【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、Pd−Ru系接点材料の改良に係る。
Pd−Ruはその優れた耐消耗性のために、各種
の継電器の接点材料として使用されている。
特に直流又は交流にて位相制御により実質的に
直流に近い形の負荷の継電器においては、開閉回
数に比例し＋極側の接点が−極側の接点へ、また
は一極側の接点から＋極側の接点に移転を生ず
る。このときの移転方向は電圧、電流、負荷の種
類により異なる。その後、ロツキングが発生し、
開離不能となり継電器の使用が不可能となる。
Pd−Ruは耐消耗性がすぐれているため移転が発
生しにくく、そのため直流用電気接点材料として
多用されている。しかるに、直流リレー、開閉器
等の継電器は機器の小型化、高性能化のすう勢に
あり、一方負荷的には微小電流から大きい電流ま
での開閉に耐えうるような接点材料が要求されて
いる。機器が小型化されることによつて接点寸法
の小型化、接触力、開離力の低下、間隔の狭小化
の傾向にある。このため、Pd−Ru接点でも従来
問題とならなかつた接触抵抗の増大により接触不
良を生じ、それによる発熱により移転、ロツキン
グがおきることがしばしばであつた。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであ
り、実用性に優れる耐消耗性を具備し、接触抵抗
が安定し、かつ移転の少ないPd−Ag−Ru系電気
接点材料を提供するものである。
本発明は、PdにAgを５〜30wt％、Ruを６〜
15wt％含有することよりなる直流電気接点材料
である。
Ruは白金族中ではOsについて酸化され易い金
属でありアーク熱等での酸化物をつくりやすく、
移転に対して有効であるが、接触力が小さくなつ
た場合には必要以上にRuが酸化され接触抵抗が
上昇し、最終的にはロツキング現象をおこすもの
である。
それゆえ電気伝導度の最も高いAgを入れて接
触抵抗を安定させ上記問題の解決をはかろうとす
るものである。
ここでAgを５〜30wt％に限定した理由は、
5wt％未満では接触抵抗を安定化させる効果がな
く、逆に30wt％を超える接触抵抗は安定化する
が、融点が下がり耐消耗性が劣り移転によるロツ
キングが発生するため５〜30wt％が妥当である。
Ruを６〜15wt％に限定した理由は、6wt％未満
では耐摩耗性が劣り、逆に15wt％を超える場合
接触抵抗が高くなりAgの添加ではおさえきれな
く、かつ加工が非常に難しくなるので６〜15wt
％が妥当である。
次に本発明による接点材料の性能を明瞭ならし
める為にその具体的な実施例と従来例について説
明する。
実施例 １
Ag5wt％、Ru10wt％、残Pdよりなる直径５
mm、厚さ１mmの固定接点と直径４mm、厚さ1.1mm
5Rの可動接点とを対向させて接点試験試料とし
た。
実施例 ２
Ag20wt％、Ru15wt％、残Pdよりなる直径５
mm、厚さ１mmの固定接点と直径４mm、厚さ1.1mm、
5Rの可動接点とを対向させて接点試験試料とし
た。
従来例
Ru10wt％、残Pdよりなる直径５mm、厚さ１mm
の固定接点と直径４mm、厚さ1.1mm、5Rの可動接
点とを対応させて接点試験試料とした。
次に上記実施例１、２と従来例を直流電圧
12V、電流5a、ランプ負荷、開閉頻度15回／分、
接触力15ｇで移転によるロツキング発生まで試験
を行つた結果を下記に示す。
The present invention relates to improvements in Pd-Ru based contact materials. Due to its excellent wear resistance, Pd-Ru is used as a contact material for various relays. In particular, in relays that use direct current or alternating current and are substantially close to direct current through phase control, the + pole side contact changes to the - pole side contact, or from the single pole side contact to the + pole side, in proportion to the number of switching cycles. This causes a transfer to the contact point on the side. The direction of transfer at this time varies depending on the voltage, current, and type of load. After that, locking occurred,
It becomes impossible to disconnect, making it impossible to use the relay.
