JPH0325814A - 電気接触子の製造方法 - Google Patents

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】 【産業上の利用分野〕 本発明は、新路器、開閉器、遮断器等に使用される電気
接触子のうち、肉厚が薄い接点部材を有する電気接触子
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より肉厚が薄い接点部材を有する電気接触子の一般
的製造方法としては、接点部材を粉末冶金法により製造
し、コイニングやアニール等の工程を経て、最終形状に
機械加工仕上げした後、銅や鉄製の台金にろう接する方
法や、その他台金表面に銀メッキする方法等が採られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記のような方法では、接点部材の肉厚
が薄いものに対しては、ろう接そのものが非常に難しく
、例えば、Ａｇ−Ｇｒ系接点部材をＡｇろう接する場合
、Ａｇろう中のＣｕやＺｎやＣｄ等が肉厚の薄い接点部
材の表層近辺まで拡散するため、接点本来の性能である
耐溶着性、耐摺動摩耗性、接触抵抗の安定性等が損なわ
れ、しかも台金との接着強度が低下し、接点が剥離する
等の問題があった。　銀メッキしたものは、耐摺動摩耗
性の点で問題があった。

更には、従来の方法では製造工数が多く、歩留が悪いた
め、コスト高となり安価な接点の提供が困難である。

上記問題点に鑑み、本発明は、接点性能を損なうことな
く、接合強度を高く安定させ、接点を薄くすることが可
能な電気接触子の製造方法を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決をするための手段〕

本発明者は、上記問題点に鑑み、ＡｇまたはＣｕ粉末の
うち少なくとも一種以上の粉末と、Ｃ，　Ｎｉ，Ｗまた
はＷＣのうち少なくとも１種以上の粉末とを溶剤および
粘着剤を用いて混合して混合物を作製し、その混合物を
台金に塗布して焼付けを行なって、その後加圧成形し、
アニールする電気接触子の製造方法を提供することによ
り前記目的を達成した。

固相焼結法により製造される接点、例えばＡｇ−Ｇｒ　
（Ｇｒはグラファイトを表わす、以下同様）　、Ａｇ−
Ｃｕ−Ｇｒ、Ａｇ−Ｎｉ　−Ｇｒ，　Ａｇ−Ｎｉ，　Ｃ
ｕ−Ｇｒ，　Ａｇ−ＷＣ−Ｇｒなとの接点が、本発明の
方法で直接適用することができる。また、鉄製台金の場
合、上記の固相焼結法だけでなく、高融点金属またはそ
の炭化物を含有する（Ｇｒを含む）溶剤および粘着剤が
添加された混合物を台金に塗布して、焼付けし、この焼
付けの過程で脱ろう、焼結を行ない、その後ＡｇやＣｕ
を溶浸する・ことによって、または最初から所定のＡｇ
粉やＣｕ粉を高融点金属と混合して、台金と一体液相焼
結することによっても製造することができるが、本発明
の方法によれば、もっと簡便で、しかも台金の材質上の
制約がない。

台金の材料としては、電気伝導性がよく、ある程度の機
械的強度を有する材料のうち、銅や銅台金、または鉄や
鉄台金が好適である。

また、台金と接点の接着強度を高めるために、前記混合
物を塗布する前に、予め下地材として台金表面に、Ｎｔ
，　Ｎｉ　−　Ｐ，　Ｃｕ，　Ｃｕ−ＮｉＳＡｇ，　Ａ
ｇ−Ｃｕなどの拡散物質層を形成しておくとよい。この
拡散物質層の形成方法としては、一般的な方法でよく、
例えば電気メッキ、無電解メッキ、プラズマ溶射などい
ずれの方法を用いてもよい。

また、その他接点と台金の接着強度を高める方法として
は、接点層形成のための前記混合物中に台金成分中の少
なくとも１種以上の元素、または下地材成分中の少なく
とも１種以上の元素、あるいは台金威分中の少なくとも
ｌ種以上の元素と下地材成分中の少なくとも１種以上の
元素とを一緒に添加すると、接点と台金の接着強度が高
められる。例えば、台金が銅または銅台金である場合に
は、銅などの拡散材および焼結促進材となる元素を添加
したり、前記表面処理材がＮｉである場合には、Ｎｉな
どを添加したり、あるいは台金が銅または銅台金であり
、表面処理材がＮｉ−Ｐである場合には、ＣｕとＮｉを
一緒に添加すれば、接着強度が大幅に改善される。これ
らの添加量としては、接着強度を改善させるためには、
少なくとも０．５重量％以上添加することが必要で、添
加量が２．０重量％を越えると、接触抵抗が大きくなっ
たりするなど、接点性能が低下するので、０．５〜２．
０重量％とすることが望ましい。

また、前記混合物を塗布したものを、焼付けする方法と
しては、種々の方法が考えられるが、適当な温度（例え
ばｌ００〜１２０’Ｃ）で乾燥させた後に、水素炉で８
００℃前後で焼付けしたり、乾燥から焼付までを真空炉
で行なうなどの方法を用いれば、塗布層の割れや収縮は
起こらない。

