JP2009266707A - Method for manufacturing electrical contact - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、電磁開閉器や電磁接触器、回路遮断器に用いられる、電気接触子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an electrical contact used in, for example, an electromagnetic switch, an electromagnetic contactor, and a circuit breaker.
例えば、電磁開閉器や電磁接触器等の電気接触子は、可動側接点と固定側接点とが接離して、電気回路が開閉することにより、電気的接続のＯＮ，ＯＦＦ動作がなされるようになっている。これらの各接点は、所定形状をなした可動側台金及び固定側台金にそれぞれ接合されて、支持されている。 For example, an electrical contact such as an electromagnetic switch or an electromagnetic contactor is configured so that the electrical connection is turned on and off by opening and closing the electrical circuit when the movable contact and the stationary contact are contacted and separated. It has become. Each of these contacts is joined to and supported by a movable base metal and a fixed base metal each having a predetermined shape.
従来、台金と接点とを接合させる方法としては、機械的な接合方法と溶接とが用いられている。機械的な接合方法としては、例えば、かしめ方法や、クラッド方法などが挙げられ、電流容量が小さいものの接合に多く用いられている。 Conventionally, a mechanical joining method and welding are used as a method of joining a base metal and a contact. Examples of the mechanical joining method include a caulking method and a clad method, and are often used for joining those having a small current capacity.
一方、電流容量が大きなものに対しては、接点と台金の接合面積を十分確保できる、溶接による方法が用いられる傾向にある。この溶接としては、例えば、超音波溶接、抵抗加熱ろう付、抵抗スポットろう付、抵抗スポット溶接、炉中ろう付、高周波加熱ろう付などが挙げられる。これらの溶接方法のうち、比較的小型の接点（例えば、５ｍｍ角（縦５ｍｍ×横５ｍｍ）の面積）の接合では、超音波溶接、抵抗スポット溶接などが一般的に用いられている。 On the other hand, for those having a large current capacity, there is a tendency to use a welding method that can secure a sufficient contact area between the contact and the base metal. Examples of the welding include ultrasonic welding, resistance heating brazing, resistance spot brazing, resistance spot welding, furnace brazing, and high frequency heating brazing. Among these welding methods, ultrasonic welding, resistance spot welding, etc. are generally used for joining relatively small contacts (for example, an area of 5 mm square (vertical 5 mm × horizontal 5 mm)).
例えば、下記特許文献１には、超音波溶接を用いたものとして、超音波溶着機のホーンヘッド及びアンビルで、台金及び接点片を加圧しながら挟持して、ホーンヘッドを超音波振動させることにより、接点片と台金とを接合する、電気接触子の製造方法が開示されている。
For example, in
しかしながら、超音波溶接の場合、接点及び台金の材質の組み合わせによっては、接点と台金との接合性が変わり、接合強度のばらつきが生じてしまうことがあった。接点と台金との接合強度にばらつきが発生すると、接点の電気的開閉寿命に影響が及ぶ。 However, in the case of ultrasonic welding, depending on the combination of the material of the contact and the base metal, the bondability between the contact and the base metal may change, resulting in variations in the bonding strength. When the bonding strength between the contact and the base metal varies, the electrical switching life of the contact is affected.
また、抵抗スポット溶接では、極めて短時間で大電流を流して接合するために接合面積が大きくなるほど接合強度がばらつき易いという問題があった。 Further, in resistance spot welding, there is a problem that the bonding strength is likely to vary as the bonding area increases because a large current is passed in a very short time for bonding.
一方、金属部材どうしを接合するための接合方法として、近年、摩擦攪拌接合という接合技術が用いられつつある。これは、先端にピンを突設したツールを回転させながら、接合すべき部材どうしの接合部に押し込んでいき、前記ピンの回転により接合部に摩擦熱を発生させ、それにより接合部を軟化させつつ攪拌して塑性流動を生じさせ、この塑性流動を介して部材どうしを接合させるものである。 On the other hand, in recent years, a joining technique called friction stir welding is being used as a joining method for joining metal members. This is because while rotating the tool with a pin projecting at the tip, it is pushed into the joint between the members to be joined, generating frictional heat at the joint by the rotation of the pin, thereby softening the joint While stirring, a plastic flow is generated, and the members are joined through this plastic flow.
