JP2014232668A - 接点装置、電磁継電器および接点装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より信頼性の高い接点装置、電磁継電器および接点装置の製造方法を提供する。
【解決手段】有底筒状のケース部材１と、ケース部材１における底部１ａの一対の固定端子２，２と、ケース部材１における筒部１ｂと接合する接合部３とを備え、消弧性ガスが気密封止される内部１０ａに、一対の固定端子２，２側それぞれに接触する接触状態と離間する離間状態とに移動可能な可動接触子４を有する接点装置１０であり、筒部１ｂは、筒状の第１のセラミックス部材１ｂ１で、ろう材５と接着を行う第１の接着層６ａを有し、底部１ａは、平板状の第２のセラミックス部材１ａ１で、ろう材５と接着を行う第２の接着層６ｂを有し、第１のセラミックス部材１ｂ１は、第２のセラミックス部材１ａ１よりも耐熱衝撃性が高く、第２のセラミックス部材１ａ１は、第１のセラミックス部材１ｂ１よりも放熱性が高い。
【選択図】図１

Description

本発明は、接点装置、電磁継電器および接点装置の製造方法に関する。

従来から、接点で電流を切ったり入れたりする接点装置が各種の分野で用いられている。接点装置は、一対の固定端子と、可動接触子とを備え、一対の固定端子間に可動接触子が接離することで電気回路の開閉を制御することができる。接点装置は、可動接触子を電磁石装置で移動させる電磁継電器などに利用されている。

この種の接点装置を備えた電磁継電器としては、図５に示すリレー装置１０１が知られている（特許文献１）。

特許文献１のリレー装置１０１では、接点装置は、接点チャンバ１０２を備えている。接点チャンバ１０２は、箱状のケース１０３と、ケース１０３に固定された固定端子１１２とを備えている。また、接点チャンバ１０２は、ケース１０３を覆う固定板１０８と、ケース１０３と固定板１０８とを繋ぐ接合部材１０７と、固定板１０８に取り付けた有底筒部１１０とを備えている。接点装置は、接点チャンバ１０２の内側を気密空間として消弧性ガスを充填している。接点装置は、セラミックスなどの絶縁性と耐熱性を有した材料によりケース１０３を形成している。接点装置は、固定端子１１２と接離する可動接触子１１３を備えている。接点装置は、固定端子１１２と、可動部１１７によって移動される可動接触子１１３とを接離させ通電と遮断とを切り替える。

可動部１１７は、可動接触子１１３を固定端子１１２側に弾性付勢する接圧ばね１１８と、可動軸１１９とを接点チャンバ１０２内に備えている。接点チャンバ１０２は、固定板１０８に固定された固定鉄心１２３と、可動軸１１９に取り付けられた可動鉄心１２４と、固定鉄心１２３と可動鉄心１２４とを離す向きに弾性付勢する復帰ばね１２５とを収納している。

リレー装置１０１は、可動鉄心１２４を移動させる電磁石装置たる電磁石部１２２を備えている。リレー装置１０１は、可動鉄心１２４の移動に伴って可動接触子１１３を可動させることができる。

特開２０１２−１９９１２３号公報

ところで、接点装置では、接点装置の使用時において、固定端子１１２から可動接触子１１３が離れる時にアーク放電が発生する場合がある。接点装置は、アーク放電の熱衝撃によって、ケース１０３に損傷が生ずるおそれがある。また、接点装置は、アーク放電の熱により接点チャンバ１０２が高温にさらされ、ケース１０３と、固定端子１１２との取り付け箇所に劣化が生ずるおそれもある。同様に、接点装置は、アーク放電の熱により接点チャンバ１０２が高温にさらされ、ケース１０３と、接合部材１０７との取り付け箇所に劣化が生ずるおそれもある。接点装置は、ケース１０３の損傷、ケース１０３と固定端子１１２との取り付け箇所の劣化、ケース１０３と接合部材１０７との取り付け箇所の劣化などにより気密性が低下すると、接点装置の信頼性が低下するおそれもある。

接点装置は、より高い信頼性を確保することが求められており、上記接点装置の構成だけでは十分ではなく、さらなる改良が求められている。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、より信頼性の高い接点装置、電磁継電器および接点装置の製造方法を提供することにある。

本発明の接点装置は、有底筒状の外形形状をしたケース部材と、当該ケース部材の有底筒状における底部に形成された一対の貫通孔それぞれに各別に挿通する一対の固定端子と、上記ケース部材の有底筒状における筒部の開口端側を覆い上記筒部と接合する接合部とを備え、消弧性ガスが気密封止され上記ケース部材と上記固定端子と上記接合部とで囲まれる内部に、一対の上記固定端子側それぞれに接触する接触状態と離間する離間状態とに移動可能な可動接触子を有する接点装置であって、上記ケース部材は、上記筒部と、上記底部とを、ろう材により接合して有底筒状の外形形状としており、上記筒部は、セラミック材料よりなる筒状の第１のセラミックス部材であり、当該第１のセラミックス部材と反応可能な活性金属を含み上記ろう材と接着を行う第１の接着層を有しており、上記底部は、セラミック材料よりなる平板状の第２のセラミックス部材であり、当該第２のセラミックス部材と反応可能な活性金属を含み上記ろう材と接着を行う第２の接着層を有しており、上記ろう材は、上記第１の接着層および上記第２の接着層に接しており、上記第１のセラミックス部材は、上記第２のセラミックス部材よりも耐熱衝撃性が高く、且つ上記第２のセラミックス部材は、上記第１のセラミックス部材よりも放熱性が高いことを特徴とする。

この接点装置において、上記第１のセラミックス部材は、当該第１のセラミックス部材のセラミック材料が、窒化珪素であることが好ましい。

この接点装置において、上記第２のセラミックス部材は、当該第２のセラミックス部材のセラミック材料が、炭化珪素であることが好ましい。

この接点装置において、上記第１の接着層および上記第２の接着層は、上記第１の接着層および上記第２の接着層の材料が、水素化チタンであることが好ましい。

本発明の電磁継電器は、上述の接点装置と、当該接点装置の上記可動接触子を移動させる電磁石装置とを備えたことを特徴とする。

本発明の接点装置の製造方法は、有底筒状の外形形状をしたケース部材と、当該ケース部材の有底筒状における底部に形成された一対の貫通孔それぞれに各別に挿通する一対の固定端子と、上記ケース部材の有底筒状における筒部の開口端側を覆い上記筒部と接合する接合部とを備え、消弧性ガスが気密封止され上記ケース部材と上記固定端子と上記接合部とで囲まれる内部に、一対の上記固定端子側それぞれに接触する接触状態と離間する離間状態とに移動可能な可動接触子を有する接点装置の製造方法であって、上記ケース部材は、上記筒部と上記底部とを接合して構成しており、上記筒部がセラミック材料よりなる筒状の第１のセラミックス部材であり、上記底部がセラミック材料よりなる平板状の第２のセラミックス部材であり、上記第１のセラミックス部材が上記第２のセラミックス部材よりも耐熱衝撃性を高く、且つ上記第２のセラミックス部材が上記第１のセラミックス部材よりも放熱性を高くしており、上記第１のセラミックス部材および上記第２のセラミックス部材それぞれの表面に設けられたＴｉを含有するペースト材を、ＡｇとＣｕとの合金よりなる金属材を介して配置する配置工程と、減圧雰囲気において、５分から３０分の間、上記ペースト材と上記金属材とを７９０℃から８５０℃の温度範囲内で加熱処理して上記金属材を溶融させることにより、上記第１のセラミックス部材と、上記第２のセラミックス部材とをろう付けするろう付け工程とを有することを特徴とする。

この接点装置の製造方法において、上記ろう付け工程に先立って、粉末状の水素化チタンを含有する上記ペースト材を上記表面にスクリーン印刷する印刷工程を有することが好ましい。

この接点装置の製造方法において、上記ペースト材は、上記ペースト材中に２０重量％から４０重量％の水素化チタンを有することが好ましい。

本発明の接点装置は、より信頼性を高めることが可能となる。

本発明の電磁継電器は、より信頼性を高めることが可能となる。

本発明の接点装置の製造方法は、より信頼性の高い接点装置を製造することが可能となる。

図１は、実施形態１の接点装置を示す略断面図である。 図２は、実施形態１の接点装置の製造工程を説明する工程図である。 図３は、実施形態１の接点装置の製造工程を説明する工程図である。 図４は、実施形態２の電磁継電器を示す断面説明図である。 図５は、従来例のリレー装置の断面図である。

