(57)【要約】【課題】表面に酸化被膜が形成されても、下層の錫等の酸化金属材を相手側端子接点と接触させて低抵抗で相手側端子接点と電気的に導通させる。【解決手段】母材３の一面３ａをテーパ面３ｂ側から順に第１乃至第３被覆層５ａ〜５ｃで被覆する。第２被覆層５ｂに向かう移動接点９の摺動経路上の第１被覆層５ａは第２被覆層５ｂより小さい膨張係数の金属材で構成する。めっきにより一面３ａ上に積層した第２被覆層５ｂにリフロー処理を施す際、加熱後の急速冷却の際の温度降下に伴い、第２被覆層５ｂが第１被覆層５ａよりも大きく熱収縮しようとし、隣接する第１被覆層５ａや第３被覆層５ｃからの引っ張り力が第２被覆層５ｂや酸化膜７に作用して、酸化膜７に亀裂７ａが入りやすくなる。亀裂７ａから固定接点１の表面にめっき層５の錫（Ｓｎ）が露出し、移動接点１３と接触するオーミック点が形成され、固定端子１が移動端子１５と低抵抗で電気的に接続される。【選択図】図２
2015210942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手側端子接点と接触して電気的に接続される端子接点において、
金属製の母材と、
前記母材にめっきされ、前記端子接点の表面のうち前記相手側端子接点と接触する表面部分の少なくとも一部に配置されて、外気との接触により表面に金属酸化物の被膜が形成される、酸化金属材による高膨張金属材層と、
前記母材に積層され、前記端子接点の表面のうち前記高膨張金属材層が配置された部分に隣接して配置された、前記酸化金属材よりも線膨張係数が低い金属材による低膨張金属材層と、
を備えることを特徴とする端子接点。
【請求項２】
前記相手側端子接点は、前記端子接点の表面上を摺動し前記高膨張金属材層において摺動を停止して前記端子接点と電気的に接続され、前記相手側端子接点の摺動経路上に配置された前記低膨張金属材層を構成する金属材は、前記高膨張金属材層よりも摩擦係数が低い金属材であることを特徴とする請求項１記載の端子接点。
【請求項３】
前記母材は銅であり、前記酸化金属材は錫であることを特徴とする請求項１又は２記載の端子接点。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相手側の端子接点と接触して電気的に接続される端子接点に関する。
【背景技術】
【０００２】
相手側の端子接点と接触して電気的に接続される端子接点として、例えば銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）の合金、ステンレス鋼等の母材の表面を、電気抵抗率が低く耐食性に優れた錫めっき層で覆って構成したものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この種の端子接点においては、端子接点の厚さ方向における内側よりも表面側を電流が流れる傾向が強い。しかし、錫めっきした端子接点の表面には、外気との接触により錫めっき部分よりも抵抗の高い酸化被膜が形成され易い。このため、この種の端子接点を相手側の端子接点と接触させて電気的に接続する際には、表面の酸化被膜を除去して、錫めっき層が相手側の端子接点に直接接触するオーミック点を形成する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８９６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、表面に酸化被膜が形成されても、下層の錫等の酸化金属材を相手側端子接点と接触させて低抵抗で相手側端子接点と電気的に導通させることができる端子接点を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため請求項１に記載した本発明の端子接点は、
相手側端子接点と接触して電気的に接続される端子接点において、
金属製の母材と、
前記母材にめっきされ、前記端子接点の表面のうち前記相手側端子接点と接触する表面部分の少なくとも一部に配置されて、外気との接触により表面に金属酸化物の被膜が形成される、酸化金属材による高膨張金属材層と、
前記母材に積層され、前記端子接点の表面のうち前記高膨張金属材層が配置された部分に隣接して配置された、前記酸化金属材よりも線膨張係数が低い金属材による低膨張金属材層と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載した本発明の端子接点によれば、低膨張金属材層と共に母材の表面に積層した高膨張金属材層を、例えばウィスカ発生を防止するためにリフロー処理する際には、母材や低膨張金属層もろとも高膨張金属材層を高温で加熱溶融させた後に急速に冷却固化させ、さらに、時間をかけて常温に戻す。
【０００８】
そして、急速冷却時の温度降下に伴い、高膨張金属材層は低膨張金属材層よりも大きい膨張係数で熱収縮しようとし、隣接する低膨張金属材層からの引っ張り力が高膨張金属材層やその表面の金属酸化物の被膜に作用して、金属酸化物の被膜に亀裂が入りやすくなる。よって、この亀裂から端子接点の表面に下層の酸化金属材が露出して、相手側接点と接触するオーミック点が形成される。また、環境温度の変化による温度上昇によっても、金属酸化物の被膜を亀裂させてオーミック点を形成させることができる。
【０００９】
このため、表面に金属酸化物の被膜が形成されても、下層の酸化金属材を相手側端子接点と接触させて低抵抗で相手側端子接点と電気的に導通させることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載した本発明の端子接点は、請求項１に記載した本発明の端子接点において、前記相手側端子接点は、前記端子接点の表面上を摺動し前記高膨張金属材層において摺動を停止して前記端子接点と電気的に接続され、前記相手側端子接点の摺動経路上に配置された前記低膨張金属材層を構成する金属材は、前記高膨張金属材層よりも摩擦係数が低い金属材であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載した本発明の端子接点によれば、請求項１に記載した本発明の端子接点において、高膨張金属材層とは異なる金属材で低膨張金属材層を構成することから、相手側端子接点の摺動経路上の低膨張金属材層を高膨張金属材層よりも摩擦係数が低い金属材として相手側端子接点の摺動を容易にし、相手側端子接点を容易に端子接点との電気的接続箇所に移動させることができる。
