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JP2026002119A - Contact material and relay using the same - Google Patents

Contact material and relay using the same

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JP2026002119A
JP2026002119A JP2024099859A JP2024099859A JP2026002119A JP 2026002119 A JP2026002119 A JP 2026002119A JP 2024099859 A JP2024099859 A JP 2024099859A JP 2024099859 A JP2024099859 A JP 2024099859A JP 2026002119 A JP2026002119 A JP 2026002119A
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card
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movable piece
contact portion
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良 豊田
唯人 池田
慶伍 村上
朝佳 ▲徳▼久
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Omron Corp
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Abstract

【課題】高い耐突入電流性を有し、長期間、安定的に開閉可能な接点の接点材料、および前記接点材料を用いたリレーを提供する。【解決手段】Ag等からなるマトリックス中に、金属Mの酸化物が分散する材料組織を有し、前記金属MはSnを含み、前記接点材料の金属成分は、金属Mと、残部Agと、不可避的不純物金属とを含み、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記金属Mの含有率は、8重量%超20重量%以下である接点材料。【選択図】図1[Problem] To provide a contact material for contacts that have high inrush current resistance and can be stably opened and closed for a long period of time, and a relay using said contact material. [Solution] The contact material has a material structure in which an oxide of metal M is dispersed in a matrix of Ag or the like, said metal M including Sn, and the metal components of the contact material include metal M, the remainder being Ag, and unavoidable impurity metals, and the content of metal M relative to the total weight of all metal components of the contact material is more than 8 wt% and not more than 20 wt%. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、接点材料およびこれを用いたリレーに関する。 The present invention relates to contact materials and relays using the same.

モーターのような電動機負荷、白熱電球のようなランプ負荷等を動作させる電気回路に電源を投入した瞬間に、前記電気回路には、定常電流よりもはるかに大きな電流である突入電流が流れる。前記突入電流の発生時、リレーの接点では、アーク放電のアーク熱による接点の溶着および接点の消耗等が生じ、リレーが使用不可となり得るという問題がある。特に、可動接点のバウンス時に突入電流が発生すると、前記溶着および消耗が甚大となり得る。 The moment power is applied to an electrical circuit operating an electric load such as a motor or a lamp load such as an incandescent light bulb, an inrush current, which is a current much larger than the steady-state current, flows through the electrical circuit. When this inrush current occurs, the arc heat from the arc discharge can cause welding and wear to the relay contacts, potentially rendering the relay unusable. In particular, if an inrush current occurs when the moving contacts bounce, this welding and wear can be severe.

突入電流による接点間の溶着を防止するリレーとして、例えば、特許文献1に記載の接点を備えた電磁リレーが提案されている。前記接点は、形状および/または材料の異なる通電用接点と耐突入電流用接点とを備え、これらの接点の間を部分的に分断するスリットを設けた接点である。前記接点は、スリットによってばね材に柔軟性を付与すること、耐突入電流用接点を通電用接点よりも突出した形状として、まず耐突入電流用接点が接触してから次に通電用接点を接触させること、等により、接点の溶着による不具合を軽減する、とされている。 As a relay that prevents welding between contacts due to inrush current, for example, an electromagnetic relay with contacts as described in Patent Document 1 has been proposed. The contacts include a current-carrying contact and an inrush-resistant contact that are different in shape and/or material, and a slit that partially separates the contacts. The contacts are said to reduce defects caused by contact welding by, for example, adding flexibility to the spring material with the slit, and by designing the inrush-resistant contact to protrude further than the current-carrying contact, so that the inrush-resistant contact makes contact first, followed by the current-carrying contact.

特開2005-183097号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-183097

近年、機器の小型化およびリレーの高密度実装化の必要性などに伴い、リレーを小型化することが求められている。しかしながら、特許文献1に記載の技術は、前記スリットを必須の構成とするため、接点間に十分なギャップを確保する必要がある。そのため、特許文献1に記載のリレーは、通常のリレーに比べて大型化せざるを得ず、機構も複雑である。つまり、特許文献1に記載の前記接点を用いて小型リレーを作製することは困難であるという問題がある。このような状況下、小型リレーの接点に耐突入電流性を付与し、突入電流が繰り返し負荷される条件下であっても、接点間を溶着させることなく、安定して接点の開閉を可能とする技術が求められている。 In recent years, with the need for miniaturization of devices and higher-density relay mounting, there has been a demand for smaller relays. However, the technology described in Patent Document 1 requires the slit as an essential component, which requires a sufficient gap between the contacts. As a result, the relay described in Patent Document 1 is inevitably larger than a normal relay and has a complex mechanism. In other words, there is a problem in that it is difficult to manufacture a compact relay using the contacts described in Patent Document 1. Under these circumstances, there is a need for technology that provides inrush current resistance to the contacts of a compact relay, enabling stable contact opening and closing without welding between the contacts, even under conditions where inrush currents are repeatedly applied.

そこで、本発明の一態様は、高い耐突入電流性を有し、長期間、安定的に開閉可能な接点を提供可能な接点材料、および前記接点材料を用いた小型化可能なリレーを提供することを目的とする。 Therefore, one aspect of the present invention aims to provide a contact material that has high inrush current resistance and can provide contacts that can be stably opened and closed for a long period of time, and a relay that can be miniaturized using this contact material.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る接点材料は、Agおよび/またはAg合金からなるマトリックス中に、金属Mの酸化物が分散する材料組織を有する接点材料であって、前記金属MはSnを含み、前記接点材料の金属成分は、金属Mと、残部Agと、不可避的不純物金属とを含み、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記金属Mの含有率は、8重量%超20重量%以下である。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention provides a contact material having a material structure in which an oxide of metal M is dispersed in a matrix of Ag and/or an Ag alloy, wherein the metal M includes Sn, the metal components of the contact material include metal M, the remainder Ag, and unavoidable impurity metals, and the content of metal M relative to the total weight of all metal components of the contact material is more than 8 wt% and not more than 20 wt%.

上記構成によれば、Snが、酸化物(SnO)として接点の耐消耗性、耐溶着性等を有し、かつ、前記金属Mの含有率が8重量%超であるため、接点に十分な耐消耗性および耐溶着性を付与することができる。また、上記構成によれば、前記含有率が20重量%以下であるため、金属Mの酸化物を前記マトリックス中に分散させやすい。それゆえ、接点の量産性に優れ、かつ、接触抵抗を低く保つことができる。 According to the above configuration, Sn provides the contact with wear resistance, adhesion resistance, etc. as an oxide ( SnO2 ), and the content of the metal M is more than 8 wt%, so sufficient wear resistance and adhesion resistance can be imparted to the contact. Furthermore, according to the above configuration, the content is 20 wt% or less, so the oxide of the metal M can be easily dispersed in the matrix. Therefore, the contact is excellent in mass productivity and contact resistance can be maintained low.

本発明の一態様に係る接点材料は、前記金属MがTeおよび/またはBiを含み、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記Teおよび/またはBiの含有率が0.2重量%以上1.0重量%以下である。 In one embodiment of the contact material of the present invention, the metal M contains Te and/or Bi, and the content of Te and/or Bi relative to the total weight of all metal components of the contact material is 0.2 wt % or more and 1.0 wt % or less.

上記構成によれば、Agと、Teおよび/またはBiとの融点および沸点の違い、並びに脆性の違いにより、接点に突入電流に対する耐性が付与されると考えられる。そのため、弱い開離力で接点間を開離させることができ、かつ、接点の消耗を低減できると考えられる。 With the above configuration, it is believed that the differences in melting and boiling points, as well as the differences in brittleness, between Ag and Te and/or Bi give the contacts resistance to inrush current. This makes it possible to separate the contacts with a weak separation force, and reduces contact wear.

本発明の一態様に係るリレーは、基部に対して固定されている固定片と、前記固定片に設けられた固定接点と、前記基部に対して固定端で固定されるとともに、弾性変形可能な部分を含む可動片と、前記可動片に設けられ、前記固定接点に対向して配置された可動接点と、前記可動片を弾性変形させるように押圧して、前記可動接点を前記固定接点に接続させるカードと、電磁石への通電を制御することによって前記カードを動作させる駆動部と、を備え、前記可動片は、前記カードに対向する方向に凸形状となる接触部を備え、前記可動片と前記カードとは前記接触部において接触し、前記固定接点および前記可動接点は、請求項1または2に記載の接点材料を含有する。 A relay according to one aspect of the present invention comprises a fixed piece fixed to a base, a fixed contact provided on the fixed piece, a movable piece fixed at a fixed end to the base and including an elastically deformable portion, a movable contact provided on the movable piece and positioned opposite the fixed contact, a card that presses the movable piece to elastically deform it, connecting the movable contact to the fixed contact, and a drive unit that operates the card by controlling the flow of current to an electromagnet, wherein the movable piece has a contact portion that is convex in a direction facing the card, and the movable piece and the card contact at the contact portion, and the fixed contact and the movable contact contain the contact material described in claim 1 or 2.

上記の構成によれば、可動片側に凸形状の接触部が設けられている。よって、可動片がカードに押圧されて弾性変形している間において、可動片とカードとが接触する位置は接触部に限定される。すなわち、可動片がカードに押圧されて弾性変形している間は、可動片におけるほぼ同じ位置に押圧力が加えられることになるので、可動片に印加されるモーメントをほぼ一定に保つことができる。よって、固定接点と可動接点との接圧が不十分な場合に、瞬間的に固定接点と可動接点とが離れることにより生じるアークを起因とする溶着の発生を抑制することができる。さらに、前記固定接点および可動接点は、本発明の接点材料を含有するため、突入電流に対する耐性と、対消耗性とに優れる。 With the above configuration, a convex contact portion is provided on the movable piece. Therefore, while the movable piece is pressed against the card and elastically deforms, the position at which the movable piece and the card come into contact is limited to the contact portion. In other words, while the movable piece is pressed against the card and elastically deforms, the pressing force is applied to approximately the same position on the movable piece, so the moment applied to the movable piece can be kept approximately constant. This makes it possible to suppress welding caused by arcing that occurs when the fixed contact and the movable contact momentarily separate when the contact pressure between them is insufficient. Furthermore, because the fixed contact and the movable contact contain the contact material of the present invention, they have excellent resistance to inrush current and wear resistance.

本発明の一態様に係るリレーでは、前記接触部は、前記可動片において、前記可動接点に対して、前記固定端とは反対側となる位置に設けられる。 In a relay according to one aspect of the present invention, the contact portion is provided on the movable piece at a position opposite the fixed end with respect to the movable contact.

