JP2000246481A - 異種金属材料の接合構造 - Google Patents
異種金属材料の接合構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合部の衝撃強度が高く、優れた信頼性を有
する異種金属材料の接合構造を提供する。 【解決手段】 銅タングステン合金による金属材料３と
銅若しくは銅合金による金属材料４とを、摩擦圧接法に
よって接合する。金属材料３の接合面端部と自由縁とが
なす角度Ａを１２０度以上とするか、当該角度Ａを４０
度から８９度の間とする。接合面の断面は曲面状とする
か、台形状とする。
する異種金属材料の接合構造を提供する。 【解決手段】 銅タングステン合金による金属材料３と
銅若しくは銅合金による金属材料４とを、摩擦圧接法に
よって接合する。金属材料３の接合面端部と自由縁とが
なす角度Ａを１２０度以上とするか、当該角度Ａを４０
度から８９度の間とする。接合面の断面は曲面状とする
か、台形状とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる種類の金属
材料を接合した接合構造に係り、特に、接合部分に改良
を施した異種金属材料の接合構造に関する。
材料を接合した接合構造に係り、特に、接合部分に改良
を施した異種金属材料の接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、棒状または管状の部材を金属によ
って構成する際に、その一部分に他の部分と異なる種類
・特性の材料を使用したい場合には、摩擦圧接や拡散接
合などの接合方法を用いて異種金属材料同士を接合する
作業が行われる。かかる接合方法による接合構造の一例
として、摩擦圧接の場合を図１５を参照して以下に説明
する。すなわち、図１５（ａ）に示すように、金属材料
３を圧接装置の固定軸１側のチャックで掴み、金属材料
３と同径だが異なる特性の金属材料４を回転軸２側のチ
ャックで掴む。そして、図１５（ｂ）に示すように、回
転軸２によって一方の金属材料４を回転させながら他方
の金属材料３に圧接し、接合部分を摩擦エネルギーで加
熱させて、軸方向の加圧力によりアプセット加圧するこ
とによって接合させる。接合後の軸方向断面は、同径の
金属材料３，４が接合され、それぞれの材料強度に応じ
てバリ５の量と形状が異なった状況を呈する。
って構成する際に、その一部分に他の部分と異なる種類
・特性の材料を使用したい場合には、摩擦圧接や拡散接
合などの接合方法を用いて異種金属材料同士を接合する
作業が行われる。かかる接合方法による接合構造の一例
として、摩擦圧接の場合を図１５を参照して以下に説明
する。すなわち、図１５（ａ）に示すように、金属材料
３を圧接装置の固定軸１側のチャックで掴み、金属材料
３と同径だが異なる特性の金属材料４を回転軸２側のチ
ャックで掴む。そして、図１５（ｂ）に示すように、回
転軸２によって一方の金属材料４を回転させながら他方
の金属材料３に圧接し、接合部分を摩擦エネルギーで加
熱させて、軸方向の加圧力によりアプセット加圧するこ
とによって接合させる。接合後の軸方向断面は、同径の
金属材料３，４が接合され、それぞれの材料強度に応じ
てバリ５の量と形状が異なった状況を呈する。
【０００３】ここで、かかる接合構造においては、接合
部材の衝撃強度が低いため、接合部の信頼性が低くなり
易い。この傾向は、摩擦圧接に限らず、冷間圧接、熱間
圧接、拡散接合、爆発圧接、鍛接、超音波接合、ろう付
け、はんだ付け、抵抗溶接、溶融金属注入、鋳込み及び
接着剤のいずれかの方法による接合においても問題とな
る。
部材の衝撃強度が低いため、接合部の信頼性が低くなり
易い。この傾向は、摩擦圧接に限らず、冷間圧接、熱間
圧接、拡散接合、爆発圧接、鍛接、超音波接合、ろう付
け、はんだ付け、抵抗溶接、溶融金属注入、鋳込み及び
接着剤のいずれかの方法による接合においても問題とな
る。
【０００４】そこで、従来から、特開平６−４７５７０
号公報に記載されているように、異種金属材料を摩擦圧
接する際に、熱膨脹係数の大きな材料の直径を、他の材
料よりも大きくして接合することにより、接合界面に発
生する残留応力を緩和して接合強度を向上させる技術が
提案されている。また、特開平４−１４３０８５号公報
に記載されているように、アルミニウム材と銅材とを熱
間圧接法によって接合する際に、アルミニウム材に対し
て、開先角１５度〜４５度の凸状にした銅材を突き合わ
せて通電加熱により接合し、引張り強度を向上させる技
術が提案されている。さらに、特開平１−２８２１６７
号公報に記載されているように、熱膨脹率の異なる部材
