JPS6025847B2 - クラッド材を用いた電気接点の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はクラッド材を用いた電気接点の製法に関し、
合板の穴に同形の接点材料層をもつクラッド材をはめ、
その外縁稜線部を斜め内側へ圧潰して合板に固定するの
である。

接点材料（銀等）は必要な外層だけであるから安価な事
、プレス作業だけで組立てられるから量産に適し信頼性
が高い事、圧着方式として最も変形量が少いため寸法精
度が高い事といった長所をもっている。以下、在来の電
気接点と、本発明者がさきに開発した圧着方式の接点を
概略明した後、その圧着方式の結論ともいうべき、今回
の発明の説明へ進む。

第１〜５図は在来接点の代表的なものを、まとめたもの
である。

第１図の平面図で示すように在来接点は円形で王で、通
常、銀である接点１を如何にして合板２に確実に固定す
るか、という事が技術的議題である。第２図は銀製Ｔ形
鋲１を真鈴合板２の穴にカシメ固定したもの。

第３図は合板２の穴の下面を皿形にして、それを満たす
ように力シメたもの。第４図は、その接点鉄１を銅製と
し、頭部に銀を貼付けたもの、そして５図は、いわゆる
溶接接点で、接点１の下面のプロジェクション（突起）
を合板２上に載せて大電流を流し、落着したものである
。鏡締め式接点（第２〜４図）は信頼性、伝熱性能とも
に良いが製作費が大であり、溶接接点（第５図）は製作
費は減るが、信頼性、伝熱性能ともに悪い。

本発明者は接点鋲を作って、これを一個ずつ合板穴にカ
シメ付けるのではなく、高速自動プレス合板用帯材と接
点用線（榛）村とを間欠的に送込み、第６〜９図に示す
ように、穴明か、面取り、接点用線材切断挿入、圧縮に
よる成形固着、を同時、連続的に進行させ、毎分３００
〜５０の固の高速生産を可能にした庄造成形同時固着方
式を開発し、特磯昭５０−３３５２３（特関昭５１−１
０９２７４）として特許出願ずみである。

第１０図もその製法で作られた接点の一例である。本発
明者はさらに、第１１図のような角形接点に、上記圧造
方式を適用し、接点用角棒を合板の角穴の長さに切って
、寝かすように穴にはめ、第６〜９図同様の工程で圧着
したものを昨年、開発し、持願昭５３−５８８４３とし
て出願ずみである。

これら出願中の二発明の前者は、通常、銀線（棒）を切
り、接点に形成すると同時に合板に固着するので、金め
つき接点とする事が難しい。また高価な接点材（銀は真
鈴の約百倍の価格）が接点内部にも固着用して使われる
。といった難点がある。そして前者、後者共に、圧着に
よる合板の歪みが問題であった。いずれも合板穴と同じ
断面の接点材を圧潰して上下端を膨出させるので、第２
〜４図のように頭部は成形ずみの鋲形接点の下端だけを
圧濃、膨出させるより大きな加圧力を要し、その加圧力
で局部的な変形を生ずる合板２に歪みを生ずるのである
。特に台材が軟し・場合、接点材料がＡやｄ０のように
硬い場合、また台材が燐青銅、ベリウム鋼などの硬い材
料でも例えば０．１側以下の薄板の場合、圧着による歪
が大きく、寸法精度が出しにくい。今回の発明は上述の
問題点を、ほゞ完全に解決したものである。

まず第１１図の角形接点を実施例として説明する。

そのＡ−Ａ断面を第１２図、Ｂ−Ｂ断面を第１３図に示
す。合板１２は俵点取付部分のみを示している、その合
板１２の接点取付部には、接点１１の平面形状と相似で
や）小さな貫通穴１３があり、外表面に接点材料層１４
をもつクラッド材接点１１が貫通穴１３に鉄合し、上下
の横方向膨出緑１５により穴緑をはさみ固定している。
上下の横方向膨出緑１５は、この場合、双方も、援点１
１を穴１３へ挿入た時のクラッド材１１′（第１４，１
５図）の周緑稜線部１６を斜め内側へ圧潰し、これによ
り横へはみ出た膨出部分が穴１３緑に載ったものである
。第１３図にクラツド材１１′をプレスのポンチＰによ
り合板１２に圧着したころを示すが、ポンチＰの内面は
上述のように稜線部１６を斜め内側へ圧簿する形になっ
ている。その圧積により横方向へ膨出する現象を第１６
図によって説明する。同図に鎖線で示したクラッド材１
１′は、降下するポンチＰの内側へ向いた斜面により、
その稜線部１６を次第に押し潰され、その肉は逃げやす
い側面、図の右方へ膨出して膨出部１５となり、さらに
氏下が進むと第１２，１３図のように膨出部１５が穴１
３緑、つまり合板１２表面に載るようになる。

