JP2000030560A - 微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ接点材料及びその製造方法 - Google Patents
微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ接点材料及びその製造方法Info
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- JP2000030560A JP2000030560A JP10193872A JP19387298A JP2000030560A JP 2000030560 A JP2000030560 A JP 2000030560A JP 10193872 A JP10193872 A JP 10193872A JP 19387298 A JP19387298 A JP 19387298A JP 2000030560 A JP2000030560 A JP 2000030560A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/021—Composite material
- H01H1/027—Composite material containing carbon particles or fibres
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacture Of Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 接触抵抗が低く且つ安定していることは勿論
のこと、粘着・凝集を起こしにくくて摩擦による摩耗を
減少させることのできるＡｕＣ接点材料を得る。 【解決手段】 ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡｇ合金の接
点基材の表面にＡｕとＣを貼り合わせた複合ターゲット
材をスパッタリングして、ＡｕＣ膜を形成したＡｕＣ接
点材料。
のこと、粘着・凝集を起こしにくくて摩擦による摩耗を
減少させることのできるＡｕＣ接点材料を得る。 【解決手段】 ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡｇ合金の接
点基材の表面にＡｕとＣを貼り合わせた複合ターゲット
材をスパッタリングして、ＡｕＣ膜を形成したＡｕＣ接
点材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微小負荷用リレー
に用いるＡｕＣ接点材料及びその製造方法に関する。
に用いるＡｕＣ接点材料及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】微小負荷用リレーには、現在Ａｕ合金
（ＡｕＡｇ，ＡｕＰｄ，ＡｕＮｉ等）、Ａｇ合金（Ａｇ
Ｐｄ，ＡｇＮｉ等）の接点材料が使用されているが、接
触抵抗を低く且つ安定させるためにはＡｕの使用が望ま
しい。Ａｕの接触抵抗は２〜３ｍΩで、接点材料の中で
は最も安定している。しかし、Ａｕは硬さが軟らかく
（２０〜４０Ｈｖ）、非常に粘着・凝着を起こし易い。
また、粘着・凝着に起因して摩擦による摩耗が生じると
いう問題点がある。このため、接触抵抗が４〜１０ｍΩ
とＡｕよりも高いＡｕＡｇ合金や、これよりもさらに接
触抵抗の高いＡｕＰｄ合金やＡｕＮｉ合金でも、やむな
く使用しているのが現状である。
（ＡｕＡｇ，ＡｕＰｄ，ＡｕＮｉ等）、Ａｇ合金（Ａｇ
Ｐｄ，ＡｇＮｉ等）の接点材料が使用されているが、接
触抵抗を低く且つ安定させるためにはＡｕの使用が望ま
しい。Ａｕの接触抵抗は２〜３ｍΩで、接点材料の中で
は最も安定している。しかし、Ａｕは硬さが軟らかく
（２０〜４０Ｈｖ）、非常に粘着・凝着を起こし易い。
また、粘着・凝着に起因して摩擦による摩耗が生じると
いう問題点がある。このため、接触抵抗が４〜１０ｍΩ
とＡｕよりも高いＡｕＡｇ合金や、これよりもさらに接
触抵抗の高いＡｕＰｄ合金やＡｕＮｉ合金でも、やむな
く使用しているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、接触
