JP2003027159A - 銀−ニッケル系焼結接点材料 - Google Patents
銀−ニッケル系焼結接点材料Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気回路に使用される接点材料において、ポ
ーラスによる発熱防止効果と低接触抵抗の安定性に優れ
た焼結接点材料を目的とする。 【解決手段】 接点材料は、０．１〜２０重量％のニッ
ケル（Ｎｉ）と、残部銀（Ａｇ）の焼結合金、もしくは
０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）と０．１〜１０
重量％の銅（Ｃｕ）、残部銀（Ａｇ）の焼結合金で、前
記焼結合金中のＮｉ粉３の粒径が１００μｍ以下であ
り、かつポーラス（空孔）を設けることにより、発熱防
止効果や接触抵抗の安定性が得られる。
ーラスによる発熱防止効果と低接触抵抗の安定性に優れ
た焼結接点材料を目的とする。 【解決手段】 接点材料は、０．１〜２０重量％のニッ
ケル（Ｎｉ）と、残部銀（Ａｇ）の焼結合金、もしくは
０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）と０．１〜１０
重量％の銅（Ｃｕ）、残部銀（Ａｇ）の焼結合金で、前
記焼結合金中のＮｉ粉３の粒径が１００μｍ以下であ
り、かつポーラス（空孔）を設けることにより、発熱防
止効果や接触抵抗の安定性が得られる。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は銀−ニッケル系の焼
結合金からなる焼結接点材料に関するものである。
結合金からなる焼結接点材料に関するものである。
【従来の技術】電気回路用の接点材料にはスリップリン
グ、スイッチなどがあり、その用途、電気回路に応じて
接触抵抗の安定性、耐アーク性、耐溶着性、耐消耗性な
どの諸特性が要求される。現在広く用いられている電気
接点材料は、いくつかの系統的材質に分類できる。一般
的には前記各諸特性の要求度合によって、適当な材料を
選択、組み合わせて使用される。例えば、中負荷以下の
電流域の電気接点材料には、高導電率に優れるＡｇを主
成分とした銀−ニッケル系、銀−炭素系、銀−銅系など
が多用される。しかし、従来の焼結接点材料としては、
特開平８−１３０６５号公報に記載されたものが知られ
ており、焼結合金中に空孔が存在させないこととある特
定の材料を選択して接点部分の発熱を抑えるようにして
いる。しかし、従来の方法ではスリップリングのように
低速で回転摺動し電気伝導する接点材料では、接点材料
と摺動材料との接触による発熱やこの発熱による溶着や
黒化物が発生することがあった。また、低接触抵抗を維
持、つまり接点材料部分での電気損失を少なくすること
が課題であった。
グ、スイッチなどがあり、その用途、電気回路に応じて
接触抵抗の安定性、耐アーク性、耐溶着性、耐消耗性な
どの諸特性が要求される。現在広く用いられている電気
接点材料は、いくつかの系統的材質に分類できる。一般
的には前記各諸特性の要求度合によって、適当な材料を
選択、組み合わせて使用される。例えば、中負荷以下の
電流域の電気接点材料には、高導電率に優れるＡｇを主
成分とした銀−ニッケル系、銀−炭素系、銀−銅系など
が多用される。しかし、従来の焼結接点材料としては、
特開平８−１３０６５号公報に記載されたものが知られ
ており、焼結合金中に空孔が存在させないこととある特
定の材料を選択して接点部分の発熱を抑えるようにして
いる。しかし、従来の方法ではスリップリングのように
低速で回転摺動し電気伝導する接点材料では、接点材料
と摺動材料との接触による発熱やこの発熱による溶着や
黒化物が発生することがあった。また、低接触抵抗を維
持、つまり接点材料部分での電気損失を少なくすること
が課題であった。
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の課題を解決するものでありポーラスによる発熱防
止効果と接触抵抗の安定性、潤滑性・分散効果に優れた
焼結接点材料を提供することを目的とする。
従来の課題を解決するものでありポーラスによる発熱防
止効果と接触抵抗の安定性、潤滑性・分散効果に優れた
焼結接点材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）と
０〜１０重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚ
ｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、
Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素または少なくとも２種類以上
の合金元素と、残部銀（Ａｇ）の焼結合金で、前記焼結
合金中のニッケル粒子の粒径が１００μｍ以下であり、
かつポーラス（空孔）が存在することを特徴とし、もう
一つの発明の焼結接点材料は、０．１〜２０重量％のニ
ッケル（Ｎｉ）と０．１〜１０重量％の銅（Ｃｕ）と０
〜１０重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、
Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌ
ａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素または少なくとも２種類以上の
合金元素と、残部銀（Ａｇ）の焼結合金で、前記焼結合
金中のニッケル粒子と銅粒子の粒径が１００μｍ以下で
あり、かつポーラス（空孔）が存在することを特徴とす
る。さらに、本発明の焼結接点材料は０．１〜２０重量
％のニッケル（Ｎｉ）と、水アトマイズ法により０．１
〜１０重量％の銅（Ｃｕ）粉と０〜１０重量％の添加剤
としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓ
ｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素
または少なくとも２種類以上の合金元素と、残部銀（Ａ
ｇ）粉との均一な合金粉との焼結合金とし、前記焼結合
金中のニッケル粒子と銅−銀粒子の粒径が１００μｍ以
下であり、かつポーラス（空孔）が存在することを特徴
とし、さらに水アトマイズ法により０．１〜１０重量％
の銅（Ｃｕ）粉と、０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎ
ｉ）との均一な合金粉と、水アトマイズ法により０．１
〜１０重量％の銅（Ｃｕ）粉と、０〜１０重量％の添加
剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、
Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、
Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元
素または少なくとも２種類以上の合金元素と、残部銀
（Ａｇ）粉との均一な合金粉との焼結合金とし、前記焼
結合金中の銅−ニッケル粒子と銅−銀粒子の粒径が１０
０μｍ以下であり、かつポーラス（空孔）が存在するこ
とを特徴とする。以上のような本発明の焼結接点材料で
は、ポーラスがあることにより接点材料と摺動材料との
接触による熱を全体に分散させることができ、ベース材
の銀にニッケルまたは銅を混ぜることで接点材料自体の
硬度を上げる効果があり、接点材料と摺動材料の溶着を
抑えることができる。また、ポーラスがあることにより
接触抵抗を安定させるために潤滑材などを接点材料に充
填することができて、保油性に優れた長期的に接触抵抗
の安定性を維持することができる。さらに、水アトマイ
ズ法によりニッケル−銀、銅−ニッケルもしくは銅−銀
を使用することで接点材料に銅相、ニッケル相を均一に
分散することができて低接触抵抗を維持できる。
に本発明は、０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）と
０〜１０重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚ
ｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、
Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素または少なくとも２種類以上
の合金元素と、残部銀（Ａｇ）の焼結合金で、前記焼結
合金中のニッケル粒子の粒径が１００μｍ以下であり、
かつポーラス（空孔）が存在することを特徴とし、もう
一つの発明の焼結接点材料は、０．１〜２０重量％のニ
ッケル（Ｎｉ）と０．１〜１０重量％の銅（Ｃｕ）と０
〜１０重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、
Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌ
ａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素または少なくとも２種類以上の
合金元素と、残部銀（Ａｇ）の焼結合金で、前記焼結合
金中のニッケル粒子と銅粒子の粒径が１００μｍ以下で
あり、かつポーラス（空孔）が存在することを特徴とす
る。さらに、本発明の焼結接点材料は０．１〜２０重量
％のニッケル（Ｎｉ）と、水アトマイズ法により０．１
〜１０重量％の銅（Ｃｕ）粉と０〜１０重量％の添加剤
としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓ
ｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素
または少なくとも２種類以上の合金元素と、残部銀（Ａ
ｇ）粉との均一な合金粉との焼結合金とし、前記焼結合
金中のニッケル粒子と銅−銀粒子の粒径が１００μｍ以
下であり、かつポーラス（空孔）が存在することを特徴
とし、さらに水アトマイズ法により０．１〜１０重量％
の銅（Ｃｕ）粉と、０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎ
ｉ）との均一な合金粉と、水アトマイズ法により０．１
〜１０重量％の銅（Ｃｕ）粉と、０〜１０重量％の添加
剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、
Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、
Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元
素または少なくとも２種類以上の合金元素と、残部銀
（Ａｇ）粉との均一な合金粉との焼結合金とし、前記焼
結合金中の銅−ニッケル粒子と銅−銀粒子の粒径が１０
０μｍ以下であり、かつポーラス（空孔）が存在するこ
とを特徴とする。以上のような本発明の焼結接点材料で
は、ポーラスがあることにより接点材料と摺動材料との
接触による熱を全体に分散させることができ、ベース材
の銀にニッケルまたは銅を混ぜることで接点材料自体の
硬度を上げる効果があり、接点材料と摺動材料の溶着を
抑えることができる。また、ポーラスがあることにより
接触抵抗を安定させるために潤滑材などを接点材料に充
填することができて、保油性に優れた長期的に接触抵抗
の安定性を維持することができる。さらに、水アトマイ
ズ法によりニッケル−銀、銅−ニッケルもしくは銅−銀
を使用することで接点材料に銅相、ニッケル相を均一に
分散することができて低接触抵抗を維持できる。
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）と０〜１０
重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、
Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、
Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓ
ｍ、Ｇｄの単元素または少なくとも２種類以上の合金元
素と、残部銀（Ａｇ）の焼結合金で、前記焼結合金中の
ニッケル粒子の粒径が１００μｍ以下であり、かつポー
ラス（空孔）が存在することを特徴とする焼結接点材料
であり、発熱防止効果という作用を有する。請求項２に
記載の発明は、０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）
と０．１〜１０重量％の銅（Ｃｕ）と０〜１０重量％の
添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍ
ｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの
単元素または少なくとも２種類以上の合金元素と、残部
銀（Ａｇ）の焼結合金で、前記焼結合金中のニッケル粒
子と銅粒子の粒径が１００μｍ以下であり、かつポーラ
ス（空孔）が存在することを特徴とする焼結接点材料で
あり、接触抵抗の安定性という作用を有する。請求項３
に記載の発明は、０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎ
ｉ）と、水アトマイズ法により０．１〜１０重量％の銅
（Ｃｕ）粉と０〜１０重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、
Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素または少なくと
も２種類以上の合金元素と、残部銀（Ａｇ）粉との均一
な合金粉との焼結合金とし、前記焼結合金中のニッケル
粒子と銅−銀粒子の粒径が１００μｍ以下であり、かつ
ポーラス（空孔）が存在することを特徴とする焼結接点
材料であり、発熱防止効果と接触抵抗の安定性という作
用を有する。請求項４に記載の発明は、水アトマイズ法
により０．１〜１０重量％の銅（Ｃｕ）粉と、０．１〜
２０重量％のニッケル（Ｎｉ）との均一な合金粉と、水
アトマイズ法により０．１〜１０重量％の銅（Ｃｕ）粉
と０〜１０重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚ
ｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、
Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素または少なくとも２種類以上
の合金元素と、残部銀（Ａｇ）粉との均一な合金粉との
焼結合金とし、前記焼結合金中の銅−ニッケル粒子と銅
−銀粒子の粒径が１００μｍ以下であり、かつポーラス
（空孔）が存在することを特徴とする焼結接点材料であ
り、発熱防止効果と接触抵抗の安定性という作用を有す
る。本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１から４
のいずれか１項に記載の焼結接点材料を備えたスリップ
リングである。焼結合金中のＮｉ粒子径が１００μｍ以
下でかつポーラスが存在する焼結接点材料を備えたスリ
ップリングは、焼結接点材料のポーラスによる熱分散と
