JPS59158024A - 電気接触部材および接点の製造方法 - 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】 本発明は、高導成材料とくに銅で作られた接触フィンガ
を備え、銀をベースとする箔またはストリップの形で接
点を構成する被覆がろつづけまたは溶接により前記接触
フィンガの上に固定される電気接点部品を製作する方法
に関するものである。

電気接点とくに開閉器の材料と表面の選択は多くの要因
、とくに接点材料の抵抗率、機械的な抵抗値、接点のア
ーク抵抗値に依存し、銀または銀合金のペレットを銅の
基体に溶接することにより製作される上記のような糧類
の接点パッドによりそれらの避けられない要求を考慮を
こ入れることが可能とされる。たとえば銀−ニッケル合
金で作られたペレットは比較的厚く、かつそれの表面は
接点の最終的な形、たとえばわん曲している形または円
筒形、を示す。基体、この場合ｌこは接点フィンガ、は
その上ζこペレットがとくＥこ高周波溶接により溶接さ
れる基板を構成する。ペレットと基体はそれぞれの初め
の形を保ち、溶接は両者を単に接合するにすぎない。

接点を製作するこの公知の方法は多着の−Ｓを必要とす
ること、および溶接またはろうづけ（こ比較的長／Ｊ）
時間を要するために費用が高くつく。更に。

接点フィンガの端部全体が焼なまし作用を受けるために
それの性質が影響を受けることになる。

本発明に従って、接点フィンガは接触領域に突出部を有
する。その突出部の上に前記被覆を付着してから、その
被覆の上に置き、抵抗溶接電流を流して、前記突出部を
つぶす圧縮力を９口え、前記被覆をつぶされた突出部の
上ζこ固足するものである。

突出部をつぶすことなしに、被覆を基体上に固定子るた
めに、１回の操作で拡大された基体を作る。成型型の端
面を有する成極を用いることにより、溶接作業中に突出
部と、それの被覆とを要求されている形に成型する。銅
の基体の変形は成型型により受は各れられる。完成品を
検査したところ、突出部に限定されている。抵抗加熱に
より焼きなまされた領域は限定されていることが判明し
ている。

本発明の方法は、たとえば厚さが数６分の１ミリメート
ルという薄い銀の箔の被覆のために使用でき、溶接は、
ろうづけ付着なしに、接点フィンガを構成する銅基体ζ
こ対して直接性われる。

ある用途では、１〜数ミリ厚のストリップをろうづけす
ることにより得られる厚いｆｔｌ覆を必要とする。スｌ
−ＩＪツブ材料は接点ペレット用に一般に用いられてい
る銀−ニッケル、−！１−タングステン。

銀−黒鉛またはそれに類似の合金であって、箔またはロ
ウづけペーストがスｌ−ＩＪツブの付着前に突出部に付
けられる。りんろうづけは銀−ニツケル片に対しても良
い結果を生ずるが、それは予期されなかったことである
。結晶学的な検査によれば。

金属片が基体を実際ｆこ良く覆うて２す、しかも両者の
間の結合は密であるから導電性は良好であることが判明
している。溶接中（こ、凸状の接触面を呈するように、
平らな面を有する金属片を形成およびわん曲させる。

抵抗溶接作業またはろうづけ作業は１秒台と非常に短い
。そのた、めに、ジュール効果による加熱されるパッド
の焼きなましは突出部とフィンガの上側の層ｌこ限られ
ることになる。加熱電流の強さは１５，０００〜５０　
、０００アンペアの範囲にすると有利である。たとえば
、電極に５００デカニユートンの力を加えつつ２０　、
０００アンペアの溶接電流を１分間流すことにより、厚
さが１ｍｍのりんはんだを用いて１．５ｍｍ厚さの銀−
ニッケル合金片をろうつけできる。その力はもらろん接
点パッドの寸法（こ合わせて調整しなければならず、大
幅（こ変化する。

本発明に従って、接点フィンガは銅板から切り出される
。フィンガの輪郭に突出部が現われる。

その突出部に被覆が前記方法により付着される。

突出部は溶接作業中に拡げられて、接点自体のための拡
大された支持基体を構成する。突出部がほぼ完全につぶ
されるために、接点の突出部の高さは、成極型により形
成された金属片の高さに制限される。

本発明の方法により薄い被覆を使用できる。その理由は
、支持基体が拡大さｎ、被覆と基体の間が密着するから
である。その結果として材料とくに銀を節約できる。

本発明は、鋼接点フィン刀゛の高温でつぶされた突出部
の上に抵抗溶接またはろうづけされた、銀をベースとす
る薄い被覆を付着された接点パッドにも関するものであ
る。この接点パッドは、低′或圧機器に一般に用いられ
ている従来の銀ペレットをベースとする接点の代りｌこ
用いられ、有利な結果が得られる。この接点パッドは、
求められる特性に従って、同種の接点または異なる種類
の接点に組合わせて動作できる。

