SE510043C2 - Elektriskt kontaktelement - Google Patents

Description

20 25 30 35 510 045 Ett ändamål med uppfinningen är att anvisa ett elektriskt kontaktelement med förbättrat och beständigt motstånd mot slitage och korrosion men med bibehàllna goda elektriska egenskaper såsom låg övergángsresistans vid kontaktering.

Samt att anvisa ett elektriskt kontaktelement med sänkt friktion i kontaktytorna vilket underlättar manövrering av kontaktdonet, möjliggör att högre kontaktkrafter kan användas samt förbättrar elektriska och termiska egenskaper samt höjer den förväntade livslängden.

Ett elektriskt kontaktelement enligt uppfinningen är speciellt fördelaktigt då beläggninsskiktets förbättrade motstånd mot slitage och korrosions och sänkta friktion medför att beläggnings skiktets tjocklek kraftigt kan reduceras.

UPPFINNINGEN Ett elektriskt kontaktelement anordnat för att elektriskt ansluta en elektrisk anordning och förmedla strömövergång i en elektrisk krets innefattar en metallisk kropp, företrä- desvis en kropp av koppar, aluminium eller en legering baserad på någon av dessa två metaller. Åtminstone en pá kroppen befintlig kontaktyta är helt eller delvis belagd med ett beläggningsskikt av ett silverbaserat kompositmaterial innefattande nötningsbeständiga partiklar och enligt uppfin- ningen en organisk svavelförening, företrädesvis en alkyl- svavelförening, vilken sänker kompositmaterialets ytenergi.

Ett kontaktelementet enligt uppfinningen uppvisar ett för- bättrat motstånd mot slitage och korrosion samtidigt som dess friktion sänkes och dess goda elektriska egenskaper såsom låg övergángsresistans vid kontaktering bibehålles.

Företrädesvis är kontaktelementet belagt med ett silverbase- rat kompositmaterial vilket innefattar ett eller flera av följande nötningsbeständiga ämnen; grafit, CFX, Zr, Co0, MoS2, SiC, SiO2 samt Ti02 med en partikelstorlek av 0.1-Sum och i en koncentration av 0.1-5 volymsprocent. 10 15 20 25 30 35 510 045 I en föredragen utföringsform är kontaktytan belagd med en elektrolytiskt pàlagd belägning i form avett silverbaserat kompositmaterial vilket åtminstone innefattar den organiska svavelföreningen i en halt av upp tiil 1 viktsprocent och de nötningsbeständiga partiklarna, företrädesvis TiO2-partiklar med en partikelstorlek av 0.1-Bßm, i en koncentration av 0.1-5 volymsprocent.

För att ytterligare sänka friktionen och förbättra slitage- och korrosionsmotstàndet hos ett elektriskt kontaktelement enligt uppfinningen kan i vissa sammanhang kontaktytans kom- positbeläggning helt eller delvis vara belagd med ett smör- jande filmskikt. Filmen innefattar vanligtvis ett kolväteba- serat material med en tillsats vilken bindes kemiskt till kompositbeläggningen och har med en kontrollerad filmtjock- lek av 100 Å-10000 Å deponerats pà åtminstone en del av kompositbeläggningen.

FIGUR Uppfinningen ska i det följande förklaras mer ingående under hänvisning till bifogad figur vilken visar ett elektriskt kontaktelement av plug-in typ där kontaktytor glider mot varandra i samband med att ett första kontaktelement anslutes mot en ett andra kontaktelement, en kontaktskena.

FIGURBESKRIVNING Anslutnings- och uttagsdon 10 för olika typer av in- och utmatningsskenor 11 visas i figur 1. Kontaktdonet i figur 1 innefattar ett första kontaktelement 10 anordnat att anslu- tas mot ett andra kontaktelement i form av en en kontaktske- na 11 så att kontaktelement 10 anbringas på kontakskenan och anligger med sina kontaktytor S1 mot på skenan befintliga kontaktytor S2. Det första kontaktelementet 10 anligger i kontakterat tillstànd anspänt med en fjädrande kraft med åtminstone en kontaktyta S1 mot åtminstone en på det andra kontaktelementet befintlig kontaktyta S2. 10 15 20 25 30 35 510 043 Naturligtvis är uppfinningen även tillämplig på andra former av utmatningsskenor och kontaktelement exempelvis kan det första kontaktelementet vara anordnat att införas i en U- formad kontaktskena för att i kontakterat tillstånd med sina kontaktytor vara anspänt mot U-skenans kontaktytor i det U- formade spåret.

