JPH0143414B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、酸化錫または錫とインジユームの
複合酸化物を金属酸化物の主体として含む内部酸
化された銀・金属酸化物接点部と銅或いは銅に近
い電導率を有する銅合金よりなる接点台金とを固
着した複合電気接点の製造方法に関するものであ
る。

この種の複合電気接点は、ブレカー等に多く用
いられるものであり、高密度な大電流にさらされ
るものである。このために、接点部、台金部が
夫々に電気的且つ熱的に高い伝導性と耐熱性を有
しなければならないことは勿論のことであるが、
複合電気接点全体としての接点特性は接点部と台
金部をつなぐ接着部の特性に依存することが大き
い。これは、接着部自体の接点特性が優れている
と云うことのみでなく、接点部と台金部を接着す
るために該両部間に接着部が形成される時に、該
接着部が接点部と台金部が有する所期の接点特性
或は電気的或は耐熱的特性を損つてはならないと
云うことをも意味する。また、かゝる接着部の形
成に当つて、接点部が台金上の所定の位置に変形
を生じることなしに確実に接着されなければなら
ない。これ等の上に述べた諸要求を工業的、経済
的に充足しうる複合電気接点は難かしい。

今迄に最も普通に行なわれて来た上記種類の複
合電気接点は、銀で裏張りされ銀・金属酸化物の
接点部の銀の裏張り部分を台金にロー材を用いて
ロー付することによつてつくられた。この方法
は、(1)接点部と台金部の間に形成されるロー材層
の熱及び電気的伝導度が低いこと、(2)ロー材層の
耐熱性が低いこと、(3)ロー付時の熱によつて台金
材料がなまつて台金部の機械的な強度が害される
ために通電性の高い純銅が使えず、通電性にては
るかに劣る黄銅等を用いなければならないこと、
及び(4)接点部の基部で台金上に立上つて形成され
たロー材が、アークによつて接点材の接点面を汚
すために接点部の厚みを高くとらなければならな
いこと等々の欠陥を伴い、複合電気接点全体の接
点特性を大幅に損うことになる。特に、上記(4)の
点は、最近の急激な銀価格の高騰を考える時、誠
に不経済なことである。因みに、現行の規格で銀
系接点として許容される接点の厚みは10アンペア
以上の通電用では最低0.5mm高であるが、上記し
たところの欠陥(4)により、これよりも高い厚み、
ほぼ２倍の厚みを接点部に与えて来た。

また、他の方法としては、接点部の台金部への
溶接法があるが、この方法にあつては接点部と台
金部がスポツト状に点接着されるので、接点部と
台金部の間の全面にわたつた充分な電流密度を以
つた電路を形成することが出来ず、複合電気接点
全体の電気的な特性が大きく阻害されることにな
る。また、溶接された部分は電気的抵抗の高い合
金を形成し、かゝる合金は電気的特性に穴け且つ
機械的な強度に劣ることは自明なところである。

この発明は、ロー材を用いることなく銀をクラ
ツドして内部酸化した銀・金属酸化物合金の接点
部を銀のクラツド部分を下にして純銅等の台金部
上の所望の位置におき、両部を電極間に挟持して
加圧下で熱間にさらし、クラツド部の銀を両部の
接合面で均一に放射状に流動せしめ且つ接合面の
外周に迄フラツシユを形成せしめて複合電気接点
をうるものである。

本発明方法においては、接点部の裏張りの銀を
銀の融点（960℃）に迄加熱して溶融状態にする
ことは必ずしも必要でなく、ペースト状で加圧下
で流動しうる程度に加熱すれば充分であり、かゝ
る状態で銀は接点部材と台金部材に充分に濡れて
両部材は確実に接着することが認められた。

かゝるロー材を介在することのない銀の融点或
は近傍の温度での熱間による圧接は、銀・金属酸
化物中の金属酸化物の分解、昇華、凝集等の変化
をもたらさないので接点部の所期に有する接点特
性を損わないことになる。たゞし、本方法の工程
中で接点部の裏張りの銀が一時的にもせよ銀の融
点以上に過熱されても、接点部の金属酸化物の分
解、昇華、凝集等の分散組織が害されないために
は、該金属酸化物は特定のものであることが好ま
しい。このような金属酸化物としては、銀中に内
部酸化法により分散して折出された錫酸化物、或
は錫とインジユームの複合酸化物等である。

また、本発明方法においては、加熱と加圧が同
時に与えられるので、銀がペースト状の流動性を
もつような条件下でも接点部が軟化して大きく変
形するものであつてはならない。このためにも、
上述した如き高圧耐圧力の大きい銀の金属酸化物
合金を接点部として用いることが必要であるが、
かゝる内部酸化された銀・金属酸化物合金材にあ
つても、その内部酸化の機構よりみて内部酸化が
深度を増すにつれてその機械的強度が低下するの
で、本発明にあつては接点部の厚みが５mm程度迄
であることが好ましい。

