CN111952753A - 连接器端子、带端子电线、以及端子对 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种最表层不容易由于反复滑动而发生磨损的连接器端子、带端子电线以及端子对。一种连接器端子，其具备基材、以及设于上述基材的至少一部分的最表层，上述最表层的构成材料包含98质量％以上的Ag，在0.1N的测定载荷下，上述最表层的维氏硬度为115HV以上160HV以下。

Description

连接器端子、带端子电线、以及端子对
技术领域
本发明涉及连接器端子、带端子电线以及端子对。
背景技术
以往，作为安装在电线的端部的连接器端子，利用了在由铜或铜基合金形成的基材的表面具备镀敷层的带镀敷的端子。专利文献1、2中，作为镀敷层公开了镀银层。银具有高电导率。因此，在最外表面具备镀银层的带镀敷的端子中，连接电阻容易降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-169408号公报
专利文献2：日本特开2016-166396号公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于上述带镀敷的端子，优选最表层不容易由于反复滑动而发生磨损。
在带镀敷的阴端子与带镀敷的阳端子的连接部位，由于端子的制造公差等而形成一些间隙。由于该间隙而可能使两端子的接触部位发生滑动。在将这样的带镀敷的端子用于例如车载部件的情况下，认为会由于汽车的振动而使带镀敷的阴端子的形成最外表面的镀敷层与带镀敷的阳端子的形成最外表面的镀敷层发生滑动。该滑动是在两端子负载有比较大的载荷的状态下反复移动比较短的距离的动作。通过上述的反复滑动，镀敷层逐渐发生磨削。若没有镀敷层，则连接电阻增大。因此，希望开发出即使在发生上述的反复滑动的情况下，形成最外表面的镀敷层也不容易经磨削而消失的带镀敷的端子、即上述镀敷层不容易发生磨损的带镀敷的端子。
因此，本发明的目的之一在于提供一种最表层不容易由于反复滑动而发生磨损的连接器端子。另外，本发明的另一目的在于提供一种连接器端子的最表层不容易由于反复滑动而发生磨损的带端子电线以及端子对。
用于解决课题的手段
本发明的连接器端子具备：
基材；以及
设于上述基材的至少一部分的最表层，
上述最表层的构成材料包含98质量％以上的Ag，
在0.1N的测定载荷下，上述最表层的维氏硬度为115HV以上且160HV以下。
本发明的带端子电线具备：
本发明的连接器端子；以及
安装有上述连接器端子的电线。
本发明的端子对中，
该端子对具备阳端子和阴端子，
上述阳端子和上述阴端子中的至少一者由本发明的连接器端子构成，
上述阳端子中的上述最表层的上述维氏硬度与上述阴端子中的上述最表层的上述维氏硬度之差小于10HV。
发明的效果
本发明的连接器端子、本发明的带端子电线以及本发明的端子对中，连接器端子的最表层不容易由于反复滑动而发生磨损。
附图说明
图1是示出连接有具备实施方式的连接器端子的带端子电线的状态的示意性构成图。
图2是放大示出实施方式的连接器端子所具备的包覆层的示意性截面图。
图3是示出试验例1中进行的滑动试验的结果的曲线图，是示出对于试样No.1的包覆部件的循环数与摩擦系数的关系的曲线图。
图4是示出试验例1中进行的滑动试验的结果的曲线图，是示出对于试样No.2的包覆部件的循环数与摩擦系数的关系的曲线图。
图5是示出试验例1中进行的滑动试验的结果的曲线图，是示出对于试样No.3的包覆部件的循环数与摩擦系数的关系的曲线图。
图6是示出试验例1中进行的滑动试验的结果的曲线图，是示出对于试样No.101的包覆部件的循环数与摩擦系数的关系的曲线图。
图7是示出试验例l中进行的滑动试验的结果的曲线图，是示出对于试样No.102的包覆部件的循环数与摩擦系数的关系的曲线图。
图8是示出利用显微镜对于试验例1中制作的试样No.2的包覆部件的包覆层的截面进行观察的显微镜照片。
