JPH05120941A - 摺動接点材料 - Google Patents
摺動接点材料Info
- Publication number
- JPH05120941A JPH05120941A JP3305391A JP30539191A JPH05120941A JP H05120941 A JPH05120941 A JP H05120941A JP 3305391 A JP3305391 A JP 3305391A JP 30539191 A JP30539191 A JP 30539191A JP H05120941 A JPH05120941 A JP H05120941A
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- JP
- Japan
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- alloy
- contact
- kalium
- wear
- plating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 長時間摺動を繰り返しても接触抵抗が変わら
ず、かつ摩耗の少ない摺動接点材料を提供することにあ
る。 【構成】 めっきによって得られたＰｔカリウム合金か
らなる摺動接点材料。
ず、かつ摩耗の少ない摺動接点材料を提供することにあ
る。 【構成】 めっきによって得られたＰｔカリウム合金か
らなる摺動接点材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰｔ系の摺動接点材料で
あって、開閉接点、バイメタル接点などの微摺動領域か
ら、スリ接点として使用する範囲の摺動接点材料に関す
るものである。
あって、開閉接点、バイメタル接点などの微摺動領域か
ら、スリ接点として使用する範囲の摺動接点材料に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】電気接点は、スイッチやリレーなど開閉
動作を繰り返す使い方と抵抗体や導体などの上を連続又
は断続的に移動して、摺動を繰り返すエンコーダーやス
リップリングなどの使用方法がある。
動作を繰り返す使い方と抵抗体や導体などの上を連続又
は断続的に移動して、摺動を繰り返すエンコーダーやス
リップリングなどの使用方法がある。
【０００３】最近では、多数本の線状接点を曲げ成形加
工して、基板上の抵抗体と摺動させ接触時の接触の信頼
性を高めることなど行われ、いかに接触の安定性を確保
するかに腐心している。この様なケースでは線状側接点
はバネ材としての性能をもたせるため、硬さの硬い接点
材料が選ばれる。
工して、基板上の抵抗体と摺動させ接触時の接触の信頼
性を高めることなど行われ、いかに接触の安定性を確保
するかに腐心している。この様なケースでは線状側接点
はバネ材としての性能をもたせるため、硬さの硬い接点
材料が選ばれる。
【０００４】例えばＰｄ系合金ＳＰ−１（田中貴金属工
業社製）や、Ｐｄ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｐｄ−Ｃｕなど（以下
Ｐｄ系合金と言う）が一般に使用されている。この場合
の硬さはＨｖ 200〜 350である。そして抵抗側材料とし
ては、基板のセラミックス、ガラスエポキシ、などの上
に貴金属めっきあるいはカーボン、厚膜Ｐｄ系導体、Ｒ
ｕ系抵抗体などが焼付成形されている。
業社製）や、Ｐｄ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｐｄ−Ｃｕなど（以下
Ｐｄ系合金と言う）が一般に使用されている。この場合
の硬さはＨｖ 200〜 350である。そして抵抗側材料とし
ては、基板のセラミックス、ガラスエポキシ、などの上
に貴金属めっきあるいはカーボン、厚膜Ｐｄ系導体、Ｒ
ｕ系抵抗体などが焼付成形されている。
【０００５】このガラスエポキシの基板上に多く用いら
れているのはＡｕ又はＡｕ合金をめっきして用いてい
る。このめっきはガラスエポキシ板上表層の銅箔に無電
解Ｎｉめっきして、さらにその上に 0.5〜５μｍのＡｕ
又はＡｕ合金めっきをしている。これに対してバネ側材
