(57)【要約】【課題】圧着面での無用な腐食の発生を確実に防止することができるアルミ電線用圧着端子の製造方法を提供する。【解決手段】銅系金属で母材が構成されたアルミ電線用圧着端子１０の製造方法において、展開形状の中間加工材１０Ａを形成する工程で、導体圧着部となる部分１２Ａの内面となる板体表面に、電線の導体に対する凝着促進のための微小凹凸１８を形成する。この後、少なくとも導体圧着部となる部分１２Ａの内面となる板体表面にアルミニウム系金属の薄膜表面層を生成し、最後に中間加工材１０Ａを所定の端子形状に曲げ加工する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属で母材が構成され、第２の金属よりなる導体を有する電線の前記導体に圧着される導体圧着部を有し、前記導体圧着部の前記導体と接触する接触面に、前記第１の金属以外の金属薄膜表面層が形成された圧着端子において、
平板状の前記第１の金属の母材または該母材の表面に下地層が形成された材料をプレス加工することで展開形状の中間加工材を形成し、前記中間加工材の前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記導体に対する凝着促進のための微小凹凸を形成し、前記中間加工材の少なくとも前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記金属薄膜表面層として前記第２の金属の薄膜表面層を生成したことを特徴とする圧着端子。
【請求項２】
請求項１記載の圧着端子であって、
前記第１の金属が銅系金属であり、前記第２の金属がアルミニウム系金属であることを特徴とする圧着端子。
【請求項３】
第１の金属で母材が構成され、第２の金属よりなる導体を有する電線の前記導体に圧着される導体圧着部を有し、前記導体圧着部の前記導体と接触する接触面に、前記第１の金属以外の金属薄膜表面層が形成された圧着端子の製造方法において、
平板状の前記第１の金属の母材または該母材の表面に下地層が形成された材料をプレス加工することにより、前記圧着端子の展開形状の中間加工材を形成すると共に、前記中間加工材の前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記導体に対する凝着促進のための微小凹凸を形成する第１の工程と、
前記第１の工程後、前記中間加工材の少なくとも前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記金属薄膜表面層として前記第２の金属の薄膜表面層を生成する第２の工程と、
前記第２の工程後、前記中間加工材を端子形状に曲げ加工する第３の工程と、
を備えることを特徴とする圧着端子の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の圧着端子の製造方法であって、
前記第１の金属が銅系金属であり、前記第２の金属がアルミニウム系金属であることを特徴とする圧着端子の製造方法。
【請求項５】
第１の金属で母材が構成され、第２の金属よりなる導体に圧着される導体圧着部を有し、前記導体圧着部の前記導体と接触する接触面に、前記第１の金属以外の金属薄膜表面層が形成される圧着端子に接続された電線において、
平板状の前記第１の金属の母材または該母材の表面に下地層が形成された材料をプレス加工することで展開形状の中間加工材を形成し、前記中間加工材の前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記導体に対する凝着促進のための微小凹凸を形成し、前記中間加工材の少なくとも前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記金属薄膜表面層として前記第２の金属の薄膜表面層を生成し、前記第２の金属の薄膜表面層に前記前記導体を接触させて成ることを特徴とする電線。
【請求項６】
請求項５記載の電線であって、
前記第１の金属が銅系金属であり、前記第２の金属がアルミニウム系金属であることを特徴とする電線。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の複数の前記電線が束ねられ一つのものとして構成されたことを特徴とするワイヤハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、アルミ電線用の圧着端子及びその製造方法並びに電線、ワイヤハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にコネクタ等に使用される圧着端子（オス端子やメス端子）は、銅または銅合金の母材に錫メッキを施した金属材料により構成されている。そして、オス型の圧着端子は、前部に、相手側メス端子と嵌合することでメス端子と導通接触するタブ部を有し、その後部に、電線の接続部としての導体圧着部や被覆加締部を有している。また、メス側の圧着端子は、前部に、相手側オス端子のタブ部が挿入されることでオス端子と接触導通する筒状の電気接触部を有し、その後部に、電線の接続部としての導体圧着部や被覆加締部を有している。
