；

使得上述輔助接觸部與第二觸頭表面彈性接觸,同時,在上述輔助接觸部的接觸位置的前方,使得上述火線接觸部與第二觸頭背面彈性接觸。

輔助接觸體的前端的基端連接部與第一觸頭的平面部一起夾持在夾持件的固定連接部,在輔助接觸部的前方的基端連接部與第一觸頭常時電連接。

輔助接觸體的通過夾持件的彈簧片部朝移動路徑的方向賦能的輔助接觸部與第二觸頭彈性接觸期間,除了與第二觸頭接觸的輔助接觸部和與第一觸頭常時電連接的基端連接部,從第一觸頭離開,因此,輔助接觸部和基端連接部之間的高的電阻值介于第一觸頭和輔助接觸部之間。

技術方案5記載的觸頭的接觸結構的特征在于:

上述火線接觸部和上述輔助接觸部在第二觸頭的表面、背面的同一面、在與前后方向正交的左右方向的不同位置接觸。

第一觸頭的火線接觸部和輔助接觸體的輔助接觸部在第二觸頭的左右方向在不同位置接觸,因此,即使用硬的導電材料形成輔助接觸體,第二觸頭的滑動接觸面磨耗,也不會影響第一觸頭和第二觸頭的接觸。

技術方案6記載的觸頭的接觸結構的特征在于:

輔助接觸體用鐵氧體形成,第二觸頭的第一接觸移動軌跡用電鍍覆蓋。

由于鐵氧體是電阻率高的導電材料,因此,即使輔助接觸部和基端連接部之間的長度短,也能將其間的電阻值設為抑制第二觸頭和上述輔助接觸部之間的電弧放電的充分高的電阻值。

由于第一觸頭在用電鍍覆蓋的第二觸頭的第一接觸移動軌跡的區域滑動接觸,因此,以高的可靠性與第二觸頭火線連接。

下面說明本發明的效果:

根據技術方案1的發明,由于能將抑制電弧放電的輔助接觸體的主要部分配置為與第一觸頭平行,因此,接觸結構不會在第二觸頭的進退移動方向大型化,不會增加用于與第一觸頭接離的第二觸頭的移動行程。

又,沒有必要使得輔助接觸體沿著第二觸頭的進退移動方向與第一觸頭連接,因此,能使用將輔助接觸部和基端連接部之間的電阻值設為抑制第二觸頭和輔助接觸部之間的電弧放電的充分高的電阻值的、任意大小及形狀的電阻體,作為輔助接觸體。

根據技術方案2的發明,能沿著第二觸頭的移動路徑將用電阻率ρ高的導電材料形成的輔助接觸體配置為與第一觸頭平行,因此,不會擴大沿著移動路徑的方向的長度,能容易地將輔助接觸部和上述基端連接部之間的電阻值設為高的電阻值。

又,即使用電阻率高的導電材料形成的輔助接觸體使得第二觸頭的滑動接觸面磨耗,也不會影響第一觸頭和第二觸頭的接觸,第一觸頭和第二觸頭以低接觸電阻電連接。

根據技術方案3和技術方案5的發明,即使用電阻率高、硬的導電材料形成輔助接觸體,也不會影響第一觸頭和第二觸頭的接觸,第一觸頭和第二觸頭以低接觸電阻電連接。

根據技術方案4的發明,能以在夾持件的固定連接部夾持輔助接觸體的基端連接部和第一觸頭的平面部、在彈簧片部將輔助接觸部朝移動路徑的方向賦能的簡單結構,構成與第二觸頭彈性接觸、與第一觸頭并聯地與第二觸頭連接的輔助接觸體。

根據技術方案6的發明,用鐵氧體形成的輔助接觸體不會在第一接觸移動軌跡滑動,因此,覆蓋第一觸頭的火線接觸部滑動接觸的第一接觸移動軌跡的電鍍不會因鐵氧體的滑動而破壞。