同士を接合する際に、熱膨脹率の小さい部材の接合界面
縁部を接合界面方向に見て所定値以上の半径を有する曲
面状に形成し、熱応力を緩和する技術が提案されてい
る。
号公報に記載されているように、異種金属材料を摩擦圧
接する際に、熱膨脹係数の大きな材料の直径を、他の材
料よりも大きくして接合することにより、接合界面に発
生する残留応力を緩和して接合強度を向上させる技術が
提案されている。また、特開平４−１４３０８５号公報
に記載されているように、アルミニウム材と銅材とを熱
間圧接法によって接合する際に、アルミニウム材に対し
て、開先角１５度〜４５度の凸状にした銅材を突き合わ
せて通電加熱により接合し、引張り強度を向上させる技
術が提案されている。さらに、特開平１−２８２１６７
号公報に記載されているように、熱膨脹率の異なる部材
同士を接合する際に、熱膨脹率の小さい部材の接合界面
縁部を接合界面方向に見て所定値以上の半径を有する曲
面状に形成し、熱応力を緩和する技術が提案されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な接合構造によれば、残留応力の緩和、引張り強度の向
上、熱応力の緩和を図ることができ、いわば静的な継手
強度に関しては問題がなかった。しかし、接合構造の衝
撃強度を高めるという観点から、接合部の信頼性を高め
るものではないため、衝撃力が加わる部材へ適用して
も、必ずしも良好な接合構造を実現できなかった。特
に、特性の異なる金属材料を接合する場合には、衝撃強
度の均一化という課題もあった。
な接合構造によれば、残留応力の緩和、引張り強度の向
上、熱応力の緩和を図ることができ、いわば静的な継手
強度に関しては問題がなかった。しかし、接合構造の衝
撃強度を高めるという観点から、接合部の信頼性を高め
るものではないため、衝撃力が加わる部材へ適用して
も、必ずしも良好な接合構造を実現できなかった。特
に、特性の異なる金属材料を接合する場合には、衝撃強
度の均一化という課題もあった。
【０００６】また、上記のような接合構造は、電力用の
開閉機器の接点を構成する接触子として用いられる場合
がある。一般に、かかる接触子は、耐アーク性の強い銅
タングステン合金と銅若しくは銅クロム合金のロウ付け
で構成されいる。そして、接触子は閉時の場合、固定側
と可動側が接触しているが、開時の場合、可動側の接触
子が操作機構部に連結して固定側から離れる。このと
き、接触子が衝撃的な力を受けるために、接触子には電
気的特性以外に衝撃強度が要求される。しかし、例えば
ロウ付けによる接合の場合には、衝撃強度を高めるため
に大きな接合面積を確保することが必要となり、接触子
の小型化には不利であった。
開閉機器の接点を構成する接触子として用いられる場合
がある。一般に、かかる接触子は、耐アーク性の強い銅
タングステン合金と銅若しくは銅クロム合金のロウ付け
で構成されいる。そして、接触子は閉時の場合、固定側
と可動側が接触しているが、開時の場合、可動側の接触
子が操作機構部に連結して固定側から離れる。このと
き、接触子が衝撃的な力を受けるために、接触子には電
気的特性以外に衝撃強度が要求される。しかし、例えば
ロウ付けによる接合の場合には、衝撃強度を高めるため
に大きな接合面積を確保することが必要となり、接触子
の小型化には不利であった。
【０００７】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
接合部の衝撃強度が高く、優れた信頼性を有する異種金
属材料の接合構造を提供することにある。
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
接合部の衝撃強度が高く、優れた信頼性を有する異種金
属材料の接合構造を提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、接合部の衝撃強度が
高く、小形化が可能な異種金属材料の接合構造を提供す
ることにある。
高く、小形化が可能な異種金属材料の接合構造を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は第１の金属材料と第２の金属材料とを接
合した異種金属材料の接合構造において以下のような技
術的特徴を有する。
めに、本発明は第１の金属材料と第２の金属材料とを接
合した異種金属材料の接合構造において以下のような技
術的特徴を有する。
【００１０】すなわち、請求項１記載の発明は、前記第
１の金属材料及び前記第２の金属材料の少なくとも一方
における接合面端部と自由縁との角度が、９０度未満に
