JPH0210615A - 複合接点部材及びその製造方法 - Google Patents

複合接点部材及びその製造方法

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JPH0210615A
JPH0210615A JP1045025A JP4502589A JPH0210615A JP H0210615 A JPH0210615 A JP H0210615A JP 1045025 A JP1045025 A JP 1045025A JP 4502589 A JP4502589 A JP 4502589A JP H0210615 A JPH0210615 A JP H0210615A
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、主として金属粉末を塊状化処理して得られる
材料を用いてパッドを作り、前記パッドを支持部材に機
械的又は電気的に保持させて成る複合部材を製造する方
法と、前記複合部材を製造する方法によって製造された
複合部材を有する電気接点に関する。
[従来の技術] 従来、電気接点、特にスイッチ切替え装置の材料及び表
面を選択する際に、この選択を支配する要素が多く、特
に影響が大きい要素は機械的抵抗とアーク放電に対する
抵抗である。これらの条件を満たし得るものは前記支持
部材と接点パッドから成る接点部材である。このような
接点部材のパッドを、例えば、銀又は銅の合金を用いて
作る場合には、通常、そのパッドを、例えば焼結工程を
用いて別々に製造し、前記パッドがグラファイトを含む
ものである場合には、脱炭処理を施した後にパッドを作
り、このようにして作ったパッドを、銅で作った支持部
材に固定し、又は、取り付けるという方法を採用する。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、従来の方法を簡単化し、かつ、製造する複合
部材の品質を向上させることができる複合部材の製造方
法と、この方法によって製造されて電気接点に使用され
る複合部材とを提供することを目的としている。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、主として金属の
粉末から成る塊状の材料を用いてパッドを作り、前記パ
ッドを支持部材に機械的及び電気的に保持させ、前記支
持部材の所要の位置に予備圧縮を施してパッドのための
凹部を形成し、前記凹部と抵抗溶接装置の電極に設けら
れた他の凹部との協働によって高度の密封度を有する密
封用部分を形成し、前記密封用部分の中に、予め予備成
形、集塊、又は焼結して塊状にした前記塊状の材料を詰
め、前記塊状の材料に所要の大きさの電流を通して前記
塊状の材料を成形し、及び(又は)焼結し、その時の凹
部の容積の減少の作用によって、前記粉末を強く圧縮す
ることができるように構成されて成る複合接点部材の製
造方法を提供する。
前記固定工程は、同じ工具を用いて、前記パッドの成形
工程、又は、前記パッドの成形工程の確認を同時に行い
、この方法によって、前記固定工程の所要時間を短縮し
、及び、この工程を改良することができる。
さらに、本発明は、前記複合接点部材の製造方法によっ
て製造される複合接点部材を提供するものである。
[作 用] 前記のように構成された複合接点部材の製造方法におい
ては、支持部材の内部に形成する凹部を、この凹部の中
に挿入する塊状焼結物に接合し得る形状に形成する。こ
の塊状焼結物を前記支持部材に取り付け、この塊状焼結
物を取り付けた支持部材を溶接装置に設定して、前記塊
状焼結物を前記支持部材に固定する。この塊状焼結物は
パッドを形成し、このパッドは焼結されて接点を構成す
るものである。前記固定工程を行っている時に、前記溶
接装置の電極を前記支持部材に当て、支持部材を押圧し
て、前記パッドを前記支持部材から突出させる。この溶
接装置の電極の形状によって、前記パッドの前記支持部
材から突出する部分の形状が決まる。前記支持部材を変
形させてパッドを突出させるが、この時に、前記パッド
の突出部を前記支持部材の凹部に接合させるように注意
する必要がある。前記支持部材の変形は、前記固定工程
を行っている時に、適当な電極を用いて行う。
この適当な電極は、前記凸部を単純に押し戻し得る形状
、又は、前記パッドに対向する側部に前記パッドを押し
込むことさえも可能な形状を有する電極である。前記固
