JP7119680B2

JP7119680B2 - closed relay

Info

Publication number: JP7119680B2
Application number: JP2018133684A
Authority: JP
Inventors: 啓介 ▲辻▼; 真千子平川; 正雄入江; 良豊田
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2022-08-17
Anticipated expiration: 2038-07-13
Also published as: JP2020013661A; WO2020012705A1

Description

本開示は、閉鎖型継電器に関し、特に、銀タングステンまたは銀タングステンカーバイドを接点材料に用いた閉鎖型継電器に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a closed relay, and more particularly to a closed relay using silver tungsten or silver tungsten carbide as a contact material.

電気回路を機械的に開閉する継電器では、固定端子に固定接点が設けられ、可動端子には可動接点が設けられ、可動端子が動くことにより、固定接点と可動接点とが接触／非接触状態となり、電気回路の開閉を行う。固定接点および可動接点の材料としては、酸化物を含み、溶着が発生しにくい材料として、ＡｇＳｎＯ_２、ＡｇＳｎＯ_２Ｉｎ_２Ｏ_３等の酸化スズ系材料が用いられている。また、固定接点や可動接点が大気に曝された場合、接点の汚染や腐食による故障、特に溶着故障が発生するため、固定端子や可動端子は、容器で覆うことにより閉鎖されている（例えば、特許文献１参照）。 In a relay that mechanically opens and closes an electric circuit, a fixed contact is provided on the fixed terminal, and a movable contact is provided on the movable terminal. By moving the movable terminal, the fixed contact and the movable contact are in contact/non-contact state. , to open and close electrical circuits. As a material for the fixed contact and the movable contact, a tin oxide-based material such as AgSnO ₂ and AgSnO ₂ In ₂ O ₃ is used as a material that contains an oxide and is resistant to welding. In addition, when fixed contacts and movable contacts are exposed to the atmosphere, failures due to contamination and corrosion of the contacts, especially welding failures, occur. See Patent Document 1).

ＷＯ０１／００４３６８号公報WO01/004368

しかしながら、容器で閉鎖した継電器では、接点の汚染や腐食が防止できるにもかかわらず溶着故障が発生する場合がある。 However, in relays enclosed in a container, welding failure may occur even though contact contamination and corrosion can be prevented.

そこで、本開示は、固定端子や可動端子が容器で覆われた閉鎖型構造を有し、かつ接点間の溶着故障を防止する閉鎖型継電器の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present disclosure is to provide a closed-type relay that has a closed-type structure in which fixed terminals and movable terminals are covered with a container, and that prevents welding failures between contacts.

本開示の一例は、
可動接点を有する可動端子と、固定接点を有する固定端子と、コイルとが取り付けられたベースと、
前記ベースに取り付けられたケースであって、前記可動端子、前記固定端子、および前記コイルを、前記ベースにより形成された空間に閉鎖する前記ケースと、を含み、
前記コイルに電流を供給して発生した磁力により前記可動端子を動かして、前記可動接点と前記固定接点とを間を接触または非接触にする閉鎖型継電器であって、
前記可動接点および前記固定接点の少なくとも１つが、
４０重量％以上の銀と、１重量％以上のタングステンおよび／またはタングステンカーバイドと、を含むことを特徴とする閉鎖型継電器である。 An example of this disclosure is:
a base to which a movable terminal having a movable contact, a fixed terminal having a fixed contact, and a coil are attached;
a case attached to the base, the case enclosing the movable terminal, the fixed terminal, and the coil in a space defined by the base;
A closed-type relay in which the movable terminal is moved by a magnetic force generated by supplying a current to the coil to bring the movable contact and the fixed contact into contact or non-contact,
at least one of the movable contact and the fixed contact;
A closed relay characterized by containing 40% by weight or more of silver and 1% by weight or more of tungsten and/or tungsten carbide.

本開示にかかる閉鎖型継電器では、開閉動作（リレー／スイッチング）動作中の、可動端子と固定接点との間の溶着を防止し、閉鎖型継電器の長寿命化が可能となる。 In the closed relay according to the present disclosure, it is possible to prevent welding between the movable terminal and the fixed contact during opening/closing operation (relay/switching), thereby extending the life of the closed relay.

本開示にかかる閉鎖型継電器の斜視図を示す。1 shows a perspective view of a closed relay according to the present disclosure; FIG. 本開示にかかる閉鎖型継電器の内部構造の概略図を示す。1 shows a schematic diagram of the internal structure of a closed relay according to the present disclosure; FIG. 本開示にかかる閉鎖型継電器の内部構造の概略図を示す。1 shows a schematic diagram of the internal structure of a closed relay according to the present disclosure; FIG. ＡｇＳｎＯ系材料で接点を作製した場合の、接点の開閉回数と、閉鎖空間中の酸素濃度との関係を示す。2 shows the relationship between the number of times the contact is opened and closed and the oxygen concentration in the closed space when the contact is made of an AgSnO-based material. 実施例と比較例についての評価結果を示す。Evaluation results for Examples and Comparative Examples are shown.

以下、本開示の一例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。 An example of the present disclosure will now be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, terms indicating specific directions or positions (for example, terms including “upper”, “lower”, “right”, and “left”) are used as necessary, but the use of these terms is are intended to facilitate understanding of the present disclosure with reference to the drawings, and the technical scope of the present disclosure is not limited by the meanings of these terms. Also, the following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure, its applications, or its uses. Furthermore, the drawings are schematic, and the ratio of each dimension does not necessarily match the actual one.

