JPS59117022A - リ−ドスイツチの製造方法 - Google Patents
リ−ドスイツチの製造方法Info
- Publication number
- JPS59117022A JPS59117022A JP22909982A JP22909982A JPS59117022A JP S59117022 A JPS59117022 A JP S59117022A JP 22909982 A JP22909982 A JP 22909982A JP 22909982 A JP22909982 A JP 22909982A JP S59117022 A JPS59117022 A JP S59117022A
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- JP
- Japan
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- contact
- reed switch
- gold
- lead piece
- contacts
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Manufacture Of Switches (AREA)
- Contacts (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（司発明の技術分野
本発明はガラス管の中に両端から磁性材料のリード片を
封入し、リード片の互いにオーバラップする部分で接点
の開閉を行なわせるリードスイッチに関する。
封入し、リード片の互いにオーバラップする部分で接点
の開閉を行なわせるリードスイッチに関する。
（ｂｌ技術の背景
通常のリードスイッチは第１図（イ）に示すように、ガ
ラス管ｌの両端から１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
間１の外部に配置された励磁コイル４に通電すると、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が閉じてスイッチオンする。
ラス管ｌの両端から１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
間１の外部に配置された励磁コイル４に通電すると、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が閉じてスイッチオンする。
次に励磁コイル４を非通電状態にすると、接点ギャップ
５の磁気吸引力が消失して接点ギャップ５が開き、スイ
ッチオフとなる。
５の磁気吸引力が消失して接点ギャップ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５２７０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。
（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５２７０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、銀、銅または金糸合金（Ａｕ−Ｃ
ｏ、Ａｕ−Ｎ１）、ロジウム、ルテニュウム、レニウム
などの材料が用いられる。
ｏ、Ａｕ−Ｎ１）、ロジウム、ルテニュウム、レニウム
などの材料が用いられる。
（Ｃ１従来技術とその問題点
ところが金や銀などのような軟い材料を接点材料として
用いた場合、接点材料同士の粘着現象によって、励磁コ
イル４を非通電状態にして励磁磁界を取り去っても接点
ギャップ５が閉したままとなり易い。これを防止するた
めに、リード片に接点材料をメッキした後、水素雰囲気
の電気炉中で２０分程度の熱処理を行ない、下地金属と
接点材料を拡散して、下地金属が接点の表面に一部露出
するようにしている。
用いた場合、接点材料同士の粘着現象によって、励磁コ
イル４を非通電状態にして励磁磁界を取り去っても接点
ギャップ５が閉したままとなり易い。これを防止するた
めに、リード片に接点材料をメッキした後、水素雰囲気
の電気炉中で２０分程度の熱処理を行ない、下地金属と
接点材料を拡散して、下地金属が接点の表面に一部露出
するようにしている。
ところがこの方法は、粘着は軽減される反面次のような
欠点が生じる。
欠点が生じる。
（１１接点の表面が酸化し易く、接触抵抗が不安定にな
り易い。即ちＦｅ−Ｎｉの酸化皮膜が形成され鉄と酸素
が共存するため境界抵抗（皮膜抵抗）が高くなり、ロジ
ウム（Ｒｈ）接点に比べて接触抵抗のレベルが高くなる
。
り易い。即ちＦｅ−Ｎｉの酸化皮膜が形成され鉄と酸素
