JP2545194B2 - 電気接点の製造方法 - Google Patents

電気接点の製造方法

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JP2545194B2 JP5117419A JP11741993A JP2545194B2 JP 2545194 B2 JP2545194 B2 JP 2545194B2 JP 5117419 A JP5117419 A JP 5117419A JP 11741993 A JP11741993 A JP 11741993A JP 2545194 B2 JP2545194 B2 JP 2545194B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性の、銅を主材料
とする接点担体を抵抗加熱によって接合することにより
電気接点を製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ドイツ特許第28 44 888号から、
導電性の金属的接点担体を抵抗加熱により接合すること
によって電気接点を製造するための半加工品が公知とな
っているが、その場合、金属バンドとして形成された半
加工品は、その接点担体に接合可能であるバンド表面
に、相互に間隔を置かれると共に金属バンドの長手方向
に延びている突起としての堤防が形成されており、それ
らの突起の間に溝あるいは溝穴の谷形状の横断面があ
り、これらの谷形状の横断面は、ロウ材料を含んでお
り、そのロウ材料によって、接合材として役立っている
金属バンドと、接点担体として形成されているバンドと
の間に、抵抗加熱により導電性の、機械的に強固な接合
が作られるようになっている。
【0003】更に、ドイツ公開特許第31 07 665
号公報から、バンド状の担体及び金属被覆を有する金属
半製品が公知となっており、この場合、バンド状の担体
は、被覆に向かっている側の上に突起及び溝を有してお
り、それらはロウ層として形成された中間層によって被
覆されている。被覆は、バンド状の担体に、抵抗溶接又
はロウによって、これらの中間層によって接合される。
【0004】更に、ドイツ特許第34 37 981号か
ら、金属的接点担体バンドと、載置及び引き続く抵抗溶
接により取り付けられた接点材料とから成る半製品の製
造のための方法が公知となっているが、接点材料は、そ
の接点担体バンドに向いている側に1個又は多数の溝を
有しており、この溝の中に、抵抗溶接過程の前に、いわ
ゆる、ロウ金属ワイヤが別個に挿入され、引き続いて、
接点担体バンドと、接点材料との間の強固な連結が配慮
されている。
【0005】構成要素−例えば、接点要素−の縮小化の
流れに対応して、より高い導電性を有する材料がますま
す使用されており、これは、作動中の損失熱が極めて小
さいという利点を有する反面、その高い熱伝導率のため
に溶融することが困難で、ロウ付けによる接合を用いざ
るを得ないという問題がある。この問題点は、既に、英
国特許第11 11 478号の中においても、取り扱わ
れている。更に、抵抗加熱のための外部電極を、接点半
製品の損傷無しに、特に、接点材料の上に貴金属製の被
覆を施すことは、極めて問題である。なぜならば、この
移行領域においても、また、高い熱の発生が生じ、この
熱が半製品の破壊の結果を生じさせるからである。それ
故、接点担体及び接点材料のますます増加する導電率に
よって、不良な接合となる恐れがあるために、確実な電
気的な接合及び機械的に強固な接合を作ることが困難で
ある。
【0006】更に、ドイツ公開特許第34 37 981
号公報から公知であるように、個々の接点片、例えば、
リレーに対する個々の接点の製作の際に、ロウ材料を別
々に供給することは実際的には困難である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の課題
は、電気接点を銅を主成分とする接点担体と抵抗加熱に
よる接合によって製造する方法を得ることにあるが、接
点担体の材料として、15m/(Ohm×mm2)以上
ないしは(15S×106)/m以上のより高い導電率
を有することが出来るものであり、この場合、純銅の場
合のような(57S×106)/mまでの導電率も、ま
た、使用可能なものである。この場合、半加工品として
機能する金属バンドは、接点材料として、後の接合のた
めに存在する箇所において、確実な、スパッタリングの
無い溶接接合を保証するために、非常に高い電流密度、
従って、高いジュール電気的加熱出力が達成されるもの
である。
【0008】更に、本発明は、接点材料として形成され
た金属バンドが、高いジュール熱損失出力がその中にお
いて達成される突起によって、接点担体の上に溶融接合
により取り付けられる方法を得ることを、その課題とす
るものであるが、この場合、溶融過程の間に金属バンド
の接触表面ないしは担体バンドの背側の上に何らの有害
な作用も生ずることが無く、更に、外部から供給される
電極の実用寿命が高められるものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電気接点の
製造方法は、互いに対向する第1及び第2の面を有する
金属バンドの第1の面上に銀を主成分とし且つ金属バン
ドの溶融点より低い溶融点を有する被覆領域を形成し、
金属バンドを圧延して被覆領域が形成されている第1の
面に溝によって分割された互いに平行な複数の突起を形
成し、これらの突起を銅を主成分とする接点担体バンド
に対して押圧し、被覆領域が溶融して溝内で接点担体バ
ンドの銅と共に銅と銀の共晶点を有する合金を形成する