上記の構成によれば、可動片において、可動接点よりも自由端側で押圧されるので、可動接点よりも固定端側で押圧される場合と比較して、より大きなモーメントで押圧されることになる。よって、固定接点と可動接点との接圧を高くすることができる。 With the above configuration, the movable piece is pressed on the free end side of the movable contact, resulting in a greater moment of pressure compared to when the movable piece is pressed on the fixed end side of the movable contact. This allows for a higher contact pressure between the fixed contact and the movable contact.

本発明の一態様に係るリレーは、前記カードによる前記可動片に対する押圧が行われる可動範囲の全てにおいて、前記可動片と前記カードとは前記接触部においてのみ接触する。 In one aspect of the present invention, the relay contacts the movable piece and the card only at the contact portion throughout the entire movable range in which the card presses against the movable piece.

上記の構成によれば、接触部以外ではカードと可動片とが接触しないので、接触部以外の部分での摩耗の発生を防止することができる。 With the above configuration, the card and the movable piece do not come into contact with each other at any point other than the contact area, preventing wear in areas other than the contact area.

本発明の一態様に係るリレーでは、前記接触部の前記凸形状は曲面である。 In a relay according to one aspect of the present invention, the convex shape of the contact portion is a curved surface.

上記の構成によれば、接触部の曲面でカードと接触するので、接触による摩耗を低減することができる。 With the above configuration, the curved surface of the contact portion comes into contact with the card, reducing wear caused by contact.

本発明の一態様に係るリレーは、前記カードによる前記可動片に対する押圧が行われる可動範囲のうち、前記カードが前記可動片を最も押し込んだ状態において、前記接触部と前記カードとが接触している接触点を通り、前記可動片が前記可動接点から前記接触部の根元に向けて延伸する部分の可動片面に平行な面が、前記可動接点を構成する部材が占める領域を通過しない。 In one aspect of the relay of the present invention, when the card presses the movable piece to its fullest extent within the movable range in which the card presses the movable piece, a plane that passes through the contact point where the contact portion and the card are in contact and is parallel to the surface of the movable piece at the portion of the movable piece that extends from the movable contact toward the base of the contact portion does not pass through the area occupied by the member that makes up the movable contact.

可動片面の法線方向が水平方向となるように、換言すれば、可動接点の上方に接触部が配置されるようにリレーが設置された場合を想定する。この場合、上記の構成によれば、カードが可動片を最も押し込んだ状態において、接触部とカードとが接触している接触点が、可動接点を構成する部材が占める領域の上方に存在しないことになる。よって、上記のようにリレーが設置された場合でも、接触点で発生した摩耗粉が可動接点上に落ちることを抑制することができるので、摩耗粉による接点不良の発生を抑制することができる。 Let's assume that the relay is installed so that the normal direction to the surface of the movable piece is horizontal, in other words, so that the contact part is located above the movable contact. In this case, with the above configuration, when the card is pressed all the way into the movable piece, the contact point where the contact part and the card are in contact will not be above the area occupied by the material that makes up the movable contact. Therefore, even when the relay is installed as described above, it is possible to prevent wear powder generated at the contact point from falling onto the movable contact, thereby preventing contact failures caused by wear powder.

本発明の一態様に係るリレーは、前記接触部において、前記固定端から当該接触部に至る主軸方向、および、当該接触部が押圧により移動する方向を含む面による断面が凸形状であり、前記主軸方向を法線方向とする面による断面が直線形状であり、前記カードにおける前記接触部に対向する対向面の、前記主軸方向に垂直な方向の幅が、前記接触部の前記主軸方向に垂直な方向の幅よりも短い。 In one aspect of the present invention, the contact portion of a relay has a convex cross section along a plane including the main axis direction from the fixed end to the contact portion and the direction in which the contact portion moves when pressed, a linear cross section along a plane normal to the main axis direction, and the width of the opposing surface of the card that faces the contact portion in a direction perpendicular to the main axis direction is shorter than the width of the contact portion in a direction perpendicular to the main axis direction.

上記の構成によれば、主軸方向に垂直な方向における接触部の端部がカードの対向面に当たらない構造となるので、接触部の対向面に摩耗や損傷が発生することを防止することができる。 The above configuration ensures that the end of the contact portion in a direction perpendicular to the main axis direction does not come into contact with the opposing surface of the card, preventing wear and damage to the opposing surface of the contact portion.

本発明の一態様に係るリレーは、前記接触部において、前記固定端から当該接触部に至る主軸方向、および、当該接触部が押圧により移動する方向を含む面による断面が凸形状であり、前記主軸方向を法線方向とする面による断面が直線形状であり、
前記カードにおける前記接触部に対向する対向面の、前記主軸方向に垂直な方向の両端部に面取り加工が施されている。
In a relay according to one aspect of the present invention, a cross section of the contact portion taken along a plane including a main axis direction from the fixed end to the contact portion and a direction in which the contact portion moves when pressed is convex, and a cross section taken along a plane having a normal direction in the main axis direction is linear;
The surface of the card facing the contact portion is chamfered at both ends in a direction perpendicular to the main axis direction.

上記の構成によれば、主軸方向に垂直な方向における接触部の端部がカードの対向面に当たらない構造となるので、接触部の対向面に摩耗や損傷が発生することを防止することができる。 The above configuration ensures that the end of the contact portion in a direction perpendicular to the main axis direction does not come into contact with the opposing surface of the card, preventing wear and damage to the opposing surface of the contact portion.

本発明の一態様に係るリレーは、前記カードによる前記可動片に対する押圧が行われる可動範囲のうち、前記可動接点と前記固定接点とが接触した状態において、前記カードが前記接触部に対して印加される力の方向が、当該接触部が押圧により移動する方向よりも、前記固定端側に向いている。 In one aspect of the relay of the present invention, when the movable contact and the fixed contact are in contact within the movable range in which the card presses against the movable piece, the direction of the force applied by the card to the contact portion is directed toward the fixed end rather than the direction in which the contact portion moves due to the pressure.

上記の構成によれば、可動片がカードによって最も押し込まれた状態において、瞬間的に固定接点と可動接点とが離れることを、より効果的に抑制することができる。よって、瞬間的に固定接点と可動接点とが離れることによって生じるアークを起因とする溶着の発生を抑制することができる。 The above configuration more effectively prevents the fixed contact from momentarily separating from the movable contact when the movable piece is pressed all the way in by the card. This prevents welding caused by arcing that occurs when the fixed contact and the movable contact are momentarily separated.

本発明の一態様によれば、高い耐突入電流性を有し、長期間、安定的に開閉可能な接点を提供可能な接点材料、および前記接点材料を用いた小型化可能なリレーを提供することができる。 One aspect of the present invention provides a contact material that has high inrush current resistance and can provide contacts that can be stably opened and closed for a long period of time, as well as a miniaturizable relay that uses the contact material.

本実施形態に係るリレーの側面断面図である。FIG. 2 is a side cross-sectional view of the relay according to the embodiment. 可動片3の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of a movable piece 3. 比較例による可動片の動作を示す側面図である。10A and 10B are side views showing the operation of a movable piece according to a comparative example. 本実施形態に係るリレーによる可動片の動作を示す側面図である。5A and 5B are side views illustrating the operation of the movable piece of the relay according to the embodiment. カード4の対向面41と、可動片3の接触部32とが接触している状態を図1における上方から見た際の平面図である。1 , showing a state in which the opposing surface 41 of the card 4 and the contact portion 32 of the movable piece 3 are in contact with each other. 可動接点31と固定接点21とが接触した状態における、対向面41と可動片3の接触部32とが接触している状態を示す側面図である。10 is a side view showing a state in which the opposing surface 41 and the contact portion 32 of the movable piece 3 are in contact with each other when the movable contact 31 and the fixed contact 21 are in contact with each other. FIG.

以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を、図面に基づいて説明する。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態に関しても本発明の技術的範囲に含まれる。 An embodiment of one aspect of the present invention (hereinafter also referred to as "the present embodiment") will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the configurations described below, and various modifications are possible within the scope of the claims. Embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments are also included within the technical scope of the present invention.

〔1.接点材料〕
(1-1.接点材料の組成等)
本実施形態に係る接点材料(以下、「本発明の接点材料」とも称する)は、Agおよび/またはAg合金からなるマトリックス中に、金属Mの酸化物が分散する材料組織を有する接点材料であって、前記金属MはSnを含み、前記接点材料の金属成分は、金属Mと、残部Agと、不可避的不純物金属とを含み、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記金属Mの含有率は、8重量%超20重量%以下である、接点材料である。
[1. Contact material]
(1-1. Composition of contact materials, etc.)
The contact material according to this embodiment (hereinafter also referred to as "the contact material of the present invention") has a material structure in which an oxide of a metal M is dispersed in a matrix made of Ag and/or an Ag alloy, wherein the metal M includes Sn, the metal components of the contact material include the metal M with the remainder being Ag and unavoidable impurity metals, and the content of the metal M relative to the total weight of all the metal components of the contact material is more than 8 wt % and not more than 20 wt %.

小型リレーでは、小型であるがゆえに接点間の接触力および開離力が低く設定される。そのため、突入電流による接点の溶着が生じた場合に、これらの力を大きくすることによって接点を開離させることが困難である。そこで、発明者は、接点材料の組成を工夫することによって、接点材料に耐突入電流性を付与することについて検討した。 In small relays, the contact force and opening force between the contacts are set low due to their small size. As a result, if the contacts weld due to an inrush current, it is difficult to open the contacts by increasing these forces. Therefore, the inventors investigated ways to give the contact material inrush current resistance by tweaking the contact material's composition.

接点材料には、通常、リレーに通電性能を持たせるために、抵抗の低いAgまたはAg合金がマトリックスとして用いられる。しかし、Agは融点が961℃、沸点が2155℃と比較的低いため、突入電流によるアークの発生によって融解し、接点間の溶着の原因となる。また、接点間がAgにより溶着すると、開離させることは容易ではない。溶着したAgを開離させるためには、大型の電磁石を用いること等によって強い開離力を作用させることが考えられるが、係る手法はリレーの小型化と相容れないため、採用することができない。 Low-resistance Ag or Ag alloys are typically used as the matrix contact material to provide relays with electrical conductivity. However, Ag has a relatively low melting point of 961°C and boiling point of 2155°C, so it melts when an arc is generated by an inrush current, causing the contacts to fuse together. Furthermore, once the contacts are fused together by Ag, it is not easy to separate them. One way to separate the fused Ag would be to apply a strong opening force, such as by using a large electromagnet, but this method is incompatible with the need to miniaturize relays and cannot be adopted.

