電気接点材料製造方法及び電気接点材料
【課題】 メッキに含有されたグラファイトの定着性を向上することができる電気接点材料製造方法及び電気接点材料を提供する。
【解決手段】 電気接点材料１０の母材の表面に、電気メッキによって銀メッキ８を形成する。電気メッキによって銀メッキ８を形成する際、メッキ液中にグラファイト９の粉末を混入することで、銀メッキ８にはグラファイト９が分散されている。グラファイト９にはそれ自体に潤滑作用があるため、銀メッキ８にグラファイト９が含有された材料を電気接点材料１０として用いた場合には、グリースやオイル等の潤滑剤を塗布しなくて済むことから、この電気接点材料１０はグリースレス摺動接点として使用される。銀メッキ形成後、電気接点材料１０に加圧処理を施すことで銀メッキ８の表面８ａを塑性変形させ、表面８ａ上のグラファイト９を銀メッキ８に定着させる。
【解決手段】 電気接点材料１０の母材の表面に、電気メッキによって銀メッキ８を形成する。電気メッキによって銀メッキ８を形成する際、メッキ液中にグラファイト９の粉末を混入することで、銀メッキ８にはグラファイト９が分散されている。グラファイト９にはそれ自体に潤滑作用があるため、銀メッキ８にグラファイト９が含有された材料を電気接点材料１０として用いた場合には、グリースやオイル等の潤滑剤を塗布しなくて済むことから、この電気接点材料１０はグリースレス摺動接点として使用される。銀メッキ形成後、電気接点材料１０に加圧処理を施すことで銀メッキ８の表面８ａを塑性変形させ、表面８ａ上のグラファイト９を銀メッキ８に定着させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電気回路のスイッチング接点等に用いる電気接点材料製造方法及び電気接点材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気回路のスイッチング接点等に用いる電気接点材料としては、例えば特許文献１〜３に開示されるような焼結材の銀−グラファイト合金が広く使用されている。グラファイトは、元来、溶着性が殆ど無く、化学的に極めて安定であり、非常に高い潤滑作用を有している。従って、グラファイトを含有した銀−グラファイト合金は高い摺動性を有した材質となるため、銀−グラファイト合金を電気接点材料として用いれば、グリースやオイル等の潤滑剤を用いなくてもよいことから、銀−グラファイト合金はグリースレス摺動接点材料として使用される。
【０００３】
ここで、焼結材を用いた場合、銀には多量のグラファイトを含有できるが、銀に対するグラファイトの含有量が多くなると電気接点材料の強度が低くなり、もろくなってしまう問題がある。従って、電気接点材料の強度的な面を考えた場合には、例えば銅等の母材に対し、グラファイトを含有した銀をメッキすることによって、グラファイト含有の電気接点材料を製造する手法がとられる。
【特許文献１】特開２００２−５３９１９号公報
【特許文献２】特開１９９６−１３０６５号公報
【特許文献３】特開昭６３−７３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、銀メッキ内のグラファイトは銀に対して単に引っ掛かっている状態のものがあり、そのグラファイトは例えば製造工程の製品搬送時に脱落する可能性が高いことから、今までの製造方法では銀に対するグラファイトの定着性があまりよくない現状があった。このように銀に対するグラファイトの定着性がよくないと、グラファイトが脱落することによって、銀に対するグラファイトの表面積比率（表面グラファイト面積比）が低下するため、その分だけ耐摩耗性が悪化する問題があった。特に、グラファイト含有の電気接点材料をメッキ式で製造する場合、銀に含有できるグラファイト量には限界があるため、脱落するグラファイトをできるだけ減らしたいという要望は高い。
【０００５】
また、表面グラファイト面積比を向上するには、光沢メッキよりも表面形状が粗い無光沢メッキを用いるとよい。これは、光沢メッキよりも無光沢メッキの方が表面形状が粗いため、その大きな凹凸によってグラファイトの取込量が多くなるためである。しかし、無光沢メッキを用いた場合には、メッキ表面に引っ掛かった状態で取り付いたグラファイトが多いことから、その分だけ脱落するグラファイトの量も多い現状があり、この点からもグラファイトの定着性を向上したい要望があった。
【０００６】
本発明の目的は、メッキに含有されたグラファイトの定着性を向上することができる電気接点材料製造方法及び電気接点材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明では、グラファイトを含む金属体に加圧処理を施し、当該金属体の表面を塑性変形させて該表面上の前記グラファイトを前記金属体に定着させることを要旨とする。
【０００８】
この発明によれば、グラファイトにはそれ自体に潤滑作用があるため、金属体にグラファイトが含有されていれば、その金属体からなる電気接点材料はグリースやオイル等の潤滑剤を必要としない摺動接点として使用可能である。また、加圧処理によって金属体の表面を塑性変形させる処理を施すことから、グラファイトの周囲は塑性変形した金属体で満たされることになり、例えばただ単に金属体に引っ掛かっているだけのグラファイトが金属体に定着する。従って、グラファイトが金属体から脱落し難くなり、電気接点材料の耐摩耗性が向上する。また、金属体に加圧処理が施されると、金属体の表面が固められて硬度が高まるため、更なる耐摩耗性向上に効果がある。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、母材の表面の一部又は全体にグラファイト含有の金属メッキを形成することで前記金属体を形成し、当該金属体に加圧処理を施して前記金属メッキの表面を塑性変形し、当該金属メッキに含まれるグラファイトを該金属メッキに定着させることを要旨とする。
【００１０】
この発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、母材の表面の一部又は全体に金属メッキを形成し、その金属メッキ内にグラファイトを含有させる。従って、例えばグラファイトを増量する処理を施したとしても、グラファイトは金属メッキ内でその量が増えることになるため、母材の材質成分はそのままであることから、母材の強度が低下するようなことはなく、その母材を基材とした電気接点材料の強度が充分に確保される。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記加圧処理は、前記金属メッキを形成した前記金属体の表面にローラをかけることによって、前記金属メッキの金属を塑性変形させる処理であることを要旨とする。
【００１２】
この発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、ローラによって金属体が加圧される構成であるので、簡素でしかも安価な設備で金属体に圧力を加えることが可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項２又は３に記載の発明において、前記金属メッキには、グラファイトが含有されていることを要旨とする。
この発明によれば、請求項２又は３に記載の発明の作用に加え、金属メッキにはグラファイトが含有されているので、メッキ内に取り込まれるグラファイト量が、ただ単に金属メッキ表面にまぶす場合に比べて相対的に多くなり、高い摩耗性の確保に寄与する。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記グラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に前記加圧処理を実施することを要旨とする。
【００１５】
この発明によれば、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、グラファイトを含んだ金属メッキ上に、グラファイトの粉末をまぶしてから加圧処理を行うので、金属メッキに定着するグラファイトの量が増量し、耐摩耗性が一層向上する。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材を表面に付着させたグラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に前記加圧処理を実施することを要旨とする。
