(57)【要約】【課題】腐食の発生および進行を防止可能な端子付き電線およびその製造方法を提供する。【解決手段】端子付き電線１０は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線４２を複数本撚り合わせた撚り線からなる芯線４１を、絶縁被覆４３で覆った電線４０と、電線４０の端末において絶縁被覆４３の剥離により露出した露出芯線４１が電気的に接続される接続部２３を有する端子１１と、を備える。端子１１は、鉄または鉄合金からなる基材層２と、最も外側に形成されたスズ層３と、を有する金属板材１から構成され、少なくとも接続部２３においては、基材層２とスズ層３との間に、基材層２に対して犠牲防食作用を有する金属からなる防食層４が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線を複数本撚り合わせた撚り線からなる芯線を、絶縁被覆で覆った電線と、前記電線の端末において前記絶縁被覆の剥離により露出した露出芯線が電気的に接続される接続部を有する端子と、を備える端子付き電線であって、
前記端子は、鉄または鉄合金からなる基材層と、最も外側に形成されたスズ層と、を有する金属板材から構成され、
少なくとも前記接続部においては、前記基材層と前記スズ層との間に、前記基材層に対して犠牲防食作用を有する金属からなる防食層が形成されている端子付き電線。
【請求項２】
前記防食層は、前記端子を構成する前記金属板材の全域において形成されている請求項１に記載の端子付き電線。
【請求項３】
前記防食層は、亜鉛または亜鉛合金からなる層である請求項１または請求項２に記載の端子付き電線。
【請求項４】
前記端子の端面のうち、少なくとも前記接続部の端面にも、前記防食層が形成されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の端子付き電線。
【請求項５】
アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線を複数本撚り合わせた撚り線からなる芯線を、絶縁被覆で覆った電線と、前記電線の端末において前記絶縁被覆の剥離により露出した露出芯線が電気的に接続される接続部を有する端子と、を備える端子付き電線の製造方法であって、
少なくとも前記接続部に相当する部分に、鉄または鉄合金からなる基材層、最も外側に配されるスズ層、および、前記基材層と前記スズ層との間に配され、前記基材層に対して犠牲防食作用を有する金属からなる防食層を備える金属板材を、プレスして前記接続部を形成するプレス工程を実行する端子付き電線の製造方法。
【請求項６】
前記金属板材として、全域において前記防食層が形成されたものを用いた請求項５に記載の端子付き電線の製造方法。
【請求項７】
前記防食層は、亜鉛または亜鉛合金からなる層である請求項５または請求項６に記載の端子付き電線の製造方法。
【請求項８】
前記プレス工程を実行した後、前記端子の端面のうち、少なくとも前記接続部の端面に、前記防食層を形成する層形成工程を実行する請求項５ないし請求項７のいずれか一項に記載の端子付き電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子付き電線及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される端子付き電線としては、例えば、電線の端部における絶縁被覆を剥離して露出させた芯線に、端子の圧着片が圧着され接続された構成が知られている。
【０００３】
近年、車両の軽量化等の観点から、アルミニウム製またはアルミニウム合金製［アルミニウム（合金）製ともいう］の芯線を絶縁被膜で被覆してなる、いわゆるアルミ電線の需要が高まっている。このようなアルミ電線を接続してなる端子付き電線としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１００１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の端子付き電線においては、表面にスズメッキ層を形成した銅又は銅合金製［銅（合金）製ともいう］の金属板からなる端子が用いられている。
【０００６】
しかしながら、このようなスズメッキ層が形成された銅（合金）板からなる端子を備える端子付き電線が、潮風に曝される、高温多湿等といった車両の使用環境におかれて、スズメッキ層と銅（合金）製の基材層との接触部分（異種金属の接触部分）に、塩分を含む水分が浸入すると、スズと銅との電位差によりスズが溶出することがある。
【０００７】