この種の摩擦攪拌接合を行うための装置として、下記特許文献２には、先端部に、軸線に沿って突出するピンを有する接合ツールと、接合ツールをその軸線まわりに回転させる回転用モータと、接合ツールをその軸線方向に移動させる移動用モータとを有し、回転用モータで接合ツールを回転させながら、移動用モータで接合ツールをその軸線方向に移動させ、重ねられた被接合物の所定の接合点に、ピンを押しつけ、摩擦熱でピン周囲の被接合物を加熱、軟化させてピンを挿入し、回転するピンで接合点付近の被接合物を攪拌し、被接合物を接合点で一体化させた後、移動用モータで接合ツールを軸線に沿って引き抜くことによって、被接合物を接合点でスポット接合する接合装置が開示されている。
上記の摩擦攪拌接合では、部材を摩擦攪拌して塑性流動させているので、塑性流動した部材が、接合面からはみ出して外観が損なわれるばかりか、部品への取り付けが困難になることがあった。また、塑性流動により両部材を接合するには、ツールの先端を両部材の接合面近傍まで挿入する必要があるので、ツール先端部による被接合物の排除される体積が増え、被接合物の幅方向への変形や厚さ方向への盛上りなどが目立ちはじめ、後工程での部品組立において本来の組立許容精度を満足しないことがあった。また、超音波溶接及び抵抗スポット溶接による接合では、上述したように、接合強度がばらつき易いという問題が生じる。 In the friction stir welding described above, since the members are friction stir to cause plastic flow, the plastic flowed members may protrude from the joint surface and impair the appearance, and may be difficult to attach to the part. . Also, in order to join both members by plastic flow, it is necessary to insert the tip of the tool to the vicinity of the joining surface of both members, so the volume of the object to be joined by the tool tip increases, Deformation in the width direction and build-up in the thickness direction have become conspicuous, and the original assembly allowable accuracy may not be satisfied in component assembly in the subsequent process. Moreover, in the joining by ultrasonic welding and resistance spot welding, as mentioned above, the problem that joining strength tends to vary arises.
したがって、本発明の目的は、接点と台金との接合強度の安定性が高く、きれいな接合面を有する、電気接触子の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electrical contact having a high bonding strength between a contact and a base metal and having a clean bonding surface.
上記目的を達成するため、本発明の電気接触子の製造方法の第１は、Ａｇ系、Ａｇ−酸化系、Ｗ系及びＣｄ系から選ばれた材料で形成された接点とを用い、（１）前記接点と前記台金との間にろう材を介在させる、（２）前記接点と前記台金の少なくとも一方の接合面にめっき層を形成する、及び（３）前記接点の接合面にＡｇ又はＡｇ合金板を接合させる、という手段の少なくとも1つを採用することにより、前記接点と前記台金との間に、ろう材、めっき層及びＡｇ又はＡｇ合金板から選ばれた少なくとも1種のインサート金属を介在させて、前記台金と前記接点とを治具によって重ね合わせて支持し、前記台金の前記接点とは反対側の面の前記接点に対応する位置に、所定速度で回転しかつ治具に対して進退動作する回転ツールを回転させながら押し込んで、前記回転ツールと前記台金との摩擦熱により、前記接点と前記台金とを前記インサート金属を介して固相拡散接合又は固液拡散接合させ、次いで前記回転ツールを前記台金から後退させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first method for producing an electrical contact according to the present invention uses a contact formed of a material selected from Ag, Ag-oxidation, W, and Cd. ) Interposing a brazing material between the contact and the base metal, (2) forming a plating layer on at least one joint surface of the contact and the base metal, and (3) Ag on the joint surface of the contact. Or at least one selected from a brazing material, a plating layer, and an Ag or Ag alloy plate between the contact and the base metal by adopting at least one of means for joining Ag alloy plates. The base metal and the contact are overlapped and supported by a jig with an insert metal interposed, and rotated at a predetermined speed to a position corresponding to the contact on the surface opposite to the contact of the base metal. And rotate the rotating tool that moves forward and backward with respect to the jig. The contact and the base metal are solid-phase diffusion bonded or solid-liquid diffusion bonded through the insert metal by friction heat between the rotary tool and the base metal, and then the rotary tool is connected to the base metal. It is characterized by retreating from.
