JP2922630B2 - 接点の表面処理方法 - Google Patents
接点の表面処理方法Info
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Description
理方法に関する。
る材料を用いたものがある。例えば、銀素地中にCdOを
分散させてなる接点は耐溶着性に優れるものとして実用
にも供されている。
れている。この接点1では、第10図にみるように、銀素
地3に例えば1〜3μm程度の粒径の金属酸化物4(Cd
O・・)が分散されているのであるが、製造した直ぐ後
では、接点表面1aに金属酸化物4が突出した状態となっ
ている。このため、第11図にみるような接点1が互いに
接触する時は、第12図に示すように、金属酸化物4どう
しが接触する等して銀素地3の個所での接触が妨げられ
るようになる。
触抵抗値が大き過ぎる、初期接触抵抗のバラツキが大き
い、といった問題が起こる。初期接触抵抗特性が十分で
ないと、その接点は不良になってしまうのである。
面1aに突出した金属酸化物4を昇華させる等して除き、
接触抵抗の均一化・低減化を図るようにする方法もあ
る。しかし、この方法は好ましい方策とは言えない。こ
の方法は、手間がかかりコストの上昇を招き、安定性に
乏しいアーク放電現象によるため常に十分な効果が発揮
されるとは限らないからである。
超音波振動子の先端のチップに凹部を設け、このチップ
の凹部と接点表面との間にラップ部材を介在させて超音
波振動させ接点表面をラップする方法もある。しかし、
この方法はラップ部材を超音波ホーン以外に設ける必要
があり、その保持方法と耐久性の点で問題がある。
接点表面に突出する金属酸化物を手間をかけずに確実に
低減することができる方法を提供することを目的とす
る。
圧する力を加えた状態で接点又は平滑面に超音波振動を
加えて、この超音波振動エネルギーにより流動化した接
点の銀素地内に接点の表面から突出した金属酸化物を埋
め込むようにしたことに特徴を有する接点の表面処理方
法を提供することにより上記目的を達成している。
面を加圧しながら超音波エネルギーを加えることで、延
性に富んだ銀が平滑面接触部で、局部的に塑性流動を起
こし、接点表面が平滑面状態に形成される。この際、接
点表面に突出した金属酸化物が接点内部に入り込み、ま
た銀がその上を包み込むように流動する。その結果、接
点表面の金属酸化物の突出が低減され、接点表面の銀量
が増加し、接点の接触抵抗を低減することができる。
る。
9は、接点表面1aと平滑面5を加圧しながら超音波エネ
ルギーを加える。
ギーを加えることで、延性に富んだ銀が平滑面5の接触
部で局部的に塑性流動を起こし、接点表面1aが平滑面状
態に形成される。
属酸化物4が接点内部に入り込み、また銀がその上を包
み込むように流動する。その結果、接点表面1aの金属酸
化物4の突出が低減され、接点表面1aの銀が増加し、接
点1の接触抵抗を低減することができる。
部の金属酸化物と銀の移動の詳細拡大図であり、
(a)′は金属酸化物4が接点表面1aから突出してお
り、(b)′は金属酸化物4が接点表面1aから内部に入
り込んでおり、(b)″は延性に富んだ銀が流動してお
り、(c)′は接点表面1aが平滑に成ったことを示して
いる。
と端子2の接合を同時に兼ねた方式である。接点表面1a
が固定治具(例えばアンビル)11の平滑な型面13に接す
るように挿入固定し、接点1の裏面側に端子2を設け、
端子2側から超音波振動を印加することを特徴としてい
る。
らかい材質であるため、それより硬い材料例えば焼き入
鋼(SKD、SKH)や超硬やセラミックス(Al2O3、Si3N
4他)又はこれらの材料によるコーティング材などが選
定される。この時の型面13の表面粗度0.1μm以下、超
音波加圧力50kgf、超音波周波数15kHz、振幅50μm、超
音波印加時間0.15secとした時の外径φ2.5mm、板厚0.3m
mの材質Ag−CdO接点表面粗度の本作用による変化は、本
処理前は約1〜2μmあった表面粗さが約0.3μm以下
に低減していることが分かった。
と同様に、接点1と端子2の接合も同時に兼ねた方式で
ある。端子2を固定し、接点表面1aが平滑な超音波ホー
ン型面9aに接するように挿入固定し、接点1の裏面と端
子2を重ね合わせ接点1側から超音波振動を印加するこ
とを特徴としている。
1aを平滑面5に接するように配置し、端子2側から超音
波振動を印加することを特徴としており(a)は横振動
を(b)は縦振動を加えた例である。
1aを平滑面5に接するように配置し、平滑面5側から超
音波振動を印加することを特徴としており、(a)は横
振動を、(b)は縦振動を加えた例である。
との接触面に対し垂直方向に加圧を行う。加圧力は数kg
f〜数10kgfが望ましい。また、平滑面5は銀に対して硬
い材質、例えば焼き入れ鋼、超硬やセラミックス又はこ
れらの材料によるコーティング材のような材料が望まし
い。
グすることも可能である。超音波周波数は一般的に10kH
zから100kHzまでが加工用に使用されるが、本用途にお
いては、上記範囲内であれば限定はない。振幅について
は、平滑面5と接点表面1aの接触部で超音波による応力
変化が生じるレベルが必要であり、数μm〜100μm程
度が望ましい。いずれにしても、加圧力、超音波周波
数、振幅は接点形状、寸法に適合した選択が望ましい。
1c(例えば、外径φ2.5mm、厚さ0.3mm、材質Ag−CdOの
円筒形状)を型部12(例えば、45゜テーパ凹側面を設け
る)に入れパンチ8によるプレスで加圧することで型形
状にフォーミングし、その後端子2(例えばCu)と超音
波溶接する例である。この方法により型部12と接点1の
隙間が完全に無くなり、接点1の固定が確実に行われ
る。その時、型面13を鏡面のような平滑面に仕上げてお
くことで、実施例1〜4と同様に接点表面1aに鏡面が転
写され、接点1としての特性に優れた超音波溶接と接点
の表面処理が行われる。型形状が他の場合も同様であ
る。
において、接点材料1cのフォーミングの加圧時に、表面
に凹凸部8aを設けたパンチ8によるプレスで加圧するこ