スズの溶出が進行して銅（合金）製の基材層が露出すると、芯線と基材層とが接触して、芯線に含まれるアルミニウムと基材層に含まれる銅との電位差により、アルミニウムの溶出およびスズの溶出が促進され、端子の腐食が急速に進むことが懸念される。
【０００８】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、腐食の進行を防止可能な端子付き電線およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、芯線に含まれるアルミニウムや、めっき層に含まれるスズとの電位差が小さい金属である鉄を端子の基材材料として用いることを検討した。しかしながら、表面にスズメッキ層が形成された鉄製の金属板材を端子材料として用いると、基材層を構成する鉄自身の腐食や、鉄とスズとの接触部分における異種金属間の腐食（電食）の発生という問題があった。
【００１０】
そこで、さらに検討した結果、鉄または鉄合金を基材材料として用いつつ、スズ層との間に基材層に対して犠牲防食作用を有する防食層を備える金属板材を用いることで、端子の腐食を抑制することができるという知見が得られた。本発明はかかる新規な知見に基づくものである。
【００１１】
すなわち本発明は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線を複数本撚り合わせた撚り線からなる芯線を、絶縁被覆で覆った電線と、前記電線の端末において前記絶縁被覆の剥離により露出した露出芯線が電気的に接続される接続部を有する端子と、を備える端子付き電線であって、前記端子は、鉄または鉄合金からなる基材層と、最も外側に形成されたスズ層と、を有する金属板材から構成され、少なくとも前記接続部においては、前記基材層と前記スズ層との間に、前記基材層に対して犠牲防食作用を有する金属からなる防食層が形成されている端子付き電線である。
【００１２】
また、本発明は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線を複数本撚り合わせた撚り線からなる芯線を、絶縁被覆で覆った電線と、前記電線の端末において前記絶縁被覆の剥離により露出した露出芯線が電気的に接続される接続部を有する端子と、を備える端子付き電線の製造方法であって、少なくとも前記接続部に相当する部分に、鉄または鉄合金からなる基材層、最も外側に配されるスズ層、および、前記基材層と前記スズ層との間に配され、前記基材層に対して犠牲防食作用を有する金属からなる防食層を備える金属板材を、プレスして前記接続部を形成するプレス工程を実行する端子付き電線の製造方法である。
【００１３】
本発明によれば、少なくとも端子の接続部において、鉄または鉄合金からなる基材層と、最も外側に配されるスズ層との間に、基材層に対して犠牲防食作用を有する金属からなる防食層が形成されているから、接続部に水が浸入したとしても、防食層が犠牲防食されることで基材層が保護され、腐食の進行を抑制することができる。その結果、本発明によれば、腐食の進行を防止可能な端子付き電線およびその製造方法を提供することができる。
【００１４】
本発明は以下の構成としてもよい。
端子付き電線において、前記防食層は、前記端子を構成する前記金属板材の全域において形成されていてもよい。
端子付き電線の製造方法において、前記金属板材として、全域において前記防食層が形成されたものを用いてもよい。
このような構成とすると、端子が全域において腐食されにくくなる。
【００１５】
防食層は、亜鉛または亜鉛合金からなる層であってもよい。
亜鉛や亜鉛合金の腐食電位は、基材層に含まれる鉄よりも、芯線に含まれるアルミニウムに近いので、上記のような構成とすると、特に腐食を遅延させる効果が大きい。
【００１６】
端子付き電線において、前記端子の端面のうち、少なくとも前記接続部の端面にも、前記防食層が形成されていてもよい。
端子付き電線の製造方法において、前記プレス工程を実行した後、前記端子の端面のうち、少なくとも前記接続部の端面に、前記防食層を形成する層形成工程を実行してもよい。
端子の端面においては基材層が露出しているため、露出した基材層が空気や水等と接触して腐食することが懸念される。そこで、上記のような構成とすると、特に腐食が進行しやすい接続部の端面に、防食層が形成されているので、腐食の進行を有効に防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、腐食の進行を防止可能な端子付き電線およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１の端子付き電線の側面図
【図２】端子付き電線の部分平面図
【図３】曲げ加工前の連鎖端子の部分裏面図
【図４】曲げ加工前の連鎖端子の部分平面図
【図５】端子の断面を模式的にあらわした部分断面図