图9是示出利用显微镜对于试验例1中制作的试样No.101的包覆部件的包覆层的截面进行观察的显微镜照片。
图10是示出利用显微镜对于试验例1中制作的试样No.102的包覆部件的包覆层的截面进行观察的显微镜照片。
具体实施方式
[本发明的实施方式的说明]
首先列出本发明的实施方式进行说明。
(1)本发明的一个方式的连接器端子具备：
基材；以及
设于上述基材的至少一部分的最表层，
上述最表层的构成材料包含98质量％以上的Ag，
在0.1N的测定载荷下，上述最表层的维氏硬度为115HV以上160HV以下。
维氏硬度满足上述特定范围的最表层可以说不过硬也不过软。因此，本发明的连接器端子的使用环境即使为在对连接器端子施加比较大的载荷的状态下反复滑动比较短的距离这样的环境，上述最表层也不容易发生磨损(参照后述的试验例)。因此，本发明的连接器端子容易利用以Ag作为主体的最表层长期维持低电阻的连接状态。
(2)作为本发明的连接器端子的一例，可以举出上述最表层的厚度为lμm以上且小于10μm的方式。
上述方式容易长期维持最表层，并且在最表层的形成中利用镀敷法的情况下，镀敷时间短，基于这一点，制造性也优异。材料成本也容易降低。
(3)作为本发明的连接器端子的一例，可以举出下述方式：
上述基材的构成材料为铜或铜基合金，
在上述基材与上述最表层之间具备中间层，
上述中间层包含由镍或镍基合金形成的层。
上述方式中，通过以镍作为主体的中间层，能够降低基材中包含的铜成分扩散至最表层。因此，上述方式通过以Ag作为主体的最表层能够良好地构建低电阻的连接结构。
(4)作为本发明的连接器端子的一例，可以举出下述方式：在接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒的条件下进行100次循环的反复滑动试验时，从90次循环到100次循环的摩擦系数的平均值为1.5以上。
上述的条件可以说是在对连接器端子施加比较大的载荷的状态下反复滑动比较短的距离的条件(以下有时称为特定条件)。上述方式中，可以说在循环末期稳定地具有高摩擦系数。高摩擦系数被认为是由于最表层的Ag所致的。这样的方式中，即使在经受特定条件的反复滑动时也容易维持最表层。
(5)作为本发明的连接器端子的一例，可以举出下述方式：在接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒的条件下进行100次循环的反复滑动试验时，从90次循环到100次循环的摩擦系数的平均值ya相对于摩擦系数的最大值x的比例ya/x为0.7以上。
上述方式中，可以说循环末期的摩擦系数与摩擦系数的最大值之差小，即使在循环末期也具有高摩擦系数。高摩擦系数被认为是由于最表层的Ag所致的。这样的方式中，即使在经受特定条件的反复滑动时也容易维持最表层。
(6)作为本发明的连接器端子的一例，可以举出下述方式：在接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒的条件下进行100次循环的反复滑动试验时，第100次循环的摩擦系数为1.5以上。
上述方式中，可以说即使第100次循环也具有高摩擦系数。高摩擦系数被认为是由于最表层的Ag所致的。这样的方式中，即使在经受特定条件的反复滑动时也容易维持最表层。
(7)作为本发明的连接器端子的一例，可以举出下述方式：在接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒的条件下进行100次循环的反复滑动试验时，第100次循环的摩擦系数y100相对于摩擦系数的最大值x的比例y100/x为0.7以上。
上述方式中，可以说第100次循环的摩擦系数与摩擦系数的最大值之差小，即使第100次循环也具有高摩擦系数。高摩擦系数被认为是由于最表层的Ag所致的。这样的方式中，即使在经受特定条件的反复滑动时也容易维持最表层。
