鉚釘型接點(diǎn)及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉚釘型接點(diǎn)及其制造方法。特別涉及能夠減少Ag合金等接點(diǎn)材料的使用量并且耐久壽命良好的鉚釘型接點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為繼電器或開關(guān)等的固定接點(diǎn)及可動(dòng)接點(diǎn)，一直以來使用的是鉚釘型接點(diǎn)。鉚釘型接點(diǎn)包括作為電接點(diǎn)發(fā)揮作用的頭部和固定于各種裝置時(shí)發(fā)生鉚接變形的腿部。并且，在鉚釘型接點(diǎn)的固定時(shí)，向預(yù)先貫穿設(shè)置于底座的孔插入鉚釘型接點(diǎn)的腿部，從背側(cè)(腿部側(cè))利用鉚接工具進(jìn)行按壓。通過該鉚接加工，腿部的直徑增大并緊貼于孔的壁面，而且，腿部的端部的直徑變得比孔大而固定。
[0003]鉚釘型接點(diǎn)以往整體由接點(diǎn)材料構(gòu)成，但是作為接點(diǎn)材料的Ag合金等成本高，因此為了減少材料成本，通常使用的是將接點(diǎn)材料的適用部位設(shè)為一部分而其他的部分適用銅或銅合金等比較低成本的材料(基體材料)的雙層鉚釘型接點(diǎn)。
[0004]作為雙層鉚釘型接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，已知有例如頭部為雙層結(jié)構(gòu)，頭部的上表面部分由接點(diǎn)材料構(gòu)成，頭部的下表面部分及腿部為Cu等基體材料的情況(參照?qǐng)D7 (a)、專利文獻(xiàn)I)。在該雙層鉚釘型接點(diǎn)的制造工序中，首先將柱狀的接點(diǎn)材料與基體材料壓接而進(jìn)行一體化，進(jìn)行預(yù)備加工及成型加工而形成雙層結(jié)構(gòu)的頭部及腿部。
[0005]而且，在雙層鉚釘型接點(diǎn)中，除了上述那樣的使頭部為雙層結(jié)構(gòu)的情況之外，還有使頭部整體為接點(diǎn)材料而利用基體材料構(gòu)成腿部的情況(參照?qǐng)D7(b)、專利文獻(xiàn)2)。這種雙層鉚釘型接點(diǎn)通過將柱狀的腿部(基體材料)向圓盤狀的頭部(接點(diǎn)材料)進(jìn)行釬焊等來制造。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-282957號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本實(shí)用新型注冊(cè)第3098834號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]以往的雙層鉚釘型接點(diǎn)在同時(shí)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件成本和接點(diǎn)功能的觀點(diǎn)上能夠滿足。然而，根據(jù)本發(fā)明者等，以往的雙層鉚釘型接點(diǎn)與單層的鉚釘型接點(diǎn)相比，存在耐久壽命劣化而比較早地?fù)p傷的問題。
[0012]作為在以往的雙層鉚釘型接點(diǎn)中產(chǎn)生的損傷的方式，主要是與頭部的接點(diǎn)材料部分的消耗相伴的頭部的剝離或脫落。繼電器等電氣設(shè)備的固定接點(diǎn)(鉚釘型接點(diǎn))在與可動(dòng)接點(diǎn)的接觸時(shí)受到弧光熱、焦耳熱的負(fù)載?？紤]該熱負(fù)載和摩擦，接點(diǎn)材料適用具有耐磨損性的Ag系合金，但即便如此也無法完全排除消耗。