ポンチＰ内面の傾斜角を、それに適した角度にするので
あるが、さらに、その角度はポンチＰ圧下による水平分
力ｆをなるべく大きくする事が望ましい。もっとも懐斜
角８をあまり大きくすると圧潰された肉の一部が接点１
１上面へも逃げて上面の平滑を損う。水平分力ｆが大き
いほど良いというのは、合板１２の穴１３内壁を押す、
接点１１内部の横方向膨出力を小にして、この発明の重
要な効果である合板１２の歪みを小にするためである。

第１６図のクラッド材１１′の平らな上面を、前述の角
形接点圧着の場合のように平らなポンチで圧下すれば、
その上面はあまり変形せず、内部ほど横方向へ膨出しよ
うとする。

上面全面積を一斉に下するのであるから大きな圧下力を
要し、これによる上記内部膨出力も大で、それが穴１３
の内壁を押すから大きな歪を生じたのである。この発明
の場合、クラッド材１１′の最も潰しやすい周緑稜線部
１６を潰すので、その圧下力は小さく、しかも内側へ向
う水平分力を生ずるから穴１３内壁へ向う膨出力は著し
く減少する。また合板１２が鼓質の場合、接点原形１１
′上面を全面的に圧下して横方向膨出部を作ると、その
膨出部を介して直接、ポンチが穴１３部を上下から圧縮
するから穴緑が薄くなり、その分の肉の移動による歪を
生じたのであるが、この発明によれば稜線部１６の圧債
は、膨出部１５が穴緑に載る程度で留めるから、穴緑を
圧縮して薄める程の力は生じない。そして、この発明は
接点１１にクラッド材を使うので、その接点材料層１
４はＡｇｏｄ○のような硬いものでも、それ以外の部分
は鋼らどの軟質村とすることができ、この部分を主とし
て圧簿するから、材質的にも小さな加圧力、小さな歪と
することができるのである。

クラッド材をう事は接点材料の節約になるだけでなく、
硬質接点を歌質材で固定するという効果ももっているの
である。

髭点１１の形状は、合板１２の形状と共に設計条件に応
じて変化得るので、その一部を第１７〜２１図に示す。

第１７図のように接点１１を正方形にすると、ポンチ内
面を椀形にすることにより、角形球面接点を得られ、変
形抵抗大きな四隅が圧濃量の大半を引受けるから、歪防
止上有利である。第１８〜２１図は片面接点の実施例で
、いずれも合板１２は比較的厚く丈夫な真銭であるから
、この発明独特の周緑部圧債による圧着は片面だけに用
い、他面の圧着は第９図の上下面のように平らに全面下
た例である。

全面下でも、第９図の場合のように接点材料そのものを
膨出させるのでなく、クラッド材の柔い銅の分を膨出さ
せるので、硬質接点材料を用いても、下力は大きくなら
ない。第１８図の合板１２は真鈴で、接点１１は銅に接
点材料層１４となる銀板を重ねたクラッド板を使ったも
のである。

１９図は貫通穴１３の裏側穴緑を斜面にする面とり１３
ａを行い、これを満たすようにクラッド材接点１１の銅
の部分を濃膨出させたもので、この例では平面的圧下で
なく、面とり穴１３沿いに突条もつポンチを圧入して凹
溝１７を作り、その肉を外側へ膨出させたもので、この
発明の周緑部潰方式の変形と見てもよい。

第２０図の実施例は真銀製板１２の穴１３の穴緑を突上
げ成形し、その突上げられた弱い穴上縁側に稜線債方式
による膨出縁１５を作り、比較的丈夫な穴下縁側は平ら
に全面縮た例である。第２１図は平面薮点とするため接
点１１側を全面圧下し、裏側に稜線圧試方式を採用た例
である。第１８〜２１図で、膨出緑１５は稜線圧簿式で
作ったもの、膨出線１５′は平面又は周緑部圧積により
作ったものである。