【００１７】
この発明によれば、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、グラファイトのまぶし量に応じて、金属メッキに定着するグラファイトの量が増量するため、耐摩耗性が一層向上する。また、グラファイトをまぶすにしても、そのまぶすグラファイトには金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材が付着しているため、まぶされたグラファイトが金属メッキに一層定着し易くなり、金属メッキに定着するグラファイト量が一層増量して、更なる耐摩耗性向上に効果がある。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材を表面に付着させたグラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に、同じく前記金属メッキに対して凝着作用のある金属箔を前記金属メッキの表面に載せ、その状態で前記加圧処理を施すことを要旨とする。
【００１９】
この発明によれば、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、グラファイトのまぶし量に応じて、金属メッキに定着するグラファイトの量が増量するため、耐摩耗性が一層向上する。また、グラファイトをまぶすにしても、そのまぶすグラファイトには金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材が付着しているため、まぶされたグラファイトが金属メッキに一層定着し易くなり、金属メッキに定着するグラファイト量が一層増量して、更なる耐摩耗性向上に効果がある。更に、金属メッキに対して凝着作用のある金属箔を金属メッキの表面に載せた状態で加圧処理が施されるので、金属メッキ内のグラファイトやまぶしたグラファイトが金属メッキに一層定着し易くなり、このことも耐摩耗性向上に寄与する。
【００２０】
請求項８に記載の発明では、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記金属メッキに対して凝着作用のある金属箔を前記金属メッキの表面に乗せ、その状態で前記加圧処理を施すことを要旨とする。
【００２１】
この発明によれば、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、金属箔がグラファイトの定着を促進することから、金属メッキ上のグラファイトが金属メッキに一層定着し易くなり、金属メッキに定着するグラファイト量が一層増量して、更なる耐摩耗性向上に効果がある。
【００２２】
請求項９に記載の発明では、請求項２〜８のうちいずれか一項に記載の発明において、前記金属メッキは銀メッキであることを要旨とする。
この発明によれば、請求項２〜８のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、銀メッキは電気伝導性が高い材質であるため、金属メッキがグラファイト含有の銀メッキであれば、電気接点材料が電気伝導性の高い材料となる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明では、グラファイトを含む金属体に加圧処理を施し、当該金属体の表面が塑性変形することで該表面上の前記グラファイトが前記金属体に定着されていることを要旨とする。この場合、請求項１と同様の作用が得られる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、メッキに含有されたグラファイトの定着性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した電気接点材料製造方法及び電気接点材料の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００２６】
（メッキ処理）
図１は、電気メッキ装置１の概略構成を示す模式構成図である。電気メッキ装置１は、メッキしたい母材２をメッキ漕３内のメッキ液４に浸し、同じくメッキ液４に浸した電極（図示略）と母材２との間に直流電圧を印加することで、母材２の表面に金属メッキの層を形成する装置である。このとき、母材２が陰極（マイナス）、電極が陽極（プラス）となり、メッキ液４中の金属イオンが母材２に引き寄せられることによって、母材２に金属メッキが形成される。
【００２７】
母材２は、ロール状に巻かれてメッキ漕３の外部に設置されている。メッキ漕３の一対の側壁５にはその下部に通し孔５ａ，５ｂ貫設され、母材２はメッキに必要な量だけ巻き取られて一方の通し孔５ａからメッキ漕３内に導入され、メッキ処理後に他方の通し孔５ｂからメッキ漕３の外部へ導出される。また、通し孔５ａ，５ｂから漏れ出たメッキ液４はメッキ漕３の下方にある貯留部６に溜められ、そのメッキ液４はポンプ装置７によってメッキ漕３へ汲み上げられる。
【００２８】
本例の電気メッキ装置１は、メッキ液４としてシアン化銀の溶融した溶液を用いるため、銅等の母材２の表面に金属メッキとして銀メッキ８（図２参照）を形成する。電気メッキ装置１で母材２に銀メッキ８を形成する際、メッキ液４には例えば粒径が１〜２０μｍ程度のグラファイト９の粉末が混入される。従って、メッキ処理時に銀成分が母材２に付着する際、銀とともに粉末のグラファイト９も取り込まれ、図２（ａ）に示すように銀メッキ８にはグラファイト９の粉末が分散状態で含有した状態となる。なお、母材２及び銀メッキ８が金属体を構成する。
【００２９】
ところで、グラファイト９にはそれ自体に潤滑作用があるため、銀メッキ８にグラファイト９が含有された材料を電気接点材料１０として用いた場合には、グリースやオイル等の潤滑剤を塗布しなくて済むことから、この電気接点材料１０はグリースレス摺動接点として使用される。また、電気接点材料１０の摺動性は表面に露出するグラファイト９の量によって決まる。
【００３０】
また、銀メッキ８は光沢メッキ及び無光沢メッキのどちらを採用してもよいが、無光沢メッキはメッキ表面が粗い（凹凸が大きい）ため、引っ掛かるグラファイト量が多くなり、その分だけグラファイト９が多く取り付き、表面グラファイト面積比（銀に対するグラファイト９の表面積比率）Ｓが大きくなる。しかし、無光沢メッキの場合には、図２（ａ）に示すように銀メッキ８の表面８ａに引っ掛かっているだけのグラファイト９が多く、グラファイト９の脱落量が多い現状があるため、何らかの対処を施す必要がある。
【００３１】
（加圧処理）
図３は、加圧処理装置１１の概略構成を示す模式構成図である。加圧処理装置１１は、ローラ等で加工物を加圧することによって加工物の表面を塑性変形させる装置である。加圧処理装置１１は、電気接点材料１０を載置する支持台１２と、回転動作が可能なローラ１３と、ローラ１３を所定圧で電気接点材料１０に押しつけた状態でそのローラ１３を所定方向（図３の矢印Ａ方向）に移動させる駆動機構１４とを備えている。なお、駆動機構１４はモータ等を駆動源としている。
【００３２】
続いて、加圧処理装置１１で電気接点材料１０を加圧して電気接点材料１０の表面を塑性変形させる手順を説明すると、加圧処理を行う際には、メッキ処理後に所定面積の平板に切断された電気接点材料１０が加圧処理装置１１の支持台１２にセットされる。そして、駆動機構１４がローラ１３を電気接点材料１０に所定圧で押しつけ、その状態で駆動機構１４がローラ１３を図３の矢印Ａ１方向に移動させて、ローラ１３によって銀メッキ８の表面８ａ全域に圧を加える。この際にローラ１３が銀メッキ８の表面８ａにかける圧力値（所定圧）は、銀メッキ８の表面８ａが塑性変形する程度の値に設定されている。
【００３３】
従って、加圧処理によって銀メッキ８の表面８ａを塑性変形させるので、図２（ｂ）に示すように塑性変形した銀成分がグラファイト９の周りに埋まった状態となる。よって、塑性変形した銀成分が銀メッキ８内のグラファイト９を周囲で強く固定し、グラファイト９の定着性が高まる。これにより、グラファイト９が銀メッキ８から脱落し難くなる。また、加圧処理で銀メッキ８内のグラファイト９を定着する場合、その加圧処理によって銀メッキ８の表面硬度が高まるため、銀メッキ８の耐摩耗性が一層高いものとなる。