（実施形態１）
本実施形態の接点装置１０を、図１に基づいて説明する。また、接点装置１０の製造方法を、図２および図３を用いて説明する。なお、各図では、同じ部材に対して、同じ番号を付している。

本実施形態の接点装置１０は、図１に示すように、有底筒状の外形形状をしたケース部材１を備えている。接点装置１０は、ケース部材１の有底筒状における底部１ａに形成された一対の貫通孔１ａａ，１ａａそれぞれに各別に挿通する一対の固定端子２，２を備えている。接点装置１０は、ケース部材１の有底筒状における筒部１ｂの開口端側を覆い筒部１ｂと接合する接合部３とを備えている。接点装置１０は、ケース部材１と固定端子２と接合部３とで囲まれる内部１０ａに、消弧性ガスを気密封止している。接点装置１０は、ケース部材１と固定端子２と接合部３とで囲まれる内部１０ａに、可動接触子４を有している。可動接触子４は、一対の固定端子２，２側それぞれに接触する接触状態（図示していない）と離間する離間状態（図１を参照）とに移動可能に構成している。

ケース部材１は、筒部１ｂと、底部１ａとを、ろう材５により接合して有底筒状の外形形状としている。筒部１ｂは、セラミック材料よりなる筒状の第１のセラミックス部材１ｂ１で構成している。筒部１ｂは、第１のセラミックス部材１ｂ１と反応可能な活性金属を含みろう材５と接着を行う第１の接着層６ａを有している。底部１ａは、セラミック材料よりなる平板状の第２のセラミックス部材１ａ１で構成している。底部１ａは、第２のセラミックス部材１ａ１と反応可能な活性金属を含みろう材５と接着を行う第２の接着層６ｂを有している。ろう材５は、第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂに接している。

第１のセラミックス部材１ｂ１は、第２のセラミックス部材１ａ１よりも耐熱衝撃性が高い。第２のセラミックス部材１ａ１は、第１のセラミックス部材１ｂ１よりも放熱性が高い。

これにより、本実施形態の接点装置１０は、より信頼性を高くすることが可能となる。

以下、本実施形態の接点装置１０についてより具体的に説明する。本実施形態の接点装置１０は、有底角筒状のケース部材１を備えている。ケース部材１は、角筒状の筒部１ｂと、矩形平板状の底部１ａとを、ろう材５により接合して有底筒状の外形形状としている。筒部１ｂは、セラミック材料よりなる角筒状の第１のセラミックス部材１ｂ１で構成している。第１のセラミックス部材１ｂ１は、第１のセラミックス部材１ｂ１のセラミック材料として、窒化珪素を用いている。筒部１ｂは、第１のセラミックス部材１ｂ１と反応可能な活性金属を含みろう材５と接着を行う第１の接着層６ａを、第１のセラミックス部材１ｂ１の表面１ｃ２に有している。第１の接着層６ａは、活性金属として、Ｔｉを有している。第１の接着層６ａは、第１の接着層６ａの材料として、水素化チタン（ＴｉＨ_２）を用いて形成している。第１の接着層６ａは、たとえば、１０μｍの厚みに形成することができる。

底部１ａは、セラミック材料よりなる矩形平板状の第２のセラミックス部材１ａ１で構成している。底部１ａは、筒部１ｂの一方の開口端を塞ぐことができる大きさに形成している。第２のセラミックス部材１ａ１は、第２のセラミックス部材１ａ１のセラミック材料として、炭化珪素を用いている。底部１ａは、第２のセラミックス部材１ａ１と反応可能な活性金属を含みろう材５と接着を行う第２の接着層６ｂを、第２のセラミックス部材１ａ１の表面１ｃ１に有している。第２の接着層６ｂは、たとえば、１０μｍの厚みに形成することができる。第２の接着層６ｂは、第１の接着層６ａと同じ材料を用いて形成している。すなわち、第２の接着層６ｂは、第２の接着層６ｂの材料として、粉末状の水素化チタンを用いて形成している。

ろう材５は、第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂに接している。ろう材５は、ろう材５の材料として、ＡｇとＣｕとの合金を用いている。より詳細には、ろう材５は、ＡｇとＣｕとの合金として、Ａｇ−Ｃｕ系合金である銀ろうを用いている。Ａｇ−Ｃｕ系合金である銀ろうは、ＪＩＳ−Ｚ３２６１の銀ろう（ＢＡｇ−８（Ａｇ：Ｃｕ＝１８：７））を用いている。

本実施形態の接点装置１０では、窒化珪素より形成した第１のセラミックス部材１ｂ１は、炭化珪素より形成した第２のセラミックス部材１ａ１よりも耐熱衝撃性が高い。また、本実施形態の接点装置１０では、炭化珪素より形成した第２のセラミックス部材１ａ１は、窒化珪素より形成した第１のセラミックス部材１ｂ１よりも放熱性が高い。なお、耐熱衝撃性とは、急激な温度変化にどこまで耐えられるかを示すものである。

ケース部材１は、有底筒状のケース部材１における底部１ａの２箇所に貫通孔１ａａを貫設している。底部１ａは、第２の接着層６ｂが設けられた表面１ｃ１と反対側であって、貫通孔１ａａ周りに円環状の第３の接着層６ｄを備えている。第３の接着層６ｄは、たとえば、１０μｍの厚みに形成することができる。第３の接着層６ｄは、底部１ａである第２のセラミックス部材１ａ１と反応可能な活性金属を含んでいる。第３の接着層６ｄは、第１の接着層６ａと同じ材料を用いて形成している。各貫通孔１ａａには、固定端子２が各々挿通されている。固定端子２は、円柱状の軸部２ｃａと、軸部２ｃａよりも外形が大きい円柱状の頭部２ｃｂとを備えている。貫通孔１ａａには、固定端子２の軸部２ｃａが挿通されている。固定端子２は、固定端子２の材料として、たとえば、Ｃｕなどの金属材料により構成することができる。固定端子２は、軸部２ｃａの先端にＡｇなどからなる固定接点２ａを好適に備えている。固定端子２は、ろう材５により、底部１ａ側にろう付けしている。固定端子２は、ろう材５を介して、第２のセラミックス部材１ａ１側の第３の接着層６ｄと接着して気密封止している。すなわち、本実施形態の接点装置１０は、ケース部材１と、固定端子２とをろう材５により接合している。

接点装置１０は、ケース部材１の有底筒状における底部１ａと反対の筒部１ｂの開口端側を覆い筒部１ｂと接合する接合部３を備えている。本実施形態の接点装置１０では、角筒状の連結体２２ｂと、矩形板状の平板２６ａと、有底円筒状の筒体２８とで接合部３を構成することができ。連結体２２ｂは、連結体２２ｂの材料として、たとえば、Ｎｉを含有し主としてＦｅよりなる金属材料を用いることができる。連結体２２ｂは、Ｎｉを含有し主としてＦｅよりなる金属材料として、４２アロイ（４２Ｎｉ−Ｆｅ）を用いることができる。平板２６ａは、平板２６ａの材料として、たとえば、ステンレス鋼を用いることができる。筒体２８は、筒体２８の材料として、たとえば、ステンレス鋼を用いることができる。接合部３は、ケース部材１と反対側で連結体２２ｂと平板２６ａとを溶接している。接合部３は、平板２６ａの中央部に設けた挿通孔２６ｃを塞ぐように、平板２６ａと筒体２８とを溶接している。接合部３は、連結体２２ｂと、平板２６ａと、筒体２８とを溶接して気密封止している。

ケース部材１の筒部１ｂは、ケース部材１における筒部１ｂの開口端側に第４の接着層６ｅを備えている。第４の接着層６ｅは、たとえば、１０μｍの厚みに形成することができる。第４の接着層６ｅは、筒部１ｂである第１のセラミックス部材１ｂ１と反応可能な活性金属を含んでいる。第４の接着層６ｅは、第１の接着層６ａと同じ材料を用いて形成している。接合部３は、ろう材５により、ケース部材１側にろう付けしている。接合部３の連結体２２ｂは、ろう材５を介して、第１のセラミックス部材１ｂ１側の第４の接着層６ｅと接着して気密封止している。すなわち、本実施形態の接点装置１０は、ケース部材１と、接合部３とをろう材５により接合している。

