(57)【要約】本発明は、導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む材料で、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相を備える材料の使用であって、少なくとも一つが前記材料からなる２つの電気接点パッドの間の電気アークを吹き消すために、磁化されていない前記磁気エンティティが前記材料に印加される磁界の方向により決定される平均方向に磁化された前記材料を使用する。
2011521418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む材料で、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相を備える材料の使用であって、少なくとも一つが前記材料からなる２つの電気接点パッドの間の電気アークを吹き消してアークの持続時間を短縮するために、磁化されていない前記磁気エンティティが前記材料に印加される磁化の方向により決定される平均方向に磁化可能である前記材料の使用方法。
【請求項２】
導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む材料で、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相を備える材料の使用であって、少なくとも一つが前記材料からなる２つの電気接点パッドの間の電気アークを吹き消すために、最初は磁化されていない前記磁気エンティティが前記材料に印加される磁界の方向により決定される平均方向に磁化された前記材料の使用方法。
【請求項３】
前記磁気エンティティは、前記材料の１０〜５０重量％、好ましくは１２〜３０重量％、より好ましくは１８〜２２重量％である、請求項１又は２に記載の材料の使用方法。  
【請求項４】
前記材料は更に９００℃を超える温度で安定な耐熱部を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の材料の使用方法。
【請求項５】
前記耐熱部は、次の群：ＣｄＯ，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｂｉ２Ｏ３，Ｃ，ＷＣ，ＭｇＯ，Ｉｎ２Ｏ３並びにＮｉ，Ｆｅ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｗ又はそれらの酸化物から選ばれる一つ以上の元素を含む、請求項４に記載の材料の使用方法。
【請求項６】
前記磁気エンティティの磁性相の少なくとも一つは希土類元素に基づく硬質磁性化合物である、請求項１〜５のいずれかに記載の材料の使用方法。
【請求項７】
前記磁気エンティティはナノ構造のＲＥ−Ｆｅ−Ｂ合金であり、ここでＲＥは希土類元素である、請求項６に記載の材料の使用方法。
【請求項８】
ＲＥがネオジム又はプラセオジムである、請求項７に記載の材料の使用方法。
【請求項９】
前記材料はその表面で、２０ｍＴより大きい、好ましくは６０ｍＴより大きい、又はより好ましくは１００ｍＴより大きい磁気誘導磁界を発生することができる、請求項１〜８のいずれかに記載の材料の使用方法。
【請求項１０】
前記接点パッドはそれらの間に軸線を規定し、前記接点パッドの少なくとも一つが前記材料からなり、前記軸線に垂直の磁界を発生する磁化を有している、請求項１〜９のいずれかに記載の材料の使用方法。
【請求項１１】
前記磁気エンティティを備える前記接点パッドの少なくとも一つは銀及び銅から選ばれる材料からなる被覆層を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載の材料の使用方法。
【請求項１２】
前記被覆層は、次の群：ＣｄＯ，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｂｉ２Ｏ３，Ｃ，ＷＣ，ＭｇＯ，Ｉｎ２Ｏ３並びにＮｉ，Ｆｅ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｗ又はそれらの酸化物から選ばれる耐熱化合物を更に含む、請求項１１に記載の材料の使用方法。
【請求項１３】
前記被覆層は、０．０５ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜２ｍｍ、より好ましく０．２ｍｍ〜１ｍｍの厚さを有する、請求項１１又は１２に記載の材料の使用方法。
【請求項１４】