附圖說明

圖1是表示本發明一實施形態涉及的觸頭的接觸結構1的具有公觸頭2的插頭20和具有母觸頭3的插座30連接狀態的縱截面圖。

圖2是連接前的具有公觸頭2的插頭20和具有母觸頭3的插座30的縱截面圖。

圖3是表示觸頭的接觸結構1的主要部分立體圖。

圖4是圖3的電路圖。

圖5是母觸頭3側的立體圖。

圖6是圖5的分解立體圖。

圖7是表示本發明另一實施形態涉及的與公觸頭2的表面2a滑動接觸的火線接觸部31的接觸移動軌跡21和輔助接觸部41的接觸移動軌跡22的平面圖。

圖8是以往的觸頭的接觸結構100的側面圖。

圖9是以往的觸頭的接觸結構110的縱截面圖，其中，(a)表示完全插入對方側的觸頭114的狀態，(b)表示對方側的觸頭114從移動路徑拔出的狀態。

圖10是表示另一觸頭的接觸結構120的縱截面圖。

符號說明如下:

1－觸頭的接觸結構

2－公觸頭(第二觸頭)

3－母觸頭(第一觸頭)

31－火線接觸部

4－輔助接觸體

41－輔助接觸部

42－基端連接部

43－夾持件

具體實施方式

下面，使用圖1～圖6說明本發明一實施形態涉及的觸頭的接觸結構1。觸頭的接觸結構1是作為第二觸頭的公觸頭2與作為第一觸頭的母觸頭3接離(接觸/脫離)的結構，在本說明書中，將使得公觸頭2向著母觸頭3移動的連接方向作為前方向，將使得從與母觸頭3的接觸位置脫離移動的脫離方向作為后方向，將圖1所示上下方向作為上下方向，將與圖示的紙面正交的方向作為左右方向，說明各部分。

插頭20成為與直流電源電力線的終端連接的公連接器，插座30成為與接受直流電源電力線10的電力供給而動作的負載連接的母連接器，公觸頭2設在上述插頭20，母觸頭3設在上述插座30，通過將插頭20的公觸頭2向插座30的插頭插入孔32插入，火線連接公觸頭2和面對插頭插入孔32的母觸頭3，例如，48V、2A的96W的電力從直流電源電力線10向負載供給。

在插頭20和插座30，分別以繞前后方向軸60度的間隔配設三個公觸頭2和母觸頭3，在本說明書中，說明在圖1和圖2的縱截面表示的一對公觸頭2和母觸頭3的接觸結構1。如這些圖所示，在插頭20的絕緣殼體25，公觸頭2在前后方向貫通絕緣殼體25安裝，上述公觸頭2是對磷青銅、黃銅等的銅合金的金屬板進行壓力加工，將上下方向作為板厚方向，形成為平刃型。

從絕緣殼體25朝后方突出的公觸頭2的后端部與沒有圖示的直流電源電力線連接，又，在絕緣殼體25的凹嵌部25a內朝前方突出的前端部向插座30的插頭插入孔32插入，插頭接觸部24的平面2a與后述的輔助接觸體4的輔助接觸部41滑動接觸，插頭接觸部24的底面2b與后述的母觸頭3的火線接觸部31滑動接觸。其中，母觸頭3的火線接觸部31滑動接觸的插頭接觸部24的底面2b整個面用鍍金覆蓋，使得以高的接觸可靠性與火線接觸部31接觸。

插頭接觸部24的前后方向長度至少比輔助接觸部41和火線接觸部31之間的前后方向的間隔長，由此，公觸頭2與母觸頭3接觸期間，也與輔助接觸體4的輔助接觸部41常時接觸。