Andra exempel pá kontaktdon där det är fördelaktigt att använda kontaktelement enligt uppfinningen är; - kontaktdon med ett mellanliggande kontaktelement i form av en cylindrisk hylsa innefattande ett antal fjädrande element eller en i radiell led fjädrande cylindrisk hylsa anordnat att elektriskt ansluta, kontaktera, och förmedla strömgenomgâng mellan ett första kontaktelement, en inre hylsa eller ett stift, och ett andra kontaktelement, en yttre hylsa eller ett rör, varvid den fjädrande hylsan eller de fjädrande elementen är anligger anspänt mot båda hylsornas kontaktytor, - kontaktdon där ett första kontakt element, sàsom en fjädrande hylsa med ett väsentligen rektangulärt tvärsnitt, i kontakterat tillstànd är pàfört ett andra kontaktelementsàsom ett flatstift, - kontaktdon med minst en fjädrande annulär kropp, såsom en ring av en spiraliserad tråd är anordnad att elektriskt ansluta och upprätthålla elektrisk kontakt mellan ett första kontaktelement, sásom en inre hylsa eller ett stift, och ett andra kontaktelement, såsom en yttre hylsa eller ett rör.

Den annulära kroppen är i kontakterat tillstànd sammanpres- sad sà att tråden kommer att anligga anspänt mot båda kontaktelementens kontaktytor, - kontaktdon med ett första kontaktelement i form av en fjädrande cylindrisk hylsa vilken i kontakterat tillstànd är pàförd ett andra kontaktelement i form av ett massivt cylindriskt stift eller inre hylsa varvid den fjädrande kraften hos hylsan medför att den med sin kontaktyta kommer att anspänt anligga mot stiftets kontaktyta. Denna sista kontakttyp innefattar även hylsor med ett flertal fingrar anordnade att forma en cylindrisk hylsa När hylsan är pàförd 10 5101345 ett stift eller inre hylsa kommer fingrarna att anspänt anligga mot en kontaktyta pà hylsan eller stiftet.

I samtliga ovan beskrivna utföringsformer har kontaktelement enligt uppfinningen med det silverbaserade kompositmateria- let vilket åtminstone innefattar den organiska svavelföre- ningen och de nötningsbeständiga partiklarna visat den eftersträvade förbättringen av kontaktövergângens elektriska och termiska egenskaper samtidigt som kontaktelementets livslängd har förlängts genom att funktionen säkerställts över en längre tid då i koktaktelementet befintliga kontak- tytor S uppvisar sänkt friktion och höjt motstånd mot slitage och korrosion.

Claims (4)

10 15 20 25 30 510 043 PATENTKRAV

1. Elektriskt kontaktelement (l0,ll) för att elektriskt ansluta en elektrisk anordning och förmedla strömövergàng i en elektrisk krets, vilket åtminstone innefattar en metal- lisk kropp där en pà kroppen befintlig kontaktyta (S1,S2) helt eller delvis är belagd med ett silverbaserat komposit- material, vilket innefattar en tillsats av nötningsbestän- diga partiklar för att höja motståndet mot slitage och kännetecknat av att det silverbaserade kompositmaterialet innefattar en organisk svavelförening som korrosion, sänker kompositmaterialets ytenergi.

2. Kontaktelement enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den silverbaserade kompositbeläggningen innefattar en tillsats av nötningsbeständiga partiklar bestående av ett eller flera av följande ämnen grafit, CFX, Zr, CoO, MoS2, SiC, SiO2 samt TiO2, med en partikelstorlek av 0.1-Spm och i en halt av 0.1-5 volymsprocent.

3. Kontaktelement enligt patentkrav 1 eller patentkrav 2, kännetecknat av att den silverbaserade kompositbelägg- ningen innefattar nötningsbeständiga partiklar bestående av TiO2 och att kompositbeläggningen har pàlagts kontaktytan medelst elektrolys.

4. Kontaktelement enligt patentkrav 3, kännetecknat av den silverbaserade kompositbeläggningen helt eller delvis är belagd med en film ett smörjande material innefattande en tillsats av ett ämne med god adhesion till den silverbase- rade kompositbeläggningen.