JP3286560B2 - 嵌合型接続端子 - Google Patents
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、産業機器
などの電気配線に用いられる嵌合型接続端子に関する。
などの電気配線に用いられる嵌合型接続端子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、一般に、自動車、産業機器な
どの電気配線において電線同士の接続に用いられる嵌合
型接続端子には、錫めっきが施されてきた。これは、端
子の接続時に、錫めっきの表面酸化皮膜を摩擦によって
破壊し、新鮮な錫を凝着させることにより、低い接触抵
抗を安定して得ることを目的としたものである。
どの電気配線において電線同士の接続に用いられる嵌合
型接続端子には、錫めっきが施されてきた。これは、端
子の接続時に、錫めっきの表面酸化皮膜を摩擦によって
破壊し、新鮮な錫を凝着させることにより、低い接触抵
抗を安定して得ることを目的としたものである。
【０００３】また、自動車のＡＢＳ（アンチロックブレ
ーキシステム）やエアバックなど、特に重要な信号回路
に用いられる電気配線には、接続端子に金めっきを施し
て使用していた。
ーキシステム）やエアバックなど、特に重要な信号回路
に用いられる電気配線には、接続端子に金めっきを施し
て使用していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記錫めっきの凝着
は、錫の硬度が低い（ビッカース硬度４０〜８０）こと
に起因するものである。しかし、錫の硬度が低いこと
は、接続時の挿入力を上昇させるという問題の原因とも
なっている。すなわち、端子の嵌合接続時には錫めっき
の凝着磨耗が発生し、錫の変形抵抗に逆らって嵌合させ
るため、挿入力が上昇することとなる。
は、錫の硬度が低い（ビッカース硬度４０〜８０）こと
に起因するものである。しかし、錫の硬度が低いこと
は、接続時の挿入力を上昇させるという問題の原因とも
なっている。すなわち、端子の嵌合接続時には錫めっき
の凝着磨耗が発生し、錫の変形抵抗に逆らって嵌合させ
るため、挿入力が上昇することとなる。
【０００５】ところで、自動車などの電気配線では複数
の電線の束（以下、「ワイヤーハーネス」と称する）を
１つのコネクタで接続するのが一般的であり、コネクタ
の接続に必要な力は、端子１個当りの挿入力に電線の本
数（従来は、一般に１０極〜２０極）を乗じた値として
概算することができる。従って、端子１個当りの挿入力
が高いと、コネクタの接続に必要な力はワイヤーハーネ
スの電線数に応じた大きな値となる。
の電線の束（以下、「ワイヤーハーネス」と称する）を
１つのコネクタで接続するのが一般的であり、コネクタ
の接続に必要な力は、端子１個当りの挿入力に電線の本
数（従来は、一般に１０極〜２０極）を乗じた値として
概算することができる。従って、端子１個当りの挿入力
が高いと、コネクタの接続に必要な力はワイヤーハーネ
スの電線数に応じた大きな値となる。
【０００６】特に、近年のカーエレクトロニクスの著し
い進歩・発展は、自動車に搭載する電子機器やＣＰＵの
数を飛躍的に増加させ、それに伴ってワイヤーハーネス
の電線本数を増加し、コネクタの多極化（３０極〜４０
極）を図りたいとの要望も強まっている。
い進歩・発展は、自動車に搭載する電子機器やＣＰＵの
数を飛躍的に増加させ、それに伴ってワイヤーハーネス
の電線本数を増加し、コネクタの多極化（３０極〜４０
極）を図りたいとの要望も強まっている。
【０００７】しかしながら、上述の如く、コネクタを多
極化すると当該コネクタの接続に必要な力も電線本数に
比例して上昇し、ボルトやてこなどの補助機構なしで
は、コネクタの接続ができなくなる。このため、端子を
小型化しても、補助機構がコネクタの小型化・軽量化を
阻害することとなる。
極化すると当該コネクタの接続に必要な力も電線本数に
比例して上昇し、ボルトやてこなどの補助機構なしで
は、コネクタの接続ができなくなる。このため、端子を
小型化しても、補助機構がコネクタの小型化・軽量化を
阻害することとなる。
【０００８】端子の挿入力を低減するには、接点圧力
（嵌合部で接点に与える押しつけ力）を低下させること
が考えられるが、この場合は、安定した低い接触抵抗が
得られなくなる。換言すれば、安定した接触抵抗を維持
