限位开关的制作方法_2

文档序号:9845259阅读:来源:国知局
4的材料的硬 度,能够扩大可动触点112与常闭固定触点113以及常开固定触点114的接触面积,能够提 高限位开关1的接触可靠性。
[0050] 另外,本发明人除了扩大可动触点112与常闭固定触点113以及常开固定触点114 的接触面积以外,根据以下的理由,还增大了施加至由可动触点112和常闭固定触点113以 及常开固定触点114组成的能接触分离的触点对的接触负荷。
[0051] 即,限位开关1具有当减小施加至上述触点对的接触负荷时,限位开关1对于振动 以及冲击就会变弱,即,耐振动以及耐冲击性下降的特性。这种现象产生的原因是:由于质 量比微型开关更大的限位开关1与微型开关相比,惯性力也更大,所以当减小施加至上述 触点对的接触负荷时,可动触点112与常闭固定触点113以及常开固定触点114会立即分 离。
[0052] -般地,限位开关与微型开关相比,质量更大,因此惯性力也更大。例如,限位开关 1的图1所示的可动弹簧111、可动触点112以及可动接触片115的质量与微型开关的情况 相比更大。具体地,微型开关的可动弹簧、可动触点以及可动接触片的总质量是50g左右, 相对于此,限位开关1的是250g以上。因此,限位开关1需要的接触负荷比微型开关需要 的接触负荷更大。
[0053] 因此,针对质量比微型开关更大的限位开关1,本发明人推进针对施加至上述触点 对的接触负荷的下限值以及用于可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点114的 材料的研究。因此,本发明人发现如下的限位开关1的耐振动以及冲击性强且接触可靠性 最高,该限位开关1将Au的含有量为97重量%且Ni的含有量为3重量%的Au-Ni合金用 于可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点114,并将施加至由可动触点112和 常闭固定触点113以及常开固定触点114组成的能接触分离的触点对的接触负荷设置为 60gf。本发明人为了针对限位开关1讨论用于可动触点112、常闭固定触点113以及常开固 定触点114的材料(触点材料),以及施加至由可动触点112和常闭固定触点113以及常 开固定触点114组成的能接触分离的触点对的接触负荷的大小,进行了整理为表1的实验。 以下,使用表1,针对施加至上述触点对的接触负荷的大小以及用于上述各触点(可动触点 112、常闭固定触点113以及常开固定触点114)的材料,说明本发明人进行的实验的详细内 容。
[0054] (表1的概要)
[0055] 【表1】
[0057] 表1根据用于限位开关1的可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点 114的材料的成分(触点材质),以及施加至由可动触点112和常闭固定触点113以及常开 固定触点114组成的能接触分离的触点对的接触负荷(接触负荷)的组合,分别针对"接触 可靠性(故障次数)"以及"耐粘着性"示出对限位开关1进行导通试验的结果。此外,在 "触点材质"的项目中示出的数值的单位是"重量%",在"接触负荷"的项目示出的数值的单 位是"gf"(克力)。另外,导通试验的方式是重复进行限位开关1的开闭(限位开关的导 通(ON) /关断(OFF)的切换)200万次。
[0058] 在"接触可靠性"的项目中示出"故障次数",该"故障次数"是在上述导通试验中 限位开关1的电路没有导通的次数。
[0059] 另外,在"耐粘着性"的项目中示出"NG"(有问题)和"0K"(没问题)的结果。 "0K"的结果是指:在上述导通试验中,"可动触点112与常闭固定触点113或者常开固定触 点114完全不发生粘着,或者,虽然发生了粘着,但是在实际使用上没有问题"的意思。"NG" 的结果是指:在上述导通试验中,"当重复开闭几次时,可动触点112与常闭固定触点113或 者常开固定触点114发生粘着,产生在实际使用上的问题"的意思。
[0060] 进一步地,在表1所示的上述导通试验中,使用411、附^8、其他的金属(其他)作 为可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点114的材料。
[0061] 以下,分别针对"触点材质"和"接触负荷",进一步地说明详细内容。
[0062] (关于用于触点的材料)