図１は、全体が１００で表される、本開示にかかる閉鎖型継電器（リレー）の斜視図であり、閉鎖前の状態を示す。図２Ａ、図２Ｂは、図１の閉鎖型継電器の内部構造の概略図であり、リレーのスイッチング前後の状態を示す。 FIG. 1 is a perspective view of a closed relay (relay) in accordance with the present disclosure, generally designated 100, shown prior to closure. 2A and 2B are schematic diagrams of the internal structure of the closed relay of FIG. 1, showing states before and after switching of the relay.

図１に示すように、閉鎖型継電器１００は、ベース１０およびケース２０を含む。ベース１０およびケース２０は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）や液晶ポリマー（ＬＤＰ）等の樹脂材料から形成される。ベース１０の上には、コイル３０が載置される。また、ベース１０の上には、可動端子４０と固定端子５０が設けられている。可動端子４０には可動接点４５が設けられ、固定端子５０には固定接点５５が設けられている。可動端子４０と固定端子５０は、共に導電性材料から形成されるが、可動端子４０には導電性のバネ材料が用いられる。図２Ａ、図２Ｂに示すように、ケース２０はベース１０の上に、接着剤で固定され、内部が閉鎖される。 As shown in FIG. 1, closed relay 100 includes base 10 and case 20 . The base 10 and the case 20 are made of a resin material such as polybutylene terephthalate (PBT) or liquid crystal polymer (LDP). A coil 30 is mounted on the base 10 . A movable terminal 40 and a fixed terminal 50 are provided on the base 10 . The movable terminal 40 is provided with a movable contact 45 , and the fixed terminal 50 is provided with a fixed contact 55 . Both the movable terminal 40 and the fixed terminal 50 are made of a conductive material, and the movable terminal 40 uses a conductive spring material. As shown in FIGS. 2A and 2B, the case 20 is fixed on the base 10 with an adhesive to close the inside.

閉鎖型継電器１００は、ベース１０にケース２０を接着して、内部に空気（大気）を含んだ状態となっている。閉鎖型継電器１００では、継電器内への異物の侵入や、液体の侵入は完全に防げる（例えば、バブルリークＡ５０以上の試験をクリア）が、空気の出入りは可能であり、空気の出入りも遮断する密封型継電器とは異なっている。ただし、後述するように、内部でアーク放電が起きた場合、内部の酸素が消費されることにより、酸素濃度は低下する。 The closed relay 100 is in a state in which the case 20 is adhered to the base 10 and air (atmosphere) is contained inside. The closed-type relay 100 can completely prevent foreign objects and liquids from entering the relay (for example, pass a bubble leak test of A50 or higher), but allows air to enter and exit, and blocks the entry and exit of air. Unlike sealed relays. However, as will be described later, when an arc discharge occurs inside, oxygen inside is consumed and the oxygen concentration decreases.

閉鎖型継電器１００では、可動端子４０の可動接点４５、および固定端子５０の固定接点５５は、銀タングステン（ＡｇＷ）または銀タングステンカーバイド（ＡｇＷＣ）から形成される。ここでは、銀タングステン（ＡｇＷ）は、４０重量％以上の銀と、１重量％以上のタングステンとを含み、好ましくは、銀が４０重量％以上で９９重量％以下、タングステンが１重量％以上で６０重量％以下、更に好ましくは、銀が４０重量％以上で９７重量％以下、タングステンが３重量％以上で６０重量％以下、または銀が８５重量％以上で９９重量％以下、タングステンが１重量％以上で１５重量％以下、特に好ましくは、銀が８５重量％以上で９７重量％以下、タングステンが３重量％以上で１５重量％以下である。 In the closed relay 100, the movable contact 45 of the movable terminal 40 and the fixed contact 55 of the fixed terminal 50 are made of silver tungsten (AgW) or silver tungsten carbide (AgWC). Here, silver tungsten (AgW) contains 40% by weight or more of silver and 1% by weight or more of tungsten, preferably 40% by weight or more and 99% by weight or less of silver and 1% by weight or more of tungsten. 60 wt% or less, more preferably 40 wt% or more and 97 wt% or less of silver, 3 wt% or more and 60 wt% or less of tungsten, or 85 wt% or more and 99 wt% or less of silver, and 1 wt% of tungsten % or more and 15 wt % or less, particularly preferably 85 wt % or more and 97 wt % or less of silver, and 3 wt % or more and 15 wt % or less of tungsten.

また、銀タングステンカーバイド（ＡｇＷＣ）は、４０重量％以上の銀と、１重量％以上のタングステンカーバイドとを含み、好ましくは、銀が４０重量％以上で９９重量％以下、タングステンカーバイドが１重量％以上で６０重量％以下、更に好ましくは、銀が４０重量％以上で９７重量％以下、タングステンカーバイドが３重量％以上で６０重量％以下、または銀が８５重量％以上で９９重量％以下、タングステンカーバイドが１重量％以上で１５重量％以下、特に好ましくは、銀が８５重量％以上で９７重量％以下、タングステンカーバイドが３重量％以上で１５重量％以下である。 Also, silver tungsten carbide (AgWC) contains 40 wt% or more silver and 1 wt% or more tungsten carbide, preferably 40 wt% or more and 99 wt% or less of silver and 1 wt% of tungsten carbide. 60 wt% or less, more preferably 40 wt% or more and 97 wt% or less of silver, 3 wt% or more and 60 wt% or less of tungsten carbide, or 85 wt% or more and 99 wt% or less of silver, tungsten 1% to 15% by weight of carbide, particularly preferably 85% to 97% by weight of silver, and 3% to 15% by weight of tungsten carbide.

