JP2952288B2 - エンジンスタータ用直流接点 - Google Patents

エンジンスタータ用直流接点

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Description

【発明の詳細な説明】 (1)産業上の利用分野 本願の発明は、耐環境性に優れた長寿命のエンジンス
タータ用直流接点に関するものである。
(2)従来の技術 エンジンスタータ用直流接点の構造は、第1図に示す
とおりであり、1個の円板状の可動接点2と一対の固定
接点1a,1bとからなる。
従来のエンジンスタータ用直流接点では、可動接点側
と固定接点側とをいずれも同じタフピッチ銅で作ったも
のと、可動接点側をタフピッチ銅で固定接点側を銅−タ
ングステン合金で作ったものとが知られている。
自動車のイグニション・キーを回したときに、引き込
みコイル5が形成する電磁石の作用によって、可動接点
2は固定接点1a,1bに強く押し付けられ、その圧力は、
1mm2当たり25g(2.5Kg/100mm2)またはそれ以上であっ
て、通常の電気回路における接点の接触圧力の100倍以
上にもなる。また、固定接点のうちのバッテリー側接点
(1a)には、電流切断時に瞬間的に1200Aにも達する過
大な電流が流れてその消耗を激しくさせる。
スタータ用接点の材料の一つとして、従来、固定接
点、可動接点共にそれらの材料として、タフピッチ銅が
採用されてきた。この組み合わせの接点では、通常の雰
囲気および通常の負荷電流のもとでは約5万回の使用に
耐え、通常の運転条件による使用の要求を充分満足する
ものである。
また、さらに長期間の使用に耐える接点として、可動
接点にタフピッチ銅を用い、固定接点に銅−タングステ
ンを用いる組合わせがその後開発された。この組合わせ
の接点は、通常の使用雰囲気と負荷電流のもとでは、共
にタフピッチ銅を用いる接点に較べて3〜4倍の使用に
耐えるが、高湿度、NH3含有雰囲気およびNOX含有雰囲気
中では、強固に絶縁性のタングステン化合物(主として
酸化物)が生じて導通不良を起こすことがあった。
また、開閉回数が多く長寿命が要求される中負荷用の
接点、例えばエレベータ、エスカレータ用接点の材料と
して、特開昭50−2165号公報には、Cu,Agのいずれか1
種に15重量%以上のCを含む合金からなる一方の接点
と、Cr0.1〜1.5重量%,Zr0.1〜1.0重量%およびSi0.005
〜1.0重量%のうちのいずれか2種を含む銅合金からな
る他方の接点との組み合わせが記載されている。しか
し、この接点は、本願発明の接点と使用の条件、従って
合金組成を全く異にするものである。
さらに、特公昭56−9257号公報によって約10万回の開
閉に耐えるSn3〜9重量%、In1〜3重量%、Cd0.2〜1
重量%、Ni0.01〜1重量%、残部Agからなる合金を内部
酸化してなる材料が公知であるが、これは中負荷交流用
の開閉器用接点であって低い接触圧力の下で使用され、
本願の発明のように直流用で高い接触圧力を受けるとい
う苛酷な条件下で使用に供することを意図するものでは
ない。ちなみに、この先行技術の明細書を見れば明らか
であるが、その実施例において、そこに記載の材料を直
流用接点として使用した場合の評価試験は全くなされて
いない。
また、半導体装置のリード材として特公昭63−38414
号の材料が公知である。この材料は、Cr0.05〜1重量
%,Zr0.005〜0.3重量%,C5〜60ppm,必要により、Ni,Sn,
Fe,CoおよびBeからなる群から選ばれた1種以上の元素
を0.005〜2重量%、残部Cuからなり、リード材の製造
及び使用のために優れたプレス打抜性、耐熱性、放熱
性、強度、導電性等の諸性質を同時に具備することを意
図するものであるが、電気接点として使用することを全
く意図していない。
(3)発明が解決しようとする問題点 上に述べた従来技術に鑑み、タフピッチ銅と銅−タン
グステンとを組み合わせた接点よりもさらに寿命が長
く、しかも高湿度、NH3、NOXガスを含有する雰囲気中で
も安全に作動する接点材料の開発が強く望まれて来たと
ころである。
(4)問題点を解決するための手段 そこで、本願発明の発明者らは、上述のように、エン
ジンスタータ用直流接点に要求される苛酷な使用条件を
満足する材料の組み合わせについて鋭意研究の結果、次
のような接点材料の組み合わせを開発したものである。
すなわち、 少なくとも一方の固定接点が、錫3〜12重量%、イ
ンジウム1〜5重量%、鉄族元素の1種以上0.01〜1重
量%、残部銀および不可避不純物からなる合金を内部酸
化して得た材料である、一対の固定接点と 銅系材料の可動接点と からなるエンジンスタータ用直流接点。
可動接点がクロム0.05〜1重量%、ジルコニウム0.