導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む電気接点パッドの材料であって、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相を備え、磁化されていない前記磁気エンティティは前記材料に印加される磁化の方向により決定される平均方向に磁化可能であり、前記磁性相の少なくとも一つがサマリウムを除く希土類元素に基づく化合物である、電気接点パッドの材料
【請求項１５】
導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む電気接点パッドの材料であって、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相であり、最初磁化されていない前記磁気エンティティは、前記材料に印加される磁化の方向により決定される平均方向に磁化されており、前記磁性相の少なくとも一つがサマリウムを除く希土類元素に基づく化合物である、電気接点パッドの材料。
【請求項１６】
電気接点パッドを製造する方法であって、
材料の母材を生成するための銀又は銅と、硬質磁性相を備える磁化されていない磁気エンティティであって、該磁性相の少なくとも一つは希土類元素に基づく化合物である磁気エンティティとから材料を合成する工程と、
前記パッドを整形する工程と、
前記パッドを支持体上に組み立てる工程と、
前記パッドを磁化する工程と、
を備える電気接点パッドの製造方法。
【請求項１７】
前記材料を合成する工程は粉末冶金により実行され、前記磁気エンティティの一つはナノ構造のＲＥ−Ｆｅ−Ｂであり、ここでＲＥは希土類元素である、請求項１６記載の製造方法。
【請求項１８】
前記磁化工程は、前記パッドがその表面で２０ｍＴより大きい、好ましくは６０ｍＴより大きい、より好ましくは１００ｍＴより大きい磁気誘導磁界を発生するように実行される、請求項１６又は１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
電気接点パッド間に軸線を規定する１対の接点パッドであって、前記パッドの少なくとも一つは請求項１４又は１５に記載の材料からなり、前記軸線に垂直の磁界を発生する磁化を有する、一対の電気接点パッド。
【請求項２０】
請求項１４又は１５に記載の材料からなる接点パッドをカソードに備える、請求項１９に記載の一対の接点パッド。
【請求項２１】
銀及び銅から選ばれる材料を備え、必要に応じ、ＣｄＯ，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｂｉ２Ｏ３，Ｃ，ＷＣ，ＭｇＯ，Ｉｎ２Ｏ３並びにＮｉ，Ｆｅ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｗ又はそれらの酸化物からなる群から選ばれる耐熱化合物を備える被覆層を有する請求項１４又は１５に記載の材料からなる電気接点パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気接点の分野に関する。さらに詳しくは、消弧効果を有する接点材料の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなタイプの材料は、いわゆる「低電圧」接点の製造に主として使用される。「低電圧」接点とは、その動作範囲が約１０〜１００００Ｖ、及び１〜１０，０００Ａである接点のことをいう。このような接点は、家庭用、工業用、及び自動車分野において、ＤＣ用およびＡＣ用の両方について、スイッチ、リレー、接触器及び回路遮断器に一般に使用されている。
【０００３】
一対の電気接点パッドが電圧印加状態で開くとき、電流がガスを通過してガスをイオン化することによって電流が一方の接点パッドから他方の接点パッドへ流れ続ける。通常「アーク」と称される、このイオン化されたガスの柱は、ガスの性質及び圧力、端子にかかる電圧、接点材料、機器の形状、回路のインピーダンス等の様々なパラメータに依存する最大の長さを有する。
【０００４】
アークにより放出されるエネルギーは、接点パッドの構成材料を融かすのに十分であり、これは、金属部分を劣化させるのみならず、時として金属部分を溶接してしまい、その結果、機器を固定してしまうこともある。
【０００５】
ＡＣ電源用機器では、電圧のゼロ点通過によってアークのカットオフが容易になる。しかしながら、ある種の保護装置にあっては、非常に高い電流をカットオフしなければならず、その結果、接点を損傷するのに十分なエネルギーのアークが発生する。
【０００６】