【０００３】
一方、最近では、アルミニウム系金属の素線の束を導体（芯線）に用いたアルミ電線が、軽量化の観点から広く使用されるようになってきて、アルミ電線用圧着端子も提案されている。
【０００４】
アルミ電線用圧着端子として、銅または銅合金の母材の上に、錫などの下地のメッキ層を形成し、その下地のメッキ層の上に、さらに下地のメッキ層よりも硬度の高い高硬度メッキ層を形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合の高硬度メッキ層の金属材料の例としては、錫系金属よりも硬度の高いタングステン、アルミニウム、ニッケル、亜鉛、クロム、モリブデン、コバルトなどが例に挙げられている。
【０００５】
また、圧着端子の導体圧着部の内表面にセレーション等の微小凹凸を形成し、端子を構成する金属とアルミ電線のアルミ導体との凝着性を良くすることもよく行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８３２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、高硬度メッキ層の材料としてアルミニウム系金属を用いた場合、圧着端子の導体圧着部の内表面とアルミ電線のアルミ導体との接触面が同種金属同士の接触面となるので、異種金属の接触面のような電食の問題を回避できるメリットがある。しかし、アルミニウム系金属の表面層を形成してから、圧着端子の導体圧着部の内表面にセレーション等の微小凹凸を形成すると、アルミニウム系金属の表面層に剥がれが生じたり厚みが薄い箇所が発生したりする可能性があり、それらの不具合箇所から端子母材に腐食が発生して悪影響を及ぼすおそれがあることが分かった。
【０００８】
本発明は、上記事情を考慮し、導体圧着部の内面にアルミニウム系等の所定の金属の表面層を形成するものの、その表面層に無用な剥がれが生じたり表面層の膜厚が不均一になったりすることがなく、無用な腐食の発生を確実に防止することができる圧着端子及びその製造方法並びに電線、ワイヤハーネス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】
請求項１の発明は、第１の金属で母材が構成され、第２の金属よりなる導体を有する電線の前記導体に圧着される導体圧着部を有し、前記導体圧着部の前記導体と接触する接触面に、前記第１の金属以外の金属薄膜表面層が形成された圧着端子において、平板状の前記第１の金属の母材または該母材の表面に下地層が形成された材料をプレス加工することで展開形状の中間加工材を形成し、前記中間加工材の前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記導体に対する凝着促進のための微小凹凸を形成し、前記中間加工材の少なくとも前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記金属薄膜表面層として前記第２の金属の薄膜表面層を生成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の圧着端子であって、前記第１の金属が銅系金属であり、前記第２の金属がアルミニウム系金属であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、第１の金属で母材が構成され、第２の金属よりなる導体を有する電線の前記導体に圧着される導体圧着部を有し、前記導体圧着部の前記導体と接触する接触面に、前記第１の金属以外の金属薄膜表面層が形成された圧着端子の製造方法において、平板状の前記第１の金属の母材または該母材の表面に下地層が形成された材料をプレス加工することにより、前記圧着端子の展開形状の中間加工材を形成すると共に、前記中間加工材の前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記導体に対する凝着促進のための微小凹凸を形成する第１の工程と、前記第１の工程後、前記中間加工材の少なくとも前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記金属薄膜表面層として前記第２の金属の薄膜表面層を生成する第２の工程と、前記第２の工程後、前記中間加工材を端子形状に曲げ加工する第３の工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３記載の圧着端子の製造方法であって、前記第１の金属が銅系金属であり、前記第２の金属がアルミニウム系金属であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は、第１の金属で母材が構成され、第２の金属よりなる導体に圧着される導体圧着部を有し、前記導体圧着部