笛簧开关用线材、笛簧开关用簧片、以及笛簧开关制造技术

本发明专利技术涉及一种笛簧开关(10)，包括圆筒状玻璃管(30)以及多个簧片(20)，其中所述多个簧片(20)以其具有连接部分(22)的一端被插入所述玻璃管(30)中的状态而固定至所述玻璃管(30)。所述簧片(20)通过将连接部分(22)经塑性加工成型为笛簧开关用线材的一端而制得。以质量百分比计，所述笛簧开关用线材包含1％-10％的Fe，10％-35％的Ni，并且余量为Co和杂质，该线材由具有立方晶体结构的铁族合金构成，并且具有900℃以上的居里温度以及1mm以下的线径。该线材由具有特定组成的三元合金构成，因此具有高居里温度、低电阻以及特定结构，因而具有优异的加工性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】笛簧开关用线材、笛簧开关用簧片、以及笛簧开关
本专利技术涉及笛簧开关用线材、笛簧开关用簧片、以及笛簧开关，其中该线材适用于 笛簧开关中所包含的簧片的材料。特别地，本专利技术涉及笛簧开关用线材，该线材具有高居里 温度、低电阻和良好的加工性。
技术介绍
将诸如永久磁铁和电磁铁之类的磁铁与由铁或铁合金之类的磁性材料构成的簧 片组合在一起的笛簧开关被用于诸如继电器之类的开关部件和各种传感器部件中。笛簧 开关包括填充有密封气体等的圆筒状玻璃管以及簧片对，其中簧片的一端插入至玻璃管的 各端部。簧片以这样的方式固定至玻璃管：当沿玻璃管的纵向观察时，簧片的端部是相互 重叠的，而当沿着玻璃管的径向观察时，簧片的端部是彼此分开的。如上所述，两个簧片的 端部之间设置有间隙，这两个簧片的端部是通过设置在玻璃管外的磁铁使之相互间非接触 (开）或接触（闭）来进行操作的，这两个簧片的端部被用作了触点。 簧片的典型材料为Fe-50质量％至52质量％的Ni合金（专利文献1)。专利文献 2提出了一种Fe-15%至59%、Co-I%至40%的Ni合金（重量比）（Fe:约30%至40% )， 与Fe-52质量％的Ni合金相比，该合金具有高磁通密度和良好的加工性。 引用列表 专利文献 专利文献1 :日本未审查专利申请公开No. 05-320842 专利文献2 :日本未审查专利申请公开No. 03-179622
技术实现思路
技术问题 然而，相关技术中的笛簧开关并不适用于流通大电流（例如，3A以上，甚至5A以 上）的应用。 Fe-52质量％的附合金具有高比电阻。因此，当使大电流通过合金时，合金的温度 因焦耳热而增加并变高。此外，由于Fe-52质量％的Ni合金具有低居里温度，因此磁性能 随着温度的升高而劣化。因而，当将由Fe-52质量％的Ni合金构成的簧片用在大电流应用 中时，由于磁性能的劣化，使得可能无法准确地进行开-闭操作。 此外，Fe-52质量％的Ni合金的电性能和热膨胀系数可随着温度的升高而改变。 一般而言，比电阻和热膨胀系数在高温下升高。例如，当热膨胀系数增加时，热膨胀和收缩 的量也增加。因此，簧片与玻璃管之间的连接部分被施加应变，簧片与玻璃管之间的粘着会 随着时间的延长而被破坏。例如，簧片与玻璃管之间可能会形成间隙，并且玻璃管内的密封 气体可能会泄露。或者，当笛簧开关反复进行开-闭操作时，簧片最终可能会从玻璃管上脱 落下来。 笛簧开关用簧片通过如下方式制得：切割长线材以使其具有特定长度并制备成棒 (rod)，通过对棒的一端（用作触点的一端）进行压力加工等塑性加工，从而将棒形成为所 需形状。因此，期望簧片用材料具有良好的加工性。尽管专利文献2中所描述的合金具有 良好的加工性，但是该合金的Fe含量高且居里温度低，并且在磁性能方面较差。 如上所述，尤其对于用于大电流的笛簧开关用簧片的材料，期望其具有高居里温 度、低电阻、以及良好的加工性。 因此，本专利技术的一个目的是提供一种笛簧开关用线材，该线材具有高居里温度、低 电阻以及良好的加工性。本专利技术的另一目的是提供笛簧开关用簧片，该簧片具有高居里温 度以及低电阻。本专利技术的又一目的是提供适用于大电流的笛簧开关。 解决问题的手段 在本专利技术中，通过利用Co、Fe和Ni的三元合金实现了上述目的，该合金具有特定 的组成和特定的结构。 将本专利技术的笛簧开关用线材用作包含于笛簧开关中的簧片的材料，该线材由铁族 合金构成，以质量百分比计，该铁族合金包含1%以上10%以下的FeUO%以上35%以下的 Ni,并且余量为Co和杂质。该铁族合金具有立方晶体结构。该线材具有900°C以上的居里 温度，并且线材直径为Imm以下。 本专利技术的笛簧开关用线材由具有上述特定组成的铁族合金构成，特别地，由具有 低Fe含量（Fe: 10质量％以下）和高Co含量（Co:55质量％以上）并且具有良好的磁性能 的合金构成。