一方、ＤＣ電源用機器の場合は、特に電圧が１０Ｖより明らかに大きいとき、アークは非常に安定している。アークをカットオフする１つの方法は、アークが不安定になってそれ自身によって消滅するように、アークの長さを増大させることである。１４Ｖの電圧に対しては、１ミリメートルのオーダーの距離で十分であるが、４２Ｖに対しては、特に誘導負荷が存在しているときには、この距離は数センチメートルになり得る。このことがカットオフ装置の設計を複雑にし、発生するアークの持続時間がその寿命を著しく短くする。
【０００７】
上記の問題は、特に、益々増加する車内の電気装置（高級車では１００個にも及ぶモータ）用に４２ＶのＤＣ電源を有する回路を使用することを検討している自動車業界において最も引き起こされる。このような電圧では、アークに関連する問題を制限することのメリットは非常に大きくなる。
【０００８】
したがって、電気接点の材料は、以下の３つの要件を満たさなくてはならない。
−電流が流れているときの過熱防止用に低く安定な接触抵抗、
−アークの存在下での優れた耐溶接性、及び
−アークの影響下での低い浸食性。
【０００９】
これらの、部分的に矛盾する要件を満たすための１つの方法は、銀又は銅の母材と、この母材に挿入された、約１０〜５０容量％のほぼ１〜５μｍの大きさの耐火性粒子（例えば、Ｎｉ,Ｃ, Ｗ，ＷＣ,ＣｄＯ, ＳｎＯ２）からなる耐熱部とを含む擬似合金を使用することである。このようにして得られた材料は、アークによって発生されるエネルギーによく耐える。この方法は有益な決決策ではあるが、溶融を制限することができず、その繰り返しにより接点要素の浸食及び溶接の問題が短期間又は中期間内に生じ得る。
【００１０】
特許文献１に開示されている別の解決方法はモノドメイン磁性粒子を含む材料を使用するものである。このような粒子は印加外部磁界がない状態で無秩序な方向に沿って自発的に磁化される。従って、これらの粒子は初期磁化され、外部磁化源を必要としない。各磁化粒子により発生される磁界はカットオフアークに作用し、その吹消しを促進する。上記の粒子はたとえそのキュリー温度を超える加熱を受けてもモノドメイン粒子のままであるため、その吹消し効果は以前の接点開時のカットオフアークに起因する加熱により影響されない。しかし、各粒子は個別にカットオフアークに作用するため、磁気吹消し効果は極めて小さい。従って、この解決方法は満足いくものではない。
【００１１】
更に、交流においては、極めて高い電流をカットオフし得る保護装置（回路遮断器）の製造に問題があり、アークの消去を促進する又はアークの再点弧を防止する補助手段、即ち空気的又は電磁的消去手段を使用することが提案されている。
【００１２】
例えば、このような電磁的消去を実際の接点の外部装置によって達成する方法が特許文献２に開示されている。この特許文献２には、接点から少し離して配置され、パッド間に発生する電気アークを消去するためにその電気アークを引き伸ばす磁界を発生する磁気装置が記載されている。しかし、この解決方法は過大コスト、過密空間及び過重量の問題を生じ、特に自動車の分野において特に問題になる。
【００１３】
また、２つの接点を隔てる空間に存在するガスを、ＳＦ６などの、非常に安定で、それ故に容易にイオン化することのできないガスに置換することも提案されている。しかしながら、この方法は実施が複雑であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第３，６２６，１２４号明細書
【特許文献２】欧州特許第１４８２５２５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、接点パッドの製造のためにその動作が短期的にも長期的にも電気アークのエネルギーによって損なわれない電気接点材料の使用を提案することによってこれらの欠点を克服することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
より詳しくは、本発明は、導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む材料で、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相を備える材料の使用に関し、少なくとも一つが前記材料からなる２つの電気接点パッドの間の電気アークを吹き消してアークの持続時間を短縮するために、磁化されていない前記磁気エンティティが前記材料に印加される磁化の方向により決定される平均方向に磁化可能である前記材料を使用する。
【００１７】