【図６】実施形態２の端子付き電線の部分平面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施形態１＞
本発明を具体化した実施形態１の端子付き電線１０を、図１ないし図５によって説明する。以下の説明においては、図１および図２における左側を前とし右側を後とする。また、図１における上側を上とし下側を下とする。
【００２０】
本実施形態の端子付き電線１０は、図１および図２に示すように、電線４０と、電線４０の端末において露出する露出芯線４１に接続される接続部２３を有する端子１１と、を備える。端子１１は金属板材１から構成されている（詳細は後述する）。端子１１は、図３に示すような展開形状の端子片１１Ａに曲げ加工などを施すことで図１に示すような形状に成形されている。
【００２１】
本実施形態において、端子１１は、前後に開口する略箱型をなす本体部１２を備え、この本体部１２内には、前方から相手となる雄型の端子のタブ（図示せず）が挿入可能とされている。端子１１の本体部１２の後側には、電線４０を載置して接続する接続部２３が設けられている。
【００２２】
端子１１の本体部１２は、図３に示す展開形状の端子片１１Ａを折曲線Ｌ１に沿って折り曲げることで角筒状に成形されている。本体部１２は、前後に延出する底壁１３と、底壁１３の両側縁から立ち上げられる一対の側壁１４，１５と、側壁１４から連なり底壁１３と対向する天井壁１６と、側壁１５から連なり天井壁１６の外側に重ね合わせられる外壁１７とから構成されている。天井壁１６の側縁には、側壁１５側へ突出する支持片１８が設けられ、この支持片１８が外壁１７に切り欠き形成された差込溝１９内に差し込まれるとともに差込溝１９の側縁（側壁１５の上端面）に当接されることで、天井壁１６を底壁１３とほぼ平行な姿勢に支持可能とされている。
【００２３】
底壁１３の前端からはタブに対して弾性接触可能な弾性接触片２０が設けられている。弾性接触片２０の構造の詳細は図示しないが、図３に示す展開状態において底壁１３から前方へ真っ直ぐに延出する舌片２０Ａを、本体部１２における前端位置にて後方へ折り返した後、本体部１２における長さ方向略中央位置にて前方へ折り返して形成されている。
【００２４】
弾性接触片２０のうち前後の折返部の間の部分が、天井壁１６と対向するとともにタブに対して直接に接触可能なタブ接触部２０ａとされるのに対し、後側の折返部から前方へ突出する部分が、底壁１３に当接可能とされる支持部２０ｂとされ、その先端部２０ｃは図１における上方へ向けて屈曲形成されている。
【００２５】
弾性接触片２０は、本体部１２内に挿入されたタブを天井壁１６とタブ接触部２０ａとの間で挟圧状態に保持可能とされ、タブにより押圧されることで弾性変形されるようになっており、このとき支持部２０ｂが底壁１３に当接されるとともに支持部２０ｂの先端部２０ｃがタブ接触部２０ａの裏側に当接されることで、弾性接触片２０が過度撓みするのを規制可能とされる。
【００２６】
また弾性接触片２０は、底壁１３よりも幅狭に形成されている。底壁１３には、端子１１をハウジング（図示せず）のキャビティ内に収容したときにキャビティ内に設けられたランスが進入して係止可能な係止孔２１が開口して形成されている。また係止孔２１の両側縁（両側壁１４，１５の下端）からは、キャビティ内への挿入動作の案内などに機能するスタビライザ２２が一対突設されている。
【００２７】
端子１１の接続部２３は、本体部１２の底壁１３の後端から後方へ延出されて設けられている。接続部２３においては、本体部１２の底壁１３から連なって底壁１３の幅方向に張り出し形成された２組の圧着片２４，２５が間隔をあけて設けられている。これら２組の圧着片２４，２５は、それぞれ、幅方向に対称に張り出し形成されている。
【００２８】
接続部２３に配される電線４０は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の金属素線４２を撚り合わせてなる芯線４１を絶縁製の材料からなる絶縁被覆４３で被覆したものである。電線４０の端末は、絶縁被覆４３が剥離されて芯線４１が露出した状態になっている。電線４０は、露出芯線４１の端末を本体部１２側に向けて端子１１に接続される。
【００２９】
接続部２３の２組の圧着片２４，２５のうち、前側（本体部１２側）の圧着片２５は露出した芯線４１を圧着して端子１１と接続する芯線圧着片２５とされ、後側（後端側）の圧着片２４は電線４０の絶縁被覆４３により被覆されている部分を圧着して端子１１と接続する絶縁被覆圧着片２４とされる。
【００３０】