設定されていることを特徴とする。また、請求項２記載
の発明は、請求項１記載の異種金属材料の接合構造にお
いて、前記第１の金属材料及び前記第２の金属材料の他
方における接合面端部と自由縁との角度が、１２０度以
上に設定されていることを特徴とする。また、請求項３
記載の発明では、請求項１又は請求項２記載の異種金属
材料の接合構造において、前記第１の金属材料及び前記
第２の金属材料の少なくとも一方における接合面端部と
自由縁との角度が、４０度以上に設定されていることを
特徴とする。また、請求項４記載の発明では、請求項１
〜３のいずれか１項に記載の異種金属材料の接合構造に
おいて、前記第１の金属材料及び前記第２の金属材料の
他方における接合面端部と自由縁との角度が、９０度に
設定されていることを特徴とする。以上のような請求項
１〜４記載の発明では、金属材料の接合面端部と自由縁
との角度が、衝撃強度が著しく高まる値に設定されてい
るので、信頼性を向上させることができる。
１の金属材料及び前記第２の金属材料の少なくとも一方
における接合面端部と自由縁との角度が、９０度未満に
設定されていることを特徴とする。また、請求項２記載
の発明は、請求項１記載の異種金属材料の接合構造にお
いて、前記第１の金属材料及び前記第２の金属材料の他
方における接合面端部と自由縁との角度が、１２０度以
上に設定されていることを特徴とする。また、請求項３
記載の発明では、請求項１又は請求項２記載の異種金属
材料の接合構造において、前記第１の金属材料及び前記
第２の金属材料の少なくとも一方における接合面端部と
自由縁との角度が、４０度以上に設定されていることを
特徴とする。また、請求項４記載の発明では、請求項１
〜３のいずれか１項に記載の異種金属材料の接合構造に
おいて、前記第１の金属材料及び前記第２の金属材料の
他方における接合面端部と自由縁との角度が、９０度に
設定されていることを特徴とする。以上のような請求項
１〜４記載の発明では、金属材料の接合面端部と自由縁
との角度が、衝撃強度が著しく高まる値に設定されてい
るので、信頼性を向上させることができる。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれか１項に記載の異種金属材料の接合構造において、
前記第１の金属材料が銅タングステン合金であり、前記
第２の金属材料が銅若しくは銅合金であることを特徴と
する。以上のような請求項５記載の発明では、第１の金
属材料が特に衝撃に強い銅タングステン合金なので、例
えば、第１の金属材料部分を接点とする接触子として使
用する場合に適した構造となる。
ずれか１項に記載の異種金属材料の接合構造において、
前記第１の金属材料が銅タングステン合金であり、前記
第２の金属材料が銅若しくは銅合金であることを特徴と
する。以上のような請求項５記載の発明では、第１の金
属材料が特に衝撃に強い銅タングステン合金なので、例
えば、第１の金属材料部分を接点とする接触子として使
用する場合に適した構造となる。
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれか１項に記載の異種金属材料の接合構造において、
前記第１の金属材料は開閉機器の接触子における接点部
を構成し、前記第２の金属材料は前記接触子における前
記接点部以外の部分を構成していることを特徴とする。
以上のような請求項６記載の発明では、接合面積を大き
くしなくても、高い衝撃強度を確保することができるの
で、機器の小形化が実現できる。
ずれか１項に記載の異種金属材料の接合構造において、
前記第１の金属材料は開閉機器の接触子における接点部
を構成し、前記第２の金属材料は前記接触子における前
記接点部以外の部分を構成していることを特徴とする。
以上のような請求項６記載の発明では、接合面積を大き
くしなくても、高い衝撃強度を確保することができるの
で、機器の小形化が実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】（１）第１の実施の形態 （構成）請求項１〜３及び５記載の発明に対応する実施
の形態を、図１〜５を参照して以下に説明する。すなわ
ち、本実施の形態は、図１１と同様の摩擦圧接法によっ
て、銅タングステン合金による金属材料３と銅若しくは
銅合金による金属材料４とを接合したものである。但
し、従来技術は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すよう
に、金属材料３，４の接合面と自由縁とがなす角度Ａを
ほぼ９０度としたものであったが、本実施の形態は、図
