JPS6023447B2 - 複合電気接点 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 開示技術は電気接点を接点本体とその一体化脚部とが別
材質によるものであって機械的接合が確実に行えるなじ
み性を有する様にした技術に属する。

而して、この発明は接点を低銀品位銭合金とし、該接点
に一体的にへッダ−加工により機械的に冷間圧鞍接合す
る脚部を銅合金とした複合電気接点に関するものであり
、特に、該脚部を重量比にて鉄０．５〜４．０％、残部
鋼とした銅合金にし、銀合金接点に対する機械的接合の
長さ、通電溶接の良好性を得る様にした複合電気接点に
係るものである。

周知の様に電気接点はリベット型、ボタン型等の形で各
方面に広く用いられている。

而して、該種電気接点は接点本体としての頭部接点と該
接点に一体の脚部から成るものが一般的であるが、本釆
的には通電特性等の見地から接点全体を純銀で所定に成
形した無垢材成形品が望ましいものであるが、省資源、
コスト等の条件から頭部接点を純銀、脚材を鋼材とした
所謂複合電気接点が開発され、用いられる様になって来
ている。

そして、特殊な設計態様以外は後者の複合接点が多く製
造されるに至っているが、省資源化の要請は更に頭部接
点、脚材に対しても低コストのもの、即ち、頭部接点に
ついては稜々タイプの銀合金、脚材については銅合金等
が用いられ得る様にした要望が強くなって来ている。

ところで、該種電気接点は製造工程に於ける前記へッダ
ー加工による頭部接点への脚材への一体接合の機械的条
件、及び、リベット型の様な場合のバネ材へのかしめク
ランプの条件、ボタン型のバネ材に対するスポット溶接
の通電溶接条件、及び、接点製品としての電気的特性等
の条件が複雑にからみ合うものである。

この場合、特に、製造工程に於ける接合とバネ材への結
合が製品としての通電特性に極めて大きく影響するため
、複合接点の制約と成っている。

即ち、従来の複合電気接点に於ては、例えば、頭部接点
の純銀、或は、高銀品位銀合金と純錦の脚村とのへッダ
−加工による冷間圧髪々合は後記表示デー外こも示す如
く硬さ、伸び率、引張強さ等にしても双方に機械的特性
が近似し、なじみ性があり、従って、ヘッダー加工組合
せが容易であり、所望の形に成形可能であるもの）の〜
コスト高である不利点があり、又、純錦の導電率が高
くボタン型複合電気接点に於てほかしめ部に優利であり
はするが、ボタン型複合電気接点に於けるスポット溶接
が難い難点であった。これに対処するに、低コスト化、
省資源化を企るべ〈開発される低銀品位銀合金頭部接点
に対し銅合金鋼材を絹合せた複合電気接点に於ては、接
点特性の向上を企るべ〈種々の程加元素の態様があるが
、相互に硬さ、伸び、引張強さ等が異なり、そのため、
頭部接点の加工性が劣り、加工性の良い胸材とマッチン
グせず、冷間圧綾の基本姿勢に合わず、例えば、第１，
２図に示す様な非正常な電気接点が形成される欠点があ
った。又、これまで多種に亘り開発された脚材としての
銅合金、例えば、一般的なキュプロニツケル、洋白「黄
鋼、ベリウム鋼等は逆に硬さが高すぎ、頭部接点材とは
マッチングしない不都合さがあった。

又、例えば、特開昭５１−５５６５号公報記載の発明の
ように、Ｃｕ−Ｎｉ合金の複合電気接点のベース部とし
てＮｉ５〜１５％（残部Ｃｕ）とする技術も開発されて
いるが、電気抵抗が大きく「 したがって、電気接点材
料としては製品に対し通電特性が好ましくないという不
具合があった。