したまま端子の挿入力を低下させることが困難であるた
め、コネクタを多極化する際に補助機構が不可欠とな
り、コネクタの小型化・軽量化を阻害する要因となって
いる。
（嵌合部で接点に与える押しつけ力）を低下させること
が考えられるが、この場合は、安定した低い接触抵抗が
得られなくなる。換言すれば、安定した接触抵抗を維持
したまま端子の挿入力を低下させることが困難であるた
め、コネクタを多極化する際に補助機構が不可欠とな
り、コネクタの小型化・軽量化を阻害する要因となって
いる。
【０００９】なお、接続端子に金めっきを使用すれば、
低い接点圧力でも低い接触抵抗が安定して得られるた
め、端子の挿入力を低くすることができ、コネクタを多
極化してもその接続に要する力が著しく上昇することは
ないが、金めっきは錫めっきに比較して数倍〜数十倍の
コストを要するため、特に多極化したコネクタには適し
ない。
低い接点圧力でも低い接触抵抗が安定して得られるた
め、端子の挿入力を低くすることができ、コネクタを多
極化してもその接続に要する力が著しく上昇することは
ないが、金めっきは錫めっきに比較して数倍〜数十倍の
コストを要するため、特に多極化したコネクタには適し
ない。
【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、安定した接触抵抗を維持したまま端子の挿入力
を低下できる嵌合型接続端子を提供することを目的とす
る。
であり、安定した接触抵抗を維持したまま端子の挿入力
を低下できる嵌合型接続端子を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、雄部品と雌部品との嵌合によっ
て電気的接触を得る嵌合型接続端子であって、前記雄部
品または前記雌部品のうちの一方の母材の前記嵌合によ
る摺動部分に０．１μｍ〜０．３μｍの厚さの錫めっき
を施し、他方の母材の摺動部分に０．７μｍ以上の厚さ
の錫めっきを施している。
め、請求項１の発明は、雄部品と雌部品との嵌合によっ
て電気的接触を得る嵌合型接続端子であって、前記雄部
品または前記雌部品のうちの一方の母材の前記嵌合によ
る摺動部分に０．１μｍ〜０．３μｍの厚さの錫めっき
を施し、他方の母材の摺動部分に０．７μｍ以上の厚さ
の錫めっきを施している。
【００１２】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る嵌合型接続端子において、前記雄部品の前記摺動
部分または前記雌部品の前記摺動部分のうち面積の大き
い方に対応する前記錫めっきの厚さを０．１μｍとし、
当該面積の小さい方に対応する錫めっきの厚さを０．７
μｍ〜１．０μｍとしている。
に係る嵌合型接続端子において、前記雄部品の前記摺動
部分または前記雌部品の前記摺動部分のうち面積の大き
い方に対応する前記錫めっきの厚さを０．１μｍとし、
当該面積の小さい方に対応する錫めっきの厚さを０．７
μｍ〜１．０μｍとしている。
【００１３】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２の発明に係る嵌合型接続端子において、前記雄
部品および前記雌部品の前記母材と前記錫めっきとの間
に拡散障壁層を挟み込んでいる。
請求項２の発明に係る嵌合型接続端子において、前記雄
部品および前記雌部品の前記母材と前記錫めっきとの間
に拡散障壁層を挟み込んでいる。
【００１４】また、請求項４の発明は、請求項３の発明
に係る嵌合型接続端子において、前記拡散障壁層をニッ
ケルめっきとしている。
に係る嵌合型接続端子において、前記拡散障壁層をニッ
ケルめっきとしている。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】Ａ．嵌合型接続端子の形態：図１は本発明
に係る嵌合型接続端子の側面図であり、また、図２は当
該嵌合型接続端子の接続部分の平面図である。
に係る嵌合型接続端子の側面図であり、また、図２は当
該嵌合型接続端子の接続部分の平面図である。
【００１７】図示のように、本発明に係る嵌合型接続端
子は雄端子１０と雌端子２０とで構成されている。雄端
子１０は、電線との圧着部であるワイヤバレル１１と、
雌端子２０との嵌合部であるタブ１２とを形成してい
る。また、タブ１２の上面および下面は平滑な摺動面と
している。
子は雄端子１０と雌端子２０とで構成されている。雄端