[0013]并且，在繼電器等的固定接點(diǎn)中，由于其結(jié)構(gòu)而負(fù)載作用于端部的情況較多，該部分的消耗劇烈。因此，在利用接點(diǎn)材料構(gòu)成頭部的上表面的鉚釘型接點(diǎn)(圖7(a))中，接點(diǎn)材料從端部消耗而變薄，接點(diǎn)材料會(huì)從該部分剝離。由此，存在可動(dòng)接點(diǎn)與基體材料接觸而成為設(shè)備的故障的原因的情況。
[0014]而且，在利用接點(diǎn)材料構(gòu)成頭部整體的情況下(圖7(b))，即使端部?jī)?yōu)先消耗，基體材料(腿部)也不會(huì)露出。因此，不會(huì)產(chǎn)生上述那樣的接點(diǎn)材料的剝離。然而，在該方式的鉚釘型接點(diǎn)中，無論接點(diǎn)材料的消耗的有無，都存在頭部整體脫落的情況。雖然該接點(diǎn)材料的脫落并不經(jīng)常發(fā)生，但是會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的重大的故障。
[0015]設(shè)想以上那樣的雙層鉚釘型接點(diǎn)的問題是由于將異種材料組合構(gòu)成而產(chǎn)生的，雖說如此，若考慮構(gòu)件成本則仍是比較合理的結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵是考慮其耐久性即可。因此，本發(fā)明提供一種具有雙層結(jié)構(gòu)且不會(huì)發(fā)生上述那樣的接點(diǎn)材料的剝離、脫落而耐久壽命優(yōu)異的鉚釘型接點(diǎn)。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]本發(fā)明者等為了解決上述課題，再次研宄了雙層鉚釘型接點(diǎn)的問題點(diǎn)。在此，關(guān)于利用接點(diǎn)材料構(gòu)成頭部的上表面的鉚釘型接點(diǎn)的問題是由于偏磨損而變薄的接點(diǎn)材料從端部剝離這樣的問題，因此考慮到關(guān)于頭部側(cè)面只要避免基體材料露出的結(jié)構(gòu)即可。
[0018]另一方面，關(guān)于在以頭部整體為接點(diǎn)材料的雙層鉚釘型接點(diǎn)處頭部整體脫落的情況，首先，可認(rèn)為接合面積少為其原因。不過，即使接合面積少，在其制造工序中，由于進(jìn)行能夠得到充分的接合強(qiáng)度這樣的條件設(shè)定，因此，應(yīng)該不容易產(chǎn)生頭部脫落的現(xiàn)象。因此，本發(fā)明者等進(jìn)一步進(jìn)行研宄的結(jié)果是確認(rèn)到了在鉚釘型接點(diǎn)的固定用的鉚接加工時(shí)產(chǎn)生頭部脫落。即，在鉚接加工時(shí)，在腿部的根部分處承受來自多個(gè)方向的應(yīng)力集中。該應(yīng)力集中部是對(duì)應(yīng)于頭部(接點(diǎn)材料)與腿部(基體材料)的接合界面的部分，但是它們的加工性、硬度不同，因此如圖1所示，在腿部的根附近產(chǎn)生鉚接褶皺。該鉚接褶皺在接點(diǎn)固定后的使用過程中成為裂紋的起點(diǎn)。并且，由于裂紋生長(zhǎng)而頭部脫落(圖1)。
[0019]本發(fā)明者等根據(jù)以上的研宄結(jié)果，對(duì)于使接點(diǎn)材料與基體材料組合的雙層鉚釘型接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，為了確保其耐久性，考慮了優(yōu)選適用(i)基體材料在頭部側(cè)面不露出、及(ii)腿部的根部分不形成異種材料的接合界面的這兩種結(jié)構(gòu)。并且，作為具備上述的條件的雙層鉚釘型接點(diǎn)，想到了本發(fā)明。
