スイッチの接点について

Question

スイッチに使用されている接点について教えていただけますでしょうか。

スイッチにはクランクがあって、それに接点がとりつけられていますけれども、それが取り付けられている理由は具体的にどういうことなのでしょうか。それがなくても電流は流れると思うのですけれども。

よろしくお願いいたします。

Accepted Answer

「クランクのみでも電流は流れると思うのですけれども。いかがでしょうか？」
ここがどうしても気になるようですね。
機構、機械的動作、と電気的要求の違いでしょうか。
一般的に嫌気的接点に使用される材料は柔らかく、機械的構造を作るのに適さないのです。
あるいは安価に量産するのに適さないとも。両方兼ね備えた材料があれば楽なんですけど。

接点材料として使われる金、白金、銀、ロジウム皆貴金属で高価ですので最小限度にしたいので鉄、胴など安価な材料の母体に接合したりめっきしたりします。

ちなみに私が接点について勉強したのは図書館で旧電電ファミリーの富士通や日電のリレーに関するカタログ、字技術資料の巻末に付く参考資料とかＪＩＳの資料でしょうか。
もっとも普通の公立図書館であるかは不明ですけど理系の大学図書館ならあるかも。
クロスバー交換機での継電器の開発には膨大な開発費、人員が投入されましたから。

Answer

根性で探し当てました
http://www.ghdkey.com/pp11.html#GT599A
恐らくですがこのようなスイッチを想定してるのではなかろうか？
その名の通りモールスが発明した当時から基本構造は変わる事のないスイッチ

レバーハンドルをクランクと思えばそう思えなくもなし
レバー自身を導体として使ってるし

それにしてもとてつもなく高価なスイッチ
それでも
「“よい品をより安く”をモットーに製造原価ギリギリの大変リーズナブルな価格にしました。 」
だ、そうだ

>理由は具体的にどういうことなのでしょうか。

ただ単に数十ｍＡの電流を流すだけなのにこのとてつもなく高価になる

回答（４）さんの
「接点材料として使われる金、白金、銀、ロジウム皆貴金属で高価ですので最小限度にしたい」
これが全ての理由でしょうね
金に糸目を付けず機能性とビジュアル性を追求した結果がこの金額
金にぶっとい糸目を付ければ数十円でも作れるのに

よーするに「コストパフォーマンス」が全ての理由
↑に挙げた例のような趣味の世界は別にして
原発に使う機器も金に糸目を付けず高価
軍事機器も、宇宙機器もやはり金に糸目を付けず高価になる
このような金に糸目を付けてはならない機器から
０．１円単位のコストダウンを要求される民生用機器まで
コストパフォーマンスだけで全ての理由が付く

Answer

電気接点でクランクは聞きなれませんが、他の方々も言われるように
カム機構やレバー(トグル)機構のことでしょうか？
電気接点は接触点の集中抵抗により、電流容量が決まります。つまり接触
点の有効面積を大きくすれば電流がより多く流せるので、そのために接触
点に荷重を掛けます。接触子は金属体ですから、接触面積は材料の弾性に
依存します(ヘルツの接触応力)。詳しくはホルム博士の論文にあります。
直接的には板ばねやコイルばねを用いますが、機構には安定して荷重できる
ようにカム機構やレバー(トグル)機構を用います。
また接点の劣化要素の最大のものは酸化による腐食ですので、長期に安定し
ている貴金属材料がメッキ等を含め利用されています。

電気接触理論の紹介例を添付します。

http://www.jae.co.jp/gihou/gihou30/pdf/g_02.pdf

Answer

＞クランクのみでも電流は流れると思うのですけれども。いかがでしょうか？

クランクの付いたスイッチと言えばすぐに思いつくのはリミットスイッチ
http://www.compoclub.com/products/knowledge/limit/sw1.html

さもなくばカムスイッチ
http://www.fujidk.co.jp/products/03/b-bh.html
http://www.hitachi-ies.co.jp/products/motor/youto/seigyoki.htm

鉄ちゃんなら
http://kominato.co.jp/mame-tisiki/syaryou/unten.html

「クランク付きスイッチ」で検索したら↓
http://www.yoshiwara.co.jp/prod-turnout-old.html

しかし、どんなスイッチを想定した質問なのであろうか？
小はパソコンのキーボードから大は発電所や変電所の開閉器まで
http://www.tawatawa.com/densen2/page007.html
スイッチの定義は広い

Answer

＞スイッチにはクランクがあって、それに接点がとりつけられて
お問い合わせの意味を十分には把握できていませんが・・・・

閉じた接点を開くときに解離速度が遅いと、接点間のアーク放電が長く継続
して接点を消耗させます。このため、スイッチの接点駆動機構には、トグル
作用を持たせて、閉成、解離速度を速めるようにしています。

補足：
接点解離時の説明をしましたが、閉成時にも、十分に接触圧が高くならない
うちに大電流が流れると、接点の接触した部分の温度が上昇して、溶着を
起こします。閉成時の溶着を防ぐ上でも、開閉速度を高める機構は有効です。

クランクと仰っている内容を図に示して説明して頂けないでしょうか。
文字の表現だけでは、十分に理解することが難しいように思います。

このＱ＆Ａサイトは、画像をアップできませんが、貴方の使っていらっし
ゃるプロバイダのサイトに画像をアップできるサービスがあると思います。
この掲示板には、画像のリンク先のＵＲＬを貼って下さると助かります。

貴方の前のお問い合わせに対して、「電気材料」とういタイトルのテキスト
がある旨紹介しました。
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=245335&event=QE0004

このようなタイトルのテキストには、接点材料について記した記述があり
ます。このようなテキストを読んでいただけば、通常の導電材料と接点
材料に要求される特性が大きく異なり、用途に応じて各種の接点材料と
その表面処理があることが理解できると思います。

＞「電気材料」とういタイトルのテキスト
複数の出版社があると思います。接点材料に関する記述は本により差異が
あると思います。店頭で比べて、ご自身の気に入ったものを購入なさること
をお勧めします。

「電気材料」ではなく「接点材料」というタイトルの本があれば、もちろん
内容は濃いと思いますが、濃いことだけが求める情報ではないかもしれませ
ん。

スイッチの接点について