なお、銀タングステン（ＡｇＷ）、タングステンカーバイド（ＡｇＷＣ）は、不可避的不純物を含む場合もある。さらに、微量添加物として、炭素（Ｃ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ソリウム（Ｔｈ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）を含んでも良い。これらの元素を含むことで、より長寿命の閉鎖型継電器が得られる。 Silver tungsten (AgW) and tungsten carbide (AgWC) may contain unavoidable impurities. Furthermore, trace additives include carbon (C), iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), chromium (Cr), molybdenum (Mo), copper (Cu), tantalum (Ta), vanadium (V ), magnesium (Mg), zinc (Zn), tin (Sn), indium (In), bismuth (Bi), palladium (Pd), lanthanum (La), cerium (Ce), thorium (Th), yttrium (Y ) and zirconium (Zr). By including these elements, a longer-life closed-type relay can be obtained.

また、可動接点４５および固定接点５５の双方を、タングステン（ＡｇＷ）やタングステンカーバイド（ＡｇＷＣ）から形成することが好ましいが、いずれか一方を、これらの材料から形成して、他方を他の材料、例えばＡｇＳｎで形成しても良い。 Both the movable contact 45 and the fixed contact 55 are preferably made of tungsten (AgW) or tungsten carbide (AgWC). For example, AgSn may be used.

次に、図２Ａ、図２Ｂを用いて閉鎖型継電器１００のリレー／スイッチング動作について説明する。
図２Ａはコイル３０に電流が印加されていない状態であり、可動端子４０の可動接点４５と、固定端子５０の固定接点５５とは接触しており、両端子の間は導通状態になっている。 Next, the relay/switching operation of the closed relay 100 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.
FIG. 2A shows a state in which no current is applied to the coil 30, the movable contact 45 of the movable terminal 40 and the fixed contact 55 of the fixed terminal 50 are in contact, and the two terminals are in a conducting state. .

図２Ｂはコイル３０に電流が印加されている状態であり、鉄心６０が磁化されて可動端子４０を吸着する。これにより、可動端子４０の可動接点４５は、固定端子５０の固定接点５５から離れ、両端子の間は導通状態が解除される。 FIG. 2B shows a state in which current is applied to the coil 30, and the iron core 60 is magnetized to attract the movable terminal 40. FIG. As a result, the movable contact 45 of the movable terminal 40 is separated from the fixed contact 55 of the fixed terminal 50, and the conduction state between the two terminals is released.

閉鎖型継電器１００では、コイル３０に電流をオン／オフすることにより、リレー／スイッチング動作が行われる。コイル３０は、１アンペアターン以上で、７５００００アンペアターン以下の起磁力を有し、好ましくは１アンペアターン以上で、３０００００アンペアターン以下の起磁力を有する。また、閉鎖型継電器１００では、外形容積は１ｃｃ以上で、１００ｃｃ以下であり、好適には１ｃｃ以上で、２０ｃｃ以下である。ここで、外形容積とは、端子を除いた閉鎖型継電器１００の容積であり、ケース２０の外形の容積に略等しい。 In the closed relay 100, the relay/switching action is performed by turning on/off the current to the coil 30. FIG. The coil 30 has a magnetomotive force greater than or equal to 1 ampere-turn and less than or equal to 750,000 ampere-turns, preferably greater than or equal to 1 ampere-turn and less than or equal to 300,000 ampere-turns. In the closed relay 100, the external volume is 1 cc or more and 100 cc or less, preferably 1 cc or more and 20 cc or less. Here, the outer volume is the volume of the closed relay 100 excluding the terminals, and is substantially equal to the outer volume of the case 20 .

ここでは、コイル３０に電流を供給した場合にオン状態になる例について説明したが、コイル３０に電流を供給した場合にオフ状態になる構造であっても良い。また、２つの固定端子と、その間に挟まれた可動端子を有し、可動端子が２つの固定端子に交互に接続される構造であっても良い。この場合は、接触する可動接点４５と固定接点５５の少なくとも一方が上述の材料とすれば良い。 Here, an example in which the coil 30 is turned on when a current is supplied has been described, but a structure in which the coil 30 is turned off when a current is supplied may be employed. Alternatively, it may have a structure in which two fixed terminals and a movable terminal sandwiched therebetween are provided, and the movable terminals are alternately connected to the two fixed terminals. In this case, at least one of the contacting movable contact 45 and fixed contact 55 may be made of the above material.

次に、本実施の形態にかかる閉鎖型継電器１００において溶着故障が抑制できる原理について説明する。
従来、継電器では、可動接点および固定接点の材料として、導電性が高くかつ溶着が防止できる材料として、例えばＡｇＳｎＯ系材料が用いられてきた。ＡｇＳｎＯ系材料では、導電性の高いＡｇが主成分となり、その中に酸化物であるＳｎＯ_２が添加されているため、高い導電性と溶着の防止の双方を可能としていた。つまり、可動接点と固定接点との間にアークが発生して、ＳｎＯ_２が分解しても、雰囲気中の酸素によりＳｎが再酸化されて酸化物ＳｎＯ_２に戻り、溶着を防止していた。 Next, the principle by which welding failure can be suppressed in the closed relay 100 according to the present embodiment will be described.
Conventionally, in relays, AgSnO-based materials, for example, have been used as materials for movable contacts and fixed contacts as materials that have high conductivity and can prevent welding. In the AgSnO-based material, highly conductive Ag is the main component, and SnO ₂ , which is an oxide, is added therein, so that both high conductivity and prevention of welding are possible. In other words, even if an arc is generated between the movable contact and the fixed contact and _SnO2 is decomposed, Sn is reoxidized by oxygen in the atmosphere and returns to oxide _SnO2 , thereby preventing welding.