定工程は前記溶接装置によって加えられる圧力を用いて
行う。この圧力は、銀を主成分とする合金を使用する場
合には、5ないし20キログラム毎平方ミリメートル(
1キログラム毎平方ミリメートルは98.1バール)で
ある。前記圧力を加えた後に、電極及び支持部材を用い
て塊状焼結物に通電して、この塊状焼結物を加熱する。
この加熱は塊状焼結物の固定工程を行い得るように行う
。すなわち、前記塊状焼結物の固定工程を充分に行うた
めには、摂氏700ないし900度の温度で1秒以上加
熱することが必要である。
前記パッドの材料として、純度の高い金属を使用しても
差し支えないが、通常の場合には、銀を主成分とする疑
似合金、特にグラファイト・銀系合金、銀・金属酸化物
系合金、タングステン・銀糸合金、又は、ニッケル・銀
系合金を使用する。
本発明の特殊な応用においては、前記塊状焼結物の材料
として、銅を主成分とする合金、特にタングステン・銅
系合金、又は、テルル・銅系合金を使用することができ
る。本発明においては、通常の場合、前記支持部材を銅
又は銅合金で作るが、他の材料を使用することもできる
。また、前記工程は自動化することが容易であり、幾つ
かの工程、特に支持部材のプレス加工と凹部の成形加工
と、同時に行うことができる。
本発明の他の形態においては、前記凹部に粉末を充填し
、この粉末を前記支持部材に焼結する工程と、この粉末
を前記支持部材に固定する工程とを、溶接装置を用いて
同時に行うことができる。
前記粉末は予備圧縮、及び(又は)、塊状化処理を行っ
たものであっても差し支えない。
[実施例] 以下、図を参照して本発明の好ましい形態における実施
例を説明する。但し、この実施例はあくまでも例示であ
って本発明を限定するためのものではない。
図において、接点部材10は例えば低電圧電流のスイッ
チ切替え装置の接点である。この接点部材10は外形が
予め定められており、例えば、帯状の銅板、或いは、平
行四辺形その他の形状を有する導電性材料を切って作る
ことができる。図に示した例の場合、前記銅板は厚さが
約2ミリメートル、幅が約12ミリメートルである。本
発明は、改めて断るまでもないことであるが、取り付け
るべき切替えギアの特性に応じて、前記以外の寸法の接
点にも応用することができるものである。接点部材10
をプレス機械のパンチ12とダイ14との間に挿入して
プレス加工を施す。このプレス加工によって凹部18を
形成するが、その時に、この凹部18が形成される部位
の反対側の部分20に凸部22が形成される。より詳細
には、この凹部18を形成するために使用する部材の、
凹部18を形成する面の裏側の面の、凹部18を形成す
る部位の裏側になる部位の、凹部18より広い部分16
が突出するように変形して、凸部22が形成される。図
に示した例においては、バンチ12はピン24を有し、
このピン24の形状は凹部18の形状と共役関係にある
。このピン24は前記接点部材を作る材料を打撃して、
その打撃した面の裏側の面に凸部22を形成する。前記
ピンは例えば円筒形であり、これに対して、ダイ14は
中央部26が中空であり、この中空部分が凸部22を形
成し得る形状である。このピンとダイに対する先行成形
工程を行うために、接点部材10の切断又はプレス加工
を行う装置を使用することができることは勿論である。
前記プレス工程の次の工程は凹部18に塊状焼結物28
を挿入する工程であり、この工程を第3図、及び、第4
図に示す。塊状焼結物28は、例えば、グラファイトニ
ッケルと銀との粉末、タングステンと銀との粉末、又は
、金属酸化物と銀との粉末を、通常の方法で、別々の装
置を用いて、焼結させて得られるものである。この塊状
焼結物28は、接触バッドの最終形状、若しくは、これ
とほぼ同じ形状にすることができ、又は、この固定工程
の変形加工で形状を決定することも可能である。この塊
状焼結物28は、脱炭処理を施してもよく、或いは、脱
炭処理を施さなくとも差し支えない。次に、この塊状焼
結物を凹部18に取り付ける。図に示した例では、この
塊状焼結物が凹部18を完全に埋めて、この凹部18か
ら突出部、又は隆起部分を形成するように取り付けであ
る。
この塊状焼結物を取り付ける時に、この塊状焼結物の上
面を接点部材10の上面16と平らにしてもよく、或い
は、凹部18に塊状焼結物を完全に充填しない場合には
、塊状焼結物が若干凹む形状になっても差し支えない。