好適な用途に８いては１本発明の接点は開閉装置とくに
低圧遮断器の可動接点を構成する。本発明の接点により
機器の性能とくに遮断性能が高くなる。

この接点の製作には特殊な機械を必要とせず、標準型の
抵抗溶接機の電極を当て、その電極に力を加える装置を
用いるだけで十分である。溶接時間の短縮により生産性
が向上し、コストがかなり低減する。製作工程を自動化
できる。

本発明の別の面（こよれば、接点パッドは、突出部全体
を覆う片を本発明の方法に従って溶接することＥこより
、横に互いに結合されたいくつかのフィンガを有する。

突出部をつぶすことなしｔこ得られた銅フィンガの間ｆ
こ結合が観察される。

この電極はなるべくタングステンで構成し、底が凹んで
いる溝の形の型を呈するようζこする。その底の形は接
点の凸状表面の形に対応するものである。真の熱間鋳造
を行えるように、この溝の深さにより被覆と突出部を限
定できる。局限された抵抗加熱によりこの表面鋳造が容
易となり、溝の幅により、突出部のつぶれによって得ら
れる基体の幅が定められる。ストリップの幅は溝の幅に
ほぼ等しく、ストリップは単に変形すなわちわん曲され
て凸状接点表面を形成する。薄い被覆の場合、とくに銀
箔の場合には、箔の縁部を折り曲げて。

つぶされた突出部を覆うキャップを形成できる。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図において、接点パッド１０．たとえば遮断器の可動接
点、が鋼板またはその他の高導電材料の板から所定の輪
郭に沿って切り出される。図示の例（こ３いては、接点
パッドの幅、この場合には銅板の厚さ、は狭い（たとえ
ば３ｍｍ）が、この接点パッドが用いられる機器の用途
に従ってもつと広い、または狭い接点を使用できる。接
点パッド１０の輪郭は突出部１２を呈する。その突出部
の縁部１４は銀をベースとする被覆で覆って接点自体を
構成する。第１〜４図に示す例においては、被覆は平行
六面体のスｌ−ＩＪツブ１６により構成される。そのス
）　ＩＪツブ１６は銀合金とくに銀−ニッケル、銀−黒
鉛または銀−タングステンで作られる。縁部１４とスト
リップ１６の間にろう、とくζこ、厚さが１０分の１ｍ
ｍのりんはんだ箔［８を、抵抗ろうづけ電極２０を当て
る前に、挿入する（第１０　、１１図）。ろうづけ電流
を流している時間だけ、電極２０を所定の力でストリッ
プ１６と突出部１２に当てる。ジュール効果による加熱
と、突出部１２へ電極２ｏによりカによる圧縮との組合
わされた作用のために突出部２０がつぶされ１、）スト
リップ１６がろうづけ変形される。ストリップ１６とと
もｌこ作用する電極２ｏの端部は接点鋳造型の形をして
いる。第１０　、１１図に３いて、この型は、ストリッ
プ１６と突出部１２を覆うことかでさる凸状底面の溝２
２で作られる。その溝２２の幅石はパッドまたは接点フ
ィンガ１ｏの幅ｔ２より広い。この幅ｔ、は、ろうづけ
作業後につぶされた突出部１２の幅に対応する（第４図
）。ストリップ１６とろうづけ箔１８との幅は溝２２の
幅１．に等しいか、その＠石より少し狭くして、ろうづ
け電極２０を陣ろした時ｆこストリップ１６とろうづけ
箔１８を＄２２の中に入ることができるようにする。

ろうづけ作業の前は、ストリップ１６とろうづけ箔１８
が突出部１２をこえて慣方向に延びる。ストリップ１６
とはんだ１８の長さは等しいことが容易にわかる。ここ
で第３，４図をとくに参照して、完成された接点パッド
ｌこおいては、ストリップ１６により構成されている接
点が、つぶされた突出部１２ｆこより構成されている拡
大された基体の上に固定されていることがわかる。スト
リップ１６は、型２２ノ表面２４の形に対して相補的な
形の凸状表面を呈するように形成されている。

たとえば、第３，４図に示す接点は、銀−ニッケル合金
ストリップ１６を用いて、幅ｔ！が３ｍｍである接点で
ある。スｌ−ＩＪツブ１６の厚さは１．５ｍｍ、幅ｔ、
は５　ｍｍ、長さは９　ｍｍである。りんろうづけ箔１
８の厚さは１０分の１ｍｍ、　　幅と長さはそれぞれ５
ｍｍ、８ｍｍである。電極２０の溝２２の幅Ｌ１も５ｒ
ｎｍで、加えられる力は５００デカニユートンである。