ここで、塵埃や腐食性ガスが、接点表面に付着し、接点表面が汚染や腐食されると、リレー／スイッチの安定動作が妨げるため、開口部を減らした閉鎖型継電器が用いられる。閉鎖型継電器１００では、ベース１０とケース２０で囲まれた内部が閉鎖空間となっているため、接点が接触する瞬間に発生するアーク放電によりＡｇが酸化されると、内部の酸素濃度が次第に低下する。 Here, if dust or corrosive gas adheres to the contact surface and the contact surface is contaminated or corroded, the stable operation of the relay/switch is hindered. In the closed relay 100, the inside surrounded by the base 10 and the case 20 is a closed space, so when the Ag is oxidized by the arc discharge that occurs at the moment the contacts come into contact, the oxygen concentration inside gradually decreases. do.

図３は、ＡｇＳｎＯ系材料で可動接点および固定接点を作製した場合の、接点の開閉回数（リレー／スイッチ回数）と、閉鎖空間中の酸素濃度との関係を示す。図３からわかるように、開閉回数が増えるに従って、閉鎖空間中の酸素濃度は減少する。つまり、アーク放電により、ＡｇＳｎＯ系材料中のＡｇが酸化され、
４Ａｇ＋Ｏ_２→２Ａｇ_２Ｏ
の酸化反応により、閉鎖空間中の酸素が消費される。 FIG. 3 shows the relationship between the number of times the contacts are opened and closed (relay/switch times) and the oxygen concentration in the closed space when the movable and fixed contacts are made of AgSnO-based materials. As can be seen from FIG. 3, the oxygen concentration in the closed space decreases as the number of times of opening and closing increases. That is, the arc discharge oxidizes Ag in the AgSnO-based material,
4Ag ₊ _O2 →2Ag2O
Oxygen in the closed space is consumed by the oxidation reaction of .

一方、ＡｇＳｎＯ系材料中の酸化物ＳｎＯ_２は、アーク放電により分解されて、
ＳｎＯ_２→Ｓｎ＋Ｏ_２
となるが、閉鎖容器中では酸素濃度が低いため、Ｓｎは再酸化されず、ＡｇＳｎＯ系材料中の酸化物ＳｎＯ_２の量が低下する。 On the other hand, the oxide SnO2 in the AgSnO _- based material is decomposed by arc discharge,
SnO2→Sn ₊ _O2
However, since the oxygen concentration is low in the closed container, Sn is not reoxidized, and the amount of oxide SnO ₂ in the AgSnO-based material decreases.

表１は、継電器の端子に使用される代表的な材料の融点である。 Table 1 lists the melting points of typical materials used in relay terminals.

表１

Table 1

表１に示すように、ＳｎＯ_２の融点は１６２５℃であるが、これがＳｎになると融点が２３２℃に低下する。これに伴い、Ｓｎの軟化温度もＳｎＯ_２に比べて大きく低下する。 As shown in Table 1, the melting point of SnO ₂ is 1625°C, but when it becomes Sn, the melting point drops to 232°C. Along with this, the softening temperature of Sn is also significantly _lower than that of SnO2.

このため、接点にＡｇＳｎＯ系材料を用いた従来の閉鎖型継電器では、開閉回数が増え、接点中のＳｎＯ_２の量が減少しＳｎが増加すると、接点が軟化し、溶着を起こしやすくなる。 For this reason, in conventional closed-type relays using AgSnO-based materials for contacts, when the number of switching times increases, the amount of SnO ₂ in the contacts decreases and the amount of Sn increases, the contacts soften and become more susceptible to welding.

これに対して、本開示では、可動接点４５、固定接点５５の材料に、タングステン（ＡｇＷ）やタングステンカーバイド（ＡｇＷＣ）が用いられる。これらの材料では、アークの発生によりＡｇが酸化されて、閉鎖空間中の酸素濃度が低下しても、ＷまたはＷＣはアークにより分解されず、当然に再酸化も不要である。 In contrast, in the present disclosure, tungsten (AgW) or tungsten carbide (AgWC) is used as the material of the movable contact 45 and the fixed contact 55 . In these materials, even if Ag is oxidized by arc generation and the oxygen concentration in the closed space is reduced, W or WC is not decomposed by the arc, and reoxidation is not required.

このため、閉鎖型継電器１００の開閉回数（リレー／スイッチング回数）が増えても、端子材料が軟化せず、端子間の溶着故障を防止できる。 Therefore, even if the number of opening/closing times (relay/switching times) of the closed relay 100 increases, the terminal material does not soften and welding failures between the terminals can be prevented.

なお、閉鎖型継電器１００の内部のような低酸素雰囲気下では、交流電圧５０～３００Ｖ、定格電流５Ａ～３０Ａ領域で、特にこのような溶着故障が問題となる。即ち、低酸素雰囲気下では、熱的ピンチ効果によりアーク密度が増加し、アーク継続時間が短縮する。 In a low-oxygen atmosphere such as the inside of the closed relay 100, such a welding failure is particularly problematic in the AC voltage range of 50 to 300 V and the rated current range of 5 A to 30 A. That is, in a low-oxygen atmosphere, the thermal pinch effect increases the arc density and shortens the arc duration time.