料をＰｄ系合金を用いた場合、純Ａｕめっきでは短期間
に対向側のＡｕが摩耗又はバネ側に溶着あるいは移転し
て下地のＮｉが現れる。するとこのＮｉとバネ材Ｐｄ系
合金との接触が始まる。バネ材のＰｄ系合金はＮｉとは
非常に接触の相性が悪く酸化物が形成されて、接触抵抗
が上昇103 サイクルを超すと数10Ωとなり、接触障害が
起る。このため純ＡｕのかわりにＡｕにＣｏ、Ｎｉなど
の添加元素を加えた金合金めっきを使用した場合でも多
少Ａｕ合金めっきの硬さが高くなり、寿命が延びるが、
摩耗あるいは溶着について満足出来るものではなかっ
た。これはＡｕはいつでも安定した接触抵抗を得られる
材質ではあるが、軟かく移転しやすいということ並びに
低温でも拡散が早いため、Ｃｕの上に直接めっき出来ず
下地にＮｉを行なうことでその拡散を防いでいる。しか
もこのＮｉがバネ側のＰｄ系合金と接触すると短期間の
摺動で接触抵抗が上昇し、使用不可能となる。そこで本
発明はＰｄ系合金と摺動を繰り返しても摩耗も少なく、
かつ長時間の摺動で接触抵抗が上昇しない摺動接点材料
を提供するものである。又バイメタルなどのような磁性
又は熱による開閉を行なう場所での使用にも適合した摺
動接点材料を提供するものである。
れているのはＡｕ又はＡｕ合金をめっきして用いてい
る。このめっきはガラスエポキシ板上表層の銅箔に無電
解Ｎｉめっきして、さらにその上に 0.5〜５μｍのＡｕ
又はＡｕ合金めっきをしている。これに対してバネ側材
料をＰｄ系合金を用いた場合、純Ａｕめっきでは短期間
に対向側のＡｕが摩耗又はバネ側に溶着あるいは移転し
て下地のＮｉが現れる。するとこのＮｉとバネ材Ｐｄ系
合金との接触が始まる。バネ材のＰｄ系合金はＮｉとは
非常に接触の相性が悪く酸化物が形成されて、接触抵抗
が上昇103 サイクルを超すと数10Ωとなり、接触障害が
起る。このため純ＡｕのかわりにＡｕにＣｏ、Ｎｉなど
の添加元素を加えた金合金めっきを使用した場合でも多
少Ａｕ合金めっきの硬さが高くなり、寿命が延びるが、
摩耗あるいは溶着について満足出来るものではなかっ
た。これはＡｕはいつでも安定した接触抵抗を得られる
材質ではあるが、軟かく移転しやすいということ並びに
低温でも拡散が早いため、Ｃｕの上に直接めっき出来ず
下地にＮｉを行なうことでその拡散を防いでいる。しか
もこのＮｉがバネ側のＰｄ系合金と接触すると短期間の
摺動で接触抵抗が上昇し、使用不可能となる。そこで本
発明はＰｄ系合金と摺動を繰り返しても摩耗も少なく、
かつ長時間の摺動で接触抵抗が上昇しない摺動接点材料
を提供するものである。又バイメタルなどのような磁性
又は熱による開閉を行なう場所での使用にも適合した摺
動接点材料を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の摺動接点材料
は、めっきによって得られたＰｔカリウム合金であるこ
とを特徴とするものである。
は、めっきによって得られたＰｔカリウム合金であるこ
とを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明のＰｔカリウム合金は、硬さが硬く（Ｈ
Ｖ600 ）バネ性を有し、バネ材料としてのＰｄ合金と組
合せた場合の摩耗が非常に少なく、接触の安定性があ
り、過酷な条件下での使用に耐えられる。
Ｖ600 ）バネ性を有し、バネ材料としてのＰｄ合金と組
合せた場合の摩耗が非常に少なく、接触の安定性があ
り、過酷な条件下での使用に耐えられる。
【０００８】又、理由は定かでないが、パウダーの発生
が認められないという特徴を有している。勿論下地材料
はめっき可能材料なら何でも良い。しかもＮｉなどの接
触障害を起こしやすい材料を除くことも出来るし、ガラ
スエポキシ材上のＣｕに直接でも良い。又、りん青銅な
ど、Ｐｄ系合金材料と組合せたときの接触障害の少ない
下地材料を用いると仮に強い摺動を繰り返しＰｔカリウ
ム合金が磨滅した場合でも、接触障害を起さずに好まし
い結果が得られる。
が認められないという特徴を有している。勿論下地材料
はめっき可能材料なら何でも良い。しかもＮｉなどの接
触障害を起こしやすい材料を除くことも出来るし、ガラ
スエポキシ材上のＣｕに直接でも良い。又、りん青銅な
ど、Ｐｄ系合金材料と組合せたときの接触障害の少ない