抵抗溶接電流は約１秒間保たれる。

その電流の強さは２０，０００アンペアである。それら
の値は接点パッド１０の寸法に合わせて定めなければな
らない。とくに、加える力は、作ろうとする接点の種類
に応じて大幅に変えることができる。

ろうづけ電流は一般に１５，０００〜５０　、０００ア
ンペアで、その電流を維持する時間は一般ζこ１秒台で
ある。

突出部１２は接点パッド１０の周縁部に配置する必要は
なく、たとえば固定接点の平らな表面、またはこの接点
の他の任意の部分の上に配置できる。

ストリップ１６を受ける縁部１４は平らに−する必要は
なく、またストリップ１６は異なる形にすることもでき
る。

次に、４９図に示す溶接機の動作を説明することにより
、本発明の詳細な説明することをこする。

接点クランプ１０は万力のつめ２６　、２８の間に固定
され、突出部１２はろうづけ電極２０の向きに面してい
る。送り機３０がろうづけ箔１８をつかんで、それを突
出部１２の縁部１４の上に置く。送り機３２により行わ
れる次の作業は、スｌ−ＩＪツブ１６を箔ｔ８の上に置
くことである。各つめ２６，２８ｆこは、箔１８とスト
リップ１６を保持するアーム３４　、３６がとりつけら
れる。

それらの保持アーム３４　、３６は、箔１８とストリッ
プ１６との幅に対応する距離ｔ１だけ横方向に隔てられ
て突出部１２を囲む。電極２０が下げられると、ブツシ
ュロッド３８と４０が保持アーム３４　、３６をうしろ
へ押してストリップ１６を電極２０の溝２２の中に入れ
る。クランプ力、たとえば５００デカニユートンの大き
さ、を加えてから、約２０　、０００アンペアのろうづ
け電流を１秒間流す。それから、電極２０を持ちあげて
、つめ２６．２８をゆるめることによりパッド１０を放
す。これでこの溶接機は次のろうづけ作業を行えること
になる。この作業は自動化でき、その作業時間の長さは
（ろうづけ時間によりほぼ決定される）高周波ろうづけ
に要する時間は大幅に短い。＠製のパッド１０は酸洗い
を必要とせず。

別の機器の部品について行われる切削から得られる荒れ
た面のままとすることができる。第９図に示す溶接機、
とくに送り４ＵＯ，３２と溶接電極２０については、周
知のものであるから説明する必要はない。力は適当な任
意の装置、とくにジヤツキ、により加えることができる
。

本発明の方法は、純銀の薄い層を付着する接点に適用で
きる。第５〜８図はこの遣の接点を示すものである。こ
の接点では、箔４２がろうづけによらずに突出部１２に
直接付着される。箔４２の縁部を上に折り曲げて、電極
２０を下げた時に、つぶされた突出部１２を覆うキャッ
プを構成するために、箔４２の幅１．は接点フィンガ１
０の幅より大幅に広い。

この場合には、使用する溶接機と１作業サイクルは先に
説明したそれと同じであり、ただ、ろうづけ箔付着工程
がないだけである。箔４２の厚さは数百外のｌ　ｍｍま
たは数十分の１ｍｍであり、つぶされた突出部１２はそ
の箔４２により完全に覆われる。

つぶされた突出部１２の側面上に縁部が折り曲げられる
ことがない箔４２に本発明を適用できることが明らかで
ある。

次に第１２〜１５図を参照して本発明の第３の実施例を
説明する。この実施例（こ２いては、接点パッドは横Ｅ
こ並べられた４つのフィンガ４４で作られる。

各フィンガは突出部■２を表す。突出部１２の上に適当
な寸法のろうづけ箔１８と１つのストリップ１６が横に
並べて付着され、第１〜４図を参照して説明したろうづ
け作業を行う。加熱作用と、″電極２０により加えられ
る圧縮作用により突出部１２がつぶされて、ストリップ
１６のための接点面を形成する。

４つのフィンガ４４は、突出部１２にろうづけされたス
トリップ１６により、および突出部１２のつぶれと突出
部材料（銅）の融解により、接合される。以上説明した
鎖側により、本発明は異なる種類の接点、と（に形と寸
法が異なる接点に使用できることがわかる。この接点パ
ッドは銅または銅合金で作られ、必要があれば他の高導
電材料で作ることができ、被覆の構成と形は変えること
ができる。