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。

〔実施例ｌ〕 ここでは、本発明の製造方法を用いた電気接触子と、従
来のろう接による方法で製造した電気接触子とについて
接着強度などの諸特性を調べた。

電気接触子の台金として、無酸素銅板（３０Ｘ　１２０
Ｘ８ｍｍ）を用意した。次に、接点材料粉末としてＡｇ
粉末９９重量％、Ｇｒ　（グラファイト）粉末をｌ重量
％の割合に秤量後、これらの中に粘着剤として予めアセ
トンで溶解したＰＶＢ　（ポリビニルブチラール）粉末
１　ｏｕｔ％（外掛けでの重量％を表わす、以下同様）
とエチルセルロース粉末２　ｏｕｔ％を注いで、ライカ
イ機を用いて、粉末が乾燥するまで混合する。その後、
溶剤としてジエチレングリコールモノブチルを添加して
台金上への塗布が容易になる程度の粘度になるように仕
上げた。

そして、台金に上記混合物を塗布する。均一な厚さに塗
布するために、スクリーン印刷機を用いた。塗布層厚は
約１．　０ｍ＋ｓであった。それから、混合物を塗布し
た上記のものを乾燥器を用いて、大気中１００　−　１
２０℃で約２時間乾燥させた。乾燥させた後も、ひび割
れ等の発生もなく固い塗布層が得られた。

そして、乾燥させたものを水素雰囲気の電気炉中で８０
０℃にて焼付けした。このときも、塗布層はほとんど収
縮せず、ひび割れなどの発生もなかった。

最後に、機械プレス機を用いて、２回サイジングを行な
った。ここでの層厚減少率は４０〜５０％であった。各
２回のサイジングの後に、水素雰囲気の電気炉中で７０
０〜８００℃でアニールを行ない、歪みを取り、接着強
度を高めた。このときにも、接点の割れは起こらなかっ
た。

このように、本発明の電気接触子の製造方法を用いるこ
とにより、０．１〜０．２ｍｍという極めて薄い接点を
有する電気接触子を製造することができた。接着強度を
測定すると、約２ｋｇ／一以上であり、従来のろう接品
の台金と接点との接着強度（約０．９ｋｇ／一）と比較
すると、２倍以上接着強度が増加し、バラツキも少なか
った。

また、サイジングとアニールをさらに繰り返すと、接点
の厚さをもっと薄くすることができ、また接着強度も上
記と同等の強度があった。

本発明の製造方法を用いると、従来のろう接により製造
したものと比べ、ろう材を使用することで発生していた
接点性能および接合強度の低下などの不具合がなくなっ
た。

〔実施例２〕 各工程は、実施例ｌと同様の方法によったが、ここでは
、無酸素銅板（３０Ｘ　１２０Ｘ　６　ｍ）の表面をブ
ラスト処理して、表面あらさを３０／ａに調製した後、
Ｘｉ−Ｐをプラズマ溶射により３０／ａの厚さで被覆し
た台金を用いた点が実施例ｌと異なる。

この表面処理をすることによって、接着強度を２．２ｋ
ｇ／一以上と向上させることができた。ここで得られた
電気接触子の接点も、ひび割れなどの不具合が発生せず
、この方法により薄い接点を形成することができた。

〔実施例３〕 各工程は、実施例ｌと同様であるが、台金として実施例
２と同様のものを使用した。そして、接点形成用の上記
混合物にＮｉを１．５ｏｕｔ％添加したものを使用した
。

この添加の効果により、接着強度が２．４ｋｇ／ｍｌ以
上となり、添加しないものより向上したことがわかった
。ここで得られた電気接触子の接点も、ひび割れ、接触
性能の低下などの不具合が起こらず、この方法により、
薄い接点を形成することができた。

〔実施例４〕 ここでは、実施例３の添加物にさらにＣｕを０．５ｏｕ
ｔ％添加したものを接点形成用の混合物とじて使用した この添加の効果により、接着強度は２．７ｋｇ／ａＪ以
上となり、さらに向上した。

ここで得られた電気接触子の接点も、ひび割れ接触抵抗
の増加などの不具合が起こらず、この方法により、薄い
接点を形成することができた。

〔発明の効果〕

請求項ｌの電気接触子の製造方法を用いれば、従来のろ
う接の方法による電気接触子より接点性能を損なうこと
なく、接点と台金の接着強度を向上安定させ、接点の極
薄化を可能にし、接点形成と台金への接点の接合が同時
にできる。

請求項２または請求項３の電気接触子の製造方法を用い
れば、接点と台金の接着強度を高める効果がさらに向上
する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、銀または銅のうち少なくとも１種以上の粉末と、炭
   素、ニッケル、タングステンまたは炭化タングステンの
   うち少なくとも１種以上の粉末とを溶剤および粘着剤を
   用いて混合して混合物を作製し、台金に前記混合物を塗
   布して焼付け、その後加圧成形し、アニールすることを
   特徴とする電気接触子の製造方法。 ２、台金に混合物を塗布する前に、台金の表面に予め下
   地材を被覆することを特徴とする請求項１記載の電気接
   触子の製造方法。 ３、混合物中に、台金成分中の少なくとも１種以上の元
   素、または下地材成分中の少なくとも１種以上の元素、
   あるいは台金成分中の少なくとも１種以上の元素と下地
   材成分中の少なくとも１種以上の元素とを有することを
   特徴とする請求項２記載の電気接触子の製造方法。