子１０は、電線との圧着部であるワイヤバレル１１と、
雌端子２０との嵌合部であるタブ１２とを形成してい
る。また、タブ１２の上面および下面は平滑な摺動面と
している。
【００１８】雌端子２０は、電線との圧着部であるワイ
ヤバレル２４と、雄端子１０との嵌合部２５とを形成し
ている。嵌合部２５は、中空の箱形状であり、舌片２
１、エンボス２２およびビード２３とをその内部に備え
ている。なお、図２は、嵌合部２５の内部を示した平面
図である。
ヤバレル２４と、雄端子１０との嵌合部２５とを形成し
ている。嵌合部２５は、中空の箱形状であり、舌片２
１、エンボス２２およびビード２３とをその内部に備え
ている。なお、図２は、嵌合部２５の内部を示した平面
図である。
【００１９】エンボス２２は、舌片２１の上部に設けら
れた凸状の部材であり、雄端子１０との嵌合時には、タ
ブ１２の摺動面と点接触する。舌片２１は、接点圧力す
なわちエンボス２２をタブ１２に押しつける圧力を作用
させるバネとしての機能を有している。また、ビード２
３も凸状の部材であり、タブ１２とエンボス２２が接触
する面と反対側の摺動面で接触し、当該エンボス２２が
タブ１２に及ぼす接点圧力を受ける。
れた凸状の部材であり、雄端子１０との嵌合時には、タ
ブ１２の摺動面と点接触する。舌片２１は、接点圧力す
なわちエンボス２２をタブ１２に押しつける圧力を作用
させるバネとしての機能を有している。また、ビード２
３も凸状の部材であり、タブ１２とエンボス２２が接触
する面と反対側の摺動面で接触し、当該エンボス２２が
タブ１２に及ぼす接点圧力を受ける。
【００２０】雄端子１０を雌端子２０に嵌合させる際に
は、タブ１２をエンボス２２とビード２３との間隙に挿
入する。そして、このときにタブ１２の上下面のうちの
一方はエンボス２２と、他方はビード２３と摺動する。
エンボス２２はタブ１２と点接触しているため、エンボ
ス２２の摺動部分は点であり、また、タブ１２の摺動部
分は線である。また、ビード２３についてはタブ１２と
の接触部分がそのまま摺動部分となる。すなわち、嵌合
時の雌端子２０における摺動部分の面積はエンボス２２
およびビード２３がタブ１２と接触する面積となり、ま
た、雄端子１０における摺動部分の面積はタブ１２がエ
ンボス２２およびビード２３と接触した状態で当該雄端
子１０が雌端子２０に対して相対的に移動する距離に応
じた面積となる。したがって、この実施形態において
は、雄端子１０における摺動部分の面積の方が雌端子２
０における摺動部分の面積よりも大きい。
は、タブ１２をエンボス２２とビード２３との間隙に挿
入する。そして、このときにタブ１２の上下面のうちの
一方はエンボス２２と、他方はビード２３と摺動する。
エンボス２２はタブ１２と点接触しているため、エンボ
ス２２の摺動部分は点であり、また、タブ１２の摺動部
分は線である。また、ビード２３についてはタブ１２と
の接触部分がそのまま摺動部分となる。すなわち、嵌合
時の雌端子２０における摺動部分の面積はエンボス２２
およびビード２３がタブ１２と接触する面積となり、ま
た、雄端子１０における摺動部分の面積はタブ１２がエ
ンボス２２およびビード２３と接触した状態で当該雄端
子１０が雌端子２０に対して相対的に移動する距離に応
じた面積となる。したがって、この実施形態において
は、雄端子１０における摺動部分の面積の方が雌端子２
０における摺動部分の面積よりも大きい。
【００２１】Ｂ．嵌合型接続端子への錫めっき：上記の
雄端子１０および雌端子２０においては、その母材を銅
または銅合金としている。銅または銅合金のままでは、
その硬度が高く（ビッカース硬度１００以上）、雄端子
１０と雌端子２０との接触抵抗が高くなることもあるた
め、両端子の少なくとも接触部分、すなわちタブ１２、
エンボス２２およびビード２３には錫めっきを施してい
る。錫めっきによる、接触低減の効果は既に述べた通り
である。なお、本実施形態においては、母材である銅ま
たは銅合金の表面にニッケルめっきを施し、さらにその
上に錫めっきを行っているが、この理由については後述
する。
雄端子１０および雌端子２０においては、その母材を銅
または銅合金としている。銅または銅合金のままでは、
その硬度が高く（ビッカース硬度１００以上）、雄端子
１０と雌端子２０との接触抵抗が高くなることもあるた
め、両端子の少なくとも接触部分、すなわちタブ１２、