上記発明によれば、回転ツールと台金との摩擦熱により、接点と台金との接合面を局部的に加熱して、インサート金属が溶融しない場合には固相拡散接合により、インサート金属が溶融する場合には液相拡散接合により、接点と台金とを接合することができる。回転ツールの摩擦熱は、回転ツールと台金の接触部に局部的に発生して、その反対面側に配置された接合面に効率よく伝熱されるので、台金の熱変形等を最小限に抑えることができ、台金が鈍って軟化してしまうことを防止でき、接合に必要なエネルギーを低減して、その生産性を向上させることができる。 According to the above invention, when the insert metal does not melt by locally heating the joint surface between the contact and the base metal by frictional heat between the rotary tool and the base metal, the insert metal is removed by solid phase diffusion bonding. In the case of melting, the contact and the base metal can be bonded by liquid phase diffusion bonding. Friction heat of the rotating tool is locally generated at the contact part between the rotating tool and the base metal, and is efficiently transferred to the joint surface arranged on the opposite side, minimizing thermal deformation of the base metal. Therefore, it is possible to prevent the base metal from being dulled and softened, reduce the energy required for bonding, and improve the productivity.
また、回転ツールと台金との摩擦熱で、接点と台金とを接合させるので、回転ツールを台金に対して深く押し込む必要がなく、台金の内部深くまで軟化又は溶融することを抑制して、台金の変形を最小限に抑えることができ、比較的きれいな接合面を得られ、はみ出した金属によって部品への取付けが困難になることを防止できる。 In addition, since the contact point and the base metal are joined by frictional heat between the rotary tool and the base metal, there is no need to push the rotary tool deeply into the base metal and it is possible to suppress softening or melting deep inside the base metal. Thus, the deformation of the base metal can be minimized, a relatively clean joint surface can be obtained, and it is possible to prevent the metal from protruding from becoming difficult to attach to the component.
更に、回転ツールと台金との摩擦熱で、接点と台金と接合させることにより、接点及び台金の材質によらず、両者を確実に接合させることができ、接点と台金との接合強度のばらつきを抑制して、その安定性を高めることができる。 Furthermore, by joining the contact and the base metal by frictional heat between the rotating tool and the base metal, the two can be reliably joined regardless of the material of the contact and the base metal. It is possible to suppress variations in strength and increase the stability.
本発明の電気接触子の製造方法においては、前記めっき層が、銀系めっき、金系めっき、錫系めっき、ニッケル系めっき、クロム系めっき、亜鉛系めっき及びはんだ系めっきから選ばれた層からなるものであることが好ましい。これによれば、めっき層として、上記特定のものを使用することにより、上記材料からなる台金と接点とを、接合しやすくすることができる。また、ろう材と併用した場合には、ろう材の濡れ性がめっき層によって向上するので、台金及び接点の接合作業を迅速かつ安定して行うことができる。 In the method for producing an electrical contact according to the present invention, the plating layer is a layer selected from silver plating, gold plating, tin plating, nickel plating, chromium plating, zinc plating, and solder plating. It is preferable that According to this, by using the above-described specific layer as the plating layer, the base metal made of the material and the contact can be easily joined. Further, when used together with the brazing material, the wettability of the brazing material is improved by the plating layer, so that the joining work of the base metal and the contact can be performed quickly and stably.