本発明による台金部は冷間加工その他によつて
硬化した銅又は銅合金で、本発明の目的からすれ
ば、出来るだけ導電性の高い純銅に近いことが好
ましく、ロー付による接着と異つて加熱による軟
化でその機械的性能が低下することはない。

接点部に裏張りされる銀の厚みは、接点部の底
面積に比例して厚みを増さなければならないが、
0.5mm以上になると、ペースト状で接点外周に突
出してフラツシユとなる部分が大きくなるので好
ましくなく、その厚みが20ミクロン以下ではペー
スト状となつて接点面に沿つて流動する範囲が狭
くなりすぎ、接着に時間を要するので、台金の軟
化を招くことになる。

実施例 0.05mmの純銀を裏張りした銀−錫（８％）−イ
ンジユーム（３％）合金を内部酸化して径６mmで
厚み0.45mmの接点部をつくつた。この接点部１の
硬度（Ｒ−Ｆ）は約95〜105であつた。

この接点部をその裏張りされた銀２を下面とし
て純銅板（図中３で示される硬度Ｒ−F100−
105）の上におき、一対の対向する硬質材（Mo，
Ｗ等）電極４・５間に加圧下で通電して50サイク
ル保持した。接点部と台金をなす純銅板が軟化変
形する以前に裏張りされた銀が第３図にて矢線で
示される如き圧力下に、ペースト状になり接点部
と台金部の接触面を洗浄しながら該接触面をおお
い且つその一部が台金上にも接点部の外周に放射
状にフラツシユ２′となつて流出した。

この場合、接点部の一部または全部、或は台金
の一部を水で第１図の矢線の如くに冷却して、裏
張りされた銀が放射状に外方に拡がるのを助長
し、且つ台金の軟化或は変形を防いだ。得られた
複合電気接点の一側の断面の顕微鏡（×50）スケ
ツチは第４図に示す通りであり、接点部１と台金
部３との間には銀２以外の何等の相を有しない。

試験例 銀を裏張りしたAg−Sn（８％）−In（３％）合金
を内部酸化して得た厚み1.5mmで径５mmの接点部
を銅台金に従来方法でロー付した複合接点(A)と、
同様な接点部で厚みが0.75mmのものを前記実施例
の通りの方法で銅台金に接着した複合接点(B)をそ
れぞれ５台の50アンペア定格のブレーカーに用い
て比較試験した。

過負荷試験、耐久試験では全て規格に合格した
が、遮断試験（5KW、200−220V、2500A、Pf
＝0.29）では次の通りの結果であつた。なお、遮
断試験はＯ（開）、CO（閉、開）によつて行なつ
た。

Ｏ CO (A) 接点 ５台パス ３台のみパス (B) 接点 ５台パス ５台パス この如くに、上記した遮断試験下の短絡電流に
対して、通常の接点(A)よりも厚みを薄くしたにも
拘わらず、放熱と熱的に強い構造を接点(B)は有す
るために、良好な結果を得た。

また、本発明において、接点部と台金部の接合
面が比較的大きく、例えば100mm²程の場合には、
電極間の機械的加圧力を急激に工程の後期に増
し、その後直ちに通電を停止、凝固させる方が、
銀が更に薄くなり接合力も上昇する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による複合電気接点をつくる方
法を示す説明的縦断面図、第２図は本発明による
複合電気接点の斜視図、第３図は第１図に示す方
法において銀中間層に加わる圧力とその流動方向
を示す説明図であり、第４図は本発明法により得
られた複合電気接点の一部の断面の顕微鏡（×
50）スケツチである。 １……銀−錫系内部酸化接点部、２……接点部
にクラツドされた銀、２′……銀のフラツシユ、
３……銅接点台金、４，５……電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酸化錫または錫とインジユームの複合酸化物
   を金属酸化物の主体として含む内部酸化された
   銀・金属酸化物接点部と銅或いは銅に近い電導率
   を有する銅合金よりなる接点台金とを固着した複
   合電気接点の製造方法であつて、内部酸化前の上
   記接点部の下面に厚さ20〜500ミクロンの銀薄層
   をクラツドして内部酸化することにより上記銀・
   金属酸化物接点部を得、この接点部と上記した接
   点台金をこれら両者の間に上記した銀薄層が介在
   するように接合し、該両者の接合面の全面と両者
   の接合面の外周に上記銀薄層が放射状に流動化す
   るように伸展させた後に凝固せしめ、これにより
   凝固した上記銀薄層のみにて上記接点部と接点台
   金が互いに固着するようにしたことを特徴とする
   複合電気接点の製造方法。