ように被覆領域に電流を流すことにより被覆領域を加熱
する方法である。
【0010】この製造方法の好適な形態は、請求項2〜
8に記載される通りである。
【0011】一実施形態においては、金属バンドは、ニ
ッケルを主成分とするものであるが、被覆領域は銀から
成っており、また、被覆領域は圧延被覆法によって、特
に、堤防状に突出している突起の領域内に設けられ、そ
れら突起の間に位置する谷状の溝あるいは溝穴の領域内
には、何らの被覆も無く、あるいは、単に非常にわずか
な被覆が存在するだけである。本発明の方法の実施の際
には、加熱及び圧力によって溝あるいは谷の中に押しの
けられた銀を基材とする被覆材料は、接点担体の銅を基
材とする材料と合金に変換され、その合金の融点は、銅
の融点以下並びに銀の融点以下である。このようにし
て、好適に、抵抗加熱の間に接点担体及び金属バンドの
安定な接合が確保され、一方、溶融過程において、金属
バンドと接点担体との間の接合領域内に合金が形成され
る。接合領域内における高い熱的効率を有する高い電流
密度のために、全体の溶接電流回路の中における不都合
な熱的負荷は有利に回避され、この場合、溶接電流パル
スの継続は、実際には、10ms以下となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の特徴を明らかにするために、
その実施例を添付図面に基づいて詳細に説明をする。図
1において、バンド状の未加工品1が、ロール4,5か
ら成る圧延装置7に沿って供給され、また、未加工品1
の上部には接点バンド2が供給され、未加工品1の下部
には被覆バンド3が走行する。後続する圧延過程及び中
間焼きなましにより、金属バンドが最終的な輪郭を有す
る形状に形成される。その場合、後続する圧延過程の圧
延輪郭は、金属バンドが、その上側に、例えば、屋根状
の輪郭を含み、一方、その下側は、あらかじめ与えられ
た個数の突起が設けられるように形成される。その場
合、突起の個数は、金属バンドの幅及び接点担体と金属
バンドとの間の接合箇所の希望される強度に基づいてい
る。
【0013】図2において、作動接点のための接点領域
10が接点バンド2から形成され、突起の上に被覆領域
11が形成されている。金属バンド12の核領域13は
未加工品1から成っている。
【0014】図3に示された横断面に基づいて、金属バ
ンド12の断面を知ることが出来る。三角形状の輪郭の
上側に接点領域10、例えば、基材の上の金合金又は銀
−白金−合金を見ることが出来、また、基材の上の銀又
は銀合金から成り立っている被覆領域11が、突起9の
上にメッキされている。
【0015】図3に基づいて、被覆領域11が本質的に
突起9の先端の上に集中し、一方、それらの間に横たわ
っている溝領域ないしは溝穴領域8は、単に、非常に薄
い被覆を有しているだけであり、あるいは、何らの被覆
も無い。
【0016】材料としては、未加工品1についてはニッ
ケルが優先的に用いられ、一方、接点領域10は、金−
銀−合金、例えば、AuAg10から成り立っている
が、突起9を覆っている被覆領域11は、銀、すなわ
ち、純銀を主成分としている。
【0017】接点担体バンド14は、銅から成り立って
いるが、高い銅成分を有する銅合金を用いることも可能
である。
【0018】図4は、接点担体バンド14の上に載置さ
れた金属バンド12を示すものであるが、この場合、突
起9の上にある被覆領域11は、直接的に接点担体バン
ド14の上に位置しており、接点担体バンド14の背面
側並びに金属バンド12の接点領域10が設けられてい
る上側は、それぞれ、ここには詳細に図示されていない
溶接回路の電極21及び22によって包囲されている。
この図に基づいて、電流密度が金属バンド12から出発
して突起9の領域内に接点担体バンド14の方向に次第
に増加することが分かり、それ故、次第により高い熱出
力も達成され、これにより、被覆領域11は、溶接電流
パルスの初期位相において溶融され、その上、被覆領域
11の材料は、それから、電極21及び22の押圧作用
に基づき、溝8の領域の中に押しのけられ、そこで接点
担体バンド14の銅と合金を形成するようになる。
【0019】図5は、図4に示された電極を除去した状
態の、接点担体バンド14に接合された接点材料を示す
横断面図である。図5において、始めは突起9の先端の
上にあった被覆領域11が、突起9から分離し、接点担
体バンド14から供給された銅と一緒に抵抗加熱による
溶融過程によって、接点担体バンド14と金属バンド1
2との間の隙間あるいは溝8の中に接合領域を形成した
ことが認められる。この溶接過程の間に、電流の作用に
より、図4に参照番号15によって示された接触接合箇
所が高温度に加熱され、被覆領域11からの銀及び接点
担体バンド14からの銅が相互に合金し、779°Cの
溶融点を有する28重量%の銅と残部銀から成る合金
(AgCu28)に対する共晶に相当する、あるいは、
それに非常に近い新たな合金17が生ずる。
【0020】図6は、同様な方法に従って、未加工品と
して製造された、多数の突起を有している金属バンド1
2を示すものであるが、このバンド12は、それらの突
起9において、同様に、被覆領域11を設けられてい
る。
【0021】図7は、図4に対応して、接点担体バンド
14の上に載置された図6による金属バンド12を、溶
接過程の前において示すものである。この場合、両方の
電極21及び22は、既に、図4に基づいて説明したよ
うに、溶接回路の一部分を形成しているものである。
【0022】溶接過程により、図8に示すように、図5
に対応して、突起9の間に合金領域17が生ずるが、こ
