JPS5937535B2 - 電気摺動接触子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コネクタ、スイッチなど摺動接触をともなう
機構部品に使用する電気摺動接触子に関する。

従来のコネクタなどの電気接触子は、一般的に下地金属
としてＣｕ合金ばね材料を使用し、この下地金属上にＮ
ｉ、Ａｕの順にめつきを施した接触子（あるいはＮｉ、
、Ａｇの順にめつきを施した接触子など）が用いられて
いる。

これらの接触子の電気的結合方法としては、例えばプラ
グとジャックよりなる接触子対は互に同一めつき処理表
面が用いられている。

このような接触子対に対して最近、Ａｕよりも低価格な
Ｐｄを使用して、下地金属上にＮｉ、Ｐｄ、Ａｕの順に
めつきを施した接触子が使用されている。

しかしながら、Ａｕを使用しているために価格的に高価
であるという欠点がある。この欠点を解消するためにＮ
ｉ−Ｐｄ−Ｉｎ多層めつき接触子があるが、この接触子
はコネクタなどの摺動接触子として同一接触子を組合せ
て使用すると摩擦係数が高く、したがつて摩耗が大きい
という欠点がある。また、下地金属上にＮｉ、、Ｐｄの
順にめつきを施した接触子もあるが、この接触子は同種
の摺動接触ではＮｉ−Ｐｄ−Ｉｎ多層めつき接触子と同
様に摩擦係数が高く、摩耗が大きい欠点をもつている。

本発明は、前項に記したＮｉ−ＰｄまたはＮｉ−Ｐｄ−
Ｉｎめつき電気接触子の欠点を解消せんとするもので、
接触子対を組合せる際に、接触子の表面の一方をＰｄと
し、他方をＩｎからなるような組合せにより優れた接触
性能（摩擦係数、摩耗）をもつ新しい電気摺動接触子を
提供するにある。

本発明は、異種の材料を摺動接触させて耐摩耗性の向上
をはかるようにしたものである。

一般に異種材料接触の方が同種材料接触よりも摩耗が少
ない場合が多い。

それは接触点表面の材料がおたがいに合金化されやすい
かどうか、あるいは表面皮膜の形成状態などによつて影
響される。本発明の構成は、最表面がＰｄめつきの接触
子Ｐと、最表面がＩｎめつきの接触子Ｉの組合せ接触に
より、優れた接触性能を得るようにしたものである。す
なわち、一例としてコネクタのプラグとジャックで説明
すると、プラグとしてＰを、またジャックとしてＩを用
いる組合せが本発明である。つまり、プラグのように摺
動トラックがジヤツクのそれに比べて実質的に、より大
きい方の接触子ｘの表面はＰｄめつきよりなり、一方摺
動トラツクが比較的小さい方の接触子ＹはＩｎめつきよ
りなるという異種接触方式が本発明である。本発明の組
合せ接触が、他の組合せ、すなわち本発明と逆にした組
合せ接触などに比較して優れている理由は、次のように
？明できる。接触子Ｙは接触子Ｘよりも摺動トラックが
小さいために、Ｙの方がＸよりも接触点における温度上
昇が大きい。

そのために融点の低いＩｎは、摺動開始後比較的早い時
期にその下層にあるＰｄと相互拡散が起り、表面はＩｎ
−Ｐｄ合金化される。したがつて、実質的な接触はＸ接
触子のＰｄとＹ接触子のＩｎ−Ｐｄ合金の接触現象にな
つて、優れた接触性能を示すようになる。一方、本発明
の組合せと逆の組合せ、すなわち摺動トラツクの大きい
方の接触子ｘの表面をＩｎめつきとし、小さい方の接触
子Ｙの表面をＰｄめつきにした場合には、ｘ接触子の温
度上昇は比較的小さいため、下層との拡散が起る前に最
表面にあるＩｎが、わずかに酸化を起す。

このＩｎ酸化物は金属１ｎより硬いために、摺動接触の
際に、あたかも研磨剤のような作用をして、摩擦係数を
高くし、したがつて摩耗を大きくすることになる。この
組合せは、接触性能が劣る。つまり、異種材量による摺
動接触において、摺動接触面積のより大きい接触子の表
面がＰｄよりなり、小さい接触子の表面がＩｎよりなる
という組合せが本発明による新しい電気接触子である。

第１図は、本発明の実施例に使用した接触子における断
面構成の一例を示す図である。第１図のａは本発明の接
触子Ｘとして、またｂは接触子Ｙとして与えられる。

第１図において１は下地金属で、実施例では全てりん青
銅線（ＰＢＷ３−Ｈ）を使用している。

２はＮｉめつきで厚さ１．５μｍである。

３はＰｄめつきで厚さ０．５μｍである。

また５はＩｎめつきで厚さ０．５μｍである。第２図は
、接触子ＸおよびＹを同種、異種で、かつ異種の場合に
プラグ側とジャック側にそれぞれ組みかえた合計４通り
の摺動接触に対して、摺動回数とそのときの摩擦係数の
変化を示す図である。

なお、この摺動接触において接触荷重は３００ｙ、摺動
長さは３ｍｍを往復摺動させ、１往復摺動を摺動回数２
回としてある。図中の曲線番号は第１表の組合せによる
。第２図より１，３，４の組合せに比較して２は摩擦係
数が非常に小さく、かつ安定しており、２の組合せすな
わち本発明の組合せが最も優れていることがわかる。第
２表は、第２図の実施例による２００回摺動後のジヤツ
ク側接触子の接触部摩耗痕の大きさを顕微鏡観察により
求めた結果であり、摩耗痕の直径の大きさが、大きい接
触子ほど摩耗が大きいことを示す。以上の実施例から明
らかなように、本発明の２は従来のＰｄ系接触子１より
もはるかに優れた接触性能を示し、本発明の組合せ接触
の優秀さが理解される。

なお接触抵抗は、第１表は１、２、３、４のいずれの組
合せにおいても２０ｍΩ以下であり、安定した接触抵抗
を示していた。

本発明によれば、最表面の高価なＡｕを安価なＩｎに置
換えることができるので、材料費の低価格化がはかられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に使用した試料の構成図、第２図は摺動
回数と摩擦係数の関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相対する一対の摺動距離が異なるように組合せた電
   気摺動接触子において、摺動接触時における摺動距離の
   大きい接触子の表面が本質的にＰｄよりなり、一方摺動
   距離が相対的に小さい接触子の表面が本質的にＩｎより
   なることを特徴とする電気摺動接触子。