本発明は、また、導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む材料で、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相を備える材料の使用に関し、少なくとも一つが前記材料からなる２つの電気接点パッドの間の電気アークを吹き消してアークの持続時間を短縮するために、最初は磁化されていない前記磁気エンティティが前記材料に印加される磁化の方向により決定される平均方向に磁化された前記材料を使用する。
【００１８】
また、前記材料は更に９００℃を超える温度で安定な耐熱部を含むことができる。
【００１９】
前記磁気エンティティの磁性相の少なくとも一つは希土類元素に基づく磁気化合物とするのが有利である。
【００２０】
本発明による前記材料の使用を可とするために、前記材料は、その表面で測定して、２０ｍＴより大きい、好ましくは６０ｍＴより大きい、より好ましくは１００ｍＴより大きい磁気誘導磁界を発生し得るものとする。
【００２１】
前記２つのパッドがそれらの間に軸線を規定し、前記パッドの少なくとも一つが前記材料からなり、前記軸線に直角の磁界を発生する磁化を有する、本発明による前記材料の使用によれば、電気アークの消去に特に顕著な効果が観測された。
【００２２】
前記磁気エンティティを有する前記材料を備える前記パッドの少なくとも一つは、銀及び銅からなる群から選ばれる材料からなる被覆層を有するのが有利である。
【００２３】
別の態様によれば、本発明は、導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む電気接点パッドの導電性材料であって、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相を備え、磁化されていない前記磁気エンティティは前記材料に印加される磁化の方向により決定される平均方向に磁化可能であり、前記磁性相の少なくとも一つがサマリウムを除く希土類元素に基づく化合物である前記導電性材料に関する。
【００２４】
本発明は、また、導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む電気接点パッドの導電性材料であって、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相であり、最初は磁化されていない前記磁気エンティティが前記材料に印加される磁化の方向により決定される平均方向に磁化されており、前記磁性相の少なくとも一つがサマリウムを除く希土類元素に基づく化合物である、前記導電性材料に関する。
【００２５】
別の態様によれば、本発明は、電気接点パッドを製造する方法に関し、該方法は、
材料の母材を生成するための銀又は銅と、硬質磁性相を備える磁化されていない磁気エンティティであって、該磁性相の少なくとも一つは希土類元素に基づく化合物である磁気エンティティとから材料を合成する工程と、
前記パッドを整形する工程と、
前記パッドを支持体上に組み立てる工程と、
前記パッドを磁化する工程と、
を備える。
【００２６】
別の態様によれば、本発明は一対の電気接点パッドに関し、前記パッドはそれらの間に軸線を規定し、前記パッドの少なくとも一つは上記の特定の材料からなり、前記軸線に直角の磁界を発生する磁化を有する。
【００２７】
直流の場合には、陰極に上記の特定の材料からなる接点パッドを備える一対の電気接点パッドに対しても極めてよい結果が観測された。
【００２８】
本発明は、電気接点パッドにより発生される磁界の方向を示す添付図面を参照してなされる以下の説明を読むとよく理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】電気接点パッドにより発生される磁界の方向を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明で使用される接点材料は本質的に、
導電性材料、一般に銀又は銅、の母材と、
前記材料の８〜８０重量％を占める磁気エンティティであって、硬質磁性相を備え、最初磁化されていないが、前記材料に印加される磁界の方向により決定される平均方向に磁化可能である磁気エンティティと、
からなる。
【００３１】
従って、本発明により使用される前記材料は、最初はマルチドメイン磁気エンティティを含み、最初は全体的に磁化されてないアセンブリを形成し、その後磁界を印加して磁化する必要がある。好ましくは、本発明により使用される前記材料は、最初は自発磁化モノドメインエンティティを含まない。
【００３２】
好適には、磁気エンティティは前記材料の１０〜５０重量％、好ましくは１２〜３０重量％、より好ましくは１８〜２２重量％に相当する。
【００３３】
