JPH0547262A - インレイクラツド材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 母材とクラッドメタルとの密着性に優れたイ
ンレイクラッド材を低コストで容易に製造する方法を提
供する。 【構成】 平坦状の母材１を所定曲率で幅方向に湾曲さ
せ、この湾曲した状態の母材１の山なり面に断面矩形の
溝２を母材１の長手方向に形成し、この湾曲した状態の
母材１の溝内に、前記母材１の湾曲を戻した時の溝２の
断面形状と同じ、台形状の断面のクラッドメタル３を装
入し、しかるのち母材１を、湾曲をもとに戻して冷間圧
延して、母材１とクラッドメタル３とを圧着する。 【効果】 クラッドメタル３が装入された母材１の溝２
が、開口部が狭まった台形状の断面形状からなるので、
溝２内部のクラッドメタル３には、前記クラッドメタル
３の側面にも、母材１が上方から覆い被さるような圧延
圧力が作用して、母材１とクラッドメタル３とは、溝２
の底面では勿論のこと、側面においても強固に密着す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気接点用素材等とし
て用いられるインレイクラッド材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インレイクラッド材は、例えば銅等の導
電性金属材料の母材に、銀等の耐食性に優れた貴金属を
クラッドメタルとして、接点面を露出して埋め込んだ電
気接点用複合材料で、高価な貴金属の使用量を節減した
複合材料である。このようなインレイクラッド材は、断
面矩形の溝を形成した母材の前記溝内に、前記溝の断面
形状と同じ断面形状のクラッドメタルを装入し、次いで
これを冷間圧延して母材とクラッドメタルとを圧着して
製造されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな製造方法では、クラッドメタルと母材との密着強度
は溝底部では高いが、側面では圧延圧力がかからない為
に低くなって、接続部品に組み立てる過程で、クラッド
メタルが接合界面で剥がれることがあった。このような
ことから、図４に示したように、母材１に開口部が広が
った逆台形状の溝２を形成し（図イ）、この溝２にこの
溝２と同じ断面形状のクラッドメタル３を装入して複合
素材４となし（図ロ）、この複合素材４を冷間圧延して
インレイクラッド材５を製造する方法が開発されたが、
この方法によっても、クラッドメタルの側面の密着強度
を所定強度以上に高めるには、溝２の側面の傾斜角度β
を相当大きくとる必要があり、その結果クラッドメタル
３の露出面の面積が必要以上に広くなり、その上クラッ
ドメタル３の使用量が増加してコスト的にも不利であっ
た。他方、圧延加工を熱間で行えば、前記の溝２の傾斜
角度βを小さくしても高い圧着強度が得られるが、圧延
時の加熱工程で、母材１とクラッドメタル３間に拡散層
が生じて電気的特性が低下し、又加熱炉の制約を受けて
長尺材の製造が困難であり、しかも生産性が落ちて、コ
スト高になるという種々の問題があった。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本発明はこのような状況に
鑑み鋭意研究を行った結果なされたもので、その目的と
するところは、母材とクラッドメタルとの密着性が良好
なインレイクラッド材を低コストで容易に製造する方法
を提供することにある。即ち、請求項１の発明は、母材
にクラッドメタルを接点面を露出して埋め込んだインレ
イクラッド材の製造方法において、母材に開口部が狭ま
った台形状の断面の溝を形成し、この溝内にクラッドメ
タルを装入して複合素材となし、この複合素材に冷間圧
延を施して母材とクラッドメタルとを圧着することを特
徴とするものである。

【０００５】この発明方法は、クラッドメタルを装入す
る母材の溝の断面形状を開口部が狭まった台形状とな
し、この台形状の溝にクラッドメタルを装入し、これに
冷間圧延を施して母材とクラッドメタルとを圧着させる
ものである。ここで、母材の溝を、開口部が狭まった台
形状に形成した理由は、この溝内にクラッドメタルを装
入して圧延する際に、圧延圧力が溝の内面がクラッドメ
タルの上方から覆い被さるように作用し、母材の溝内面
とクラッドメタルの側面との間に圧縮力が効果的に働い
て双方が強く密着する為である。前記母材に形成した溝
の側面の垂線とのなす角度αは、２度未満では冷間圧延
によって十分な圧着強度が得られず、又８度を超えると
底面の幅が広がってクラッドメタルの量が増加するの
で、２〜８度の範囲が好ましい。この請求項１の発明に
おいて、母材に、断面が開口部が狭まった台形状の溝を
形成する方法としては、平坦状の母材を所定曲率で幅方
向に湾曲させ、この湾曲した状態の母材の山なり面上に
断面矩形の溝を母材の長手方向に形成し、この湾曲した
母材を元の平坦状に戻すことにより形成する方法が加工
が容易になされ好ましい。