[0063] 本发明人通过比较No. 1~3的试验材料与No. 6的试验材料,发现优选使用Au合 金作为用于提高限位开关1的接触可靠性的"触点材质"。即,本发明人发现为了扩大可动 触点112与常闭固定触点113以及常开固定触点114的接触面积,并提高限位开关1的接 触可靠性,优选使用Au合金形成可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点114。
[0064] 如表1所示,No. 1~3的试验材料和No. 6的试验材料的"接触负荷"都是"60gf"。 而且,"触点材质"中含有Au,即,使用Au合金作为可动触点112、常闭固定触点113以及常 开固定触点114的材料的No. 1~3的试验材料的"故障次数"是"0次"。与此相对,"触点 材质"中不含Au,即,使用Ag作为上述各触点的材料的No. 6的试验材料的"故障次数"是 "106次"。因此,本发明人发现优选使用Au合金形成上述各触点。
[0065] 此处,通过在可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点114中使用Au合 金,能够软化可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点114。Au比较柔软(维氏 硬度HV25~65),另外,耐腐蚀性极好,经常用于微小负荷的用途。
[0066] 另外,本发明人通过比较No. 1~3的试验材料与No. 6 (以及No. 7,8)的试验材料, 发现在提高用于常闭固定触点113以及常开固定触点114的材料(触点材质)的硬度的情 况(g卩,在降低Au的含量的情况)下,故障次数增加,即接触可靠性下降。
[0067] 进一步地,本发明人通过比较No. 1以及2的试验材料与No. 3的试验材料,发现 在提高上述各用于触点的Au合金中的Au的含量的情况下,可动触点112与常闭固定触点 113以及常开固定触点114发生粘着,即耐粘着性下降。即,针对"接触负荷"都是"60gf" 的No. 1~3的试验材料,上述各触点的材料的Au含量为"99. 999重量% "的No. 1的试验 材料以及Au含量为"98重量% "的No. 2的试验材料的"耐粘着性"是"NG"的。与此相对, Au含量为"97重量% "的No. 3的试验材料的"耐粘着性"是"0K"的。因此,本发明人确认 了针对上述各用于触点的Au合金,若提高Au的含量,则耐粘着性下降。
[0068] 即,当增加可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点114的Au含量时, 可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点114的硬度下降。因此,可动触点112 与固定触点(常闭固定触点113以及常开固定触点114)粘着的可能性变高,即,限位开关 1的"耐粘着性"下降。
[0069] 因 Au含量增加而导致的耐粘着性下降的现象在为了同时满足提高接触可靠性和 维持耐振动、耐冲击性而增大接触负荷的情况下,变得更加显著。这可以通过针对No. 1的 试验材料与No. 5的试验材料来比较"耐粘着性"的实验结果而明确。即,No. 1以及No. 5的 试验材料的"触点材质"在"Au含量:99. 999重量%"方面是相同的。但是,与No. 1的试验 材料的"接触负荷"是"60gf"相对,No. 5的试验材料的"接触负荷"是"30gf"。因此,相对 于No. 1的试验材料的"耐粘着性"是"NG"的,No. 5的试验材料的"耐粘着性"是"0K"的。
[0070] 因此,在为了同时满足提高接触可靠性和维持耐振动以及耐冲击性,而增大"接触 负荷"的情况下,若针对"触点材质"增加 Au含量,则限位开关1的耐粘着性明显下降。耐粘 着性下降的原因是:通过增加用于可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点114 的材料的Au的含量,可动触点112、常闭固定触点113以及常开固定触点114变得过于柔 软。
[0071] 因此,本发明人想到了,在电触点中使用Au的情况下,在Au中添加不会降低Au具 有的除了硬度以外的希望的特性且硬度极高的物质的Ni来作为上述各触点的材料。即,本 发明人发现优选Au-Ni合金作为上述各用于触点的材料。
[0072] 本发明人为了解决耐粘着性下降的问题,采用Au-Ni合金作为用于可动触点112、 常闭固定触点113以及常开固定触点114的材料。Ni的硬度极高,另外,在使用Au形成电 触点的情况下也不会降低Au具有的除了硬度以外的希望的特性。因此,通过采用Au-Ni合 金作为可动触点112、常闭固定触点113以及常开
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