接点装置１０は、ケース部材１と固定端子２と接合部３とで囲まれる内部１０ａを気密空間としている。接点装置１０は、気密空間を形成できるように、固定端子２とケース部材１とを接合している。接点装置１０は、気密空間を形成できるように、ケース部材１と接合部３とを接合している。接点装置１０は、ケース部材１と、固定端子２と、接合部３とで囲まれる内部１０ａ内に、アーク放電を素早く消すことが可能な消弧性ガスを封入している。消弧性ガスは、たとえば、窒素ガス（Ｎ_２ガス）、水素ガス（Ｈ_２ガス）や二酸化炭素（ＣＯ_２）などを用いることができる。

本実施形態の接点装置１０は、ケース部材１と固定端子２と接合部３とで囲まれる内部１０ａ内に、一対の固定端子２，２それぞれに設けられた固定接点２ａ，２ａを好適に備えている。固定接点２ａは、たとえば、Ａｇなどの導電性材料を用いて構成することができる。接点装置１０は、一対の固定端子２，２側それぞれに接触する接触状態と離間する離間状態とに移動可能な可動接触子４を備えている。接点装置１０は、ケース部材１内において、一対の固定端子２，２の間に跨る形で長板状の可動接触子４を設けている。可動接触子４は、可動接触子４の材料として、たとえば、Ｃｕなどの導電材料により構成することができる。可動接触子４は、各固定接点２ａと対向する箇所に可動接点２４ｃａを好適に備えている。可動接点２４ｃａは、たとえば、Ａｇなどの導電性材料を用いて構成することができる。

本実施形態の接点装置１０は、接合部３側に固定鉄芯２４を好適に備えている。固定鉄芯２４は、円柱状に形成している。接点装置１０は、接合部３側に可動鉄芯２５を好適に備えている。可動鉄芯２５は、円柱状に形成している。また、固定鉄芯２４と可動鉄芯２５とは、接合部３の筒体２８の内部に収納している。固定鉄芯２４は、固定鉄芯２４の外径を、筒体２８の内径よりも若干小さくしている。固定鉄芯２４は、有底円筒状の筒体２８の開口側に配置している。可動鉄芯２５は、可動鉄芯２５の外径を、筒体２８の内径よりも若干小さくしている。可動鉄芯２５は、有底円筒状の筒体２８の開口と反対側に配置している。可動鉄芯２５は、筒体２８の軸方向に沿って移動することができるように構成している。

筒体２８は、可動鉄芯２５を初期位置に復帰させる向きのばね力を有したコイルばねからなる復帰ばね２８ｅを収納している。復帰ばね２８ｅは、復帰ばね２８ｅの一端が可動鉄芯２５と当接し、復帰ばね２８ｅの一端と反対の他端が固定鉄芯２４と当接している。復帰ばね２８ｅは、固定鉄芯２４と可動鉄芯２５との間に圧縮状態で設けられており、可動鉄芯２５を固定鉄芯２４から離れる方向に弾性付勢している。復帰ばね２８ｅは、可動鉄芯２５が固定鉄芯２４側に移動したときに、復帰ばね２８ｅが圧縮される。復帰ばね２８ｅは、固定鉄芯２４の凹部２４ｂｂと可動鉄芯２５との間の空間に圧縮された復帰ばね２８ｅが収容され、固定鉄芯２４と可動鉄芯２５との当接を妨げることがないように構成している。

平板２６ａは、中央部に固定鉄芯２４が挿通される挿通孔２６ｃを貫設している。固定鉄芯２４は、平板２６ａの挿通孔２６ｃに挿通された状態で固定鉄芯２４の鍔部２４ａを平板２６ａ側に固定している。接点装置１０は、円盤状のキャップ２９を好適に有している。キャップ２９は、金属板の押し圧加工により形成することができる。キャップ２９は、固定鉄芯２４の鍔部２４ａを平板２６ａ側に固定している。キャップ２９は、挿通孔２６ｃを覆うように平板２６ａに固着して取り付けている。筒体２８は、筒体２８の鍔部２８ａが平板２６ａの挿通孔２６ｃの周囲に固着している。接点装置１０は、可動鉄芯２５の移動により可動鉄芯２５と固定鉄芯２４とが衝突する場合、衝突の衝撃が固定鉄芯２４を介してキャップ２９および平板２６ａに伝播されることを低減する緩衝部材２９ｂを好適に備えている。接点装置１０は、可動鉄芯２５の移動範囲を、固定鉄芯２４から離れた初期位置と、固定鉄芯２４に当接する当接位置との間に設定している。

可動接触子４は、接圧ばね２８ｄを用いて、可動鉄芯２５に固定された可動軸２５ｃと連結している。可動接触子４は、可動接触子４の中央部に可動軸２５ｃを挿通する挿通孔２４ｃｂを穿設している。可動軸２５ｃは、可動鉄芯２５の移動方向（図１の紙面の上下方向）に沿って長い丸棒状に形成している。可動軸２５ｃは、可動接触子４を保持するため、可動接触子４の挿通孔２４ｃｂよりも大きい頭部位２５ｄを備えている。可動軸２５ｃは、可動軸２５ｃの他端に可動鉄芯２５を固定している。固定鉄芯２４は、円柱状の固定鉄芯２４の軸方向に沿って可動軸２５ｃが貫通する貫通孔２４ｂａを貫設している。可動軸２５ｃは、貫通孔２４ｂａを通して可動軸２５ｃの先端部を可動鉄芯２５と結合して固定している。可動鉄芯２５は、可動軸２５ｃの軸部２５ｃａが螺合するねじ孔２５ａを可動鉄芯２５の軸方向に沿って中央部に設けている。可動鉄芯２５は、可動軸２５ｃを可動鉄芯２５のねじ孔２５ａに螺合することで結合している。

接点装置１０は、接点装置１０の外部からの磁力などを利用して、可動鉄芯２５を筒体２８の軸方向に沿って可動できるように構成している。接点装置１０は、可動鉄芯２５の移動に伴い、可動軸２５ｃを介して可動接触子４を可動させることができる。接点装置１０は、可動接触子４の移動により、一対の固定端子２，２と可動接点２４ｃａとを接離させることができる。

本実施形態の接点装置１０は、可動鉄芯２５が初期位置にあるときには可動接触子４と固定端子２とが互いに離間している。接点装置１０は、可動鉄芯２５が当接位置にあるときには可動接触子４と固定端子２とが接触する。接点装置１０は、可動鉄芯２５が初期位置にあり、可動接触子４と固定端子２とが互いに離間している場合は、開成状態となる。また、接点装置１０は、可動鉄芯２５が当接位置にあるときに、可動接触子４と固定端子２とが接触して閉成状態となる。

本実施形態の接点装置１０は、一対の固定端子２，２の間を給電状態とした上で、一対の固定端子２，２側それぞれと可動接触子４とが接触する接触状態にすることにより、一対の固定端子２，２間に電流を流すことができる。また、本実施形態の接点装置１０は、一対の固定端子２，２と可動接触子４とを離間状態にすることにより、一対の固定端子２，２間に電流が流れることを抑制することができる。

本実施形態の接点装置１０は、ケース部材１の筒部１ｂとして、耐熱衝撃性に優れる第１のセラミックス部材１ｂ１を用いている。第１のセラミックス部材１ｂ１は、第１のセラミックス部材１ｂ１のセラミック材料に耐熱衝撃性に優れる窒化珪素を用いている。本実施形態の接点装置１０は、耐熱衝撃性に優れる筒部１ｂを有しているため、アーク放電のアークの一部がケース部材１における筒部１ｂに衝突する場合でも、筒部１ｂの損傷を抑制することが可能となる。また、接点装置１０は、ケース部材１の底部１ａとして、放熱性に優れる第２のセラミックス部材１ａ１を用いている。第２のセラミックス部材１ａ１は、第２のセラミックス部材１ａ１のセラミック材料に放熱性に優れる炭化珪素を用いている。本実施形態の接点装置１０は、放熱性に優れる底部１ａを有しているため、アーク放電で生じたケース部材１の熱をケース部材１における底部１ａから素早くケース部材１の外部へ放出することが可能となる。接点装置１０は、ケース部材１の熱を素早くケース部材１の外部へ放出することで、ケース部材１と固定端子２との接合部位やケース部材１と接合部３との接合部位にアーク放電の熱に伴う劣化などが生ずることを抑制することが可能となる。