いう特徴によってスリップリングの発熱防止という特性
を優れたものにする。したがって長寿命という効果があ
る。焼結合金中のＮｉ、Ｃｕ粒子径が１００μｍ以下で
かつポーラスが存在する焼結接点材料を備えたスリップ
リングは、焼結接点材料の銅、ニッケルによる溶着防止
という特徴によってスリップリングの接触抵抗の安定性
という特性を優れたものにする。したがって損失低減と
いう効果がある。焼結合金中において１００μｍ以下の
Ｎｉ粒子径と水アトマイズ法によるＣｕ、Ａｇの均一な
合金を含みかつポーラスが存在する焼結接点材料を備え
たスリップリングは、焼結接点材料の熱分散と溶着防止
という特徴によってスリップリングの発熱防止効果と接
触抵抗の安定性という特性を優れたものにする。したが
って長寿命かつ損失低減という効果がある。水アトマイ
ズ法によるＣｕ、Ｎｉの均一な合金と水アトマイズ法に
よるＣｕ、Ａｇの均一な合金とを含みかつポーラスが存
在する焼結接点材料を備えたスリップリングは、焼結接
点材料の熱分散と溶着防止という特徴によってスリップ
リングの発熱防止効果と接触抵抗の安定性という特性を
優れたものにする。したがって長寿命かつ損失低減とい
う効果がある。
は、０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）と０〜１０
重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、
Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、
Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓ
ｍ、Ｇｄの単元素または少なくとも２種類以上の合金元
素と、残部銀（Ａｇ）の焼結合金で、前記焼結合金中の
ニッケル粒子の粒径が１００μｍ以下であり、かつポー
ラス（空孔）が存在することを特徴とする焼結接点材料
であり、発熱防止効果という作用を有する。請求項２に
記載の発明は、０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）
と０．１〜１０重量％の銅（Ｃｕ）と０〜１０重量％の
添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍ
ｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの
単元素または少なくとも２種類以上の合金元素と、残部
銀（Ａｇ）の焼結合金で、前記焼結合金中のニッケル粒
子と銅粒子の粒径が１００μｍ以下であり、かつポーラ
ス（空孔）が存在することを特徴とする焼結接点材料で
あり、接触抵抗の安定性という作用を有する。請求項３
に記載の発明は、０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎ
ｉ）と、水アトマイズ法により０．１〜１０重量％の銅
（Ｃｕ）粉と０〜１０重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、
Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素または少なくと
も２種類以上の合金元素と、残部銀（Ａｇ）粉との均一
な合金粉との焼結合金とし、前記焼結合金中のニッケル
粒子と銅−銀粒子の粒径が１００μｍ以下であり、かつ
ポーラス（空孔）が存在することを特徴とする焼結接点
材料であり、発熱防止効果と接触抵抗の安定性という作
用を有する。請求項４に記載の発明は、水アトマイズ法
により０．１〜１０重量％の銅（Ｃｕ）粉と、０．１〜
２０重量％のニッケル（Ｎｉ）との均一な合金粉と、水
アトマイズ法により０．１〜１０重量％の銅（Ｃｕ）粉
と０〜１０重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚ
ｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、
Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素または少なくとも２種類以上
の合金元素と、残部銀（Ａｇ）粉との均一な合金粉との
焼結合金とし、前記焼結合金中の銅−ニッケル粒子と銅
−銀粒子の粒径が１００μｍ以下であり、かつポーラス
（空孔）が存在することを特徴とする焼結接点材料であ
り、発熱防止効果と接触抵抗の安定性という作用を有す
る。本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１から４
のいずれか１項に記載の焼結接点材料を備えたスリップ
リングである。焼結合金中のＮｉ粒子径が１００μｍ以
下でかつポーラスが存在する焼結接点材料を備えたスリ
ップリングは、焼結接点材料のポーラスによる熱分散と
いう特徴によってスリップリングの発熱防止という特性
を優れたものにする。したがって長寿命という効果があ
る。焼結合金中のＮｉ、Ｃｕ粒子径が１００μｍ以下で
かつポーラスが存在する焼結接点材料を備えたスリップ
