JP2000276960A - 組み合わせ電気接点及びそれを用いたリレーならびにスイッチ - Google Patents
組み合わせ電気接点及びそれを用いたリレーならびにスイッチInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対向する接点どうしが接触した閉状態にある
組み合わせ電気接点（ブレイク接点）の非動作時におい
て、すぐれた耐粘着性と安定した接触抵抗をともに実現
する。またそのような接点を用いたリレー及びスイッチ
を提供する。 【解決手段】 対向する２つの接点を組み合わせてなる
組み合わせ電気接点において少なくとも一方の接点の接
触表面層を、Ａｇを７〜１６重量％、Ｐｄを１〜１０重
量％含有するＡｕＡｇＰｄ合金とする。
組み合わせ電気接点（ブレイク接点）の非動作時におい
て、すぐれた耐粘着性と安定した接触抵抗をともに実現
する。またそのような接点を用いたリレー及びスイッチ
を提供する。 【解決手段】 対向する２つの接点を組み合わせてなる
組み合わせ電気接点において少なくとも一方の接点の接
触表面層を、Ａｇを７〜１６重量％、Ｐｄを１〜１０重
量％含有するＡｕＡｇＰｄ合金とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、比較的小さな電流
域で使用する通信機器用小型リレー、小型スイッチ及び
それらに使用される組み合わせ電気接点に関する。
域で使用する通信機器用小型リレー、小型スイッチ及び
それらに使用される組み合わせ電気接点に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、機器の小型化や低消費電力化の進
展に伴い、通信機器用プリント基板に搭載するリレー及
びスイッチの小型化及び高感度化が進んでいる。これら
小型リレー及び小型スイッチにおいては、その電気接点
の接点接触力も小さいため、特に初期の接触抵抗を安定
に保つために、接触表面層に柔らかい金属を使用するこ
とが望ましい。
展に伴い、通信機器用プリント基板に搭載するリレー及
びスイッチの小型化及び高感度化が進んでいる。これら
小型リレー及び小型スイッチにおいては、その電気接点
の接点接触力も小さいため、特に初期の接触抵抗を安定
に保つために、接触表面層に柔らかい金属を使用するこ
とが望ましい。
【０００３】また、前記接触表面層に使用される材料
は、例えばカバーなどプラスチック材料からなる部品の
中に置かれるため有機ガス雰囲気にさらされるので、こ
のような環境下、及びさらに使用状況や負荷条件が加わ
った環境下においても良好な接触抵抗を確保することが
可能な材料が望まれる。
は、例えばカバーなどプラスチック材料からなる部品の
中に置かれるため有機ガス雰囲気にさらされるので、こ
のような環境下、及びさらに使用状況や負荷条件が加わ
った環境下においても良好な接触抵抗を確保することが
可能な材料が望まれる。
【０００４】そこで従来、柔らかく、表面状態が安定
し、高い導電性を有する材料であるＡｕやＡｕＡｇ合金
を接点の接触表面層に使用することが一般的であった。
しかしこれらの材料は柔らかいがゆえに塑性変形しやす
く、それに伴って粘着が発生してリレーやスイッチの動
作不良を招く場合があり、信頼性の面で問題があった。
し、高い導電性を有する材料であるＡｕやＡｕＡｇ合金
を接点の接触表面層に使用することが一般的であった。
しかしこれらの材料は柔らかいがゆえに塑性変形しやす
く、それに伴って粘着が発生してリレーやスイッチの動
作不良を招く場合があり、信頼性の面で問題があった。
【０００５】そこで、耐粘着性にすぐれた接触表面層材
料について、従来各種研究がなされてきた。例えば特開
平６−１０８１８１号公報において、Ａｕ又はＡｕＡｇ
合金に対してＰｄを１〜１０重量％、Ｃを１０〜１００
ｐｐｍ添加して得られる合金を接点の接触表面層に使用
することにより、耐粘着性及び接触安定性に優れた電気
接点を得ることが開示されている。
料について、従来各種研究がなされてきた。例えば特開
平６−１０８１８１号公報において、Ａｕ又はＡｕＡｇ
合金に対してＰｄを１〜１０重量％、Ｃを１０〜１００
ｐｐｍ添加して得られる合金を接点の接触表面層に使用
することにより、耐粘着性及び接触安定性に優れた電気
接点を得ることが開示されている。
【０００６】また特開平６−３２５６５０号公報におい
ては、ＡｕＮｉ合金又はＡｕＰｄ合金又はＡｕＡｇＰｔ
合金を接触表面層に使用した接点を、Ａｕ又はＡｕＡｇ
合金又はＡｕＡｇＰｔ合金を接触表面層に使用した接点
と対向させ、これらを組み合わせ電気接点として使用す
ることにより、優れた耐粘着性及び接触安定性を得るこ
とが開示されている。
ては、ＡｕＮｉ合金又はＡｕＰｄ合金又はＡｕＡｇＰｔ
合金を接触表面層に使用した接点を、Ａｕ又はＡｕＡｇ
合金又はＡｕＡｇＰｔ合金を接触表面層に使用した接点
と対向させ、これらを組み合わせ電気接点として使用す
ることにより、優れた耐粘着性及び接触安定性を得るこ
とが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のＡｕ
等柔らかい金属を用いた電気接点における粘着の発生
は、 電気接点の動作時 同非動作時における装置外部からの衝撃 の双方において起こりうる。上記各公知例においては、
動作時における耐粘着性の改善は達成されていた。しか
し、非動作時の取り扱いによる外部からの振動及び衝
撃、あるいは超音波カッター等の振動が加わると、特に
接触表面層のＡｕ含有率が高い場合、閉状態の接点（ブ
レイク接点）が粘着して接点開離不能あるいは開閉ミス
を起こすという問題があった。一方、Ａｕ含有率を低く
すると、耐粘着性が向上して上記の問題解消されるもの
の、安定した接触抵抗が得られなくなるという問題が生
じ、高い耐粘着性と安定した接触抵抗をともに得ること
ができなかった。
等柔らかい金属を用いた電気接点における粘着の発生