本発明によれば、回転ツールと台金との摩擦熱で、接点と台金とを接合させるので、台金内部の軟化・溶融を抑制して、台金の変形を最小限に抑えて、比較的きれいな接合面を得ることができる。更に、回転ツールと台金との摩擦熱で、接点と台金と接合させることにより、接点及び台金の材質によらず、両者を確実に接合させることができ、接点と台金との接合強度のばらつきを抑制できる。 According to the present invention, the frictional heat between the rotary tool and the base metal joins the contact and the base metal, so that the softening and melting of the base metal is suppressed, and the deformation of the base metal is minimized. A relatively clean joint surface can be obtained. Furthermore, by joining the contact and the base metal by frictional heat between the rotating tool and the base metal, the two can be reliably joined regardless of the material of the contact and the base metal. Variation in strength can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の電気接触子の製造方法について説明する。 Hereinafter, with reference to drawings, the manufacturing method of the electric contact of the present invention is explained.
この電気接触子の製造方法は、台金１と接点３とを接合させてなる電気接触子を製造することを目的としたものである。図１（ａ）,（ｂ）に示すように、この実施形態における台金１は、略帯状に所定長さで伸びていると共に、その両側部１ａ，１ａが中間部１ｂに対して外方に折り曲げられた形状をなしている。この台金１の両側部１ａ，１ａの下面側に、四角形状をなした接点３,３が接合されるようになっている。
This electrical contact manufacturing method is intended to manufacture an electrical contact formed by joining a
前記台金１は、Ｃｕ及びＣｕ合金から選ばれた材料で形成されている。ここで、Ｃｕ合金としては、例えばＣｕＺｎ合金等が挙げられる。
The said
また、前記接点３は、Ａｇ系、Ａｇ−酸化系、Ｗ系及びＣｄ系から選ばれた材料で形成されている。具体的には、下記表１に示す材料で形成されることが好ましい。
The
そして、この製造方法では、台金１及び接点３の間に、インサート金属を介在させて、台金１と接点３とを治具５０によって重ね合わせた状態で支持されるようになっている。すなわち、（１）接点３と台金１との間にろう材を介在させる、（２）接点３と台金１の少なくとも一方の接合面にめっき層を形成する、及び（３）接点３の接合面にＡｇ又はＡｇ合金板を接合させる、という手段の少なくとも1つを採用することにより、接点３と台金１との間に、ろう材、めっき層及びＡｇ又はＡｇ合金板から選ばれた少なくとも1種のインサート金属が介在されている。
In this manufacturing method, an insert metal is interposed between the
図１（ａ）の要部拡大説明図に示すように、この実施形態では、接点３の、台金１に対する接合面（上面）にめっき層からなるインサート金属Ｍが予め形成されていると共に、このインサート金属Ｍの上面に、ろう材からなるインサート金属Ｒが配置されており、後述する回転ツール２２の摩擦熱により、複数種のインサート金属Ｍ及びＲを介して、接点３と台金１とが接合されるようになっている。
As shown in the enlarged explanatory view of the main part of FIG. 1A, in this embodiment, an insert metal M made of a plating layer is formed in advance on the bonding surface (upper surface) of the
また、前記ろう材としては、どのようなろう材でも良いが、例えばＡｇ系ろう材（銀ろう）及びＣｕ−Ｐ系ろう材(りん銅ろう)は、一般的に広く使用されるもので、入手性、価格面での特殊性がなく好適である。これらのろう材は、後述する回転ツール２２の摩擦熱で溶融するものとなっている。