【００３４】
（グラファイトのまぶし処理）
図４は、グラファイト粉末を銀メッキ８にまぶして生成した電気接点材料１０の断面図である。銀メッキ８の表面８ａ上のグラファイト９を増量したい場合には、図４（ａ）に示すようにグラファイト１５の粉末を均一にまぶし、その後に加圧処理を施してもよい。銀メッキ８の表面８ａにまぶすグラファイト１５は、銀メッキ８に分散したグラファイト９と同一材質のものとし、例えば銀メッキ８の表面８ａを覆う程度にまぶされる。なお、まぶし処理後に行う加圧処理は、例えば上記したローラ１３を用いた処理が採用される。
【００３５】
銀メッキ８にグラファイト１５がまぶされた後に加圧処理を行うと、図４（ｂ）に示すように塑性変形した銀成分が銀メッキ８の凹凸を埋めた状態となり、銀メッキ８内に分散したグラファイト９と、銀メッキ８にまぶしたグラファイト１５との周囲が共に銀成分で満たされる。よって、これらグラファイト９，１５が銀メッキ８に強く固定された状態となり、グラファイト９，１５の定着性が向上する。また、まぶしたグラファイト１５の量に応じて、銀メッキ８の表面８ａ上のグラファイト量が増量することになり、表面グラファイト面積比Ｓも大きくなって、銀メッキ８の耐摩耗性も一層向上する。
【００３６】
ここで、グラファイト１５のまぶし量によって表面グラファイト面積比Ｓは適宜決まるが、図５に表面グラファイト面積比Ｓとその耐久回数Ｎとの関係をグラフで示すと、表面グラファイト面積比Ｓによってその電気接点材料１０の耐久回数Ｎが決まってくる。従って、耐久回数Ｎはターゲットとする製品仕様に異なってくるが、充分な耐摩耗性を確保するためには、図５のグラフからも分るように耐久回数Ｎが１００万回確保された０．４５以上に表面グラファイト面積比Ｓを設定することが望ましい。
【００３７】
（銀コーティングを施したグラファイトのまぶし処理）
図６は、銀コーティングの施されたグラファイト粉末を銀メッキ８にまぶして生成した電気接点材料１０の断面図である。銀メッキ８の表面８ａ上のグラファイト９を増量したい場合には、図６（ａ）に示すように銀コーティング１６ａを施したグラファイト１６の粉末を均一にまぶし、その後に加圧処理を施してもよい。銀コーティング１６ａの施されたグラファイト１６は、銀メッキ８と同一材質である銀が周りにコーティングされているため、ローラ１３で押しつけられた際の銀メッキ８に対する凝着性が高く、銀メッキ８に定着し易い。
【００３８】
銀コーティング１６ａの施されたグラファイト１６は、銀メッキ８に分散したグラファイト９と同一材質のものとし、例えば銀メッキ８の表面８ａを覆う程度にまぶされる。なお、まぶし処理後に行う加圧処理は、上記した銀でコーティングされていないグラファイト１５をまぶす場合と同様に、ローラ１３を用いた処理等が採用される。なお、銀コーティング１６ａがコーティング材に相当する。
【００３９】
銀コーティング１６ａの施されたグラファイト１６が銀メッキ８にまぶされた後に加圧処理が行われるが、この処理においては銀メッキ８の表面８ａ（銀コーティング１６ａも含む）が塑性変形するため、図６（ｂ）に示すように塑性変形したこれら銀成分が銀メッキ８上のグラファイト９の周りに埋まった状態となる。従って、塑性変形した銀成分がグラファイト９，１６を周囲で強く固定し、グラファイト９の定着性が高まる。これにより、グラファイト９，１６が銀メッキ８から脱落し難くなり、表面グラファイト面積比Ｓが高まって、銀メッキ８の耐摩耗性が向上する。なお、この際の表面グラファイト面積比Ｓは、コーティングの施されていないグラファイト１５をまぶす場合と同様に０．４５以上が好ましい。
【００４０】
また、このまぶし処理で用いるグラファイト１６には、周りに銀がコーティングされているため、グラファイト１６がローラ１３によって銀メッキ８に押しつけられた際には、銀同士の凝着作用によってまぶしグラファイト１６が銀メッキ８に定着し易くなる。従って、銀メッキ８に対するグラファイト１６の定着性向上に寄与し、耐摩耗性が一層向上する。また、まぶされるグラファイト１６の定着性が高まれば、まぶされたグラファイト１６の大多数が銀メッキ８に定着することから、銀メッキ８の表面８ａにおいて表面グラファイト面積比Ｓにバラツキが生じ難くなり、グラファイト９，１６の均一な分散にも効果がある。
【００４１】
（銀箔を載せる処理）
図７は、銀メッキ８の表面８ａに銀箔を載せて生成した電気接点材料１０の断面図である。銀メッキ８の表面８ａに取り付いたグラファイト９の定着性を向上する場合、図７（ａ）に示すようにグラファイト９が分散した銀メッキ８の表面８ａに、銀コーティング１６ａを施したグラファイト１６をまぶし、その上に銀箔１７を載せた後に加圧処理を施してもよい。この銀箔１７は銀メッキ８の表面８ａにまぶされたグラファイト１６の全て覆うように、例えば銀メッキ８の表面８ａ全域に敷かれる。なお、銀箔１７が金属箔に相当する。
【００４２】
銀メッキ８の表面８ａに銀箔１７を載せてからローラ１３で加圧処理が行われるが、この処理においては銀メッキ８の表面８ａ、銀コーティング１６ａ及び銀箔１７が塑性変形して、図７（ｂ）に示すように塑性変形した銀成分がグラファイト９，１６の周りに埋まり、グラファイト９，１６が定着する。また、銀箔１７がローラ１３によって銀メッキ８に押しつけられた際には、銀同士の凝着作用によってまぶしグラファイト１６が銀メッキ８に定着し易くなり、銀メッキ８に対するグラファイト１６の定着性向上や、銀メッキ８の耐摩耗性向上に効果がある。なお、図７（ｂ）において、実際には電気接点材料として使用した際に銀箔１７が破れ、グラファイト９，１６が表面に露出した状態となる。
【００４３】
なお、銀メッキ８に銀箔１７を載せてローラ１３をかける場合、必ずしもグラファイト１６をまぶす必要はなく、例えば図８（ａ），（ｂ）に示すようにグラファイト９が分散した銀メッキ８の表面８ａに銀箔１７を直接載せ、それにローラ１３をかけてもよい。この場合、銀メッキ８内のグラファイト９の定着性が高まる。また、銀メッキ８の表面８ａにグラファイトをまぶす場合であっても、そのグラファイトはコーティングの施されていないグラファイト１５でもよい。更に、銀箔１７を載せる対象は、例えばグラファイトの含有していない銀メッキが施された材料や、或いは銀合金でもよい。
【００４４】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）母材２にグラファイト含有の銀メッキ８をメッキした後、銀メッキ８の表面８ａに加圧処理を加えるので、その際に塑性変形した銀成分がグラファイト９の周りに埋まった状態となり、塑性変形した銀成分が銀メッキ８内のグラファイト９を周囲で強く固定する。従って、多くのグラファイト９（１５，１６）が銀メッキ８に強く取り付いた状態となるため、グラファイト９（１５，１６）の銀メッキ８に対する定着性を向上することができる。更に、加圧処理で銀メッキ８内のグラファイト９を定着する場合、その加圧処理によって銀メッキ８の表面硬度が高まるため、グラファイト９が強固な状態で銀メッキ８に定着することになり、銀メッキ８の耐摩耗性を一層高いものとすることができる。
【００４５】
（２）母材２の表面にグラファイト含有の銀メッキ８を形成し、そのメッキ内のグラファイト９で電気接点材料１０の摺動性を確保している。ここで、例えばグラファイト９を増量する処理を施したとしても、グラファイト９は銀メッキ８内でその量が増えることになるため、母材２の材質成分はそのままである。従って、グラファイト９を増量したとしても、母材２が予め持つ強度はそのままであるため、その母材２を基材とする電気接点材料１０の強度はグラファイト増量に影響されず、電気接点材料１０の強度を充分に確保することができる。
【００４６】
（３）本例の加圧処理はローラ１３によって電気接点材料１０を加圧する処理であるため、簡素でしかも安価な設備で、銀メッキ８の表面８ａを塑性変形することができる。
（４）銀メッキ８の表面８ａにグラファイト１５，１６をまぶしてから加圧処理を行う場合、銀メッキ８の表面８ａ上に分散するグラファイト量が増量するため、銀メッキ８の耐摩耗性を一層向上することができる。
【００４７】
