JPS5912513A - 電気接触子およびその製造方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は電磁接触器、ノーヒユーズしゃ断器等に内蔵さ
れ使用される電気接触子およびその製造方法に関するも
のである。

〔発明の技術的背景〕

一般に電気回路を開閉する手段として電磁接触器やノー
ヒユーズしゃ断器などがある。これらに使用されている
電気接触子は一般に接触子合金に銀ろうなどを用いて接
点を接合して構成されている。

一方、接合技術の向上に伴いろう材を使用しない直接的
な接合方法として、超音波溶接法や冷間圧接法、熱間圧
接法等が普及しつつある。

また、接合された電気接触子は、機械的衝撃や　　　　
□熱的衝撃などに耐え、長期にわたる強い接合力を有す
ることが望ましい。

ここで上記電磁接触器の電気接触子を例にとりその従来
の構成を具体的に説明する。

第１図において可動枠１の窓に挿入されたスプリング２
により同窓の一辺に抑圧保持された可動接触子合金３に
超音波溶接等によシ可動接点４，４′が接合されてなる
可動接触子が、可動枠１に取シ伺けられた可動鉄心（図
示せず）が電磁石（図示せず）に吸引されることによυ
、固定接触子合金５，５′にそれぞれ超音波溶接法等に
よυ固定接点６，６′が接合されてなる固定接触子との
間で接触して電気回路を形成する。

電気接触子の直接的接合方法としてここでは超音波溶接
法を例にとシ従来の接合技術を説明する。

超音波溶接法は、例えば第２図において電気接触子を構
成する接点例えば固定接点６と接触子合金５とを適当な
接触圧力で押え、超音波によシ接点６と接触子合金５と
を振動摩擦させ、この摩擦熱によ９両金属の表面のごく
薄い部分を半溶融状態にし接触圧力によシ接合させるも
のである。

との方法によると例えば接点６と接触子合金５との硬度
の差異が大きい場合などには、硬度の小さい材料の摩耗
が異常に進み、摩擦熱の発生が小さくな９両金属の表面
が半溶融状態にならなくなるなどして接点６と接触子合
金５との密着性が悪くなる。まだ、との仙例えば融点の
差異が大きい場合などにおいても融点の高い方の材料が
半溶融状態になりにくいため両者の密着性が悪くガる。

さらに□、接合が容易外材利相互においても接点周縁部
分の密着性は悪く、若干のギャップが残り易く、そのギ
ャッ′プは鋭角的な状態となる。これらのことから特に
接点６の外周部分には不完全接合部７が形成されること
になる。またこの不完全接合部７内や接点６の外周には
超音波溶接時にできだ切削屑、摩耗粉１．溶接金属等８
が付着している。このように接点６と接触子合金５との
接合部に不完全接合部７があると電磁接触器の開閉動作
時の投入衝撃力や開離時の引きはずし衝撃力の繰り返し
により接点６の外周部分と接触子合金５との間の不完全
接合部７がいわば切り欠きとして作用し、この不完全接
合部７から接点６がはく離し、最終的には接点６が脱落
して、しゃ断不能、溶着、導通不良等の故障となυ、お
もわぬトラブルの原因となる。また接点行別の種類によ
っては開閉時のアーク熱や通電時の電流による発熱で接
点６が接合面からはく離する方向にそる・々イメタル効
果などによる応力が゛発生し、やはり接点６がはく離し
て脱落する原因となる。

これらの要因により接点６と接触台金５の接合が充分で
ないことがあると、電気接触子の信頼度が低下し、これ
に伴い機器全体としての信頼性が損われる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は接点と接触子合金との接合部の疲労強度
の高い電気接触子およびその製造方法を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

本発明に係る第１の発明は接点とこの接点を支持する接
触子合金とがこれら両者の直接的に接合され両者の中間
の物理的特性を有し且つ電気伝導度が高い金属からなる
スペーサを介して接合されるとともにこのスペーサの外
周部分に溶融跡が形成されたことを特徴としている。

そして本発明に係る第２の発明は上記第１の発明による
電気接触子を製造する方法の発明であり、接点と接触子
合金との間に電気伝導度が高く且つこれら両者の中間の
物理的特性を有する一種類以」二の金属をスペーサとし
て介在させこれらを直接的接合法を用いて接合した後、
上記接点と接触子合金の突合わせ箇所の外周部分を高エ
ネルギー密度を有するビームを照射して溶融することを
特徴としている。

〔発明の実施例〕

第３図は本発明の一実施例を示すものである。

第３図において、接点６と接触子合金５の間に電気伝導
度が高く、且つ物理的特性（硬度、融点等）が両者の中
間にある偏平な一定の厚さを有する銅、銅合金アルミニ
ウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、銀
、銀合金。