の合金は、約72重量%の銀及び約28重量%の銅を有
している銀−銅−合金から成り、また、電気的に伝導性
である、接点材料としての金属バンド12と、接点担体
バンド14との間の強固な接合を作っている。
【0023】
【発明の効果】本発明の本質的な効果は、銀を主成分と
して含んでいる層による被覆領域が、比較的に簡単な様
式で圧延メッキ法により施されることが出来、この場
合、この圧延メッキの過程が同時に圧延メッキ過程によ
って、金属バンドの接触面に対しても実施されることが
出来ることにある。接合領域内の金属バンドの接点担体
バンドの方に縮小されている突起のために、単に接合領
域内にだけ現れる、ほぼ点状の加熱が達成され、この場
合、それに引き続く合金形成のために、金属バンドと接
点担体バンドとの間の親密な接合が達成されることにあ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】被覆による未加工品の製造を示す金属バンドの
走行方向に沿う縦断面図である。
【図2】設けられた被覆領域及び接点層を有する未加工
品の断面を示す略縦断面図である。
【図3】同様に、被覆領域及び接点層が見られる未加工
品の横断面図である。
【図4】電極装置の中に装入された未加工品を示す横断
面図であるが、この場合、同様に、接点担体バンドを断
面図で見ることが出来る。
【図5】溶接過程後の接点材料及び接点担体バンドを示
す横断面である。
【図6】多数の突起を有する接点材料を示す横断面であ
る。
【図7】図6に示す接点材料を溶接過程の前の状態で示
す図である。
【図8】図6において説明をされた接点材料を、その接
点担体バンドとの接合後の状態で示す図である。
【符号の説明】
1 未製品 2 接点バンド 3 被覆バンド 4 ローラ 5 ローラ 7 圧延装置 8 溝 9 突起 10 接点領域 11 被覆領域 12 金属バンド 13 核領域 14 接点担体バンド 15 接触接合箇所 17 合金 21 電極 22 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーター・フェルトマー ドイツ連邦共和国、6369 ニッデラウ 5、リングシュトラーセ 6 (56)参考文献 特開 昭52−149353(JP,A) 特開 昭55−153686(JP,A) 特開 昭55−53812(JP,A) 特開 昭54−48071(JP,A) 特開 昭60−−50819(JP,A) 特開 昭54−133450(JP,A) 特開 昭55−156044(JP,A) 特開 昭56−84123(JP,A) 特開 昭60−7157(JP,A) 特開 平1−151114(JP,A) 特公 昭33−761(JP,B1) 欧州特許出願公開300197(EP,A) 英国特許1111478(GB,A) 西独国特許出願公開1464548(DE, A) 西独国特許出願公開2922512(DE, A) 西独国特許出願公開3107665(DE, A) 西独国特許出願公開3437981(DE, A)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに対向する第1及び第2の面を有す
    る金属バンドの第1の面上に銀を主成分とし且つ金属バ
    ンドの溶融点より低い溶融点を有する被覆領域を形成
    し、 金属バンドを圧延して被覆領域が形成されている第1の
    面に溝によって分割された互いに平行な複数の突起を形
    成し、 これらの突起を銅を主成分とする接点担体バンドに対し
    て押圧し、 被覆領域が溶融して溝内で接点担体バンドの銅と共に銅
    と銀の共晶点を有する合金を形成するように被覆領域に
    電流を流すことにより被覆領域を加熱する ことを特徴と
    する電気接点の製造方法。
  2. 【請求項2】 合金は約28重量%の銅成分を有する請
    求項1に記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 金属バンドはニッケルを主成分とする請
    求項1又は2に記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 被覆領域は溝内よりも突起の先端部の方
    がより厚く形成されている請求項1〜3のいずれか一項
    に記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 突起の先端部上における被覆領域の厚さ
    が、溝の底から突起の先端までの高さに対して1:2〜
    1:10の比を有するように、金属バンドを圧延する請
    求項4に記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 被覆領域はメッキにより形成される請求
    項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。
  7. 【請求項7】 被覆領域は圧延により形成され、金属バ
    ンド及び被覆材はそれぞれ帯状部材からなる請求項1〜
    5のいずれか一項に記載の製造方法。
  8. 【請求項8】 金属バンドの第1の面への被覆領域の形
    成と同時に第2の面上に圧延により接点領域を形成する
    請求項7に記載の製造方法。
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DE4216224.6 1992-05-19

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