すなわち、本実施形態の接点装置１０は、有底筒状の外形形状をしたケース部材１を、耐熱衝撃性が高い部位と、放熱性が高い部位とに機能分離させることにより、より信頼性を高くすることが可能となる。

次に、本実施形態の接点装置１０の製造方法について図１ないし図３を用いて説明する。

本実施形態の接点装置１０の製造方法により製造される接点装置１０は、図１で示したように、有底筒状の外形形状をしたケース部材１と、ケース部材１の有底筒状における底部１ａに形成された一対の貫通孔１ａａ，１ａａそれぞれに各別に挿通する一対の固定端子２，２とを備えている。接点装置１０は、ケース部材１の有底筒状における筒部１ｂの開口端側を覆い筒部１ｂと接合する接合部３を備えている。接点装置１０は、ケース部材１と固定端子２と接合部３とで囲まれる内部１０ａに、消弧性ガスを気密封止している。接点装置１０は、ケース部材１と固定端子２と接合部３とで囲まれる内部１０ａに、可動接触子４を有している。可動接触子４は、一対の固定端子２，２側それぞれに接触する接触状態と離間する離間状態とに移動可能に構成している。

本実施形態の接点装置１０では、ケース部材１は、筒部１ｂと底部１ａとを接合して構成している。筒部１ｂは、セラミック材料よりなる筒状の第１のセラミックス部材１ｂ１である。底部１ａは、セラミック材料よりなる平板状の第２のセラミックス部材１ａ１である。接点装置１０は、第１のセラミックス部材１ｂ１が第２のセラミックス部材１ａ１よりも耐熱衝撃性を高く、且つ第２のセラミックス部材１ａ１が第１のセラミックス部材１ｂ１よりも放熱性を高くしている。本実施形態の接点装置１０は、第１のセラミックス部材１ｂ１のセラミック材料として、窒化珪素を用いている。また、本実施形態の接点装置１０は、第２のセラミックス部材１ａ１のセラミック材料として、炭化珪素を用いている。

本実施形態の接点装置１０の製造方法では、予め、ケース部材１の底部１ａを構成する平板状の第２のセラミックス部材１ａ１を準備しておく（図２（ａ）を参照）。第２のセラミックス部材１ａ１は、図示していない第２のセラミックス部材１ａ１の基礎となるグリーンシートを焼成して形成することができる。同様に、接点装置１０の製造方法は、予め、ケース部材１の筒部１ｂを構成する筒状の第１のセラミックス部材１ｂ１を準備しておく。第１のセラミックス部材１ｂ１は、第１のセラミックス部材１ｂ１の基礎となるグリーンシートを焼成して形成することができる。

次に、本実施形態の接点装置１０の製造方法は、第１のセラミックス部材１ｂ１の表面１ｃ２に、活性金属としてＴｉを含む第１の接着層６ａの基礎となるペースト材６ｃを塗布する塗布工程を行う（図２（ｂ）を参照）。同様に、接点装置１０の製造方法は、第２のセラミックス部材１ａ１の表面１ｃ１に、活性金属としてＴｉを含む第２の接着層６ｂの基礎となるペースト材６ｃを塗布する塗布工程を行う。本実施形態の接点装置１０の製造方法では、Ｔｉを含有するペースト材６ｃとして、粉末状の水素化チタンを３０重量％で有機バインダ中に含有させたものを用いている。水素化チタンは、たとえば、平均粒子径２μｍないし１５μｍの粒子状ものを利用することができる。平均粒子径は、レーザー光による光散乱法による球相当径による測定で測ることができる。なお、ペースト材６ｃは、粉末状の水素化チタンの他にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ粒子を含有させていてもよい。接点装置１０の製造方法は、第１のセラミックス部材１ｂ１の表面１ｃ２や第２のセラミックス部材１ａ１の表面１ｃ１に、ペースト材６ｃを、たとえば、厚さ２０μｍで形成することができる。

本実施形態の接点装置１０の製造方法では、第１のセラミックス部材１ｂ１の表面１ｃ２に加えて、表面１ｃ２と反対側で後に接合部３が接合される表面にもペースト材６ｃを塗布している。また、本実施形態の接点装置１０の製造方法は、第２のセラミックス部材１ａ１の表面１ｃ１に加えて、表面１ｃ１と反対側の貫通孔１ａａの周部にもペースト材６ｃを塗布している。本実施形態の接点装置１０の製造方法では、第１のセラミックス部材１ｂ１や第２のセラミックス部材１ａ１に、全て同じペースト材６ｃを塗布しているが、必ずしも同じペースト材６ｃを用いる必要はない。ペースト材６ｃは、粉末状の水素化チタンの含有量、有機バインダの種類やペースト材６ｃの厚みなどを適宜に変更してもよい。

次に、接点装置１０の製造方法は、ペースト材６ｃを設けた第２のセラミックス部材１ａ１と、ペースト材６ｃを設けた第１のセラミックス部材１ｂ１とを、ＡｇとＣｕとの合金よりなる金属材５ａを介して配置する配置工程を行う（図２（ｃ）を参照）。金属材５ａは、ろう材５の基礎となるものであり、たとえば、金属材５ａの厚みが５０μｍないし１００μｍの銀ろうを用いることができる。

接点装置１０の製造方法は、配置工程において、第２のセラミックス部材１ａ１と第１のセラミックス部材１ｂ１とを固定する位置決め用のろう付け治具（図示していない）を用いて、第１の接着層６ａの基礎となるペースト材６ｃと第２の接着層６ｂの基礎となるペースト材６ｃとの間に、ろう材５の基礎となる金属材５ａを配置して固定する。金属材５ａは、たとえば、厚み０．１ｍｍの金属箔を使用することができる。金属材５ａは、ろう材５の基礎となる材料であり、たとえば、Ａｇ−Ｃｕ系合金を用いることができる。本実施形態の接点装置１０の製造方法では、金属材５ａとして、Ａｇ−Ｃｕ系合金であるＪＩＳ−Ｚ３２６１の銀ろう（ＢＡｇ−８（Ａｇ：Ｃｕ＝１８：７））を用いている。

なお、本実施形態の接点装置１０の製造方法では、貫通孔１ａａの周部に設けたペースト材６ｃと、固定端子２とを、ＡｇとＣｕとの合金よりなる金属材５ａを介して配置する。固定端子２には、予め固定接点２ａを設けている。同様に、本実施形態の接点装置１０の製造方法では、第１のセラミックス部材１ｂ１の表面１ｃ２と反対側に設けたペースト材６ｃと、連結体２２ｂとを、ＡｇとＣｕとの合金よりなる金属材５ａを介して配置する。上記ろう付け治具は、金属材５ａを介して、第２のセラミックス部材１ａ１と固定端子２とを固定することもできる。また、上記ろう付け治具は、金属材５ａを介して、第１のセラミックス部材１ｂ１と連結体２２ｂとを固定することもできる。

次に、本実施形態の接点装置１０の製造方法は、配置工程後、加熱処理により金属材５ａを溶融させて、第２のセラミックス部材１ａ１と第１のセラミックス部材１ｂ１とをろう付けするろう付け工程を行う（図３（ａ）を参照）。ろう付け工程では、上記ろう付け治具ごと、金属材５ａ、ペースト材６ｃ、固定端子２、第２のセラミックス部材１ａ１、第１のセラミックス部材１ｂ１および連結体２２ｂを加熱炉３０内に収納し、加熱炉３０を加熱することにより行うことができる。本実施形態の接点装置１０の製造方法では、ろう付け工程は、第１のセラミックス部材１ｂ１と第２のセラミックス部材１ａ１との、ろう付けに加えて、第２のセラミックス部材１ａ１と固定端子２との、ろう付けも行っている。また、ろう付け工程は、第１のセラミックス部材１ｂ１と第２のセラミックス部材１ａ１との、ろう付けに加えて、第１のセラミックス部材１ｂ１と連結体２２ｂとの、ろう付けも行っている。本実施形態の接点装置１０の製造方法では、一度の加熱処理により、ケース部材１の形成と、ケース部材１への接合部３の一部である連結体２２ｂとの接合を行うことができる。接点装置１０の製造方法は、加熱炉３０にて減圧雰囲気において、加熱処理をする。接点装置１０の製造方法は、加熱炉３０内で、所定時間の間、所定の雰囲気および所定の加熱温度を保持することにより、ろう付けを行うことができる。