そこで、発明者は、AgまたはAg合金からなるマトリックス中に金属Mの酸化物を分散させ、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記金属Mの含有率を、8重量%超20重量%以下とした。金属MはSnを含む。 The inventors therefore dispersed an oxide of metal M in a matrix made of Ag or an Ag alloy, and set the content of metal M to more than 8 wt% and 20 wt% or less of the total weight of all metal components in the contact material. Metal M includes Sn.

金属Mの酸化物は、接点に耐消耗性および耐溶着性を付与するために用いられる。本発明の接点材料は、Snが、酸化物(SnO)として接点の耐消耗性、耐溶着性等を有し、かつ、前記金属Mの含有率が8重量%超であるため、接点に十分な耐消耗性および耐溶着性を付与することができる。 The oxide of metal M is used to impart wear resistance and adhesion resistance to the contacts. In the contact material of the present invention, Sn in the form of an oxide (SnO 2 ) provides wear resistance, adhesion resistance, etc. to the contacts, and the content of metal M is more than 8 wt %, so that sufficient wear resistance and adhesion resistance can be imparted to the contacts.

一方、前記含有率が20重量%を超えると、金属Mの酸化物をAgおよび/またはAg合金からなるマトリックス中に分散させにくくなるため、接点を量産する上で不都合が生じ、接触抵抗の増加にもつながるため好ましくない。本発明の接点材料は、前記含有率が20重量%以下であるため、金属Mの酸化物を前記マトリックス中に分散させやすい。それゆえ、接点の量産性に優れ、かつ、接触抵抗を低く保つことができる。 On the other hand, if the content exceeds 20% by weight, it becomes difficult to disperse the oxide of metal M in the matrix made of Ag and/or Ag alloy, which is undesirable as it causes inconvenience in mass-producing contacts and also leads to increased contact resistance. Since the contact material of the present invention has a content of 20% by weight or less, it is easy to disperse the oxide of metal M in the matrix. Therefore, the contact is highly suitable for mass production and maintains low contact resistance.

接点への対消耗性および耐溶着性の付与、並びに接点の量産性の確保の観点から、前記金属Mの含有率は、10重量%以上18重量%以下であることが好ましく、12重量%以上15重量%以下であることがより好ましい。 From the perspective of imparting wear resistance and welding resistance to the contacts and ensuring mass production of the contacts, the content of the metal M is preferably 10% by weight or more and 18% by weight or less, and more preferably 12% by weight or more and 15% by weight or less.

前記マトリックスとは、金属Mの酸化物を分散させ得る非酸化物からなる材料であり、Agおよび/またはAg合金からなる。前記Agとは純Agを意味する。Ag合金とは、Agと金属Mとの合金、またはAgと不可避的不純物金属との合金である。Ag合金は、単一の組成を有する合金でなくてもよい。例えば、金属Mまたは不可避的不純物金属の固溶量が互いに異なる複数のAg合金から構成されていてもよい。前記マトリックス中の金属Mまたは不可避的不純物金属の濃度は4重量%以下であることが好ましく、2重量%以下であることがより好ましく、0重量%であることがさらに好ましい。 The matrix is a non-oxide material capable of dispersing an oxide of metal M, and is made of Ag and/or an Ag alloy. The Ag refers to pure Ag. An Ag alloy is an alloy of Ag and metal M, or an alloy of Ag and unavoidable impurity metals. The Ag alloy does not have to be an alloy with a single composition. For example, it may be made of multiple Ag alloys with different amounts of metal M or unavoidable impurity metals dissolved therein. The concentration of metal M or unavoidable impurity metals in the matrix is preferably 4 wt% or less, more preferably 2 wt% or less, and even more preferably 0 wt%.

前記金属Mは、酸化物として前記マトリックス中に分散されており、本発明の接点材料では、酸化物の含有率を、Ag以外の金属である金属Mの含有率に基づいて規定する。金属Mの含有率は、接点材料の全金属成分の合計重量を基準として規定される。なお、後述するTeおよび/またはBiも、酸化物として前記接点材料に含有されるため、本明細書では、Teおよび/またはBiの酸化物の含有率を、接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記Teおよび/またはBiの含有率として規定している。 The metal M is dispersed in the matrix as an oxide, and in the contact material of the present invention, the oxide content is defined based on the content of metal M, which is a metal other than Ag. The content of metal M is defined based on the total weight of all metal components in the contact material. Note that, because Te and/or Bi, which will be described later, are also contained in the contact material as oxides, in this specification the content of Te and/or Bi oxides is defined as the content of Te and/or Bi relative to the total weight of all metal components in the contact material.

Snは、SnOとして前記マトリックス中に分散する。前記接点材料の全金属成分の合計重量に対するSnの含有率は、接点の耐溶着性を向上させる観点から、7重量%以上18重量%以下であることが好ましく、7重量%以上15重量%以下であることがより好ましく、10重量%以上15重量%以下であることがさらに好ましく、12重量%以上15重量%以下であることが特に好ましい。 Sn is dispersed in the matrix as SnO2 . From the viewpoint of improving the welding resistance of the contacts, the Sn content relative to the total weight of all metal components of the contact material is preferably 7% by weight or more and 18% by weight or less, more preferably 7% by weight or more and 15% by weight or less, even more preferably 10% by weight or more and 15% by weight or less, and particularly preferably 12% by weight or more and 15% by weight or less.

前記金属Mは、Sn以外に、他の金属として、例えば、In、Ni、後述するTeおよび/またはBi等をさらに含有することができる。Inは、Inとして前記マトリックス中に分散し、NiはNiOとして前記マトリックス中に分散する。前記他の金属としてInおよび/またはNiを含有することにより、接点の耐溶着性を向上させるという利点がある。前記他の金属は、1種類であってもよく、2種類以上であってもよい。 In addition to Sn, the metal M can further contain other metals such as In, Ni, Te and/or Bi, which will be described later. In is dispersed in the matrix as In2O3 , and Ni is dispersed in the matrix as NiO. The inclusion of In and/or Ni as the other metal has the advantage of improving the welding resistance of the contact. The other metal may be one type or two or more types.

前記接点材料の全金属成分の合計重量に対するInの含有率は、接点の耐溶着性を向上させる観点から、2重量%以上10重量%以下であることが好ましく、4重量%以上8重量%以下であることがより好ましい。また、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対するNiの含有率は、接点の耐溶着性を向上させる観点から、0.1重量%以上4重量%以下であることが好ましく、0.05重量%以上2重量%以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of improving the welding resistance of the contacts, the In content relative to the total weight of all metal components of the contact material is preferably 2% by weight or more and 10% by weight or less, and more preferably 4% by weight or more and 8% by weight or less. Furthermore, from the viewpoint of improving the welding resistance of the contacts, the Ni content relative to the total weight of all metal components of the contact material is preferably 0.1% by weight or more and 4% by weight or less, and more preferably 0.05% by weight or more and 2% by weight or less.

前記残部Agとは、前記Agおよび/またはAg合金からなるマトリックスを構成するAgである。前記不可避的不純物金属としては、例えば、Li、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Pd、Cd、Ta、W、Pb、Laを挙げることができる。前記不可避的不純物金属の含有率は、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対して、それぞれ0重量%以上1重量%以下であることが好ましく、0.05重量%以上1重量%以下であることがより好ましい。 The remaining Ag refers to the Ag that constitutes the matrix of Ag and/or Ag alloy. Examples of the unavoidable impurity metals include Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Pd, Cd, Ta, W, Pb, and La. The content of the unavoidable impurity metals is preferably 0% by weight or more and 1% by weight or less, and more preferably 0.05% by weight or more and 1% by weight or less, based on the total weight of all metal components of the contact material.

本発明の接点材料は、前記マトリックスおよび前記金属Mの酸化物以外に、酸素と、不可避的不純物元素としての非金属とを含み得る。前記非金属としては、例えばC、S、Pを挙げることができる。本発明の接点材料の酸素含有率は、接点材料全体の重量を100重量%としたとき、0.025重量%以上2重量%以下であることが好ましい。本発明の接点材料の前記非金属の含有率は、接点材料全体の重量を100重量%としたとき、それぞれ0重量%以上0.1重量%以下であることが好ましい。 In addition to the matrix and the oxide of metal M, the contact material of the present invention may contain oxygen and non-metals as unavoidable impurity elements. Examples of non-metals include C, S, and P. The oxygen content of the contact material of the present invention is preferably 0.025% by weight or more and 2% by weight or less, when the weight of the entire contact material is taken as 100% by weight. The content of the non-metals in the contact material of the present invention is preferably 0% by weight or more and 0.1% by weight or less, when the weight of the entire contact material is taken as 100% by weight.

本発明の接点材料は、前記金属MがTeおよび/またはBiを含み、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記Teおよび/またはBiの含有率が0.2重量%以上1.0重量%以下であることが好ましい。 In the contact material of the present invention, it is preferable that the metal M contains Te and/or Bi, and that the content of Te and/or Bi relative to the total weight of all metal components of the contact material is 0.2 wt % or more and 1.0 wt % or less.

TeおよびBiは、融点および沸点がAgより低く、かつ、脆性材料である。脆性材料とは、力が作用した際に、塑性変形を殆ど伴わずに、材料内に亀裂が進展して破壊する性質を有する材料である。発明者は、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記Teおよび/またはBiの含有率を0.2重量%以上1.0重量%以下としたときに、より高い耐突入電流性が得られることを見出した。 Te and Bi have lower melting and boiling points than Ag, and are brittle materials. A brittle material is one that breaks when cracks propagate within the material with almost no plastic deformation when a force is applied. The inventors discovered that higher inrush current resistance can be achieved when the content of Te and/or Bi relative to the total weight of all metal components of the contact material is 0.2 wt % or more and 1.0 wt % or less.

上記構成によれば、Agと、Teおよび/またはBiとの融点および沸点の違い、並びに脆性の違いにより、接点間の溶着性が弱まり、弱い開離力で接点を開離させることが可能になると考えられる。よって、上記構成によれば、接点に高い耐突入電流性を付与することができる。また、このとき、強い開離力を発生させる大型の電磁石を備えること等が不要となるため、前記接点を備えるリレーを小型化することができる。 With the above configuration, it is believed that the differences in melting and boiling points, as well as the differences in brittleness, between Ag and Te and/or Bi weaken the weldability between the contacts, making it possible to open the contacts with a weak opening force. Therefore, with the above configuration, it is possible to provide the contacts with high inrush current resistance. Furthermore, this eliminates the need for a large electromagnet that generates a strong opening force, allowing relays equipped with the above contacts to be made smaller.