とで型形状にフォーミングし、接点1の裏面に凹凸を付
け、接点1と端子2との接合面の凹凸による超音波溶接
性を向上させたものである。
仕上げしておくことで、実施例1〜4と同様に接点表面
1aに鏡面が転写され、特性に優れた接点の表面処理が行
える。
1c(例えば、外径φ2.5mm、厚さ0.3mm、材質Ag−CdOの
円筒形状)を型部12(例えば、底面にφ2.2、深さ5μ
m〜50μmの段差を設ける)に入れ、その後端子2(例
えば、Cu)とを重ね超音波を印加することで、接点1の
フォーミングと接点1と端子2の溶接を同時に行うもの
である。
型部段12aに食い込み固定され、さらに型部段12aの型面
13を鏡面仕上げの平滑面にしておくことで実施例1〜4
と同様に接点1の表面に鏡面が転写され、接点1として
の特性に優れた表面を有する接点の超音波溶接が行われ
る。型形状が他の場合も同様であるが、接点1と端子2
の接合面の変形が許容される範囲で型部12によるフォー
ミング量を選択する必要がある。
を平滑面に対向して設置し、接点を平滑面に押圧する力
を加えた状態で接点又は平滑面に超音波振動を加えるの
で、接点表面から突出した金属酸化物を手間をかけずに
容易に低減することができ、初期接触抵抗が十分低くか
つバラツキの少ない安価な接点を製造することができ
る。
げにしておくことにより、接点をその型形状にフォーミ
ングし、固定し、この接点と端子を超音波溶接すること
によって、良好な表面を有する接点を安価に製造するこ
とができる。
場合の超音波溶接と接点の表面処理を示す断面図、 第2図は第2実施例におけるホーン側に接点を収めた場
合の超音波溶接と接点の表面処理を示す断面図、 第3図(a)および第3図(b)は第3実施例における
固定治具の平滑面に接点を配置した場合の超音波振動に
よる接点の表面処理を示す断面図、 第4(a)および第4図(b)は第4実施例におけるホ
ーン側の平滑面に接点を配置した場合の超音波振動によ
る接点の表面処理を示す断面図、第5図は第5実施例
で、接点の成型を伴う超音波溶接と接点の表面処理を示
す断面図、 第6図は第6実施例で、接点の成型の際に凹凸を付与し
た場合の超音波溶接と接点の表面処理を示す断面図、 第7図は第7実施例で、接点の成型の際に段差を設けた
場合の超音波溶接と接点の表面処理を示す断面図、 第8図(a)〜第8図(d)接点表面を平滑にする原理
を説明する断面図、 第9図は従来の接点を表す断面図、第10図は第9図の部
分拡大図、 第11図は従来の接点を表す断面図、第12図は第11図の部
分拡大図である。 1……接点 1a……接点表面 1c……接点材料 2……端子 3……銀素地 4……金属酸化物 5……平滑面 8……パンチ 8a……凹凸部 9……ホーン 9a……ホーン型面 11……固定治具 12……型部 12a……型部段 13……型面
Claims (3)
- 【請求項1】Ag中にCdO、SnO2などが分散されたAg−酸
化物系電気材料から製作される接点の表面処理方法にお
いて、 接点表面を平滑面に対向して置き、接点を平滑面に押圧
する力を加えた状態で接点又は平滑面に超音波振動を加
えて、この超音波振動エネルギーにより流動化した接点
の銀素地内に接点の表面から突出した金属酸化物を埋め
込むようにしたことを特徴とする接点の表面処理方法。 - 【請求項2】固定治具の上面に型部を設け、接点の表面
を前記型部に対向させて接点をセットし、パンチプレス
を行って型形状へのフォーミングにより固定し、固定し
た前記接点を型部に押圧する力を加えた状態で接点又は
型部に超音波振動を加えることを特徴とする請求項1記
載の接点の表面処理方法。 - 【請求項3】前記固定治具において、接点又は型部に超
音波振動を加えるのと、接点の型形状へのフォーミング
による固定を同時に行うことを特徴とする請求項2記載
の接点の表面処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31963390A JP2922630B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 接点の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31963390A JP2922630B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 接点の表面処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04190526A JPH04190526A (ja) | 1992-07-08 |
JP2922630B2 true JP2922630B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=18112474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31963390A Expired - Lifetime JP2922630B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 接点の表面処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2922630B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4706429B2 (ja) * | 2004-10-20 | 2011-06-22 | パナソニック株式会社 | 車両用スイッチ |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP31963390A patent/JP2922630B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04190526A (ja) | 1992-07-08 |
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