磁気エンティティは一つ以上の硬質強磁性化合物又は強磁性化合物から得られる磁性相を備える。磁気エンティティは希土類に基づく化合物から選ぶのが有利であり、特にいわゆるＲＥ−Ｆｅ−Ｂ型の化合物を挙げることができる（ＲＥはレアアースの頭文字である）。好ましくは、ＲＥはネオジム又はプラセオジムである。ＲＥ−Ｍ型の他の化合物を使用することもでき、ＲＥは好ましくは１/５、１/７又は２/17型のＬａ，Ｇｄ，Ｙ又はＬｕであり、Ｍは大部分がＣｏ又はＦｅであり、Ｃｕ，Ｚｒ，Ａｌ及び他の微量元素を含むこともできる。ＲＥ−Ｆｅ−Ｎ型の化合物を使用することもできる。
【００３４】
Ｐｔ（Ｆｅ，Ｃｏ）系の化合物のような他の化合物も好適であり、またバリウム又はストロンチウムフェライト型の化合物も好適である。
【００３５】
更に他の材料も考えられるが、要点は、磁気エンティティがそれらを目的の用途に使用可能にするのに十分な保持力磁界及び残留磁気誘導を有することであり、これらの両パラメータは簡単な実験により評価することができる。以下に説明されるように、接点はパッド間に生じる可能な電気アークを不安定にするように所定の磁界を発生することが要求される。特に、前記材料は、それ自身が磁界に曝された後に、長い使用期間に亘り安定な十分な残留磁気誘導を有することが必要とされる。外部磁界の下でのパッドの磁化により得られるこの残留磁気誘導は、パッドの表面で発生される磁界により特徴付けられ、印加磁界の停止後に持続させることができる。一例を示すと、表面で発生される磁界は、Ｌａｋｅｓｈｏｒｅ社から市販されているホール効果プローブで測定して、２０ｍＴより大きくする、好ましくは６０ｍＴより大きくする、より好ましくは１００ｍＴより大きくする必要がある。
【００３６】
必要に応じ、母材は９００℃を超える温度で安定な耐熱部を含む。耐熱部は、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｗ又はそれらの酸化物に加えてＣｄＯ，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｂｉ２Ｏ３，Ｃ，ＷＣ．ＭｇＯ，Ｉｎ２Ｏ３を含む群から選ばれる一つ以上の元素を含むことができる。
【００３７】
耐熱部は、磁気エンティティの割合が８％以上になるとともに導電性金属の量が２０％以上になる量で加えられる。
【００３８】
磁気エンティティは母材内に規則的に分散させる、又は濃度勾配に従って分散させる、又は更に局在ブロック内に分散させるのが有利である。
【００３９】
加えて、前記材料は、その使用を容易にするドーパント又は微量の添加物、例えばＮｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｂｉ，Ｒｅ，Ｚｒを含むこともできる。
【００４０】
上記の材料は電気接点のパッドの製造に使用される。この材料を合成し、接点パッドを整形する方法の最初の工程は現在使用されており、当業者に周知であって、当業者がいくつかの技術の中から選択し得るものである。更に、この方法は、既に合成されたパッド上の前記材料を磁化する追加のステップを含む。
【００４１】
特に、本発明により使用される材料の合成は、
・  粉末冶金、
・  溶液から沈殿する塩の科学的経路、
・  原子化、
・  薄膜又は圧膜の堆積、又は
・  粉末のビレット又は混合物からの押出、
により達成することができ、これは現在使用されている試験を用いて周知の技術を後から適用することができる当業者に対して更に詳しく説明する必要はないであろう。
【００４２】
前記材料を合成する工程は粉末冶金により有利に達成することができ、磁気エンティティの一つはナノ構造のＲＥ−Ｆｅ−Ｂであり、ここでＲＥは希土類元素である。
【００４３】
磁気エンティティの優先方向は、パッドの合成時に適切な方法（圧力、磁界、熱処理）を加えることによって得ることができる。この処理は不可欠ではないが、パッドの合成後に印加磁界により誘導されるパッドの磁化を増大することができる。
【００４４】
非限定的な方法においては、接点の磁気エンティティを形成する出発材料として、急速凝固技術、特にメルトスピニングとして知られる技術により得られるＲＥ−Ｆｅ−Ｂのナノ構造リボンの使用が優秀な結果を与える。当業者に周知のこの技術の更なる説明は不要であろう。要するに、この技術は容器に入れられた溶融金属をノズルから噴射し、液体金属のしずくを高速回転する例えば銅のシリンダと接触させるものである。この技術によれば、ＲＥ−Ｆｅ−Ｂのしずくが冷却して、目的の用途のために顕著な硬質磁気特性を呈するマイクロ構造が得られる。
【００４５】
ＲＥ−Ｆｅ−Ｂは、組立体の磁気特性を最適にするために他の磁性材料と関連させることができ、ＲＥ−Ｆｅ−Ｂは磁気エンティティの５０重量％以上にするのが有利である。
【００４６】