【００１２】
なお、請求項１又は２に記載した本発明の端子接点において、前記母材を銅とし、前記酸化金属材を錫とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表面に酸化被膜が形成されても、下層の錫等の酸化金属材を相手側端子接点と接触させて低抵抗で相手側端子接点と電気的に導通させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る固定接点を示す断面図である。
【図２】図１に示す固定接点のリフロー処理後の状態を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る固定接点の平面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る固定接点の平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る固定接点の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、雄コネクタに収容された固定接点に本発明を適用した場合を例に取って説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る固定接点を示す断面図である。図１に示す本実施形態の固定接点１（請求項中の端子接点に相当）は、母材３の一面３ａを３つの被覆層５ａ〜５ｃで被覆して構成されており、不図示の雄コネクタハウジングに収容されている。
【００１７】
母材３は、不図示の雌コネクタと雄コネクタとの嵌合の際に移動接点９（請求項中の相手側端子接点に相当）が摺動する先端側に先細りのテーパ面３ｂを有しており、テーパ面３ｂに連なる一面３ａを、テーパ面３ｂ側から順に第１被覆層５ａ、第２被覆層５ｂ、第３被覆層５ｃによって被覆している。移動接点９は、テーパ面３ｂを摺動した後、一面３ａの第１被覆層５ａ及び第２被覆層５ｂ上を摺動し、雌コネクタと雄コネクタとが完全に嵌合した状態で、移動接点９は第２被覆層５ｂ上で摺動を停止し第２被覆層５ｂと電気的に接続される。
【００１８】
移動接点９が当接する第２被覆層５ｂ（請求項中の高膨張金属材層に相当）は、本実施形態では、酸化金属材である錫（Ｓｎ）のめっきによって一面３ａ上に積層されている。第２被覆層５ｂの表面には、外気との接触により酸化膜７（金属酸化物の被膜に相当）が形成される。
【００１９】
第２被覆層５ｂのテーパ面３ｂ側に隣接する第１被覆層５ａ（請求項中の低膨張金属材層に相当）と、反対側に隣接する第３被覆層５ｃ（請求項中の低膨張金属材層に相当）は、いずれも、第２被覆層５ｂ（錫；Ｓｎ）よりも線膨張係数が低い金属材で薄板状に形成されており、めっきやクラッド材の貼り付け、溶射等によって母材３の一面３ａ上に積層されている。第１被覆層５ａには第２被覆層５ｂよりも摩擦係数が低い金属材を用いている。第３被覆層５ｃに用いる金属材の摩擦係数に制約は特にない。
【００２０】
上述のように構成された本実施形態の固定接点１には、錫（Ｓｎ）をめっきした第２被覆層５ｂにウィスカが発生するのを防止するために、リフロー処理が施される。リフロー処理では、固定接点１を高温に加熱し、第１乃至第３被覆層５ａ〜５ｃを溶融させた後に、固定接点１を急速に冷却固化させ、さらに、時間をかけて固定接点１を常温に戻す。
【００２１】
そして、急速冷却時の温度降下に伴い、第２被覆層５ｂは第１被覆層５ａや第３被覆層５ｃよりも大きい膨張係数で熱収縮しようとし、隣接する第１被覆層５ａや第３被覆層５ｃからの引っ張り力が第２被覆層５ｂやその表面の酸化膜７に作用して、酸化膜７に亀裂７ａが入りやすくなる。
【００２２】
よって、この亀裂７ａから固定接点１の表面（酸化膜７の表面）に下層のめっき層５の錫（Ｓｎ）が露出して、移動接点９と接触するオーミック点が形成される。また、固定端子１の周辺の環境温度の変化に伴う温度上昇によっても、酸化膜７に亀裂７ａを発生させてオーミック点を形成させることができる。
【００２３】
このため、固定接点１の表面（第２被覆層５ｂの表面）に酸化膜７が形成されても、下層のめっき層５の錫（Ｓｎ）を移動接点９と接触させて低抵抗で移動接点９と固定接点１とを電気的に導通させることができる。
【００２４】
なお、本実施形態では、第１被覆層５ａを第２被覆層５ｂ（錫；Ｓｎ）よりも摩擦係数が低い金属材で構成したので、移動接点９の固定接点１上での摺動を容易にし、移動接点９を固定接点１の電気的接続相手である第２被覆層５ｂまで容易に移動させることができる。但し、第１被覆層５ａを第２被覆層５ｂよりも摩擦係数が低い金属材で構成するか否かは任意である。
【００２５】
また、本実施形態では、母材３のテーパ面３ｂに連なる一面３ａを、互いに異なる金属材からなる第１乃至第３被覆層５ａ〜５ｃで覆った場合について説明した。しかし、母材３の一面３ａに、例えば、図３乃至図５の平面図にそれぞれ示すように、縦縞又は横縞、あるいは格子縞状に、錫（Ｓｎ）のめっき層である第２被覆層５ｂと、線膨張係数が第２被覆層５ｂよりも低い第１被覆層５ａ又は第３被覆層５ｃとを配置してもよい。
【００２６】
さらに、本発明は、固定接点１に接触する移動接点側にも適用可能である。勿論、固定接点１と移動接点９との両方に本発明を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、相手側端子接点と接触して電気的に接続される端子接点に適用して極めて有用である。
【符号の説明】
【００２８】
１  固定接点
３  母材
５ａ  第１被覆層（低膨張金属材層）
５ｂ  第２被覆層（高膨張金属材層）
５ｃ  第３被覆層（低膨張金属材層）
７  酸化膜
７ａ  亀裂
９  移動接点
【図１】
2015210942.tif 000003
【図２】
2015210942.tif 000004
【図３】
2015210942.tif 000005
【図４】
2015210942.tif 000006
【図５】
2015210942.tif 000007