具体而言，其居里温度高，即为900°C以上。此外，由于该线材由具有所述特定 组成的铁族合金构成，因此比电阻也低。因此，即使当本专利技术的笛簧开关用线材流通大的电 流时，不仅线材的温度不易于升高，而且如上所述由于居里温度高，因而可抑制由温度升高 造成的磁性能劣化。此外，由于本专利技术的笛簧开关用线材具有立方晶体结构（Y结构），因 此该线材具有良好的塑性加工性能。由此，能够很好地进行各种塑性加工，例如用以制造直 径为Imm以下的细线材的拉丝、以及用以形成所需形状的压力加工。另外，由于本专利技术的笛 簧开关用线材的线径小，因此该线材能够为小的笛簧开关提供簧片，并且有助于笛簧开关 的小型化。 根据本专利技术的实施方案，线材可由铁族合金构成，以质量百分比计，该铁族合金含 有3%以上5%以下的Fe、20%以上30%以下的Ni,并且余量为Co和杂质。 在上述实施方案中，由于线材含有更高含量的Co(Co:65质量％以上），而Co具有 高居里温度，因此线材的居里温度更高（例如，1，〇〇〇°C以上）。 根据本专利技术的实施方案，室温下的比电阻可为15μ Ω·cm以下。 在上述实施方案中，比电阻（电阻率）足够低。即使当流通大的电流时，线材的温 度也不易于因焦耳热而升高，并且不易于成为高温。因此，在上述实施方案中，还可以进一 步抑制因温度升高而造成的性能劣化（例如，磁性能和电性能的降低，以及热膨胀系数的 升高）。 通过对本专利技术的笛簧开关用线材适当地进行塑性加工，从而获得笛簧开关用簧 片。本专利技术的笛簧开关用簧片由本专利技术的笛簧开关用线材制得，并且该簧片的一端包括由 塑性加工形成的触点部分。 对于通过对本专利技术的笛簧开关用线材进行塑性加工而制得的本专利技术笛簧开关用 簧片，其基本保持了本专利技术笛簧开关用线材的组成，其中所述线材具有如上所述的高居里 温度和低电阻。由此，簧片也具有高居里温度和低电阻。另外，本专利技术的笛簧开关用线材具 有良好的塑性加工性，即使在线材形成为复杂形状的情况下，也能够很好地对线材进行塑 性加工，并且能够获得具有所需形状的簧片。由此，本专利技术的笛簧开关用簧片也具有良好的 生产性。 通过将本专利技术的笛簧开关用簧片接合至玻璃管而获得笛簧开关。本专利技术的笛簧开 关包括圆筒状玻璃管以及以如下状态固定至玻璃管的多个簧片，其中：各簧片的包括触点 部分在内的一端插入至玻璃管内，其中所述簧片均为本专利技术的笛簧开关用簧片。 本专利技术的笛簧开关包括本专利技术的笛簧开关用簧片，如上所述，该簧片具有高居里 温度和低电阻。因此，即使当本专利技术的笛簧开关流通大的电流时，笛簧开关的温度也不易于 升高，并且还可抑制因温度升高而造成的性能劣化（例如，磁性能和电性能的降低，以及热 膨胀系数的升高）。由此，本专利技术的笛簧开关适用于这样的构成部件（例如开关部件和传感 器部件），该构成部件不仅用于低电流应用中（通电电流值：IA以下），而且也应用于大电 流应用中。 本专利技术的效果 本专利技术的笛簧开关用线材具有高居里温度、低电阻以及良好的加工性。本专利技术的 笛簧开关用簧片以及本专利技术的笛簧开关具有高居里温度和低电阻。 附图简要说明 [图1A]图IA为笛簧开关的示意性说明图，其示出了打开的状态。 [本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种笛簧开关用线材，该线材用作笛簧开关中所包括的簧片的材料，该线材包含：铁族合金，以质量百分比计，其包含：1％以上10％以下的Fe，10％以上35％以下的Ni，并且余量为Co和杂质，其中所述铁族合金具有立方晶体结构，并且所述线材具有900℃以上的居里温度以及1mm以下的线径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.10 JP 2012-1547581. 一种笛簧开关用线材，该线材用作笛簧开关中所包括的簧片的材料，该线材包含： 铁族合金，以质量百分比计，其包含： 1%以上10%以下的Fe， 10%以上35%以下的Ni，并且 余量为Co和杂质， 其中所述铁族合金具有立方晶体结构，并且 所述线材具有900°C以上的居里温度以及 1mm以下的线径。2. 根据权利要求1所述的笛簧开关用线材， 其中所述线材由铁族合金构成，以质量百分比计，该铁族合金含有： ...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田肇，西川太一郎，山崎和郎，德田健之，河野功尚，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP