JPH01260726A - リードスイッチの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 高負荷容量用のリードスイッチの新規製造方法に関し、 パラジウム−ニッケル合金めっき接点などの耐粘着性を
向上させることが可能なリードスッチの製造方法を提供
することを目的とし、 パラジウム−ニッケルまたはパラジウム−コバルトの合
金で構成された接点を備えたリード片を、不活性ガスの
雰囲気でガラス管に封入封止した後、対応する接点間に
交流電圧を印加しグロー放電を起こさせることによって
、パラジウム−ニッケルまたはパラジウム−コバルトか
らなる接点材料とリード片の磁性材料とを拡散させる工
程を含んだ構成である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、高負荷容量用のリードスイッチの新規製造方
法に関する。

少なくとも一対のリード片のそれぞれに形成した電気接
点を、不活性ガスと共にガラス管内に封入し、該接点が
適宜の間隔で対向するリードスイッチは、大気中の塵埃
や有害ガス、湿度等の影響されないため、信幀性が高く
、該リードスイッチに永久磁石等の駆動手段を組み合わ
せたリードリレーは、電磁リレーより小型、軽量であり
かつ高速に動作する利点がある。

かかるリードスイッチの電気接点は、ロジウム、ルテニ
ウム等の白金族金属を用いたものと、金、銀、調合また
はそれらを拡散させたものが用いられるが、白金族金属
を用いたものは極めて高価であり、拡散接点は高負荷容
量や低レベルでは寿命が短いいう欠点があり、低価格で
使用負荷範囲が広く、かつ長寿命の接点を有するリード
スイッチの出現が望まれている。

〔従来の技術〕

通常のリードスイッチは第４図（イ）に示す如く、ガラ
ス管１の両端から一対のリード片２．３が挿入され、不
活性ガスの雰囲気中で封止されている。そしてガラス管
１の外部に配置された励磁コイル４に通電したり、永久
磁石を接近させたりすると、両リード片２．３を通る磁
束でリード片のオーバラップした接点部分のギャップ５
が、磁気吸引力により閉じてスイッチオンする。次に励
磁コイル４の電流を開放電流値まで減少したり、永久磁
石を遠ざけたりして接点ギャプ５の磁気吸引力をリード
片の弾性復旧力以下にすると、接点ギャップ５が開き、
スイッチオフとなる。

リード片の内端の接点部は（ロ）のようにリード片３　
（２）の先端に貴金属材料からなる接点６を設けて、接
触抵抗が小さくなるようにしている。

リード片の磁性材料としては、通常パーマロイ、特に５
２７０イと呼ばれる５２％ニッケルと４８％鉄の合金材
が広く用いられる。接点材料としては金またはその合金
に母材の鉄を微量拡散させた金拡散接点や、ロジウム、
ルテニュウム等の白金族貴金属などの材料が用いられる
。

金拡散接点は低レベルでは接触抵抗が不安定であり、高
負荷レベルでは接点消耗が大きく短寿命などの理由で適
用範囲が限定される。

これに対してロジウムやルテニュウム等の白金族金属は
耐蝕性が良く、高融点、高硬度であるため、これを接点
材料に用いたリードスイッチは、開閉時にアークが発生
するような高電力負荷で用いても、接点が消耗せず長寿
命であり、また所定の安定化処理によって低負荷レベル
でも接触抵抗が安定で、さらに耐粘着性が良いことなど
の優れた特性を有する。しかしロジウムは極めて高価で
あり、またレニュウムは所望の厚さのめっき処理が困難
という欠点があった。　そこでこれらを解決するため、
ロジウムに比べて安価な白金族金属であるパラジウムの
合金めっきを用いたリードスイッチが本願発明者等によ
り提案された。（特側昭６２−２８６９０２） これはロジウムに比べてパラジウムが有する二つの欠点
、即ち接点の摺動により有機ポリマーが生成し易いこと
、およびロジウムに比べて低硬度であることの二つの欠
点を改善するためにパラジウムに所定量のニッケルまた
はコバルトを含有させて合金にして、リードスイッチの
接点に用いるものであり、第５図（イ）、（ロ）に示す
如く、金拡散接点に比べて長寿命で高負荷に対しても接
触抵抗が安定で、ロジウム接点と路間−の特性を低コス
トで実現することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし上記パラジウム−ニッケル合金接点は硬度がロジ
ウムより小さいことなどから、耐粘着性がロジウムより
劣るという欠点があった。これはリード片の弾性復旧力
のみを用いるため開離力が小さいリードスイッチの場合
、−度閉成した接点ギャップが磁束消滅後も閉じたまま
になり易いことを意味し、この点ではロジウム接点より
劣るという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みて、創出されたもので、パラ
ジウム−ニッケル合金めっき接点の耐粘着性を向上させ
ることが可能なリードスッチの製造方法を提供すること
を口約とする。

〔課題を解決するための手段］ 上記問題点は、 パラジウム−ニッケルまたはパラジウム−コバルトの合
金で構成された接点を備えたリード片を、不活性ガスの
雰囲気でガラス管に封入封止した後、対応する接点間に
交流電圧を印加しグロー放電を起こさせることによって
、パラジウム−ニッケルまたはパラジウム−コバルトか
らなる接点材料とリード片の磁性材料とを拡散させる工
程を含むことを、 特徴とする本発明のリードスイッチの製造方法により解
決される。