の前記導体と接触する接触面に、前記第１の金属以外の金属薄膜表面層が形成される圧着端子に接続された電線において、平板状の前記第１の金属の母材または該母材の表面に下地層が形成された材料をプレス加工することで展開形状の中間加工材を形成し、前記中間加工材の前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記導体に対する凝着促進のための微小凹凸を形成し、前記中間加工材の少なくとも前記導体圧着部の内面となる板体表面に、前記金属薄膜表面層として前記第２の金属の薄膜表面層を生成し、前記第２の金属の薄膜表面層に前記前記導体を接触させて成ることを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項５記載の電線であって、前記第１の金属が銅系金属であり、前記第２の金属がアルミニウム系金属であることを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明のワイヤハーネスは、請求項５又は請求項６に記載の複数の前記電線が束ねられ一つのものとして構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１，３，５の発明によれば、圧着端子の導体圧着部の内表面に第２の金属の薄膜表面層を形成するので、第２の金属よりなる電線の導体に圧着端子の導体圧着部を圧着させた際に、第２の金属同士の接触を実現することができる。従って、異種金属同士の接触面に発生するような電食を確実に防ぐことができる。また、第２の金属の薄膜表面層を導体圧着部の内面に生成する工程は、導体圧着部の内面にプレス加工で微小凹凸を形成した後に実行するので、第２の金属の薄膜表面層の生成後に微小凹凸を形成する場合と違って、第２の金属の薄膜表面層に無用な剥がれが生じたり薄膜表面層の膜厚が不均一になったりすることがなく、無用な腐食の発生を簡単かつ確実に防止することができる。
【００１７】
請求項２，４，６の発明によれば、アルミ電線用圧着端子の導体圧着部の内表面にアルミニウム系金属の薄膜表面層を形成するので、アルミニウム系金属よりなるアルミ電線のアルミ導体に圧着端子の導体圧着部を圧着させた際に、アルミニウム系金属同士の接触を実現することができる。従って、異種金属同士の接触面に発生するような電食を確実に防ぐことができる。また、アルミニウム系金属の薄膜表面層を導体圧着部の内面に生成する工程は、導体圧着部の内面にプレス加工で微小凹凸を形成した後に実行するので、アルミニウム系金属の薄膜表面層の生成後に微小凹凸を形成する場合と違って、アルミニウム系金属の薄膜表面層に無用な剥がれが生じたり薄膜表面層の膜厚が不均一になったりすることがなく、無用な腐食の発生を簡単かつ確実に防止することができる。
【００１８】
請求項７の発明によれば、無用な腐食の発生を簡単かつ確実に防止することができるため、接続信頼性の高いワイヤハーネスを低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態のアルミ電線用圧着端子の製造方法の工程説明図である。
【図２】上記製造方法で製造したアルミ電線用圧着端子にアルミ電線を接続しようとしている状態を示す斜視図である。
【図３】上記アルミ電線のアルミ導体にアルミ電線用圧着端子の導体圧着部を加締めた部分の断面図である。
【図４】図３の一部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は実施形態のアルミ電線用圧着端子の製造方法の工程説明図、図２は同製造方法で製造したアルミ電線用圧着端子にアルミ電線を接続しようとしている状態を示す斜視図である。
【００２２】
ここで製造する圧着端子としてのアルミ電線用圧着端子１０（本例ではメス端子）は、前部に、相手側端子と電気的に接続可能な箱型の電気接続部１１を有し、その後部に、電線接続部としての断面略Ｕ字状の導体圧着部１２と、電線Ｗの被覆部Ｗｂに固定される断面Ｕ字状の被覆加締部１３と、を有している。
【００２３】
導体圧着部１２は、底板１２ａと、該底板１２ａの両側に延設されて底板１２ａの内面上に配される電線の導体を包むように加締められる一対の導体加締片１２ｂ，１２ｂとで断面略Ｕ字状に形成され、導体圧着部１２の内面には多数の平行四辺形の微小凹凸１８が設けられている。この微小凹凸１８の一つ一つの大きさは、電線Ｗの導体Ｗａを構成する素線の太さに対応して設定されているのが望ましい。
【００２４】
ここで圧着の対象とする電線Ｗは、図２に示すように、複数本のアルミニウム系金属（第２の金属）の素線の束よりなるアルミ導体（芯線）Ｗａを絶縁被覆（被覆部）Ｗｂで覆ったアルミ電線（電線）である。アルミ電線用圧着端子（圧着端子）１０の断面Ｕ字状の導体圧着部１２は、アルミ電線Ｗの端末の絶縁被覆Ｗｂを剥いで露出させたアルミ導体Ｗａに圧着して接続される部分である。
【００２５】