下地材料を用いると仮に強い摺動を繰り返しＰｔカリウ
ム合金が磨滅した場合でも、接触障害を起さずに好まし
い結果が得られる。
【０００９】尚、カリウムの含有量は、５ppm 未満では
耐摩耗性の改善が十分でなく、800ppm を超えると耐摩
耗性の改善が飽和になるので、５〜800ppmが好ましい。
またＰｔカリウム合金の厚さについては、 0.1μｍ未満
では耐摩耗性及び接触抵抗安定性の改善に寄与しないの
で、 0.1μｍ以上が好ましい。
耐摩耗性の改善が十分でなく、800ppm を超えると耐摩
耗性の改善が飽和になるので、５〜800ppmが好ましい。
またＰｔカリウム合金の厚さについては、 0.1μｍ未満
では耐摩耗性及び接触抵抗安定性の改善に寄与しないの
で、 0.1μｍ以上が好ましい。
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。本発明のＰ
ｔカリウム合金は特願平２−170064号、特願平３−1245
77号の製造方法に基づきＣｕ基板上に厚さ 0.5μｍ、50
μｍつけ、Ｐｄ系合金は 0.6mmの線材を約８Ｒの半月状
に折り曲げてりん青銅0.4tの板バネ上にスポット溶接
し、これらを組合せて、接触力50ｇになるように板バネ
に加圧し、モーター駆動にて周波数10Ｈz 、振幅 100μ
ｍ、大気中にて、繰返し摺動を行ない 100,000サイクル
まで接触抵抗を測った。その結果を表１に示す。
ｔカリウム合金は特願平２−170064号、特願平３−1245
77号の製造方法に基づきＣｕ基板上に厚さ 0.5μｍ、50
μｍつけ、Ｐｄ系合金は 0.6mmの線材を約８Ｒの半月状
に折り曲げてりん青銅0.4tの板バネ上にスポット溶接
し、これらを組合せて、接触力50ｇになるように板バネ
に加圧し、モーター駆動にて周波数10Ｈz 、振幅 100μ
ｍ、大気中にて、繰返し摺動を行ない 100,000サイクル
まで接触抵抗を測った。その結果を表１に示す。
【００１１】具体的には板バネ側のＰｄ系合金ＳＰ−１
の線材料と本発明のＰｔカリウム合金の組合せにおいて
は、初期の接触抵抗値が0.01Ωであり、実施例に示す試
験条件にて 100,000サイクルまで接触抵抗を測定したと
ころ、初期の接触抵抗と全く変化しなかった。この試験
終了後、双方の接触個所を外観から観測した結果は板バ
ネ側のＳＰ−１の損耗は厚さ方向の凹み量が３μｍ〜５
μｍであり、Ｐｔカリウム合金側はスリ傷が付いた程度
の損耗しかなかった。
の線材料と本発明のＰｔカリウム合金の組合せにおいて
は、初期の接触抵抗値が0.01Ωであり、実施例に示す試
験条件にて 100,000サイクルまで接触抵抗を測定したと
ころ、初期の接触抵抗と全く変化しなかった。この試験
終了後、双方の接触個所を外観から観測した結果は板バ
ネ側のＳＰ−１の損耗は厚さ方向の凹み量が３μｍ〜５
μｍであり、Ｐｔカリウム合金側はスリ傷が付いた程度
の損耗しかなかった。
【００１２】又、上記実施例の板バネ側のＳＰ−１をＰ
ｄ−Ｃｕ合金に置き換えた場合でも、板バネ側のＰｄ−
Ｃｕ合金は３μｍ〜５μｍの凹み量であり、Ｐｔカリウ
ム合金側は上記同様スリ傷が認められる程度であって、
ほとんど損耗がなかった。又パウダーの発生は極めて少
なかった。
ｄ−Ｃｕ合金に置き換えた場合でも、板バネ側のＰｄ−
Ｃｕ合金は３μｍ〜５μｍの凹み量であり、Ｐｔカリウ
ム合金側は上記同様スリ傷が認められる程度であって、
ほとんど損耗がなかった。又パウダーの発生は極めて少
なかった。
【００１３】上記実施例のＰｔカリウム合金を従来の下
地にＮｉめっきを施した純Ａｕめっき又はＡｕ−Ｃｏ合
金に置き換えた場合は、接触抵抗値は103 サイクルを超
すと数Ω〜数10Ωに上昇する。純Ａｕめっきの厚みを増
せばＡｕが板バネ側のＳＰ−１側に移転を起こして、純
Ａｕめっき側の金と、ＳＰ−１側に移転した金との接触
となって、双方が溶着し、摺動試験が出来なくなった。
地にＮｉめっきを施した純Ａｕめっき又はＡｕ−Ｃｏ合
金に置き換えた場合は、接触抵抗値は103 サイクルを超
すと数Ω〜数10Ωに上昇する。純Ａｕめっきの厚みを増
せばＡｕが板バネ側のＳＰ−１側に移転を起こして、純
Ａｕめっき側の金と、ＳＰ−１側に移転した金との接触