１（ｂ）〜（ｅ）、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、当
該角度Ａを変更したものである。なお、図１は内部が充
実した部材の例、図２は内部が中空の部材の例である。
の形態を、図１〜５を参照して以下に説明する。すなわ
ち、本実施の形態は、図１１と同様の摩擦圧接法によっ
て、銅タングステン合金による金属材料３と銅若しくは
銅合金による金属材料４とを接合したものである。但
し、従来技術は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すよう
に、金属材料３，４の接合面と自由縁とがなす角度Ａを
ほぼ９０度としたものであったが、本実施の形態は、図
１（ｂ）〜（ｅ）、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、当
該角度Ａを変更したものである。なお、図１は内部が充
実した部材の例、図２は内部が中空の部材の例である。
【００１４】より具体的には、図１（ｂ）（ｃ）、図２
（ｂ）に示すように、金属材料３の接合面端部と自由縁
とがなす角度Ａを１２０度以上としたもの、図１（ｄ）
（ｅ）、図２（ｃ）に示すように、当該角度Ａを４０度
から８９度の間としたものである。なお、図１（ｂ）
（ｄ）は、接合面の断面が曲面状としたもの、図１
（ｃ）（ｅ）、図２（ｂ）（ｃ）は、接合面の断面が台
形状となるようにしたものである。
（ｂ）に示すように、金属材料３の接合面端部と自由縁
とがなす角度Ａを１２０度以上としたもの、図１（ｄ）
（ｅ）、図２（ｃ）に示すように、当該角度Ａを４０度
から８９度の間としたものである。なお、図１（ｂ）
（ｄ）は、接合面の断面が曲面状としたもの、図１
（ｃ）（ｅ）、図２（ｂ）（ｃ）は、接合面の断面が台
形状となるようにしたものである。
【００１５】（作用効果）以上のような本実施の形態に
おいて、引張り試験を行った結果を図３に示し、衝撃試
験を行った結果を図４に示し、衝撃強度のワイブル分布
を図５に示す。まず、図３に示すように、引張り強度
は、接合面と自由縁とがなす角度に関係なく一定値を示
した。しかし、図４に示すように、衝撃強度は、銅タン
グステン合金の金属材料３の接合面端部と自由縁とがな
す角度が１２０度以上と設定した場合と、４０度から８
９度の間となるように設定した場合において、従来の９
０度に設定した場合よりも顕著に高い値を示した。
おいて、引張り試験を行った結果を図３に示し、衝撃試
験を行った結果を図４に示し、衝撃強度のワイブル分布
を図５に示す。まず、図３に示すように、引張り強度
は、接合面と自由縁とがなす角度に関係なく一定値を示
した。しかし、図４に示すように、衝撃強度は、銅タン
グステン合金の金属材料３の接合面端部と自由縁とがな
す角度が１２０度以上と設定した場合と、４０度から８
９度の間となるように設定した場合において、従来の９
０度に設定した場合よりも顕著に高い値を示した。
【００１６】また、図５に示すように、衝撃強度のワイ
ブル分布では、従来技術によるものと、本実施の形態
により金属材料３の接合面端部と自由縁とがなす角度を
６０度としたものと１２０度にしたものとを比較す
ると、本実施の形態の接合構造において、衝撃強度のバ
ラつきが小さくなっていることが顕著である。以上のこ
とから、本実施の形態では、従来技術よりも信頼性が大
幅に向上する。
ブル分布では、従来技術によるものと、本実施の形態
により金属材料３の接合面端部と自由縁とがなす角度を
６０度としたものと１２０度にしたものとを比較す
ると、本実施の形態の接合構造において、衝撃強度のバ
ラつきが小さくなっていることが顕著である。以上のこ
とから、本実施の形態では、従来技術よりも信頼性が大
幅に向上する。
【００１７】（２）第２の実施の形態 （構成）請求項１，４，５記載の発明に対応する実施の
形態を、図６及び図７を参照して以下に説明する。すな
わち、本実施の形態は、図１１と同様の摩擦圧接法によ
って、銅タングステン合金による金属材料３と銅若しく
は銅合金による金属材料４とを接合したものである。但
し、従来技術は、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すよう
に、金属材料３，４の接合面と自由縁とがなす角度を
Ｂ，Ｃをほぼ９０度としたものであったが、本実施の形
態は、図６（ｂ）〜（ｅ）、図７（ｂ）〜（ｅ）に示す
ように、当該角度を変更したものである。なお、図６は
内部が充実した部材の例、図７は内部が中空の部材の例
である。
形態を、図６及び図７を参照して以下に説明する。すな