Pd-Ru has excellent wear resistance and is less prone to transfer, so it is often used as a DC electrical contact material. However, as relays such as DC relays and switches are becoming smaller and more sophisticated, there is a need for contact materials that can withstand switching from small currents to large currents. As devices become smaller, there is a trend toward smaller contact dimensions, lower contact force and separation force, and narrower spacing. For this reason, contact failure occurs due to an increase in contact resistance, which has not been a problem in the past, even with Pd-Ru contacts, and the resulting heat generation often causes transfer and locking. The present invention has been made in view of the above points, and provides a Pd-Ag-Ru based electrical contact material that is highly practical and has wear resistance, stable contact resistance, and little transfer. It is. In the present invention, Pd contains 5 to 30 wt% of Ag and 6 to 30 wt% of Ru.
This is a DC electrical contact material containing 15wt%. Ru is a metal in the platinum group that is easily oxidized by Os, and easily forms oxides due to arc heat, etc.
Although it is effective against transfer, when the contact force becomes small, Ru is oxidized more than necessary and the contact resistance increases, eventually causing a locking phenomenon. Therefore, an attempt was made to solve the above problem by adding Ag, which has the highest electrical conductivity, to stabilize the contact resistance. The reason for limiting Ag to 5 to 30wt% is that
If it is less than 5wt%, it will not have the effect of stabilizing the contact resistance, whereas if it exceeds 30wt%, it will be stabilized, but the melting point will drop, the wear resistance will be poor, and locking will occur due to transfer, so 5 to 30wt% is appropriate. be.
The reason for limiting Ru to 6 to 15 wt% is that if it is less than 6 wt%, wear resistance will be poor, and if it exceeds 15 wt%, contact resistance will increase, which cannot be suppressed by adding Ag, and processing will become extremely difficult. 6～15wt
% is reasonable. Next, in order to clarify the performance of the contact material according to the present invention, specific examples and conventional examples thereof will be described. Example 1 Diameter 5 made of Ag5wt%, Ru10wt%, balance Pd
mm, 1mm thick fixed contact and 4mm diameter, 1.1mm thick
A 5R movable contact was placed facing the contact test sample. Example 2 Diameter 5 made of Ag20wt%, Ru15wt%, balance Pd
mm, 1mm thick fixed contact and 4mm diameter, 1.1mm thick,
A 5R movable contact was placed facing the contact test sample. Conventional example Made of Ru10wt%, balance Pd, diameter 5mm, thickness 1mm
A contact test sample was made by matching a fixed contact with a movable contact of 4 mm in diameter, 1.1 mm in thickness, and 5R. Next, the above-mentioned Examples 1 and 2 and the conventional example are applied to DC voltage.
12V, current 5a, lamp load, switching frequency 15 times/min,
The results of a test conducted with a contact force of 15 g until locking occurred due to transfer are shown below.
【表】
この表より、実施品は接触抵抗が従来品よりも
低いため、発熱が少なくロツキング発生までの開
閉回数が一段と多いことがわかる。なお、直流用
と限定したが交流負荷等の位相制御等で直流と同
じような状態での使用についても本発明は適用出
来る。
以上詳述したように本発明によれば、Agの添
加によりPd−Ruの接触抵抗の上昇を抑制したこ
とにより長寿命高信頼性を有する電気接点をえる
ことができる。[Table] From this table, it can be seen that the implemented product has lower contact resistance than the conventional product, so it generates less heat and can open and close more times before locking occurs. Although the present invention is limited to direct current use, the present invention can also be applied to use under conditions similar to direct current, such as phase control of alternating current loads. As described in detail above, according to the present invention, an electrical contact having a long life and high reliability can be obtained by suppressing the increase in contact resistance of Pd-Ru by adding Ag.