例えば、端子間が直流負荷電圧ＤＣ１２～３０Ｖの場合、低酸素雰囲気ではアーク密度が増加するものの、一方でアークの継続時間が短縮するため、接点端子が受ける総ダメージ量は比較的少ない。これに対して、端子間が交流負荷電圧５０Ｖ～３００Ｖの場合、アーク継続時間は交流特有のゼロクロス時間のみに依存する。このため、低酸素雰囲気下では、アーク密度が増加し、継続時間は変化しないため、結果的に接点端子が受けるダメージは大きくなる。 For example, when the DC load voltage between terminals is DC 12 to 30 V, although the arc density increases in a low-oxygen atmosphere, the duration of the arc is shortened, so the total amount of damage received by the contact terminals is relatively small. On the other hand, when the AC load voltage between the terminals is 50 V to 300 V, the arc duration time depends only on the zero cross time peculiar to AC. Therefore, in a low-oxygen atmosphere, the arc density increases and the duration does not change, resulting in greater damage to the contact terminals.

次に、本開示かかる材料から形成された端子を有する閉鎖型継電器（実施例１、２）と、他の材料から形成された端子を有する閉鎖型継電器（比較例１、２）について、開閉動作（リレー／スイッチング動作）を行った結果を示す。 Next, closed-type relays (Examples 1 and 2) having terminals formed from a material according to the present disclosure and closed-type relays having terminals formed from other materials (Comparative Examples 1 and 2) were subjected to opening and closing operations. The results of (relay/switching operation) are shown.

表２は、実施例１、２、比較例１、２に用いた継電器の端子の組成である。条件に示すように、いずれの継電器も閉鎖型継電器とした。 Table 2 shows the compositions of the terminals of the relays used in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. As shown in the conditions, all relays were closed type relays.

表２

Table 2

表３は、評価に用いた条件である。可動端子と固定端子との間に印加される電圧／電流は、交流２５０Ｖ／１６Ａで、端子の開閉は、１．０秒間ＯＮ（接触）／９．０秒ＯＦＦ（非接触）の繰り返しとした。試験雰囲気温度は、２３℃（室温）である。 Table 3 shows the conditions used for evaluation. The voltage/current applied between the movable terminal and the fixed terminal was AC 250 V/16 A, and the opening and closing of the terminal was repeated for 1.0 seconds ON (contact)/9.0 seconds OFF (non-contact). . The test atmosphere temperature is 23° C. (room temperature).

表３

Table 3

評価は、この評価条件で端子間が溶着故障するまでの開閉回数で行った。それぞれの比較例、実施例について、５サンプルずつ評価を行った。図４に評価結果を示す。 The evaluation was made based on the number of opening/closing operations until welding failure occurred between the terminals under these evaluation conditions. Five samples were evaluated for each of the comparative examples and examples. Figure 4 shows the evaluation results.

図４から明らかなように、比較例１（Ａｇ－ＳｎＯ_２１２ｗｔ％）では、２０，０００回以下の開閉で溶着故障が発生し、比較例２（Ａｇ－Ｎｉ１０ｗｔ％）では６０，０００回程度で溶着故障が発生した。これに対して、実施例１（Ａｇ－Ｗ１０ｗｔ％）、実施例２（Ａｇ－Ｗ６０ｗｔ％）では、１００，０００回またはそれ以上の開閉が可能となった。 As is clear from FIG. 4, in Comparative Example 1 (Ag-SnO ₂ 12 wt%), welding failure occurred after opening and closing 20,000 times or less, and in Comparative Example 2 (Ag-Ni 10 wt%), about 60,000 times. A welding failure occurred. On the other hand, in Example 1 (Ag-W 10 wt%) and Example 2 (Ag-W 60 wt%), opening and closing of 100,000 times or more became possible.

このように、端子材料としてＡｇＷ系材料（Ａｇ－Ｗ１０ｗｔ％Ａｇ－Ｗ６０ｗｔ％）を用いることにより、閉鎖型継電器の開閉動作（リレー／スイッチング動作）において、比較例のような端子材料の軟化が発生せず、溶着故障を防止して長寿命化が可能となることがわかった。 In this way, by using AgW-based material (Ag-W10wt%Ag-W60wt%) as the terminal material, softening of the terminal material occurs in the switching operation (relay/switching operation) of the closed relay as in the comparative example. It was found that it is possible to prevent welding failure and extend the life of the product.

以上、図面を参照して本開示にかかる実施の形態について説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号を添えて記載する。 The embodiments according to the present disclosure have been described above with reference to the drawings. Finally, various aspects of the present disclosure will be described. In addition, in the following description, as an example, reference numerals are attached.

本開示の第１の態様の閉鎖型継電器１００は、
可動接点４５を有する可動端子４０と、固定接点５５を有する固定端子５０と、コイル３０とが取り付けられたベース１０と、
前記ベース１０に取り付けられたケース２０であって、前記可動端子４０、前記固定端子５０、および前記コイル３０を、前記ベース１０により形成された空間に閉鎖する前記ケース２０と、を含み、
前記コイル３０に電流を供給して発生した磁力により前記可動端子４０を動かして、前記可動接点４５と前記固定接点５５とを間を接触または非接触にする閉鎖型継電器１００であって、
前記可動接点４５および前記固定接点５５の少なくとも１つが、
４０重量％以上の銀と、１重量％以上のタングステンおよび／またはタングステンカーバイドと、を含む。 The closed relay 100 of the first aspect of the present disclosure includes:
a base 10 to which a movable terminal 40 having a movable contact 45, a fixed terminal 50 having a fixed contact 55, and a coil 30 are attached;
a case 20 attached to the base 10, the case 20 enclosing the movable terminal 40, the fixed terminal 50, and the coil 30 in a space formed by the base 10;
A closed-type relay 100 that moves the movable terminal 40 by a magnetic force generated by supplying a current to the coil 30 to make contact or non-contact between the movable contact 45 and the fixed contact 55,
At least one of the movable contact 45 and the fixed contact 55 is
40% by weight or more of silver and 1% by weight or more of tungsten and/or tungsten carbide.