抵抗が低く且つ安定しているのは勿論のこと、粘着・凝
着を起こしにくくて摩擦による摩耗を減少させた微小負
荷用リレーに用いるＡｕＣ接点材料及びその製造方法を
提供しようとするものである。
抵抗が低く且つ安定しているのは勿論のこと、粘着・凝
着を起こしにくくて摩擦による摩耗を減少させた微小負
荷用リレーに用いるＡｕＣ接点材料及びその製造方法を
提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ接点材料
は、ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡｇ合金の接点基材の表
面にスパッタリングによるＡｕＣ膜が形成されているこ
とを特徴とするものである。
の本発明の微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ接点材料
は、ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡｇ合金の接点基材の表
面にスパッタリングによるＡｕＣ膜が形成されているこ
とを特徴とするものである。
【０００５】この微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ接点
材料におけるＡｕＣ膜のＣ含有率は０．０１〜１重量％
であることが好ましい。また、ＡｕＣ膜のビッカース硬
さは、１００〜２００Ｈｖであることが好ましい。さら
に、ＡｕＣの膜の厚さは、１〜１０μｍあることが好ま
しい。
材料におけるＡｕＣ膜のＣ含有率は０．０１〜１重量％
であることが好ましい。また、ＡｕＣ膜のビッカース硬
さは、１００〜２００Ｈｖであることが好ましい。さら
に、ＡｕＣの膜の厚さは、１〜１０μｍあることが好ま
しい。
【０００６】本発明の微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ
接点材料の製造方法は、ＡｕとＣを貼り合わせた複合タ
ーゲット材を用いて、ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡｇ合
金の接点基材の表面にスパッタリングによりＡｕＣ膜を
形成することを特徴とするものである。
接点材料の製造方法は、ＡｕとＣを貼り合わせた複合タ
ーゲット材を用いて、ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡｇ合
金の接点基材の表面にスパッタリングによりＡｕＣ膜を
形成することを特徴とするものである。
【０００７】上記本発明の微小負荷用リレーに用いるＡ
ｕＣ接点材料において、ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡｇ
合金の接点基材の表面に、スパッタリングによりＡｕＣ
膜を形成したのは、従来の合金溶解鋳造ではＡｕＣ接点
を作ることができなかった（Ａｕ中にＣが固溶しない）
からであり、又、Ａｕの硬さを上げるには限界があった
からである。他方、焼結法によりＡｕＣ接点を作ること
が一部行われていたが、極微量のＣの制御が難しく、生
産性も悪かった。然るに本発明のＡｕＣ接点材料は、表
面のＡｕＣ膜がスパッタリングにより形成されているの
で、緻密で硬く、Ｃの効果により粘着・凝着が起こりに
くく、摩擦による摩耗が生じにくくなるものである。勿
論、Ａｕの働きにより接触抵抗が低く安定するものであ
る。
ｕＣ接点材料において、ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡｇ
合金の接点基材の表面に、スパッタリングによりＡｕＣ
膜を形成したのは、従来の合金溶解鋳造ではＡｕＣ接点
を作ることができなかった（Ａｕ中にＣが固溶しない）
からであり、又、Ａｕの硬さを上げるには限界があった
からである。他方、焼結法によりＡｕＣ接点を作ること
が一部行われていたが、極微量のＣの制御が難しく、生
産性も悪かった。然るに本発明のＡｕＣ接点材料は、表
面のＡｕＣ膜がスパッタリングにより形成されているの
で、緻密で硬く、Ｃの効果により粘着・凝着が起こりに
くく、摩擦による摩耗が生じにくくなるものである。勿
論、Ａｕの働きにより接触抵抗が低く安定するものであ
る。
