JP2013033656A

JP2013033656A - 端子

Info

Publication number: JP2013033656A
Application number: JP2011169460A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Onuma; 健太郎大沼
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2013-02-14
Also published as: US20140162505A1; US9153883B2; DE112012003197T5; WO2013018352A1; CN103718381A

Abstract

【課題】導線に設置されて使用される端子において、導線の腐食を防止し、圧着部での電気抵抗値の上昇を防止し、圧着部での固着力の低下を防止する。
【解決手段】第１の金属材料で構成された地金部５と、第１の金属材料よりも標準電極電位の値が小さい第２の金属材料で構成され、地金部５の表面の少なくとも一部にめっきで薄く設けられた中間層７と、第２の金属材料よりも標準電極電位の値が小さい第３の金属材料で構成され、中間層７の表面の少なくとも一部にめっきで薄く設けられた表面層９とを有する端子である。
【選択図】図３

Description

本発明は、端子に係り、特に、ケーブルの端部に設置されて使用されるものに関する。

従来、銅もしくはこの合金で構成されている電線（ケーブル）の端部に、銅もしくはこの合金で構成された圧着端子を設け、この圧着端子を別の機器の端子に接続し、上記電線を上記別の機器に接続している。

また、電線の軽量化等のために、電線を、銅もしくはこの合金に代えて、アルミニウムもしくはこの合金で構成している場合がある。上記従来の技術に関連する文献としてたとえば、特許文献１を掲げることができる。

特開２００５−２７６７９２号公報

ところで、電線（導線）をアルミニウムもしくはこの合金で構成し、圧着端子を銅もしくはこの合金で構成すると、水が圧着部（圧着端子と電線との係合部）に入ったときに、異金属の電位差によるガルバニック腐食が発生することがある。そして、上記電線の腐食や上記圧着部での電気抵抗値の上昇や固着力（圧着端子と電線との結合力）の低下が生ずるおそれがあるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、導線に設置されて使用される端子において、導線の腐食を防止し、圧着部での電気抵抗値の上昇を防止し、圧着部での固着力の低下を防止することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、第１の金属材料で構成された地金部と、前記第１の金属材料よりも標準電極電位の値が小さい第２の金属材料で構成され、前記地金部の表面の少なくとも一部にめっきで薄く設けられた中間層と、前記第２の金属材料よりも標準電極電位の値が小さい第３の金属材料で構成され、前記中間層の表面の少なくとも一部にめっきで薄く設けられた表面層とを有する端子である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の端子において、前記端子は、導線の端部で前記導線に設置されて使用される圧着端子であり、前記中間層と前記表面層とは、前記導線に接触する部位に設けられている端子である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載に端子において、前記第１の金属材料は、銅もしくはこの合金であり、前記第２の金属材料は、鉄もしくはこの合金、または、鉛もしくはこの合金、または、錫もしくはこの合金、または、ニッケルもしくはこの合金、亜鉛もしくはこの合金であり、前記第３の金属材料は、アルミニウムもしくはこの合金である端子である。

本発明によれば、導線に設置されて使用される端子において、導線の腐食を防止し、圧着部での電気抵抗値の上昇を防止し、圧着部での固着力の低下を防止することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る圧着端子をケーブルに設置した状態を示す斜視図である。圧着端子の導線圧着部とのこの近傍の部位を示す平面図である。図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

本発明の実施形態に係る端子（たとえば、電線３の端部で電線３に一体的に設置されて使用される圧着端子）１は、地金部５と中間層７と表面層９とを備えて構成されている。中間層７と中間層９とは地金部５に２重のめっきすることで設けられている。

地金部５は、第１の金属材料（たとえば、銅もしくはこの合金）で構成されている。中間層７は、第２の金属材料（地金部５に直接めっき可能な材料；たとえば、鉄もしくはこの合金）で構成されている。

なお、第２の金属材料として、第１の金属材料よりも標準電極電位の値が小さいもの、たとえば、鉛もしくはこの合金、または、錫もしくはこの合金、または、ニッケルもしくはこの合金、または、亜鉛もしくはこの合金のいずれかを採用してもよい。

中間層７は、地金部５の表面の少なくとも一部にめっきで薄く設けられている。表面層９は、第３の金属材料（たとえば、アルミニウムもしくはこの合金）で構成されている。

なお、第３の金属材料として、アルミニウムもしくはこの合金代えて、第２の金属材料よりも標準電極電位の値が小さい材料（地金部５に直接めっきすることはできないが中間層７には直接めっき可能な材料）で構成されていてもよい。表面層９は、中間層７の表面の少なくとも一部にめっきで薄く設けられている。

圧着端子１を電線（導線）３に設置すると、表面層９が第４の金属材料（たとえば、アルミニウムもしくはこの合金）で構成された電線３に接触するようになっている。第３の金属材料の標準電極電位の値と第４の金属材料の標準電極電位の値とはお互いが等しいか、もしくは、ガルバニック腐食が起こらない程度の僅かな差になっている。

