WO2018180287A1

WO2018180287A1 - 電気接点、それを備えた電磁リレー及び電気接点の製造方法

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Publication number: WO2018180287A1
Application number: PCT/JP2018/008650
Authority: WO
Inventors: 開伊集院; 青木　達也; 西川　和宏; 佑樹河島; 加本　貴則; 前田　正史
Original assignee: 日本電産株式会社
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2018-10-04

Abstract

【課題】耐久性を向上可能な電気接点及びその製造方法を提供する。【解決手段】電気接点２は、導電性の金属材料を含む基部１１と、基部１１上に位置し、貴金属を含む導電層１２と、導電層１２上に位置する接点層１３と、を備える。接点層１３は、導電層１２と同一の金属材料を含む接点層導電部２１と、接点層導電部２１の表面側の内部に一部が位置する金属酸化物の粒子２２と、を有する。接点層導電部２１は、露出している。

Description

電気接点、それを備えた電磁リレー及び電気接点の製造方法

本発明は、電気接点、それを備えた電磁リレー及び電気接点の製造方法に関する。

一般に、自動車及び事務機などには、各種の電磁リレーが用いられる。このような電磁リレーとして、例えば特許文献１に開示されるように、鉄心磁極及びコイルを含む電磁石の動作によって、固定接点ばねに配置された電気接点と可動接点ばねに配置された電気接点とを、接触または離間させる構成が知られている。　

上述のような構成を有する電磁リレーに用いられる電気接点は、導電性だけでなく、耐久性も要求される。そのため、例えば特許文献２に開示されるように、前記電気接点の材料として、Ａｇに金属酸化物を分散させた材料を用いる構成が知られている。このように前記電気接点の材料としてＡｇを用いることによって、導電性を確保できる。また、Ａｇに金属酸化物を分散させることによって、前記電気接点としての耐久性を向上できる。　

しかしながら、Ａｇは高価な金属であるため、前記電気接点を全てＡｇによって形成した場合、電気接点の製造コストが増大する。そのため、電気接点として、例えば特許文献３に開示されるように、接点部がＡｇ及び金属酸化物の合金（以下、Ａｇ合金という）によって形成され、基部がＣｕ合金によって形成された複合接点が用いられる。　

前記特許文献３に開示される複合接点では、Ｃｕ合金素線と、該Ｃｕ合金素線よりも外径の小さいＡｇ合金素線とを成形金型の孔内で突き合わせた状態で鍛造することにより、前記Ｃｕ合金素線と前記Ａｇ合金素線とを接合する。その後、鍔部を成形することによって複合接点を得る。上述のように前記Ｃｕ合金素線と前記Ａｇ合金素線とを接合することにより、Ｃｕ合金とＡｇ合金との接合強度を向上できる。

特開２００５－１６６３４１号公報特開２０１１－８６５６３号公報特開２０１３－３０４７５号公報

前記特許文献３に開示される複合接点のように、Ａｇ及び金属酸化物からなるＡｇ合金を用いる場合、該Ａｇ合金は、例えば、Ａｇ中に金属（例えばＳｎなど）を添加して固溶させた後、熱酸化処理を行うことにより得られる。この熱酸化処理において、前記金属は酸化されて金属酸化物になる。　

ところで、前記熱酸化処理中では、金属酸化物がＡｇ合金の外側に凝集する。そのため、Ａｇ合金の外側に凝集した金属酸化物によって、他の金属の酸化が妨げられる。よって、Ａｇ合金内で、必要量の金属酸化物が得られない可能性がある。したがって、上述のような熱酸化処理によって、Ａｇ合金内で得られる金属酸化物の量には、限界がある。　

また、上述のようにＡｇ合金の外側に凝集した金属酸化物によって、Ａｇ合金の加工性が低下する。そのため、前記特許文献３に開示されるような従来の電気接点の形成方法では、Ａｇ合金の加工性の観点から、Ａｇ合金中の金属酸化物の添加量が制限される。　

上述のように、従来の構成では、Ａｇ合金中の金属酸化物の添加量が制限されていた。そのため、従来の構成では、Ａｇ合金中の金属酸化物による電気接点の耐久性の向上には限界があった。　