芯線圧着片２５の電線４０が配置される面２３Ａ（電線載置面２３Ａ、図１における上側に配される面）には、電線４０を圧着する際に芯線４１の周囲に形成された酸化膜を破るための複数の凹部２８が複数凹設されている（図４を参照）。複数の凹部２８が設けられている領域２５Ｂは、電線４０と芯線圧着片２５とが電気的に接続される接続領域２５Ｂである。
【００３１】
凹部２８の孔縁は電線４０を圧着する前の状態において、図４の紙面を貫通する方向から見て平行四辺形状をなしている。複数の凹部２８は、芯線圧着片２５が芯線４１に圧着された状態で芯線４１が延びる方向について間隔を空けて配されるとともに、芯線４１が延びる方向に交差する方向について間隔を空けて配されている（図４を参照）。
【００３２】
さて、本実施形態では、端子１１を構成する金属板材１は、図５に示すように、鉄または鉄合金からなる基材層２と、基材層２の両面に形成され基材層２に対して犠牲防食作用を有する金属からなる防食層４と、防食層４の外側に形成されたスズメッキ層３（スズ層３）とを有する。
【００３３】
図５においては、接続部２３の断面を示しており、金属板材１の最外層３であるスズメッキ層３の上側に重なっているのは、露出芯線４１を構成するアルミニウム（合金）層４１Ａである。
【００３４】
本実施形態では、防食層４とスズメッキ層３とが端子１１の全域に形成されているが、少なくとも、端子１１の接続部２３であって電線載置面２３Ａに形成されていればよい（図４において網かけで示している領域）。図１〜図４においては、防食層４が形成されていると好ましい領域を網かけで示している。
【００３５】
さて、防食層４を構成する金属材料としては、基材層２を構成する鉄または鉄合金の電位よりも卑な電位の金属を含むものがあげられる。具体的には、亜鉛（Ｚｎ）、Ｚｎ−Ｎｉ合金等の亜鉛合金、黄銅（Ｃｕ−Ｚｎ合金）およびＦｅ−Ｃｒ合金等があげられる。
【００３６】
これらのうち、亜鉛や亜鉛合金は、腐食電位が基材層２に含まれる鉄よりも、芯線に含まれるアルミニウムに近いので、特に腐食を遅延させる効果が大きく、好ましい。亜鉛および亜鉛合金のうち、Ｚｎ−Ｎｉ合金は、鉄よりも電位が卑であるとともにアルミニウムより僅かに電位が貴であり、特に腐食を遅延する効果が大きいので特に好ましい。
【００３７】
次に、本実施形態の端子付き電線１０の製造方法の一例を説明する。
まず、鉄または鉄合金からなる基材（基材層２）の両面に防食層４を形成し、ついでスズメッキ層３を形成して金属板材１を作製する。
防食層４は、鉄または鉄合金からなる基材の表面に、防食層４を構成する金属を公知のめっき法によりめっきする等により形成することができる。スズメッキ層３は、公知のメッキ法により形成することができる。
【００３８】
次に、金属板材１を、所定形状（図３に示す形状）にプレスするプレス工程を実行すると、２組の圧着片２４，２５等を備える接続部２３が形成される。
【００３９】
次に、芯線圧着片２５の接続領域２５Ｂに、図示しない複数の凸部が突出形成された金型を用いてプレス加工を施すことにより、複数の凹部２８を形成する。  
【００４０】
次に、キャリア３５に形成した送り孔３３，３４に送り爪を係合させることで、端子片１１Ａを順次加工機に送り、その過程で端子片１１Ａに対して曲げ加工などを施すと連鎖端子が得られる。図３および図４には、曲げ加工を施す前の状態を示している。
【００４１】
図３および図４に示す状態においては、複数の端子片１１Ａがキャリア３５に連結されている。この状態においては、図３に示すように、図示横方向に沿って延出する帯状をなすキャリア３５に対し、複数の端子片１１Ａは、図示横方向、すなわちキャリア３５の長手方向（延出方向）に沿ってほぼ等間隔に並んだ状態で連結されている。各端子片１１Ａは、その長さ方向を図示縦方向、すなわち曲げ加工前の連鎖端子における幅方向に沿わせた姿勢とした状態で、前後の各一端部がそれぞれキャリア３５の幅方向の一方の縁部に連結されている。
【００４２】
端子片１１Ａの後端部は、図３における下側のキャリア３５の側縁に突設された連結部３６に連結されている。連結部３６は、端子片１１Ａのうち絶縁被覆圧着片２４の後端幅方向略中央に繋げられている。これら端子片１１Ａと連結部３６とキャリア３５とは、図示縦方向に並んで配されている。このキャリア３５には、連鎖端子を送り出すために加工機に設けられた送り爪（図示せず）が係合可能な送り孔３３，３４が開口して形成されている。この送り孔３３，３４は、加工機の種類（例えばプレス機や圧着機）によって送り爪の形状が異なることから、その送り爪の形状に合わせて円形の送り孔３３と方形の送り孔３４の２種類が設けられている。
【００４３】
次に、個々の端子片１１Ａの接続部２３に設けられた絶縁被覆圧着片２４および芯線圧着片２５を電線４０に圧着させて、端子１１と電線４０とを接続する。具体的には、図４に示すように、端子片１１Ａの電線載置面２３Ａに、電線４０の端末（露出芯線４１）を載置してから、芯線圧着片２５と絶縁被覆圧着片２４とをそれぞれ電線４０に圧着させる（圧着工程）。