005〜0.5重量%、炭素5〜60ppm、マグネシウム0.001〜
0.2重量%、ケイ素0.001〜0.2重量%、残部銅および不
可避不純物からなる上記(1)記載のエンジンスタータ
用直流接点。
である。
すなわち、まず固定接点については、従来のタフピッ
チ銅と銅−タングステンとの組み合わせ接点において、
さらに2倍に寿命を延ばすために固定接点の銅−タング
ステンと置換し得る材料を何種類も検討し、試験を繰り
返して最終的に上記の銀−酸化物系の材料が最も適して
いることが判明した。これは、銅−タングステン系材料
は、湿潤雰囲気、アンモニア、NOXガス含有雰囲気で
は、タングステンが選択的に酸化されて導通不良を起こ
すことがある。
これに対して、銅−酸化物系材料では、骨格材である
SnO2−In2O3は最初から酸化物であるために、いかなる
使用雰囲気に対しても極めて安定であり、一方銀は酸化
していても或は硫化物、塩化物層が生じていても使用時
の接触圧力が極めて高いために、それらの絶縁被膜は容
易に破壊され、導通不良を起こすおそれは全くないこと
が判明した。したがって、苛酷な使用条件の下で通常の
使用回数の数倍にも達する開閉に耐える材料として最適
である。本願発明において、この材料を固定接点用とし
て多数の候補材料の中から唯一選択したのはこのような
理由による。
つぎに可動接点について、Cu−Cr−Zr系材料を選択し
た理由は以下のとおりである。まず相手材料の固定接点
としてより硬い銀−酸化物系材料が採用されたことによ
り、タフピッチ銅より優れた耐溶着性とたわみに対する
高い抵抗性が要求されることとなったが、Cu−Cr−Zr系
材料はこの要求を良く満たすものである。その他、Cu−
Cr−Zr系材料は、熱伝導性に富み、高温特性にも優れて
いるので、接点として使用した場合、熱変形が避けられ
るという利点がある。本願発明において、この材料を可
動接点用に選択したのはこのような理由による。
なお、実際の接点材料の組み合わせにおいては、一対
の固定接点のうち、耐アーク性についてモータ側と比較
して使用条件が極端に厳しいバッテリー側固定接点のみ
を銀−酸化物系材料とするだけで、充分に長い寿命が得
られることが分かっている。
(5)作用 以上の固定接点および可動接点の各材料について、各
成分の含有量を特許請求の範囲に限定した範囲に選択し
た理由は、以下のとおりである。
(以下、%は重量%を表す。) 可動接点材料について (a)Cr Crは銅中に約0.4%まで固溶し銅の軟化温度(200℃前
後)を約500℃にまで上昇させる。このため、Crには、
剛性(耐たわみ性)、耐熱変形性を向上させる作用があ
るが、その含有量が0.05%未満では所望の効果が得られ
ず、一方、その含有量が1%以上になると、導電性が低
下するようになることから、その含有量を0.05〜1%と
定めた。
(b)Zr Zrは、銅とCrとの合金の粒界に析出し、異種金属と接
触したときに溶着を防止する効果がある。その含有量が
0.005%未満では所望の効果が得られず、一方、0.5%以
上になると溶解時に偏析を生じ加工性を極端に劣化させ
るので、その含有量を0.005〜0.5%の範囲に定めた。
(c)C この成分は炭化物を形成して、結晶粒の微細化、マト
リックス中の介在物の寸法の微細化に寄与し、剛性を向
上させる作用があるが、その含有量が5ppm以下では所望
の剛性を得ることはできず、一方、60ppmを越えると加
工性が劣化するようになるので、その含有量の範囲を5
〜60ppmに定めた。
(d)MgおよびSi これらの成分には、いずれも脱酸作用があるほか、導
電性を向上させる作用があるが、その含有量が0.001%
未満では所望の作用が得られず、一方その含有量が0.2
%を越えると、前記作用が劣化する傾向が現れるので、