更に、プリネル硬度の硬さが大きく、したがつて、加工
性も良くないというマイナス点もあった。

この発明の目的は、上記従来技術に基づく複合電気接点
の製造工程に於ける問題点に鑑み、低銀品位銀合金や加
工性低下銀合金の頭部接点材に対する脚村を重量比にて
鉄０．５〜４．０％ト残部鋼そする組成の銅合金とする
ことにより機械的性質を近似させ、スポット溶接を可能
にされた優れた複合電気接点を提供せんとするものであ
る。

上記目的に沿うこの発明の構成は複合電気接点の脚材を
鉄０．５〜４．の重量％、残部銅とする鋼合金として硬
さ８０〜１８ｕ伸び率５〜３０％、引張強さは３０〜６
０、導電率５０〜６０１ＡＣＳ％とし、これに対応する
頭部接点材の銀合金の硬さ伸び、引張強さにマッチング
する様にしてへッダ−加工による冷間圧婆が設定通りに
出来る様にし、更に、脚材のバネ材に対するスポット溶
接が低導電率を介して確実に行われる様にして設計加工
の複合電気接点が出釆る様にしたことを要旨とするもの
である。

而して、該胸材の鉄組成範囲を０．５〜４．の重量％と
したのは０．５％以下では機械的特性が低下しト冷間圧
鞍の成形性が悪くなる上に導電率も高くなりスポット溶
接性も下落するためであり、又、上限を４．０％とした
ことはこれを越えると脚材の鋼材中に於ける鉄分が固港
範囲外となり、従って、鉄の単独析出が形成され、銅合
金そのもの）加工性が阻害されるためである。そして、
この発明の脚村の材料及び頭部接点の接点材料との特性
比較をすれば次の第１表、第２表の通りである。第１表 第２表 従って、この発明の胸材が低綾品位銀合金や加工性低下
銀合金に対して機械的特性が近似しており、ヘッダ−加
工による袷間圧婆に基本的にマッチングしていることが
判り、又、導電率も純鋼に比し半分近く低くスポット溶
接、即ち、バネ材へのスポット溶接々合に適しているこ
とが判る。

次にこの発明の実施例を第３表に示す。第３表 尚「素線の製造について記述すると、上記銀合金（２種
類）、Ｃｕ−Ｆｅ合金（２種類）共真空中で溶解、鋳造
後、熱間鍛造を行い、表面を約２脚切削した。

その後、溝ロール加工及び、ダイス加工にて加工率５０
〜７５％の都度、銭合金については６００００、ｌｈｒ
、Ｃｕ−Ｆｅ合金については７００ｏ○、ｌｈ亀窒素雰
囲気中で焼鈍を行いながら伸線を繰返し、最終加工率を
銀合金は１０％、Ｃｕ−Ｆｅ合金は１０％及び２０％と
なるように調整して１．劫舷？のへッダ−用素線を作製
した。

そして、下記の様に接点材（加工率１０％の銀合金）と
脚材（加工率１０％及び２０％のＣｕ−Ｆｅ合金）とを
組合せ、ヘッダー加工を行ったもので、この組合せは接
点材と脚材との機械的特性を近似させ冷間圧薮法の基本
にマッチングさせているものである。

又、ボタン型接点については爾後、バネ材との接合にス
ポット溶後を行うこととなるが、この場合、脚材である
Ｃｕ−Ｆｅ合金の導電率が低い材料を使用した方が溶接
が容易であり、従ってＦｅの配合量も４．０％の最大量
に近いＣｕ−Ｆｅ合金が好ましい。

接点材と脚材との組合せ 低銀品位銀合金 加工率１０％：Ｃｕ−Ｆｅ（２％）合金加工率１０％リ
ベット型〃 ；Ｃｕ−Ｆｅ（４％）合金加工率１０％
ボタン型加工性低下銀合金加工率１０％；Ｃｕ−Ｆｅ（
２％）合金加工率２０％リベット型〃 ；Ｃｕ−Ｆ
ｅ（４％）合金加工率２０％ボタン型尚「上記各説料番
号の複合電気接点については第３図、第４図に示す如く
所定頭部接点の線村銀合金１に脚材の線材鋼合金２を設
定寸法に切断成形したものを重合して周知ののへッダー
マシンの胸型３に挿入セットし、次いで該胸型３に対し
所定頭型４「受け駒ピン５により冷間圧姿を行い、第５
，６図に示す様なりペット型、及びボタン型の複合電気
接点を得る。