わち、本実施の形態は、図１１と同様の摩擦圧接法によ
って、銅タングステン合金による金属材料３と銅若しく
は銅合金による金属材料４とを接合したものである。但
し、従来技術は、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すよう
に、金属材料３，４の接合面と自由縁とがなす角度を
Ｂ，Ｃをほぼ９０度としたものであったが、本実施の形
態は、図６（ｂ）〜（ｅ）、図７（ｂ）〜（ｅ）に示す
ように、当該角度を変更したものである。なお、図６は
内部が充実した部材の例、図７は内部が中空の部材の例
である。
【００１８】より具体的には、図６（ｂ）（ｃ）、図７
（ｂ）（ｃ）に示すように、金属材料３，４の接合面端
部と自由縁とがなす角度Ｂ，Ｃを９０度未満としたも
の、図６（ｄ）（ｅ）、図７（ｄ）（ｅ）に示すよう
に、金属材料３の接合面端部と自由縁とがなす角度Ｃを
９０度未満とし、金属材料４の接合面端部と自由縁とが
なす角度Ｂをほぼ９０度としたものである。なお、図６
（ｂ）（ｄ）、図７（ｂ）（ｄ）は、接合部分の外側面
の断面が傾斜角となるようにしたもの、図６（ｃ）
（ｅ）、図７（ｃ）（ｅ）は、接合部分の外側面の断面
が曲線となるようにしたものである。
（ｂ）（ｃ）に示すように、金属材料３，４の接合面端
部と自由縁とがなす角度Ｂ，Ｃを９０度未満としたも
の、図６（ｄ）（ｅ）、図７（ｄ）（ｅ）に示すよう
に、金属材料３の接合面端部と自由縁とがなす角度Ｃを
９０度未満とし、金属材料４の接合面端部と自由縁とが
なす角度Ｂをほぼ９０度としたものである。なお、図６
（ｂ）（ｄ）、図７（ｂ）（ｄ）は、接合部分の外側面
の断面が傾斜角となるようにしたもの、図６（ｃ）
（ｅ）、図７（ｃ）（ｅ）は、接合部分の外側面の断面
が曲線となるようにしたものである。
【００１９】（作用効果）以上のような本実施の形態に
おいて、引張り試験を行った結果を図８及び図９に示
し、衝撃試験を行った結果を図１０及び図１１に示し、
衝撃強度のワイブル分布を図１２に示す。なお、図８及
び図１０は、図６（ａ）〜（ｃ）及び図７（ａ）〜
（ｃ）に示した接合構造に対応し、図９及び図１１は、
図６（ａ）（ｄ）（ｅ）及び図７（ａ）（ｄ）（ｅ）に
示した接合構造に対応する。
おいて、引張り試験を行った結果を図８及び図９に示
し、衝撃試験を行った結果を図１０及び図１１に示し、
衝撃強度のワイブル分布を図１２に示す。なお、図８及
び図１０は、図６（ａ）〜（ｃ）及び図７（ａ）〜
（ｃ）に示した接合構造に対応し、図９及び図１１は、
図６（ａ）（ｄ）（ｅ）及び図７（ａ）（ｄ）（ｅ）に
示した接合構造に対応する。
【００２０】まず、図８及び図９に示すように、引張り
強度は、接合面と自由縁とがなす角度に関係なく一定値
を示した。しかし、図１０及び図１１に示すように、衝
撃強度は、銅タングステン合金の金属材料３及び銅若し
くは銅合金の金属材料４の接合面端部と自由縁とがなす
角度をともに９０度未満に設定した場合、又はいずれか
一方の金属材料３，４の接合面端部と自由縁とがなす角
度をほぼ９０度に設定し、他方の金属材料３，４の接合
面端部と自由縁とがなす角度を９０度未満に設定した場
合は、従来の９０度に設定した場合よりも顕著に高い値
を示した。
強度は、接合面と自由縁とがなす角度に関係なく一定値
を示した。しかし、図１０及び図１１に示すように、衝
撃強度は、銅タングステン合金の金属材料３及び銅若し
くは銅合金の金属材料４の接合面端部と自由縁とがなす
角度をともに９０度未満に設定した場合、又はいずれか
一方の金属材料３，４の接合面端部と自由縁とがなす角
度をほぼ９０度に設定し、他方の金属材料３，４の接合
面端部と自由縁とがなす角度を９０度未満に設定した場
合は、従来の９０度に設定した場合よりも顕著に高い値
を示した。
【００２１】また、図１２に示すように、衝撃強度のワ
イブル分布では、従来技術によるものと、本実施の形
態により金属材料３及び金属材料４の接合面端部と自由
縁とがなす角度をともに６０度に設定したもの、いず
れか一方の金属材料３，４の接合面端部と自由縁とがな
す角度をほぼ９０度に設定し、他方の金属材料３，４の
接合面端部と自由縁とがなす角度を６０度に設定したも
のとを比較すると、本実施の形態の接合構造におい
て、衝撃強度のバラつきが小さくなっていることが顕著
である。以上のことから、本実施の形態では、従来技術
よりも信頼性が大幅に向上する。
イブル分布では、従来技術によるものと、本実施の形
態により金属材料３及び金属材料４の接合面端部と自由
縁とがなす角度をともに６０度に設定したもの、いず
