JPS63124314A - 電気接触体の製造方法 - Google Patents

電気接触体の製造方法

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JPS63124314A
JPS63124314A JP62271608A JP27160887A JPS63124314A JP S63124314 A JPS63124314 A JP S63124314A JP 62271608 A JP62271608 A JP 62271608A JP 27160887 A JP27160887 A JP 27160887A JP S63124314 A JPS63124314 A JP S63124314A
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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】 〔発明の対象技術分野〕 この発明は一般的に電気接点材料およびその構成に関し
、より具体的には非溶接性の電気接点を有する溶接され
た接点を製造する方法およびそのような接点構体を製造
するための複合材料に関するものである。
〔従来技術およびその問題点〕
大電流で、かつ高い電圧で使われる電気スイッチにおい
て、接点の開閉時のアークによる電気接点の溶着を防止
するために非溶接性の接点材料を使うことが必要であり
、かつこれは周知である。
しかしながら材料を非溶接性接点に適するようにしよう
とするとまたその接点構体と採用しうる組立て工程は制
限を受ける。このような材料に半田やブレージングある
いは溶接等の熱結合方法を適用することは難かしく、ま
た接点導体に接点を接着することは構造的に丈夫でない
。さらにそのような構体の電気的性質は逆の悪影響を受
ける。しかも銀と金属酸化物の複合体からなる接点材料
はとくに望ましい非溶接性を有しているが、抵抗溶接法
では実用的に溶着することができない。これは抵抗溶接
が接点を接点導体に取付けるのにもっとも安価で、単純
でしかも信頼できる方法であるがゆえに、その方法を採
用できないことは明らかに不利であることが分る。さま
ざまな技術が非溶接性を有する接点を接点導体に取付け
ようとして試みられてきた。その1つの方法は良好な溶
接特性を有する基材上に金属酸化物の層を形成すること
である。基材はその際接点導体に溶接することができ、
かつその基材上の酸化物の層は電気接点面を形成する。
他の方法は電気接点面をなす非溶接性の材料の上に良好
な溶接性を有する材料の層を形成あるいは結合させるこ
とである。たとえば1947年8月5日に公表されたエ
ム・スヮインハート(M 、511i nehar t
)氏の米国特許第2,425,053号および1949
年5月3日に公表されたエッチ・メケルバーグ(H,M
ekelburg)氏の米国特許第2,468,888
号にはそれぞれ適当なグイキャストの凹部に銀または銀
合金の粉末の層を置くことによって電気的接点がそれぞ
れ形成されるものが開示されている。なお、その層はそ
の際適当な金属酸化粉末の層によって覆われる。その後
その凹部内の粉末は高圧成形工程を経て焼結される。こ
のようにして得られた接点は非溶接性金属酸化物の電気
接点面と良好な溶接特性を示す金属補強部を有する。不
利な点はこの工程がその接点を個々に形成するために相
対的に遅く、かつ高価であることである。
他の技術は1982年8月3日に公表されたエッチ・ウ
ルツ(li、Wolf)氏の米国特許第4.342.8
93号に示される。この技術において複合された接点材
料のリボンが圧延工程によって形成され、この工程にお
いて金属酸化物の線体は非溶接性の電気接点面を有する
テープ状材料を形成するために銀銅合金半田のような1
つまたは複数の線体と、接点導体にテープ片を溶接する
ために反対側の面上に良好な溶接特性を有する1つまた
は複数の粒状の材料とともに圧延される。圧延加工の1
つの不利な点は金属合金と金属酸化物材料との間で冶金
学的な結合を達成するために十分に高い温度で行うこと
ができないことである。その目的のために、冶金学的結
合はこの結合において、それらの内面でたがいに2つの
材料の重要な拡散があることである。金属と金属酸化物
材料の間の冶金学的結合は複合された接点材料と接点ま
たは接点導体の望まれる構成上の特性を達成するために
望ましいか、ないしは必要である。上記の米国特許第4
,342,893号に示された技術において、もし冶金
学的結合を達成するために十分高い温度がかけられるな
らば金属ないしは金属酸化物は成形ローラに付着する傾
向がある。
〔発明の目的〕
この発明は加熱状態で押出された複合接点材料および電
気スイッチ接点構体を製造する方法を提供することによ
って上記従来の問題を解消するもので、その方法におい
て真の冶金学的結合を非溶接性金属酸化物材料と良好な
溶接特性を有する金属層の間に形成するものである。
〔発明の概要〕
この発明は複合接点材料とそのような材料を用いた溶接
された接点構体を製造する方法で、その接点構体は電気
接点面に非溶接性を有している。
その複合材料は非溶接性を有する第1の金属材料の筒状