なお、仮にＡｇ合金中で金属酸化物の添加量を増大させることができたとしても、Ａｇ合金中でのＡｇの比率が低下するため、電気接点の導電率が低下する。そうすると、電気接点に通電した際に、前記電気接点の内部で生じるジュール熱が増大する。その結果、接点間で生じたアークによって、電気接点に生じるダメージが促進される。　

以上のように、従来の構成では、電気接点の耐久性の向上は困難であった。　

本発明の目的は、耐久性を向上可能な電気接点及びその製造方法を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る電気接点は、被接触部と接触することにより通電する電気接点である。この電気接点は、導電性の金属材料を含む基部と、前記基部上に位置し、貴金属を含む導電層と、前記導電層上に位置する接点層と、を備える。前記接点層は、前記導電層と同一の金属材料を含む接点層導電部と、前記接点層導電部の表面側の内部に一部が位置する金属酸化物の粒子と、を有する。前記接点層導電部は、露出している。　

本発明の一実施形態に係る電気接点の製造方法は、被接触部と接触することにより通電する電気接点の製造方法である。この電気接点の製造方法は、導電性の金属材料を含む基部を形成する基部形成工程と、前記基部上に貴金属を含む導電層を形成する導電層形成工程と、前記導電層の表面に、スプレー法を用いて金属酸化物の粒子を打ち込むことにより、前記金属酸化物の粒子の一部が内部に位置し且つ前記貴金属が露出した接点層を形成する接点層形成工程と、を有する。

本発明の一実施形態に係る電気接点及び電気接点の製造方法によれば、電気接点の耐久性を向上できる。

図１は、実施形態に係る電気接点を備えたリレー装置の構成を模式的に示す図である。図２は、電気接点の概略構成を示す断面図である。図３は、図２のＺ部を拡大して、金属酸化物の粒子を模式的に示す図である。図４は、リードフレームの成形の様子を模式的に示す図である。図５は、リードフレームの突出部上にスプレー法によって導電層を形成する様子を模式的に示す図である。図６は、導電層にスプレー法によって金属酸化物の粒子を打ち込む様子を模式的に示す図である。図７は、接点層を成形型によって加圧する様子を模式的に示す図である。図８は、その他の実施形態に係る電気接点の概略構成を示す図２相当図である。図９は、リードフレームに基部を固定する様子を模式的に示す図である。図１０は、リードフレームに固定された基部上にスプレー法によって導電層を形成する様子を模式的に示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。なお、図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。　

なお、以下の説明において、“固定”、“接続”及び“取り付ける”等（以下、固定等）の表現は、部材同士が直接、固定等される場合だけでなく、他の部材を介して固定等される場合も含む。すなわち、以下の説明において、固定等の表現には、部材同士の直接的及び間接的な固定等の意味が含まれる。　

（リレー装置）　図１は、本発明の実施形態に係る電気接点２を備えたリレー装置１（電磁リレー）を模式的に示す図である。なお、図１は、リレー装置１を側方から見た図である。リレー装置１は、所定の間隔をあけて対向して配置される一対の電気接点２，３を有する。リレー装置１は、一対の電気接点２，３の接触と離間とを切り替えることにより、電流の通電及び遮断を制御する。電気接点３が、電気接点２と接触する被接触部である。なお、リレー装置１は、所定の間隔をあけて対向して配置される電気接点を二対以上、有してもよい。　

リレー装置１は、電気接点２，３がそれぞれ設けられた平板状の一対のリードフレーム４，５と、駆動機構６とを有する。　

一対のリードフレーム４，５は、例えばＣｕまたはＣｕ合金などの導電性の金属材料によって形成された平板状の部材である。一対のリードフレーム４，５の電気伝導度は、５０％ＩＡＣＳ以上が好ましい。　

一対のリードフレーム４，５は、所定の間隔をあけて対向して配置され、一端側が固定される。一対のリードフレーム４，５の他端側は自由端であり、該他端側に電気接点２，３が対向して配置される。電気接点２は、リードフレーム４に対して電気的に接続される。電気接点３は、リードフレーム５に対して電気的に接続される。　

なお、特に図示しないが、例えば、リードフレーム４には、電源が電気的に接続され、リードフレーム５には、前記電源から供給される電力によって駆動する装置が電気的に接続される。　