れか一方の金属材料３，４の接合面端部と自由縁とがな
す角度をほぼ９０度に設定し、他方の金属材料３，４の
接合面端部と自由縁とがなす角度を６０度に設定したも
のとを比較すると、本実施の形態の接合構造におい
て、衝撃強度のバラつきが小さくなっていることが顕著
である。以上のことから、本実施の形態では、従来技術
よりも信頼性が大幅に向上する。
【００２２】（３）第３の実施の形態 （構成）請求項６記載の発明に対応する実施の形態を、
図１３及び図１４を参照して以下に説明する。すなわ
ち、本実施の形態は、図１３に示すように、上述の接合
構造を電力用遮断器のアーク接触子６に適用したもの、
図１４に示すように、上述の接合構造を電力用断路器の
接触子７に適用したものである。つまり、銅タングステ
ン合金の金属材料３と銅クロム合金の金属材料４とを摩
擦圧接し、金属材料３の接合面端部と自由縁とがなす角
度が１２０度以上若しくは４０度から８９度の間となる
ように設定する。または、金属材料３及び金属材料４と
もに、接合面端部と自由縁とがなす角度が９０度未満若
しくはいずれか一方がほぼ９０度で他方が９０度未満と
なるように設定する。
図１３及び図１４を参照して以下に説明する。すなわ
ち、本実施の形態は、図１３に示すように、上述の接合
構造を電力用遮断器のアーク接触子６に適用したもの、
図１４に示すように、上述の接合構造を電力用断路器の
接触子７に適用したものである。つまり、銅タングステ
ン合金の金属材料３と銅クロム合金の金属材料４とを摩
擦圧接し、金属材料３の接合面端部と自由縁とがなす角
度が１２０度以上若しくは４０度から８９度の間となる
ように設定する。または、金属材料３及び金属材料４と
もに、接合面端部と自由縁とがなす角度が９０度未満若
しくはいずれか一方がほぼ９０度で他方が９０度未満と
なるように設定する。
【００２３】（作用効果）以上のような本実施の形態で
は、上記の実施の形態において述べた通り、衝撃強度を
高めることができるので、大きな接合面積を必要とせず
に、アーク接触子６及び接触子７の衝撃強度を確保する
ことができ、機器の小型化に寄与する。
は、上記の実施の形態において述べた通り、衝撃強度を
高めることができるので、大きな接合面積を必要とせず
に、アーク接触子６及び接触子７の衝撃強度を確保する
ことができ、機器の小型化に寄与する。
【００２４】（４）他の実施の形態 本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではな
く、以下のような実施の形態も構成可能である。例え
ば、圧接法としては、摩擦圧接には限定されず、冷間圧
接、熱間圧接、拡散接合、爆発圧接、鍛接、超音波接
合、ろう付け、はんだ付け、抵抗溶接、溶融金属注入、
鋳継ぎ、接着剤のいずれの方法であってもよく、かかる
接合方法によっても従来技術よりも優れた特性を示す。
く、以下のような実施の形態も構成可能である。例え
ば、圧接法としては、摩擦圧接には限定されず、冷間圧
接、熱間圧接、拡散接合、爆発圧接、鍛接、超音波接
合、ろう付け、はんだ付け、抵抗溶接、溶融金属注入、
鋳継ぎ、接着剤のいずれの方法であってもよく、かかる
接合方法によっても従来技術よりも優れた特性を示す。
【００２５】また、上記の第３の実施の形態において
は、接合面が接点部に近いと開閉時におけるアークの熱
により、接合面がダメージを受け、衝撃強度の低下とな
るために接合面は接点部から離した位置に設けることが
望ましい。さらに、接合部での電気抵抗が高いと通電時
に接合部が加熱し、接合部近辺の組織が変化して衝撃強
度が低下するため、接合部の電気抵抗は、母材の電気抵
抗と同等であることが望ましい。
は、接合面が接点部に近いと開閉時におけるアークの熱
により、接合面がダメージを受け、衝撃強度の低下とな
るために接合面は接点部から離した位置に設けることが
望ましい。さらに、接合部での電気抵抗が高いと通電時
に接合部が加熱し、接合部近辺の組織が変化して衝撃強
度が低下するため、接合部の電気抵抗は、母材の電気抵
抗と同等であることが望ましい。
【００２６】
【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、接合部の
衝撃強度が高く、優れた信頼性を有する異種金属材料の
接合構造を提供することができる。
衝撃強度が高く、優れた信頼性を有する異種金属材料の
接合構造を提供することができる。
【図１】棒状の異種金属材料の接合構造を示す縦断面図
であり、（ａ）は従来技術、（ｂ）〜（ｄ）は本発明の
第１の実施の形態である。
であり、（ａ）は従来技術、（ｂ）〜（ｄ）は本発明の