となって、双方が溶着し、摺動試験が出来なくなった。
【００１４】又、Ａｕ−Ｃｏ合金めっきとＳＰ−１との
組合せした場合も初期の接触抵抗は安定しているが104
サイクルのところで接触抵抗が数Ωに上昇した。その結
果は表１に示す。
組合せした場合も初期の接触抵抗は安定しているが104
サイクルのところで接触抵抗が数Ωに上昇した。その結
果は表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】以上の説明で判るように本発明の摺動接
点材料を鍍着した基板材料又はバイメタルなどは、Ｐｄ
系合金と組合せて使用することで、安定した接触抵抗が
得られ、移転や、摩耗の発生がなく、長期間安定的に使
用出来る信頼性の高い接点装置となる。従来ブラックパ
ウダー、ブラウンパウダー等の発生の為接点として適性
がないとまで言われて来て現実に使用されていないＰｔ
合金が全く新しい性能が得られたことは驚嘆に値する。
尚本発明は摺動をともなう接点としての使用個所にとど
まらず、長寿命、高安定性を求める開閉接点やバイメタ
ル接点、コネクターなどの微摺動を伴う用途としての接
点材料として使用することが可能である。
点材料を鍍着した基板材料又はバイメタルなどは、Ｐｄ
系合金と組合せて使用することで、安定した接触抵抗が
得られ、移転や、摩耗の発生がなく、長期間安定的に使
用出来る信頼性の高い接点装置となる。従来ブラックパ
ウダー、ブラウンパウダー等の発生の為接点として適性
がないとまで言われて来て現実に使用されていないＰｔ
合金が全く新しい性能が得られたことは驚嘆に値する。
尚本発明は摺動をともなう接点としての使用個所にとど
まらず、長寿命、高安定性を求める開閉接点やバイメタ
ル接点、コネクターなどの微摺動を伴う用途としての接
点材料として使用することが可能である。
Claims (1)
- 【請求項１】 めっきによって得られたＰｔカリウム合
金であることを特徴とする摺動接点材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305391A JPH05120941A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 摺動接点材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305391A JPH05120941A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 摺動接点材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05120941A true JPH05120941A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17944561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3305391A Pending JPH05120941A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 摺動接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05120941A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100431077C (zh) * | 2006-07-09 | 2008-11-05 | 乐清市帕特尼触头有限公司 | 一种低压电器用触头材料 |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP3305391A patent/JPH05120941A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100431077C (zh) * | 2006-07-09 | 2008-11-05 | 乐清市帕特尼触头有限公司 | 一种低压电器用触头材料 |
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