（５）銀コーティング１６ａの施されたグラファイト１６を銀メッキ８の表面８ａにまぶしてから加圧処理を行う場合、まぶされるグラファイト１６には銀コーティング１６ａが施されているので、銀同士の凝着作用によって、まぶすグラファイトを銀メッキ８に定着し易くすることができる。また、銀メッキ８にまぶされるグラファイト１６の定着性が高まれば、銀メッキ８の表面８ａにおいて表面グラファイト面積比Ｓにバラツキが生じ難くなり、グラファイト９，１６の均一な分散も期待することができる。
【００４８】
（６）銀メッキ８の表面８ａに、銀コーティング１６ａの施されたグラファイト１６をまぶし、その上に銀箔１７を載せて加圧処理を行う場合、銀メッキ８に対して凝着作用のある銀コーティング１６ａと銀箔１７との両者がグラファイト９，１６の定着を促進することになり、グラファイト９，１６の定着性を一層向上することができる。従って、銀メッキ８の耐摩耗性が一層高いものとなる。
【００４９】
（７）銀メッキ８にはそのメッキ特性として高い電気導線性があることから、電気接点材料１０に施す金属メッキを銀メッキ８とすることによって、電気導電性の高い電気接点材料１０を提供することができる。
【００５０】
なお、本実施形態は上記構成に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
・ 電気接点材料１０を製造工程は、母材２の表面にグラファイト含有の銀メッキ８を形成し、その銀メッキ８の表面８ａに加圧処理を施して表面８ａを塑性変形させる処理工程に限定されない。例えば、母材２自体にグラファイト９の粉末をまぶし、それに加圧処理を施すことで母材２の表面を塑性変形させ、これによってグラファイト９を母材２に定着させてもよい。
【００５１】
・ 加圧処理は、ローラ１３で圧を加える処理に限らず、ローラ１３の場合と同等の圧をかけられる処理であれば、その処理は特に限定されない。
・ 母材２は銅に限らず、例えばニッケル等の他の材料を採用してもよい。
【００５２】
・ 金属メッキを電気メッキで形成する際、その金属メッキは銀メッキ８に限らず、例えば金メッキ、無電解ニッケルメッキ、クロムメッキ、ニッケルメッキ、はんだメッキ、錫メッキ、亜鉛メッキ等を採用してもよい。
【００５３】
・ 周囲にコーティングを施したグラファイト１６をまぶす際、そのコーティング材の材料は銀に限定されず、例えば錫等の他の材料を用いてもよい。
・ 銀メッキ８上に銀箔１７を載せてローラ１３をかける場合、メッキ上に載せる金属箔は、メッキ材と凝着作用のあるものであれば、その材質は特に限定されない。
【００５４】
・ 母材２のメッキ方法は電気メッキに限らず、例えば化学メッキ、溶融メッキ、物理蒸着、化学蒸着、浸透メッキ等を採用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００５５】
（１）請求項１において、母材の表面の一部又は全体に金属メッキ層を形成し、当該金属メッキ層の表面にグラファイトの粉末をまぶすことで前記金属体を形成し、当該まぶしを行った後に前記金属体に金属箔を乗せた状態で加圧処理を施し、当該金属メッキの表面を塑性変形させて該表面上の前記グラファイトを該金属メッキに定着させる。この場合、コーティング材の付着していないグラファイトをまぶすので、まぶすグラファイトにかかるコストが安価になる。
【００５６】
（２）請求項１において、母材の表面の一部又は全体にグラファイトの粉末をまぶすことで前記金属体を形成し、当該まぶしを行った後に前記金属体に金属箔を乗せた状態で加圧処理を施し、当該金属体の表面を塑性変形させて該表面上のグラファイトを該金属体に定着させる。この場合、母材に金属メッキを形成する処理を経ないので、電気接点材料を製造する際にかかる費用が安価になる。
【００５７】
（３）前記技術的思想（１），（２）において、前記金属メッキ又は前記母材にまぶされる前記グラファイトの粉末には、前記金属メッキ又は前記母材に対して凝着作用を有するコーティング材が表面に付着している。この場合、コーティング材がグラファイトの定着を促進するため、まぶされたグラファイトが金属メッキに一層定着し易くなり、金属メッキに定着するグラファイト量が一層増量して、更なる耐摩耗性向上に効果がある。
【００５８】
（４）請求項２〜９のいずれかにおいて、前記グラファイトを含む金属メッキ液に前記母材を浸して当該母材を通電する電気メッキによって、グラファイト含有の前記金属メッキが該母材の表面に形成されている。この場合、電気メッキによって金属メッキを形成するので、ほぼ均一に安定した金属メッキを母材の表面に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】一実施形態における電気メッキ装置の概略構成を示す模式構成図。
【図２】（ａ）は加圧処理を行う前の電気接点材料の断面図、（ｂ）は加圧処理を行った後の電気接点材料の断面図。
【図３】加圧装置の概略構成を示す模式構成図。
【図４】（ａ）はグラファイト粉末を銀メッキにまぶした際の電気接点材料の断面図であり、（ｂ）はまぶし処理を施して加圧処理を行った後の電気接点材料の断面図。
【図５】表面グラファイト面積比とその耐久回数との関係を示すグラフ。
【図６】（ａ）は銀コーティングの施されたグラファイト粉末を銀メッキにまぶした際の電気接点材料の断面図、（ｂ）はまぶし処理を施して加圧処理を行った後の電気接点材料の断面図。
【図７】（ａ）は銀メッキ上にグラファイトをまぶし、その上から銀箔を載せた際の電気接点材料の断面図、（ｂ）は銀箔を載せて加圧処理を行った後の電気接点材料の断面図。
【図８】（ａ）は銀メッキ上に銀箔を載せた際の電気接点材料の断面図、（ｂ）は銀箔を載せて加圧処理を行った後の電気接点材料の断面図。
【符号の説明】
【００６０】
２…金属体を構成する母材、８…金属体（金属メッキ）を構成する銀メッキ、８ａ…表面、１０…電気接点材料、９，１５，１６…グラファイト、１３…ローラ、１６ａ…コーティング材としての銀コーティング、１７…金属箔としての銀箔。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電気回路のスイッチング接点等に用いる電気接点材料製造方法及び電気接点材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気回路のスイッチング接点等に用いる電気接点材料としては、例えば特許文献１〜３に開示されるような焼結材の銀−グラファイト合金が広く使用されている。グラファイトは、元来、溶着性が殆ど無く、化学的に極めて安定であり、非常に高い潤滑作用を有している。従って、グラファイトを含有した銀−グラファイト合金は高い摺動性を有した材質となるため、銀−グラファイト合金を電気接点材料として用いれば、グリースやオイル等の潤滑剤を用いなくてもよいことから、銀−グラファイト合金はグリースレス摺動接点材料として使用される。
【０００３】
ここで、焼結材を用いた場合、銀には多量のグラファイトを含有できるが、銀に対するグラファイトの含有量が多くなると電気接点材料の強度が低くなり、もろくなってしまう問題がある。従って、電気接点材料の強度的な面を考えた場合には、例えば銅等の母材に対し、グラファイトを含有した銀をメッキすることによって、グラファイト含有の電気接点材料を製造する手法がとられる。
【特許文献１】特開２００２−５３９１９号公報
【特許文献２】特開１９９６−１３０６５号公報
【特許文献３】特開昭６３−７３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、銀メッキ内のグラファイトは銀に対して単に引っ掛かっている状態のものがあり、そのグラファイトは例えば製造工程の製品搬送時に脱落する可能性が高いことから、今までの製造方法では銀に対するグラファイトの定着性があまりよくない現状があった。このように銀に対するグラファイトの定着性がよくないと、グラファイトが脱落することによって、銀に対するグラファイトの表面積比率（表面グラファイト面積比）が低下するため、その分だけ耐摩耗性が悪化する問題があった。特に、グラファイト含有の電気接点材料をメッキ式で製造する場合、銀に含有できるグラファイト量には限界があるため、脱落するグラファイトをできるだけ減らしたいという要望は高い。
【０００５】
また、表面グラファイト面積比を向上するには、光沢メッキよりも表面形状が粗い無光沢メッキを用いるとよい。これは、光沢メッキよりも無光沢メッキの方が表面形状が粗いため、その大きな凹凸によってグラファイトの取込量が多くなるためである。しかし、無光沢メッキを用いた場合には、メッキ表面に引っ掛かった状態で取り付いたグラファイトが多いことから、その分だけ脱落するグラファイトの量も多い現状があり、この点からもグラファイトの定着性を向上したい要望があった。