エンボス２２およびビード２３には錫めっきを施してい
る。錫めっきによる、接触低減の効果は既に述べた通り
である。なお、本実施形態においては、母材である銅ま
たは銅合金の表面にニッケルめっきを施し、さらにその
上に錫めっきを行っているが、この理由については後述
する。
【００２２】従来は端子への錫めっきの厚さを１．０μ
ｍ以上としていた。これは、錫めっきのコストが比較的
安価なことと、端子の耐食性を考慮した結果である。
ｍ以上としていた。これは、錫めっきのコストが比較的
安価なことと、端子の耐食性を考慮した結果である。
【００２３】本発明に係る嵌合型接続端子においては、
錫めっきの厚さを１．０μｍ以下に薄くすることによっ
て端子の接触部分の見かけの硬度を高くして、挿入力を
低減させている。このことを以下に示す実験結果を使用
して説明する。
錫めっきの厚さを１．０μｍ以下に薄くすることによっ
て端子の接触部分の見かけの硬度を高くして、挿入力を
低減させている。このことを以下に示す実験結果を使用
して説明する。
【００２４】実験は、雄端子１０および雌端子２０の錫
めっき厚さをそれぞれ０．１μｍ〜１．０μｍまで変化
させ、当該雄端子１０を雌端子２０に嵌合させるときの
挿入力を測定して行った。次の表１はその実験結果であ
る。
めっき厚さをそれぞれ０．１μｍ〜１．０μｍまで変化
させ、当該雄端子１０を雌端子２０に嵌合させるときの
挿入力を測定して行った。次の表１はその実験結果であ
る。
【００２５】
【表１】
【００２６】また、図３は表１の実験結果を示す図であ
る。従来における端子への錫めっき厚さを１．０μｍと
すると、端子挿入力は０．７４ｋｇｆである。以下、こ
の従来の挿入力を基準値として説明を続ける。
る。従来における端子への錫めっき厚さを１．０μｍと
すると、端子挿入力は０．７４ｋｇｆである。以下、こ
の従来の挿入力を基準値として説明を続ける。
【００２７】実験結果が示すように、雄端子１０または
雌端子２０のうちの一方の錫めっき厚さを０．１μｍ〜
０．３μｍとし、他方の錫めっき厚さを０．１μｍ以上
とすると、基準値と比較して挿入力を少なくとも１０％
以上低減（０．６７ｋｇｆ以下）できる。これは、錫め
っきが薄くなるにしたがって、母材である銅または銅合
金の硬度が端子の硬度に影響するようになり、端子の見
かけの硬度が高くなる。そして、端子の見かけの硬度が
高くなることによって、錫めっきの凝着が抑制され、挿
入力が低くなったのである。
雌端子２０のうちの一方の錫めっき厚さを０．１μｍ〜
０．３μｍとし、他方の錫めっき厚さを０．１μｍ以上
とすると、基準値と比較して挿入力を少なくとも１０％
以上低減（０．６７ｋｇｆ以下）できる。これは、錫め
っきが薄くなるにしたがって、母材である銅または銅合
金の硬度が端子の硬度に影響するようになり、端子の見
かけの硬度が高くなる。そして、端子の見かけの硬度が
高くなることによって、錫めっきの凝着が抑制され、挿
入力が低くなったのである。
【００２８】もっとも、錫めっきは摺動部分の潤滑剤と
しての機能も有しており、雄端子１０および雌端子２０
の両方ともに錫めっき厚さを０．１μｍとした場合に
は、錫めっきの潤滑剤としての機能を喪失し、母材の摩
擦にともなって多少挿入力が高くなっている。
しての機能も有しており、雄端子１０および雌端子２０
の両方ともに錫めっき厚さを０．１μｍとした場合に
は、錫めっきの潤滑剤としての機能を喪失し、母材の摩
擦にともなって多少挿入力が高くなっている。
【００２９】また、雄端子１０の錫めっき厚さを０．１
μｍとし、雌端子２０の錫めっき厚さを０．３μｍ〜
１．０μｍとした場合には、基準値と比較して挿入力が
３０％以上低減（０．５２ｋｇｆ以下）している。これ
は、摺動部分の面積が大きい方の錫めっき厚さを薄くし
た方が挿入力低減の効果が大きいことを示す結果であ
る。
μｍとし、雌端子２０の錫めっき厚さを０．３μｍ〜
１．０μｍとした場合には、基準値と比較して挿入力が
３０％以上低減（０．５２ｋｇｆ以下）している。これ
は、摺動部分の面積が大きい方の錫めっき厚さを薄くし
た方が挿入力低減の効果が大きいことを示す結果であ
る。
【００３０】端子挿入力を０．４６ｋｇｆまで低減でき
れば、例えば、３０極のコネクタの場合、従来当該コネ
クタの接続に約２２ｋｇｆ（０．７４×３０）の力を要
していたのが、約１４ｋｇｆ（０．４６×３０）まで低