【０００８】本発明のＡｕＣ接点材料において、ＡｕＣ
膜のＣ含有量が０．０１〜１重量％が好ましい理由は、
０．０１重量％未満ではＣの効果が得られず、粘着・凝
集を起こし易く、１重量％を超えると接触抵抗が高く、
不安定となるからである。また、ＡｕＣ膜のビッカース
硬さが１００〜２００Ｈｖが好ましい理由は、１００Ｈ
ｖ未満では粘着・凝集を起こし易く、２００Ｈｖを超え
ると接触抵抗が高く、不安定となり、１００〜２００Ｈ
ｖの範囲内では粘着・凝集が生じにくく、接触抵抗も低
く、安定するからである。さらに、ＡｕＣ膜の厚さが１
〜１０μｍが好ましい理由は、１μｍ未満では、微小負
荷用リレー用に用いるとしても開閉頻度の面から寿命を
望めなく、１０μｍを超えるとスパッタリングに時間と
費用が嵩むばかりで機能の向上は望めないからである。
膜のＣ含有量が０．０１〜１重量％が好ましい理由は、
０．０１重量％未満ではＣの効果が得られず、粘着・凝
集を起こし易く、１重量％を超えると接触抵抗が高く、
不安定となるからである。また、ＡｕＣ膜のビッカース
硬さが１００〜２００Ｈｖが好ましい理由は、１００Ｈ
ｖ未満では粘着・凝集を起こし易く、２００Ｈｖを超え
ると接触抵抗が高く、不安定となり、１００〜２００Ｈ
ｖの範囲内では粘着・凝集が生じにくく、接触抵抗も低
く、安定するからである。さらに、ＡｕＣ膜の厚さが１
〜１０μｍが好ましい理由は、１μｍ未満では、微小負
荷用リレー用に用いるとしても開閉頻度の面から寿命を
望めなく、１０μｍを超えるとスパッタリングに時間と
費用が嵩むばかりで機能の向上は望めないからである。
【０００９】本発明の微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ
接点の製造方法において、ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡ
ｇ合金の接点基材の表面に、ＡｕＣ膜をスパッタリング
するのにＡｕとＣを貼り合わせた複合ターゲット材を用
いる理由は、ＡｕとＣが同時に接点基材の表面に均一に
成膜されて、全面均等で緻密な組織のＡｕＣ膜が得られ
るからである。
接点の製造方法において、ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡ
ｇ合金の接点基材の表面に、ＡｕＣ膜をスパッタリング
するのにＡｕとＣを貼り合わせた複合ターゲット材を用
いる理由は、ＡｕとＣが同時に接点基材の表面に均一に
成膜されて、全面均等で緻密な組織のＡｕＣ膜が得られ
るからである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の微小負荷用リレーに用い
るＡｕＣ接点及びその製造方法の実施例について説明す
る。先ず製造方法から説明すると、図１の（ａ），
（ｂ）に示すようにＡｕブロック１とＣブロック２とを
半田で貼り合わせた縦７６０ｍｍ、横１２６ｍｍ、厚さ
６ｍｍの複合ターゲット材３を用いて、直径２ｍｍのＡ
ｇＰｄ６０重量％の接点基材の外表面に、スパッタリン
グ条件：雰囲気Ａｒ１．３×１０-3Ｔｏｒｒ、電力パワ
ー５ｋＷでスパッタリングを行って、膜厚３μｍのＡｕ
Ｃ膜を形成してＡｕＣ接点を製造した。
るＡｕＣ接点及びその製造方法の実施例について説明す
る。先ず製造方法から説明すると、図１の（ａ），
（ｂ）に示すようにＡｕブロック１とＣブロック２とを
半田で貼り合わせた縦７６０ｍｍ、横１２６ｍｍ、厚さ
６ｍｍの複合ターゲット材３を用いて、直径２ｍｍのＡ
ｇＰｄ６０重量％の接点基材の外表面に、スパッタリン
グ条件：雰囲気Ａｒ１．３×１０-3Ｔｏｒｒ、電力パワ
ー５ｋＷでスパッタリングを行って、膜厚３μｍのＡｕ
Ｃ膜を形成してＡｕＣ接点を製造した。
【００１１】こうして製造した実施例のＡｕＣ接点のＡ
ｕＣ膜のＣ含有量は０．３重量％であった。また、ビッ
カース硬さは、１８０Ｈｖであった。さらに接触抵抗を
Ａｕプローブを用いた四端子法にて測定した処、２〜３
ｍΩであった。これに対し、溶解鋳造法にて製造した従
来のＡｕ接点は、ビッカース硬さ２０〜４０Ｈｖ、接触
抵抗２〜３ｍΩ、ＡｕＡｇ１０重量％接点は、ビッカー
ス硬さ５０〜８０Ｈｖ、接触抵抗３〜４ｍΩ、ＡｕＰｄ
５重量％接点は、ビッカース硬さ５０〜８０Ｈｖ、接触