これらの元素の含有量の範囲を、それぞれ、0.001〜0.2
%に定めた。
固定接点について (a)Sn 溶製時のSnの含有量は2〜10%が好ましく、2%未満
では電流遮断特性が充分でなく、10%を越えると接触抵
抗が過大になると共に製造時の酸化処理が困難になる。
(b)In 溶製時のInの含有量は1〜5%が適当であって、1%
未満ではSnの酸化を助長する効果は少なく、また、中負
荷ないし重負荷用としての耐溶着性、耐アーク消耗性を
強化するためにも1%以上が好ましい。また5%を越え
ると耐アーク消耗性が低下するので上限を5%とした。
(c)鉄族元素 溶製時の鉄族は、他の酸化物を微細に分散せしめAgマ
トリックスを微細化する添加物として知られており、本
願発明においては0.01〜1%の含有が適当である。その
含有量が0.01%未満では添加の効果が現れず、一方、1
%を越えるとAg中に酸化物の均一な分散が行われなくな
るためである。
(6)実施例 以下に、本願発明を、実施例によって具体的に説明す
る。
下記の表1に示す組成をもつ各材料を図面に示す形状
に加工して組み合わせ接点を作り、これらの接点に対し
て、耐久試験(実施例1)および環境試験(実施例2)
を実施した。
実施例1(耐久試験) 表1に掲載された材料を種々組み合わせた接点につい
て、下記の試験条件で耐久試験を行った。
通電時の電力:直流12ボルト、100アンペア 接触力:500g 開離力:1000g 開閉頻度:1200回/時間 試験環境:室内の大気雰囲気 試験開閉回数:10,000回 接点試験片の形状:第2図に示すように、固定接点、可
動接点ともに同じリベット状とする。
大形リレーを使用して10,000回開閉した後の可動接点
および固定接点試験片の合計の消耗量および接触抵抗値
をを表2に示す。
従来の接点のうち、タフピッチ銅とタフピッチ銅とを
組み合わせた接点では、最終的に使用不能に陥る原因が
接触部分の減耗による導通不良ある。
また、タフピッチ銅と銅−タングステン合金の組み合
わせの接点では、最終的に使用不能に陥る原因は減耗に
よる導通不良であるが、寿命回数にバラツキがあり、高
温、高湿の環境下や腐食性ガスを含む雰囲気中では、腐
食することがある。
これに対して、本願発明におけるAg−Sn−In系合金を
出発材料とする銀−酸化物系合金の固定接点とタフピッ
チ銅の可動接点との組み合わせ接点では、前述のように
添加したクロムのマトリックスの強化作用とクロムとジ
ルコニウムそれぞれが生成する硬い金属間化合物の溶着
防止作用とによって、従来品のタフピッチ銅とタフピッ
チ銅の組み合わせ接点に較べて約4倍の寿命回数を示
し、また、本願発明におけるAg−Sn−In系合金を出発材
料とする銀−酸化物系合金の固定接点と銅−クロム−ジ
ルコニウム系合金の可動接点との組み合わせ接点では、
焼き付きが皆無となることに基づいて寿命回数はさらに
向上する。
実施例2(スタータ用接点の環境試験) 表1に掲載された材料を種々組み合わせた接点につい
て、下記の試験条件で環境試験を行った。
固定接点と可動接点との種々の組み合わせのうち、固
定接点としてAg−Sn−In系合金(内部酸化処理の前の組
成で表示)を使用し、可動接点としてタフピッチ銅また
は銅−クロム−ジルコニウム系合金を用いたものが本願
発明の接点である。
環境試験の結果を表3に示す。
各接点を、高温高湿の大気雰囲気、アンモニアガ
スを含む高温高湿の雰囲気、硝酸を含む高温高湿の雰
囲気に、それぞれ、150時間曝した後、それらの接触抵
抗値を測定した。
固定接点、可動接点共にタフピッチ銅を用いた接点
は、上記3種の雰囲気のいずれにおいても接触抵抗値が
高くなり、高温高湿の下では接触面に劣化層(主として
酸化被膜)が生じ易いことを示している。
つぎに、固定接点に銅−タングステン、可動接点にタ
フピッチ銅を用いた接点は、高温高湿下でも良好な耐環