リングは、焼結接点材料の銅、ニッケルによる溶着防止
という特徴によってスリップリングの接触抵抗の安定性
という特性を優れたものにする。したがって損失低減と
いう効果がある。焼結合金中において１００μｍ以下の
Ｎｉ粒子径と水アトマイズ法によるＣｕ、Ａｇの均一な
合金を含みかつポーラスが存在する焼結接点材料を備え
たスリップリングは、焼結接点材料の熱分散と溶着防止
という特徴によってスリップリングの発熱防止効果と接
触抵抗の安定性という特性を優れたものにする。したが
って長寿命かつ損失低減という効果がある。水アトマイ
ズ法によるＣｕ、Ｎｉの均一な合金と水アトマイズ法に
よるＣｕ、Ａｇの均一な合金とを含みかつポーラスが存
在する焼結接点材料を備えたスリップリングは、焼結接
点材料の熱分散と溶着防止という特徴によってスリップ
リングの発熱防止効果と接触抵抗の安定性という特性を
優れたものにする。したがって長寿命かつ損失低減とい
う効果がある。
【実施例】本発明の実施例について、（表１）に焼結接
点材料の組成と実施結果を示す。Ａｇ粉（平均粒径５０
μｍ）、Ｎｉ粉（平均粒径２０μｍ）、Ｃｕ粉（平均粒
径１０μｍ）を混合させて、３ｔｏｎ／ｃｍ3の圧力で
圧粉成形した後、成形体を真空雰囲気中において約９０
０℃で焼結した。これらの接点材料の特性を調べるため
に、焼結接点材料に摺動材料（接点ブラシ）を接触させ
て、接点材料を１８０度の２４回転／分を外部駆動し、
１２０時間後の摺動面の表面観察状況（黒化物の生成の
有無）と接触抵抗の増減の有無を調べた。なお、試験番
号１、２は本発明の請求項１，２の実施例、試験番号３
はポーラスを有さない従来例、試験番号４はポーラスを
有さない請求項２の比較例である。また、表中、黒化物
の有無は無いことが望ましく、有るということは接点材
料とブラシ摺動材料において接触による発熱によって炭
化物が生成される。接触抵抗の増減は低接触抵抗を保つ
ことを示し、＋１０％以下であれば十分である。
点材料の組成と実施結果を示す。Ａｇ粉（平均粒径５０
μｍ）、Ｎｉ粉（平均粒径２０μｍ）、Ｃｕ粉（平均粒
径１０μｍ）を混合させて、３ｔｏｎ／ｃｍ3の圧力で
圧粉成形した後、成形体を真空雰囲気中において約９０
０℃で焼結した。これらの接点材料の特性を調べるため
に、焼結接点材料に摺動材料（接点ブラシ）を接触させ
て、接点材料を１８０度の２４回転／分を外部駆動し、
１２０時間後の摺動面の表面観察状況（黒化物の生成の
有無）と接触抵抗の増減の有無を調べた。なお、試験番
号１、２は本発明の請求項１，２の実施例、試験番号３
はポーラスを有さない従来例、試験番号４はポーラスを
有さない請求項２の比較例である。また、表中、黒化物
の有無は無いことが望ましく、有るということは接点材
料とブラシ摺動材料において接触による発熱によって炭
化物が生成される。接触抵抗の増減は低接触抵抗を保つ
ことを示し、＋１０％以下であれば十分である。
【表１】
（実施例１）図１において接点材料は、Ａｇ粉２（平均
粒径５０μｍ）、Ｎｉ粉３（平均粒径２０μｍ）から構
成されている焼結接点材料の顕微鏡写真を示す。前記構
成により、（表１）から接点材料とブラシ摺動材料との
発熱を抑えることができる。 （実施例２）図２において接点材料は、Ａｇ粉２（平均
粒径５０μｍ）、Ｎｉ粉３（平均粒径２０μｍ）、Ｃｕ
粉（平均粒径１０μｍ）から構成されている焼結接点材
料の顕微鏡写真を示す。そしてこの実施例によれば接点
材料とブラシ摺動材料との接触抵抗の変動を抑えること
ができる。また、図３において従来のＡｇ粉２（平均粒
径５０μｍ）、Ｎｉ粉３（平均粒径２０μｍ）が構成さ
れ、かつポーラスの存在しない焼結接点材料の顕微鏡写
真を示す。前記構成にすると、接点材料と摺動材料の接
触による発熱の分散・拡散がほとんどできず、溶着をお
こす。さらに、熱による黒化物の発生により、接触抵抗
が増大し摺動部での損失が大きくなる。なお、以上の説
明では、接点材料にポーラスを有した銀粉とニッケル粉
（銅粉）で構成した例で説明したが、その他の水アトマ
イズ法による焼結接点材料４についても同様に実施可能
である。 （実施例３）図４において、本発明の焼結接点材料とブ
ラシ５（摺動材料）とシャフト６（軸）により構成され
たスリップリングを示す。この実施例によればシャフト
と本発明の焼結接点材料が低速から高速まで回転する
と、ブラシとの摺動熱はポーラスが存在することにより
熱を分散することができ、ブラシと焼結接点材料との接
触抵抗は長期にわたり安定することができる。
粒径５０μｍ）、Ｎｉ粉３（平均粒径２０μｍ）から構
成されている焼結接点材料の顕微鏡写真を示す。前記構
成により、（表１）から接点材料とブラシ摺動材料との
発熱を抑えることができる。 （実施例２）図２において接点材料は、Ａｇ粉２（平均
粒径５０μｍ）、Ｎｉ粉３（平均粒径２０μｍ）、Ｃｕ
粉（平均粒径１０μｍ）から構成されている焼結接点材
料の顕微鏡写真を示す。そしてこの実施例によれば接点
材料とブラシ摺動材料との接触抵抗の変動を抑えること
ができる。また、図３において従来のＡｇ粉２（平均粒
径５０μｍ）、Ｎｉ粉３（平均粒径２０μｍ）が構成さ