下することができる。
れば、例えば、３０極のコネクタの場合、従来当該コネ
クタの接続に約２２ｋｇｆ（０．７４×３０）の力を要
していたのが、約１４ｋｇｆ（０．４６×３０）まで低
下することができる。
【００３１】ところで、接続端子には、挿入力以外にも
安定して低い接触抵抗および良好な耐食性が要求され
る。接触抵抗は電気配線の接続に使用される端子である
以上当然に要求される特性であり、また端子の母材であ
る銅または銅合金は特に亜硫酸ガス雰囲気において腐食
が進行しやすいため耐食性も要求される。
安定して低い接触抵抗および良好な耐食性が要求され
る。接触抵抗は電気配線の接続に使用される端子である
以上当然に要求される特性であり、また端子の母材であ
る銅または銅合金は特に亜硫酸ガス雰囲気において腐食
が進行しやすいため耐食性も要求される。
【００３２】図４は、端子の錫めっき厚さを薄くしたと
きの接触抵抗および耐食性を示す図である。この図は、
錫めっき直後の端子の接触抵抗と錫めっき後さらに腐食
試験を行った後の端子の接触抵抗とを示している。
きの接触抵抗および耐食性を示す図である。この図は、
錫めっき直後の端子の接触抵抗と錫めっき後さらに腐食
試験を行った後の端子の接触抵抗とを示している。
【００３３】図から明らかなように、錫めっき厚さ０．
１μｍの端子は錫めっき厚さ１．０μｍの端子に比較す
ると若干接触抵抗が高くなるものの、めっきを施さない
端子よりは十分に低い接触抵抗を保っている。すなわ
ち、錫めっきを厚さ０．１μｍ以上施していれば、安定
して低い接触抵抗を得ることができると言える。また、
通常、接続端子に要求される接触抵抗は１．０ｍΩ以下
であり、錫めっき厚さ０．１μｍの端子は、この要求を
十分に満たしている。
１μｍの端子は錫めっき厚さ１．０μｍの端子に比較す
ると若干接触抵抗が高くなるものの、めっきを施さない
端子よりは十分に低い接触抵抗を保っている。すなわ
ち、錫めっきを厚さ０．１μｍ以上施していれば、安定
して低い接触抵抗を得ることができると言える。また、
通常、接続端子に要求される接触抵抗は１．０ｍΩ以下
であり、錫めっき厚さ０．１μｍの端子は、この要求を
十分に満たしている。
【００３４】次に、腐食試験後の接触抵抗についても錫
めっき厚さ０．１μｍの端子は錫めっき厚さ１．０μｍ
の端子よりも多少高くなるが、めっきを施さない端子よ
りは十分に低い接触抵抗となっている。そして、腐食試
験後の錫めっき厚さ０．１μｍの端子の接触抵抗も１．
０ｍΩ以下となっており、接続端子に要求される接触抵
抗の許容値以下となっている。
めっき厚さ０．１μｍの端子は錫めっき厚さ１．０μｍ
の端子よりも多少高くなるが、めっきを施さない端子よ
りは十分に低い接触抵抗となっている。そして、腐食試
験後の錫めっき厚さ０．１μｍの端子の接触抵抗も１．
０ｍΩ以下となっており、接続端子に要求される接触抵
抗の許容値以下となっている。
【００３５】錫めっきは、必ずしも均一に施せるもので
はなく、厚さ０．１μｍ以下の錫めっきを施した場合に
は、部分的に錫めっきで被覆できない部分が現出する。
このような場合は、母材の銅若しくは銅合金または下地
のニッケルと錫との間で局部電池を形成するため、電気
腐食的な特性が著しく劣化する。従って、耐食性の面か
らは、最低限厚さ０．１μｍの錫めっきを施しておく必
要がある。
はなく、厚さ０．１μｍ以下の錫めっきを施した場合に
は、部分的に錫めっきで被覆できない部分が現出する。
このような場合は、母材の銅若しくは銅合金または下地
のニッケルと錫との間で局部電池を形成するため、電気
腐食的な特性が著しく劣化する。従って、耐食性の面か
らは、最低限厚さ０．１μｍの錫めっきを施しておく必
要がある。
【００３６】以上の内容を総括すると、雄端子１０また
は雌端子２０のうちの一方の錫めっき厚さを０．１μｍ
〜０．３μｍとし、他方の錫めっき厚さを０．１μｍ以
上とすると、挿入力を１０％以上低減でき、特に雄端子
１０の錫めっき厚さを０．１μｍとし、雌端子２０の錫
めっき厚さを０．３μｍ〜１．０μｍとした場合には、
挿入力を３０％以上も低減できる。
は雌端子２０のうちの一方の錫めっき厚さを０．１μｍ
〜０．３μｍとし、他方の錫めっき厚さを０．１μｍ以
上とすると、挿入力を１０％以上低減でき、特に雄端子
１０の錫めっき厚さを０．１μｍとし、雌端子２０の錫