の芯材と、良好な溶接特性を有する第2の金属材料の管
状外被を形成することによって製造される。この芯材は
金属小塊を形成するように外被の中に位置され、第1の
材料からなる芯材とこれらの上に冶金学的に結合される
第2の材料からなる外被を有する線体になるように、高
温のもとで押出される。接点構体は、接点導体を形成し
、次に、この接点導体上に望ましい接点を形成するため
に十分な材料を有する線体の小片を溶接し、さらにその
小片を望ましい接点形状に成形することによって製造さ
れる。複合された接点材料は経済的に線体に製作するこ
とが容易で、かつ高度に一体化された自動スイッチ組立
て工程および機械に通している。
〔実施例〕
第1図および第2図において、符号10はグイキャスト
11を有する押出し装置で、この装置は円筒状の中空部
12を有し、その端部はノズル13を形成している。ピ
ストン14は中空部12内で摺動するように、かつノズ
ル13を通して材  ′料を押出すように図に示してな
い手段によって駆動されるように設けられる。
中空部12内には非溶着性を有する銀カドミウム酸化物
または銀錫酸化物のような金属酸化物の円筒状のコアす
なわち金属棒等の棒状体(ビレ・ノド〉 20からなる
導電性の混合金属塊が収容されている。棒状体20の周
囲には純銀や銀カドミウムあるいは銀錫のような良好な
溶着性を有する合金の外被が設けられる。外被21は望
ましい金属から管状部分をグイキャストにより形成され
、棒状体20に適合するために適当な内径と壁厚となる
ように必要に応じて機械加工され、押出しおよび他の工
程の後、棒状体20の材料の上に適当な厚さの層を形成
する。
押出し工程は棒状体20と外被21の材料に柔軟性をも
たせるために望ましい温度が得られるように十分高い温
度で実施される。第2図および第3図に示すように結果
として棒状体20から形成される金属酸化物の心材23
と、外被21によって形成され、心材23を包囲する金
属の外側層24とを有する線体22が形成される。芯材
23と外側層24とは押出し成形工程時にその圧力と温
度によって内面25において冶金学的に結合される。
押出し成形の後、線体22は望ましい寸法と硬度を得る
ために1回または数回冷間引抜および焼鈍される。酸化
金属の考えられる丈夫さともろさから、冷間引抜き工程
によって許容される最大の減少率はおよそ20%である
。しかしながら、芯材をより引延し易い材料からなる層
の内部に封入すると、押出し工程と冷間引抜き工程時に
おいて芯材を処理する自由度が増すことが指摘される。
第4図および第5図にはスイッチの接点組付は体におい
て電気接点を形成するためにどのように使われるかが示
されている。符号3oは銅または銅合金の板体または片
を通常の方法で打抜くことにより形成された接点導体を
示す。符号31は前述のように準備した線体を切断した
小片を示している。線31の外側層は良好な溶接性を有
する材料であるため、通常の抵抗溶接技術で接点導体3
0に容易に、かつ確実に溶接される。接点導体30に小
片31を溶接したあと、その小片は第5図に示すように
望ましい接点形状32に成形される。この成形工程後も
電気接点面33上に外被21の金属または金属合金の薄
い層が残る。このような材料は良好な溶接特性を有する
反面高電圧または高電流スイッチの電気接点表面として
は一般的に適当ではないが、もしこの層が約0.(17
6m(0,0(13インチ)のオーダー内に保たれるな
ら、その層は2〜3回のスイッチ操作の繰返しによって
、下層の金属酸化物の非溶接性と同様の性質を有する材
料を形成するように酸化するということが知られている
接点構体の組立てはいくつかの個別の工程として記述さ
れてきた。しかしながら、近代的な高速一体型の製造機
械においては、小片31の形成、この小片の接点導体へ
の抵抗溶接、および小片31を望ましい接点形状に形成
することは−っの装置でほとんど同時にできる。小片3
1を形成するための線体と接点導体30の導片は上記装
置に連続的に供給されてもよい。このように発明者によ
って工夫された複合接点材料は近代的な高速製造工程に
よく適合する。さらに、複合接点材料は製造費が比較的
安く、また、従来の抵抗溶接法によって接点導体に容易
に溶接され、その結果接点溶着に対してすぐれた耐性を
有する高容量の電気スイッチを得ることができる。
この発明の詳細な説明の関係で特定の形状について述べ
たが、ここに示した方法に対する種々の変形は発明者の
意図と開示から逸脱することなく関連する技術における
通常の手法から明らかとなろう。その範囲は開示された
特定の詳細説明によって制限されることなく請求の範囲
の用語によってのみ特定されるものである。
〔発明の効果〕
この発明は上述のように複合接点材料を加熱状態で押出
すことにより形成するとともに接点構体を製造するもの
で、とくにこの製造方法において非溶接性金属酸化物材
料と良好な溶接特性を有する金属層の間に冶金学的結合
を形成するためその結合が良好で、複合された接点材料
は経済的に製作することが容易で、かつ高度に一体化さ
れた自動スイッチ組立て工程および機械に適している。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の一実施例を示すもので、第1図は押出し