【０００６】
本発明の目的は、メッキに含有されたグラファイトの定着性を向上することができる電気接点材料製造方法及び電気接点材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明では、グラファイトを含む金属体に加圧処理を施し、当該金属体の表面を塑性変形させて該表面上の前記グラファイトを前記金属体に定着させることを要旨とする。
【０００８】
この発明によれば、グラファイトにはそれ自体に潤滑作用があるため、金属体にグラファイトが含有されていれば、その金属体からなる電気接点材料はグリースやオイル等の潤滑剤を必要としない摺動接点として使用可能である。また、加圧処理によって金属体の表面を塑性変形させる処理を施すことから、グラファイトの周囲は塑性変形した金属体で満たされることになり、例えばただ単に金属体に引っ掛かっているだけのグラファイトが金属体に定着する。従って、グラファイトが金属体から脱落し難くなり、電気接点材料の耐摩耗性が向上する。また、金属体に加圧処理が施されると、金属体の表面が固められて硬度が高まるため、更なる耐摩耗性向上に効果がある。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、母材の表面の一部又は全体にグラファイト含有の金属メッキを形成することで前記金属体を形成し、当該金属体に加圧処理を施して前記金属メッキの表面を塑性変形し、当該金属メッキに含まれるグラファイトを該金属メッキに定着させることを要旨とする。
【００１０】
この発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、母材の表面の一部又は全体に金属メッキを形成し、その金属メッキ内にグラファイトを含有させる。従って、例えばグラファイトを増量する処理を施したとしても、グラファイトは金属メッキ内でその量が増えることになるため、母材の材質成分はそのままであることから、母材の強度が低下するようなことはなく、その母材を基材とした電気接点材料の強度が充分に確保される。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記加圧処理は、前記金属メッキを形成した前記金属体の表面にローラをかけることによって、前記金属メッキの金属を塑性変形させる処理であることを要旨とする。
【００１２】
この発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、ローラによって金属体が加圧される構成であるので、簡素でしかも安価な設備で金属体に圧力を加えることが可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項２又は３に記載の発明において、前記金属メッキには、グラファイトが含有されていることを要旨とする。
この発明によれば、請求項２又は３に記載の発明の作用に加え、金属メッキにはグラファイトが含有されているので、メッキ内に取り込まれるグラファイト量が、ただ単に金属メッキ表面にまぶす場合に比べて相対的に多くなり、高い摩耗性の確保に寄与する。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記グラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に前記加圧処理を実施することを要旨とする。
【００１５】
この発明によれば、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、グラファイトを含んだ金属メッキ上に、グラファイトの粉末をまぶしてから加圧処理を行うので、金属メッキに定着するグラファイトの量が増量し、耐摩耗性が一層向上する。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材を表面に付着させたグラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に前記加圧処理を実施することを要旨とする。
【００１７】
この発明によれば、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、グラファイトのまぶし量に応じて、金属メッキに定着するグラファイトの量が増量するため、耐摩耗性が一層向上する。また、グラファイトをまぶすにしても、そのまぶすグラファイトには金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材が付着しているため、まぶされたグラファイトが金属メッキに一層定着し易くなり、金属メッキに定着するグラファイト量が一層増量して、更なる耐摩耗性向上に効果がある。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材を表面に付着させたグラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に、同じく前記金属メッキに対して凝着作用のある金属箔を前記金属メッキの表面に載せ、その状態で前記加圧処理を施すことを要旨とする。
【００１９】
この発明によれば、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、グラファイトのまぶし量に応じて、金属メッキに定着するグラファイトの量が増量するため、耐摩耗性が一層向上する。また、グラファイトをまぶすにしても、そのまぶすグラファイトには金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材が付着しているため、まぶされたグラファイトが金属メッキに一層定着し易くなり、金属メッキに定着するグラファイト量が一層増量して、更なる耐摩耗性向上に効果がある。更に、金属メッキに対して凝着作用のある金属箔を金属メッキの表面に載せた状態で加圧処理が施されるので、金属メッキ内のグラファイトやまぶしたグラファイトが金属メッキに一層定着し易くなり、このことも耐摩耗性向上に寄与する。
【００２０】
請求項８に記載の発明では、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記金属メッキに対して凝着作用のある金属箔を前記金属メッキの表面に乗せ、その状態で前記加圧処理を施すことを要旨とする。
【００２１】
この発明によれば、請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、金属箔がグラファイトの定着を促進することから、金属メッキ上のグラファイトが金属メッキに一層定着し易くなり、金属メッキに定着するグラファイト量が一層増量して、更なる耐摩耗性向上に効果がある。
【００２２】
請求項９に記載の発明では、請求項２〜８のうちいずれか一項に記載の発明において、前記金属メッキは銀メッキであることを要旨とする。
この発明によれば、請求項２〜８のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、銀メッキは電気伝導性が高い材質であるため、金属メッキがグラファイト含有の銀メッキであれば、電気接点材料が電気伝導性の高い材料となる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明では、グラファイトを含む金属体に加圧処理を施し、当該金属体の表面が塑性変形することで該表面上の前記グラファイトが前記金属体に定着されていることを要旨とする。この場合、請求項１と同様の作用が得られる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、メッキに含有されたグラファイトの定着性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した電気接点材料製造方法及び電気接点材料の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００２６】
（メッキ処理）