【０００６】請求項４の発明は、前記母材の開口部が狭
まった台形状の断面の溝に装入するクラッドメタルの断
面形状が、幅が溝の開口部の幅と等しい矩形状であるこ
とを特徴とするもので、この形状のクラッドメタルは装
入が容易になされる。又、請求項５の発明は、平坦状の
母材を所定曲率で幅方向に湾曲させ、この湾曲した状態
の母材の山なり面に断面矩形の溝を母材の長手方向に形
成し、この湾曲した状態の母材の溝内に、前記母材の湾
曲を戻した時の溝の断面形状と、下面幅と側面の垂線と
のなす角度が同じ台形状の断面のクラッドメタルを装入
し、しかるのち前記の湾曲状の母材をもとの平坦状に戻
して、請求項１の発明における複合素材の作製を行うこ
とを特徴とするものである。この方法によれば、母材
に、開口部の幅が狭まった台形状の断面の溝を容易に形
成することができる上、クラッドメタルを、口を拡げた
状態の溝内に装入するので、湾曲を戻した時の溝の断面
形状と同じ断面形状のクラッドメタルの装入が可能であ
り、従って小さい減面率で、良好な密着性が得られる。
本発明方法において、クラッドメタルの断面積は、装入
する溝の断面積の９０％未満では、圧着するまでの冷間
圧延の減面率が大きくなって、寸法精度に狂いが生じ易
く、又９６％を超えるとクラッドメタルが圧延中にはみ
出て、クラッドメタルの露出面形状に乱れが生じること
があり、従って９０〜９６％の範囲にするのが好まし
い。又、母材の溝にクラッドメタルを装入した複合素材
を冷間圧延する時の減面率は、溝内のクラッドメタルの
占積率により左右されるものであるが、通常３０％以上
の減面率で圧延することにより良好な圧着強度が得られ
る。

【０００７】以下に本発明方法を図を参照して具体的に
説明する。図１は請求項４の発明方法の態様例を示す工
程説明図である。母材１に断面台形状の溝２を形成し
（図イ）、この溝２内に、幅が前記溝２の開口部の幅と
等しい断面矩形状のクラッドメタル３を装入して複合素
材４となし（図ロ）、次いでこの複合素材４に冷間圧延
を施してインレイクラッド材５を製造する（図ハ）。図
２は請求項５の発明方法の態様例を示す工程説明図であ
る。平坦状の母材１を（図イ）、上面が山なりになるよ
うに所定曲率で幅方向に湾曲させ（図ロ）、この湾曲し
た状態の母材１の上面に断面矩形の溝２を母材１の長手
方向に形成し（図ハ）、この溝２内に前記湾曲を戻した
時の溝２の断面形状と同じ断面形状のクラッドメタル３
を装入し（図ニ）、次いでこの湾曲した母材を元の平坦
状に戻して複合素材４となし（図ホ）、次にこの複合素
材４に冷間圧延を施してインレイクラッド材を製造する
（図ヘ）。

【０００８】

【作用】本発明方法では、クラッドメタルを装入する溝
の断面形状を開口部が狭まった台形状にするので、この
母材の溝にクラッドメタルを装入した複合素材を圧延す
ると、圧延圧力が溝の内面がクラッドメタルの上方から
覆い被さるように作用し、母材の溝内面とクラッドメタ
ルの側面との間に圧縮力が働いて双方が強く密着する。

【０００９】

【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 厚さ２ｍｍ，幅２０ｍｍの無酸素銅製の帯状の母材を幅
方向に種々の曲率半径で湾曲させ、湾曲した山側の面の
中央部に幅３ｍｍ，深さ１．４ｍｍの断面矩形状の溝を
形成した。次にこの母材を平坦な状態に戻して、断面台
形状の溝が形成された母材となし、次にこの母材の断面
台形状の溝内に、厚さが１．４ｍｍで、幅を種々に変化
させた断面矩形の銀製のクラッドメタルを装入したの
ち、これを種々の減面率で冷間圧延してインレイクラッ
ド材を製造した。 実施例２ 厚さ２ｍｍ，幅２０ｍｍの無酸素銅製の帯状の母材を幅
方向に種々の曲率半径で湾曲させ、湾曲した山側の面の
中央部に幅３ｍｍ，深さ１．４ｍｍの断面矩形状の溝を
形成した。次にこの湾曲した状態の母材の溝内に、厚さ
が１．４ｍｍ，下面幅が３．０ｍｍで、上面幅を種々に
変化させた断面台形の銀製のクラッドメタルを装入し、
次いで母材の湾曲状態をもとに戻して平坦状となしたの
ち、これを種々の減面率で冷間圧延してインレイクラッ
ド材を製造した。 比較例１ 厚さ２ｍｍ，幅２０ｍｍの無酸素銅製の帯状の母材の中
央部に底面幅３ｍｍ，深さ１．４ｍｍの開口部が種々の
傾斜角度βで広がった逆台形状の溝を形成し、この溝内
に溝の断面形状と同じ断面形状の銀製のクラッドメタル
をそれぞれ装入したのち、これを種々の減面率で冷間圧
延してインレイクラッド材を製造した。このようにして
製造した各々のインレイクラッド材から図３イに示した
ような幅５ｍｍ，長さ２０ｍｍの試験片を５０本切り出
し、この試験片を図３ロに示したように９０度折曲げ
て、母材１とクラッドメタル３との界面の接合状況を観
察し、上記界面で剥がれを生じた試験片数を数えた。結
果は表１、２に示した。