工程に先立って空室内に複合材料からなる金属小塊を入
れた押出し装置の一部を部分的に断面をもって示す縦断
面図、第2図は押出し工程において線体に形成される金
属小塊を示す第1図の装置の縦断面図、第3図は第2図
に示す線体の側断面図、第4図は第2図および第3図に
示す線体の小片をその表面に有する接点導体の部分的な
斜視図、第5図は接点導体上の線体の小片を望ましい接
点形状に成形した第4図の接点導体の斜視図である。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の非溶接性金属材料からなる円形棒体を形成
    する工程と、 良好な溶接性を有する第2の金属材料からなり、上記円
    形棒体の外周に適合するように配設される筒状の外被を
    形成する工程と、 上記第1の材料からなる芯材と上記第2の材料からなる
    外被とを有する金属小塊を形成するために上記円形棒体
    を上記筒状の外被に貫挿する工程と、 第1の材料からなる芯材と第2の材料からなる外側金属
    とを冶金学的に結合させて線体を形成するために上記金
    属小塊を高温で押出す工程と、接点導体を形成する工程
    と、 望ましい接点配置を形成するために十分な材料を有する
    上記線体から形成した小片を上記接点導体に溶接する工
    程および表面に電気接触面を有する接点を形成するため
    に上記接点導体に溶接される上記線体の小片を成形する
    工程とからなる電気接触体の製造方法。
  2. (2)上記筒状の外被は第2の金属材料の管を成形する
    ことにより形成した第1項記載の電気接触体の製造方法
  3. (3)線体を形成するために上記金属小塊を高温で押出
    す工程は最終的に望まれる寸法と性質を得るために線体
    を冷間引出しおよび焼鈍する後続の工程を含む第2項記
    載の電気接触体の製造方法。
  4. (4)上記棒体の寸法と上記筒状の外被の寸法および上
    記成形工程における許容寸法は上記接点の電気接触面で
    約0.05〜0.10mm(0.002〜0.004イ
    ンチ)の範囲の厚さを有する第2の金属材料の層を形成
    するように選択される第3項記載の電気接触体の製造方
    法。
  5. (5)第1の金属材料は銀カドミウム酸化物である第4
    項記載の電気接触体の製造方法。
  6. (6)第2の金属材料は銀カドミウム合金である第5項
    記載の電気接触体の製造方法。
  7. (7)第2の金属材料は純銀である第5項記載の電気接
    触体の製造方法。
  8. (8)第1の金属材料は銀錫酸化物である第4項記載の
    電気接触体の製造方法。
  9. (9)第2の金属材料は銀錫合金である第8項記載の電
    気接触体の製造方法。
  10. (10)第2の金属材料は純銀である第8項記載の電気
    接触体の製造方法。
  11. (11)非溶接性を有する第1の金属材料からなる芯材
    と良好な溶接性を示す第2の金属材料からなる外被を有
    する金属小塊を製造する工程と、第1の金属材料とこの
    第1の金属材料に結合される第2の金属材料の層からな
    る線体を形成するための押出し工程であって、この工程
    および上記芯材と外被の寸法は第1の材料と第2の材料
    とを冶金学的に結合するように選択される押出し工程と
    、 良好な溶接特性を有する金属からなる電気接点導体を形
    成する工程と、 上記接点導体に望ましい接点の配置を形成するために十
    分な材料を有する上記線体の小片を溶接する工程および
    電気接点を形成するために接点導体に溶接される線体の
    小片を成形する工程とからなる電気接触体の製造方法。
  12. (12)上記金属小塊を押出す工程は高温で実施される
    第11項記載の電気接触体の製造方法。
  13. (13)第2の金属材料からなる上記外被はダイキャス
    トにより形成され、かつその外被の望まれる最終の寸法
    は機械によって達成される第12項記載の電気接触体の
    製造方法。
  14. (14)第1の金属材料は銀カドミウム酸化物で、かつ
    第2の金属材料は銀カドミウム合金である第13項記載
    の電気接触体の製造方法。
  15. (15)第1の金属材料は銀カドミウム酸化物で、かつ
    第2の金属材料は純銀である第13項記載の電気接触体
    の製造方法。
  16. (16)第1の金属材料は銀錫酸化物で、かつ第2の金
    属材料は銀錫合金である第13項記載の電気接触体の製
    造方法。
  17. (17)第1の金属材料は銀錫酸化物で、かつ第2の金
    属材料は純銀である第13項記載の電気接触体の製造方
    法。
JP62271608A 1986-10-27 1987-10-27 電気接触体の製造方法 Expired - Lifetime JPH0736298B2 (ja)

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