本実施形態の接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程の条件として、たとえば、加熱炉３０内の真空度が５．０×１０^−３Ｐａである減圧雰囲気としている。接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程の条件として、たとえば、加熱炉３０の加熱温度を８２０℃としている。接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程の条件として、たとえば、加熱炉３０の加熱保持時間を１０分としている。

接点装置１０の製造方法は、金属材５ａを溶融して、ＡｇとＣｕとの合金を含むろう材５を形成する場合、ろう付け工程の加熱温度を７９０℃から８５０℃とするのが好ましい。接点装置１０の製造方法は、金属材５ａを溶融して、ＡｇとＣｕとの合金を含むろう材５を形成する場合、ろう付け工程の加熱保持時間を５分から３０分の間とすることが好ましい。

接点装置１０の製造方法は、加熱温度が低く、且つ加熱保持時間が短い場合、ろう材５の濡れが不十分となりやすい傾向にある。また、接点装置１０の製造方法は、加熱温度が高く、且つ加熱保持時間が長い場合、ろう材５の濡れ性が高くなりすぎる傾向にある。

接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程の雰囲気を減圧雰囲気で行うことが好ましい。ろう付け工程は、大気中で加熱処理するとペースト材６ｃ中の活性金属が酸化や窒化などされる虞がある。

第１の接着層６ａ、第２の接着層６ｂ、第３の接着層６ｄや第４の接着層６ｅは、酸化や窒化された活性金属が含まれるペースト材６ｃから形成される場合、特性ばらつきが生じ易くなる傾向にある。接点装置１０の製造方法は、真空度として、たとえば、３．０×１０^−３Ｐａ以下とすることで、活性金属の酸化や窒化を抑制することができる。

すなわち、本実施形態の接合装置１０の製造方法では、減圧雰囲気において、５分から３０分の間、ペースト材６ｃと金属材５ａとを７９０℃から８５０℃の温度範囲内で加熱処理して金属材５ａを溶融させることが好ましい。本実施形態の接点装置１０の製造方法は、ペースト材６ｃと金属材５ａとを加熱処理して金属材５ａを溶融させることにより、第１のセラミックス部材１ｂ１と、第２のセラミックス部材１ａ１とをろう付けするろう付け工程を行う。

本実施形態の接点装置１０の製造方法では、ろう付け工程により、ペースト材６ｃの活性金属を、第１のセラミックス部材１ｂ１のセラミック材料中に拡散させ、第１のセラミックス部材１ｂ１に第１の接着層６ａや第４の接着層６ｅを形成する。また、接点装置１０の製造方法では、ろう付け工程により、ペースト材６ｃの活性金属を、第２のセラミックス部材１ａ１のセラミック材料中に拡散させ、第２のセラミックス部材１ａ１に第２の接着層６ｂや第３の接着層６ｄを形成する。接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程により、第１の接着層６ａや第２の接着層６ｂの形成と同時に、金属材５ａを溶融させて、第２のセラミックス部材１ａ１上の第２の接着層６ｂと、第１のセラミックス部材１ｂ１上の第１の接着層６ａとを、ろう付けしている。また、接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程により、第２の接着層６ｂの形成と同時に第３の接着層６ｄを第２のセラミックス部材１ａ１に形成している。接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程により、第３の接着層６ｄの形成と同時に、金属材５ａを溶融させて、第２のセラミックス部材１ａ１上の第３の接着層６ｄと、固定端子２とを、ろう付けしている。接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程により、第１の接着層６ａの形成と同時に第４の接着層６ｅを第１のセラミックス部材１ｂ１に形成している。接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程により、第４の接着層６ｅの形成と同時に、金属材５ａを溶融させて、第１のセラミックス部材１ｂ１上の第４の接着層６ｅと、連結体２２ｂとを、ろう付けしている。

すなわち、本実施形態の接点装置１０の製造方法では、ろう付け工程により金属材５ａが溶融して、ろう材５が形成される。また、接点装置１０の製造方法では、ろう付け工程により、各ペースト材６ｃが、活性金属を含む第１の接着層６ａ、第２の接着層６ｂ、第３の接着層６ｄや第４の接着層６ｅとなる。接点装置１０の製造方法では、ろう付け工程に伴って、第１のセラミックス部材１ｂ１と、第１の接着層６ａや第４の接着層６ｅとの界面で活性金属とセラミック材料とが反応する。また、接点装置１０の製造方法では、ろう付け工程に伴って、第２のセラミックス部材１ａ１と、第２の接着層６ｂや第３の接着層６ｄとの界面で活性金属とセラミック材料とが反応する。

本実施形態の接点装置１０の製造方法では、第１の接着層６ａや第２の接着層６ｂに含まれる活性金属が、セラミック材料とろう材５中の金属成分とのいずれに対しても親和性に優れている。そのため、接点装置１０の製造方法では、第１の接着層６ａが、ろう材５と第１のセラミックス部材１ｂ１との間で強固な接合を行うことが可能となる。また、接点装置１０の製造方法では、第２の接着層６ｂが、ろう材５と第２のセラミックス部材１ａ１との間で強固な接合を行うことが可能となる。

接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程終了後、冷却した上記ろう付け治具を加熱炉３０内から取り出して、ろう付けにより形成されたケース部材１などから上記ろう付け治具を取り外す。これにより本実施形態の接点装置１０の製造方法は、金属材５ａが溶融した、ろう材５により、ケース部材１と、固定端子２と、連結体２２ｂとを接合したものを得ることができる（図３（ｂ）を参照）。

次に、本実施形態の接点装置１０の製造方法では、ケース部材１がろう付けされた連結体２２ｂと、平板２６ａと、筒体２８とを溶接する溶接工程を行う。接点装置１０の製造方法は、溶接工程に先立って、緩衝部材２９ｂを介して、キャップ２９により固定鉄芯２４を平板２６ａに固着させている。また、接点装置１０の製造方法では、溶接工程に先立って、可動軸２５ｃを、可動接触子４、接圧ばね２８ｄ、平板２６ａに固着させた固定鉄芯２４、復帰ばね２８ｅに挿通させて、可動鉄芯２５に結合している。本実施形態の接点装置１０の製造方法では、ケース部材１、固定端子２、接合部３で囲まれる内部１０ａ内に、可動接触子４などが収容できるよう、連結体２２ｂが接合されたケース部材１、固定鉄芯２４が固着された平板２６ａ、筒体２８を配置する（図３（ｃ）を参照）。

溶接工程は、消弧性ガスを加圧封入した状態のチャンバ（図示していない）内で行うことができる。溶接工程は、たとえば、プロジェクション溶接、ＴＩＧ(Tungsten Inert Gas)溶接やレーザ溶接などを用いることができる。接点装置１０の製造方法では、溶接工程により、ケース部材１がろう付けされた連結体２２ｂと、平板２６ａとの溶接を行うことができる。また、接点装置１０の製造方法では、溶接工程により、平板２６ａと、筒体２８との溶接を行うことができる。なお、接点装置１０の製造方法では、図３（ｃ）に示すように、連結体２２ｂと平板２６ａとの溶接や平板２６ａと筒体２８との溶接に先立って、可動接触子４が可動できるように予め平板２６ａに可動接触子４などを組み立てている。

本実施形態の接点装置１０の製造方法では、ケース部材１がろう付けされた連結体２２ｂと、可動接触子４などが組み立てられた平板２６ａと、筒体２８とを各別に溶接することで、図１に示した接点装置１０を製造することができる。

なお、本実施形態の接点装置１０の製造方法では、塗布工程において、ろう付け工程に先立って、粉末状の水素化チタンを含有するペースト材６ｃを第１のセラミックス部材１ｂ１の表面１ｃ２にスクリーン印刷（図示していない）する印刷工程を行っている。同様に、本実施形態の接点装置１０の製造方法では、ろう付け工程に先立って、粉末状の水素化チタンを含有するペースト材６ｃを、第２のセラミックス部材１ａ１の表面１ｃ１にスクリーン印刷する印刷工程を行っている。接点装置１０の製造方法は、スクリーン印刷により、ペースト材６ｃを比較的簡単に形成することができる。また、接点装置１０の製造方法は、ペースト材６ｃのスクリーン印刷により、第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂの厚みを均一に形成することが容易となる。接点装置１０の製造方法は、第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂの厚みを均一に形成することで、ろう材５の濡れ性も均一にすることが可能となる。