この工程の後に、前記凹部18に塊状焼結物28を充填
しである接点部材10を、溶接装置に設定する。この溶
接装置は、図では、2つの電極のみ、すなわち、上部電
極42と下部電極44とを用いて表しであるが、この溶
接装置は比較的広く一般的に使用されているタイプであ
り、また、被加工部材に電流を通して加熱している時に
、その被加工部材に圧力を加えることができる構造を有
するものである。上部電極42はプリント部45を有し
、このプリント部45は塊状焼結物28をパッド46に
するために必要な形状と凹凸相補う形状、すなわち、共
役関係を有する形状である。これに対して、下部電極4
4は例えばピン50を有し、このピン50は若干突出し
ている。これは、凸部22を押し戻し得るようにするた
めである。接点部材10の固定された後の状態を第5図
に示す。ピン50は、この第5図に示すように、凸部2
2を押し戻すだけでなく、浅い中空部分52を押し戻す
作用をも行う。
この浅い中空部分52を押し戻す作用は、塊状焼結物2
8及び突出部分を圧縮して、接点部材10のバッド46
を形成するために効果的である。本発明の一つの応用例
においては、図では電極42゜44をコンクリートと同
様の記載方法のみを用いて表しであるが、この電極42
.44をタングステンで作ることができる。この電極4
2.44は、接点部材10の特性に応じて、うないし2
0キログラム毎平方ミリメートルの圧力を加え得るもの
でなければならず、また、摂氏700ないし900度の
加熱を行い得る大きさの電流を通し得るものでなければ
ならない。これに対応する電流の値は、例えば、接点部
材の厚さが既に説明したように約2ミリメートルである
場合には、18キロアンペアである。前記工程に対応す
る通電時間は1抄上度であり、この通電時間はいかなる
場合でも非常に短い。塊状焼結物の凹部18に挿入する
部分の容積が突出部分を充分に形成し得る量である場合
には、凸部22を押し戻す工程は不可欠なものではなく
、この場合には、下部電極44にピン50に取り付ける
必要はない。前記凸部22を押し戻す工程は、塊状焼結
物を凹部に部分的又は完全に充填する場合には不可欠で
ある。前記部材、すなわち、接点部材10に対してパッ
ド46を機械的又は電気的に固定する作用は非常に効果
的である。その程度を具体例で示せば、バッド46の突
出する高さが約1ミリメートルである場合に、このパッ
ドの前記高さとほぼ同じの部分が、接点部材10の中に
食い込む。この場合における接点部材10の幅は数ミリ
メートル、例えば7ミリメードルである。この値を他の
値に変更しても差し支えないことは、改めて説明するま
でもないであろう。本発明の好ましい形態においては、
凸部22を押し戻す工程によってバッド46を圧縮する
と共に充分に突出させることができる。但し、本発明は
、この特定された工程に限定されるものではない。
以上の説明において使用したプレス装置と溶接装置はこ
の特定された分野においては周知のものであり、前記各
種の工程を実施するために特殊な対策を施す必要は全く
ない。接点部材10は低電圧スイッチ切替え装置、より
具体的にはサーキットブレー力の固定接点又は可動接点
として使用することができるものであるが、これ以外の
如何なるタイプの電気的接点にでも使用することが可能
であり、特に、接触部材又はスイッチに使用することが
できるものである。
本発明の他の形態においては、凹部18に挿入する塊状
焼結物28は粉末に集塊化加工を施して塊状にしたもの
であり、この粉末に対して塊状化処理工程、又は、予備
圧縮工程を施しても差し支えない。また、この塊状焼結
物28製造するために、粉末を凹部18の中に挿入し、
この粉末を予備圧縮して、点状の形状に成形するという
工程を採用することも可能である。その後に、塊状焼結
物28を取り付けた接点部材10を、既に説明した方法
を用いて、溶接装置の中に設定する。前記粉末を焼結す
る工程、及び、これを固定する工程は不可欠なものであ
る。以上説明した特殊な装置は、全て、当然のことでは
あるが、前記工程に応用することができるものである。
本発明の他の形態においては、粉末状材料に対し集塊化
処理加工を施して塊状に成形した塊状物を加熱している
時に、上部電極42の内部に収容されて焼結工程及び(
又は)固定工程を行うピストンを用いて、前記塊状物を
圧縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づく接点支持部材の斜視図、第2図
