電気接触部~の潤滑剤塗布による摩擦係数の増加現象について

摘要

For tin plated connector contacts, it was found that friction coefficient at the lubricated contacts was higher than the friction coefficient at none lubricated contacts. This is very different from common knowledge of lubrication. In this paper, size of true contact area of static contact condition was discussed by FEM analysis under conditions for both lubricated and non lubricated contacts between platinum (Pt) hemisphere and tin (Sn) plated flat. In the result, the contact area with lubricant became lager than none lubricated contacts were clarified. This is due to sinking depth of the sphere into tin plated layer. Projected area for sliding direction of the sunken contact surface was calculated by geometrical contact model. From these discussions, it was concluded that the increase in friction coefficient with lubricant was not caused by increase in adhesion area but by increase in depth of the contact trace.%錫（Sn）めっき接触部を持つコネクタの微摺動や単一摺動において、潤滑した接触部での摩擦係数は非潤滑の摩擦係数より大きくなることを見出した。これは潤滑効果の通常の認識とは大変異なる現象である。ここでは、Pt半球面とSnめつき平面との接触おいて、半球面の平面への沈み込みとpile－up現象から、静止接触状態での真実接触面の大きさを潤滑状態と非潤滑状態についてFEMで解析し、AFM（原子間力顕微鏡）の観察結果と対比した。その結果、潤滑状態の方が接触面積は大きくなることが明らかとなり、沈み込の量が大きいことがわかった。この事実から、摺動方向への接触面の投影面積を求め、摩擦係数を考察した。その結果、潤滑状態での静止摩擦から動摩擦の移行時に摩擦係数が増加し、これは、凝着によるものではなく、掘り起こしに起因することが判明した。