は、 電気接点の動作時 同非動作時における装置外部からの衝撃 の双方において起こりうる。上記各公知例においては、
動作時における耐粘着性の改善は達成されていた。しか
し、非動作時の取り扱いによる外部からの振動及び衝
撃、あるいは超音波カッター等の振動が加わると、特に
接触表面層のＡｕ含有率が高い場合、閉状態の接点（ブ
レイク接点）が粘着して接点開離不能あるいは開閉ミス
を起こすという問題があった。一方、Ａｕ含有率を低く
すると、耐粘着性が向上して上記の問題解消されるもの
の、安定した接触抵抗が得られなくなるという問題が生
じ、高い耐粘着性と安定した接触抵抗をともに得ること
ができなかった。
【０００８】また、特にＮｉを含有するＡｕ合金につい
ては、Ｎｉの偏析により接触抵抗の安定性が不充分であ
るという問題もあった。
ては、Ｎｉの偏析により接触抵抗の安定性が不充分であ
るという問題もあった。
【０００９】そこで本発明の技術的課題は、特に対向す
る接点どうしが接触した閉状態にある組み合わせ電気接
点（ブレイク接点）の非動作時において、すぐれた耐粘
着性と安定した接触抵抗をともに実現することである。
またそのような接点を用いたリレー及びスイッチを提供
することである。
る接点どうしが接触した閉状態にある組み合わせ電気接
点（ブレイク接点）の非動作時において、すぐれた耐粘
着性と安定した接触抵抗をともに実現することである。
またそのような接点を用いたリレー及びスイッチを提供
することである。
【００１０】
【発明を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の組み合わせ電気接点は、 対向する２つの接
点を組み合わせてなる組み合わせ電気接点において、少
なくとも一方の接点の接触表面層がＡｇを７〜１６重量
％、Ｐｄを１〜１０重量％含有するＡｕＡｇＰｄ合金か
らなることを特徴とする。これにより、特に電気接点非
動作時の耐粘着性が向上し、また接触抵抗が安定する。
の本発明の組み合わせ電気接点は、 対向する２つの接
点を組み合わせてなる組み合わせ電気接点において、少
なくとも一方の接点の接触表面層がＡｇを７〜１６重量
％、Ｐｄを１〜１０重量％含有するＡｕＡｇＰｄ合金か
らなることを特徴とする。これにより、特に電気接点非
動作時の耐粘着性が向上し、また接触抵抗が安定する。
【００１１】また本発明の組み合わせ電気接点は、対向
する２つの接点を組み合わせてなる組み合わせ電気接点
において、少なくとも一方の接点の接触表面層が、Ａｇ
とＰｄとを合計で１４重量％以上含有するＡｕＡｇＰｄ
合金からなることを特徴とする。これにより、特に電気
接点非動作時の耐粘着性が向上し、また接触抵抗が安定
する。
する２つの接点を組み合わせてなる組み合わせ電気接点
において、少なくとも一方の接点の接触表面層が、Ａｇ
とＰｄとを合計で１４重量％以上含有するＡｕＡｇＰｄ
合金からなることを特徴とする。これにより、特に電気
接点非動作時の耐粘着性が向上し、また接触抵抗が安定
する。
【００１２】また本発明の組み合わせ電気接点は、一方
の接点の接触表面層がＡｇを７〜１６重量％、Ｐｄを１
〜１０重量％含有するＡｕＡｇＰｄ合金からなり、もう
一方の接点の接触表面層がＡｕからなることを特徴とす
る。これにより、特に電気接点非動作時の耐粘着性が向
上し、また接触抵抗が安定する。
の接点の接触表面層がＡｇを７〜１６重量％、Ｐｄを１
〜１０重量％含有するＡｕＡｇＰｄ合金からなり、もう
一方の接点の接触表面層がＡｕからなることを特徴とす
る。これにより、特に電気接点非動作時の耐粘着性が向
上し、また接触抵抗が安定する。
【００１３】また本発明の組み合わせ電気接点は、一方
の接点の接触表面層がＡｇとＰｄとを合計で１４重量％
以上含有するＡｕＡｇＰｄ合金からなり、もう一方の接
点の接触表面層がＡｕからなることを特徴とする。これ
により、特に電気接点非動作時の耐粘着性が向上し、ま
た接触抵抗が安定する。
の接点の接触表面層がＡｇとＰｄとを合計で１４重量％
以上含有するＡｕＡｇＰｄ合金からなり、もう一方の接
点の接触表面層がＡｕからなることを特徴とする。これ
により、特に電気接点非動作時の耐粘着性が向上し、ま
た接触抵抗が安定する。
【００１４】また本発明の組み合わせ電気接点は、一方
の接点の接触表面層がＡｇを７〜１６重量％、Ｐｄを１
〜１０重量％含有するＡｕＡｇＰｄ合金からなり、もう
一方の接点の接触表面層がＡｕＡｇ合金層からなること
を特徴とする。これにより、特に電気接点非動作時の耐
粘着性が向上し、また接触抵抗が安定する。
の接点の接触表面層がＡｇを７〜１６重量％、Ｐｄを１
〜１０重量％含有するＡｕＡｇＰｄ合金からなり、もう
一方の接点の接触表面層がＡｕＡｇ合金層からなること
を特徴とする。これにより、特に電気接点非動作時の耐
粘着性が向上し、また接触抵抗が安定する。
【００１５】また本発明の組み合わせ電気接点は、一方
の接点の接触表面層がＡｇとＰｄとを合計で１４重量％
以上含有するＡｕＡｇＰｄ合金からなり、もう一方の接
点の接触表面層がＡｕＡｇ合金からなることを特徴とす
る。これにより、特に電気接点非動作時の耐粘着性が向
上し、また接触抵抗が安定する。
の接点の接触表面層がＡｇとＰｄとを合計で１４重量％
以上含有するＡｕＡｇＰｄ合金からなり、もう一方の接
点の接触表面層がＡｕＡｇ合金からなることを特徴とす
る。これにより、特に電気接点非動作時の耐粘着性が向
上し、また接触抵抗が安定する。
【００１６】また本発明の組み合わせ電気接点は、接触
表面層が中間合金層を介在して接点ばねに接合された構
造であることを特徴とする。これにより、特に電気接点
の長期的動作に起因する接触表面層の摩耗等による接触
抵抗への影響を補完して、接点寿命の信頼性を確保す
る。
表面層が中間合金層を介在して接点ばねに接合された構
造であることを特徴とする。これにより、特に電気接点
の長期的動作に起因する接触表面層の摩耗等による接触
抵抗への影響を補完して、接点寿命の信頼性を確保す
る。
【００１７】また本発明の組み合わせ電気接点は、中間
合金層がＡｇＮｉ合金又はＡｇＰｄ合金からなることを
特徴とする。 これにより、特に電気接点の長期的動作
に起因する接触表面層の摩耗等による接触抵抗への影響
を補完して、接点寿命の信頼性を確保する。
合金層がＡｇＮｉ合金又はＡｇＰｄ合金からなることを
特徴とする。 これにより、特に電気接点の長期的動作
に起因する接触表面層の摩耗等による接触抵抗への影響
を補完して、接点寿命の信頼性を確保する。
【００１８】また本発明の組み合わせ電気接点は、接触
表面層が中間合金層を介在してベース金属層に接合さ
れ、そのベース金属層がさらに接点ばねに接合された構
造であることを特徴とする。これにより、接触表面層及
び中間合金層の接点ばねへの接合が容易となり、また接
合強度が向上する。
表面層が中間合金層を介在してベース金属層に接合さ
れ、そのベース金属層がさらに接点ばねに接合された構
造であることを特徴とする。これにより、接触表面層及
び中間合金層の接点ばねへの接合が容易となり、また接
合強度が向上する。
【００１９】また本発明の組み合わせ電気接点は、ベー
ス金属層がＣｕＮｉ合金からなることを特徴とする。こ
れにより、接触表面層及び中間合金層の接点ばねへの接
合が容易となり、また接合強度が向上する。
ス金属層がＣｕＮｉ合金からなることを特徴とする。こ
れにより、接触表面層及び中間合金層の接点ばねへの接
合が容易となり、また接合強度が向上する。
【００２０】また本発明のリレーは請求項１〜１０のい
ずれか一に記載の組み合わせ電気接点を使用して構成さ
れることを特徴とする。これにより、特に電気接点非動
作時の耐粘着性が向上し、また接触抵抗が安定し、信頼
性の高いリレーが得られる。
ずれか一に記載の組み合わせ電気接点を使用して構成さ
れることを特徴とする。これにより、特に電気接点非動
作時の耐粘着性が向上し、また接触抵抗が安定し、信頼
性の高いリレーが得られる。
【００２１】また本発明のスイッチは、請求項１〜１０
のいずれか一に記載の組み合わせ電気接点を使用して構
成されることを特徴とする。これにより、特に電気接点
非動作時の耐粘着性が向上し、また接触抵抗が安定し、
信頼性の高いスイッチが得られる。
のいずれか一に記載の組み合わせ電気接点を使用して構
成されることを特徴とする。これにより、特に電気接点
非動作時の耐粘着性が向上し、また接触抵抗が安定し、
信頼性の高いスイッチが得られる。
【００２２】本発明者らは、ＡｕＡｇＰｄ合金を電気接
点の接触表面層に使用すれば、上述の特開平６−１０８
１８１号公報において示されたＡｕＰｄＣ合金に比較し
て特に非動作時の耐粘着性に優れるという知見を得た。
また本発明においては、特開平６−３２５６５０号公報
における技術と同様に、対向する接点それぞれの接触表
面層に使用する材料について異種材料による組み合わせ
を行っているが、それにとどまらず、接触表面層とその
下層である中間金属層との材料との組み合わせをも検討
することによりその効果を一層高めることが可能である
との知見をも得た。
点の接触表面層に使用すれば、上述の特開平６−１０８
１８１号公報において示されたＡｕＰｄＣ合金に比較し
て特に非動作時の耐粘着性に優れるという知見を得た。
また本発明においては、特開平６−３２５６５０号公報
における技術と同様に、対向する接点それぞれの接触表
面層に使用する材料について異種材料による組み合わせ
を行っているが、それにとどまらず、接触表面層とその
下層である中間金属層との材料との組み合わせをも検討
することによりその効果を一層高めることが可能である
との知見をも得た。
【００２３】まず接触表面層に適用する材料について
は、少なくとも一方の接点についてＡｕＡｇＰｄ合金を
使用することが望ましく、特にＡｇの含有量が耐粘着性
及び接触抵抗に対して大きく寄与することを見出した。
Ａｇ含有量があまりにも少ない（例えばＡｇ５重量％以
下）場合には、相対的にＡｕ含有量が増加して合金の硬
度が低くなる結果、耐粘着性が不充分となる。この場
合、耐粘着性を向上する方法としてはＰｄの含有量を増
加させる方法があるが、Ｐｄの含有量が多いと接点上の
有機物が変化してブラウンパウダーと称される絶縁物が
生成されやすくなり、その結果、接触が不充分となりや
すい。一方、Ａｇの含有量があまりにも多い（例えば２
０重量％以上）場合には耐硫化性が不充分となりやすい
ことが既に知られている。そこで、このような見地から
検討を行った結果、Ａｇの含有量は７〜１６重量％が望
ましいことが明らかとなった。
は、少なくとも一方の接点についてＡｕＡｇＰｄ合金を
使用することが望ましく、特にＡｇの含有量が耐粘着性
及び接触抵抗に対して大きく寄与することを見出した。
Ａｇ含有量があまりにも少ない（例えばＡｇ５重量％以
下）場合には、相対的にＡｕ含有量が増加して合金の硬
度が低くなる結果、耐粘着性が不充分となる。この場
合、耐粘着性を向上する方法としてはＰｄの含有量を増
加させる方法があるが、Ｐｄの含有量が多いと接点上の
有機物が変化してブラウンパウダーと称される絶縁物が
生成されやすくなり、その結果、接触が不充分となりや
すい。一方、Ａｇの含有量があまりにも多い（例えば２
０重量％以上）場合には耐硫化性が不充分となりやすい
ことが既に知られている。そこで、このような見地から
検討を行った結果、Ａｇの含有量は７〜１６重量％が望
ましいことが明らかとなった。
【００２４】また、Ｐｄの含有量についても検討を行っ
た。Ｐｄの含有量があまりにも少ないとＡｕＡｇ合金の
硬度に近くなり、耐粘着性を高める効果が少ない。一
方、Ｐｄの含有量が多いと、上述のとおり絶縁物の生成
による接触不良を招きやすい。そこで検討を行ったとこ
ろ、Ｐｄの含有量は１〜１０重量％が望ましいことが明
らかとなった。なお、接触表面層の上記ＡｕＡｇＰｄ合
金中には、大気中に多く存在するＣがＰｄと固溶しあ
い、１０ｐｐｍｍ程度不純物として含有されることはい
うまでもない。
た。Ｐｄの含有量があまりにも少ないとＡｕＡｇ合金の
硬度に近くなり、耐粘着性を高める効果が少ない。一
方、Ｐｄの含有量が多いと、上述のとおり絶縁物の生成
による接触不良を招きやすい。そこで検討を行ったとこ
ろ、Ｐｄの含有量は１〜１０重量％が望ましいことが明
らかとなった。なお、接触表面層の上記ＡｕＡｇＰｄ合
金中には、大気中に多く存在するＣがＰｄと固溶しあ
い、１０ｐｐｍｍ程度不純物として含有されることはい
うまでもない。
【００２５】以上を別の観点から検討したところ、Ａｕ
−Ａｇ−Ｐｄ系３元合金においては、ＡｇとＰｄとの含
有量合計（逆にいえばＡｕ含有残量）が、特に粘着発生
率及び接触抵抗に対して大きく寄与することが明らかと
なった。すなわち、ＡｇとＰｄとの含有両合計が１４重
量％以上である場合、耐粘着性がきわめて優れることが
明らかとなった。
−Ａｇ−Ｐｄ系３元合金においては、ＡｇとＰｄとの含
有量合計（逆にいえばＡｕ含有残量）が、特に粘着発生
率及び接触抵抗に対して大きく寄与することが明らかと
なった。すなわち、ＡｇとＰｄとの含有両合計が１４重
量％以上である場合、耐粘着性がきわめて優れることが
明らかとなった。
【００２６】リレーやスイッチの組み合わせ電気接点の
開閉部には、初期に開状態のメイク接点と、閉状態であ
るブレイク接点とがある。メイク接点側は初期には開状
態のままであって、その接触表面層はカバーなどから生
じる有機ガスにさらされやすい。そこで、対向する可動
接点と固定接点とのうち一方の接触表面層には表面状態
が安定で有機ガスへの耐性にすぐれたＡｕ又はＡｕＡｇ
合金を使用することが一般的である。そしてこのように
柔らかい金属又は合金を接触表面層に使用する場合に
は、耐粘着性を向上するために、もう一方の接触表面層
にはそれらよりも硬度の高い合金（Ａｇ含有量の多いＡ
ｕＡｇ合金等）を使用することが一般的である。本発明
においてもメイク接点側は、対向する接点のうち一方の
接触表面層には上記ＡｕＡｇＰｄ合金を使用し、もう一
方の接触表面層にはＡｕ又はＡｕＡｇ合金を使用するこ
とが望ましい。
開閉部には、初期に開状態のメイク接点と、閉状態であ
るブレイク接点とがある。メイク接点側は初期には開状
態のままであって、その接触表面層はカバーなどから生
じる有機ガスにさらされやすい。そこで、対向する可動
接点と固定接点とのうち一方の接触表面層には表面状態
が安定で有機ガスへの耐性にすぐれたＡｕ又はＡｕＡｇ
合金を使用することが一般的である。そしてこのように
柔らかい金属又は合金を接触表面層に使用する場合に
は、耐粘着性を向上するために、もう一方の接触表面層
にはそれらよりも硬度の高い合金（Ａｇ含有量の多いＡ
ｕＡｇ合金等）を使用することが一般的である。本発明
においてもメイク接点側は、対向する接点のうち一方の
接触表面層には上記ＡｕＡｇＰｄ合金を使用し、もう一
方の接触表面層にはＡｕ又はＡｕＡｇ合金を使用するこ
とが望ましい。
【００２７】ブレイク接点側は初期には閉状態のままで
あって、接触表面層はカバーなどから生じる有機ガスに
さらされることが少ない。また、外部からの衝撃や振動
等により粘着を起こしやすいことから、ある程度硬度の
高い合金を使用することにより、一定以上の耐粘着性を
確保することが一般的である。しかしすでに述べたよう
に、高い耐粘着性を得るために硬度の大きい合金を使用
した場合には、接触抵抗の安定性に欠ける結果を招いて
いるのが現状であった。これに対して本発明においては
上記ＡｕＡｇＰｄ合金を対向する両接点の接触表面層に
使用することにより、高い耐粘着性と安定した接触抵抗
とをともに実現することが可能であることを見出した。
特に、ブレイク接点側で問題となる、電気接点非動作時
における外部からの衝撃や振動による粘着発生を防止す
る効果が大であることがわかった。
あって、接触表面層はカバーなどから生じる有機ガスに
さらされることが少ない。また、外部からの衝撃や振動
等により粘着を起こしやすいことから、ある程度硬度の
高い合金を使用することにより、一定以上の耐粘着性を
確保することが一般的である。しかしすでに述べたよう
に、高い耐粘着性を得るために硬度の大きい合金を使用
した場合には、接触抵抗の安定性に欠ける結果を招いて
いるのが現状であった。これに対して本発明においては
上記ＡｕＡｇＰｄ合金を対向する両接点の接触表面層に
使用することにより、高い耐粘着性と安定した接触抵抗
とをともに実現することが可能であることを見出した。
特に、ブレイク接点側で問題となる、電気接点非動作時
における外部からの衝撃や振動による粘着発生を防止す
る効果が大であることがわかった。
【００２８】上記接触表面層は、中間金属層を介して接
点ばねに接合される。この中間金属層は、本発明の主な
課題である電気接点非動作時における耐粘着性及び接触
安定性の向上に対して直接的に寄与するものではない
が、電気接点の長期的動作による接触表面層の摩耗が起
こった場合やそれにともなってピンホールが発生した場
合の接触抵抗特性への影響を補完して、接点寿命の信頼
性を確保するものとして、従来より設けられてきたもの
であり、その構成材料は電気的な負荷条件、及び接触表
面層の構成材料との組み合わせに応じて最適なものを選
択することが一般的である。本発明においても同様の見
地から検討を行った結果、電気的負荷が低負荷である場
合にはＡｇＮｉ合金、中及び低負荷である場合にはＡｇ
Ｐｄ合金とすることが好ましいことがわかった。
点ばねに接合される。この中間金属層は、本発明の主な
課題である電気接点非動作時における耐粘着性及び接触
安定性の向上に対して直接的に寄与するものではない
が、電気接点の長期的動作による接触表面層の摩耗が起
こった場合やそれにともなってピンホールが発生した場
合の接触抵抗特性への影響を補完して、接点寿命の信頼
性を確保するものとして、従来より設けられてきたもの
であり、その構成材料は電気的な負荷条件、及び接触表
面層の構成材料との組み合わせに応じて最適なものを選
択することが一般的である。本発明においても同様の見
地から検討を行った結果、電気的負荷が低負荷である場
合にはＡｇＮｉ合金、中及び低負荷である場合にはＡｇ
Ｐｄ合金とすることが好ましいことがわかった。
【００２９】また、上記中間金属層と接点ばねとの間に
さらにベース金属層を設けてもよい。このようなベース
金属層は、従来、中間金属層と接点ばねとの接合性を高
める目的で設けられることがあったが、本発明において
も同様の目的で設けるものである。、ベース金属層の構
成材料は、リン青銅等接点ばねの構成材料に対する溶接
性にすぐれたＣｕＮｉ合金とすることが望ましい。
さらにベース金属層を設けてもよい。このようなベース
金属層は、従来、中間金属層と接点ばねとの接合性を高
める目的で設けられることがあったが、本発明において
も同様の目的で設けるものである。、ベース金属層の構
成材料は、リン青銅等接点ばねの構成材料に対する溶接
性にすぐれたＣｕＮｉ合金とすることが望ましい。
【００３０】
【実施例】本発明の実施例とその比較例を示す。
【００３１】表１に示す材料構成の電気接点を作製し、
図１に一実施例として示すリレー１００のブレイク側接
点１１０として組み込んだうえで、それらの性能評価を
行った。リレー１００は有極構造でノンラッチタイプの
超小型シグナルリレーであり、また密封タイプである。
可動接点は双子接点で、接触力は約５ｇｒ、接点ギャッ
プは０．３ｍｍである。接点は一実施例として図２のよ
うな断面構造の接点テープ２００であって、上層より接
触表面層２１０、中間金属層２２０、ベース金属層２３
０の積層構造となっており、抵抗溶接により接点ばねと
端子とに接合されている。ベース金属層は従来一般的に
使用されているＣｕＮｉ合金により作製した。中間金属
層については、各実施例及び比較例ともにＡｇＰｄ６０
合金を用いた。
図１に一実施例として示すリレー１００のブレイク側接
点１１０として組み込んだうえで、それらの性能評価を
行った。リレー１００は有極構造でノンラッチタイプの
超小型シグナルリレーであり、また密封タイプである。
可動接点は双子接点で、接触力は約５ｇｒ、接点ギャッ
プは０．３ｍｍである。接点は一実施例として図２のよ
うな断面構造の接点テープ２００であって、上層より接
触表面層２１０、中間金属層２２０、ベース金属層２３
０の積層構造となっており、抵抗溶接により接点ばねと
端子とに接合されている。ベース金属層は従来一般的に
使用されているＣｕＮｉ合金により作製した。中間金属
層については、各実施例及び比較例ともにＡｇＰｄ６０
合金を用いた。
【表１】 ※◎極めて良好、○良好、×悪い、××極めて悪い
【００３２】（１）耐粘着性の評価 （Ａ）非動作時における外部からの衝撃に対する耐粘着
性の評価 上記実施例及び比較例の電気接点を組み込んだリレー各
２０個について、電気接点非動作時における外部からの
衝撃に対する耐粘着性について試験を行った。５５０ｍ
ｍ長さの筒状のマガジンにリレーを入れ、このマガジン
の両端部にゴム製のストッパーで蓋をして垂直方向に自
重落下を３回繰り返した後、接点間の粘着発生の有無を
確認して粘着発生率を求めた結果を表１及び図３に示
す。比較例１においては粘着発生率が１００％であり、
外部からの衝撃によって電気接点の粘着が容易に起こる
ことがわかった。また比較例２、３、５における粘着発
生率は比較例１よりも低下しているが、依然として３０
〜５０％であり、やはり粘着の起こりやすいことがわか
った。これに対して各実施例及び比較例４における粘着
発生率は１５％以下と低く、外部からの衝撃による粘着
が起こりにくいことが明らかとなった。
性の評価 上記実施例及び比較例の電気接点を組み込んだリレー各
２０個について、電気接点非動作時における外部からの
衝撃に対する耐粘着性について試験を行った。５５０ｍ
ｍ長さの筒状のマガジンにリレーを入れ、このマガジン
の両端部にゴム製のストッパーで蓋をして垂直方向に自
重落下を３回繰り返した後、接点間の粘着発生の有無を
確認して粘着発生率を求めた結果を表１及び図３に示
す。比較例１においては粘着発生率が１００％であり、
外部からの衝撃によって電気接点の粘着が容易に起こる
ことがわかった。また比較例２、３、５における粘着発
生率は比較例１よりも低下しているが、依然として３０
〜５０％であり、やはり粘着の起こりやすいことがわか
った。これに対して各実施例及び比較例４における粘着
発生率は１５％以下と低く、外部からの衝撃による粘着
が起こりにくいことが明らかとなった。
【００３３】また、各実施例、比較例１、及び比較例５
についての試験結果により、ＡｕＡｇＰｄ合金における
ＡｇとＰｄとの含有量合計と、粘着発生率との関係を図
４に示した。ここから明らかなように、ＡｇとＰｄとの
含有量合計が１４％以上（逆にいえばＡｕ含有量が８６
重量％未満）である場合には、粘着発生率が低くなるこ
とが明らかとなった。
についての試験結果により、ＡｕＡｇＰｄ合金における
ＡｇとＰｄとの含有量合計と、粘着発生率との関係を図
４に示した。ここから明らかなように、ＡｇとＰｄとの
含有量合計が１４％以上（逆にいえばＡｕ含有量が８６
重量％未満）である場合には、粘着発生率が低くなるこ
とが明らかとなった。
【００３４】（Ｂ）電気接点動作時における耐粘着性の
評価 上記実施例及び比較例の電気接点について、電気接点動
作時における耐粘着性についても調査を行った。その結
果、各実施例及び比較例ともに十分な耐粘着性を有して
いることがわかった。
評価 上記実施例及び比較例の電気接点について、電気接点動
作時における耐粘着性についても調査を行った。その結
果、各実施例及び比較例ともに十分な耐粘着性を有して
いることがわかった。
【００３５】（２）接触抵抗の安定性の評価 （Ａ）高温環境での機械的走行試験 上記実施例及び比較例の電気接点を組み込んだリレー各
２０個についてその電気接点を７０℃において１０Ｈ
ｚ、５０ｄｕｔｙ、無負荷で１０００万回機械的に開閉
させたときの接触抵抗の変化について調査した。その結
果を表１及び図５に示す。各実施例、比較例１、比較例
２、及び比較例５においては試験後も接触抵抗の変化量
は少なく、値のばらつきも小さかった。これに対して比
較例３及び比較例４においては、試験後の接触抵抗値の
ばらつきが大きく、製品の信頼性に乏しいことが明らか
となった。
２０個についてその電気接点を７０℃において１０Ｈ
ｚ、５０ｄｕｔｙ、無負荷で１０００万回機械的に開閉
させたときの接触抵抗の変化について調査した。その結
果を表１及び図５に示す。各実施例、比較例１、比較例
２、及び比較例５においては試験後も接触抵抗の変化量
は少なく、値のばらつきも小さかった。これに対して比
較例３及び比較例４においては、試験後の接触抵抗値の
ばらつきが大きく、製品の信頼性に乏しいことが明らか
となった。
【００３６】（Ｂ）常温環境での機械的走行試験 実施例１〜３及び比較例１〜４の電気接点を組み込んだ
リレー各２０個についてその電気接点を２５℃において
１０Ｈｚ、５０ｄｕｔｙ、無負荷で２０００万回機械的
に開閉させたときの接触抵抗の変化について調査した。
その結果を図６に示す。実施例１〜３、比較例１、及び
比較例３においては試験後も接触抵抗の変化量は少な
く、値のばらつきも小さかった。これに対して比較例２
及び比較例４においては、試験後の接触抵抗値のばらつ
きが大きく、製品の信頼性に乏しいことが明らかとなっ
た。
リレー各２０個についてその電気接点を２５℃において
１０Ｈｚ、５０ｄｕｔｙ、無負荷で２０００万回機械的
に開閉させたときの接触抵抗の変化について調査した。
その結果を図６に示す。実施例１〜３、比較例１、及び
比較例３においては試験後も接触抵抗の変化量は少な
く、値のばらつきも小さかった。これに対して比較例２
及び比較例４においては、試験後の接触抵抗値のばらつ
きが大きく、製品の信頼性に乏しいことが明らかとなっ
た。
【００３７】（Ｃ）高温環境での安定性の評価 実施例１〜３及び比較例１〜４の電気接点を組み込んだ
リレー各２０個について、無負荷状態で８５℃の環境下
に８００時間放置した場合の接触抵抗の変化を調査し
た。図７に各実施例及び比較例の初期及び放置後の接触
抵抗を示す。実施例、比較例ともに、放置後の接触抵抗
の変化量は少なく、試料による値のばらつきも小さかっ
た。
リレー各２０個について、無負荷状態で８５℃の環境下
に８００時間放置した場合の接触抵抗の変化を調査し
た。図７に各実施例及び比較例の初期及び放置後の接触
抵抗を示す。実施例、比較例ともに、放置後の接触抵抗
の変化量は少なく、試料による値のばらつきも小さかっ
た。
【００３８】上記各性能評価の結果をまとめると、Ａｕ
Ａｇ合金は耐粘着性と接触安定性の両方を満足すること
が困難であった。また、ＡｕＡｇＰｄ合金を使用した場
合、Ａｇの含有量が７重量％未満では、電気接点動作時
における耐粘着性及び接触安定性にはすぐれるものの、
電気接点非動作時における外部衝撃に対する耐粘着性が
不充分であることが明らかとなった。これに対し、本発
明のＡｇ７〜１６重量％含有のＡｕＡｇＰｄ合金におい
ては電気接点動作時において耐粘着性にすぐれることは
もちろんのこと、非動作時においても耐粘着性と接触抵
抗という両特性を同時に満足することが明らかとなっ
た。
Ａｇ合金は耐粘着性と接触安定性の両方を満足すること
が困難であった。また、ＡｕＡｇＰｄ合金を使用した場
合、Ａｇの含有量が７重量％未満では、電気接点動作時
における耐粘着性及び接触安定性にはすぐれるものの、
電気接点非動作時における外部衝撃に対する耐粘着性が
不充分であることが明らかとなった。これに対し、本発
明のＡｇ７〜１６重量％含有のＡｕＡｇＰｄ合金におい
ては電気接点動作時において耐粘着性にすぐれることは
もちろんのこと、非動作時においても耐粘着性と接触抵
抗という両特性を同時に満足することが明らかとなっ
た。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、接触安定
性や動作時の耐粘着性とともに非動作時の耐粘着性も優
れた電気接点を得る。またそのような接点を用いたリレ
ー及びスイッチを得る。
性や動作時の耐粘着性とともに非動作時の耐粘着性も優
れた電気接点を得る。またそのような接点を用いたリレ
ー及びスイッチを得る。
【図１】 本発明の組み合わせ電気接点の性能評価にお
いて組み込みを行うリレーの概略図である。
いて組み込みを行うリレーの概略図である。
【図２】 本発明の組み合わせ電気接点の断面概略図で
ある。
ある。
【図３】 本発明の組み合わせ電気接点実施例及び比較
例の非動作時粘着発生率を示す図である。
例の非動作時粘着発生率を示す図である。
【図４】 ＡｕＡｇＰｄ合金におけるＡｇＰｄ含有両合
計と粘着発生率との関係を示す図である。
計と粘着発生率との関係を示す図である。
【図５】 本発明の組み合わせ電気接点実施例及び比較
例についての高温機械的走行試験の結果を示す図であ
る。
例についての高温機械的走行試験の結果を示す図であ
る。
【図６】 本発明の組み合わせ電気接点実施例及び比較
例についての常温機械的走行試験の結果を示す図であ
る。
例についての常温機械的走行試験の結果を示す図であ
る。
【図７】 本発明の組み合わせ電気接点実施例及び比較
例についての高温放置試験の結果を示す図である。
例についての高温放置試験の結果を示す図である。
１００ リレー １１０ ブレイク接点 １２０ メイク接点 １３０ 接点ばね １４０ カバー １５０ 下部封止 １６０ 鉄芯 １７０ コイル １８０ マグネット ２００ 接点テープ ２１０ 接触表面層 ２２０ 中間金属層 ２３０ ベース金属層