次に、ストリップの切り取り、ワイヤスタンピング又はユニット圧縮により、接点パッドが整形される。次に、接点パッドは、電気接点として使用するために、任意の従来の電気接点の組立て方法、特に抵抗溶接、抵抗ろう付け、誘導ろう付け、トーチ又はオーブンろう付け、圧接、象嵌などにより、適切な支持体上に取り付けられる。
【００４７】
代案として、本発明により使用される材料は磁気系を構成する座金又は層として整形し、象嵌、溶接、ろう付け又はリベッティングにより、又は層の堆積により、従来の電気接点パッドと一体化することができる。後者の場合には、磁性材料、接点材料又はその両方が一つ又はいくつかの層として見える。磁気系は機械的支持体及び電流を電気接点に供給する導体として利用することもできる。代案による磁気系は、従来の電磁部材と異なり小さな追加のスペースを占めるのみであるため、既存の設備に最初の接点材料を維持したまま組み込むようにでき、有利である。
【００４８】
整形されたパッドにおいて、磁気エンティティは磁化されていない。次に、磁化されていない磁気エンティティに印加磁界により規定される平均方向に従う全体磁化を与えるために、磁化用磁界を印加することによってパッドに磁化処理を施さなければならない。このとき、パッドはアーク吹消し器又は消去器の役割を十分に果たすことが可能になる。この処理は、パッドの合成後に、工場内で行うことができる。この処理は、接点の最終取り付け前又は後に、ユーザ側で行うこともできる。これは、パッドを０．５〜３０Ｔ、好ましくは１〜３０Ｔ、更に好ましくは１〜１０Ｔの強度を有する磁界に曝すことによって行われる。従って、本発明によれば、パッドとして使用される材料は、ユーザ側で磁界を印加することによって磁化し得る、或いは、工場で磁界の印加によって既に磁化された、最初は磁化されていない磁気エンティティを備える。
【００４９】
既に合成されたパッドへの適切な方向及び強度を有するこの磁界印加によって、パッドの全体磁化が生じ、その磁化方向は印加磁界により決まる。この結果、パッドの周囲に磁界が発生される。この磁界はカットオフアークに作用し、これを吹き消すのに寄与する。
【００５０】
磁界は、パッドが図１ａ及び図１ｂにそれぞれ示されるような磁力線を発生するように、パッドの長手軸線に平行又は好ましくは垂直に印加することができる。磁化処理の条件（磁界の持続時間及び強度）は、磁化処理を受けた後のパッドが、その表面で測定して、２０ｍＴ、好ましくは６０ｍＴ、より好ましくは１００ｍＴより大きい磁気誘導磁界源となるように、磁性材料に適応ささせる。
【００５１】
こうして得られたパッドは次に、間に第１軸線を規定する２つのパッドからなる電気接点に使用される。接点は上記の方法により得られた単一のパッドのみを含み、直流回路の場合にはアノード又はカソードに位置させることができる。また、接点を形成する両パッドを本発明により使用される磁性材料で作ることもできる。種々の向きの磁界が可能であり、考えられる。例えば、単一の磁化されたパッドを使用するとき、それが発生する磁界の向きは第１軸線に平行又は垂直にすることができる。
【００５２】
また、パッドはその磁性材料の上に堆積された被覆層を備えることができる。このような被覆層は銀及び銅から選ばれる導電性材料からなり、必要に応じ、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｗ又はそれらの酸化物のみならずＣｄＯ，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，ＢＩ２Ｏ３，Ｃ，ＷＣ，ＭｇＯ，Ｉｎ２Ｏ３からなる群から選ばれる耐熱化合物を含むことができる。
【００５３】
この被覆層によって磁気エンティティを接点表面のパッドから絶縁することができ、これにより閉時における溶接の恐れを低減することができる。吹消し効果は磁気化合物の構成要素のイオン化により減衰され、磁気化合物は接点抵抗を増大し、溶接を促進し得る。いずれにせよ、接点の極端表面がアークの影響の下で強く加熱されるため、表面エンティティの磁気特性が一般に動作中に強く破壊される。被覆層は、アーク領域において下側の磁気エンティティにより発生される磁界が十分に強いままとなるように十分に薄くすべきであるとともに、できれば、アークの影響の下で完全に溶融されないように十分に厚くすべきである。しかしながら、本発明により得られるアーク持続時間の低減は極めて低い浸食をもたらすことが確かめられた。従って、被覆層は０．０５ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜２ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍ〜１ｍｍの厚さにすることができる。