めっき厚さを０．３μｍ〜１．０μｍとした場合には、
挿入力を３０％以上も低減できる。
【００３７】一方、耐食性および接触抵抗の観点から
は、少なくとも０．１μｍ以上の錫めっき厚さが必要で
ある。そして、この制限は、挿入力を低減できる上記数
値範囲と重なるものである。
は、少なくとも０．１μｍ以上の錫めっき厚さが必要で
ある。そして、この制限は、挿入力を低減できる上記数
値範囲と重なるものである。
【００３８】Ｃ．下地のニッケルめっき：既述したよう
に、本実施形態では、母材である銅の表面に下地として
ニッケルめっきを施し、さらにその上に錫めっきを行っ
ている。このようなニッケルめっきを行う意義について
図５を用いて説明する。
に、本実施形態では、母材である銅の表面に下地として
ニッケルめっきを施し、さらにその上に錫めっきを行っ
ている。このようなニッケルめっきを行う意義について
図５を用いて説明する。
【００３９】図５（ａ）に示すように、母材である銅の
表面に直接錫めっきを施すと、銅は常温においても錫中
を拡散するため、銅と錫との合金が生成される。ここ
で、上記実施形態のように錫めっき厚さが薄い場合は、
当該錫めっき層が比較的短期間で全て合金化されること
になる（図５（ｂ）に示す状態）。ここで、形成される
合金は銅と錫との金属間化合物（Ｃｕ6Ｓｎ5）であるた
め、その硬度は非常に高い。従って、錫めっき層が全て
合金化されると、嵌合時に低い接触抵抗を得るのが困難
になる。
表面に直接錫めっきを施すと、銅は常温においても錫中
を拡散するため、銅と錫との合金が生成される。ここ
で、上記実施形態のように錫めっき厚さが薄い場合は、
当該錫めっき層が比較的短期間で全て合金化されること
になる（図５（ｂ）に示す状態）。ここで、形成される
合金は銅と錫との金属間化合物（Ｃｕ6Ｓｎ5）であるた
め、その硬度は非常に高い。従って、錫めっき層が全て
合金化されると、嵌合時に低い接触抵抗を得るのが困難
になる。
【００４０】そこで、錫めっきの下地としてニッケルめ
っきを施せば、錫中におけるニッケルの拡散係数は銅よ
りも格段に低いため、錫めっき層が合金化される懸念は
なくなり、安定して低い接触抵抗を得ることができる。
換言すれば、下地のニッケルめっきは、銅の拡散障壁層
として機能していることになる。
っきを施せば、錫中におけるニッケルの拡散係数は銅よ
りも格段に低いため、錫めっき層が合金化される懸念は
なくなり、安定して低い接触抵抗を得ることができる。
換言すれば、下地のニッケルめっきは、銅の拡散障壁層
として機能していることになる。
【００４１】なお、拡散障壁層としては、ニッケルめっ
きに限らず、錫中に拡散しない物質層であればよく、例
えばチタンナイトライドなどであってもよい。
きに限らず、錫中に拡散しない物質層であればよく、例
えばチタンナイトライドなどであってもよい。
【００４２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、この発明は上記の例に限定されるものではなく、
例えば、端子の母材としては、銅または銅合金以外に
も、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄合金、ステン
レス鋼、ニッケル合金など錫めっきよりも硬度の大きい
金属材料を使用することができる。
たが、この発明は上記の例に限定されるものではなく、
例えば、端子の母材としては、銅または銅合金以外に
も、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄合金、ステン
レス鋼、ニッケル合金など錫めっきよりも硬度の大きい
金属材料を使用することができる。
【００４３】また、上記実施形態においては、雄端子１
０における摺動部分の面積の方を雌端子２０における摺
動部分の面積よりも大きくしたが、これを逆にしてもよ
い。すなわち、雄端子１０のタブ１２に凸部を設けて雌
端子２０の嵌合部２５に摺動面を形成するようにしても
よい。
０における摺動部分の面積の方を雌端子２０における摺
動部分の面積よりも大きくしたが、これを逆にしてもよ
い。すなわち、雄端子１０のタブ１２に凸部を設けて雌
端子２０の嵌合部２５に摺動面を形成するようにしても
よい。
【００４４】さらに、上記実施形態においては、雄端子
１０および雌端子２０の接触部分には薄い錫めっきを施
していたが、電線との圧着部であるワイヤバレル１１、