駆動機構６は、筒状のコイル６ａ（図１では長手方向の断面で示す）と、コイル６ａの内側に位置する鉄心６ｂと、接極子６ｃとを有する。接極子６ｃは、磁性材料によって形成された、側方から見てクランク状の部材である。接極子６ｃの一端側は、一対のリードフレーム４，５のうち、電気接点２が設けられた一方のリードフレーム４に接触する。接極子６ｃの他端側は、コイル６ａ及び鉄心６ｂの近傍に位置し、先端に向かうほどコイル６ａ及び鉄心６ｂから離間している。なお、詳しい説明は省略するが、接極子６ｃの屈曲部は、回転可能に支持される。図１に、接極子６ｃの回転中心をＰで示す。　

コイル６ａには、図示しない電源から電流が供給される。コイル６ａに対する電流の供給は、図示しない制御装置からリレー装置１に通電の指示があった場合に行われる。コイル６ａに電流が供給された場合には、コイル６ａ及び鉄心６ｂに磁界が生じる。一方、前記制御装置からリレー装置１に遮断の指示があった場合には、コイル６ａに対して電流は供給されない。　

コイル６ａ及び鉄心６ｂに磁界が生じた場合、該磁界によって、接極子６ｃの他端側がコイル６ａ及び鉄心６ｂに対して近づく。すなわち、接極子６ｃは、回転中心Ｐを中心として、他端側がコイル６ａ及び鉄心６ｃに近づく方向に回転する（図１の矢印参照）。これにより、接極子６ｃの一端側がリードフレーム４をリードフレーム５側に押す。よって、リードフレーム４に設けられた電気接点２が、リードフレーム５に設けられた電気接点３に接触する。したがって、電気接点２，３を介して、一対のリードフレーム４，５に電流が流れる。すなわち、コイル６ａ及び鉄心６ｂに磁界が生じた場合には、リレー装置１は通電状態である。　

一方、コイル６ａ及び鉄心６ｂに磁界が生じていない場合、接極子６ｃの他端側はコイル６ａ及び鉄心６ｂに対して離間している。この場合、接極子６ｃがリードフレーム４をリードフレーム５側に押していないため、電気接点２，３は接触しない。したがって、一対のリードフレーム４，５には電流が流れない。すなわち、コイル６ａ及び鉄心６ｂに磁界が生じていない場合には、リレー装置１は遮断状態である。　

なお、特に図示しないが、リレー装置１は、コイル６ａ及び鉄心６ｂに磁界が生じていない場合にリードフレーム４をリードフレーム５から離間させる復帰ばね等を有してもよい。　

（電気接点）　次に、電気接点２の構成について、図２を用いて詳細に説明する。　

電気接点２は、リードフレーム４の他端側に位置する。電気接点２は、リードフレーム４の一部によって構成される基部１１と、基部１１上に形成された導電層１２と、導電層１２上に形成された接点層１３とを有する。　

基部１１は、リードフレーム４の一部が厚み方向の一方側（導電層側）に有底円筒状に突出した突出部４ａである。リードフレーム４は、基部１１に対して、厚み方向の他方側に凹部４ｂを有する。詳しくは後述するように、基部１１を構成する突出部４ａは、リードフレーム４の一部を厚み方向の一方側に凹ませることにより形成される。すなわち、基部１１は、リードフレーム４と単一の部材である。　

このように、リードフレーム４の一部を厚み方向の一方側に凹ませることによって得られる突出部４ａを基部１１とすることで、リードフレーム４に基部１１を容易に形成することができる。しかも、基部を別部材によって構成する場合に比べて、部品点数が少なくなるため、製造
コストを低減できる。　

導電層１２は、例えば、Ａｇなどの貴金属を含む。このように、導電層１２がＡｇなどの貴金属を含むことにより、他の導電材料を用いた場合に比べて、導電層１２の電気抵抗を小さくできる。よって、電気接点２に通電した際に、導電層１２に生じるジュール熱を低減できる。導電層１２の厚みは、後述の接点層１３の厚みよりも大きい。　

詳しくは後述するように、導電層１２は、例えばスプレー法等によって、リードフレーム４の突出部４ａ上にＡｇを含む微小な粒子を衝突させることにより形成される。すなわち、導電層１２は、貴金属を含み且つ拡散接合された複数の粒子によって構成される。このようにリードフレーム４の突出部４ａ上に微小な粒子を衝突させることにより、電気接点２の基部１１における導電層１２側の面は、前記微小な粒子の一部が位置する凹凸を有する。　