本実施形態において、金属Mは、Snと、Teおよび/またはBiと、を含む。Teおよび/またはBiは、前述したように、Agとの融点および沸点との違い、並びに脆性の違いにより、接点に耐溶着性を付与する。当該耐溶着性は、Snが有する耐溶着性よりもさらに強いものであり、後述する実施例に示すように、Teおよび/またはBiを含まない酸化物のみが前記マトリックスに分散している場合よりも強い耐溶着性を接点に付与することができる。 In this embodiment, metal M contains Sn and Te and/or Bi. As mentioned above, Te and/or Bi impart adhesion resistance to the contact due to differences in melting point and boiling point as well as brittleness compared to Ag. This adhesion resistance is even stronger than that of Sn, and as shown in the examples described below, it is possible to impart stronger adhesion resistance to the contact than when only oxides not containing Te and/or Bi are dispersed in the matrix.

前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記Teおよび/またはBiの含有率が0.2重量%以上である場合、長期間、接点に耐溶着性を付与することができる。一方、前記含有率が1.0重量%を超えると、接点の消耗が早くなる傾向がある。本発明の接点材料は、前記含有率が1.0重量%未満であるため、接点の消耗に与える影響が少ない。そのため、接点の消耗を低減することができる。 When the content of Te and/or Bi relative to the total weight of all metal components of the contact material is 0.2 wt % or more, it is possible to provide the contact with long-term welding resistance. On the other hand, when the content exceeds 1.0 wt %, the contact tends to wear out quickly. Because the contact material of the present invention has a content of less than 1.0 wt %, it has little effect on contact wear. As a result, contact wear can be reduced.

係る観点から、前記含有率は、0.4重量%以上0.8重量%であることがより好ましく、0.6重量%以上0.8重量%であることがさらに好ましい。なお、TeとBiとを用いる場合の両者の含有率の比は特に限定されるものではなく、TeおよびBiの合計含有率が0.2重量%以上1.0重量%以下を充足していればよい。なお、前記「接点材料の全金属成分の合計重量」とは、マトリックスを構成するAgおよび/またはAg合金、金属Mの酸化物中に含有される金属M、および不可避的不純物金属の各重量の合計である。 From this perspective, the content is more preferably 0.4% by weight or more and 0.8% by weight or more, and even more preferably 0.6% by weight or more and 0.8% by weight or more. When Te and Bi are used, the ratio of their contents is not particularly limited, as long as the total content of Te and Bi is 0.2% by weight or more and 1.0% by weight or less. The "total weight of all metal components in the contact material" refers to the sum of the weights of Ag and/or Ag alloys that make up the matrix, metal M contained in the oxide of metal M, and unavoidable impurity metals.

(1-2.接点材料の製造方法)
前述した本発明の接点材料は、例えば内部酸化法もしくは粉末冶金法で製造することができる。内部酸化法では、例えば、まず、高周波溶解炉で、Agおよび/またはAg合金と、金属Mとを溶解してインゴッドを鋳造する。次に、前記インゴッドを、各辺の長さが3mm以下の個片にした後に内部酸化することにより、接点材料を製造する。内部酸化の条件としては、酸素分圧0.9MPa以下(大気圧以上)とし、温度は300℃以上900℃以下、処理時間は24時間以上とすることが好ましい。
(1-2. Manufacturing method of contact material)
The contact material of the present invention can be manufactured by, for example, the internal oxidation method or the powder metallurgy method. In the internal oxidation method, for example, Ag and/or Ag alloy and metal M are first melted in a high-frequency melting furnace to cast an ingot. Next, the ingot is cut into individual pieces with sides of 3 mm or less and then internally oxidized to manufacture the contact material. The internal oxidation conditions are preferably an oxygen partial pressure of 0.9 MPa or less (above atmospheric pressure), a temperature of 300°C to 900°C, and a treatment time of 24 hours or more.

粉末冶金法では、例えば、Agおよび/またはAg合金の粉末と金属Mの酸化物の粉末(これらの粉末は、いずれも平均粒径0.5~100μm)とを混合して圧縮成形することにより、接点材料を製造する。 In powder metallurgy, for example, contact materials are manufactured by mixing powders of Ag and/or Ag alloys with powders of oxides of metal M (both of which have an average particle size of 0.5 to 100 μm) and compressing them to form a powder.

(1-3.接点の製造方法)
後述するリレーで用いる固定接点および可動接点は、例えば以下の方法によって製造することができる。すなわち、まず、内部酸化法もしくは粉末冶金法によって得た接点材料を圧縮成型に供し、Φ50mmのビレットを成形する。次に、このビレットを熱間押し出し加工し、続いて線引き加工にて直系2.3mmの線材とした後、ヘッダーマシンによって加工することにより、リベット型の接点材料を製造することができる。
(1-3. Manufacturing method of contacts)
The fixed contacts and movable contacts used in the relays described below can be manufactured, for example, by the following method. First, a contact material obtained by internal oxidation or powder metallurgy is compression molded into a billet with a diameter of 50 mm. Next, this billet is hot extruded and then drawn into a wire with a diameter of 2.3 mm. This is then processed in a header machine to produce a rivet-type contact material.

〔2.リレー〕
本実施形態に係るリレーは、基部に対して固定されている固定片と、前記固定片に設けられた固定接点と、前記基部に対して固定端で固定されるとともに、弾性変形可能な部分を含む可動片と、前記可動片に設けられ、前記固定接点に対向して配置された可動接点と、前記可動片を弾性変形させるように押圧して、前記可動接点を前記固定接点に接続させるカードと、電磁石への通電を制御することによって前記カードを動作させる駆動部と、を備え、前記可動片は、前記カードに対向する方向に凸形状となる接触部を備え、前記可動片と前記カードとは前記接触部において接触し、前記固定接点および前記可動接点は、本発明の接点材料を含有する。
2. Relay
The relay according to this embodiment comprises a fixed piece fixed to a base, a fixed contact provided on the fixed piece, a movable piece fixed at a fixed end to the base and including an elastically deformable portion, a movable contact provided on the movable piece and arranged opposite the fixed contact, a card that presses the movable piece so as to elastically deform it, thereby connecting the movable contact to the fixed contact, and a drive unit that operates the card by controlling the flow of electricity to an electromagnet, wherein the movable piece has a contact portion that is convex in a direction facing the card, and the movable piece and the card are in contact at the contact portion, and the fixed contact and the movable contact contain the contact material of the present invention.

以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るリレー1の側面断面図である。同図に示すように、リレー1は、固定片2、可動片3、カード4、基部5、接極子6、および駆動部7を備えている。なお、実際にはリレー1が備える上記各構成は、図示しないケースの内部に配置されている。 One embodiment of the present invention will be described in detail below. Figure 1 is a side cross-sectional view of a relay 1 according to this embodiment. As shown in the figure, the relay 1 comprises a fixed piece 2, a movable piece 3, a card 4, a base 5, an armature 6, and a drive unit 7. In practice, each of the above components of the relay 1 is located inside a case (not shown).

固定片2は、基部5に固定されており、一方の端部がケース内に突出しており、他方の端部が外部接続端子として外部に突出している。固定片2は、導電性を有する材料、例えばCuによって構成されている。固定片2の内部に突出している部分の端部近傍に、固定接点21が設けられている。固定接点21は、導電性を有する材料、例えばCuによって構成されており、固定片2と導通している。 The fixed piece 2 is fixed to the base 5, with one end protruding into the case and the other end protruding externally as an external connection terminal. The fixed piece 2 is made of a conductive material, such as Cu. A fixed contact 21 is provided near the end of the part of the fixed piece 2 that protrudes inward. The fixed contact 21 is also made of a conductive material, such as Cu, and is electrically connected to the fixed piece 2.

可動片3は、固定端33で基部5に固定されており、一方の端部がケース内に突出しており、他方の端部が外部接続端子として外部に突出している。可動片3は、導電性を有する材料、例えばCuによって構成されている。可動片3の内部に突出している部分に、可動接点31が設けられている。可動接点31は、導電性を有する材料、例えばCuによって構成されており、可動片3と導通している。なお、本実施形態では、可動片3は全体が弾性を有する金属によって構成されているが、これに限定されるものではなく、少なくとも固定端33と可動接点31との間の部分に弾性変形可能な部分が設けられていればよい。可動接点31は、固定接点21に対向して配置されており、可動片3の弾性変形により、固定接点21と接触している状態と接触していない状態とで切り替え可能となっている。 The movable piece 3 is fixed to the base 5 at its fixed end 33, with one end protruding into the case and the other end protruding externally as an external connection terminal. The movable piece 3 is made of a conductive material, such as Cu. A movable contact 31 is provided on the portion of the movable piece 3 that protrudes into the interior. The movable contact 31 is made of a conductive material, such as Cu, and is electrically connected to the movable piece 3. In this embodiment, the entire movable piece 3 is made of an elastic metal, but this is not limited to this; it is sufficient that at least a portion between the fixed end 33 and the movable contact 31 is provided that is elastically deformable. The movable contact 31 is positioned opposite the fixed contact 21, and elastic deformation of the movable piece 3 allows it to be switched between a state of contact with the fixed contact 21 and a state of no contact.

また、可動片3のケース内に突出している部分の自由端側に、接触部32が設けられている。接触部32は、カード4の対向面41と当接することによって、カード4からの押圧力が可動片3に加えられる。 A contact portion 32 is provided on the free end of the portion of the movable piece 3 that protrudes into the case. When the contact portion 32 abuts against the opposing surface 41 of the card 4, a pressing force from the card 4 is applied to the movable piece 3.

なお、図1に示す例では、基部4から可動片3がケース内に延伸する方向が鉛直上方向となっているが、リレー1の配置方向はこれに限定されるものではなく、例えば基部4から可動片3がケース内に延伸する方向が水平方向であってもよい。 In the example shown in Figure 1, the direction in which the movable piece 3 extends from the base 4 into the case is vertically upward, but the arrangement direction of the relay 1 is not limited to this; for example, the direction in which the movable piece 3 extends from the base 4 into the case may be horizontal.

カード4は、駆動部7と可動片3との間に配置されており、駆動部7によって回動する接極子6からの押圧力を可動片3に伝達する。カード4は例えば樹脂によって構成されるが、これに限定されるものではない。 The card 4 is positioned between the drive unit 7 and the movable piece 3, and transmits the pressing force from the armature 6, which is rotated by the drive unit 7, to the movable piece 3. The card 4 is made of, for example, resin, but is not limited to this.