２４には部分めっきによって厚い錫めっきを施すように
してもよい。電線との圧着部においては挿入力に関する
特性は要求されず、安定した接触抵抗が得られればよい
からである。
１０および雌端子２０の接触部分には薄い錫めっきを施
していたが、電線との圧着部であるワイヤバレル１１、
２４には部分めっきによって厚い錫めっきを施すように
してもよい。電線との圧着部においては挿入力に関する
特性は要求されず、安定した接触抵抗が得られればよい
からである。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、雄部品または雌部品のうちの一方の母材の嵌合
による摺動部分に０．１μｍ〜０．３μｍの厚さの錫め
っきを施し、他方の母材の摺動部分に０．７μｍ以上の
厚さの錫めっきを施しているため、接続端子の見かけの
硬度が高くなることによって、錫めっきの凝着が抑制さ
れ、端子挿入力を１０％以上低減できる。
よれば、雄部品または雌部品のうちの一方の母材の嵌合
による摺動部分に０．１μｍ〜０．３μｍの厚さの錫め
っきを施し、他方の母材の摺動部分に０．７μｍ以上の
厚さの錫めっきを施しているため、接続端子の見かけの
硬度が高くなることによって、錫めっきの凝着が抑制さ
れ、端子挿入力を１０％以上低減できる。
【００４６】また、請求項２の発明によれば、雄部品の
摺動部分または雌部品の摺動部分のうち面積の大きい方
に対応する錫めっきの厚さを０．１μｍとし、当該面積
の小さい方に対応する錫めっきの厚さを０．７μｍ〜
１．０μｍとしているため、錫めっきの凝着抑制をより
効果的に得ることができ、端子挿入力を３０％以上低減
できる。
摺動部分または雌部品の摺動部分のうち面積の大きい方
に対応する錫めっきの厚さを０．１μｍとし、当該面積
の小さい方に対応する錫めっきの厚さを０．７μｍ〜
１．０μｍとしているため、錫めっきの凝着抑制をより
効果的に得ることができ、端子挿入力を３０％以上低減
できる。
【００４７】また、請求項３および請求項４の発明によ
れば、雄部品および雌部品の母材と錫めっきとの間に拡
散障壁層を挟み込んでいるため、母材の拡散による錫め
っきの合金化が抑制され、安定して低い接触抵抗を得る
ことができる。
れば、雄部品および雌部品の母材と錫めっきとの間に拡
散障壁層を挟み込んでいるため、母材の拡散による錫め
っきの合金化が抑制され、安定して低い接触抵抗を得る
ことができる。
【図１】本発明に係る嵌合型接続端子の側面図である。
【図２】図１の嵌合型接続端子の接続部分の平面図であ
る。
る。
【図３】端子の錫めっき厚さを薄くしたときの挿入力の
実験結果を示す図である。
実験結果を示す図である。
【図４】端子の錫めっき厚さを薄くしたときの接触抵抗
および耐食性を示す図である。
および耐食性を示す図である。
【図５】下地のニッケルめっきを説明するための図であ
る。
る。
【符号の説明】 １０ 雄端子 １２ タブ ２０ 雌端子 ２１ 舌片 ２２ エンボス ２３ ビード ２５ 嵌合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 篤 三重県四日市市西末広町１番14号 住友 電装株式会社内 (72)発明者 塩谷 準 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 藤井 淳彦 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 磯野 誠昭 山口県下関市長府港町14番１号 株式会 社神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 真谷 康弘 山口県下関市長府港町14番１号 株式会 社神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 川口 雅弘 山口県下関市長府港町14番１号 株式会 社神戸製鋼所長府製造所内 (56)参考文献 特開 平７−85917（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−262313（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−7960（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−265992（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−320668（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01R 13/03 H01H 1/00 C25D 5/02 - 5/26