【００５４】
以下の実施例は本発明を説明するものであるが、本発明の範囲を限定するものではない。
【００５５】
例１:
材料の合成は粉末冶金により行った。それ故、「メルトスピニング」として知られる技術で製造されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂのリボンを、アルゴンの下で、ボールミルにより、１〜５０μｍの粒径が得られるまで粉砕した。この処理の持続時間は約５時間であった。
【００５６】
こうして得られた粉末を１５〜５０μｍの平均直径を有する粉末状の銀と混合した。この混合物は８０質量％の銀及び２０質量％の磁気エンティティＥＭ粉末で完成させた。電気接点パッドを構成する磁性材料が得られた。
【００５７】
次に、電気接点パッドをユニット圧縮により整形し、７００ＭＰａの圧力で圧縮した。
【００５８】
次に、パッドを真空内において４００℃で約３０分間焼結した。
【００５９】
次に、パッドを電気接点として使用されるように上述した技術の一つにより支持体上に取り付けた。
【００６０】
最後に、パッドを８Ｔの磁界に曝して磁化した。パッドは、図１ａに示されるように、その長手軸線に対して垂直の磁化を示すように磁界方向に対して垂直に向けた。上記の磁化条件によれば、パッドはその表面で約６０ｍＴの残留誘導磁界源になる。
【００６１】
次に、上で得られたパッドを４２ＶのＤＣ電圧の下で３７．５Ａの電流強度で動作する抵抗型の電気回路の接点として使用した。一例では、磁化したパッドはカソードにのみ設け、他方のパッドは銀製とした。
【００６２】
この構成（垂直磁化された単一のパッドがカソードに設けられている）に対して、開アーク持続時間を測定した。溶接の危険性をシミュレートするために、閉試験も、開試験の場合と同じ条件の下で、ただし９０Ａの電流で実行した。溶接が生じる確率を測定し、裂断力は０．１Ｎより大きくした。
【００６３】
得られた結果は下記の表１に示されている。
【００６４】
例２：
母材の６重量％の銀を６重量％の耐熱化合物（ＳｎＯ２）と置換して例１を複製した。
【００６５】
例１と同じ試験を行った。得られた結果は下記の表１に示されている。
【００６６】
例３:
例１で得られたパッドの磁性材料の上に０．６ｍｍの厚さを有する被覆層を設けた。前記被覆層は１００％銀からなる。
【００６７】
例１と同じ試験を行った。得られた結果は下記の表１に示されている。
【００６８】
例４−６：
比較として、パッドの磁化を行わないで（例４）、又は接点パッドの形成に他の材料を用いて（例５及び６）、例１を複製した。
【００６９】
例１と同じ試験を行った。これらの材料の組成並びに合成されたパッドで得られた結果は下記の表１に示されている。
【００７０】
【表１】
2011521418.tif 000003
【００７１】
表１に得られた結果は、本発明に従って上述した磁性材料を電気接点パッドの製造に使用することによって、開時アークの持続時間を９ｍｓ又は更には２４ｍｓから３ｍｓに減少させることができることを示している。また、例４は、磁化されてないパッドを備える接点は９ｍｓのアーク持続時間を有するが、磁化されたパッドを備える接点は３ｍｓのアーク持続時間を有することを示し、パッドの磁化処理の重要性を示している。
【００７２】
更に、耐熱化合物の添加（例２）又は被覆層の使用（例３）によって上記の特定の磁性材料からなるパッドの溶接傾向を開時アークの持続時間に大きな影響を与えることなく強く低減することができる。被覆層を使用することによって特に有益な結果を得ることがでる。
【図１ａ】
2011521418.tif 000004
【図１ｂ】
2011521418.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む材料で、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相を備える材料の使用であって、少なくとも一つが前記材料からなる２つの電気接点パッドの間の電気アークを吹き消すために、最初は磁化されていない前記磁気エンティティが前記材料に印加される磁界の方向により決定される平均方向に磁化された前記材料の使用方法。
【請求項２】
前記磁気エンティティは、前記材料の１０〜５０重量％、好ましくは１２〜３０重量％、より好ましくは１８〜２２重量％である、請求項１に記載の材料の使用方法。
【請求項３】
前記材料は更に９００℃を超える温度で安定な耐熱部を含む、請求項１又は２に記載の材料の使用方法。
【請求項４】