〔作　用〕

グロー放電のエネルギによりリード片の接点部の温度が
上昇し、母材の磁性材料が表層の接点材料中に拡散して
接点表面に露出しガラス管内に残留する微量の酸素と結
合して硬度の大きい鉄の酸化物の微粒子が接点表面に形
成される。

このため接点材料の耐粘着性が改善される。

またこの拡散処理はリード片が制御された不活性ガス雰
囲気中に封着された状態で行われその後に大気中に曝さ
れることがないので、接点表面に大量の酸素が吸着され
ることがなく接点表面の酸化が少ないことや、また交流
グロー放電の電極浄化効果により接点表面が清浄化する
などの理由から、接触抵抗の上昇は小さくまた安定に保
たれるという効果がある。

〔実施例〕

以下図面により本発明によるリードスイッチの製造方法
が実際上どのように具体化されるかを実施例で説明する
。

第１図（イ）はリードスイッチのグロー放電回路を示す
図、（ロ）はリード片の接点部の拡大断面図である。

まず所定にプレス成形された５２７０イからなるリード
片２．３に０．１〜０．５　μＩの金めっきを施し下地
１ｉ６１を形成する。これはその後に行われる合金めっ
きの強酸性めっき液に鉄を含むリード片母材が冒されな
いように保護するためのものである。次いで上記下地層
６１の上に２０％ニッケルー８０％パラジウムの合金よ
りなる厚さ１．５〜６μｍの接点層６２をめっきにより
被着させてリード片を完成させた後、Ｎ２雰囲気でガラ
ス管１に封入し、（イ）に示すリードスイッチを作成し
た。この後、て接続し、交流電圧３５００　Ｖ、１５ｍ
Ａを２５秒間印加し、接点層６１に磁性材料の５２７０
イを拡散させて接点を完成した。

こうして製造したリードスイッチの特性を従来例と比較
する。なお従来方法で製造された比較用のリードスイッ
チは上記実施例と同一接点構成で交流グロー放電処理が
施されていないもである。

第２図は、粘着傾向の試験結果で、横軸は開放電流値減
少率、縦軸は累積百分率である。

開放電流値減少率は、接点を所定の駆動磁界で閉成した
状態で交番磁界を重畳させてリード片の磁歪効果により
接点接触間に約８０００回の微小摺動を与え、摺動印加
によってリードスイッチの開放電流値が低下する割合を
表したもので、微小摺動により接点間に粘着が生じると
、接点開放のため駆動コイルよる磁気吸引力を減少させ
ても、リード片の弾性復旧力が粘着力に相殺されて復旧
しにくくなるので、粘着傾向が大きい程マイナスの数値
が大きく（図では左側）になる。

この結果によると、交流グロー放電処理を施さない従来
のリードスイッチは中心値（累積百分率５０％）で磁歪
摺動後の開放電流値が３６．５％も減少する（Ａ点）の
に対して、本発明のものは５％の減少にとどまり（Ｂ点
）、ロジウム接点のそれと同等の分布を示すほどまで、
粘着傾向が大幅に改善されたことを示している。

また第３図は、５０Ｖ、　Ｉ　Ａの高負荷レベル、抵抗
負荷（直流）での寿命特性を示す。横軸は動作回数、縦
軸は累積故障率であり、本発明のグロー放電拡散法で製
造されたパラジウム−ニッケル合金接点のリードスイッ
チは、ロジウム接点層とほぼ同等であり、これらに比べ
て金拡散接点層は著しく劣っていることがわかる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の製造方法によれば、安価な
パラジウムを主体とした合金接点材料を用いて、高価な
ロジウム接点と耐粘着性および接触安定性が同等なリー
ド片母材を提供することが可能となりその実用的効果は
顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、 第２図はリードスイッチの粘着傾向試験結果、第３図は
リードスイッチの動作寿命比較図、第４図はリードスイ
ッチの全体構成と接点部を示す断面図、 第５図（イ）はリードスイッチ接触抵抗分布比較図、 第５図（ロ）は従来のリードスイッチの寿命比較図、 である。 図において、 １−ガラス管、　　　　　　　２．３−　　リード片、
６−接点部、　　　　　　　６１−・下地層、６２・・
・接点層、　　　　　　　７−・−交流電源、８−・−
抵抗、 である。 （イ）ワードスイッチのブローかぐ電回路哨示す千イイ ；Ｆ全発明大方牟イ列嗅示す図 竿　１　図 開放電流値述ホ羊 Ｇ／−ドスイッチのオ９看件！匍シ４尿屓り暇単　２図 動作口ａ（回） リードスイ・・・千の仝伴猫［尺と接点部や示ｊ打面図 ＄４図 Ｒ＠簿坑

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パラジウム−ニッケルまたはパラジウム−コバルトの合
   金で構成された接点（６）を備えたリード片（２、３）
   を、不活性ガスの雰囲気でガラス管（１）に封入封止し
   た後、対応する接点間に交流電圧を印加しグロー放電を
   起こさせることによって、パラジウム−ニッケルまたは
   パラジウム−コバルトからなる接点材料とリード片（２
   、３）の磁性材料とを拡散させる工程を含むことを特徴
   とするリードスイッチの製造方法。