JPS5937533B2 - 電気摺動接触子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コネクタ、スイッチなど摺動接触をともなう
機構部品に使用する電気摺動接触子に関する。

従来のコネクタなどの電気摺動接触子は、一般的に下地
金属としてＣｕ合金ばね材料を使用し、この下地金属上
にＮＬＡｕの順にめつきを施した接触子（あるいはＮｉ
、Ａｇの順にめつきを施した接触子など）が用いられて
いる。

これらの接触子の電気的結合方法としては、例えば、プ
ラグとジャックよりなる接触子対は互に同一めつき処理
表面が用いられている。このような接触子対に対して最
近Ａｕよりも低価格なＰｄを使用して、下地金属上にＮ
ｉ、Ｐｄ、Ａｕの順にめつきを施した接触子が使用され
ている。

しかしながら、Ａｕを使用しているために価格的に高価
であるという欠点がある。この欠点を解消するためにＮ
ｉ−Ｐｄ−Ｉｎ多層めつき接触子があるが、この接触子
をコネクタなどの摺動接触子として同一接触子を組合せ
て使用すると摩擦係数が高く、したがつて摩耗が大きい
欠点がある。本発明は前項に記したＮｉ−Ｐｄ−Ａｕま
たはＮｉ−Ｐｄ−Ｉｎめつき電気接触子の欠点を解消せ
んとするもので、接触子対を組合せる際に接触子の表面
の一方をＡｕとし、他方をＩｎからなるような組合せに
より優れた接触性能（摩擦係数、摩耗）をもつ新しい電
気摺動接触子を提供するにある。本発明は、異種の材料
を摺動接触させて耐摩耗性の向上をはかるようにしたも
のである。

一般に異種材料接触の方が同種材料接触よりも摩耗が少
ない場合が多い。

それは接触点表面の材料がおたがいに合金化されやすい
かどうか、あるいは表面皮膜の形成状態などによつて影
響される。本発明の構成は最表面がＡｕめつきの接触子
Ａと、最表面がＩｎめつきの接触子Ｉの組合せ接触によ
り、Ａｕめつき−Ａｕめつきの同種接触と同等の接触性
能を得るようにしたものである。すなわち、一例として
コネクタのプラグとジャックで説明すると、プラグとし
てＡを、またジャックとしてＩを用いる組合せが本発明
である。つまり、プラグのように摺動トラックがジャッ
クのそれに比べて実質的に、より大きい方の接触子Ｘの
表面はＡｕめつきよりなり、一方摺動トラックが比較的
小さい方の接触子Ｙは工ｎめつきよりなるという異種接
触方式が本発明である。本発明の組合せ接触が、他の組
合せ、すなわち本発明と逆にした組合せ接触などに比較
して優れている理由は、次のように説明できる。接触子
Ｙは接触子Ｘよりも摺動トラツクが小さいためにＹの方
がＸよりも温度上昇が大きい。

そのために融点の低いＩｎは摺動開始後、比較的早い時
期にその下層にあるＰｄと相互拡散が起り表面はＩｎ−
Ｐｄ合金化される。したがつて実質的な接触はＸ接触子
のＡｕとＹ接触子のＩｎ−Ｐｄ合金の接触現象になつて
、優れた接触性能を示すようになる。一方、本発明の組
合せと逆の組合せ、すなわち摺動トラツクの大きい方の
接触子Ｘの表面をＩｎめつきとし、小さい方の接触子Ｙ
の表面をＡｕめつきにした場合には、Ｘ接触子の温度上
昇は比較的小さいため、下層との拡散が起る前に最表面
にあるＩｎが、わずかに酸化を起す。

このＩｎ酸化物は金属１ｎより硬いために、摺動接触の
際にあたかも研磨剤のような作用をして、摩擦係数を高
くし、したがつて摩耗を大きくすることになる。この組
合せは接触性能が劣る。つまり、異種材料による摺動接
触において、摺動接触面積のより大きい接触子の表面が
Ａｕよりなり、小さい接触子の表面がＩｎよりなるとい
う組合せが本発明による新しい電気摺動接触子である。

次に本発明を実施例により説明する。

第１図は本発明の実施例に使用した接触子における断面
構成の１例を示す図である。

第１図のａは本発明の接触子Ｘとして、またｂは接触子
Ｙとして与えられる。

第１図において１は下地金属で、実施例では全てりん青
銅線ＰＢＷ３−Ｈを使用している。

２はＮｉめつきで、厚さ１．５μｍである。

３はＰｄめつきで、厚さ０．５ｕｍである。

４はＡｕめつきで厚さ０．１μｍである。

また５はＩｎめつきで、厚さ０．５μｍである。第２図
は、接触子ＸおよびＹを同種、異種で、か９異種の場合
にプラグ側とジヤツク側にそれぞれ組みかえた合計４通
りの摺動接触に対して、摺動回数とその時の摩擦係数の
変化を示す図である。

なおこの摺動接触において、接触荷重は３００ｙ１摺動
長さは３Ｗ！ｍを往復摺動させ、１往復摺動を摺動回数
２回としてある。図中の曲線番号は表１の組合せによる
。表１のＡ，．ｂはそれぞれ第１図の構成に対応してい
る。第２図より３，４の組合せに比較して、１，２は摩
擦係数が非常に小さく、かつ安定しており、２の組合せ
、すなわち本発明の組合せが最も優れていることがわか
る。第２表は、第２図の実施例による２００回摺動後の
ジャツク側接触子の接触部摩耗痕の大きさを顕微鏡観察
により求めた結果であり、摩耗痕の直径の大きさが大き
い接触子ほど摩耗が大きいことを示す。

以上の実施例から明らかなように、本発明の２は従来の
Ｐｄ系Ａｕめつき接触子１と同等の接触性能を示し、本
発明の組合せ接触の優秀さが理解される。

なお、接触抵抗は表１の１、２、３、４いずれの組合せ
においても２５ｍΩ以下であり、安定した接触抵抗を示
していた。

本発明によれば、最表面のＡｕをＡｕより安価なＩｎに
置換えることができるので、材料費の低価格化がはから
れる。プラグとしての接触子Ｘは、従来のＡｕめつぎ６
−接触子でも差支えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に使用した試料の構成図、第２図は摺動
回数と摩擦係数の関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相対する一対の摺動距離が異なるように組合せた電
   気的摺動接触子において、摺動接触時における摺動距離
   の大きい接触子の表面が本質的にＡｕよりなり、一方、
   摺動距離が相対的に小さい接触子の表面が本質的にＩｎ
   よりなることを特徴とする電気摺動接触子。