The brazing material may be any brazing material, but, for example, Ag brazing material (silver brazing) and Cu-P brazing material (phosphorous copper brazing) are generally widely used. There are no specialities in terms of availability and price. These brazing materials are melted by the frictional heat of the
一方、めっき層としては、銀系めっき、金系めっき、錫系めっき、ニッケル系めっき、クロム系めっき、亜鉛系めっき及びはんだ系めっきから選ばれた層を好適に用いることができる。銀系めっきとしては、例えば銀めっきが挙げられ、金系めっきとしては、例えば金めっきが挙げられ、錫系めっきとしては、例えば錫めっきが挙げられ、ニッケル系めっきとしては、例えばニッケルめっき、ニッケルリンめっきが挙げられ、クロム系めっきとしては、例えばクロムめっきが挙げられ、亜鉛系めっきとしては、例えば亜鉛めっき、亜鉛ニッケルめっきが挙げられ、はんだ系めっきとしては、例えば錫銀めっき、錫鉛めっきが挙げられる。これらのめっき層は、回転ツール２２の摩擦熱によって、溶融しないものでも、溶融するものでもよい。なお、上記各系めっきには、各系の合金めっきも含まれる。例えば、銀系めっきであれば、銀を主成分として、その他の金属が含有された銀系合金からなるめっきを含む。
On the other hand, as the plating layer, a layer selected from silver plating, gold plating, tin plating, nickel plating, chromium plating, zinc plating and solder plating can be preferably used. Examples of the silver plating include silver plating, examples of the gold plating include gold plating, and examples of the tin plating include tin plating. Examples of the nickel plating include nickel plating and nickel plating. Phosphorus plating is exemplified, and chromium plating is exemplified by chromium plating, zinc plating is exemplified by zinc plating and zinc nickel plating, and solder plating is exemplified by tin silver plating and tin lead plating. Is mentioned. These plating layers may be either not melted or melted by the frictional heat of the
また、Ａｇ又はＡｇ合金板としては、例えばＡｇ、ＡｇＣｄの板が挙げられる。Ａｇ又はＡｇ合金板は、接点３の接合面に周知の接合手段、例えば、クラッド接合や接着剤等によって接合されるもので、前述した、ろう材として用いられるＡｇ系ろう材よりも融点が高く、回転ツール２２の摩擦熱によって溶融しないものとなっている。
Examples of the Ag or Ag alloy plate include Ag and AgCd plates. The Ag or Ag alloy plate is bonded to the bonding surface of the
なお、接点３及び台金１の間に介在される、インサート金属の組み合わせとしては、（ａ）ろう材単独、（ｂ）めっき層単独、（ｃ）Ａｇ又はＡｇ合金板単独、（ｄ）ろう材及びめっき層（上記実施形態）、（ｅ）ろう材及びＡｇ又はＡｇ合金板、（ｆ）めっき層及びＡｇ又はＡｇ合金板、（ｇ）ろう材、めっき層、及びＡｇ又はＡｇ合金板が挙げられ、どの態様であってもよい。
In addition, as a combination of the insert metal interposed between the
上記のように、インサート金属を挟んで重ね合わされた接点３及び台金１は、治具５０によって、重ね合わされた状態で保持されている。この実施形態における治具５０は、図１（ａ）に示すように、基台部５１と、該基台部５１に着脱可能に装着され、台金１を治具５０に押え付ける押え部５５とを有している。前記基台部５１には、台金１に沿った形状をなし、台金１を位置決め保持する保持凹部５２が所定深さで形成されており、更に、同保持凹部５２の両側に、接点３が嵌め込まれる嵌合凹部５３,５３がそれぞれ形成されている。一方、押え部５５は、前記台金１の中間部１ｂの上面形状に適合した形状をなしている。そして、基台部５１の嵌合凹部５３に接点３を嵌め込むと共に、その上に台金１を重ね合わせて配置し、同台金１の中間部１ｂ上面に押え部５５を挿入配置して、図示しない固定手段で基台部５１に装着することにより、台金１が浮かないように押え付けられて、台金１と接点３との間に、インサート金属が挟持された状態で、両者が重ね合わされて支持されるようになっている。
As described above, the