が共存するため境界抵抗（皮膜抵抗）が高くなり、ロジ
ウム（Ｒｈ）接点に比べて接触抵抗のレベルが高くなる
。
（２）リードスイッチのガラス管内の微量の残留酸素に
よって、無負荷動作の場合に接点閉止時の衝突エネルギ
ーで酸化皮膜が形成され、かつ動作回数と共に増大する
。即ち動作回数の増大と共に、ブリッジ消耗即ちｐｉＰ
＆ｃｒａｔｅｒを生成し、接触抵抗増大、粘着（ｓｔ
ｉｃｋｉｎｇ）などの接触障害を引き起す。第２図はこ
のブリッジ現象を説明する断面図である。リード片への
通電時の極性が、図上左のリード片２側が負、右のリー
ド片３側が正とすると、正側の接点材料が負側の接点材
料に移動して、正側の接点材料が消耗して窪み＜ｃｒａ
ｔｅｒ） ７ができ負側に隆起（ｐｉｐ）８ができる
。これはジュール熱とショート・アークによって起きる
。即ち閉じた接点間に電流が流れると、そのときのジュ
ール熱で温度が上昇し、接点表面が軟化して粘性が低下
する。しかも正側が負側より高温になるため、正側の軟
化した接点材料が低温の負側の接点に粘着し、正側がブ
リッジ消耗して窪みができる。また通電時のショート・
アークによって負側に発生したイオンが正側の接点表面
に衝突し、そのとき発生した粉末が負側の接点表面に堆
積し、窪み７と隆起８を更に促進する。そしてこの窪み
７に隆起８が嵌入するとロックされると共に粘着し、励
磁磁界を取り去ったときの接点の開離が困難になる。こ
れらの現象は特に５０Ｖ、１００ｍＡ程度の領域で発生
し易い。
よって、無負荷動作の場合に接点閉止時の衝突エネルギ
ーで酸化皮膜が形成され、かつ動作回数と共に増大する
。即ち動作回数の増大と共に、ブリッジ消耗即ちｐｉＰ
＆ｃｒａｔｅｒを生成し、接触抵抗増大、粘着（ｓｔ
ｉｃｋｉｎｇ）などの接触障害を引き起す。第２図はこ
のブリッジ現象を説明する断面図である。リード片への
通電時の極性が、図上左のリード片２側が負、右のリー
ド片３側が正とすると、正側の接点材料が負側の接点材
料に移動して、正側の接点材料が消耗して窪み＜ｃｒａ
ｔｅｒ） ７ができ負側に隆起（ｐｉｐ）８ができる
。これはジュール熱とショート・アークによって起きる
。即ち閉じた接点間に電流が流れると、そのときのジュ
ール熱で温度が上昇し、接点表面が軟化して粘性が低下
する。しかも正側が負側より高温になるため、正側の軟
化した接点材料が低温の負側の接点に粘着し、正側がブ
リッジ消耗して窪みができる。また通電時のショート・
アークによって負側に発生したイオンが正側の接点表面
に衝突し、そのとき発生した粉末が負側の接点表面に堆
積し、窪み７と隆起８を更に促進する。そしてこの窪み
７に隆起８が嵌入するとロックされると共に粘着し、励
磁磁界を取り去ったときの接点の開離が困難になる。こ
れらの現象は特に５０Ｖ、１００ｍＡ程度の領域で発生
し易い。
炉拡散の場合は、接点部表面に磁性材料の鉄（Ｆｅ）な
どの酸化物が存在すること、また機械的な摩耗によって
皮膜が破壊され、他の不導体部分によりこの導体部に電
流が集中して流れることにより、前記のようなジュール
熱とショート・アークが一層発生しやすい。
どの酸化物が存在すること、また機械的な摩耗によって
皮膜が破壊され、他の不導体部分によりこの導体部に電
流が集中して流れることにより、前記のようなジュール
熱とショート・アークが一層発生しやすい。
（３）炉拡散によって異物が混入し易く、接触障害を引
き起こし易い。
き起こし易い。
（４）加熱温度による中間レベルで寿命特性が顕著に低
下して、ユーザの要求を満足できない。
下して、ユーザの要求を満足できない。
（ｄ）発明の目的
本発明は、従来のリードスイッチの製造方法によるこの
ような問題を解消し、特に接触抵抗の安定化と中間レベ
ルでの寿命特性の向上を目的とする。
ような問題を解消し、特に接触抵抗の安定化と中間レベ
ルでの寿命特性の向上を目的とする。
（ｅ１発明の構成
本発明はこの目的を達成するために、金、銀、銅または
金糸合金で構成された接点を備えたリード片を、不活性
ガスの雰囲気で封入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、金、銀、銅または金糸合金からなる接点材料とリ
ード片の磁性材料を拡散させるようにしている。
金糸合金で構成された接点を備えたリード片を、不活性
ガスの雰囲気で封入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、金、銀、銅または金糸合金からなる接点材料とリ
ード片の磁性材料を拡散させるようにしている。
（ｆ）発明の実施例
次に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。
のように具体化されるかを実施例で説明する。