いずれも全周緑を膨出させねばならないわけでなく、充
分な固定強度があればよい。第２０図の接点１１は、銅
の上にＡｇＣｄ○板１ ４ａ、その上に金の薄板１４ｂ
を重ねた三層クラツド材によるもの、第２１図の接点１
１は銅に銀を重ね、その上に０．２ミクロンの金メッキ
を行ったクラツド板を作ったものであるが、クラツド材
の地金と貼合せ材の取合せ、厚み、メッキの有無等は、
この発明の場合、全く自由に選択できる。この発明の接
点の製法は、上述の構造説明でも概略は判ると思るうが
、これをまとめると次のようになる。

即ち、角形貫通穴打抜き位置、接点用帯状クラツド材を
鱒断と同時にその鱗断片を上記貫通穴へ鼓合する数断隊
合位置、及び上記期断片を貫通穴へ圧着する加工位置を
もち各位暦で同時加工する連続加工式目動プレス機へ、
各加工位置通る方向に帯状合板材を間欠的に送り、また
その帯状合板材に直角方向から、上記敷断鉄台位置の帯
状合板材上方に設けた梨断下刃上面へ上記帯状クラッド
材を送り、上記角形貫通穴に接合する馳断片を得られる
位置に停め、こ）で鱗断した奥断片を下方の上記角形貫
通穴へ押込むにとどめ、次の圧着加工位置で上下から加
圧して、上記勢断片の上下周緑部の一部又は全部が外方
へ潰れ出て、穴緑を上下からくわえるように圧着する各
工程からなり、上記圧着加工位置でのクラッド材側表面
の加圧は、該表面中央部には触れないか軽く抑えるにと
ゞめ、該表面周緑の稜線部を、求心方向水平分力が生ず
るよう、斜め内側へ加圧、圧簿するものであることを特
徴とするクラツド材を用いた電気接点の製法となる。

第１〜５図の在来接点の場合の主要工程であった、接点
を予め成形ておく工程がなく、単に接点素材を出す工程
があるだけである。

しかも、その接点素材、つまり上述のクラッド材１ １
′は、この場合、大きなクラッド板から穴１３の寸法に
合せて裁断した帯状クラッド板１０を切断して作れるの
で、第２２図に示すように帯状クラッド材１０と帯状合
板材９とを同一プレス機へ間欠的に送込む事により、成
形、組立が同時に、連続的に行われるのである。第２２
図は複数加工仕置をもつ自動プレス機（図略）へ入込み
、図の右方へ間欠送りされる帯状合板材９を上から見た
図で、右端に示すような製品を作るため、製品一個ごと
に位置決め穴１８明け、その穴間隔の一定ピッチで間欠
送りされる。

加工位置ａで貫通穴１３を打抜き、加工位置ｂへ進んで
穴１３の付属加工、例えば下側穴緑に面とりを行う。し
て加工位置ｃへ進んだ時、その穴１３へクラッド材１１
′を鉄合するのであるが、その機構の一例を第２３図に
示す。この場合、帯状合板材９の進行方向に直角に、第
２４，２５図のような帯状クラッド板１０を加工位置ｃ
へ進め、第２３図のストッパ１９に当て停める。

クラッド板１０は雛断下刃２０の上に載っているので、
上刃２１を下げると所要寸法のクラッド材１１′となっ
て端が切落され、案内板も兼ねるストッパ１９と下刃２
０との間を降下し、それらの下へ送り込まれている帯状
合板材９の貫通穴１３へ鼓め込され、その下面が受溝２
２に達して樟まる。即ち第２２図の加工位置ｃで第１図
の鉄合が行れる。そして次の位瞳ｄで第１２，１３図の
ように、上下のポンチＰにより圧着を終る。以下、合板
や接点表面に加工が必要であれば、次々とそれを行い、
切離して製品とするのである。この自動プレス機による
場合、各工程が一斉に行われるので、帯状合板材９がー
ピッチ進むごとに品一個が完成され、その生産速度は毎
分３００〜５０の固‘こ達する。

なお第２４，２５図に示す帯状クラッド板１０を作るに
は、クラッド板製作工場に依頼して所要材質、厚みの板
、例えば銅と銀、々のｌｍ×２ｍ板を圧着したクラッド
板とし、必要なら表面に金めつきし、これを分断して、
合板貫通穴１３の幅又は長さに合わせた幅で、より厚い
帯状クラッド板１０とするのである。