第１の実施の形態である。
【図２】パイプ状の異種金属材料の接合構造を示す縦断
面図であり、（ａ）は従来技術、（ｂ）〜（ｄ）は本発
明の第１の実施の形態である。
面図であり、（ａ）は従来技術、（ｂ）〜（ｄ）は本発
明の第１の実施の形態である。
【図３】本発明の第１の実施の形態と従来技術との引張
り強度を示すグラフである。
り強度を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施の形態と従来技術との衝撃
強度を示すグラフである。
強度を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の実施の形態と従来技術との衝撃
強度のワイブル分布を示すグラフである。
強度のワイブル分布を示すグラフである。
【図６】棒状の異種金属材料の接合構造を示す縦断面図
であり、（ａ）は従来技術、（ｂ）〜（ｅ）は本発明の
第２の実施の形態である。
であり、（ａ）は従来技術、（ｂ）〜（ｅ）は本発明の
第２の実施の形態である。
【図７】パイプ状の異種金属材料の接合構造を示す縦断
面図であり、（ａ）は従来技術、（ｂ）〜（ｅ）は本発
明の第２の実施の形態である。
面図であり、（ａ）は従来技術、（ｂ）〜（ｅ）は本発
明の第２の実施の形態である。
【図８】図６（ａ）〜（ｃ）及び図７（ａ）〜（ｃ）に
示した接合構造の引張り強度を示すグラフである。
示した接合構造の引張り強度を示すグラフである。
【図９】図６（ａ）（ｄ）（ｅ）及び図７（ａ）（ｄ）
（ｅ）に示した接合構造の引張り強度を示すグラフであ
る。
（ｅ）に示した接合構造の引張り強度を示すグラフであ
る。
【図１０】図６（ａ）〜（ｃ）及び図７（ａ）〜（ｃ）
に示した接合構造の衝撃強度を示すグラフである。
に示した接合構造の衝撃強度を示すグラフである。
【図１１】図６（ａ）（ｄ）（ｅ）及び図７（ａ）
（ｄ）（ｅ）に示した接合構造の衝撃強度を示すグラフ
である。
（ｄ）（ｅ）に示した接合構造の衝撃強度を示すグラフ
である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態と従来技術との衝
撃強度のワイブル分布を示すグラフである。
撃強度のワイブル分布を示すグラフである。
【図１３】本発明の異種金属材料の接合構造を適用した
電力用遮断器のアーク接触子の概略側面図である。
電力用遮断器のアーク接触子の概略側面図である。
【図１４】本発明の異種金属材料の接合構造を適用した
電力用遮断器の接触子の概略側面である。
電力用遮断器の接触子の概略側面である。
【図１５】摩擦圧接法による接合の手順を示す簡略説明
図であり、（ａ）は接合前、（ｂ）は接合後を示す。
図であり、（ａ）は接合前、（ｂ）は接合後を示す。
１…固定軸 ２…回転軸 ３，４…金属材料 ５…バリ ６…アーク接触子 ７…接触子
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 11/00 ５１０ Ｂ２３Ｋ 11/00 ５１０ 20/10 20/10 20/12 20/12 Ｇ Ｈ０１Ｈ 1/02 Ｈ０１Ｈ 1/02 Ｆ 1/04 1/04 Ｂ 11/06 11/06 Ｚ 33/66 33/66 Ｂ // Ｂ２３Ｋ 103:12 103:18 Ｆターム(参考） 4E067 AA07 AA26 BA00 BB01 BB02 BE00 BF00 BG00 DA13 DA17 EA04 EB00 5G023 AA05 BA11 CA14 5G026 BA07 BB02 BB12 5G050 AA13 AA51 BA10 BA12 CA01 DA03 EA13
Claims (6)
- 【請求項１】 第１の金属材料と第２の金属材料とを接
合した異種金属材料の接合構造において、 前記第１の金属材料及び前記第２の金属材料の少なくと
も一方における接合面端部と自由縁との角度が、９０度
未満に設定されていることを特徴とする異種金属材料の
接合構造。 - 【請求項２】 前記第１の金属材料及び前記第２の金属
材料の他方における接合面端部と自由縁との角度が、１
２０度以上に設定されていることを特徴とする請求項１
記載の異種金属材料の接合構造。 - 【請求項３】 前記第１の金属材料及び前記第２の金属
材料の少なくとも一方における接合面端部と自由縁との
角度が、４０度以上に設定されていることを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の異種金属材料の接合構造。 - 【請求項４】 前記第１の金属材料及び前記第２の金属
材料の他方における接合面端部と自由縁との角度が、９