前記耐熱部は、次の群：ＣｄＯ，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｂｉ２Ｏ３，Ｃ，ＷＣ，ＭｇＯ，Ｉｎ２Ｏ３並びにＮｉ，Ｆｅ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｗ又はそれらの酸化物から選ばれる一つ以上の元素を含む、請求項３に記載の材料の使用方法。
【請求項５】
前記磁気エンティティの磁性相の少なくとも一つは希土類元素に基づく硬質磁性化合物である、請求項１−４のいずれかに記載の材料の使用方法。
【請求項６】
前記磁気エンティティはナノ構造のＲＥ−Ｆｅ−Ｂ合金であり、ここでＲＥは希土類元素である、請求項５に記載の材料の使用方法。
【請求項７】
ＲＥがネオジム又はプラセオジムである、請求項６に記載の材料の使用方法。
【請求項８】
前記材料はその表面で、２０ｍＴより大きい、好ましくは６０ｍＴより大きい、又はより好ましくは１００ｍＴより大きい磁気誘導磁界を発生することができる、請求項１−７のいずれかに記載の材料の使用方法。
【請求項９】
前記接点パッドはそれらの間に軸線を規定し、前記接点パッドの少なくとも一つが前記材料からなり、前記軸線に垂直の磁界を発生する磁化を有している、請求項１−８のいずれかに記載の材料の使用方法。
【請求項１０】
前記磁気エンティティを備える前記接点パッドの少なくとも一つは銀及び銅から選ばれる材料からなる被覆層を有する、請求項１−９のいずれかに記載の材料の使用方法。
【請求項１１】
前記被覆層は、次の群：ＣｄＯ，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｂｉ２Ｏ３，Ｃ，ＷＣ，ＭｇＯ，Ｉｎ２Ｏ３並びにＮｉ，Ｆｅ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｗ又はそれらの酸化物から選ばれる耐熱化合物を更に含む、請求項１０に記載の材料の使用方法。
【請求項１２】
前記被覆層は、０．０５ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜２ｍｍ、より好ましく０．２ｍｍ〜１ｍｍの厚さを有する、請求項１０又は１１に記載の材料の使用方法。
【請求項１３】
導電性金属の母材と磁気エンティティとを含む電気接点パッドの材料であって、前記磁気エンティティは前記材料の８〜８０重量％を占め、硬質磁性相であり、最初磁化されていない前記磁気エンティティは、前記材料に印加される磁化の方向により決定される平均方向に磁化されており、前記磁性相の少なくとも一つがサマリウムを除く希土類元素に基づく化合物である、電気接点パッドの材料。
【請求項１４】
電気接点パッドを製造する方法であって、
材料の母材を生成するための銀又は銅と、硬質磁性相を備える磁化されていない磁気エンティティであって、該磁性相の少なくとも一つは希土類元素に基づく化合物である磁気エンティティとから材料を合成する工程と、
前記パッドを整形する工程と、
前記パッドを支持体上に組み立てる工程と、
前記パッドを磁化する工程と、
を備える電気接点パッドの製造方法。
【請求項１５】
前記材料を合成する工程は粉末冶金により実行され、前記磁気エンティティの一つはナノ構造のＲＥ−Ｆｅ−Ｂであり、ここでＲＥは希土類元素である、請求項１４記載の製造方法。
【請求項１６】
前記磁化工程は、前記パッドがその表面で２０ｍＴより大きい、好ましくは６０ｍＴより大きい、より好ましくは１００ｍＴより大きい磁気誘導磁界を発生するように実行される、請求項１４又は１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
電気接点パッド間に軸線を規定する１対の接点パッドであって、前記パッドの少なくとも一つは請求項１３に記載の材料からなり、前記軸線に垂直の磁界を発生する磁化を有する、一対の電気接点パッド。
【請求項１８】
請求項１３に記載の材料からなる接点パッドをカソードに備える、請求項１７に記載の一対の接点パッド。
【請求項１９】
銀及び銅から選ばれる材料を備え、必要に応じ、ＣｄＯ，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｂｉ２Ｏ３，Ｃ，ＷＣ，ＭｇＯ，Ｉｎ２Ｏ３並びにＮｉ，Ｆｅ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｗ又はそれらの酸化物からなる群から選ばれる耐熱化合物を備える被覆層を有する請求項１３に記載の材料からなる電気接点パッド。
【国際調査報告】
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