実施例・１
第３図（イ）はり−ドスイソチのグロー放電拡散回路を
示す図、（ロ）はリード片の接点部の拡大断面図である
。接点材料として金を用い、５２７０イの磁性材料リー
ド片２．３にメッキ厚２．０μｍのメッキを施して接点
材料６を付けた。そしてＨ２雰囲気で加熱温度８００℃
、２０分間の熱処理を行なった後、Ｎ２雰囲気でガラス
管ｌに封入し、（イ）のようなリードスイッチを作成し
た。この後側リード片２．３間に交流電源９を接続して
、交流電圧３，５００Ｖ、１５ｍ Ａを２５秒間印加シ
、金ノ接点材料６と磁性材料の５２アロイを拡散させて
接点を完成した。
示す図、（ロ）はリード片の接点部の拡大断面図である
。接点材料として金を用い、５２７０イの磁性材料リー
ド片２．３にメッキ厚２．０μｍのメッキを施して接点
材料６を付けた。そしてＨ２雰囲気で加熱温度８００℃
、２０分間の熱処理を行なった後、Ｎ２雰囲気でガラス
管ｌに封入し、（イ）のようなリードスイッチを作成し
た。この後側リード片２．３間に交流電源９を接続して
、交流電圧３，５００Ｖ、１５ｍ Ａを２５秒間印加シ
、金ノ接点材料６と磁性材料の５２アロイを拡散させて
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り−ドスイソ
チは、同じメッキ厚のリード片を従来の拡散用電気炉に
より水素雰囲気中で８００ ’Ｃｌ２Ｏ分間拡散処理を
行なって製造されたものを用いた。
する。なお従来方法で製造された比較用のり−ドスイソ
チは、同じメッキ厚のリード片を従来の拡散用電気炉に
より水素雰囲気中で８００ ’Ｃｌ２Ｏ分間拡散処理を
行なって製造されたものを用いた。
第４図は無負荷動作時の接触抵抗特性を示す。
この図から明らかなように、従来方法で製造されたリー
ドスイッチは、動作回数と共に接触抵抗ＲＣが増大する
。これは接点の機械的な消耗により磁性材料の鉄（Ｆｅ
）と内部に含まれている微量酸素によって酸化物を形成
するためである。本発明方法で製造されたり−ドスイソ
チは、動作回数が増大しても安定した接触抵抗を示して
いる。しかもロジウム接点と比較しても同等の特性を示
す。
ドスイッチは、動作回数と共に接触抵抗ＲＣが増大する
。これは接点の機械的な消耗により磁性材料の鉄（Ｆｅ
）と内部に含まれている微量酸素によって酸化物を形成
するためである。本発明方法で製造されたり−ドスイソ
チは、動作回数が増大しても安定した接触抵抗を示して
いる。しかもロジウム接点と比較しても同等の特性を示
す。
従って低レベル領域でも使用可能となる。
このように優れた効果を奏するのは、グロー放電による
接点の清浄化作用と、メッキ部を汚染しているカーボン
などと残留酸素がグロー放電により接点外に酸化物を形
成することの相乗効果によるものと思われる。このよう
にして発生した酸化物はガラス管内に残るが、それが飽
和状態になっておれば、再度分解して接点表面に再付着
するような恐れはない。さらにグロー放電によってイオ
ンが飛散し且つ相手側はイオンで衝撃されるため接点表
面が梨地状に粗らされ、微細な凹凸が無数にできた状態
となるので、接点動作で突起が摩耗しても次々と他の凸
部で良好な接触が維持され、動作回数が増大しても接触
抵抗は高くならない。
接点の清浄化作用と、メッキ部を汚染しているカーボン
などと残留酸素がグロー放電により接点外に酸化物を形
成することの相乗効果によるものと思われる。このよう
にして発生した酸化物はガラス管内に残るが、それが飽
和状態になっておれば、再度分解して接点表面に再付着
するような恐れはない。さらにグロー放電によってイオ
ンが飛散し且つ相手側はイオンで衝撃されるため接点表
面が梨地状に粗らされ、微細な凹凸が無数にできた状態
となるので、接点動作で突起が摩耗しても次々と他の凸
部で良好な接触が維持され、動作回数が増大しても接触
抵抗は高くならない。
また従来の拡散方法は、粒界に沿って磁性材料と拡散が
進行し、金過剰の部分が存在するが、本発明のグロー放
電拡散方法では、均一な拡散が行なわれる。
進行し、金過剰の部分が存在するが、本発明のグロー放
電拡散方法では、均一な拡散が行なわれる。
グロー放電を発生させるための交流電圧は、２５００〜
４５００Ｖ、電流１〜１００ｍＡ程度が適当である。第
７図は、第８図に示すようなトランス特性（電源）をも
った放電拡散装置で拡散処理を行なった場合の、放電領
域特性を示すもので、２５００〜４５００ Ｖ程度で、
約１０秒間以上放電させた領域が優れている。第９図に
も示すように、約１０秒間以上放電を行なった方が、寿
命特性に優れている。なおこの図は、Ａｕメッキ厚２μ
ｍで、電気炉拡散（Ｈ２雰囲気中にて、８００ ”Ｃｌ
２Ｏ分間）を行なった後、放電拡散（ＡＣ３，５００Ｖ
