JPS6312332B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は測定器、試験機、電子計算機および周
辺機器等の回路を閉成または接続するリードスイ
ツチの接点構成に関する。

通常、この種の電気接点の重要な現象の一つと
して接点消耗がある。接点消耗は主として接点金
属の転移、即ち接点が動作を繰返すうち次第に接
触面から接点金属が移行する現象であり、原因と
しては(1)接点の接続直前又は切断直後に発生する
シヨートアークによるもの、(2)接点への通電中、
接触部の接触抵抗によつて発生するジユール熱に
よる接点金属溶融によるもの、および(3)接点切断
時のブリツジ形成による接点金属の転移によるも
のなどがある。接点消耗が起るとどちらかの電極
に転移が集中する。例えば、陽極側接点には孔
が、且つ陰極側接点には突起が形成され、それら
が成長して突起と孔が接続したままとなり、接点
としての機能を果さなくなる。このような接点消
耗は電圧、電流密度及び負荷等の回路条件によつ
てその程度が異なる。また、同一の回路条件では
使用される接点金属の種類によつて接点消耗に差
が見られる。従つて、接点に用いる金属の選定は
接点の寿命を左右する極めて重要な問題である。
このため、従来より種々の金属からつくつた電気
接点が提案されている。例えば、金系金属材料、
即ち、ルテニウム、ロジウム、レニウム等の高融
点貴金属を用いた接点がある。

しかしながら、これらの接点においても高レベ
ル負荷条件（電圧50V前後、電流100ｍＡ以上）
の下では動作回数が増すと接点消耗を起こし、十
分満足しうる寿命を達し得ないのが実状である。
そこで、スズ、亜鉛、カドミウム、鉛及びインジ
ウム等の低融点金属上にロジウム、レニウム、ル
テニウム、イリジウム、タングステン及びモリブ
デン等の高融点金属を施した後、熱処理により低
融点金属と高融点金属を拡散することによつて高
レベル負荷条件での長寿命を達成する等のことが
考えられているが、熱処理条件、メツキ厚のバラ
ツキによる拡散度合の変動、および工数の増加等
の問題が存在する。

本発明の目的は、高レベル負荷条件下において
も接点消耗を著しく防止でき、長期間の使用に耐
え得る接点部を有するリードスイツチを提供する
ことにある。

本発明は鉄およびニツケルを主成分とする合金
よりなるリード片を軟質ガラス管などの密閉容器
に密封したリードスイツチにおいて、リード片の
接点部に金−コバルト合金メツキを2μ以下の厚
さに施し、その上層にスズ、亜鉛、カドミウム、
鉛及びインジウム等の低融点金属のいずれかを
0.5μ以下の厚さに施したことを特徴とする。

次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

第１図は一般に使用されているリードスイツチ
の断面構成を示し、リード１及び１′と軟質ガラ
ス管２とから成る。

第２図は本発明によるリードスイツチの接点部
の断面図であり、鉄−ニツケル合金よりなるリー
ド１の上に金−コバルト合金メツキ層３を施し、
更にその上に低融点金属メツキ層４を施してあ
る。この実施例の場合、低融点金属メツキ層４と
してスズをメツキして検討を行なつた。つまり、
第３図に示す高レベル負荷条件（DC50V−100ｍ
Ａ）の下で寿命試験を行ない、動作不能となるま
で接点をオン・オフ動作させ、動作回数と不良率
との相関を調べた。第４図は本発明の接点処理を
したリードスイツチ、従来のリードスイツチ、及
び本発明のメツキ厚の範囲外の接点処理を施した
リードスイツチの寿命特性を比較した図である。
第４図において、ａは本発明の接点処理（金−コ
バルト合金メツキ）を施したリードスイツチの特
性を示し、厚さ1μの金−コバルト合金メツキ層
上に厚さ0.2〜0.5μのスズメツキ層を施した接点
を有するリードスイツチの寿命特性、ｂは厚さ
3μの金−コバルト合金メツキ層上に厚さ0.2〜
0.5μのスズメツキ層を施した接点を有するリード
スイツチの寿命特性、ｃはａ，ｂのリードスイツ
チと同等の寸法を有し、接点処理のみ異なる従来
のリードスイツチの寿命特性、ｄはａ，ｂ，ｃよ
りやや小形の従来のリードスイツチの寿命特性例
を示す。この結果から明らかのように、従来の接
点処理を施したリードスイツチ又は金−コバルト
合金メツキ層が本発明のリードスイツチより厚い
リードスイツチ等は、高レベル負荷条件の下では
約50〜100万回程度の動作回数で開離不能が発生
するのに対し、本発明の接点処理を施したリード
スイツチは400〜500万回程度まで開離不能が発生
しない。

従来の接点処理を施したリードスイツチが本発
明の接点処理を施したリードスイツチより寿命が
短いのは転移による突起及び孔の成長が接点の開
離不能をひき起すことによる。しかしながら、本
発明の接点処理を施したリードスイツチは接点表
面に低融点金属メツキ層が施されているため、従
来の接点処理を施したリードスイツチと異なり、
転移による突起と孔の成長が防げられて尖つた転
移でなく平滑な転移が生じるため突起と孔による
開離不能の発生を防止する効果があるため、接点
寿命が延びるものと考えられる。又、低融点金属
メツキ層の下層に金−コバルト合金メツキ層を施
すことにより、金−コバルト合金メツキ層中に含
有されている不純物による転移の平滑化の促進を
計る効果があるため、耐開離不能性の向上及び接
触抵抗の安定性が得られる。しかしながら、金−
コバルト合金メツキ層が厚すぎる（3μ以上）と、
低融点金属メツキ層の転移後に金−コバルト合金
メツキ層の転移が第２図に示す横方向ａでなく縦
方向ｂに進む傾向があり、そのために金−コバル
ト合金メツキ層が薄い場合よりも転移による尖つ
た突起が起き易いと考えられる。したがつて、コ
バルト合金メツキ層の厚さは2μ以下が良好であ
る。

なお、上記実施例においては、低融点金属メツ
キ層をスズにより構成したが、同じく低融点であ
る亜鉛、カドミウム、鉛およびインジウムなどで
あつても同様に実施できる。

以上説明したように本発明によれば、金−コバ
ルト合金メツキ内層に低融点金属メツキ外層を施
すことにより、高レベル負荷条件での長寿命化及
び接触抵抗の安性化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般に使用されているリードスイツチ
の断面図、第２図は本発明によるリードスイツチ
の一実施例の接点構成を示す断面図、第３図は本
発明によるリードスイツチの寿命を試験した回路
図、および第４図は従来の接点処理をしたリード
スイツチと本発明の接点処理をしたリードスイツ
チの寿命試験の結果を示す図である。 １，１′……リード片、２……軟質ガラス管、
３……金−コバルト合金メツキ層、４……低融点
金属メツキ層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鉄およびニツケルを主成分とする合金よりな
   るリード片を密閉容器に封着したリードスイツチ
   において、前記リード片の接点部を2μ以下の厚
   さの金・コバルト合金メツキ内層と、スズ、亜
   鉛、カドミウム、鉛およびインジウムのうちのい
   づれかからなる0.5μ以下の厚さの低融点金属メツ
   キ外層とより構成したことを特徴とするリードス
   イツチ。