以上、少数の実施例につて説明したが、この発明の接点
の製法は、実施態様が多種多様になるので、その設計条
件、製造現場の条件に応じて設計者、製造技術者が上述
の説明と公知技術を勘案して実施すべきである。

この発明は、表面に接点材料層をもち、必要に応じてそ
の上にめつき層をもつクラッド板を分断してそのま）電
気接点とする高速量産方式の道を開いた。

分断たクラッド材の加工性のよい地金部（接点材料でな
い層）を圧縮により横方向へ膨出させ、合板穴緑を挟持
する上下膨出緑とするので、接点料層中心部、地金接合
部に影響を与えることなく合板に固定できる。接点材料
を圧縮して所要の接点面積にするのでなく、最初から所
要綾点面積に近い面積をもつているので、圧縮加工量が
極めて少し、。そして独特の競緑部圧濃方式で膨出縁を
作るから、圧債のための加工力が小で、貫通穴縁の変形
による合板の歪はほとんど認められなくなった。接点の
平面状よりや）小さな程度の穴の周縁に接点を圧着する
ので、脱落のおそれなく、導電、導熱面積が大で、接点
性能が高く、合板の歪がないから寸法精度も高い。

製法として、まずクラッド材を作るのに、従来の第４図
の例のように接点一個ごとに接点材料を貼付けるのでな
く、大きなクラッド板を作り、これを分断して使えば所
要工数、時間の節約が大きい。

その分断は、一応帯状に切ったものをプレス機へ送り込
み、切断と同時に合板穴にはめられるから作業能率がよ
い。同一プレスで切断、鉄合、圧着固定が行われるから
高速自動プレス帯材から直ちに製品を得られる。接点固
定のための周緑部圧濃方式はポンチの加圧面を変えるだ
けで容易に行われ、これによる効果は前述のとおり大き
い。この高速生産による一個当り工数の小さな事、そし
てクラッド材使用による高価な接点材料、めつき材料の
最小限である事により、その製品単価は最低であり、し
かも、その性能は前述のおり最高と称して過言でない。
即ち、この発明は電気接点製造技術の進歩に貢献するこ
ろ極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は在来接点の一例平面図、第２〜５図は各種在来
接点の断面図、第６〜９図は本発明者がさきに開発した
接点の製造工程説明図、第１０図はその接点製品の一例
の断面図、第１１図はこの発明の電気接点の一実施例平
面図、第１２，１３図はそのＡ−Ａ及びＢ−Ｂ断面図、
第１４図は同じ実施例の組立前の説明図、第１５図はク
ラッド材鉄合を終った状態の断面図、第１６図は周緑部
圧濃方式の説明図、第１７図は他の実施例平面図、第１
８〜２１図は四実施例断面図、第２２図はプレス機によ
る製法の平面図、第２３図はその断面図、第２４，２５
図は帯状クラッド板の二例説明図である。 １０・…・・帯状クラッド板、１１・・・・・・接点、
１１′・…・・クラッド材、１２・・・・・・合板、１
３・・・・・・貫通穴、１５，１５′……膨出緑、１６
……周緑部。 第１図 第２図 第３図 ‐第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図 第１７図 第１８図 第１９図 第２０図 第２１図 第２２図 第２３図 第２４図 第２５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 角形貫通穴打抜き位置、接点用帯状クラツド材を剪
   断と同時にその剪断片を上記貫通穴へ嵌合する剪断嵌合
   位置、及び上記剪断片を貫通穴へ圧着する加工位置をも
   ち各位置で同時加工する連続加工式自動プレス機へ、各
   加工位置を通る方向に帯状台板材を間欠的に送り、また
   その帯状打板材に直角方向から、上記剪断嵌合位置の帯
   状打板材上方に設けた剪断下刃上面へ上記帯状クラツド
   材を送り、上記角形貫通穴に嵌合する剪断片を得られる
   位置に停め、こゝで剪断した剪断片を下方の上記角形貫
   通穴へ押し込むにとどめ、次の圧着加工位置で上下から
   加圧して、上記剪断片の上下周縁部の一部又は全部が外
   方へ潰れ出て、穴縁を上下からくわえるように圧着する
   各工程からなり、 上記圧着加工位置へのクラツド材側
   表面の加圧は、該表面中央部には触らないか軽く抑える
   にとどめ、該表面周縁の稜線部を、求心方向水平分力が
   生ずるよう、斜め内側へ加圧、圧潰するものであること
   を特徴とするクラツド材を用いた電気接点の法。