境性を示し接触抵抗は低い値に保たれるが、アンモニア
ガスを含む高温高湿の雰囲気および硝酸を含む高温高湿
の雰囲気中では、銅−タングステンの腐食の進行が著し
く接触抵抗値を測定できない導通不良の状態にまでいた
ることが分かる。
これに対して、本願発明の接点、すなわち、銀−酸化
物系合金の固定接点とタフピッチ銅または銅−クロム−
ジルコニウム系合金の可動接点との組み合わせによる接
点は、上記3種のすべての雰囲気中において安定した低
い接触抵抗値を示している。
(7)発明の効果 以上詳述のとおり、本願発明の接点は、頻繁に開閉を
繰り返すエンジンスタータ用直流接点として、高温、高
湿雰囲気において、さらにはNOxガスやアンモニアガス
を含有する高温、高湿雰囲気中の腐食に対しても充分耐
えるものであり、スタータ用接点として最適のものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、エンジンスタータ用直流接点の構造を示す図
である。 第2図は、耐久試験に使用した接点試験片の形状を示す
図である。 1a,1b…固定接点、2…可動接点、3…作動スイッチ、
4…バッテリー、5…引き込みコイル、6…支持コイ
ル、7…モータ、8…作動軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩村 卓郎 埼玉県大宮市北袋町1―297 三菱金属 株式会社中央研究所内 (72)発明者 日下 豊三 愛知県名古屋市中区東桜2丁目22番地18 号 日興ビル4階 三菱金属株式会社名 古屋支店内 (56)参考文献 特開 昭50−5867(JP,A) 特開 昭58−172822(JP,A) 特開 昭58−145006(JP,A) 特開 昭59−123108(JP,A) 特開 平1−55358(JP,A) 特開 昭50−2165(JP,A) 特開 昭53−106625(JP,A) 特開 昭62−70542(JP,A) 特開 昭50−109467(JP,A) 特開 昭63−196001(JP,A) 実開 昭55−21548(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01H 1/00 - 1/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一方の固定接点が、錫3〜12重
    量%、インジウム1〜5重量%、鉄族元素の1種以上0.
    01〜1重量%、残部銀および不可避不純物からなる合金
    を内部酸化して得た材料である、一対の固定接点と 銅系材料の可動接点と からなるエンジンスタータ用直流接点。
  2. 【請求項2】可動接点がクロム0.05〜1重量%、ジルコ
    ニウム0.005〜0.5重量%、炭素5〜60ppm、マグネシウ
    ム0.001〜0.2重量%、ケイ素0.001〜0.2重量%、残部銅
    および不可避不純物からなる特許請求の範囲第1項記載
    のエンジンスタータ用直流接点。
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CN114171334A (zh) * 2021-10-28 2022-03-11 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 一种复合触头的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106270533A (zh) * 2016-09-09 2017-01-04 西安理工大学 一种高界面结合强度的CuW/CuCr的制备方法

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