カード4は、上下方向に延びる板状の部材をベース形状としており、カード4の一方の端部(図1において下側の端部)であるカード固定端部42が基部5に対して回動可能に保持されている。カード4には、接極子6に向けて突起部が設けられており、該突起部に接極子6が当接することによって、接極子6からの押圧力がカード4に加えられる。 The card 4 has a base formed of a plate-like member extending in the vertical direction, and one end of the card 4 (the lower end in Figure 1), the card fixed end 42, is rotatably held relative to the base 5. The card 4 has a protrusion facing the armature 6, and when the armature 6 abuts against this protrusion, a pressing force from the armature 6 is applied to the card 4.

カード4の他方の端部(図1において上側の端部)には、対向面41が設けられている。接極子6からの押圧力が突起部に加えられると、カード4が固定端部42を中心に回転することによって、対向面41が可動片3の接触部32に接触し、押圧力が可動片3に加えられる。 The other end of the card 4 (the upper end in Figure 1) has an opposing surface 41. When a pressing force from the armature 6 is applied to the protrusion, the card 4 rotates around the fixed end 42, causing the opposing surface 41 to come into contact with the contact portion 32 of the movable piece 3, and a pressing force is applied to the movable piece 3.

駆動部7は、カード4を動作させるための電磁力を発生させる。駆動部7は、コイル、ボビン、鉄心、およびヨークなどによって構成され、外部からの通電制御により電磁力のオンオフが切り替えられる。接極子6は、駆動部7のヨークの上端部に回動可能に支持されている。接極子6は、駆動部7のコイルから生じる電磁力により回動し、カード4を押圧する。 The drive unit 7 generates an electromagnetic force to operate the card 4. The drive unit 7 is composed of a coil, bobbin, iron core, yoke, etc., and the electromagnetic force is switched on and off by external current control. The armature 6 is rotatably supported at the upper end of the yoke of the drive unit 7. The armature 6 rotates due to the electromagnetic force generated by the coil of the drive unit 7, pressing against the card 4.

図2は、可動片3の外観を示す斜視図である。同図に示すように、可動片3は、成形された板状の金属部材が折り曲げられることによって形成されている。上述したように、可動片3の自由端側に、接触部32が設けられている。 Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the movable piece 3. As shown in the figure, the movable piece 3 is formed by bending a molded plate-shaped metal member. As mentioned above, a contact portion 32 is provided on the free end side of the movable piece 3.

より詳細には、接触部32は、可動片3において、可動接点31に対して、固定端33とは反対側となる位置に設けられている。この構成によれば、可動片3において、可動接点31よりも自由端側で押圧されるので、可動接点31よりも固定端33側で押圧される場合と比較して、より大きなモーメントで押圧されることになる。よって、固定接点21と可動接点31との接圧を高くすることができる。 More specifically, the contact portion 32 is located on the movable piece 3, opposite the fixed end 33 relative to the movable contact 31. With this configuration, the movable piece 3 is pressed on the free end side of the movable contact 31, resulting in a greater moment of pressure compared to when the movable contact 31 is pressed on the fixed end 33 side. This allows for a higher contact pressure between the fixed contact 21 and the movable contact 31.

接触部32は、カード4の対向面41に対向する方向に凸形状となる部材によって構成されている。また、接触部32の凸形状は曲面となっている。これにより、接触部32の曲面でカード4の対向面41と接触するので、接触によるカード4の摩耗を低減することができる。 The contact portion 32 is made of a member that is convex in the direction facing the facing surface 41 of the card 4. The convex shape of the contact portion 32 is also curved. This allows the curved surface of the contact portion 32 to come into contact with the facing surface 41 of the card 4, reducing wear on the card 4 due to contact.

また、接触部32において、固定端33から当該接触部32に至る主軸方向AX、および、当該接触部32が押圧により移動する方向D1を含む面P1による断面が、対向面41側に凸となる凸形状であり、主軸方向AXを法線方向とする面P2による断面が直線形状となっている。すなわち、接触部32は、主軸方向AXに垂直な方向に直線状に延伸した曲面となっている。 Furthermore, the cross section of the contact portion 32 taken along a plane P1 including the main axis direction AX from the fixed end 33 to the contact portion 32 and the direction D1 in which the contact portion 32 moves when pressed is convex toward the opposing surface 41, while the cross section taken along a plane P2 normal to the main axis direction AX is linear. In other words, the contact portion 32 is a curved surface that extends linearly in a direction perpendicular to the main axis direction AX.

なお、図2に示す例では、この接触部32の凸形状は、可動片3を構成する板状の金属を曲げることによって形成されているがこれに限定されるものではない。例えば、接触部32の部分の厚みが厚くなっていることによって凸形状を形成していてもよい。また、可動片3を構成する部材とは別の部材によって接触部32が形成されていてもよい。この場合、接触部32は樹脂によって構成されていてもよい。 In the example shown in Figure 2, the convex shape of the contact portion 32 is formed by bending the plate-like metal that makes up the movable piece 3, but this is not limited to this. For example, the convex shape may be formed by increasing the thickness of the contact portion 32. Furthermore, the contact portion 32 may be formed from a material separate from the material that makes up the movable piece 3. In this case, the contact portion 32 may be made of resin.

また、図2に示す例では、固定端33と可動接点31との間の領域にスリットが設けられているが、これに限定されるものではなく、スリットが設けられていなくてもよい。また、スリットの両側にそれぞれ可動接点31が設けられた構造、すなわち、可動接点31が2つ設けられた構造であってもよい。 In addition, in the example shown in Figure 2, a slit is provided in the area between the fixed end 33 and the movable contact 31, but this is not limited to this and the slit need not be provided. Alternatively, a structure in which a movable contact 31 is provided on each side of the slit, i.e., a structure in which two movable contacts 31 are provided, may also be used.

次に、カード4が可動片3を押し込む際の動作について説明する。図3は、比較例として、カード40側に突起410が設けられ、可動片30側に突起が設けられていない構成の動作を示している。301は、カード40の突起410が可動片30に接触した時点の状態を示している。この状態での可動接点310の中心と、突起410と可動片30との接点P10との距離をL10とする。また、302は、カード40の押圧により可動片30が弾性変形をし、可動接点310と固定片20における固定接点210とが接触した状態を示している。この状態での可動接点310の中心と、突起410と可動片30との接点P10との距離をL20とする。 Next, we will explain the operation when the card 4 pushes the movable piece 3. Figure 3 shows, as a comparative example, the operation of a configuration in which a protrusion 410 is provided on the card 40 side and no protrusion is provided on the movable piece 30 side. 301 shows the state at the time when the protrusion 410 of the card 40 comes into contact with the movable piece 30. In this state, the distance between the center of the movable contact 310 and the contact point P10 between the protrusion 410 and the movable piece 30 is defined as L10. 302 also shows the state in which the movable piece 30 is elastically deformed by the pressure of the card 40, and the movable contact 310 comes into contact with the fixed contact 210 on the fixed piece 20. In this state, the distance between the center of the movable contact 310 and the contact point P10 between the protrusion 410 and the movable piece 30 is defined as L20.

可動片30の自由端は、カード40から押圧されている期間において、可動片30の固定端を中心に略円弧状に移動する。また、カード40の突起410も、カード40の固定端を中心に略円弧状に移動する。よって、図3に示す配置状態で301に示す状態から302に示す状態へ変化した場合、距離L20は距離L10よりも短くなる。すなわち、突起410と可動片30との接点P10は、可動接点310に近づくように移動する。この場合、可動片30に対して押圧力が印加される位置が変動することになり、可動片30に対して印加されるモーメントが低下する。よって、固定接点と可動接点との接圧が不十分な場合に、瞬間的に固定接点と可動接点とが離れることにより生じるアークを起因とする溶着が発生する可能性が高まる。 While the free end of the movable piece 30 is being pressed by the card 40, it moves in a generally arcuate shape around the fixed end of the movable piece 30. The protrusion 410 of the card 40 also moves in a generally arcuate shape around the fixed end of the card 40. Therefore, when the arrangement shown in FIG. 3 changes from the state shown in 301 to the state shown in 302, the distance L20 becomes shorter than the distance L10. In other words, the contact point P10 between the protrusion 410 and the movable piece 30 moves closer to the movable contact 310. In this case, the position at which the pressing force is applied to the movable piece 30 changes, and the moment applied to the movable piece 30 decreases. Therefore, if the contact pressure between the fixed contact and the movable contact is insufficient, the fixed contact and the movable contact momentarily separate, increasing the likelihood of welding due to an arc.

一方、図4は、本実施形態に係るリレー1による動作を示している。401は、カード4の対向面41が可動片3の接触部32に接触した時点の状態を示している。この状態での可動接点31の中心と、対向面41と接触部32との接点P1との距離をL1とする。また、402は、カード4の押圧により可動片3が弾性変形をし、可動接点31と固定片2における固定接点21とが接触した状態を示している。この状態での可動接点31の中心と、対向面41と接触部32との接点P1との距離をL2とする。 On the other hand, Figure 4 shows the operation of the relay 1 according to this embodiment. 401 shows the state when the facing surface 41 of the card 4 comes into contact with the contact portion 32 of the movable piece 3. In this state, the distance between the center of the movable contact 31 and the contact point P1 between the facing surface 41 and the contact portion 32 is defined as L1. 402 also shows the state when the movable piece 3 is elastically deformed by the pressure of the card 4, and the movable contact 31 comes into contact with the fixed contact 21 on the fixed piece 2. In this state, the distance between the center of the movable contact 31 and the contact point P1 between the facing surface 41 and the contact portion 32 is defined as L2.

ここで、本実施形態に係るリレー1の構成の場合、可動片3側に凸形状の接触部32が設けられている。よって、可動片3がカード4に押圧されて弾性変形している間において、可動片3とカード4とが接触する位置は接触部32に限定される。すなわち、距離L1と距離L2とはほぼ等しいことになる。 In the configuration of the relay 1 according to this embodiment, a convex contact portion 32 is provided on the movable piece 3 side. Therefore, while the movable piece 3 is pressed against the card 4 and elastically deforms, the position at which the movable piece 3 and the card 4 come into contact is limited to the contact portion 32. In other words, distance L1 and distance L2 are approximately equal.