図１は、電気メッキ装置１の概略構成を示す模式構成図である。電気メッキ装置１は、メッキしたい母材２をメッキ漕３内のメッキ液４に浸し、同じくメッキ液４に浸した電極（図示略）と母材２との間に直流電圧を印加することで、母材２の表面に金属メッキの層を形成する装置である。このとき、母材２が陰極（マイナス）、電極が陽極（プラス）となり、メッキ液４中の金属イオンが母材２に引き寄せられることによって、母材２に金属メッキが形成される。
【００２７】
母材２は、ロール状に巻かれてメッキ漕３の外部に設置されている。メッキ漕３の一対の側壁５にはその下部に通し孔５ａ，５ｂ貫設され、母材２はメッキに必要な量だけ巻き取られて一方の通し孔５ａからメッキ漕３内に導入され、メッキ処理後に他方の通し孔５ｂからメッキ漕３の外部へ導出される。また、通し孔５ａ，５ｂから漏れ出たメッキ液４はメッキ漕３の下方にある貯留部６に溜められ、そのメッキ液４はポンプ装置７によってメッキ漕３へ汲み上げられる。
【００２８】
本例の電気メッキ装置１は、メッキ液４としてシアン化銀の溶融した溶液を用いるため、銅等の母材２の表面に金属メッキとして銀メッキ８（図２参照）を形成する。電気メッキ装置１で母材２に銀メッキ８を形成する際、メッキ液４には例えば粒径が１〜２０μｍ程度のグラファイト９の粉末が混入される。従って、メッキ処理時に銀成分が母材２に付着する際、銀とともに粉末のグラファイト９も取り込まれ、図２（ａ）に示すように銀メッキ８にはグラファイト９の粉末が分散状態で含有した状態となる。なお、母材２及び銀メッキ８が金属体を構成する。
【００２９】
ところで、グラファイト９にはそれ自体に潤滑作用があるため、銀メッキ８にグラファイト９が含有された材料を電気接点材料１０として用いた場合には、グリースやオイル等の潤滑剤を塗布しなくて済むことから、この電気接点材料１０はグリースレス摺動接点として使用される。また、電気接点材料１０の摺動性は表面に露出するグラファイト９の量によって決まる。
【００３０】
また、銀メッキ８は光沢メッキ及び無光沢メッキのどちらを採用してもよいが、無光沢メッキはメッキ表面が粗い（凹凸が大きい）ため、引っ掛かるグラファイト量が多くなり、その分だけグラファイト９が多く取り付き、表面グラファイト面積比（銀に対するグラファイト９の表面積比率）Ｓが大きくなる。しかし、無光沢メッキの場合には、図２（ａ）に示すように銀メッキ８の表面８ａに引っ掛かっているだけのグラファイト９が多く、グラファイト９の脱落量が多い現状があるため、何らかの対処を施す必要がある。
【００３１】
（加圧処理）
図３は、加圧処理装置１１の概略構成を示す模式構成図である。加圧処理装置１１は、ローラ等で加工物を加圧することによって加工物の表面を塑性変形させる装置である。加圧処理装置１１は、電気接点材料１０を載置する支持台１２と、回転動作が可能なローラ１３と、ローラ１３を所定圧で電気接点材料１０に押しつけた状態でそのローラ１３を所定方向（図３の矢印Ａ方向）に移動させる駆動機構１４とを備えている。なお、駆動機構１４はモータ等を駆動源としている。
【００３２】
続いて、加圧処理装置１１で電気接点材料１０を加圧して電気接点材料１０の表面を塑性変形させる手順を説明すると、加圧処理を行う際には、メッキ処理後に所定面積の平板に切断された電気接点材料１０が加圧処理装置１１の支持台１２にセットされる。そして、駆動機構１４がローラ１３を電気接点材料１０に所定圧で押しつけ、その状態で駆動機構１４がローラ１３を図３の矢印Ａ１方向に移動させて、ローラ１３によって銀メッキ８の表面８ａ全域に圧を加える。この際にローラ１３が銀メッキ８の表面８ａにかける圧力値（所定圧）は、銀メッキ８の表面８ａが塑性変形する程度の値に設定されている。
【００３３】
従って、加圧処理によって銀メッキ８の表面８ａを塑性変形させるので、図２（ｂ）に示すように塑性変形した銀成分がグラファイト９の周りに埋まった状態となる。よって、塑性変形した銀成分が銀メッキ８内のグラファイト９を周囲で強く固定し、グラファイト９の定着性が高まる。これにより、グラファイト９が銀メッキ８から脱落し難くなる。また、加圧処理で銀メッキ８内のグラファイト９を定着する場合、その加圧処理によって銀メッキ８の表面硬度が高まるため、銀メッキ８の耐摩耗性が一層高いものとなる。
【００３４】
（グラファイトのまぶし処理）
図４は、グラファイト粉末を銀メッキ８にまぶして生成した電気接点材料１０の断面図である。銀メッキ８の表面８ａ上のグラファイト９を増量したい場合には、図４（ａ）に示すようにグラファイト１５の粉末を均一にまぶし、その後に加圧処理を施してもよい。銀メッキ８の表面８ａにまぶすグラファイト１５は、銀メッキ８に分散したグラファイト９と同一材質のものとし、例えば銀メッキ８の表面８ａを覆う程度にまぶされる。なお、まぶし処理後に行う加圧処理は、例えば上記したローラ１３を用いた処理が採用される。
【００３５】
銀メッキ８にグラファイト１５がまぶされた後に加圧処理を行うと、図４（ｂ）に示すように塑性変形した銀成分が銀メッキ８の凹凸を埋めた状態となり、銀メッキ８内に分散したグラファイト９と、銀メッキ８にまぶしたグラファイト１５との周囲が共に銀成分で満たされる。よって、これらグラファイト９，１５が銀メッキ８に強く固定された状態となり、グラファイト９，１５の定着性が向上する。また、まぶしたグラファイト１５の量に応じて、銀メッキ８の表面８ａ上のグラファイト量が増量することになり、表面グラファイト面積比Ｓも大きくなって、銀メッキ８の耐摩耗性も一層向上する。
【００３６】
ここで、グラファイト１５のまぶし量によって表面グラファイト面積比Ｓは適宜決まるが、図５に表面グラファイト面積比Ｓとその耐久回数Ｎとの関係をグラフで示すと、表面グラファイト面積比Ｓによってその電気接点材料１０の耐久回数Ｎが決まってくる。従って、耐久回数Ｎはターゲットとする製品仕様に異なってくるが、充分な耐摩耗性を確保するためには、図５のグラフからも分るように耐久回数Ｎが１００万回確保された０．４５以上に表面グラファイト面積比Ｓを設定することが望ましい。
【００３７】
（銀コーティングを施したグラファイトのまぶし処理）
図６は、銀コーティングの施されたグラファイト粉末を銀メッキ８にまぶして生成した電気接点材料１０の断面図である。銀メッキ８の表面８ａ上のグラファイト９を増量したい場合には、図６（ａ）に示すように銀コーティング１６ａを施したグラファイト１６の粉末を均一にまぶし、その後に加圧処理を施してもよい。銀コーティング１６ａの施されたグラファイト１６は、銀メッキ８と同一材質である銀が周りにコーティングされているため、ローラ１３で押しつけられた際の銀メッキ８に対する凝着性が高く、銀メッキ８に定着し易い。
【００３８】
銀コーティング１６ａの施されたグラファイト１６は、銀メッキ８に分散したグラファイト９と同一材質のものとし、例えば銀メッキ８の表面８ａを覆う程度にまぶされる。なお、まぶし処理後に行う加圧処理は、上記した銀でコーティングされていないグラファイト１５をまぶす場合と同様に、ローラ１３を用いた処理等が採用される。なお、銀コーティング１６ａがコーティング材に相当する。
【００３９】
銀コーティング１６ａの施されたグラファイト１６が銀メッキ８にまぶされた後に加圧処理が行われるが、この処理においては銀メッキ８の表面８ａ（銀コーティング１６ａも含む）が塑性変形するため、図６（ｂ）に示すように塑性変形したこれら銀成分が銀メッキ８上のグラファイト９の周りに埋まった状態となる。従って、塑性変形した銀成分がグラファイト９，１６を周囲で強く固定し、グラファイト９の定着性が高まる。これにより、グラファイト９，１６が銀メッキ８から脱落し難くなり、表面グラファイト面積比Ｓが高まって、銀メッキ８の耐摩耗性が向上する。なお、この際の表面グラファイト面積比Ｓは、コーティングの施されていないグラファイト１５をまぶす場合と同様に０．４５以上が好ましい。
【００４０】
また、このまぶし処理で用いるグラファイト１６には、周りに銀がコーティングされているため、グラファイト１６がローラ１３によって銀メッキ８に押しつけられた際には、銀同士の凝着作用によってまぶしグラファイト１６が銀メッキ８に定着し易くなる。従って、銀メッキ８に対するグラファイト１６の定着性向上に寄与し、耐摩耗性が一層向上する。また、まぶされるグラファイト１６の定着性が高まれば、まぶされたグラファイト１６の大多数が銀メッキ８に定着することから、銀メッキ８の表面８ａにおいて表面グラファイト面積比Ｓにバラツキが生じ難くなり、グラファイト９，１６の均一な分散にも効果がある。