如圖1、圖2所示，對磷青銅、黃銅等的銅合金的金屬板進行壓力加工形成的母觸頭3沿著前后方向安裝在插座30的絕緣殼體33。母觸頭3沿著相對插座30插入/拔取的插頭接觸部24的移動路徑，配置在插頭插入孔32的前方的絕緣殼體33內，如圖6所示，成為后方形成為方筒狀的筒狀本體34，使得插入到插頭插入孔32的插頭接觸部24沿著筒狀本體34內的移動路徑在前后方向進行導向。在筒狀本體34的前方，分別一體形成將方筒打開為U字狀的芯線壓接桶形部36和包覆壓接桶形部37。芯線壓接桶形部36加壓緊固直流電源電力線10的芯線，使得母觸頭3和直流電源電力線電連接，包覆壓接桶形部37夾持直流電源電力線10的周圍的包覆，機械固結母觸頭3和直流電源電力線10。

在筒狀本體34的底面部34a的后端，連續設置由向著筒狀本體34內朝前方呈U字狀折返的彈簧片構成的接觸片部35，如圖3所示，接觸片部35的自由端側的上端部成為朝上方平緩地彎曲的火線接觸部31。火線接觸部31因在底面部34a的后端受懸臂支持的接觸片部35朝上方被賦能，當沒有連接插頭的待機時，與筒狀本體34的平面部34b的內面抵接，若插頭接觸部24插入到筒狀本體34內，則與其背面2b彈性接觸。

如圖5、圖6所示，沿著筒狀本體34(平面部34b)的上面，配置用于抑制公觸頭2和母觸頭3之間的電弧放電的輔助接觸體4。輔助接觸體4用與母觸頭3的導電材料相比電阻率極高的鐵氧體形成為將前后方向作為長方向的扁平板狀，后端成為朝下方膨出的輔助接觸部41，前端成為配置在筒狀本體34的前端的平面部34b上的基端連接部42。

對由帶狀金屬片構成的夾持件43的固定連接部43a加壓緊固，夾持基端連接部42以及上述筒狀本體34的平面部34b的前端，在輔助接觸體4的前端的基端連接部42，固定在母觸頭3，同時，與母觸頭3常時電連接。

夾持件43的位于固定連接部43a后方的彈簧片部43b與輔助接觸體4的上面抵接，以基端連接部42為中心，對輔助接觸體4朝圖1所示逆時鐘方向賦能，在插頭20沒有插入的待機時，使得輔助接觸部41在火線接觸部31的后方面對插頭接觸部24的移動路徑。

若將上述構成的插頭20的公觸頭2向插座30的插頭插入孔32朝前方插入，則輔助接觸體4的輔助接觸部41開始與公觸頭2的插頭接觸部24的表面2a滑動接觸。這時，輔助接觸部41因插頭接觸部24推壓被推向上方，輔助接觸體4以基端連接部42為中心朝圖1所示順時鐘方向轉動，除了基端連接部42，從母觸頭3離開。其結果，從基端連接部42起算，與輔助接觸部41的長度成正比例的輔助接觸體4的高的電阻值r₂串聯連接在直流電源電力線10和公觸頭2之間。輔助接觸體4用高的電阻率的鐵氧體形成，因此，輔助接觸部41和公觸頭2之間的電壓因高的電阻值r₂串聯連接而大幅度降低，電弧放電發生程度的能量不會蓄積其間。

沿著插頭接觸部24的移動路徑，母觸頭3的火線接觸部31面對輔助接觸部41的前方，因此，若進一步朝前方插入插頭接觸部24，則火線接觸部31與插頭接觸部24的背面2b彈性接觸，伴隨插頭接觸部24的移動，在該背面2b滑動接觸。其結果，與直流電源電力線10連接的母觸頭3和公觸頭2通過母觸頭3的微小電阻值r₁火線連接。如圖4所示，插頭接觸部24與火線接觸部31接觸期間，也與輔助接觸部41接觸，因此，輔助接觸體4的高的電阻值r₂和母觸頭3的電阻值r₁并聯連接在母觸頭3和公觸頭2之間，但是，相對電阻值r₁,輔助接觸體4的電阻值r₂大到能夠忽視其存在的程度，因此，不會對母觸頭3和公觸頭2的連接產生影響。另一方面，即使因插座30振動等在插頭接觸部24的背面2b和火線接觸部31之間產生瞬時斷開，輔助接觸體4仍連接在母觸頭3和公觸頭2之間，因此，在插頭接觸部24和火線接觸部31之間不會發生電弧放電。