抵抗４〜５ｍΩ、ＡｕＮｉ２重量％接点は、ビッカース
硬さ６０〜１００Ｈｖ、接触抵抗４〜５ｍΩであって、
全てビッカース硬さが１００Ｈｖ以下で低かった。又、
Ａｕ接点以外は接触抵抗が３ｍΩ以上と高かった。
ｕＣ膜のＣ含有量は０．３重量％であった。また、ビッ
カース硬さは、１８０Ｈｖであった。さらに接触抵抗を
Ａｕプローブを用いた四端子法にて測定した処、２〜３
ｍΩであった。これに対し、溶解鋳造法にて製造した従
来のＡｕ接点は、ビッカース硬さ２０〜４０Ｈｖ、接触
抵抗２〜３ｍΩ、ＡｕＡｇ１０重量％接点は、ビッカー
ス硬さ５０〜８０Ｈｖ、接触抵抗３〜４ｍΩ、ＡｕＰｄ
５重量％接点は、ビッカース硬さ５０〜８０Ｈｖ、接触
抵抗４〜５ｍΩ、ＡｕＮｉ２重量％接点は、ビッカース
硬さ６０〜１００Ｈｖ、接触抵抗４〜５ｍΩであって、
全てビッカース硬さが１００Ｈｖ以下で低かった。又、
Ａｕ接点以外は接触抵抗が３ｍΩ以上と高かった。
【００１２】然して、溶解鋳造法にて製造した従来のＡ
ｕＡｇ１０重量％接点、ＡｕＡｇ２５重量％接点 Ａｕ
Ａｇ４０重量％接点の摩擦及び接触抵抗について直径２
ｍｍのワイヤーをクロスさせて摺動する試験を、回転数
３００ｒｐｍ、ストローク２ｍｍ、荷重５０ｇ、測定電
流１７０ｍＡ、測定時間４０ｓｅｃの試験条件で行っ
て、摩擦係数μａと接触抵抗Ｒｃを測定した処、図２の
グラフに示すような結果を得た。ここで、摩擦係数μａ
は、
ｕＡｇ１０重量％接点、ＡｕＡｇ２５重量％接点 Ａｕ
Ａｇ４０重量％接点の摩擦及び接触抵抗について直径２
ｍｍのワイヤーをクロスさせて摺動する試験を、回転数
３００ｒｐｍ、ストローク２ｍｍ、荷重５０ｇ、測定電
流１７０ｍＡ、測定時間４０ｓｅｃの試験条件で行っ
て、摩擦係数μａと接触抵抗Ｒｃを測定した処、図２の
グラフに示すような結果を得た。ここで、摩擦係数μａ
は、
【数１】 図２のグラフで明らかなように、従来例のＡｕＡｇ接点
は、Ａｇの含有量が少ないと摩擦係数が高く、接触抵抗
が低いが、Ａｇの含有量が多くなると摩擦係数が低く、
接触抵抗が高いことが判る。そして、従来例のＡｕＡｇ
接点は、接触抵抗と摩擦係数が相反する傾向がある。
は、Ａｇの含有量が少ないと摩擦係数が高く、接触抵抗
が低いが、Ａｇの含有量が多くなると摩擦係数が低く、
接触抵抗が高いことが判る。そして、従来例のＡｕＡｇ
接点は、接触抵抗と摩擦係数が相反する傾向がある。
【００１３】次に、実施例のＡｕＣ接点を評価するため
に、スパッタリング法にて製造した従来のＡｕ、ＡｕＡ
ｇ８重量％、ＡｕＡｇ１５重量％、ＡｕＣｏ０．１重量
％、ＡｕＣｏ１．０重量％の各接点と共に荷重２５ｇ、
摺動周波数５Ｈｚ、摺動回数９６，０００回の条件で摺
動試験を行い、初期の摩擦係数を測定した処、下記の表
１に示すよう結果を得た。
に、スパッタリング法にて製造した従来のＡｕ、ＡｕＡ
ｇ８重量％、ＡｕＡｇ１５重量％、ＡｕＣｏ０．１重量
％、ＡｕＣｏ１．０重量％の各接点と共に荷重２５ｇ、
摺動周波数５Ｈｚ、摺動回数９６，０００回の条件で摺
動試験を行い、初期の摩擦係数を測定した処、下記の表
１に示すよう結果を得た。
【００１４】
【表１】
【００１５】上記表１の結果で明らかなように、実施例
のＡｕＣ接点材料は、従来の接点材料に比べ初期の摩擦
係数が著しく低いので、摩擦による摩耗は生じにくいも
のである。
のＡｕＣ接点材料は、従来の接点材料に比べ初期の摩擦
係数が著しく低いので、摩擦による摩耗は生じにくいも
のである。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明で判るように、本発明のＡｕ
Ｃ接点材料は、接触抵抗が低く且つ安定しており、しか
も溶着・凝集が起こりにくく、摩擦による摩耗を減少で
きるので、微小負荷用リレーに用いる小型の接点材料と
して極めて有用である。また、本発明のＡｕＣ接点材料
の製造方法によれば、上記の優れたＡｕＣ接点材料を、
効率良く容易に所要のＡｕＣ膜を形成して製造できる。
Ｃ接点材料は、接触抵抗が低く且つ安定しており、しか
も溶着・凝集が起こりにくく、摩擦による摩耗を減少で
きるので、微小負荷用リレーに用いる小型の接点材料と
して極めて有用である。また、本発明のＡｕＣ接点材料
の製造方法によれば、上記の優れたＡｕＣ接点材料を、