【００４４】
次に、本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態においては、端子１１と露出芯線４１との接続部２３のみならず端子１１の全体において、鉄または鉄合金からなる基材層２、最も外側に配されるスズメッキ層３、および基材層２とスズメッキ層３との間に形成され、基材層２に対して犠牲防食作用を有する金属からなる防食層４が形成されている。
【００４５】
したがって、本実施形態によれば、少なくとも端子１１の接続部２３において、鉄または鉄合金からなる基材層２と、最も外側に配されるスズメッキ層３との間に、基材層２に対して犠牲防食作用を有する金属からなる防食層４が形成されているから、接続部２３に水が浸入したとしても、防食層４が犠牲防食されることで基材層２が保護され、腐食の進行を抑制することができる。その結果、本発明によれば、腐食の進行を防止可能な端子付き電線１０およびその製造方法を提供することができる。
【００４６】
特に本実施形態によれば、防食層４が、端子１１を構成する金属板材１の全域において形成されているから、端子１１が全域において腐食されにくくなる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、最も外側にスズメッキ層３が形成されているから、ピンホールが少なく、緻密で均一な被膜が得られるため、電食防止に適しており、また所定以上の電気導電率を確保できる。さらに、スズと、芯線４１を構成するアルミニウムとは、イオン化傾向の差が小さいので電食が生じたとしても電食の進行を遅くすることができる。またスズメッキ層３はメッキ加工により形成可能なので簡易な方法により形成することができる。
【００４８】
＜実施形態２＞
次に、本発明に係る実施形態２の端子付き電線５０を図６によって説明する。本実施形態の端子付き電線５０は、端子５１の端面１２Ａ，２４Ａ，２５Ａにも防食層４が形成されているという点で実施形態１とは相違する。実施形態１と同様の構成については同一の符号を付す。
【００４９】
本実施形態では、図６に示すように、本体部１２の後側の端面１２Ａから、芯線圧着片２５の端面２５Ａを経由して絶縁被覆圧着片２４の前側の端面２４Ａまでの端面に、防食層４が形成されている（図中太線で示した部分）。
【００５０】
端面１２Ａ，２４Ａ，２５Ａに形成された防食層４は、実施形態１において、プレス工程を経て得られた端子片１１Ａの端面にめっきを施す方法等により形成することができる（層形成工程）。
【００５１】
ここで、芯線圧着片２５の端面２５Ａ等に形成する防食層４を構成する金属と、金属板材１の防食層４を構成する金属とは相違していてもよい。端面２５Ａ等に形成する防食層４の材料としては、金属板材１の防食層４と同様のものが好ましい。その他の構成は概ね実施形態１と同様である。
【００５２】
本実施形態によれば、実施形態１と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。
本実施形態によれば、端子５１の端面のうち、少なくとも接続部２３の端面２５Ａには、防食層４が形成されているから、接続部２３の端面２５Ａにおいて基材層２（鉄または鉄合金）が露出しておらず、より確実に腐食を防止することが可能となる。
【００５３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、基材層２の両面に防食層４とスズメッキ層３とが形成された金属板材１を用いた端子１１を示したが、防食層４は基材層２の一方の面のみに形成されていてもよい。少なくとも端子１１の、露出芯線４１との接続部２３において、基材層２とスズメッキ層３との間に防食層４が形成されていればよい。
（２）上記実施形態では、圧着片２５を備える端子１１を示したが、圧着片を備えないものであってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…金属板材
２…基材層
３…スズメッキ層（スズ層）
４…防食層
１０，５０…端子付き電線
１１，５１…端子
１１Ａ…端子片
２３…接続部
２３Ａ…電線載置面
２４…絶縁被覆圧着片
２４Ａ…端面
２５…芯線圧着片（圧着片）
２５Ａ…端面
４０…電線
４１…芯線（露出芯線）
４１Ａ…アルミニウム（合金）層
４２…素線
４３…絶縁被覆
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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