本開示の第１の態様の閉鎖型継電器１００によれば、開閉動作（リレー／スイッチング）動作中の、可動端子４０と固定端子５０との間の溶着を防止し、閉鎖型継電器１００の長寿命化が可能となる。特に、閉鎖型の継電器で、酸素濃度が低下する環境においても、溶着を防止することができる。 According to the closed relay 100 of the first aspect of the present disclosure, welding between the movable terminal 40 and the fixed terminal 50 is prevented during opening/closing operation (relay/switching), and the life of the closed relay 100 is extended. becomes possible. In particular, in closed-type relays, welding can be prevented even in an environment where the oxygen concentration is low.

本発明の第２の態様の閉鎖型継電器１００は、
可動接点４５を有する可動端子４０と、前記可動端子４０を挟んで対向配置された、固定接点５５を有する１対の固定端子５０と、コイル３０とが取り付けられたベース１０と、
前記ベース１０に取り付けられたケース２０であって、前記可動端子４０、前記固定端子５０、および前記コイル３０を、前記ベース１０により形成された空間に閉鎖する前記ケース２０と、を含み、
前記コイル３０に電流を供給して発生した磁力により前記可動端子４０を動かして、いずれかの前記固定端子５０の固定接点５５に、前記可動端子４０の可動接点４５を接触させる閉鎖型継電器１００であって、
前記可動接点４５および前記固定接点５５の少なくとも１つが、
４０重量％以上の銀と、１重量％以上のタングステンおよび／またはタングステンカーバイドと、を含む。 The closed relay 100 of the second aspect of the present invention is
a base 10 to which a movable terminal 40 having a movable contact 45, a pair of fixed terminals 50 having a fixed contact 55 arranged opposite to each other with the movable terminal 40 interposed therebetween, and a coil 30;
a case 20 attached to the base 10, the case 20 enclosing the movable terminal 40, the fixed terminal 50, and the coil 30 in a space formed by the base 10;
A closed type relay 100 in which the movable contact 45 of the movable terminal 40 is brought into contact with the fixed contact 55 of one of the fixed terminals 50 by moving the movable terminal 40 by the magnetic force generated by supplying the current to the coil 30. There is
At least one of the movable contact 45 and the fixed contact 55 is
40% by weight or more of silver and 1% by weight or more of tungsten and/or tungsten carbide.

本開示の第２の態様の閉鎖型継電器１００によれば、開閉動作（リレー／スイッチング）動作中の、２つの可動端子４０と固定端子５０との間の溶着を防止し、閉鎖型継電器１００の長寿命化が可能となる。特に、閉鎖型の継電器で、酸素濃度が低下する環境においても、溶着を防止することができる。 According to the closed relay 100 of the second aspect of the present disclosure, welding between the two movable terminals 40 and the fixed terminal 50 is prevented during opening/closing operation (relay/switching), and the closed relay 100 Long life is possible. In particular, in closed-type relays, welding can be prevented even in an environment where the oxygen concentration is low.

本開示の第３の態様の閉鎖型継電器１００では、
前記可動接点４５および前記固定接点５５の少なくとも１つが、
４０重量％以上で９９重量％以下の銀と、１重量％以上で６０重量％以下のタングステンおよび／またはタングステンカーバイドと、を含む。 In the closed relay 100 of the third aspect of the present disclosure,
At least one of the movable contact 45 and the fixed contact 55 is
40% to 99% by weight of silver and 1% to 60% by weight of tungsten and/or tungsten carbide.

本開示の第３の態様の閉鎖型継電器１００によれば、開閉動作中の、可動端子４０と固定端子５０との間の溶着を防止し、閉鎖型継電器の長寿命化が可能となる。 According to the closed relay 100 of the third aspect of the present disclosure, it is possible to prevent welding between the movable terminal 40 and the fixed terminal 50 during opening and closing operations, thereby extending the life of the closed relay.

本開示の第４の態様の閉鎖型継電器１００では、
前記前記可動接点４５および前記固定接点５５の少なくとも１つが、
８５重量％以上で９７重量％以下の銀と、３重量％以上で１５重量％以下のタングステンおよび／またはタングステンカーバイドと、を含む。 In the closed relay 100 of the fourth aspect of the present disclosure,
At least one of the movable contact 45 and the fixed contact 55 is
85% to 97% by weight of silver and 3% to 15% by weight of tungsten and/or tungsten carbide.

本開示の第４の態様の閉鎖型継電器１００によれば、開閉動作中の、可動端子４０と固定端子５０との間の溶着を防止し、閉鎖型継電器の長寿命化が可能となる。 According to the closed relay 100 of the fourth aspect of the present disclosure, it is possible to prevent welding between the movable terminal 40 and the fixed terminal 50 during opening and closing operations, thereby extending the life of the closed relay.

本開示の第５の態様の閉鎖型継電器１００では、
前記前記可動接点４５および前記固定接点５５の少なくとも１つが、さらに、炭素、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、モリブデン、銅、タンタル、バナジウム、マグネシウム、亜鉛、スズ、インジウム、ビスマス、パラジウム、ランタン、セリウム、ソリウム、イットリウムおよびジルコニウムからなるグループから選択される少なくとも１つの元素を添加物として含む。 In the closed relay 100 of the fifth aspect of the present disclosure,
At least one of said movable contact 45 and said fixed contact 55 may further comprise carbon, iron, nickel, cobalt, chromium, molybdenum, copper, tantalum, vanadium, magnesium, zinc, tin, indium, bismuth, palladium, lanthanum, cerium. , thorium, yttrium and zirconium as an additive.