而して、該第５，６図に示す様にこの発明の複合電気接
点は前記第１，２図に示す態様の様に頭部接点と脚材と
の接合部に不良形態はない。

この様にして得られた複合電気接点はリベット型につい
ては図示しないバネ材に対し所定にかしめられ、又、ボ
タン型についてはバネ材に対して所定スポット溶接を行
って速結する。そして、前記特開昭５１−５５６５号公
報記載のＣｕ−Ｎｉ合金の鞠材のこの発明の合金の脚材
について、電気抵抗率（仏○抑）を比較してみると、Ｃ
ｕ−Ｎｉ合金においては８〜２０と大きいのに対し、こ
の発明の実施例製品では２．８〜３．５と著しく小さく
、現今の極めて小サイズのコンパントリレー関係のニ−
ズに対しては、リード部の抵抗が極めて小さいというメ
リットがあり、又、ブリネル硬度における比較において
は、Ｃｕ−Ｎｉ合金が４０〜５０と４・さいのに対し、
この発明の実施例製品においては７０〜１５０と大きく
、したがって、４・さし、小型接点の題材としては機械
的強度も強く、優れているというデータが得られている
。

上記の様にこの発明によれば、頭部接点を銀合金とし、
脚材を鋼合金とし冷間圧薮した複合電気接点において、
該脚材を鉄０．５〜４．の重量％、残部鋼から成る様に
したことにより、基本的に低銀品位銀合金や加工性低下
銀合金を頭部接点にしても、該頭部接点の硬さ、伸び、
引張強さ等の機械的性質が近似する様にされ、ヘッダー
加工に於ける接合にマッチングし、接合が純銀、或は高
銀品位銀合金の頭部接点と純錦脚材との接合同様良好に
得られる優れた効果が奏される低銀品位銀合金使用の省
資源、低コスト化が企れるメリットがある。

そして、この発明の複合電気接点においては、先磯公知
発明である特開昭５１−５５６５号公報記載のＣｕ−Ｎ
ｉ合金等に対しては同じ銅合金の脚材でありながら「電
気抵抗率が著しく小さく「又、硬さははるかに大きいた
めに、近時、小サイズのコンパクトなりレー関係部材の
ニースが大きいが、ＩＪード部の抵抗の小さい小型接点
の脚材として最適であるという優れた効果が奏される。

尚、電気抵抗の大きい方が「溶接の際に優位と理解され
ているむきもあるが、制御技術、溶接電極の改良等で近
時溶接技術がはるかに進歩しており「溶接においては何
等障りはなく、むしろ、機械的性質が大きい方がメリッ
トがあり、製品としてのりード部抵抗の上昇が大きい方
が、小型電気接点にとっては有害の場合もある。したが
って、この点からもこの発明の電気抵抗は実用性が高い
という効果がある。

更に、該銅合金は導電率が低いためボタン型複合電気接
点に於てはバネ材に対するスポット溶接が極めて易くな
り、通電特性の良好なボタン型複合電気接点が得られる
優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は従来技術に基づく複合電気接点の不良タイ
プの説明図、第３図以下はこの発明の実施例の説明図で
あり、第３，４図はへッダー加工の概略説明図、第５，
６図は適正な複合電気接点のリベット型、ボタン型断面
説明図である。 第〆図第２図 第３図 第〆図 第ぶ図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 接点を銀合金とし該接点に対し冷間圧接を介し接合
   一体化される脚材が銅合金である複合電気接点において
   、上記脚材が鉄０．５〜４．０重量％、残部銅から成る
   ものとした複合電気接点。