効率良く容易に所要のＡｕＣ膜を形成して製造できる。
【図１】本発明のＡｕＣ接点材料の製造方法に用いる複
合ターゲット材を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）
は側面図である。
合ターゲット材を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）
は側面図である。
【図２】従来例のＡｕＡｇ接点のＡｇ含有量の変化に伴
う接触抵抗と摩擦係数との関係を示すグラフである。
う接触抵抗と摩擦係数との関係を示すグラフである。
１ Ａｕブロック ２ Ｃブロック ３ 複合ターゲット材
Claims (5)
- 【請求項１】 ＡｕやＡｕ合金又はＡｇやＡｇ合金の接
点基材の表面に、スパッタリングによるＡｕＣ膜が形成
されていることを特徴とする微小負荷用リレーに用いる
ＡｕＣ接点材料。 - 【請求項２】 ＡｕＣ膜のＣ含有率が０．０１〜１重量
％であることを特徴とする請求項１に記載の微小負荷用
リレーに用いるＡｕＣ接点材料。 - 【請求項３】 ＡｕＣ膜のビッカース硬さが、１００〜
２００Ｈｖであることを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ接点材料。 - 【請求項４】 ＡｕＣ膜の厚さが１〜１０μｍあること
を特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の微小負荷用
リレーに用いるＡｕＣ接点材料。 - 【請求項５】 ＡｕとＣを貼り合わせた複合ターゲット
材を用いて、ＡｕやＡｕ合金又ＡｇやＡｇ合金の接点基
材の表面に、スパッタリングによりＡｕＣ膜を形成する
ことを特徴とする微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ接点
材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10193872A JP2000030560A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ接点材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10193872A JP2000030560A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ接点材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000030560A true JP2000030560A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16315164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10193872A Pending JP2000030560A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 微小負荷用リレーに用いるＡｕＣ接点材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000030560A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003066917A1 (fr) * | 2002-02-08 | 2003-08-14 | Matsuda Sangyo Co., Ltd. | Alliage d'or colore |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP10193872A patent/JP2000030560A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003066917A1 (fr) * | 2002-02-08 | 2003-08-14 | Matsuda Sangyo Co., Ltd. | Alliage d'or colore |
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