本発明の接点を用いた機器の遮断容量は、厚さが２．５
ｒｏｍの接点を用いている機器の容量より大幅に大きい
。製作コストを低減するために、とくに使用する銀の量
を減少するために、機器の性能を向上させねばならない
。抵抗浴接または抵抗ろうづけにより密接合を行うこと
ができる。密接合により、機器に電流が流れた時の温度
上昇が抑えられる。抵抗溶接の別の重要な利点は、突出
部領域の温度上昇が抑えられるために、基体部分の焼き
なましが避けられることである。本発明の方法により製
作された接点は後処理、と（に清掃と機械加工を必要と
しない。

【図面の簡単な説明】

第１図はろうづけ作業前の本発明の接点パッドの正面図
、第２図は第１図のｎ−ｕ線に沿う断面図、第３．・４
図はろうづけ作業後の接点パッドのｍｌ、２図にそれぞ
れ類似する図、第５〜８図は本発明の方法の別の実施例
を表Ｔ第１〜４図（こそｎぞれ類似吏る図、第９図は本
発明の方法の実施◆こ用いる機械の概略′ｆＰＪｒ視図
、琳１０図はろうつけ作業前のろうづけ電極と接点パッ
ドを示す第１１図のＸ−Ｘｌ１ｉｌｊ！に沿うｖｊｒ面
図、４１１図は第１０図のＸｉ　−Ｘｌ線に沿う断面図
、第１２〜１５図は本発明の方法の更に別の実施例を示
す第１〜４図（こそ几ぞｎ類似づ−る図である。 １０・・・接触フィンガ、１２・・・突出部、１６　’
；’ストリップ、２０・・パ戒極、４２・・・金属箔。 出頭人代理人　　猪　股　　　　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高導電材料とくに鋼で作られた平らで狭い縁部状の
   板の形の接触フィン力て１のと、接点を構成するために
   前記板の縁部にろうづけまたは溶接により固定された銀
   をベースとする箔（４２）またはストリップ（１６）の
   形の被覆（１６）とを備え、接触フィンガ（１のは接点
   領域の縁部上に突出部（１２）を有する電気接点パッド
   の製作方法において。 縁部の幅より広い幅を有する前記被覆（４２、１６）を
   前記突出部の上に付着させて、溶接電極（２０）の端部
   を前記被覆に接触させる前に、前記被覆が前記縁部の上
   を横方向に対称的に延びるようにし、抵抗溶接電流を与
   えて前記突出部（１２）をつぶす圧縮力を加え、その突
   出部を被覆の幅まで横方向に拡げ、前記被覆をつぶされ
   た突出部に固定して、被覆支持体を構成することを特徴
   とする電気接点パッドを製作する方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法であって、溶接ま
   たはろうづけ作業中に電極（２のの端部を前記突出部（
   １２）　ｇよび前記被覆（１６、４２）の鋳型（２２）
   として形成し、１回の作業で前記接点を製作することを
   特徴とする方法。 ３、　Ｉ４１！！−許請求の範囲第２項記載の方法であ
   って、前記鋳型（２２）は接点の表面の形（こ対して相
   補的な形の底面（２４）を呈し、溶接またはろうづけ作
   業中に突出部（１２）の拡張を制限する側面により。 前記底面の両側を拡げることを特徴とする方法。 ４、特許請求の範囲第１項記載の方法であって。 スｌ−ＩＪツブ（１６）の形で被覆を付着する前にりん
   ろうを突出部（１２）の上に付着して、ろうづけ作業が
   行われた時に、つぶされた突出部の上に前記ストリップ
   をかぶせることを特徴とする方法。 ５、特許請求の範囲第１項記載の方法であって、被覆箔
   （４２）の幅（ｔ、）はつぶされた突出部の幅より広く
   、溶接またはろうづけ作業中に前記電極（２のは前記箔
   （４２）の縁部を折り曲げて、つぶされた突出部（１２
   ）を覆うキャップを生ずることを特徴とする方法。 ６、特許請求の範囲第１項記載の方法であって、前記ス
   トリップ（１６）は銀合金で作られ、その形は長方形の
   平行六面体で、厚さは約１ｍｍであることを特徴とする
   方法。 ７、　＃許請求の範囲第１項記載の方法であって、１５
   ０００〜５００００アンペアの抵抗溶接電流を約１秒間
   保ち、′成力（２のを当てる力を接点パッド（１のの寸
   法に合わせることを特徴とする方法。 ８、特許請求の範囲ｇ１項記載の方法（こより製作され
   る電気接点パッドにおいて、平らな板の形の銅接点フィ
   ンガ（１０）の縁部上に配置された、高温でつぶされた
   突出部（１２）の上（こ抵抗ろうづけまたは抵抗溶接さ
   れた箔（４２）または薄いストリップ（１６）の形の銀
   をベースとする被覆を備えることを特徴とする電気接点
   パッド。 ９、特許請求の範囲第８項記載の接点パッドであって、
   そのパッドは電流遮断器の可動接点を構点とともに機能
   することを特徴とする接点パッド。