従来の方法のように、２種類の金属素線を突き合わせた状態で鍛造することによって電気接点を得る場合には、用いる金属素線の最小のサイズが決まっている。そのため、電気接点を形成する際には、必要量以上の貴金属が用いられる。しかしながら、上述のように、スプレー法を用いて導電層１２を形成することにより、導電層１２を容易に且つ必要以上に厚くすることなく形成できる。　

しかも、上述のようにリードフレーム４の突出部４ａである基部１１上に導電層１２を形成することにより、基部１１の分だけ、導電層１２を形成する必要がなくなる。　

したがって、導電層１２を形成する際に用いる貴金属の量を減らすことができる。よって、電気接点２の製造コストを低減できる。　

なお、導電層１２に含まれる貴金属は、Ａｇに限らず、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗであってもよい。また、導電層１２は、貴金属に限らず、貴金属の元素を主成分とする合金を含んでもよい。　

接点層１３は、電気接点２の最外層に位置し、電気接点２において、電気接点３と接触する接点部として機能する。接点層１３は、導電層１２と同一の金属材料（例えば、Ａｇなどの貴金属）と、Ｓｎなどの金属の酸化物の粒子（金属酸化物の粒子）とを含む。　

図３に、図２における電気接点２のＺ部を拡大して示す。接点層１３は、導電層１２と同一の金属材料を含む接点層導電部２１と、接点層導電部２１の表面側に位置する金属酸化物の粒子２２とを有する。　

接点層導電部２１は、導電層１２と単一の層の一部である。金属酸化物の粒子２２は、一部が接点層導電部２１の表面側の内部に位置する。金属酸化物の粒子２２は、後述するように、スプレー法によって接点層導電部２１に打ち込まれる。接点層導電部２１と金属酸化物の粒子２２とは、熱拡散結合によって結合される。これにより、接点層１３において接点層導電部２１と金属酸化物の粒子２２との結合力を向上できるため、接点層１３の耐久性を向上できる。　

金属酸化物の粒子２２は、接点層１３を電気接点２の各層の積層方向から見て、接点層１３の表面の一部のみに配置される。よって、接点層１３の表面には、金属酸化物の粒子２２及び接点層導電部２１が露出している。このように、接点層導電部２１が接点層１３の表面に露出することにより、電気接点２の導電性の低下を抑制できる。　

また、金属酸化物の粒子２２は、接点層１３の内部よりも表面側に多い。すなわち、接点層１３において、金属酸化物の粒子２２の密度は、表面側に向かうほど大きい。図３では、説明のために、金属酸化物の粒子２２を模式的に図示している。　

なお、金属酸化物の粒子２２は、Ｓｎの酸化物の粒子に限らず、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｓｅ、Ｔｌ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｐｏの酸化物の粒子であってもよい。　

上述のように、接点層１３の表面側に金属酸化物の粒子２２が位置することにより、接点層１３の耐久性を向上できる。特に、金属酸化物の粒子２２の密度を、接点層１３の表面側に向かうほど大きくすることにより、接点層１３の耐久性を向上できる。　

ところで、従来の構成のように電気接点の内部に金属酸化物が含まれると、該電気接点の内部でのＡｇの比率が低下する。そのため、従来の構成では、電気接点をＡｇのみによって構成した場合に比べて、電気接点の内部での抵抗が大きい。これにより、従来の構成の電気接点では、通電した際に内部で生じるジュール熱が大きいため、内部の温度が上昇しやすい。そうすると、電気接点同士の間で生じるアークによって電気接点にダメージが生じやすくなり、電気接点の耐久性が低下する。　

これに対し、本実施形態では、金属酸化物の粒子２２は、接点層１３の表面側のみに位置する。そのため、接点層１３の接点層導電部２１及び導電層１２には、金属酸化物が含まれない。よって、電気接点の内部に金属酸化物が含まれる従来の構成に比べて、電気接点２の内部の電気抵抗を小さくすることができる。これにより、電気接点２に通電した際のジュール熱の発生を抑制できるため、アークによって電気接点２がダメージを受けることを抑制できる。　