よって、可動片3がカード4に押圧されて弾性変形している間は、可動片3におけるほぼ同じ位置に押圧力が加えられることになるので、可動片3に印加されるモーメントをほぼ一定に保つことができる。よって、固定接点21と可動接点31との接圧が不十分な場合に、瞬間的に固定接点21と可動接点31とが離れることにより生じるアークを起因とする溶着の発生を抑制することができる。 As a result, while the movable piece 3 is being pressed against the card 4 and elastically deforming, the pressing force is applied to approximately the same position on the movable piece 3, and the moment applied to the movable piece 3 can be kept approximately constant. This prevents welding caused by arcing that occurs when the fixed contact 21 and the movable contact 31 momentarily separate when the contact pressure between them is insufficient.

さらに、固定接点21および可動接点31は、本発明の接点材料を備えているため、材料の面からも耐溶着性に優れた接点となっている。したがって、リレー1は、構造の面および材料の面の双方から、突入電流への十分な耐性を付与し、かつ、小型化が可能な構成を備えると言える。 Furthermore, the fixed contact 21 and the movable contact 31 are made of the contact material of the present invention, which provides excellent welding resistance from a material perspective as well. Therefore, the relay 1 can be said to have a configuration that provides sufficient resistance to inrush currents from both a structural and material perspective, while also allowing for miniaturization.

つまり、上記構成によれば、従来存在しなかった、耐突入電流性に優れた小型化可能なリレーを提供することができる。よって、上記リレー1は、限定されるものではないが、小型化が強く求められるスマートメータ、およびLED等のライティング用途等に広く用いることができる。 In other words, the above configuration makes it possible to provide a miniaturized relay with excellent inrush current resistance, something that did not previously exist. Therefore, the above relay 1 can be widely used in applications where miniaturization is strongly required, such as smart meters and LED lighting applications, but is not limited to these.

また、図4に示すように、カード4による可動片3に対する押圧が行われる可動範囲の全てにおいて、可動片3とカード4とは接触部32においてのみ接触する。すなわち、接触部32以外ではカード4と可動片3とが接触しないので、接触部32以外の部分での摩耗の発生を防止することができる。 Furthermore, as shown in Figure 4, throughout the entire movable range in which the card 4 presses against the movable piece 3, the movable piece 3 and the card 4 come into contact only at the contact portion 32. In other words, the card 4 and the movable piece 3 do not come into contact at any point other than the contact portion 32, preventing wear in areas other than the contact portion 32.

また、図4の402は、カード4による可動片3に対する押圧が行われる可動範囲のうち、カード4が可動片3を最も押し込んだ状態を示している。この状態において、接触部32とカード4とが接触している接触点P1を通り、可動片3が可動接点31から接触部32の根元に向けて延伸する部分の可動片面34に平行な面S2が、可動接点31を構成する部材が占める領域を通過しないように構成されている。 In addition, 402 in Figure 4 shows the state in which the card 4 presses the movable piece 3 to the furthest extent within the movable range in which the card 4 presses the movable piece 3. In this state, a surface S2 that passes through contact point P1 where the contact portion 32 and the card 4 are in contact, and is parallel to the movable piece surface 34 of the portion of the movable piece 3 that extends from the movable contact 31 toward the base of the contact portion 32, does not pass through the area occupied by the material that makes up the movable contact 31.

ここで、図4に示す状態は、可動片面34の法線方向が水平方向となるように、換言すれば、可動接点31の上方に接触部32が配置されるようにリレー1が設置されている状態を示している。この場合、カード4が可動片3を最も押し込んだ状態において、接触部32とカード4とが接触している接触点P1が、可動接点31を構成する部材が占める領域の上方に存在しないことになる。よって、接触点P1で発生した摩耗粉が可動接点31上に落ちることを抑制することができるので、摩耗粉による接点不良の発生を抑制することができる。 The state shown in Figure 4 shows the relay 1 installed so that the normal direction of the movable piece surface 34 is horizontal, in other words, so that the contact portion 32 is positioned above the movable contact 31. In this case, when the card 4 presses the movable piece 3 all the way in, the contact point P1 where the contact portion 32 and the card 4 are in contact will not be above the area occupied by the material that makes up the movable contact 31. This prevents wear debris generated at contact point P1 from falling onto the movable contact 31, thereby preventing contact failures caused by wear debris.

図5は、カード4の対向面41と、可動片3の接触部32とが接触している状態を図1における上方から見た際の平面図である。同図に示すように、カード4における対向面41の、主軸方向AXに垂直な方向、すなわち、水平方向(図5における上下方向)の幅が、接触部32の、主軸方向AXに垂直な方向、すなわち、水平方向(図5における上下方向)の幅よりも短くなっている。この構成によれば、主軸方向AXに垂直な方向における接触部32の端部がカード4の対向面41に当たらない構造となるので、対向面41に摩耗や損傷が発生することを防止することができる。 Figure 5 is a plan view of Figure 1, viewed from above, showing the state in which the facing surface 41 of the card 4 and the contact portion 32 of the movable piece 3 are in contact. As shown in the figure, the width of the facing surface 41 of the card 4 in a direction perpendicular to the main axis direction AX, i.e., in the horizontal direction (up and down in Figure 5), is shorter than the width of the contact portion 32 in a direction perpendicular to the main axis direction AX, i.e., in the horizontal direction (up and down in Figure 5). This configuration prevents the end of the contact portion 32 in the direction perpendicular to the main axis direction AX from coming into contact with the facing surface 41 of the card 4, thereby preventing wear and damage to the facing surface 41.

また、カード4における対向面41の、主軸方向AXに垂直な方向、すなわち、水平方向(図5における上下方向)の両端部に面取り加工411が施されている。この構成によれば、主軸方向AXに垂直な方向における接触部32の端部がカード4の対向面41に当たらない構造となるので、対向面41に摩耗や損傷が発生することを防止することができる。 In addition, chamfering 411 is applied to both ends of the facing surface 41 of the card 4 in a direction perpendicular to the main axis direction AX, i.e., in the horizontal direction (up and down in Figure 5). This configuration prevents the ends of the contact portion 32 in a direction perpendicular to the main axis direction AX from coming into contact with the facing surface 41 of the card 4, preventing wear and damage to the facing surface 41.

なお、図5に示す例では、面取り加工411として、円弧状のR面取りとなっているが、これに限定されるものではなく、例えば斜め45度に直線状に面取りされたC面取りとなっていてもよい。 In the example shown in Figure 5, the chamfering 411 is an arc-shaped R-chamfer, but this is not limited to this and may be, for example, a C-chamfer, which is a linear chamfer at a 45-degree angle.

また、対向面41に上記のような面取り加工411が施されている場合、対向面41における面取り加工411の部分よりも内側となる部分の幅が、接触部32の、主軸方向AXに垂直な方向の幅よりも短くなっていればよい。 Furthermore, when the opposing surface 41 is chamfered 411 as described above, the width of the portion of the opposing surface 41 that is inside the chamfered portion 411 should be shorter than the width of the contact portion 32 in a direction perpendicular to the main axis direction AX.

さらに、接触部32の、主軸方向AXに垂直な方向、すなわち、水平方向(図5における上下方向)の両端部に面取り加工が施されていてもよい。この面取り加工がR面取りであれば、対向面41の、主軸方向AXに垂直な方向の幅が、接触部32の、主軸方向AXに垂直な方向の幅よりも長くなっていてもよい。 Furthermore, the contact portion 32 may be chamfered in a direction perpendicular to the main axis direction AX, i.e., at both ends in the horizontal direction (the up and down direction in Figure 5). If this chamfering is an R-chamfer, the width of the opposing surface 41 in the direction perpendicular to the main axis direction AX may be longer than the width of the contact portion 32 in the direction perpendicular to the main axis direction AX.

また、図5に示す例では、対向面41は上方向から見て緩やかな曲面となっているが、完全な平面であってもよい。また、接触部32は上方向から見て完全な平面となっているが、緩やかな曲面となっていてもよい。 In the example shown in Figure 5, the opposing surface 41 is a gently curved surface when viewed from above, but it may also be a completely flat surface. In addition, the contact portion 32 is a completely flat surface when viewed from above, but it may also be a gently curved surface.

図6は、可動接点31と固定接点21とが接触した状態における、対向面41と可動片3の接触部32とが接触している状態を示す側面図である。同図に示すように、カード4による可動片3に対する押圧が行われる可動範囲のうち、可動接点31と固定接点21とが接触した状態において、カード4が接触部32に対して印加される力の方向D2が、接触部32が押圧により移動する方向D1よりも、固定端33側に向いている。この構成によれば、可動片3がカード4によって最も押し込まれた状態において、瞬間的に固定接点21と可動接点31とが離れることを、より効果的に抑制することができる。よって、瞬間的に固定接点21と可動接点31とが離れることによって生じるアークを起因とする溶着の発生を抑制することができる。 Figure 6 is a side view showing the state in which the opposing surface 41 and the contact portion 32 of the movable piece 3 are in contact when the movable contact 31 and the fixed contact 21 are in contact. As shown in the figure, within the movable range in which the card 4 presses the movable piece 3, when the movable contact 31 and the fixed contact 21 are in contact, the direction D2 of the force applied by the card 4 to the contact portion 32 is directed toward the fixed end 33 rather than the direction D1 in which the contact portion 32 moves due to the pressing. This configuration more effectively prevents the fixed contact 21 and the movable contact 31 from momentarily separating when the movable piece 3 is pressed all the way in by the card 4. This prevents welding caused by arcing that occurs when the fixed contact 21 and the movable contact 31 momentarily separate.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. Embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