接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程に先立って、印刷工程を行うものだけに限られず、ディスペンサで、第２のセラミックス部材１ａ１の表面１ｃ１にペースト材６ｃを塗布してもよい。同様に、接点装置１０の製造方法は、ろう付け工程に先立って、ディスペンサで、第１のセラミックス部材１ｂ１の表面１ｃ２にペースト材６ｃを塗布してもよい。すなわち、塗布工程では、スクリーン印刷法によりペースト材６ｃを塗布するものだけでなく、ディスペンス法によりペースト材６ｃの材料を吐出させてペースト材６ｃを塗布してもよい。

本実施形態の接点装置１０の製造方法は、ペースト材６ｃ中に活性金属であるＴｉの水素化物を用いることで、ろう付け工程時の加熱処理により、Ｔｉが酸化することを抑制することが可能となる。また、本実施形態の接点装置１０の製造方法は、活性金属であるＴｉの酸化を抑制することで、第１のセラミックス部材１ｂ１や第２のセラミックス部材１ａ１側への、ろう材５の濡れ性を向上させることができる。接点装置１０の製造方法は、ペースト材６ｃ中に、活性金属であるＴｉの水素化物を用いることで、窒化珪素を用いた第１のセラミックス部材１ｂ１との気密接合を行うことが比較的容易となる。また、接点装置１０の製造方法は、ペースト材６ｃ中に、活性金属であるＴｉの水素化物を用いることで、炭化珪素のセラミック材料を用いた第２のセラミックス部材１ａ１との気密接合を行うことが比較的容易となる。

本実施形態の接点装置１０の製造方法では、ペースト材６ｃは、ペースト材６ｃ中に２０重量％から４０重量％の水素化チタンを有している。接点装置１０の製造方法は、水素化チタンの濃度が２０重量％よりも小さい場合、ペースト材６ｃの粘度調整が困難になる傾向にある。また、接点装置１０の製造方法は、水素化チタンの濃度が２０重量％よりも小さい場合、粉末状の水素化チタンの分散性が低下し、第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂの形成が不均一になる傾向にある。その結果、接点装置１０の製造方法では、第１のセラミックス部材１ｂ１や第２のセラミックス部材１ａ１側へのろう材５の濡れ性が低下する傾向にある。

本実施形態の接点装置１０の製造方法は、第１のセラミックス部材１ｂ１と第２のセラミックス部材１ａ１との接合だけでなく、第１のセラミックス部材１ｂ１と連結体２２ｂとの接合にも同じペースト材６ｃを使用している。本実施形態の接点装置１０の製造方法は、同じペースト材６ｃを使用して接点装置１０を製造することにより、接点装置１０の生産効率を向上させることが可能となる。

ところで、本実施形態の接点装置１０の製造方法では、ろう材５中に、たとえば、活性金属のＴｉと、連結体２２ｂに含まれるＮｉとがろう材５中で偏析し金属間化合物（図示していない）が形成される場合がある。接点装置１０の製造方法は、水素化チタンの濃度が４０重量％よりも大きい場合、ろう材５中の金属間化合物の析出量が増大することに伴い、残留応力が増大する。この結果、接点装置１０は、第１のセラミックス部材１ｂ１と連結体２２ｂとの接合強度が低下する傾向にある。したがって、接点装置１０の製造方法は、ペースト材６ｃ中に２０重量％から４０重量％の水素化チタンを有していることで、接合強度の低下を抑制することが可能となる。

また、接点装置１０では、ろう材５は、接合部３側からケース部材１側に向けて裾拡がりの形状となるフィレット５ｂａ（図１を参照）を形成している。接点装置１０は、ろう材５のフィレット５ｂａが連結体２２ｂの先端部２２ｂａを埋没させる形で連結体２２ｂの先端部２２ｂａの外周を覆って第４の接着層６ｅと接合している。本実施形態の接点装置１０の製造方法では、たとえば、ペースト材６ｃ中に粉末状の水素化チタンを２０重量％から４０重量％の範囲内で含有させることで、ろう材５のフィレット５ｂａの一部に引けが生ずることを抑制しつつ、ろう材５のフィレット５ｂａを形成することが容易となる。これにより、本実施形態の接点装置１０は、ろう材５の濡れが顕著となることで、ろう材５のフィレット５ｂａの大きさが小さくなる現象（以下、フィレットの引けともいう）が生ずることを抑制し、信頼性を高くすることが可能となる。

以下、本実施形態の接点装置１０の各構成について詳述する。

ケース部材１は、底部１ａと、筒部１ｂとを、ろう材５により接合して有底筒状の外形形状とすることが可能なものである。ケース部材１は、主として、セラミック材料により構成することで、たとえば、１０００℃を超える高温で使用することが可能となる。ケース部材１は、主として、セラミック材料により構成することで、硫酸、硝酸や苛性ソーダなどの薬品に対する高い耐食性、急激な温度変化に対する高い耐熱衝撃性、低熱膨張係数、耐摩耗性や電気絶縁性を有することができる。

底部１ａは、セラミック材料よりなる平板状の第２のセラミックス部材１ａ１である。第２のセラミックス部材１ａ１は、第２のセラミックス部材１ａ１の材料として、たとえば、炭化珪素、窒化アルミニウム、サファイア（単結晶酸化アルミニウム）や酸化アルミニウムなどを用いることができる。底部１ａは、酸化アルミニウムを用いる場合、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）の含有率が９２％のセラミック材料を用いることができる。なお、底部１ａには、アルミナの他、底部１ａの基礎となるグリーンシート（図示していない）に使用される焼結助剤から生ずる、酸化珪素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化ホウ素や酸化ジルコニウムなどが含まれることがある。

第２のセラミックス部材１ａ１は、第２のセラミックス部材１ａ１のセラミック材料として、炭化珪素を用いれば、たとえば、熱伝導率を２００Ｗ／ｍ・Ｋとすることができる。第２のセラミックス部材１ａ１は、第２のセラミックス部材１ａ１のセラミック材料として、窒化アルミニウムを用いれば、たとえば、熱伝導率を１５０Ｗ／ｍ・Ｋとすることができる。第２のセラミックス部材１ａ１は、第２のセラミックス部材１ａ１のセラミック材料として、サファイアを用いれば、たとえば、熱伝導率を４１Ｗ／ｍ・Ｋとすることができる。第２のセラミックス部材１ａ１は、第２のセラミックス部材１ａ１のセラミック材料として、酸化アルミニウムを用いれば、たとえば、熱伝導率を３２Ｗ／ｍ・Ｋとすることができる。

底部１ａの放熱性は、同じ熱伝導率のセラミック材料を用いた場合でも、厚みによって変えることが可能となる。すなわち、底部１ａは、底部１ａの厚みがより薄い方が、熱抵抗が小さく熱を伝え易い。また、底部１ａは、底部１ａの厚みが同じでも熱伝導率が大きい方が熱を伝え易い。底部１ａは、底部１ａを薄くすることにより、放熱性を高めることが可能となるが、耐電圧や機械的強度を鑑みて適宜に設定すればよい。

筒部１ｂは、セラミック材料よりなる筒状の第１のセラミックス部材１ｂ１を用いている。第１のセラミックス部材１ｂ１は、第２のセラミックス部材１ａ１よりも耐熱衝撃性が高いものである。物体の耐熱衝撃性は、たとえば、加熱された物体を冷却媒体により急冷して破壊を生じさせたときの、物体と冷却媒体との温度差で表すことができる。物体は、物体が急激に冷却された場合、物体の内部と物体の表面との間に生ずる温度差により発生する内部応力が、物体の強度を超えたときに破壊が生じる。物体の内部と物体の表面との間に生ずる温度差は、「物体の熱伝導率」と「物体と冷却媒体との熱伝導係数」とから定めることができる。また、物体に発生する応力は、物体のヤング率、熱膨張係数、物体の内部と表面の温度差の積で求めることが可能となる。