【００４１】
（銀箔を載せる処理）
図７は、銀メッキ８の表面８ａに銀箔を載せて生成した電気接点材料１０の断面図である。銀メッキ８の表面８ａに取り付いたグラファイト９の定着性を向上する場合、図７（ａ）に示すようにグラファイト９が分散した銀メッキ８の表面８ａに、銀コーティング１６ａを施したグラファイト１６をまぶし、その上に銀箔１７を載せた後に加圧処理を施してもよい。この銀箔１７は銀メッキ８の表面８ａにまぶされたグラファイト１６の全て覆うように、例えば銀メッキ８の表面８ａ全域に敷かれる。なお、銀箔１７が金属箔に相当する。
【００４２】
銀メッキ８の表面８ａに銀箔１７を載せてからローラ１３で加圧処理が行われるが、この処理においては銀メッキ８の表面８ａ、銀コーティング１６ａ及び銀箔１７が塑性変形して、図７（ｂ）に示すように塑性変形した銀成分がグラファイト９，１６の周りに埋まり、グラファイト９，１６が定着する。また、銀箔１７がローラ１３によって銀メッキ８に押しつけられた際には、銀同士の凝着作用によってまぶしグラファイト１６が銀メッキ８に定着し易くなり、銀メッキ８に対するグラファイト１６の定着性向上や、銀メッキ８の耐摩耗性向上に効果がある。なお、図７（ｂ）において、実際には電気接点材料として使用した際に銀箔１７が破れ、グラファイト９，１６が表面に露出した状態となる。
【００４３】
なお、銀メッキ８に銀箔１７を載せてローラ１３をかける場合、必ずしもグラファイト１６をまぶす必要はなく、例えば図８（ａ），（ｂ）に示すようにグラファイト９が分散した銀メッキ８の表面８ａに銀箔１７を直接載せ、それにローラ１３をかけてもよい。この場合、銀メッキ８内のグラファイト９の定着性が高まる。また、銀メッキ８の表面８ａにグラファイトをまぶす場合であっても、そのグラファイトはコーティングの施されていないグラファイト１５でもよい。更に、銀箔１７を載せる対象は、例えばグラファイトの含有していない銀メッキが施された材料や、或いは銀合金でもよい。
【００４４】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）母材２にグラファイト含有の銀メッキ８をメッキした後、銀メッキ８の表面８ａに加圧処理を加えるので、その際に塑性変形した銀成分がグラファイト９の周りに埋まった状態となり、塑性変形した銀成分が銀メッキ８内のグラファイト９を周囲で強く固定する。従って、多くのグラファイト９（１５，１６）が銀メッキ８に強く取り付いた状態となるため、グラファイト９（１５，１６）の銀メッキ８に対する定着性を向上することができる。更に、加圧処理で銀メッキ８内のグラファイト９を定着する場合、その加圧処理によって銀メッキ８の表面硬度が高まるため、グラファイト９が強固な状態で銀メッキ８に定着することになり、銀メッキ８の耐摩耗性を一層高いものとすることができる。
【００４５】
（２）母材２の表面にグラファイト含有の銀メッキ８を形成し、そのメッキ内のグラファイト９で電気接点材料１０の摺動性を確保している。ここで、例えばグラファイト９を増量する処理を施したとしても、グラファイト９は銀メッキ８内でその量が増えることになるため、母材２の材質成分はそのままである。従って、グラファイト９を増量したとしても、母材２が予め持つ強度はそのままであるため、その母材２を基材とする電気接点材料１０の強度はグラファイト増量に影響されず、電気接点材料１０の強度を充分に確保することができる。
【００４６】
（３）本例の加圧処理はローラ１３によって電気接点材料１０を加圧する処理であるため、簡素でしかも安価な設備で、銀メッキ８の表面８ａを塑性変形することができる。
（４）銀メッキ８の表面８ａにグラファイト１５，１６をまぶしてから加圧処理を行う場合、銀メッキ８の表面８ａ上に分散するグラファイト量が増量するため、銀メッキ８の耐摩耗性を一層向上することができる。
【００４７】
（５）銀コーティング１６ａの施されたグラファイト１６を銀メッキ８の表面８ａにまぶしてから加圧処理を行う場合、まぶされるグラファイト１６には銀コーティング１６ａが施されているので、銀同士の凝着作用によって、まぶすグラファイトを銀メッキ８に定着し易くすることができる。また、銀メッキ８にまぶされるグラファイト１６の定着性が高まれば、銀メッキ８の表面８ａにおいて表面グラファイト面積比Ｓにバラツキが生じ難くなり、グラファイト９，１６の均一な分散も期待することができる。
【００４８】
（６）銀メッキ８の表面８ａに、銀コーティング１６ａの施されたグラファイト１６をまぶし、その上に銀箔１７を載せて加圧処理を行う場合、銀メッキ８に対して凝着作用のある銀コーティング１６ａと銀箔１７との両者がグラファイト９，１６の定着を促進することになり、グラファイト９，１６の定着性を一層向上することができる。従って、銀メッキ８の耐摩耗性が一層高いものとなる。
【００４９】
（７）銀メッキ８にはそのメッキ特性として高い電気導線性があることから、電気接点材料１０に施す金属メッキを銀メッキ８とすることによって、電気導電性の高い電気接点材料１０を提供することができる。
【００５０】
なお、本実施形態は上記構成に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
・ 電気接点材料１０を製造工程は、母材２の表面にグラファイト含有の銀メッキ８を形成し、その銀メッキ８の表面８ａに加圧処理を施して表面８ａを塑性変形させる処理工程に限定されない。例えば、母材２自体にグラファイト９の粉末をまぶし、それに加圧処理を施すことで母材２の表面を塑性変形させ、これによってグラファイト９を母材２に定着させてもよい。
【００５１】
・ 加圧処理は、ローラ１３で圧を加える処理に限らず、ローラ１３の場合と同等の圧をかけられる処理であれば、その処理は特に限定されない。
・ 母材２は銅に限らず、例えばニッケル等の他の材料を採用してもよい。
【００５２】
・ 金属メッキを電気メッキで形成する際、その金属メッキは銀メッキ８に限らず、例えば金メッキ、無電解ニッケルメッキ、クロムメッキ、ニッケルメッキ、はんだメッキ、錫メッキ、亜鉛メッキ等を採用してもよい。
【００５３】
・ 周囲にコーティングを施したグラファイト１６をまぶす際、そのコーティング材の材料は銀に限定されず、例えば錫等の他の材料を用いてもよい。
・ 銀メッキ８上に銀箔１７を載せてローラ１３をかける場合、メッキ上に載せる金属箔は、メッキ材と凝着作用のあるものであれば、その材質は特に限定されない。
【００５４】
・ 母材２のメッキ方法は電気メッキに限らず、例えば化学メッキ、溶融メッキ、物理蒸着、化学蒸着、浸透メッキ等を採用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００５５】
（１）請求項１において、母材の表面の一部又は全体に金属メッキ層を形成し、当該金属メッキ層の表面にグラファイトの粉末をまぶすことで前記金属体を形成し、当該まぶしを行った後に前記金属体に金属箔を乗せた状態で加圧処理を施し、当該金属メッキの表面を塑性変形させて該表面上の前記グラファイトを該金属メッキに定着させる。この場合、コーティング材の付着していないグラファイトをまぶすので、まぶすグラファイトにかかるコストが安価になる。
【００５６】
（２）請求項１において、母材の表面の一部又は全体にグラファイトの粉末をまぶすことで前記金属体を形成し、当該まぶしを行った後に前記金属体に金属箔を乗せた状態で加圧処理を施し、当該金属体の表面を塑性変形させて該表面上のグラファイトを該金属体に定着させる。この場合、母材に金属メッキを形成する処理を経ないので、電気接点材料を製造する際にかかる費用が安価になる。
【００５７】
（３）前記技術的思想（１），（２）において、前記金属メッキ又は前記母材にまぶされる前記グラファイトの粉末には、前記金属メッキ又は前記母材に対して凝着作用を有するコーティング材が表面に付着している。この場合、コーティング材がグラファイトの定着を促進するため、まぶされたグラファイトが金属メッキに一層定着し易くなり、金属メッキに定着するグラファイト量が一層増量して、更なる耐摩耗性向上に効果がある。
【００５８】