なお、上記治具５０の材料としては、セラミックス又はステンレスが好ましく用いられる。これらの材料は耐熱性が高く、熱伝導度が低いので、回転ツール２２の先端面が台金１上を回転することにより生じる摩擦熱が、治具５０に伝熱されにくくなる。その結果、摩擦熱を、台金１と接点３との接触面に効率良く伝熱させることができ、後述する台金１と接点３との接合を迅速に行うことが可能となる。
In addition, as a material of the
上記のように治具５０によって重ね合わされた接点３及び台金１は、例えば、図２（ａ）に示す製造装置１０にセットされて、該製造装置１０によって接合されるようになっている。図２（ａ）の製造装置の概略構成図を用いて説明すると、この製造装置１０は、台金１及び接点３を重ね合わせて支持する治具５０が固定される固定盤１２と、該固定盤１２から垂設した柱部１４と、該柱部１４に昇降手段１６を介して昇降可能に支持されたツール支持筒１８と、該ツール支持筒１８の下方に固定チャック２０を介して固定された回転ツール２２とを有している。前記ツール支持筒１８の上方には、回転手段２４が配置されており、その回転軸が前記回転ツール２２に連結されている。
The
したがって、回転ツール２２は、昇降手段１６により、治具５０に対して進退可能に昇降動作すると共に、回転手段２４により所定速度で回転動作するように構成されている。また、この実施形態における回転ツール２２は、図２（ｂ）に示すように、先端に向かって次第に縮径した円柱状をなし、その先端面が平坦な円形状となっている。そして、回転ツール２２は、台金１の接点３に当接していない面の、接点３に対応する位置で回転することにより、台金１の上面と回転ツール２２の先端面との間に摩擦熱を生じさせつつ、台金１内に押し込まれるようになっている。
Therefore, the
また、前記回転ツール２２は、図２（ｃ）に示すように、平坦な先端面の中央から、所定高さで突出した突起２６を有するものであってもよい。この形態では、突起２６が台金１に接触して、摩擦熱を発生させるようになっているので、突起２６を除く回転ツール２２の外径をより太い径とすることができるので、回転ツール２２の剛性を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 2C, the
次に、上記製造装置１０を用いた場合における、本発明の電気接触子の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the electrical contact of the present invention when the
まず、めっき層からなるインサート金属Ｍと、その上面に配置されたろう材からなるインサート金属Ｒとを接合面に設けた接点３を、基台部５１の嵌合凹部５３に嵌め込む。その後、保持凹部５２に台金１を挿入配置して接点３の上面に載置する。そして、台金１の中間部１ｂ上面に押え部５５を嵌入して、図示しない固定手段で基台部５１に押え部５５を装着する。その結果、図１に示すように、接点３及び台金１の間に、インサート金属Ｍ及びＲが挟み込まれた状態で、接点３と台金１とが重ね合わされて支持される。
First, the
上記状態の台金１及び接点３を、製造装置１０の固定盤１２の所定位置に配置固定した後、回転ツール２２を所定速度で回転させながら、台金１に向けて押し込んでいく。そして、回転ツール２２の先端面が台金１に接触すると、回転ツール２２と台金１との間に摩擦熱が生じ、更に、回転ツール２２が回転しながら押し込まれていくことにより、図１（ａ）の矢印Ｈに示すように、前記摩擦熱が台金１を通って接点３と台金１との接合面に伝達されて、この接合面が加熱される。
After the
このとき、この実施形態では、接点３及び台金１の間に、ろう材からなるインサート金属Ｒ及びめっき層からなるインサート金属Ｍが介在しているので、融点の低いろう材からなるインサート金属Ｒが溶融・液化すると共に、このインサート金属Ｒ及びめっき層からなるインサート金属Ｍを介して、接点３及び台金１が液相拡散接合によって互いに接合される。その後、回転ツール２２を台金１から後退させることにより、接点３と台金１との接合が完了する。なお、液相拡散接合とは、原子の拡散を利用して接合する拡散接合の一つで、接合すべき部材の接合面間を一時的に溶融・液化させ、液相状態で接合する方法をいう。
At this time, in this embodiment, since the insert metal R made of a brazing material and the insert metal M made of a plating layer are interposed between the
上記のように、接点３及び台金１の間に、ろう材からなるインサート金属Ｒを介在させた場合は、両者は液相拡散接合により接合され、一方、接点３及び台金１の間に、ろう材からなるインサート金属Ｒを介在させない場合は、両者は固相拡散接合により接合される。なお、固相拡散接合とは、原子の拡散を利用して接合する拡散接合の一つで、接合すべき部材の接合面間を溶融させずに、固相状態で接合する方法をいう。
As described above, when the insert metal R made of a brazing material is interposed between the