、２５秒間、電流ピーク値１５ｍＡ）を行なった場合の
特性である。
４５００Ｖ、電流１〜１００ｍＡ程度が適当である。第
７図は、第８図に示すようなトランス特性（電源）をも
った放電拡散装置で拡散処理を行なった場合の、放電領
域特性を示すもので、２５００〜４５００ Ｖ程度で、
約１０秒間以上放電させた領域が優れている。第９図に
も示すように、約１０秒間以上放電を行なった方が、寿
命特性に優れている。なおこの図は、Ａｕメッキ厚２μ
ｍで、電気炉拡散（Ｈ２雰囲気中にて、８００ ”Ｃｌ
２Ｏ分間）を行なった後、放電拡散（ＡＣ３，５００Ｖ
、２５秒間、電流ピーク値１５ｍＡ）を行なった場合の
特性である。
第５図に中間レベル５０Ｖ、１００ｍＡ、抵抗負荷（直
流）での寿命特性を示す。横軸が動作回数、縦軸が接触
不良の発生率である。本発明のグロー放電拡散法で製造
されたリードスイッチは、従来のり−ドスイソチと比較
して約８倍以上の寿命特性を示している。
流）での寿命特性を示す。横軸が動作回数、縦軸が接触
不良の発生率である。本発明のグロー放電拡散法で製造
されたリードスイッチは、従来のり−ドスイソチと比較
して約８倍以上の寿命特性を示している。
第６図は５０ Ｖ、 ０．５ｍＡ、 Ｄ Ｃで５ｍの
ケーブル負荷の場合の寿命特性を示す。このレベルでも
、従来のり−ドスイソチと比較して約４倍以上の寿命特
性を示す。
ケーブル負荷の場合の寿命特性を示す。このレベルでも
、従来のり−ドスイソチと比較して約４倍以上の寿命特
性を示す。
なおリード片は、パーマロイに限らず他の磁性材料を適
用しても同様な効果が得られる。
用しても同様な効果が得られる。
（ｇ）発明の効果
以上のように本発明によれば、金材料などの接点を備え
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、接点材料とリード片の磁
性材料を拡散させるようにしている。そのため接点表面
の接触抵抗が長期にわたって小さく且つ安定する。かつ
ブリッジ現象も発生し難くなり、寿命が長くなる。
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、接点材料とリード片の磁
性材料を拡散させるようにしている。そのため接点表面
の接触抵抗が長期にわたって小さく且つ安定する。かつ
ブリッジ現象も発生し難くなり、寿命が長くなる。
第１図は通常のリードスイ・７チの全体構成と接点部を
示す断面図、第２図は接点のブリッジ現象を示す断面図
、第３図は本発明によるグロー放電回路と接点部を示す
図、第４図は接触抵抗特性を示す図、第５図は抵抗負荷
での寿命特性を示す図、第６図はケーブル負荷時におけ
る寿命特性を示す図、第７図は放電領域特性を示す図、
第８図は放電装置のトランス特性を示す図、第９図は放
電時間に対する寿命特性を示す図である。 図において、１はガラス管、２．３はリード片、４は励
磁コイル、５は接点ギャップ、６は接点、６は接点材料
、７は窪み、８は隆起、９はグロー放電電源をそれぞれ
示す。 特許出願人 富士通株式会社代理人 弁理士
青 柳 稔第１図 す 第２図
示す断面図、第２図は接点のブリッジ現象を示す断面図
、第３図は本発明によるグロー放電回路と接点部を示す
図、第４図は接触抵抗特性を示す図、第５図は抵抗負荷
での寿命特性を示す図、第６図はケーブル負荷時におけ
る寿命特性を示す図、第７図は放電領域特性を示す図、
第８図は放電装置のトランス特性を示す図、第９図は放
電時間に対する寿命特性を示す図である。 図において、１はガラス管、２．３はリード片、４は励
磁コイル、５は接点ギャップ、６は接点、６は接点材料
、７は窪み、８は隆起、９はグロー放電電源をそれぞれ
示す。 特許出願人 富士通株式会社代理人 弁理士
青 柳 稔第１図 す 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１ン金、銀、銅または金糸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封入管に封入封
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、金、銀、銅または金糸合
金からなる接点材料とリード片の磁性材料を拡散させる
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
。 （２）前記リード片は封入管に封入封止する前に不活性