また、圧着端子１では、中間層７と表面層９とが、たとえば、電線３に接触する部位（導線圧着部）１９、もしくは、導線圧着部１９とこの近傍に設けられている。

さらに詳しく説明すると、圧着端子１は、ケーブル１１に設置されて使用されるようになっている。ケーブル１１は、電線（たとえば、アルミニムもしくはこの合金で構成された電線）３とこの電線３を被覆している被覆体（絶縁性を備えた合成樹脂等の材料で構成された被覆体）１３とを備えて構成されており、圧着端子１が設置されるケーブル１１の端部では所定の長さにわたって被覆体１３が除去されて電線３が露出している。

圧着端子１は、電極接続部１５とケーブル圧着部１７とを備えて構成されている。電極接続部１５は、別の機器の端子（図示せず）に接続される部位である。ケーブル圧着部１７は、ケーブル１１に係合する部位である。ケーブル圧着部１７は、導線圧着部（電線圧着部；端子圧着部）１９と被覆体圧着部２１とを備えて構成されている。導線圧着部１９は、圧着端子１をケーブル１１に設置したときに、ケーブル１１の端部で露出している電線３に係合する部位であり、被覆体圧着部２１は、圧着端子１をケーブル１１に設置したときに、露出している電線３の近傍でケーブル１１の被覆体１３に係合する部位である。

圧着端子１の地金部５は、平板状の素材を所定形状に加工（たとえば打ち抜き加工）したの後、電極接続部１５とケーブル圧着部１７との境界のところでたとえば９０°曲げることで生成されている。

平板状の素材を所定形状に加工し終えた状態では、一端部が半円状になっている所定の幅の部位（第１の部位）２３と、第１の部位２３の他端部側で第１の部位２３につながっている第２の部位２５と、第２の部位２５の他端部側（第１の部位２３と反対側）で第２の部位２５につながっている第３の部位２７と、第３の部位２７の他端部側（第２の部位２５と反対側）で第３の部位２７につながっている第４の部位２９とを備えた形状になっている。第１の部位２３の幅と第３の部位２７の幅の幅とはたとえばお互いに等しくなっている。第２の部位２５の幅は、第１の部位２３の幅よりも広くなっている。第４の部位２９の幅は、第２の部位２５の幅と等しいかもしくは第２の部位２５の幅よりも広くなっている。

圧着端子１の地金部５の９０°の曲げは、第２の部位２５の近傍における第１の部位２３の箇所でなされている。したがって、第１の部位２３のうちで、９０°の曲げ線を境にして、第２の部位２５とは反対側に位置している一部分が電極接続部１５を構成している。また、第２の部位２５が、導線圧着部１９を構成し、第４の部位２９が、ケーブル圧着部１７を構成している。

電極接続部１５には、圧着端子１が別の機器の端子に接続されるときに使用される貫通孔３１が設けられている。

導線圧着部１９には、導線圧着部１９が電線３に係合したときに電線３のずれを防止するために凹部３３が形成されている。

地金部５が形成され後、めっきによって中間層７が設けられる。中間層７は、たとえば、矩形状の第２の部位２５（凹部３３を含む）にのみに、もしくは、第２の部位と第２の部位２５の近傍における第１の部位２３の一部と第３の部位２７の一部にのみ設けられている。さらには、中間層７は、第２の部位２５等の厚さ方向の一方の面（電極接続部１５が曲がって延出している側の面とは反対側の面；図２に現れている面）にのみ設けられている。

なお、凹部３３は、細長い直方体状に形成されている。これにより、凹部３３の開口部では、導線圧着部１９の肉部の角度が９０°になっているが、凹部３３の開口部で導線圧着部１９の肉部の角度を鈍角にしてもよい。すなわち、凹部３３の形状を四角錐台の形状にしてもよい。凹部３３の形状を四角錐台の形状にした場合、凹部３３の矩形状の開口部が、凹部３３の矩形状の底部よりも大きくなっているものとする。

中間層７が設けられた後、中間層７の表面にのみに、めっきによって表面層９が設けられている。

このようにして生成された圧着端子１をケーブル１１に設置する場合には、ケーブル１１の端部で露出している電線３を導線圧着部１９のところに配置し（表面層９と電線３とがお互いに接触するように配置し）、露出している導線３の近傍に位置している被覆体１３を被覆体圧着部２１のところに配置する。そして、一対の導線圧着部１９を一対の筒状にかしめ、一対の被覆体圧着部２１を一対の筒状にかしめることで、圧着端子１がケーブル１１に一体的に設置される。これにより、ケーブル１１は、電極接続部１５とは反対側に延出している。