以上より、導電層１２上に位置する接点層１３によって、電気接点２と電気接点３との間でアークが生じた場合に、該アークによって電気接点２の表面がダメージを受けることを抑制できる。しかも、接点層１３の表面側のみに金属酸化物の粒子２２を配置することにより、電気接点２の電気抵抗が小さくなるため、アークによる電気接点２に対するダメージを軽減できる。したがって、電気接点２の耐久性を向上できる。　

また、本実施形態では、接点層１３において、金属酸化物の粒子２２の密度は、表面側に向かうほど大きい。これにより、電気接点２の表面の耐久性をより向上できるとともに、電気接点２の内部の電気抵抗を低減できる。したがって、電気接点２の耐久性をより向上できる。　

本実施形態では、導電層１２の厚みは、接点層１３の厚みよりも大きい。これにより、電気接点２において、Ａｇの比率が高い導電層１２の割合は、金属酸化物の粒子２２を含む接点層１３よりも大きい。よって、電気接点２の電気抵抗を低減できる。したがって、電気接点２におけるジュール熱の発生を抑制できるため、アークによる電気接点２のダメージを軽減できる。　

なお、電気接点３も、電気接点２と同様の構成を有してもよいし、異なる構成を有してもよい。ただし、電気接点３の接点部も、電気接点２と同様、貴金属を含む材料によって構成されるとともに、耐久性の観点から、表面側に電気接点２と同様の金属酸化物の粒子が位置することが好ましい。　

（電気接点の製造方法）　次に、上述のような構成を有する電気接点２の製造方法について、図４及び図５を用いて説明する。　

図４に示すように、例えばＣｕまたはＣｕ合金を含む材料からなる金属板を、一対の金型４１，４２によって厚み方向に挟み込んでプレスすることにより、前記金属板に突出部４ａ及び凹部４ｂを形成する。具体的には、金型４１は、前記金属板に凹部４ｂを形成するための金型凸部４１ａを有する。金型４２は、前記金属板に突出部４ａを形成するための金型凹部４２ａを有する。金型４１，４２によって、前記金属板を厚み方向に挟み込んでプレスすることにより、突出部４ａ及び凹部４ｂを有するリードフレーム４が形成される。　

なお、金型４１，４２の金型凸部４１ａ及び金型凹部４２ａは、それぞれ、平面視で円形状である。よって、リードフレーム４に形成される突出部４ａは、有底円筒状である。　

次に、図５に示すように、上述のように形成されたリードフレーム４の突出部４ａ上に、スプレー法を用いて導電層１２を形成する。なお、図５は、層形成の様子を模式的に示した図であり、スプレー法に用いる層形成装置５０とリードフレーム４との位置関係及び大小関係等は、実際とは異なる。　

層形成装置５０は、微小な粒子を溶融温度以下の固相状態で基材に衝突させることによって該基材上に形成する、いわゆるコールドスプレー法によって、基部１１上に導電層１２を形成する。層形成装置５０は、高圧ガスを用いて貴金属（例えばＡｇ）の粒子Ｘを吐出するスプレーガン５１を有する。スプレーガン５１は、内部に、外部から粒子Ｘが供給される空間５１ａを有するとともに、空間５１ａ内の粒子Ｘを吐出するためのノズル５１ｂを有する。　

スプレーガン５１の空間５１ａには、外部から粒子Ｘが供給されるとともに、所定の圧力（例えば１ＭＰａよりも高い圧力）及び所定の温度（粒子Ｘの溶融温度以下）の高圧ガスが供給される。これにより、スプレーガン５１のノズル５１ｂから、空間５１ａ内の粒子Ｘが吐出される。　

ノズル５１ｂから吐出された粒子Ｘは、リードフレーム４の基部１１に衝突する。これにより、基部１１上に、粒子Ｘによって導電層１２が形成される。なお、粒子Ｘは、基部１１の表面に対して衝突した際には、基部１１に一部が食い込んで基部１１に対して拡散接合される。一方、粒子Ｘは、他の粒子Ｘと衝突した際には、拡散接合によって粒子Ｘ同士が接合される。　

高圧ガスは、粒子Ｘの酸化及び変質を防止可能なガスが好ましい。また、高圧ガスは、ガス中での音速が速いガスが好ましい。このようなガスとして、例えば、Ｈ_２、Ｈｅ、Ｎ_２、Ｏ_２及びそれらを主成分とするガスが挙げられる。　