本開示の第５の態様の閉鎖型継電器１００によれば、より長寿命の閉鎖型継電器が得られる。 According to the closed relay 100 of the fifth aspect of the present disclosure, a closed relay with a longer life is obtained.

本開示の第６の態様では、
前記可動端子４０と前記固定端子５０の間に交流電流が供給される。 In a sixth aspect of the present disclosure,
An alternating current is supplied between the movable terminal 40 and the fixed terminal 50 .

本開示の第６の態様の閉鎖型継電器１００では、接点端子が受けるダメージが大きくなる交流電流に対しても、開閉動作中の、可動端子４０と固定端子５０との間の溶着を防止し、閉鎖型継電器の長寿命化が可能となる。 In the closed relay 100 of the sixth aspect of the present disclosure, welding between the movable terminal 40 and the fixed terminal 50 during opening and closing operations is prevented even against an alternating current that greatly damages the contact terminals, It is possible to extend the life of the closed type relay.

本開示の第７の態様では、
上記交流電流は、交流電圧が５０Ｖ以上で３００Ｖ以下、かつ定格電流が５Ａ以上で３０Ａ以下、である。 In a seventh aspect of the present disclosure,
The alternating current has an alternating voltage of 50 V or more and 300 V or less and a rated current of 5 A or more and 30 A or less.

本開示の第７の態様の閉鎖型継電器１００によれば、一般に低酸素雰囲気下では、アーク密度が増加し、継続時間は変化しないため、結果的に端子が受けるダメージは大きくなるが、端子間の溶着を防止し、閉鎖型継電器の長寿命化が可能となる。 According to the closed relay 100 of the seventh aspect of the present disclosure, generally in a low-oxygen atmosphere, the arc density increases and the duration does not change. It is possible to prevent the welding of the closed type relay and extend the life of the closed type relay.

本開示の第８の態様では、
前記コイルは、１アンペアターン以上で、７５００００アンペアターン以下の起磁力を有する。 In an eighth aspect of the present disclosure,
The coil has a magnetomotive force greater than or equal to 1 ampere-turn and less than or equal to 750,000 ampere-turn.

本開示の第８の態様の閉鎖型継電器１００によれば、このようなコイルを用いた閉鎖型継電器の長寿命化が可能となる。 According to the closed relay 100 of the eighth aspect of the present disclosure, it is possible to extend the life of the closed relay using such a coil.

本開示の第９の態様では、
前記コイルは、１アンペアターン以上で、３０００００アンペアターン以下の起磁力を有する。 In a ninth aspect of the present disclosure,
The coil has a magnetomotive force greater than or equal to 1 ampere-turn and less than or equal to 300,000 ampere-turn.

本開示の第９の態様の閉鎖型継電器１００によれば、このようなコイルを用いた閉鎖型継電器の長寿命化が可能となる。 According to the closed relay 100 of the ninth aspect of the present disclosure, it is possible to extend the life of the closed relay using such a coil.

本発明の第１０の態様の閉鎖型継電器１００では、
外形容積は、１ｃｃ以上で、１００ｃｃ以下である。 In the closed relay 100 of the tenth aspect of the present invention,
The external volume is 1 cc or more and 100 cc or less.

本開示の第１０の態様の閉鎖型継電器１００によれば、このようなコイルを用いた閉鎖型継電器の長寿命化が可能となる。 According to the closed relay 100 of the tenth aspect of the present disclosure, it is possible to extend the life of the closed relay using such a coil.

本発明の第１１の態様の閉鎖型継電器１００では、
外形容積は、１ｃｃ以上で、２０ｃｃ以下である。 In the closed relay 100 of the eleventh aspect of the present invention,
The external volume is 1 cc or more and 20 cc or less.

本開示の第１１の態様の閉鎖型継電器１００によれば、このようなコイルを用いた閉鎖型継電器の長寿命化が可能となる。 According to the closed relay 100 of the eleventh aspect of the present disclosure, it is possible to extend the life of the closed relay using such a coil.

本開示の第１２の態様の閉鎖型継電器１００では、図１で示される１対の固定端子５０および１対の固定接点５５の替わりに、１つの固定端子および１つ固定接点を用いてもよい。 In the closed relay 100 of the twelfth aspect of the present disclosure, one fixed terminal and one fixed contact may be used instead of the pair of fixed terminals 50 and the pair of fixed contacts 55 shown in FIG. .

本開示の閉鎖型継電器は、例えば、車載用の継電器として使用される。 The closed-type relay of the present disclosure is used, for example, as an in-vehicle relay.