れ、かつポーラスの存在しない焼結接点材料の顕微鏡写
真を示す。前記構成にすると、接点材料と摺動材料の接
触による発熱の分散・拡散がほとんどできず、溶着をお
こす。さらに、熱による黒化物の発生により、接触抵抗
が増大し摺動部での損失が大きくなる。なお、以上の説
明では、接点材料にポーラスを有した銀粉とニッケル粉
（銅粉）で構成した例で説明したが、その他の水アトマ
イズ法による焼結接点材料４についても同様に実施可能
である。 （実施例３）図４において、本発明の焼結接点材料とブ
ラシ５（摺動材料）とシャフト６（軸）により構成され
たスリップリングを示す。この実施例によればシャフト
と本発明の焼結接点材料が低速から高速まで回転する
と、ブラシとの摺動熱はポーラスが存在することにより
熱を分散することができ、ブラシと焼結接点材料との接
触抵抗は長期にわたり安定することができる。
【発明の効果】上記実施例の記載から明らかなように、
請求項１記載の発明によれば、発熱防止という有利な効
果が得られ、請求項２記載の発明によれば、接触抵抗の
安定性という有利な効果が得られる。また、請求項３記
載の発明によれば、発熱防止効果と接触抵抗の安定性が
得られるものである。さらに、請求項４記載の発明によ
れば、発熱防止効果と接触抵抗の安定性という効果を奏
するものである。
請求項１記載の発明によれば、発熱防止という有利な効
果が得られ、請求項２記載の発明によれば、接触抵抗の
安定性という有利な効果が得られる。また、請求項３記
載の発明によれば、発熱防止効果と接触抵抗の安定性が
得られるものである。さらに、請求項４記載の発明によ
れば、発熱防止効果と接触抵抗の安定性という効果を奏
するものである。
【図１】本発明の実施例１の顕微鏡写真
【図２】本発明の実施例２の顕微鏡写真
【図３】従来の焼結接点の拡大した顕微鏡写真
【図４】本発明の焼結接点材料を用いたスリップリング
を示す図
を示す図
１ ポーラス（空孔）
２ Ａｇ粉
３ Ｎｉ粉
４ 焼結接点材料
５ ブラシ
６ シャフト
─────────────────────────────────────────────────────
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）
// Ｈ０１Ｈ 1/02 Ｈ０１Ｈ 1/02 Ａ
Ｆターム(参考） 4K017 AA04 BA02 BB01 BB02 BB03
BB04 BB05 BB06 BB07 BB08
BB09 BB11 BB12 BB16 BB18
EB00 EK01
4K018 AA02 BA01 BA02 BA03 BA04
BA08 BA09 BA10 BA20 BB04
CA11 DA11 DA32 KA22 KA34
5G050 AA01 AA13 AA29 BA04 EA02
FA10
5G301 AA01 AA02 AA03 AA06 AA07
AA08 AA09 AA10 AA13 AA14
AA15 AA16 AA17 AA18 AA19
AA21 AA22 AA24 AB04 AB11
AD04
Claims (5)
- 【請求項１】 ０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）
と０〜１０重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚ
ｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、
Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素または少なくとも２種類以上
の合金元素と、残部銀（Ａｇ）の焼結合金で、前記焼結
合金中のニッケル粒子の粒径が１００μｍ以下であり、
かつポーラス（空孔）が存在することを特徴とする焼結
接点材料。 - 【請求項２】 ０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）
と０．１〜１０重量％の銅（Ｃｕ）と０〜１０重量％の
添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍ
ｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの
単元素または少なくとも２種類以上の合金元素と、残部
銀（Ａｇ）の焼結合金で、前記焼結合金中のニッケル粒
子と銅粒子の粒径が１００μｍ以下であり、かつポーラ
ス（空孔）が存在することを特徴とする焼結接点材料。 - 【請求項３】 ０．１〜２０重量％のニッケル（Ｎｉ）
と、水アトマイズ法により０．１〜１０重量％の銅（Ｃ
ｕ）粉と０〜１０重量％の添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐ
ｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、
Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、
Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、
Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの単元素または少なくとも２種
類以上の合金元素と、残部銀（Ａｇ）粉との均一な合金
粉との焼結合金で、前記焼結合金中のニッケル粒子と銅
−銀粒子の粒径が１００μｍ以下であり、かつポーラス
（空孔）が存在することを特徴とする焼結接点材料。 - 【請求項４】 水アトマイズ法により０．１〜１０重量
％の銅（Ｃｕ）粉と、０．１〜２０重量％のニッケル
（Ｎｉ）との均一な合金粉と、水アトマイズ法により
０．１〜１０重量％の銅（Ｃｕ）粉と０〜１０重量％の
添加剤としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｍ
ｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄの
単元素または少なくとも２種類以上の合金元素と、残部
銀（Ａｇ）粉との均一な合金粉との焼結合金で、前記焼
結合金中の銅−ニッケル粒子と銅−銀粒子の粒径が１０
０μｍ以下であり、かつポーラス（空孔）が存在するこ
とを特徴とする焼結接点材料。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれか１項に記載の
焼結接点材料を備えたスリップリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001213230A JP2003027159A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 銀−ニッケル系焼結接点材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001213230A JP2003027159A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 銀−ニッケル系焼結接点材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003027159A true JP2003027159A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19048245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001213230A Pending JP2003027159A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 銀−ニッケル系焼結接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003027159A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105970015A (zh) * | 2016-06-26 | 2016-09-28 | 浙江大学 | 银碳纳米管锆酸镧复合电接触材料的制备方法 |
| CN108411135A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-08-17 | 东北大学 | 一种银镁镍合金带（片）、丝材的制备方法 |
| JP2018170241A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 富士通コンポーネント株式会社 | 電磁継電器 |
| CN108950277A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-07 | 大连大学 | 一种燃烧反应高温合成NiMnGa磁记忆合金的方法 |
| CN109385553A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-26 | 贵研铂业股份有限公司 | 一种高强耐磨银合金及其制备方法 |
| CN110699570A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-01-17 | 广东佳博电子科技有限公司 | 一种高成球性的键合银丝材料及其制备方法 |
| CN111299599A (zh) * | 2020-03-07 | 2020-06-19 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种银镍或银铁电接触材料及其制备方法 |
-
2001
- 2001-07-13 JP JP2001213230A patent/JP2003027159A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105970015B (zh) * | 2016-06-26 | 2017-08-25 | 浙江大学 | 银碳纳米管锆酸镧复合电接触材料的制备方法 |
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