このアルミ電線用圧着端子１０は、銅系金属（第１の金属）で母材が構成されており、少なくとも導体圧着部１２の内面のアルミ電線Ｗのアルミ導体Ｗａと接触する接触面に、アルミニウム系金属（第２の金属）の薄膜表面層が形成されている。
【００２６】
このアルミ電線用圧着端子１０を製造する場合は、次の工程を順番に行う。
【００２７】
まず、図１のステップＳ１にすように、平板状の銅系金属の母材（または該母材の表面に下地層が形成された材料）をプレス加工することにより、圧着端子の展開形状の中間加工材１０Ａを打ち抜く。即ち、電気接続部となる部分１１Ａ、導体圧着部となる部分１２Ａ、被覆加締部となる部分１３Ａ、を有する展開形状の中間加工材１０Ａを打ち抜き加工する。その際、プレス加工により、導体圧着部となる部分１２Ａの内面となる側の板体表面に、アルミ電線Ｗのアルミ導体Ｗａに対する凝着促進のための多数の微小凹凸１８を形成する（第１の工程）。通常、複数の中間加工部材１０Ａを同時にプレス加工するので、中間加工部材１０Ａは、連結部１４で他の中間加工部材１０Ａと連鎖状に連結されている。
【００２８】
次のステップＳ２では、中間加工材１０Ａの少なくとも導体圧着部の内面となる板体表面に、金属薄膜表面層としてアルミニウム系金属の薄膜表面層を生成する（第２の工程）。アルミニウム系金属の薄膜表面層の生成方法としては、蒸着、スパッタ、無電解メッキ等の薄膜形成方法を利用することができる。
【００２９】
そして、次のステップＳ３で、中間加工材１０Ａを所定の端子形状に曲げ加工する（第３の工程）。
【００３０】
このように製造したアルミ電線用圧着端子１０をアルミ電線Ｗに接続する場合は、図２に示すように、アルミ電線Ｗのアルミ導体Ｗａの端末（前端）をアルミ電線用圧着端子１０の導体圧着部１２の底板１２ａの上に載せ、一対の導体加締片１２ｂ，１２ｂを内側に丸めることでアルミ導体Ｗａに加締めて圧着させる。導体圧着部１２の圧着部分は、図３に示すようになる。また、被覆加締部１３も、同様にしてアルミ電線Ｗの絶縁被覆Ｗｂのある部分に加締める。
【００３１】
このように、アルミ電線用圧着端子１０の導体圧着部１２をアルミ電線Ｗのアルミ導体Ｗａに加締めにより圧着すると、アルミ導体Ｗａの素線が、微小凹凸１８の凹部内に変形しながら押し込まれる。このときに、凹部の縁部であるエッジをきっかけにして、アルミ導体Ｗａの素線の表面の酸化被膜が破られて新生面が生成され、この新生面とアルミ電線用圧着端子１０の導体圧着部１２とが密着して、アルミ電線用圧着端子１０とアルミ電線Ｗのアルミ導体Ｗａとの電気接続が達成される。
【００３２】
また、図４に誇張して示すように、アルミ電線用圧着端子１０の導体圧着部１２の内表面にはアルミニウム系金属の薄膜表面層２０が形成されているので、アルミニウム系金属よりなる電線の導体２２（Ｗａ）に対する接触面が、アルミニウム系金属同士の接触面となる。従って、異種金属同士の接触面に発生するような電食を確実に防ぐことができる。
【００３３】
また、アルミニウム系金属の薄膜表面層２０を導体圧着部１２の内面に生成する工程は、導体圧着部１２の内面にプレス加工で微小凹凸１８を形成した後に実行するので、アルミニウム系金属の薄膜表面層２０の生成後に微小凹凸１８を形成する場合と違って、アルミニウム系金属の薄膜表面層２０に無用な剥がれが生じたり薄膜表面層２０の膜厚が不均一になったりすることがなく、無用な腐食の発生を簡単かつ確実に防止することができる。
【００３４】
さらに、図２に示すように、アルミ電線用圧着端子１０の導体圧着部１２の一対の導体加締片１２ｂ，１２ｂにアルミ導体Ｗａを加締めて圧着接続して成る電線Ｗが複数束ねられ、複数の電線Ｗが一つのものとして組立てられることで、一つの組電線いわゆるワイヤハーネスが構成される。これらアルミ電線用圧着端子１０の導体圧着部１２とアルミ電線Ｗの導体Ｗａに対する接触面がアルミニウム系金属同士の接触面となるため、無用な腐食の発生が簡単かつ確実に防止され、接続信頼性の高いワイヤハーネスが低コストで提供される。
【００３５】
尚、前記実施形態では、第１の金属を銅或いは銅合金等の銅系金属とし、第２の金属をアルミニウム或いはアルミニウム合金等のアルミニウム系金属としたアルミ電線用圧着端子及びアルミ電線について説明したが、第１の金属をアルミニウム或いはアルミニウム合金等のアルミニウム系金属とし、第２の金属を銅或いは銅合金等の銅系金属とした銅電線用圧着端子及び銅電線等、導体圧着部及び導体が他の材料からなる圧着端子及び電線にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  アルミ電線用圧着端子（圧着端子）
１２  導体圧着部
２０  アルミニウム系金属の薄膜表面層（第２の金属の薄膜表面層）
Ｗ  アルミ電線（電線）
Ｗａ  アルミ導体（導体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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