なお、圧着端子１がケーブル１１に設置された状態では、電線３は圧着端子１の表面層９のみに接触しており、電線３が地金部５に直接接触していることは無い。

圧着端子１によれば、ケーブル１１に設置されたときに、アルミニムもしくはこの合金で構成された電線３と銅もしくはこの合金で構成された圧着端子１の地金部５とが直接接触することがなく、中間層７と表面層９とを介して、圧着端子１がケーブル１１の電線３に係合する（電気的に接続される）ようになっているので、電線３の腐食を防止し、導線圧着部１９での電気抵抗値の上昇を防止し、導線圧着部１９での固着力の低下を防止することができる。

すなわち、圧着端子１がケーブル１１に設置されたとき、圧着端子１の導線圧着部１９に設けられている表面層９がケーブル１１の電線３に接触するのであるが、圧着端子１の導線圧着部１９の表面層９がアルミニウムもしくはこの合金で構成されており、電線３もアルミニウムもしくはこの合金で構成されているので、圧着端子１の導線圧着部１９とケーブル１１の表面層９との間の電位差がほぼ無くなっている。したがって、圧着端子１がケーブル１１に設置された後、圧着端子１の導線圧着部１９等の箇所に水が入り込んでも、カルバニック腐食が発生せず、電線３の腐食を防止し、導線圧着部１９での電気抵抗値の上昇を防止し、導線圧着部１９での固着力の低下を防止することができる。

また、圧着端子１の地金部５に、めっきによってアルミニウムもしくはこの合金を直接設けることは、アルミニウムもしくはこの合金の標準電極電位と銅もしくはこの合金の標準電極電位との差がありすぎることにより、不可能である。しかし、中間層７として鉄もしくはこの合金を用いたことで、圧着端子１の地金部５にアルミニウムもしくはこの合金で構成された表面層９を設けることが可能になっている。

また、ケーブル１１の電線３をアルミニムもしくはこの合金で構成した場合、ガルバニック腐食を防止するために、圧着端子１の全体をアルミニウムもしくはこの合金で構成することも考えられる。しかし、圧着端子１の全体をアルミニウム等で構成すると、圧着端子１の靭性や弾性係数が低下し、圧着端子１でケーブル１１の端部を保持することが困難になる。すなわち、圧着端子１の導線圧着部１９や被覆体圧着部２１でのバネ接点部で十分な接触荷重（ケーブル１１の十分な保持力）を確保することができない場合がある。

しかし、圧着端子１の地金部５を銅もしくはこの合金で構成することで、靭性や弾性係数が高まり、圧着端子１でケーブル１１を確実に保持することができるようになる。

ところで、圧着端子１では、すでに理解されるように、地金部５を構成している第１の金属材料の標準電極電位の値は、水素電極の電位の値（０Ｖ）に対してたとえばプラスの値になっている。

中間層７を構成している第２の金属材料の標準電極電位の値は、水素電極の電位の値に対してたとえばマイナスの値になっている。第２の金属材料の標準電極電位の絶対値は、第１の金属材料の標準電極電位の絶対値に対して、３０％〜２５０％程度の値になっている。

また、表面層９を構成している第３の金属材料の標準電極電位の値は、第２の金属材料の標準電極電位の値よりもさらに小さくなっている。さらに、第３の金属材料の標準電極電位の絶対値は、第１の金属材料の標準電極電位の絶対値に対して、４００％〜７００％程度の値になっている。

なお、上記説明では、圧着端子１に中間層７と表面層９とを設けてあるが、圧着端子１に中間層７と表面層９とを設けることに代えてもしくは加えて、ケーブル１１の電線３に中間層７と表面層９とを設けてあってもよい。そして、圧着端子１をケーブル１１に設置したときに、ケーブル１１の電線３の部位であって中間層７と表面層９とが設けられている部位が、圧着端子１の導線圧着部１９に接触する構成であってもよい。

１圧着端子（端子）
３電線（導線）
５地金部
７中間層
９表面層
１９導線圧着部（導線に接触する部位）

Claims

第１の金属材料で構成された地金部と、
前記第１の金属材料よりも標準電極電位の値が小さい第２の金属材料で構成され、前記地金部の表面の少なくとも一部にめっきで薄く設けられた中間層と、
前記第２の金属材料よりも標準電極電位の値が小さい第３の金属材料で構成され、前記中間層の表面の少なくとも一部にめっきで薄く設けられた表面層と、
を有することを特徴とする端子。
請求項１に記載の端子において、
前記端子は、導線の端部で前記導線に設置されて使用される圧着端子であり、
前記中間層と前記表面層とは、前記導線に接触する部位に設けられていることを特徴とする端子。
請求項１または請求項２に記載に端子において、
前記第１の金属材料は、銅もしくはこの合金であり、
前記第２の金属材料は、鉄もしくはこの合金、または、鉛もしくはこの合金、または、錫もしくはこの合金、または、ニッケルもしくはこの合金、亜鉛もしくはこの合金であり、
前記第３の金属材料は、アルミニウムもしくはこの合金であることを特徴とする端子。