〔まとめ〕
本発明には、以下の態様が含まれる。
<1>Agおよび/またはAg合金からなるマトリックス中に、金属Mの酸化物が分散する材料組織を有する接点材料であって、前記金属MはSnを含み、前記接点材料の金属成分は、金属Mと、残部Agと、不可避的不純物金属とを含み、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記金属Mの含有率は、8重量%超20重量%以下である、接点材料。
<2>前記金属MがTeおよび/またはBiを含み、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記Teおよび/またはBiの含有率が0.2重量%以上1.0重量%以下である、<1>に記載の接点材料。
<3>基部に対して固定されている固定片と、
前記固定片に設けられた固定接点と、
前記基部に対して固定端で固定されるとともに、弾性変形可能な部分を含む可動片と、
前記可動片に設けられ、前記固定接点に対向して配置された可動接点と、
前記可動片を弾性変形させるように押圧して、前記可動接点を前記固定接点に接続させるカードと、
電磁石への通電を制御することによって前記カードを動作させる駆動部と、
を備え、
前記可動片は、前記カードに対向する方向に凸形状となる接触部を備え、前記可動片と前記カードとは前記接触部において接触し、
前記固定接点および前記可動接点は、<1>または<2>に記載の接点材料を含有する、
リレー。
<4>前記接触部は、前記可動片において、前記可動接点に対して、前記固定端とは反対側となる位置に設けられる、<3>に記載のリレー。
<5>前記カードによる前記可動片に対する押圧が行われる可動範囲の全てにおいて、前記可動片と前記カードとは前記接触部においてのみ接触する、<3>または<4>に記載のリレー。
<6>前記接触部の前記凸形状は曲面である、<3>から<5>のいずれか1つに記載のリレー。
<7>前記カードによる前記可動片に対する押圧が行われる可動範囲のうち、前記カードが前記可動片を最も押し込んだ状態において、前記接触部と前記カードとが接触している接触点を通り、前記可動片が前記可動接点から前記接触部の根元に向けて延伸する部分の可動片面に平行な面が、前記可動接点を構成する部材が占める領域を通過しない、<3>から<6>のいずれか1つに記載のリレー。
<8>前記接触部において、前記固定端から当該接触部に至る主軸方向、および、当該接触部が押圧により移動する方向を含む面による断面が凸形状であり、前記主軸方向を法線方向とする面による断面が直線形状であり、
前記カードにおける前記接触部に対向する対向面の、前記主軸方向に垂直な方向の幅が、前記接触部の前記主軸方向に垂直な方向の幅よりも短い、<3>から<7>のいずれか1つに記載のリレー。
<9>前記接触部において、前記固定端から当該接触部に至る主軸方向、および、当該接触部が押圧により移動する方向を含む面による断面が凸形状であり、前記主軸方向を法線方向とする面による断面が直線形状であり、
前記カードにおける前記接触部に対向する対向面の、前記主軸方向に垂直な方向の両端部に面取り加工が施されている、<3>から<8>のいずれか1つに記載のリレー。
<10>前記カードによる前記可動片に対する押圧が行われる可動範囲のうち、前記可動接点と前記固定接点とが接触した状態において、前記カードが前記接触部に対して印加される力の方向が、当該接触部が押圧により移動する方向よりも、前記固定端側に向いている、<3>から<9>のいずれか1つに記載のリレー。
〔summary〕
The present invention includes the following aspects.
<1> A contact material having a material structure in which an oxide of a metal M is dispersed in a matrix made of Ag and/or an Ag alloy, wherein the metal M includes Sn, the metal components of the contact material include the metal M with the remainder being Ag and unavoidable impurity metals, and the content of the metal M relative to the total weight of all the metal components of the contact material is more than 8 wt % and not more than 20 wt %.
<2> The contact material according to <1>, wherein the metal M contains Te and/or Bi, and the content of the Te and/or Bi relative to the total weight of all metal components of the contact material is 0.2 wt % or more and 1.0 wt % or less.
<3> a fixing piece fixed to the base;
a fixed contact provided on the fixed piece;
a movable piece fixed to the base at a fixed end and including an elastically deformable portion;
a movable contact provided on the movable piece and arranged opposite the fixed contact;
a card that presses the movable piece so as to elastically deform it, thereby connecting the movable contact to the fixed contact;
a driving unit that controls the energization of an electromagnet to operate the card;
Equipped with
the movable piece has a contact portion that is convex in a direction facing the card, the movable piece and the card come into contact with each other at the contact portion;
The fixed contact and the movable contact contain the contact material according to <1> or <2>.
relay.
<4> The relay according to <3>, wherein the contact portion is provided on the movable piece at a position opposite the fixed end with respect to the movable contact.
<5> The relay according to <3> or <4>, wherein the movable piece and the card are in contact only at the contact portion throughout the entire movable range in which the card presses against the movable piece.
<6> The relay according to any one of <3> to <5>, wherein the convex shape of the contact portion is a curved surface.
<7> A relay described in any one of <3> to <6>, wherein, within the movable range in which the card presses the movable piece, when the card presses the movable piece to the farthest extent, a plane that passes through the contact point where the contact portion and the card are in contact and is parallel to the surface of the movable piece at the portion of the movable piece that extends from the movable contact toward the base of the contact portion does not pass through the area occupied by the material that constitutes the movable contact.
<8> In the contact portion, a cross section taken along a plane including a main axis direction from the fixed end to the contact portion and a direction in which the contact portion moves when pressed is convex, and a cross section taken along a plane having the main axis direction as a normal direction is linear,
The relay according to any one of <3> to <7>, wherein the width of the opposing surface of the card that faces the contact portion in a direction perpendicular to the main axis direction is shorter than the width of the contact portion in the direction perpendicular to the main axis direction.
<9> In the contact portion, a cross section taken along a plane including a main axis direction from the fixed end to the contact portion and a direction in which the contact portion moves when pressed is convex, and a cross section taken along a plane having the main axis direction as a normal direction is linear,
The relay according to any one of <3> to <8>, wherein both ends of a facing surface of the card that faces the contact portion are chamfered in a direction perpendicular to the main axis direction.
<10> A relay described in any one of <3> to <9>, wherein, within the movable range in which the card presses against the movable piece, when the movable contact and the fixed contact are in contact, the direction of the force applied by the card to the contact portion is directed toward the fixed end rather than the direction in which the contact portion moves due to the pressing.

以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples.

〔実施例1〕
(接点材料の調製およびこれを用いた接点の製造)
Agからなるマトリックス中に、金属Mとして、Sn、InおよびBi、または、Sn、InおよびTeを、表1に示す含有率で含有する接点材料を調製した。接点材料は、内部酸化法によって調製した。すなわち、まず、高周波溶解炉で、Agと、表1に示す金属Mと、を溶解してインゴッドを製造した。次に、前記インゴッドを、各辺の長さが3mm以下の個片にした後に内部酸化することにより、接点材料を製造した。
Example 1
(Preparation of contact material and manufacturing of contacts using same)
Contact materials were prepared containing Sn, In and Bi, or Sn, In and Te as metal M in a matrix of Ag, in the contents shown in Table 1. The contact materials were prepared by the internal oxidation method. That is, Ag and the metal M shown in Table 1 were first melted in a high-frequency melting furnace to produce an ingot. Next, the ingot was cut into individual pieces with sides of 3 mm or less, and then internally oxidized to produce the contact materials.

内部酸化した前記個片を収集し、圧縮成型に供し、Φ50mmのビレットを成形した。次に、このビレットを熱間押し出し加工し、続いて線引き加工にて直系1.8mmの線材とした後、ヘッダーマシンによって加工することにより、リベット型の接点材料を製造した。なお、本実施例では、可動接点および固定接点ともに、頭部の寸法が直径Φ2.3mm×高さ0.4mmであるリベット接点を製造した。 The internally oxidized pieces were collected and compression molded to form a 50 mm diameter billet. This billet was then hot extruded and subsequently drawn into a 1.8 mm diameter wire, which was then processed using a header machine to produce rivet-type contact materials. In this example, both the movable and fixed contacts were rivet contacts with head dimensions of 2.3 mm diameter x 0.4 mm height.

得られた接点を、それぞれ、固定接点21および可動接点31として図1に示すリレー1に組み込み、突入電流に対する耐性を評価した。 The resulting contacts were incorporated into the relay 1 shown in Figure 1 as the fixed contact 21 and the movable contact 31, respectively, and their resistance to inrush current was evaluated.

(突入電流に対する耐性の評価)
突入電流に対する耐性を評価する定格としてTV8(突入電流117A)、TV5(突入電流78A)、およびEバラスト3(突入電流258A)を選択した。負荷としてはタングステンランプを使用した。表1に示す接点材料から構成される接点をそれぞれ固定接点21および可動接点31として組み込んだリレー1(合計11機)を、前記タングステンランプに組み込み、電気的耐久寿命試験に供試した。リレー1の外形サイズは5000mm以下であった。よって、リレー1は、いわゆる小型リレーに該当する。
(Evaluation of resistance to inrush current)
TV8 (inrush current 117 A), TV5 (inrush current 78 A), and E-ballast 3 (inrush current 258 A) were selected as ratings for evaluating resistance to inrush current. A tungsten lamp was used as the load. Relays 1 (11 units in total) each incorporating fixed contacts 21 and movable contacts 31 made of the contact materials shown in Table 1 were assembled into the tungsten lamp and subjected to an electrical endurance life test. The external size of relay 1 was 5000 mm3 or less. Therefore, relay 1 corresponds to a so-called small relay.

電気的耐久寿命試験の方法は、以下のとおりである。すなわち、突入電流を負荷できる試験回路にリレーを実装し、試験条件をAC250V、開閉サイクルを1秒(ON)/9秒(OFF)とし、各種突入電流負荷(TV3、TV8、Eバラスト3)を付与して故障に至るまでの開閉回数を測定し、電気的耐久寿命試験を実施した。 The electrical endurance life test was conducted as follows: The relay was mounted on a test circuit capable of loading inrush current, and the test conditions were AC 250V with an opening/closing cycle of 1 second (ON)/9 seconds (OFF). Various inrush current loads (TV3, TV8, E-ballast 3) were applied, and the number of openings and closings until failure was measured.

固定接点21と可動接点31との接圧は0.4N以下とし、駆動部7のコイルの吸引力は1.5N以下とした。 The contact pressure between the fixed contact 21 and the movable contact 31 is set to 0.4 N or less, and the suction force of the coil of the drive unit 7 is set to 1.5 N or less.

結果を表1に示す。TV5およびTV8では、開閉回数2.5万回以上を達成した場合が合格とされる。また、Eバラスト3では、開閉回数0.6万回以上を達成した場合が合格とされる。 The results are shown in Table 1. For TV5 and TV8, a product is deemed to have passed if it achieved 25,000 or more opening and closing cycles. For E-Ballast 3, a product is deemed to have passed if it achieved 6,000 or more opening and closing cycles.

表中の組成欄に記載の数値は、接点材料の全金属成分の合計重量に対する含有率を表しており、「%」は重量%である。 The values listed in the composition column in the table represent the percentage content of all metal components in the contact material relative to the total weight, and "%" means weight percent.

実施例21~24で用いた接点材料は、金属Mとして、SnおよびInを合計8.0重量%超20重量%以下含有し、本発明の接点材料に該当する。TeおよびBiは含有していない。これらの接点材料は、TV5、TV8およびEバラストのいずれについても合格となる耐突入電流性を示した。 The contact materials used in Examples 21 to 24 contained a total of more than 8.0 wt. % and 20 wt. % or less of Sn and In as the metal M, and correspond to the contact materials of the present invention. They did not contain Te or Bi. These contact materials exhibited inrush current resistance that passed all of the TV5, TV8, and E ballast tests.