Claims (12)
- 【請求項１】 対向する２つの接点を組み合わせてなる
組み合わせ電気接点において、少なくとも一方の接点の
接触表面層がＡｇを７〜１６重量％、Ｐｄを１〜１０重
量％含有するＡｕＡｇＰｄ合金からなることを特徴とす
る組み合わせ電気接点。 - 【請求項２】 対向する２つの接点を組み合わせてなる
組み合わせ電気接点において、少なくとも一方の接点の
接触表面層が、ＡｇとＰｄとを合計で１４重量％以上含
有するＡｕＡｇＰｄ合金からなることを特徴とする請求
項１に記載の組み合わせ電気接点。 - 【請求項３】 一方の接点の接触表面層がＡｇを７〜１
６重量％、Ｐｄを１〜１０重量％含有するＡｕＡｇＰｄ
合金からなり、もう一方の接点の接触表面層がＡｕから
なることを特徴とする組み合わせ電気接点。 - 【請求項４】 一方の接点の接触表面層がＡｇとＰｄと
を合計で１４重量％以上含有するＡｕＡｇＰｄ合金から
なり、もう一方の接点の接触表面層がＡｕからなること
を特徴とする請求項３に記載の組み合わせ電気接点。 - 【請求項５】 一方の接点の接触表面層がＡｇを７〜１
６重量％、Ｐｄを１〜１０重量％含有するＡｕＡｇＰｄ
合金からなり、もう一方の接点の接触表面層がＡｕＡｇ
合金からなることを特徴とする組み合わせ電気接点。 - 【請求項６】 一方の接点の接触表面層がＡｇとＰｄと
を合計で１４重量％以上含有するＡｕＡｇＰｄ合金から
なり、もう一方の接点の接触表面層がＡｕＡｇ合金層か
らなることを特徴とする請求項５に記載の組み合わせ電
気接点。 - 【請求項７】 接触表面層が中間合金層を介在して接点
ばねに接合された構造であることを特徴とする請求項１
〜６のいずれか一に記載の組み合わせ電気接点。 - 【請求項８】 中間合金層がＡｇＮｉ合金又はＡｇＰｄ
合金からなることを特徴とする請求項７に記載の組み合
わせ電気接点。 - 【請求項９】 接触表面層が中間合金層を介在してベー
ス金属層に接合され、そのベース金属層がさらに接点ば
ねに接合された構造であることを特徴とする請求項１〜
６のいずれか一に記載の組み合わせ電気接点。 - 【請求項１０】 ベース金属層がＣｕＮｉ合金からなる
ことを特徴とする請求項９に記載の組み合わせ電気接
点。 - 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか一に記載の
組み合わせ電気接点を使用して構成されていることを特
徴とするリレー。 - 【請求項１２】 請求項１〜１０のいずれか一に記載の
組み合わせ電気接点を使用して構成されていることを特
徴とするスイッチ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11085750A JP2000276960A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 組み合わせ電気接点及びそれを用いたリレーならびにスイッチ |
| US09/533,672 US6133537A (en) | 1999-03-29 | 2000-03-23 | Electric contact structure as well as relay and switch using the same |
| DE60003864T DE60003864T2 (de) | 1999-03-29 | 2000-03-28 | Verbesserte elektrische Kontaktstruktur und diese verwendende Relais oder Schalter |
| EP00106644A EP1041591B1 (en) | 1999-03-29 | 2000-03-28 | Improved electric contact structure as well as relay and switch using the same |
| CNB00105502XA CN1142567C (zh) | 1999-03-29 | 2000-03-29 | 一种改进的电接头结构及使用该接头的继电器和开关 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11085750A JP2000276960A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 組み合わせ電気接点及びそれを用いたリレーならびにスイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000276960A true JP2000276960A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13867542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11085750A Pending JP2000276960A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 組み合わせ電気接点及びそれを用いたリレーならびにスイッチ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6133537A (ja) |
| EP (1) | EP1041591B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000276960A (ja) |
| CN (1) | CN1142567C (ja) |
| DE (1) | DE60003864T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4669651B2 (ja) * | 2000-06-28 | 2011-04-13 | 日本発條株式会社 | 導電性接触子 |
| DE10214973C1 (de) * | 2002-04-04 | 2003-08-21 | Heraeus Gmbh W C | Kontaktschichtsystem und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP2620966A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-07-31 | Johnson Electric S.A. | Contact arrangement for high-power electrical switching devices |
| CN106233409B (zh) | 2014-04-16 | 2018-10-19 | Abb瑞士股份有限公司 | 用于开关应用的电触头顶端和电开关装置 |
| KR102417333B1 (ko) * | 2016-12-21 | 2022-07-05 | 현대자동차 주식회사 | 전기 접점 소재 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1089491B (de) * | 1957-12-06 | 1960-09-22 | Degussa | Kontaktmaterial fuer Schwachstrom-kontakte |
| DE2540956C3 (de) * | 1975-09-13 | 1978-06-08 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Goldlegierung als Werkstoff für elektrische Kontakte |
| DE2637807C3 (de) * | 1976-08-21 | 1981-11-19 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Verwendung einer Gold-Legierung für Schwachstrom-Kontakte |
| DE2940772C2 (de) * | 1979-10-08 | 1982-09-09 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Elektrischer Schwachstromkontakt |
| JPS58502154A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-12-15 | ジヨンソン マツセイ パブリツク リミテイド カンパニ− | 軽質耐食性接触子 |
| DE3420231C1 (de) * | 1984-05-30 | 1985-01-03 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Silberreiche Werkstoffe fuer Schwachstromkontakte |
| US4980245A (en) * | 1989-09-08 | 1990-12-25 | Precision Concepts, Inc. | Multi-element metallic composite article |
| US5139890A (en) * | 1991-09-30 | 1992-08-18 | Olin Corporation | Silver-coated electrical components |
| JPH06325650A (ja) * | 1993-05-10 | 1994-11-25 | Omron Corp | 組合せ電気接点並びにリレーおよびスイッチ |
| JPH11108181A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-20 | Sumitomo Eaton Hydraulics Co Ltd | 走行用油圧モータを有する車両の駆動制御システム及び分流機能付き流体制御装置 |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP11085750A patent/JP2000276960A/ja active Pending
-
2000
- 2000-03-23 US US09/533,672 patent/US6133537A/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-28 EP EP00106644A patent/EP1041591B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-28 DE DE60003864T patent/DE60003864T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-29 CN CNB00105502XA patent/CN1142567C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6133537A (en) | 2000-10-17 |
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| CN1268759A (zh) | 2000-10-04 |
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| DE60003864T2 (de) | 2004-05-27 |
| EP1041591B1 (en) | 2003-07-16 |
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