ガス雰囲気中で熱拡散されていることを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載のリードスイッチの製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22909982A JPS59117022A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | リ−ドスイツチの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22909982A JPS59117022A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | リ−ドスイツチの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59117022A true JPS59117022A (ja) | 1984-07-06 |
| JPH0425650B2 JPH0425650B2 (ja) | 1992-05-01 |
Family
ID=16886731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22909982A Granted JPS59117022A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | リ−ドスイツチの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59117022A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01260726A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-18 | Fujitsu Ltd | リードスイッチの製造方法 |
| US5892424A (en) * | 1995-02-10 | 1999-04-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Encapsulated contact material and a manufacturing method therefor, and a manufacturing method and a using method for an encapsulated contact |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52149373A (en) * | 1976-06-08 | 1977-12-12 | Fujitsu Ltd | Method of cleaning reed switch contact |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP22909982A patent/JPS59117022A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52149373A (en) * | 1976-06-08 | 1977-12-12 | Fujitsu Ltd | Method of cleaning reed switch contact |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01260726A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-18 | Fujitsu Ltd | リードスイッチの製造方法 |
| US5892424A (en) * | 1995-02-10 | 1999-04-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Encapsulated contact material and a manufacturing method therefor, and a manufacturing method and a using method for an encapsulated contact |
| GB2297867B (en) * | 1995-02-10 | 1999-06-16 | Furukawa Electric Co Ltd | An encapsulated contact material and a manufacturing method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0425650B2 (ja) | 1992-05-01 |
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