第１のセラミックス部材１ｂ１は、第１のセラミックス部材１ｂ１の材料として、たとえば、窒化珪素、炭化珪素、酸化ジルコニウムや酸化アルミニウム（純度９２％）などを用いることができる。第１のセラミックス部材１ｂ１は、第１のセラミックス部材１ｂ１の材料として、窒化珪素を用いれば、たとえば、耐熱衝撃性を８００℃以上とすることができる。第１のセラミックス部材１ｂ１は、第１のセラミックス部材１ｂ１の材料として、炭化珪素を用いれば、たとえば、耐熱衝撃性を３５０℃以上とすることができる。第１のセラミックス部材１ｂ１は、第１のセラミックス部材１ｂ１の材料として、酸化ジルコニウムを用いれば、たとえば、耐熱衝撃性を３００℃以上とすることができる。第１のセラミックス部材１ｂ１は、第１のセラミックス部材１ｂ１の材料として、酸化アルミニウムを用いれば、たとえば、耐熱衝撃性を２００℃以上とすることができる。

ケース部材１は、第１のセラミックス部材１ｂ１と第２のセラミックス部材１ａ１とを同じ材料で形成してもよいし、異なる材料で形成したものでもよい。

固定端子２は、ケース部材１の有底筒状における底部１ａに形成された貫通孔１ａａに挿通可能なものである。固定端子２は、電力端子として利用することができる。固定端子２は、固定端子２の材料として、たとえば、Ｃｕなど導電性に優れた金属材料を用いることができる。

接合部３は、ケース部材１の有底筒状における筒部１ｂの開口端側を覆い筒部１ｂと接合可能なものである。接合部３は、ケース部材１と、ろう材５を用いて接合することができる。接合部３は、ケース部材１と接合するため種々の形状にすることができる。接合部３は、たとえば、接点装置１０の用途などに応じて、筒状や平板状など種々の形状のものを用いることができる。接合部３は、ケース部材１の筒部１ｂとの間に熱応力が生じにくいように、ケース部材１と接合部３との線膨張係数差が比較的に小さいものが好ましい。また、接合部３は、接点装置１０の用途などに応じて、耐熱性や耐食性の優れたものを用いればよい。接合部３は、たとえば、連結体２２ｂと、連結体２２ｂと、筒体２８とを気密封止可能に溶接したものを用いることができる。

接合部３は、接合部３の材料として、たとえば、Ｎｉを含有し主としてＦｅよりなる合金を好適に利用することができる。ここで、主としてＦｅよりなるとは、接合部３を構成する金属材料の成分のうち、主なものの１つがＦｅである。接合部３は、Ｎｉを含有し主としてＦｅよりなるものとして、Ｆｅ−Ｎｉ合金などを好適に利用することもできる。接合部３は、Ｆｅ−Ｎｉ合金として、たとえば、Ｆｅ：５８％，Ｎｉ：４２％を含有する４２アロイを好適に用いることができる。また、接合部３は、接合部３の金属材料として、たとえば、Ｆｅを主成分とするＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を好適に用いることができる。接合部３は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金として、たとえば、Ｆｅ：５４重量％，Ｎｉ：２９重量％，Ｃｏ：１７重量％を含有する合金を用いることができる。接合部３は、接合部３の材料として、Ｆｅ合金だけに限られず、たとえば、ＣｕやＣｕ合金でもよい。

可動接触子４は、一対の固定端子２，２側それぞれに接触する接触状態と離間する離間状態とに移動可能なものである。可動接触子４は、たとえば、外部からの磁力により可動鉄芯２５の移動に伴って可動軸２５ｃと結合された可動接触子４を移動させることができる。可動接触子４は、可動鉄芯２５および可動軸２５ｃを備えたものだけに限られず、たとえば、アーマチェアの回動に伴って、一対の固定端子２，２に接触する接触状態と離間する離間状態とに移動可能に構成してもよい。

ろう材５は、底部１ａと、筒部１ｂとをろう付けにより接合可能なものである。ろう材５は、たとえば、ろう材５の基礎となる金属材５ａの材料に、ＡｇとＣｕとの合金を用いることができる。金属材５ａは、たとえば、ＡｇとＣｕとの合金として、Ａｇ−Ｃｕ系合金である銀ろうを用いることができる。ろう材５は、たとえば、ろう材５の基礎となる金属材５ａの厚みが５０μｍないし１００μｍのものを用いることができる。金属材５ａは、ろう付けの形状や大きさに合わせて適宜の形状や大きさに形成すればよい。

第１の接着層６ａや第２の接着層６ｂは、ケース部材１のセラミック材料と、ろう材５との接着性を向上可能なものである。接着層６は、活性金属を含んで構成することができる。活性金属は、ケース部材１のセラミック材料の構成元素と反応可能なものである。活性金属は、ろう材５の主となる金属元素よりもイオン化傾向が強いことが好ましい。活性金属は、たとえば、ケース部材１のセラミック材料として酸化物系セラミックや窒化物系セラミックを用いる場合、Ｔｉ、ＺｒやＨｆなどの金属元素が好適に挙げられる。

第１の接着層６ａは、第１の接着層６ａの材料に、たとえば、Ｔｉ、ＺｒやＨｆなどの活性金属を含んでいればよい。第２の接着層６ｂは、第２の接着層６ｂの材料に、たとえば、Ｔｉ、ＺｒやＨｆなどの活性金属を含んでいればよい。第２の接着層６ｂは、第１の接着層６ａの材料と同じものを用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。

接点装置１０は、たとえば、第１の接着層６ａや第２の接着層６ｂの活性金属として、Ｔｉを用いる場合、ろう付け工程において、活性金属のＴｉと、セラミック材料中におけるＯやＮと反応する。第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂは、活性金属を含有することにより、ろう材５側とセラミック材料のケース部材１側との接合強度の向上を図ることが可能となる。第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂは、第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂの材料として、水素化チタンを用いることができる。

第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂは、第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂに含まれる活性金属の含有量が少なすぎれば、ケース部材１を構成するセラミック材料との反応が不十分となる傾向にある。また、第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂは、第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂに含まれる活性金属が多すぎれば、第１の接着層６ａおよび第２の接着層６ｂと、ろう材５との間の濡れ性が悪くなる傾向にある。したがって、第１の接着層６ａや第２の接着層６ｂは、活性金属の含有量を、ケース部材１やろう材５に応じて適宜に設定することが好ましい。

（実施形態２）
図４に示す本実施形態の電磁継電器２０は、実施形態１の接点装置１０の可動接触子４を移動可能な電磁石装置２０ｂを備えたものである。本実施形態の電磁継電器２０は、電気自動車やハイブリッド車などの車両に搭載して利用することができる。本実施形態の電磁継電器２０は、たとえば、車両のバッテリと車両を駆動する駆動モータとの間に設けることができる。電磁継電器２０は、たとえば、車両のバッテリと車両のバッテリを充電する外部電源との間に設けることができる。本実施形態の電磁継電器２０は、車両のバッテリと車両を駆動する駆動モータとの間や、車両のバッテリと車両のバッテリを充電する外部電源との間の電気回路の開閉に用いる直流高圧用のリレーとして機能させることができる。なお、実施形態１と同様の構成要素については、同一の符号を付して適宜に説明を省略している。

本実施形態の電磁継電器２０は、図４に示すように、実施形態１の接点装置１０と、接点装置１０の可動接触子４を移動させる電磁石装置２０ｂとを備えている。本実施形態の電磁継電器２０は、接点装置１０と電磁石装置２０ｂとを一体に組み合わせて構成している。電磁石装置２０ｂは、励磁用巻線２７ｄへの通電に伴い電磁力を生じさせる。電磁石装置２０ｂは、電磁力により可動鉄芯２５を移動可能に構成している。可動鉄芯２５は、可動軸２５ｃの一端に固定している。可動軸２５ｃは、非磁性材料にて形成している。電磁石装置２０ｂは、可動鉄芯２５の移動により、可動軸２５ｃの他端側に設けた可動接触子４を可動させることができる。電磁石装置２０ｂは、可動接触子４の移動により、固定端子２の固定接点２ａと、可動接触子４の可動接点２４ｃａとを接離することができる。

電磁石装置２０ｂは、励磁用巻線２７ｄが巻装されたコイルボビン２７と、コイルボビン２７を包囲する継鉄２６とを備えている。継鉄２６は、コイルボビン２７の一端面側に当接する継鉄板たる平板２６ａと、コイルボビン２７の一端面側と反対の他端面側を当接させる継鉄部２６ｂとを備えて構成している。