０度に設定されていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか１項に記載の異種金属材料の接合構造。 - 【請求項５】 前記第１の金属材料が銅タングステン合
金であり、前記第２の金属材料が銅若しくは銅合金であ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載
の異種金属材料の接合構造。 - 【請求項６】 前記第１の金属材料は開閉機器の接触子
における接点部を構成し、 前記第２の金属材料は前記接触子における前記接点部以
外の部分を構成していることを特徴とする請求項１〜５
のいずれか１項に記載の異種金属材料の接合構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11050872A JP2000246481A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 異種金属材料の接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11050872A JP2000246481A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 異種金属材料の接合構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000246481A true JP2000246481A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12870825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11050872A Pending JP2000246481A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 異種金属材料の接合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000246481A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1318179C (zh) * | 2001-01-31 | 2007-05-30 | 奥托库姆普联合股份公司 | 金属物体接头 |
| CN1329159C (zh) * | 2001-01-31 | 2007-08-01 | 奥托库姆普联合股份公司 | 通过焊接将金属物体接合起来的方法 |
| JP2013243029A (ja) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | 遮断器用電気接触子の製造方法 |
| JP2017060976A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 株式会社日立産機システム | 金属接合線、その製造方法、それを有する変圧器及び回転機、並びにダイス |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP11050872A patent/JP2000246481A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1318179C (zh) * | 2001-01-31 | 2007-05-30 | 奥托库姆普联合股份公司 | 金属物体接头 |
| CN1329159C (zh) * | 2001-01-31 | 2007-08-01 | 奥托库姆普联合股份公司 | 通过焊接将金属物体接合起来的方法 |
| JP2013243029A (ja) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | 遮断器用電気接触子の製造方法 |
| JP2017060976A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 株式会社日立産機システム | 金属接合線、その製造方法、それを有する変圧器及び回転機、並びにダイス |
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|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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