【００１０】

【表１】

【００１１】

【表２】

【００１２】表１、２より明らかなように、本発明方法
品（No．１〜26）は、母材とクラッドメタルとの界面で
の剥がれ数が少なく、密着性に優れたものであった。
尚、 No.６，19は溝の側面角度αが小さかった為、又 N
o.５，18はクラッドメタルの溝内での占積率が小さかっ
た為、又 No.12,25 は冷間圧延の減面率が少なかった
為、剥がれ数がやや増加した。又No．４，17は前記占積
率が大きかった為クラッドメタルの露出面の形状に僅か
ながら乱れが生じた。尚、実施例２の方が実施例１より
全般に密着性が良好であったが、これは前者のクラッド
メタルの断面形状が、台形状で溝の形状に良くフィット
した為である。他方、比較例品（No.27 〜38) は、クラ
ッドメタルを装入する母材の溝形状が開口部が広がった
台形状の断面の溝であった為、傾斜角度β又は減面率が
小さいうちは、いずれも剥がれ数が多く、剥がれ数が３
個以下になったのは、傾斜角度βと冷間圧延の減面率が
ともに大きい場合であり、クラッドメタルの使用量や寸
法精度の点で問題があった。

【００１３】

【効果】以上述べたように、本発明方法によれば、母材
とクラッドメタルとの密着性に優れたインレイクラッド
材を、低コストで容易に製造することができ、工業上顕
著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の態様例を示す工程説明図である。

【図２】本発明方法の他の態様例を示す工程説明図であ
る。

【図３】母材とクラッドメタルとの密着性を調べる為の
曲げ試験法の説明図である。

【図４】従来のインレイクラッド材の製造方法の工程説
明図である。

【符号の説明】

１ 母材 ２ 溝 ３ クラッドメタル ４ 複合素材 ５ インレイクラッド材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 章 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 母材にクラッドメタルを接点面を露出し
   て埋め込んだインレイクラッド材の製造方法において、
   母材に開口部が狭まった台形状の断面の溝を形成し、こ
   の溝内にクラッドメタルを装入して複合素材となし、こ
   の複合素材に冷間圧延を施して母材とクラッドメタルと
   を圧着することを特徴とするインレイクラッド材の製造
   方法。
2. 【請求項２】 母材に形成した溝の側面の垂線とのなす
   角度が２〜８度であることを特徴とする請求項１に記載
   のインレイクラッド材の製造方法。
3. 【請求項３】 平坦状の母材を所定曲率で幅方向に湾曲
   させ、この湾曲した状態の母材の山なり面上に断面矩形
   の溝を母材の長手方向に形成し、この湾曲した母材を元
   の平坦状に戻すことにより、母材に開口部が狭まった台
   形状の断面の溝を形成することを特徴とする請求項１又
   は請求項２の何れかに記載のインレイクラッド材の製造
   方法。
4. 【請求項４】 母材の開口部が狭まった台形状の断面の
   溝内に装入するクラッドメタルの断面形状が、幅が溝の
   開口部の幅と等しい矩形状であることを特徴とする請求
   項１乃至請求項３の何れかに記載のインレイクラッド材
   の製造方法。
5. 【請求項５】 平坦状の母材を所定曲率で幅方向に湾曲
   させ、この湾曲した状態の母材の山なり面に断面矩形の
   溝を母材の長手方向に形成し、この湾曲した状態の母材
   の溝内に、前記母材の湾曲を戻した時の溝の断面形状
   と、下面幅と側面の垂線とのなす角度が同じ台形状の断
   面のクラッドメタルを装入し、しかるのち前記の湾曲状
   の母材をもとの平坦状に戻して、複合素材を作製するこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の
   インレイクラッド材の製造方法。