スプレー法によって基部１１上に導電層１２を形成した後、図６に示すように、形成された導電層１２の表面に対して、スプレー法によって、金属酸化物の粒子２２を打ち込む。この際も、上述の層形成装置５０を用いて、金属酸化物の粒子２２を導電層１２に衝突させる。これにより、金属酸化物の粒子２２の一部が導電層１２の表面側に食い込む。すなわち、金属酸化物の粒子２２の一部が、導電層１２の表面側の内部に位置する。　

これにより、導電層１２の表面側に、貴金属を含む金属材料と金属酸化物の粒子２２とを有する接点層１３が形成される。なお、導電層１２のうち、金属酸化物の粒子２２の一部が食い込んでいる部分が、接点層１３の接点層導電部２１である。　

なお、粒子Ｘに含まれる貴金属は、Ａｇに限らず、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗであってもよい。導電層１２は、貴金属に限らず、貴金属の元素を主成分とする合金を含んでいてもよい。　

金属酸化物の粒子２２は、Ｓｎの酸化物の粒子に限らず、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｓｅ、Ｔｌ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｐｏの酸化物の粒子であってもよい。　

上述のようにリードフレーム４の基部１１上に導電層１２及び接点層１３を形成した後、導電層１２及び接点層１３の焼結を行う。この際、図７に示すように、成形型３１によって、導電層１２及び接点層１３に対して積層方向に圧縮する力（図７中に白抜き矢印方向で示す力）を加えつつ加熱する。これにより、上述のようにスプレー法によって形成された導電層１２及び接点層１３において、粒子Ｘ同士、及び、粒子Ｘと金属酸化物の粒子２２とが、熱拡散結合される。したがって、導電層１２及び接点層１３の強度を向上できる。　

特に、上述のように接点層１３の焼結を行うことにより、金属酸化物の粒子２２と接点層導電部２１との結合強度を向上できる。よって、電気接点２の接点層１３の耐久性を向上できる。　

具体的には、成形型３１を用いて接点層１３に対して積層方向に加圧することにより、接点層１３を金属酸化物の粒子２２を接点層導電部２１に押し込んで接点層導電部２１に塑性変形を生じさせる。これにより、接点層１３の表面形状をコントロールすることができるとともに、金属酸化物の粒子２２と接点層導電部２１とをより強固に接触させることができる。そして、上述のように接点層１３を加圧した状態で、接点層１３を加熱することにより、金属酸化物の粒子２２と接点層導
電部２１とを熱拡散結合（焼結）させる。これにより、金属酸化物の粒子２２と接点層導電部２１とをより強固に結合できる。　

また、上述のように導電層１２及び接点層１３で粒子Ｘ同士を熱拡散結合（焼結）させることにより、導電層１２及び接点層１３の導電率を向上できる。　

ここで、基部１１を形成する工程が、基部形成工程に対応する。基部１１上に導電層１２を形成する工程が、導電層形成工程に対応する。導電層１２の表面に金属酸化物の粒子２２を打ち込むことにより、接点層１３を形成する工程が接点層形成工程に対応する。成形型３１を用いて接点層１３を加圧する工程が接点層加圧工程に対応する。導電層１２及び接点層１３を加熱して結合させる工程が焼結工程に対応する。　

なお、本実施形態では、導電層１２及び接点層１３の焼結を行っているが、導電層１２及び接点層１３の焼結を行わなくてもよい。　

上述の方法により、従来の構成のような金属酸化物を含む材料の加工が不要になる。よって、電気接点２を形成する際に、金属酸化物による加工性の影響を受けることを防止できる。しかも、上述の方法では、スプレー法によって導電層１２に金属酸化物の粒子２２を打ち込むため、金属酸化物の粒子の量を容易に調整できる。したがって、電気接点２の耐久性を向上するために、金属酸化物の量を容易に調整できる。　

（その他の実施形態）　以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。　

前記実施形態では、導電層１２は、コールドスプレー法によって形成される。しかしながら、導電層１２を形成可能な方法であれば、コールドスプレー法以外の方法によって形成してもよい。他の形成方法としては、例えば、プラズマを利用したプラズマ溶射、フレーム溶射などの溶射を用いた方法、蒸着などの方法がある。また、導電層の形成方法は、成膜方法に限定されず、他の方法を用いてもよい、さらに、種々の形成方法を組み合わせて導電層を形成してもよい。なお、前記実施形態のように導電層の形成にコールドスプレー法を用いることにより、粒子Ｘ内のＡｇ等の成分元素が酸化及び変質することを回避できる。　