以上説明したように、この電気接触子の製造方法においては、回転ツール２２と台金１との摩擦熱により、接点３と台金１との接合面を局部的に加熱して、インサート金属が溶融しない場合には固相拡散接合により、インサート金属が溶融する場合には液相拡散接合により、接点３と台金１とを接合することができる。このとき、回転ツール２２の摩擦熱は、回転ツール２２と台金１の接触部に局部的に発生して、その反対面側に配置された接合面に効率よく伝熱されるので、台金１の熱変形等を最小限に抑えることができ、台金１が鈍って軟化してしまうことを防止でき、接合に必要なエネルギーを低減して、その生産性を向上させることができる。
As described above, in this electrical contact manufacturing method, the frictional heat between the
また、回転ツール２２と台金１との摩擦熱で、接点３と台金１とを接合させるので、回転ツール２２を台金１に対して深く押し込む必要がなく、台金１の内部深くまで軟化又は溶融することを抑制して、台金１の変形を最小限に抑えることができると共に、接合作業を比較的短時間で効率よく行うことができる。更に、台金１の変形を抑制できる結果、比較的きれいな接合面を得ることができ、はみ出した金属によって部品への取付けが困難になることを防止できる。
Further, since the
更に、回転ツール２２と台金１との摩擦熱で、接点３と台金１と接合させることにより、接点３及び台金１の材質によらず、両者を確実に接合させることができ、接点３と台金１との接合強度のばらつきを抑制して、その安定性を高めることができる。
Furthermore, by joining the
また、この実施形態においては、ろう材として、Ａｇ系ろう材及びＣｕ−Ｐ系ろう材から選ばれたものを用いたので、上記材料からなる台金１と接点３とを、比較的短時間でより効率良く接合することができる。
In this embodiment, since the brazing material selected from the Ag-based brazing material and the Cu-P-based brazing material is used, the
更に、この実施形態においては、めっき層として、銀系めっき、金系めっき、錫系めっき、ニッケル系めっき、クロム系めっき、亜鉛系めっき及びはんだ系めっきから選ばれた層からなるものを用いたので、上記材料からなる台金１と接点３とを、より接合しやすくすることができる。
Furthermore, in this embodiment, the plating layer is made of a layer selected from silver plating, gold plating, tin plating, nickel plating, chromium plating, zinc plating and solder plating. Therefore, the
そして、この実施形態では、めっき層からなるインサート金属Ｍは、ろう材からなるインサート金属Ｒと併用されているので、ろう材の濡れ性をめっき層によって向上させることができる。例えば、めっき層からなるインサート金属Ｍの全体に、ろう材からなるインサート金属Ｒが部分的に盛られている場合で、前述したように、回転ツール２２によってインサート金属Ｒが溶融したとき、インサート金属Ｍ上をスムーズに流れて、接合面全体にろう材を行き渡らせることができ、台金１及び接点３の接合作業を迅速かつ安定して行うことができる。
In this embodiment, since the insert metal M made of the plating layer is used in combination with the insert metal R made of the brazing material, the wettability of the brazing material can be improved by the plating layer. For example, when the insert metal R made of a brazing material is partially stacked on the entire insert metal M made of a plating layer, and the insert metal R is melted by the
接点として、下記（イ）〜（ハ）の材料を用い、台金として下記（ニ）、（ホ）の材料を用い、台金に対するめっきとして、下記（ヘ）のめっきを用いて、下記（１）〜（８）の各種組合せで、図１，２に示した治具及び製造装置を用いて接合試験を行った。 The following materials (a) to (c) are used as the contacts, the following materials (d) and (e) are used as the base metal, and the following (f) plating is used as the base metal plating: Joining tests were performed using the jigs and manufacturing apparatuses shown in FIGS. 1 and 2 in various combinations of 1) to (8).