１０ベース
２０ケース
３０コイル
４０可動端子
４５可動接点
５０固定端子
５５固定接点
６０鉄心
１００閉鎖型継電器 REFERENCE SIGNS LIST 10 base 20 case 30 coil 40 movable terminal 45 movable contact 50 fixed terminal 55 fixed contact 60 iron core 100 closed relay

Claims

可動接点を有する可動端子と、固定接点を有する固定端子と、コイルとが取り付けられたベースと、
前記ベースに取り付けられたケースであって、前記可動端子、前記固定端子、および前記コイルを、前記ベースにより形成された空間に閉鎖する前記ケースと、を含み、
前記コイルに電流を供給して発生した磁力により前記可動端子を動かして、前記可動接点と前記固定接点とを間を接触または非接触にする閉鎖型継電器であって、
前記可動接点および前記固定接点の少なくとも１つが、
４０重量％以上の銀と、１重量％以上のタングステンおよび／またはタングステンカーバイドと、を含み、
前記可動端子と前記固定端子の間に交流電流が供給され、
外形容積は、１ｃｃ以上で、１００ｃｃ以下であることを特徴とする閉鎖型継電器。 a base to which a movable terminal having a movable contact, a fixed terminal having a fixed contact, and a coil are attached;
a case attached to the base, the case enclosing the movable terminal, the fixed terminal, and the coil in a space defined by the base;
A closed-type relay in which the movable terminal is moved by a magnetic force generated by supplying a current to the coil to bring the movable contact and the fixed contact into contact or non-contact,
at least one of the movable contact and the fixed contact;
40% by weight or more of silver and 1% by weight or more of tungsten and/or tungsten carbide ;
an alternating current is supplied between the movable terminal and the fixed terminal;
A closed type relay characterized by having an external volume of 1 cc or more and 100 cc or less .

可動接点を有する可動端子と、前記可動端子を挟んで対向配置された、固定接点を有する少なくとも一つの固定端子と、コイルとが取り付けられたベースと、
前記ベースに取り付けられたケースであって、前記可動端子、前記固定端子、および前記コイルを、前記ベースにより形成された空間に閉鎖する前記ケースと、を含み、
前記コイルに電流を供給して発生した磁力により前記可動端子を動かして、いずれかの前記固定端子の固定接点に、前記可動端子の可動接点を接触させる閉鎖型継電器であって、
前記可動接点および前記固定接点の少なくとも１つが、
４０重量％以上の銀と、１重量％以上のタングステンおよび／またはタングステンカーバイドと、を含み、
外形容積は、１ｃｃ以上で、１００ｃｃ以下であることを特徴とする閉鎖型継電器。 a base to which a movable terminal having a movable contact, at least one fixed terminal having a fixed contact arranged oppositely across the movable terminal, and a coil are mounted;
a case attached to the base, the case enclosing the movable terminal, the fixed terminal, and the coil in a space defined by the base;
A closed relay in which the movable terminal is moved by a magnetic force generated by supplying a current to the coil, and the movable contact of the movable terminal is brought into contact with the fixed contact of one of the fixed terminals,
at least one of the movable contact and the fixed contact;
40% by weight or more of silver and 1% by weight or more of tungsten and/or tungsten carbide ;
A closed type relay characterized by having an external volume of 1 cc or more and 100 cc or less .

前記可動接点および前記固定接点の少なくとも１つが、
４０重量％以上で９９重量％以下の銀と、１重量％以上で６０重量％以下のタングステンおよび／またはタングステンカーバイドと、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の閉鎖型継電器。 at least one of the movable contact and the fixed contact;
3. The closed relay according to claim 1 or 2, comprising 40% by weight or more and 99% by weight or less of silver and 1% by weight or more and 60% by weight or less of tungsten and/or tungsten carbide.

前記可動接点および前記固定接点の少なくとも１つが、
８５重量％以上で９７重量％以下の銀と、３重量％以上で１５重量％以下のタングステンおよび／またはタングステンカーバイドと、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の閉鎖型継電器。 at least one of the movable contact and the fixed contact;
3. The closed type relay according to claim 1 or 2, comprising 85% by weight or more and 97% by weight or less of silver and 3% by weight or more and 15% by weight or less of tungsten and/or tungsten carbide.

前記可動接点および前記固定接点の少なくとも１つが、
さらに、炭素、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、モリブデン、銅、タンタル、バナジウム、マグネシウム、亜鉛、スズ、インジウム、ビスマス、パラジウム、ランタン、セリウム、ソリウム、イットリウムおよびジルコニウムからなるグループから選択される少なくとも１つの元素を添加物として含むことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の閉鎖型継電器。 at least one of the movable contact and the fixed contact;
Furthermore, at least one selected from the group consisting of carbon, iron, nickel, cobalt, chromium, molybdenum, copper, tantalum, vanadium, magnesium, zinc, tin, indium, bismuth, palladium, lanthanum, cerium, thorium, yttrium and zirconium 5. The closed type relay according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it contains one element as an additive.

前記可動端子と前記固定端子の間に交流電流が供給される請求項２に記載の閉鎖型継電器。 3. The closed relay according to claim 2, wherein alternating current is supplied between said movable terminal and said fixed terminal.

上記交流電流は、交流電圧が５０Ｖ以上で３００Ｖ以下、かつ定格電流が５Ａ以上で３０Ａ以下、であることを特徴とする請求項１または６に記載の閉鎖型継電器。 7. The closed relay according to claim 1 , wherein the alternating current has an alternating voltage of 50 V or more and 300 V or less and a rated current of 5 A or more and 30 A or less.

前記コイルは、１アンペアターン以上で、７５００００アンペアターン以下の起磁力を有することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の閉鎖型継電器。 8. The closed relay according to claim 1, wherein said coil has a magnetomotive force of 1 ampere-turn or more and 750000 ampere-turn or less.

前記コイルは、１アンペアターン以上で、３０００００アンペアターン以下の起磁力を有することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の閉鎖型継電器。 8. The closed relay according to claim 1, wherein said coil has a magnetomotive force of 1 ampere-turn or more and 300000 ampere-turn or less.

外形容積は、１ｃｃ以上で、２０ｃｃ以下であることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の閉鎖型継電器。 The closed type relay according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the external volume is 1 cc or more and 20 cc or less.