は第1図の接点支持部材に対してパンチを施して焼結塊
状物を挿入する凹部を形成する工程の説明図、第3図及
び第4図は焼結塊状物を凹部に挿入する工程の説明図、
第5図は支持部材を固定し変形する装置の斜視図、第6
図は固定工程における支持部材及びブロックの拡大図、
第7図は仕上げ工程における接点部材の斜視図、第8図
は第7図の接点部材の縦断面図である。 10・・・接点部材、12・・・パンチ、14・・・ダ
イ、18・・・凹部、20・・・凹部の両側部、22・
・・凸部、24・・・ピン、26・・・中央部、28・
・・塊状焼結物、42・・・上部電極、44・・・下部
電極、45・・・プリント部分、46・・・パッド、5
0・・・ビン、52・・・浅い中空部分。 図面の浄書(内容に変更なし)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、主として金属から成る粉末に塊状化処理を施して得
    られる塊状の材料を用いてパッド(46)を作り、前記
    パッド(46)を支持部材(10)に機械的及び電気的
    に保持させ、前記支持部材(10)の所要の位置に予備
    圧縮を施してパッド(46)のための凹部(18)を形
    成し、前記凹部と抵抗溶接装置の電極(32)に設けら
    れた他の凹部(45)との協働によって高度の密封度を
    有する密封用部分を形成し、前記密封用部分の中に、予
    め予備成形、集塊、又は焼結して塊状にした前記塊状の
    材料を詰め、前記塊状の材料に所要の大きさの電流を通
    して前記塊状の材料を成形し、及び(又は)、焼結し、
    その時の凹部(18)の容積の減少の作用によって、前
    記粉末を強く圧縮するように構成されて成る複合接点部
    材の製造方法。 2、前記溶接装置を用いて加える圧縮力の作用によって
    、前記凹部(18)の容積を減少させるように構成され
    て成る請求項1に記載の複合接点部材の製造方法。 3、前記加熱及び圧縮工程を行っている時に、凸部(2
    2)を押し戻して、前記凹部(18)の対向する面に、
    前記支持部材(10)を形成するように構成されて成る
    請求項1に記載の複合接点部材の製造方法。 4、下部電極(44)の支持部材(10)に当てる面に
    ピン(50)を設け、前記ピン(50)を突出した形状
    とし、前記ピン(50)を用いて凸部(22)を前記支
    持部材の中に押し込むことによって浅い中空部分(52
    )を形成するように構成されて成る請求項3に記載の複
    合接点部材の製造方法。 5、前記パッドの成分を、銀を基本成分とする合金とす
    る請求項1に記載の複合接点部材の製造方法。 6、前記パッドの成分を、銅を基本成分とする合金とす
    る請求項1に記載の複合接点部材の製造方法。 7、グラファイトと銀との合金を用いて前記パッドを作
    り、前記パッドを前記支持部材に固定する前に、前記グ
    ラファイトと銀との合金を脱炭処理しないように構成さ
    れてなる請求項1に記載の複合接点部材の製造方法。 8、前記加える圧力を5ないし20キログラム毎平方ミ
    リメートルとし、前記温度を摂氏700ないし900度
    とする請求項1に記載の複合接点部材の製造方法。 9、請求項1に記載の複合接点部材の製造方法によって
    製造され、低電圧の電流の切替えギア装置に使用される
    複合接点部材。
JP1045025A 1988-02-25 1989-02-23 複合接点部材及びその製造方法 Expired - Lifetime JP2648360B2 (ja)

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JPH0210615A true JPH0210615A (ja) 1990-01-16
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EP (1) EP0333600B1 (ja)
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CN (1) CN1017292B (ja)
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