使得插頭接觸部24從與火線接觸部31的連接位置朝后方移動，使得從火線接觸部31離開時，輔助接觸體4的高的電阻值r₂也介于插頭接觸部24和母觸頭3之間，因此，使得在其間產生電弧放電的能量難以蓄積。使得插頭接觸部24進一步朝后方移動，從輔助接觸部41離開時，輔助接觸部41和公觸頭2的插頭接觸部24之間的電壓因高的電阻值r₂串聯連接而大幅度降低，在其間產生電弧放電程度的能量也不會蓄積。

在本實施形態中，使得用電阻率高的鐵氧體形成的輔助接觸體4沿著與插頭接觸部24的移動路徑平行的筒狀本體34的長方向配置，因此，將輔助接觸體4的從基端連接部42到輔助接觸部41的長度設為與筒狀本體34的長度大致相等的長度，不會使得插座30大型化，能將輔助接觸體4的電阻值r₂設為對于抑制電弧放電足夠的高電阻值。

又，即使用硬的鐵氧體形成的輔助接觸部41與插頭接觸部24的表面2a滑動接觸，使得表面2a磨耗，火線接觸部31與用電鍍覆蓋的插頭接觸部24的背面2b滑動接觸，因此，母觸頭3和公觸頭2以高的接觸可靠性連接，又，火線接觸部31和形成在插頭接觸部24的接觸面的電鍍不會受輔助接觸部41侵害，以低接觸電阻連接。

這樣，在上述實施形態中，將火線接觸部31和輔助接觸部41與插頭接觸部24接觸的面分為公觸頭2的背面2b、表面2a，使得插頭接觸部24上的各滑動軌跡不重疊，但是，也可以使得火線接觸部31和輔助接觸部41與公觸頭2的同一面接觸。

圖7表示火線接觸部31和輔助接觸部41與公觸頭2的同一面滑動接觸的另一實施形態涉及的觸頭的接觸結構50，圖示各部分的構成與第一實施形態相同或起著同樣作用，因此，標以相同符號。在該實施形態中，火線接觸部31和輔助接觸部41從絕緣殼體33的左右方向的不同位置的上方面對插頭接觸部24的移動路徑，因此，如圖所示，火線接觸部31和輔助接觸部41分別伴隨插頭接觸部24的前后方向的相對移動，在插頭接觸部24的表面2a的左右方向不同的第一滑動移動軌跡21和第二滑動移動軌跡22滑動接觸。其結果，即使輔助接觸部41用使得接觸面損傷那樣的硬材質形成，也對火線接觸部31和插頭接觸部24之間的接觸沒有影響。即使在本實施形態中，也可以用鍍金等的局部電鍍覆蓋火線接觸部31和插頭接觸部24滑動接觸的第一滑動移動軌跡21。

若輔助接觸體4的輔助接觸部41與火線接觸部31相同,沒有用使得接觸面粗糙那樣的材質形成，則可以面對第一滑動移動軌跡21和第二滑動移動軌跡22的局部或全部重疊的移動路徑。

在上述實施形態中，用高的電阻率的鐵氧體形成輔助接觸體4，但是，基端連接部42和輔助接觸部41間的電阻值只要是使得輔助接觸部41的電位降低到能抑制電弧放電程度的電阻值，可以使用任意的高電阻器。

又，使得基端連接部42直接與母觸頭3連接，但是，也可以相對與母觸頭3連接的常時連接的直流電力電源線或介于其間的其它導電體連接。

又，上述實施形態為火線連接直流電力的插頭20的公觸頭2和插座30的母觸頭3的接觸結構，但是，火線連接的一組觸頭除了能適用于由插頭和插座構成的電連接器之外，也能適用于在繼電器、開關使用的觸頭的接觸結構。

下面說明在產業上的可利用性：

適用于火線連接擔心發生電弧放電的觸頭之間的觸頭的接觸結構。