前記実施形態では、基部１１上に導電層１２が形成される。しかしながら、基部１１上に酸化防止層を形成し、該酸化防止層上に導電層１２を形成してもよい。酸化防止層は、例えばＡｇなどの貴金属を含む。酸化防止層の形成方法は、スプレー法、めっきなど、形成可能な方法であればどのような形成方法であってもよい。　

上述のように基部１１上に酸化防止層を形成することにより、導電層１２が形成される際などに基部１１が酸化することを防止できる。よって、電気接点の内部で電気抵抗が増大することを抑制できる。　

前記実施形態では、基部１１は有底円筒状である。しかしながら、基部の形状は、基部上に導電層を形成可能な形状であれば、多面体形状など、どのような形状であってもよい。　

前記実施形態では、リードフレーム４の一部によって基部１１が構成される。しかしながら、電気接点の基部がリードフレームとは別の部材であってもよい。図８に、電気接点１０２の基部１１１がリードフレーム１０４とは別の部材である一例を示す。　

図８に示すように、平板状のリードフレーム１０４は、自由端である他端側に、貫通穴１０４ａを有する。なお、リードフレーム１０４は、前記実施形態のリードフレーム４と同様、ＣｕまたはＣｕ合金を含む導電性の金属材料によって形成される。　

電気接点１０２は、リードフレーム１０４とは別部材の基部１１１と、導電層１１２と、接点層１１３とを有する。　

基部１１１は、リードフレーム１０４と同様、ＣｕまたはＣｕ合金を含む導電性の金属材料によって形成される。基部１１１は、軸部１２１と、軸部１２１の一端側に位置する鍔部１２２とを有する。　

軸部１２１は、リードフレーム１０４の貫通穴１０４ａ内に配置可能である。すなわち、リードフレーム１０４は、軸部１２１を収容可能な貫通穴１０４ａを有する。軸部１２１は、リードフレーム１０４の貫通穴１０４ａ内に配置された状態で、他端側が潰される。よって、基部１１１は、リードフレーム１０４の貫通穴１０４ａ内に軸部１２１が配置された状態で、リードフレーム１０４における貫通穴１０４ａに面する周縁部に固定される。これにより、基部１１１を、リードフレーム１０４とは別に形成して、リードフレーム１０４に取り付けることができる。　

基部１１１の鍔部１２２の表面上には、導電層１１２が位置する。なお、導電層１１２は、前記実施形態の導電層１２と同様、例えば、Ａｇを含む。これにより、導電層１１２の電気抵抗を小さくすることができる。　

導電層１１２上には、接点層１１３が位置する。なお、接点層１１３は、導電層１１２と同一の金属材料と、例えばＳｎなどの金属の酸化物の粒子とを含む。これにより、電気接点１０２の耐久性を向上できる。　

次に、上述の構成を有する電気接点１０２の製造方法について、図９及び図１０を用いて説明する。　

まず、貫通穴１０４ａを有するリードフレーム１０４を形成するとともに、軸部１２１及び鍔部１２２を有する基部１１１を形成する。リードフレーム１０４及び基部１１１は、いずれも、ＣｕまたはＣｕ合金を含む導電性の金属材料によって形成される。　

図９に示すように、リードフレーム１０４の貫通穴１０４ａ内に基部１１１の軸部１２１を配置した状態で、一対の金型１４１，１４２に対して、リードフレーム１０４及び基部１１１をセットする。　

金型１４１は、ピン１４１ａと、ガイド穴１４１ｂとを有する。ピン１４１ａは、金型１４１のガイド穴１４１ｂ内を移動する。金型１４１のガイド穴１４１ｂ内には、基部１１１の軸部１２１の他端側が配置される。　

金型１４２は、金型凹部１４２ａを有する。金型凹部１４２ａ内には、基部１１１の鍔部１２２が配置される。これにより、金型１４２によって、基部１１１の鍔部１２２を保持できる。　