接点：
（イ）AgCdO/AgCd（酸化法）接合面AgCd
（ロ）AgCdO/Ag（Ag板貼り付け）接合面Ag
（ハ）AgSnO2＋Ag（Ag板貼り付け）接合面Ag
台金：
（ニ）Cu
（ホ）Cu合金（CuZn）
台金へのメッキ：
（へ）Sn系メッキ（Snメッキ）
組合せ：
（１）（イ）+（ホ）+（ヘ）
（２）（ロ）+（ニ）+（ヘ）
（３）（ロ）+（ホ）
（４）（ロ）+（ホ）+（ヘ）
（５）（ハ）+（ニ）
（６）（ハ）+（ニ）+（ヘ）
（７）（ハ）+（ホ）
（８）（ハ）+（ホ）+（ヘ）
その結果、上記（１）〜（８）の全ての組合せにおいて、接点を台金に強固に接合させることができた。
contact:
(I) AgCdO / AgCd (oxidation method) joint surface AgCd
(B) AgCdO / Ag (Ag plate pasting) joint surface Ag
(C) AgSnO 2 + Ag (Ag plate pasted) joint surface Ag
Deposit:
(D) Cu
(E) Cu alloy (CuZn)
Plating on the base metal:
(F) Sn plating (Sn plating)
combination:
(1) (I) + (E) + (F)
(2) (b) + (d) + (f)
(3) (b) + (e)
(4) (b) + (e) + (f)
(5) (C) + (D)
(6) (C) + (D) + (F)
(7) (C) + (E)
(8) (C) + (E) + (F)
As a result, in all the combinations (1) to (8), the contacts could be firmly joined to the base metal.
１ 台金
１ａ,１ａ 両側部
１ｂ 中間部
３ 接点
１０ 製造装置
１２ 固定盤
１４ 柱部
１６ 昇降手段
１８ ツール支持筒
２０ 固定チャック
２２ 回転ツール
２４ 回転手段
２６ 突起
５０ 治具
５１ 基台部
５２ 保持凹部
５３ 嵌合凹部
５５ 押え部
Ｍ インサート金属（めっき層）
Ｒ インサート金属（ろう材）
DESCRIPTION OF
R Insert metal (brazing material)
Claims (2)
（１）前記接点と前記台金との間にろう材を介在させる、（２）前記接点と前記台金の少なくとも一方の接合面にめっき層を形成する、及び（３）前記接点の接合面にＡｇ又はＡｇ合金板を接合させる、という手段の少なくとも1つを採用することにより、前記接点と前記台金との間に、ろう材、めっき層及びＡｇ又はＡｇ合金板から選ばれた少なくとも1種のインサート金属を介在させて、前記台金と前記接点とを治具によって重ね合わせて支持し、
前記台金の前記接点とは反対側の面の前記接点に対応する位置に、所定速度で回転しかつ治具に対して進退動作する回転ツールを回転させながら押し込んで、前記回転ツールと前記台金との摩擦熱により、前記接点と前記台金とを前記インサート金属を介して固相拡散接合又は固液拡散接合させ、次いで前記回転ツールを前記台金から後退させることを特徴とする電気接触子の製造方法。 Using a base metal formed of a material selected from Cu and Cu alloy, and a contact formed of a material selected from Ag-based, Ag-oxidized, W-based, and Cd-based,
(1) A brazing material is interposed between the contact and the base metal, (2) a plating layer is formed on at least one joint surface of the contact and the base metal, and (3) a joint surface of the contact At least one selected from a brazing material, a plating layer, and an Ag or Ag alloy plate is provided between the contact and the base metal by adopting at least one of means for joining Ag or an Ag alloy plate to the base metal. By interposing a seed metal of the seed, the base metal and the contact are overlapped and supported by a jig,
A rotating tool that rotates at a predetermined speed and moves forward and backward with respect to a jig is rotated and pushed into a position corresponding to the contact on the surface of the base opposite to the contact, and the rotary tool and the base are rotated. Electrical contact characterized in that the contact and the base metal are solid-phase diffusion bonded or solid-liquid diffusion bonded through the insert metal by frictional heat with gold, and then the rotating tool is retracted from the base metal. Child manufacturing method.
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