実施例25~実施例31で用いた接点材料は、金属Mとして、SnおよびInと、TeもしくはBiとを、合計8.0重量%超20重量%以下含有し、本発明の接点材料に該当する。TeまたはBiの含有率は0.1重量%または1.1重量%であった。これらの接点材料は、TV8およびEバラストについては合格基準に達しなかったが、TV5については合格となる耐突入電流性を示した。 The contact materials used in Examples 25 to 31 contained a total of more than 8.0 wt. % and 20 wt. % or less of Sn and In, and Te or Bi, as the metal M, and correspond to the contact materials of the present invention. The Te or Bi content was 0.1 wt. % or 1.1 wt. These contact materials did not meet the pass criteria for TV8 and E ballast, but exhibited inrush current resistance that was acceptable for TV5.

実施例1~20で用いた接点材料は、金属Mとして、SnおよびInと、TeもしくはBiとを、合計8.0重量%超20重量%以下含有し、本発明の接点材料に該当する。TeまたはBiの含有率は0.2重量%、0.5重量%または1重量%である。これらの接点材料は、TV5、TV8およびEバラストのいずれについても合格となる耐突入電流性を示し、金属Mの合計含有率が等しい実施例21~24と比較して、特にTV8およびEバラスト3の結果が大幅に優れていた。 The contact materials used in Examples 1 to 20 contain Sn and In, and Te or Bi, as metal M, in a total amount of more than 8.0 wt.% and up to 20 wt.%, and fall under the category of contact materials of the present invention. The Te or Bi content is 0.2 wt.%, 0.5 wt.%, or 1 wt.%. These contact materials exhibited inrush current resistance that passed all of the TV5, TV8, and E-ballast tests, and the results for TV8 and E-ballast 3 were significantly better than those for Examples 21 to 24, which have the same total metal M content.

実施例1~20の結果と実施例25~31の結果とを比較すると、TeまたはBiの含有率が0.2重量%以上1.0重量%以下という条件を充足する場合、当該条件を充足しない場合と比較して、TV5、TV8およびEバラスト3の何れについても大幅に耐突入電流性が向上することが分かる。 Comparing the results of Examples 1 to 20 with those of Examples 25 to 31, it can be seen that when the condition of a Te or Bi content of 0.2 wt% or more and 1.0 wt% or less is met, the inrush current resistance is significantly improved for all of TV5, TV8 and E-ballast 3 compared to when this condition is not met.

比較例1~3で用いた接点材料は、金属Mの含有率が21重量%であり、本発明の接点材料に該当しない。また比較例4~6で用いた接点材料は、金属Mの含有率が8重量%以下であり、本発明の接点材料に該当しない。比較例1~3、5、6の結果から、金属Mの含有率が8重量%超20重量%以下であるという要件を充足しない場合、TeまたはBiの含有率が0.2重量%以上1.0重量%以下であっても、突入電流に対する耐性は不十分であることが分かる。 The contact materials used in Comparative Examples 1 to 3 had a metal M content of 21% by weight, and therefore do not qualify as contact materials of the present invention. Furthermore, the contact materials used in Comparative Examples 4 to 6 had a metal M content of 8% by weight or less, and therefore do not qualify as contact materials of the present invention. The results of Comparative Examples 1 to 3, 5, and 6 show that when the requirement that the metal M content be greater than 8% by weight and less than or equal to 20% by weight is not met, resistance to inrush current is insufficient, even if the Te or Bi content is 0.2% by weight or more and 1.0% by weight or less.

本発明は、耐突入電流性に優れた小型化可能なリレーの製造等に利用することができる。 The present invention can be used to manufacture miniaturizable relays with excellent inrush current resistance.

1 ・・・リレー
2 ・・・固定片
3 ・・・可動片
4 ・・・カード
5 ・・・基部
6 ・・・接極子
7 ・・・駆動部
21 ・・固定接点
31 ・・可動接点
32 ・・可動片の接触部
33 ・・可動片の固定端
34 ・・可動片が可動接点から接触部の根元に向けて延伸する部分の可動片面
41 ・・接触部に対するカードの対向面
42 ・・カードの固定端部
S2 ・・可動片が可動接点から接触部の根元に向けて延伸する部分の可動片面に平行な面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Relay 2 Fixed piece 3 Movable piece 4 Card 5 Base 6 Armature 7 Drive unit 21 Fixed contact 31 Movable contact 32 Contact part of movable piece 33 Fixed end of movable piece 34 Movable piece surface at part where movable piece extends from movable contact towards base of contact part 41 Opposing surface of card with respect to contact part 42 Fixed end of card S2 Surface parallel to movable piece surface at part where movable piece extends from movable contact towards base of contact part

Claims (10)

Agおよび/またはAg合金からなるマトリックス中に、金属Mの酸化物が分散する材料組織を有する接点材料であって、前記金属MはSnを含み、前記接点材料の金属成分は、金属Mと、残部Agと、不可避的不純物金属とを含み、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記金属Mの含有率は、8重量%超20重量%以下である、接点材料。 A contact material having a material structure in which an oxide of metal M is dispersed in a matrix of Ag and/or Ag alloy, wherein the metal M includes Sn, the metal components of the contact material include metal M, the remainder Ag, and unavoidable impurity metals, and the content of metal M relative to the total weight of all metal components of the contact material is more than 8 wt% and not more than 20 wt%. 前記金属MがTeおよび/またはBiを含み、前記接点材料の全金属成分の合計重量に対する、前記Teおよび/またはBiの含有率が0.2重量%以上1.0重量%以下である、請求項1に記載の接点材料。 The contact material according to claim 1, wherein the metal M includes Te and/or Bi, and the content of Te and/or Bi relative to the total weight of all metal components of the contact material is 0.2 wt % or more and 1.0 wt % or less. 基部に対して固定されている固定片と、
前記固定片に設けられた固定接点と、
前記基部に対して固定端で固定されるとともに、弾性変形可能な部分を含む可動片と、
前記可動片に設けられ、前記固定接点に対向して配置された可動接点と、
前記可動片を弾性変形させるように押圧して、前記可動接点を前記固定接点に接続させるカードと、
電磁石への通電を制御することによって前記カードを動作させる駆動部と、
を備え、
前記可動片は、前記カードに対向する方向に凸形状となる接触部を備え、前記可動片と前記カードとは前記接触部において接触し、
前記固定接点および前記可動接点は、請求項1または2に記載の接点材料を含有する、
リレー。
a fixed piece fixed to the base;
a fixed contact provided on the fixed piece;
a movable piece fixed to the base at a fixed end and including an elastically deformable portion;
a movable contact provided on the movable piece and arranged opposite the fixed contact;
a card that presses the movable piece so as to elastically deform it, thereby connecting the movable contact to the fixed contact;
a driving unit that controls the energization of an electromagnet to operate the card;
Equipped with
the movable piece has a contact portion that is convex in a direction facing the card, the movable piece and the card come into contact with each other at the contact portion;
The fixed contact and the movable contact contain the contact material according to claim 1 or 2.
relay.
前記接触部は、前記可動片において、前記可動接点に対して、前記固定端とは反対側となる位置に設けられる、請求項3に記載のリレー。 The relay described in claim 3, wherein the contact portion is provided on the movable piece at a position opposite the fixed end relative to the movable contact. 前記カードによる前記可動片に対する押圧が行われる可動範囲の全てにおいて、前記可動片と前記カードとは前記接触部においてのみ接触する、請求項3に記載のリレー。 The relay described in claim 3, wherein the movable piece and the card contact only at the contact portion throughout the entire movable range in which the card presses against the movable piece. 前記接触部の前記凸形状は曲面である、請求項3に記載のリレー。 The relay described in claim 3, wherein the convex shape of the contact portion is a curved surface. 前記カードによる前記可動片に対する押圧が行われる可動範囲のうち、前記カードが前記可動片を最も押し込んだ状態において、前記接触部と前記カードとが接触している接触点を通り、前記可動片が前記可動接点から前記接触部の根元に向けて延伸する部分の可動片面に平行な面が、前記可動接点を構成する部材が占める領域を通過しない、請求項3に記載のリレー。 A relay as described in claim 3, wherein, when the card presses the movable piece to its fullest extent within the movable range in which the card presses the movable piece, a plane that passes through the contact point where the contact portion and the card are in contact and is parallel to the movable piece surface at the portion of the movable piece that extends from the movable contact toward the base of the contact portion does not pass through the area occupied by the member that constitutes the movable contact. 前記接触部において、前記固定端から当該接触部に至る主軸方向、および、当該接触部が押圧により移動する方向を含む面による断面が凸形状であり、前記主軸方向を法線方向とする面による断面が直線形状であり、
前記カードにおける前記接触部に対向する対向面の、前記主軸方向に垂直な方向の幅が、前記接触部の前記主軸方向に垂直な方向の幅よりも短い、請求項3に記載のリレー。
the contact portion has a convex cross section along a plane including a main axis direction from the fixed end to the contact portion and a direction in which the contact portion moves when pressed, and a linear cross section along a plane having a normal to the main axis direction,
4. The relay according to claim 3, wherein a width of an opposing surface of the card that faces the contact portion in a direction perpendicular to the main axis direction is shorter than a width of the contact portion in the direction perpendicular to the main axis direction.
前記接触部において、前記固定端から当該接触部に至る主軸方向、および、当該接触部が押圧により移動する方向を含む面による断面が凸形状であり、前記主軸方向を法線方向とする面による断面が直線形状であり、
前記カードにおける前記接触部に対向する対向面の、前記主軸方向に垂直な方向の両端部に面取り加工が施されている、請求項3に記載のリレー。
the contact portion has a convex cross section along a plane including a main axis direction from the fixed end to the contact portion and a direction in which the contact portion moves when pressed, and a linear cross section along a plane having a normal to the main axis direction,
4. The relay according to claim 3, wherein both ends of a surface of said card facing said contact portion are chamfered in a direction perpendicular to said main axis direction.
前記カードによる前記可動片に対する押圧が行われる可動範囲のうち、前記可動接点と前記固定接点とが接触した状態において、前記カードが前記接触部に対して印加される力の方向が、当該接触部が押圧により移動する方向よりも、前記固定端側に向いている、請求項3に記載のリレー。 A relay as described in claim 3, wherein, within the movable range in which the card presses against the movable piece, when the movable contact and the fixed contact are in contact, the direction of the force applied by the card to the contact portion is directed toward the fixed end rather than the direction in which the contact portion moves due to the pressing force.
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