コイルボビン２７は、円筒状の外形形状をしている。コイルボビン２７は、励磁用巻線２７ｄが巻装される。コイルボビン２７は、励磁用巻線２７ｄが巻回される円筒部２７ａと、円筒部２７ａの両端部から外方に突出する鍔部２７ｂ，２７ｃとを有している。コイルボビン２７は、たとえば、コイルボビン２７の材料として、芳香族ポリエステルなどの液晶ポリマなどの合成樹脂材料により形成することができる。継鉄２６は、コイルボビン２７を包囲している。継鉄２６は、継鉄２６の材料として、たとえば、鉄などの磁性金属材料により形成することができる。コイルボビン２７は、コイルボビン２７の内部に固定鉄芯２４を配置している。固定鉄芯２４は、励磁用巻線２７ｄにより生じる磁束を通す材料により構成している。固定鉄芯２４は、固定鉄芯２４の材料として、たとえば、ケイ素鋼、パーマロイやフェライトなどを用いることができる。

また、コイルボビン２７は、コイルボビン２７の内部に可動鉄芯２５を配置している。可動鉄芯２５は、コイルボビン２７の口軸方向（図４の紙面の上下方向）に固定鉄芯２４と並んで配置している。可動鉄芯２５は、固定鉄芯２４と同様に、励磁用巻線２７ｄにより生じる磁束を通す材料により構成している。可動鉄芯２５は、可動鉄芯２５の材料として、たとえば、ケイ素鋼、パーマロイやフェライトなどを用いることができる。電磁石装置２０ｂは、継鉄２６、固定鉄芯２４および可動鉄芯２５が、励磁用巻線２７ｄにより生じる磁束を通す磁路を形成する。継鉄２６は、コイルボビン２７の一端面側に当接する矩形板状の平板２６ａと、コイルボビン２７の他端面側を当接させるＣ字形状の継鉄部２６ｂとを備えて構成している。継鉄部２６ｂは、中央部に挿通孔２６ｂａを有している。継鉄部２６ｂは、挿通孔２６ｂａの周縁から円筒状の筒体部２６ｂｂを立設している。電磁継電器２０は、固定鉄芯２４および可動鉄芯２５とコイルボビン２７との間に接合部３の筒体２８を設けている。筒体２８は、非磁性材料により形成することができる。電磁石装置２０ｂは、コイルボビン２７の円筒部２７ａの内側に筒体２８を配置している。電磁石装置２０ｂは、コイルボビン２７の円筒部２７ａの内周面と、筒体２８の外周面との間に継鉄部２６ｂの筒体部２６ｂｂを配置している。

本実施形態の電磁継電器２０は、励磁用巻線２７ｄへの通電により、可動鉄芯２５が固定鉄芯２４側に吸引されて固定鉄芯２４に当接する当接位置に移動する。電磁継電器２０は、励磁用巻線２７ｄへの通電を停止すると、復帰ばね２８ｅにより可動鉄芯２５が、固定鉄芯２４から離れた初期位置に復帰する。

電磁継電器２０は、電磁石装置２０ｂの励磁用巻線２７ｄへ通電されていない場合、接点装置１０が開放されることにより一対の固定端子２，２の間が絶縁される。電磁継電器２０は、電磁石装置２０ｂの励磁用巻線２７ｄへ通電されている場合、接点装置１０が閉成されることにより一対の固定端子２，２の間が導通される。電磁継電器２０は、接圧ばね２８ｄによって、可動接触子４と固定端子２との間の接触圧を確保している。

本実施形態の電磁継電器２０は、電磁石装置２０ｂにより移動させる可動接触子４が気密信頼性の高い接点装置１０の内部１０ａに配置されているので、電磁継電器２０の信頼性を、より高くすることが可能となる。

１ ケース部材
１ａ 底部
１ａａ 貫通孔
１ａ１ 第２のセラミックス部材
１ｂ 筒部
１ｂ１ 第１のセラミックス部材
１ｃ１，１ｃ２ 表面
２ 固定端子
３ 接合部
４ 可動接触子
５ ろう材
５ａ 金属材
６ａ 第１の接着層
６ｂ 第２の接着層
６ｃ ペースト材
１０ 接点装置
１０ａ 内部
２０ 電磁継電器
２０ｂ 電磁石装置

Claims (8)

1. 有底筒状の外形形状をしたケース部材と、該ケース部材の有底筒状における底部に形成された一対の貫通孔それぞれに各別に挿通する一対の固定端子と、前記ケース部材の有底筒状における筒部の開口端側を覆い前記筒部と接合する接合部とを備え、消弧性ガスが気密封止され前記ケース部材と前記固定端子と前記接合部とで囲まれる内部に、一対の前記固定端子側それぞれに接触する接触状態と離間する離間状態とに移動可能な可動接触子を有する接点装置であって、
   前記ケース部材は、前記筒部と、前記底部とを、ろう材により接合して有底筒状の外形形状としており、前記筒部は、セラミック材料よりなる筒状の第１のセラミックス部材であり、該第１のセラミックス部材と反応可能な活性金属を含み前記ろう材と接着を行う第１の接着層を有しており、前記底部は、セラミック材料よりなる平板状の第２のセラミックス部材であり、該第２のセラミックス部材と反応可能な活性金属を含み前記ろう材と接着を行う第２の接着層を有しており、前記ろう材は、前記第１の接着層および前記第２の接着層に接しており、
   前記第１のセラミックス部材は、前記第２のセラミックス部材よりも耐熱衝撃性が高く、且つ前記第２のセラミックス部材は、前記第１のセラミックス部材よりも放熱性が高いことを特徴とする接点装置。
2. 前記第１のセラミックス部材は、該第１のセラミックス部材のセラミック材料が、窒化珪素であることを特徴とする請求項１に記載の接点装置。
3. 前記第２のセラミックス部材は、該第２のセラミックス部材のセラミック材料が、炭化珪素であることを特徴とする請求項１に記載の接点装置。
4. 前記第１の接着層および前記第２の接着層は、前記第１の接着層および前記第２の接着層の材料が、水素化チタンであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の接点装置。
5. 請求項１ないし請求項４に記載の前記接点装置と、該接点装置の前記可動接触子を移動させる電磁石装置とを備えたことを特徴とする電磁継電器。
6. 有底筒状の外形形状をしたケース部材と、該ケース部材の有底筒状における底部に形成された一対の貫通孔それぞれに各別に挿通する一対の固定端子と、前記ケース部材の有底筒状における筒部の開口端側を覆い前記筒部と接合する接合部とを備え、消弧性ガスが気密封止され前記ケース部材と前記固定端子と前記接合部とで囲まれる内部に、一対の前記固定端子側それぞれに接触する接触状態と離間する離間状態とに移動可能な可動接触子を有する接点装置の製造方法であって、
   前記ケース部材は、前記筒部と前記底部とを接合して構成しており、前記筒部がセラミック材料よりなる筒状の第１のセラミックス部材であり、前記底部がセラミック材料よりなる平板状の第２のセラミックス部材であり、前記第１のセラミックス部材が前記第２のセラミックス部材よりも耐熱衝撃性を高く、且つ前記第２のセラミックス部材が前記第１のセラミックス部材よりも放熱性を高くしており、前記第１のセラミックス部材および前記第２のセラミックス部材それぞれの表面に設けられたＴｉを含有するペースト材を、ＡｇとＣｕとの合金よりなる金属材を介して配置する配置工程と、
   減圧雰囲気において、５分から３０分の間、前記ペースト材と前記金属材とを７９０℃から８５０℃の温度範囲内で加熱処理して前記金属材を溶融させることにより、前記第１のセラミックス部材と、前記第２のセラミックス部材とをろう付けするろう付け工程とを有することを特徴とする接点装置の製造方法。
7. 前記ろう付け工程に先立って、粉末状の水素化チタンを含有する前記ペースト材を前記表面にスクリーン印刷する印刷工程を有することを特徴する請求項６に記載の接点装置の製造方法。
8. 前記ペースト材は、前記ペースト材中に２０重量％から４０重量％の水素化チタンを有することを特徴とする請求項７に記載の接点装置の製造方法。

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