Claims (4)
- 【請求項１】 雄部品と雌部品との嵌合によって電気的
接触を得る嵌合型接続端子であって、 前記雄部品または前記雌部品のうちの一方の母材の前記
嵌合による摺動部分に０．１μｍ〜０．３μｍの厚さの
錫めっきを施し、他方の母材の摺動部分に０．７μｍ以
上の厚さの錫めっきを施すことを特徴とする嵌合型接続
端子。 - 【請求項２】 請求項１記載の嵌合型接続端子におい
て、 前記雄部品の前記摺動部分または前記雌部品の前記摺動
部分のうち面積の大きい方に対応する前記錫めっきの厚
さを０．１μｍとし、当該面積の小さい方に対応する錫
めっきの厚さを０．７μｍ〜１．０μｍとすることを特
徴とする嵌合型接続端子。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の嵌合型接
続端子において、 前記雄部品および前記雌部品の前記母材と前記錫めっき
との間に拡散障壁層を挟み込むことを特徴とする嵌合型
接続端子。 - 【請求項４】 請求項３記載の嵌合型接続端子におい
て、 前記拡散障壁層をニッケルめっきとすることを特徴とす
る嵌合型接続端子。
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|---|---|---|---|
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| DE69803330T DE69803330T2 (de) | 1997-04-28 | 1998-04-27 | Einsteckbare Endklemme |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| US20050037229A1 (en) * | 2001-01-19 | 2005-02-17 | Hitoshi Tanaka | Plated material, method of producing same, and electrical / electronic part using same |
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| DE10302270A1 (de) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Fröhlich, Bernhard | Kontaktstück für einen Batterieverbinder |
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| EP2157668B9 (en) * | 2007-04-09 | 2016-02-17 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Connector and metallic material for connector |
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| DE102011088211A1 (de) * | 2011-12-12 | 2013-06-13 | Robert Bosch Gmbh | Kontaktelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JP2013161526A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 端子金具 |
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| JP2016201291A (ja) * | 2015-04-13 | 2016-12-01 | 矢崎総業株式会社 | 接点接続構造 |
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