・卆ラジウム、パラジウム合金などのうちの少なくとも
一種類の金属をスペーサ９として介在させ、超音波溶接
法を用いて接点６．スペーサ９゜接触子合金５を同時に
接合する。その後、高エネルギー密度を有するレーザー
光または電子ビ−ム１０を接点６と接触子台金５の突合
わせた角の部分に照射してこの部分を加熱し溶融跡１１
を形成させる。

なお、接点６の材料としては例えば銅、銅合金、銀、銀
合金、パラジウム、・卆ラジウム合金等が使用され、接
触子合金の羽村としては例えばアルミニウム、アルミニ
ウム合金、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金等が使
用されるので、スペーサ９としてはそれぞれの材料に応
じて上述の材料のうち中間の物理的特性を有する材料を
選択することになる。

このようにするとスペーサ９の介在によシ接点６とスペ
ーサ９．スペーサ９と接触子合金５との間には、接点６
と接触子合金５とが直接振動摩擦する従来の方法よシ大
きな摩擦熱が発生することから、両者間の表面は半溶融
状態になりやすいため、接合面全面を均一に接合でき、
不完全接合部７が少なくなシ、電気接触子としての接合
強度を向上させることができる。また、接点６と接触子
合金５の突き合わせた角の部分電子ビーム１０を照射す
ることによシ接点６や接触子台金５とスペーサ９の一部
お↓び超音波溶接時にできた切削屑１．摩耗粉１．溶接
金属等８を溶融させ、接点６の外周部分の若干の空隙を
うめ、さらに接点６と接触子合金５の突き合わされた角
の部分をなめらかにする溶融跡ノ１が形成されるので開
閉動作時に発生する機械的応力、およびアーク熱発生時
の熱応力集中等を緩和させることができる。

なお、本発明におけるスペーサ９は上記実施例に示した
形状に限定されず、例えば第４図。

または第５図に示すようにスペーサ９の外周の方が中央
部よ如厚く片面櫨たは両面が湾曲しているようなスペー
サ９を用いても上述と同様の効果が得られる。また第６
図または第７図に示すように銅、銅合金、アルミニウム
、アルミニウム合金、・ニッケル、ニッケル合金、銀、
銀合金、ノやラジウム、パラジウム合金などのうちの二
種類以上の金属を重ね合せてスペーサ９としても上述と
同様の効果が得られる。

この信奉発明はその要旨を変更しない範囲内で種々変形
して実施することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、接点と接触子合金の間に電気伝導度が
高く、物理的特性（硬度、融点等）がその両者の中間に
おる少なくとも一種類の金属をスペーサとして介在させ
、超音波溶接法などの直接的接合法によ沙接合するよう
にしたので１．接合面の表面が中溶融にいたるに充分な
摩擦熱の発生により接合面全面が均一に接合されて不完
全接合部は減少し、さらに接点と接触子合金の突合わさ
れた部分に、高エネルギー密度を有するレーザー光、電
子ビーム等を照射しなめらかに溶融するようにしたので
、機械的応力。

および熱応力集中等を緩和させることができ、接点全面
が強固な接合をなし、結果的に、接合部分のはく離、脱
落等に対する寿命を向上させ得る電気接触子およびその
製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な電磁接触器の電気接触子近傍の概略構
成図、第２図は従来の超音波溶接法により接合された電
気接触子の断面図、第３図は本発明の一実施例の構成を
示す断面図、第４図〜第７図は本発明のそれぞれ異なる
他の実施例におけるスペーサの構成を示す断面図である
。 ６・・・接触子合金、６・・・接点、７・・・不完全接
合部、８・・・切削屑１．摩圧粉、溶融金属等、９・・
・スペーサ、１０・・・レーザー光等、１ノ・・・レー
ザー光等の照射による溶融跡、。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）接点とこの接点を支持する接触子合金とがこれら
   両者に直接的に接合され両者の中間の物理的特性を有し
   且つ電気伝導度が高い金属からなるスペーサを介して接
   合されるとともにこのスペーサの外周部分に溶融跡が形
   成されてなる電気接触子。
2. （２）接点と接触子合金との間に電気伝導度が高く且つ
   これら両者の中間の物理的特性を有する一種類以上の金
   属をスペーサとして介在させこれらを直接的接合法を用
   いて接合した後、上記接点と接触子合金の突合わせ箇所
   の外周部分を高エネルギ密度を有するビームを照射して
   溶融することを特徴とする電気接触子の製造方法。