（４）請求項２〜９のいずれかにおいて、前記グラファイトを含む金属メッキ液に前記母材を浸して当該母材を通電する電気メッキによって、グラファイト含有の前記金属メッキが該母材の表面に形成されている。この場合、電気メッキによって金属メッキを形成するので、ほぼ均一に安定した金属メッキを母材の表面に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】一実施形態における電気メッキ装置の概略構成を示す模式構成図。
【図２】（ａ）は加圧処理を行う前の電気接点材料の断面図、（ｂ）は加圧処理を行った後の電気接点材料の断面図。
【図３】加圧装置の概略構成を示す模式構成図。
【図４】（ａ）はグラファイト粉末を銀メッキにまぶした際の電気接点材料の断面図であり、（ｂ）はまぶし処理を施して加圧処理を行った後の電気接点材料の断面図。
【図５】表面グラファイト面積比とその耐久回数との関係を示すグラフ。
【図６】（ａ）は銀コーティングの施されたグラファイト粉末を銀メッキにまぶした際の電気接点材料の断面図、（ｂ）はまぶし処理を施して加圧処理を行った後の電気接点材料の断面図。
【図７】（ａ）は銀メッキ上にグラファイトをまぶし、その上から銀箔を載せた際の電気接点材料の断面図、（ｂ）は銀箔を載せて加圧処理を行った後の電気接点材料の断面図。
【図８】（ａ）は銀メッキ上に銀箔を載せた際の電気接点材料の断面図、（ｂ）は銀箔を載せて加圧処理を行った後の電気接点材料の断面図。
【符号の説明】
【００６０】
２…金属体を構成する母材、８…金属体（金属メッキ）を構成する銀メッキ、８ａ…表面、１０…電気接点材料、９，１５，１６…グラファイト、１３…ローラ、１６ａ…コーティング材としての銀コーティング、１７…金属箔としての銀箔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラファイトを含む金属体に加圧処理を施し、当該金属体の表面を塑性変形させて該表面上の前記グラファイトを前記金属体に定着させることを特徴とする電気接点材料製造方法。
【請求項２】
母材の表面の一部又は全体に金属メッキで前記金属体を形成し、当該金属体に加圧処理を施して前記金属メッキの表面を塑性変形し、当該金属メッキに前記グラファイトを定着させることを特徴とする請求項１に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項３】
前記加圧処理は、前記金属メッキを形成した前記金属体の表面にローラをかけることによって、前記金属メッキの金属を塑性変形させる処理であることを特徴とする請求項２に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項４】
前記金属メッキには、グラファイトが含有されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項５】
前記グラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に前記加圧処理を実施することを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項６】
前記金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材を表面に付着させたグラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に前記加圧処理を実施することを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項７】
前記金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材を表面に付着させたグラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に、同じく前記金属メッキに対して凝着作用のある金属箔を前記金属メッキの表面に載せ、その状態で前記加圧処理を施すことを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項８】
前記金属メッキに対して凝着作用のある金属箔を前記金属メッキの表面に乗せ、その状態で前記加圧処理を施すことを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項９】
前記金属メッキは銀メッキであることを特徴とする請求項２〜８のうちいずれか一項に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項１０】
グラファイトを含む金属体に加圧処理を施し、当該金属体の表面が塑性変形することで該表面上の前記グラファイトが前記金属体に定着されていることを特徴とする電気接点材料。
【請求項１】
グラファイトを含む金属体に加圧処理を施し、当該金属体の表面を塑性変形させて該表面上の前記グラファイトを前記金属体に定着させることを特徴とする電気接点材料製造方法。
【請求項２】
母材の表面の一部又は全体に金属メッキで前記金属体を形成し、当該金属体に加圧処理を施して前記金属メッキの表面を塑性変形し、当該金属メッキに前記グラファイトを定着させることを特徴とする請求項１に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項３】
前記加圧処理は、前記金属メッキを形成した前記金属体の表面にローラをかけることによって、前記金属メッキの金属を塑性変形させる処理であることを特徴とする請求項２に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項４】
前記金属メッキには、グラファイトが含有されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項５】
前記グラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に前記加圧処理を実施することを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項６】
前記金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材を表面に付着させたグラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に前記加圧処理を実施することを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項７】
前記金属メッキに対して凝着作用のあるコーティング材を表面に付着させたグラファイトの粉末を前記金属メッキの表面にまぶし、当該まぶしを行った後に、同じく前記金属メッキに対して凝着作用のある金属箔を前記金属メッキの表面に載せ、その状態で前記加圧処理を施すことを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項８】
前記金属メッキに対して凝着作用のある金属箔を前記金属メッキの表面に乗せ、その状態で前記加圧処理を施すことを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項９】
前記金属メッキは銀メッキであることを特徴とする請求項２〜８のうちいずれか一項に記載の電気接点材料製造方法。
【請求項１０】
グラファイトを含む金属体に加圧処理を施し、当該金属体の表面が塑性変形することで該表面上の前記グラファイトが前記金属体に定着されていることを特徴とする電気接点材料。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−４２３８９（Ｐ２００７−４２３８９Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２４５０９（Ｐ２００５−２２４５０９）
【出願日】平成１７年８月２日（２００５．８．２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２日（２００５．８．２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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