なお、リードフレーム１０４は、一対の金型１４１，１４２の間に挟まれた状態で保持される。　

上述のように、リードフレーム１０４及び基部１１１に対して一対の金型１４１，１４２を配置した状態で、金型１４１のガイド穴１４１ｂ内でピン１４１ａを移動させることにより、基部１１１の軸部１２１の他端側を押しつぶす。これにより、基部１１１は、軸部１２１の一部がリードフレーム１０４の貫通穴１０４ａ内に配置された状態で、リードフレーム１０４において貫通穴１０４ａに面する周縁部に固定される。よって、基部１１１の軸部１２１を、リードフレーム１０４に対して固定することができる。　

その後、図１０に示すように、前記実施形態と同様の構成を有する層形成装置５０によって、基部１１１の鍔部１２２上に導電層１１２及び接点層１１３を形成する。なお、層形成装置５０による導電層１１２及び接点層１１３の形成方法は、前記実施形態の場合と同様なので、詳しい説明を省略する。　

ここで、基部１１１をリードフレーム１０４に対して固定する工程が基部形成工程に対応する。基部１１１上に導電層１１２を形成する工程が導電層形成工程に対応する。導電層１１２上に接点層１１３を形成する工程が接点層形成工程に対応する。　

以上により、基部１１１をリードフレーム１０４とは別に形成できる。これにより、基部１１１をリードフレーム１０４とは異なる金属材料によって形成したり、基部１１１を自由な形状によって形成したりすることができる。したがって、基部１１１の設計自由度を向上できる。

本発明は、貴金属及び金属酸化物を含む電気接点に利用可能である。

１　リレー装置２、１０２　電気接点３　電気接点（被接触部）４、５、１０４　リードフレーム１１、１１１　基部１２、１１２　導電層１３、１１３　接点層２１　接点層導電部２２　金属酸化物の粒子３１　成形型５０　層形成装置５１　スプレーガンＸ　貴金属の粒子

Claims

被接触部と接触することにより通電する電気接点であって、　導電性の金属材料を含む基部と、　前記基部上に位置し、貴金属を含む導電層と、　前記導電層上に位置する接点層と、を備え、　前記接点層は、　　前記導電層と同一の金属材料を含む接点層導電部と、　　前記接点層導電部の表面側の内部に一部が位置する金属酸化物の粒子と、　を有し、　前記接点層導電部は、露出している、電気接点。
請求項１に記載の電気接点において、　前記導電層の厚みは、前記接点層の厚みよりも大きい、電気接点。
請求項１または２に記載の電気接点において、　前記接点層は、表面側に向かうほど前記金属酸化物の粒子の密度が大きい、電気接点。
請求項１から３のいずれか一つに記載の電気接点において、　前記接点層において、前記接点層導電部と前記金属酸化物の粒子とは熱拡散結合によって結合されている、電気接点。
請求項１から４のいずれか一つに記載の電気接点において、　前記導電層は、貴金属を含み且つ拡散接合された複数の粒子によって構成される、電気接点。
請求項５に記載の電気接点において、　前記基部における前記導電層側の面は、前記複数の粒子の一部が位置する凹凸を有する、電気接点。
請求項１から６のいずれか一つに記載の電気接点を備えた電磁リレー。
被接触部と接触することにより通電する電気接点の製造方法であって、　導電性の金属材料を含む基部を形成する基部形成工程と、　前記基部上に貴金属を含む導電層を形成する導電層形成工程と、　前記導電層の表面に、スプレー法を用いて金属酸化物の粒子を打ち込むことにより、前記金属酸化物の粒子の一部が内部に位置し且つ前記貴金属が露出した接点層を形成する接点層形成工程と、を有する、電気接点の製造方法。
請求項８に記載の電気接点の製造方法において、　前記導電層形成工程は、スプレー法を用いて貴金属を含む複数の粒子によって前記導電層を形成する、電気接点の製造方法。
請求項８または９に記載の電気接点の製造方法において、　前記接点層形成工程の後に、成形型を用いて前記接点層を加圧する接点層加圧工程をさらに有する、電気接点の製造方法。
請求項８から１０のいずれか一つに記載の電気接点の製造方法において、　前記接点層形成工程の後に、前記接点層及び前記導電層を焼結させる焼結工程をさらに有する、電気接点の製造方法。