[0020]S卩，本發(fā)明為一種鉚釘型接點(diǎn)，包括由接點(diǎn)材料構(gòu)成的頭部和寬度比所述頭部窄且在固定時(shí)變形的腿部，其中，所述腿部在所述頭部側(cè)的端部具備直徑比腿部大的凸緣部，所述凸緣部以使其下端面與頭部的下端面大致平坦的方式埋入連接于頭部，所述凸緣部的最端部與腿部起點(diǎn)之間的長(zhǎng)度(I)相對(duì)于所述頭部的最端部與腿部起點(diǎn)之間的長(zhǎng)度(L)為
[0021]本發(fā)明的鉚釘型接點(diǎn)中，如圖2那樣，關(guān)于腿部的形狀，在頭部側(cè)的端部形成直徑比腿部大的凸緣部，使該凸緣部埋入連接于頭部而將頭部與腿部接合，形成鉚釘型接點(diǎn)。由此，在腿部的根部分不存在異種材料的接合界面，能抑制鉚接加工時(shí)的鉚接褶皺的產(chǎn)生。
[0022]而且，本發(fā)明的鉚釘型接點(diǎn)在頭部的下端面處，凸緣部的最端部與腿部起點(diǎn)之間的長(zhǎng)度(I)相對(duì)于頭部的最端部與腿部起點(diǎn)之間的長(zhǎng)度(L)為1〈L。這樣，使凸緣部的寬度小于頭部的寬度而將凸緣部整體埋入連接于頭部，由此基體材料不會(huì)在頭部側(cè)面露出。并且，由此能夠抑制接點(diǎn)材料的消耗導(dǎo)致的剝離。但是，在頭部發(fā)生偏磨損的情況下，若凸緣部的寬度I過大，則基體材料露出的可能性升高，可能會(huì)發(fā)生剝離。另一方面，凸緣部的寬度I過小時(shí)，接合面積減少而腿部可能會(huì)從頭部脫落。考慮到它們的均衡，凸緣部的寬度I優(yōu)選為 0.5L ^ I ^ 0.9L。
[0023]而且，凸緣部的埋入連接深度(X)優(yōu)選為頭部的高度⑴的1/10?1/3。埋入連接深度過淺時(shí)，接合不足而腿部可能會(huì)脫落，反之過深時(shí)，相應(yīng)地接點(diǎn)材料變薄而耐久性不足。因此，從接合強(qiáng)度與接點(diǎn)材料的厚度的確保的平衡來看，優(yōu)選為上述范圍。需要說明的是，關(guān)于凸緣部的埋入連接深度，在后述那樣的凸緣部上表面為曲面的情況下，將最深的部分作為埋入連接深度。
[0024]并且，關(guān)于凸緣部的形狀，其側(cè)面可以與頭部的側(cè)面平行(圖2)，但也可以傾斜(圖3 (a))。而且，凸緣部的上表面可以平坦，但也可以具有凹處(圖3 (b))，而且，凸緣部的上表面可以為圓弧狀(圖3(c))。
[0025]形成頭部的接點(diǎn)材料優(yōu)選為Ag系的接點(diǎn)材料。具體而言為純Ag或Ag合金(Ag-Ni合金、Ag-Cu合金等)。作為Ag合金，也可適用氧化物分散型的Ag合金(Ag-Sn02€合金、Ag-SnO2-1n2O3系合金、Ag-ZnO系合金等)。而且，構(gòu)成具有凸緣部的腿部的基體材料可以適用Cu、Cu合金(Cu-Ni合金、Cu-Sn合金等)。
[0026]作為本發(fā)明的鉚釘型接點(diǎn)的制造方法，可以分別制作形成有凸緣部的腿部和形成有用于埋入連接凸緣部的凹部的頭部，并將兩者接合。但是，該方法不僅生產(chǎn)效率無法稱得上良好，而且可能無法確保腿部與頭部的接合強(qiáng)度。
[0027]因此，作為本發(fā)明的鉚釘型接點(diǎn)的制造方法，將由接點(diǎn)材料構(gòu)成的第一坯料與由基體材料構(gòu)成的第二坯料對(duì)接并進(jìn)行壓接來制造接合件，將具有凹狀的空間的接合沖頭與具有筒狀的空間的接合沖模組合來形成鉚釘形狀的空間，將所述接合件從所述接合沖模的下部向所述接合沖頭的空間壓入，