(8)作为本发明的连接器端子的一例，可以举出下述方式：在接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒的条件下进行100次循环的反复滑动试验时，100次循环的摩擦系数的平均值y与摩擦系数的最大值x之差(x-y)为0.5以下。
上述方式中，可以说100次循环的摩擦系数的平均值与摩擦系数的最大值之差小，从循环初期直到循环末期具有高摩擦系数。高摩擦系数被认为是由于最表层的Ag所致的。这样的方式中，即使在经受特定条件的反复滑动时也容易维持最表层。
(9)本发明的一个方式的带端子电线具备：
上述(1)至(8)中任一项所述的连接器端子；以及
安装有上述连接器端子的电线。
本发明的带端子电线的使用环境即使为在对连接器端子施加比较大的载荷的状态下反复滑动比较短的距离这样的环境，连接器端子的最表层也不容易发生磨损。因此，本发明的带端子电线容易利用以Ag作为主体的最表层长期维持低电阻的连接状态。
(10)本发明的一个方式的端子对中，
该端子对具备阳端子和阴端子，
上述阳端子和上述阴端子中的至少一者由上述(1)至(8)中任一项所述的连接器端子构成，
上述阳端子中的上述最表层的上述维氏硬度与上述阴端子中的上述最表层的上述维氏硬度之差小于10HV。
本发明的端子对的使用环境即使为在对阳端子和阴端子施加比较大的载荷的状态下反复滑动比较短的距离这样的环境，由本发明的连接器端子构成的阳端子或阴端子中的最表层也不容易发生磨损。因此，本发明的端子对容易利用以Ag作为主体的最表层而长期维持低电阻的连接状态。
[本发明的实施方式的详情]
以下参照附图对本发明的实施方式进行具体说明。图中的相同符号表示同一名称物。
[连接器端子]
主要参照图1、图2对实施方式的连接器端子1进行说明。
图1是从与电线5的轴向(图1中为纸面左右方向)正交的方向(图1中为纸面垂直方向)对阳端子2与阴端子3的连接状态进行俯视观察的图。阳端子2与阴端子3的连接部位部分地示出了截面。该截面利用沿着电线5的轴向的平面示出了将阴端子3的筒部33与筒部33内的弹性接点部30切断的状态。另外，图1中夸张示出了包覆层10。包覆层10的实际厚度可以参照后述的<厚度>项。
(概要)
实施方式的连接器端子1代表性地为电线5彼此的电连接中使用的导电部件。连接器端子1在其至少一端部具备与对象部件(其他连接器端子)的连接部位。图1中，作为与对象部件的连接部位，可例示出突片部20、弹性接点部30。
实施方式的连接器端子1具备基材100、以及包覆层10。包覆层10设于基材100的至少一部分，覆盖基材100的表面。包覆层10包含最表层11(图2)。特别是在实施方式的连接器端子1中，最表层11包含98质量％以上的Ag，由以Ag作为主体的金属构成。另外，最表层1l的维氏硬度为115HV以上160HV以下。在测定最表层11的维氏硬度时，设载荷为0.1N(≒10gf)。
以下首先对连接器端子1的基本构成以及基材100进行简单说明，然后对包含最表层11的包覆层10进行详细说明。
(基本构成)
作为连接器端子1的代表例，如图1所示，可以举出安装于电线5的端部的连接器端子。图1中，作为这样的连接器端子1的一例示出了阳端子2，作为另一例示出了阴端子3。该连接器端子1在一端侧具备与对象部件进行电连接的部位，在另一端侧具备安装电线5的部位。连接器端子1代表性地从作为对象部件侧的前端侧起依次具备电连接部、电线筒部、以及绝缘筒部。
电线筒部是对电线5所具备的导体50进行保持并与导体50电连接的部位(详情未图示)。
绝缘筒部对电线5所具备的绝缘层5l进行保持(详情未图示)。
电连接部是与对象部件接触并与对象部件进行电连接的部位。
阳端子2的电连接部是向前端侧延伸的带板状的突片部20。
阴端子3的电连接部为至少一个弹性接点部30(图1中为多个弹性接点部31,32)。
阴端子3具备筒部33，突片部20被插入到筒部33。弹性接点部30设于筒部33内。弹性接点部30代表性地为将板材弯折成适宜的形状而成的弹性片。需要说明的是，图1例示出了弹性接点部31受到来自突片部20的挤压力而变形成平坦状的状态。
此外，作为实施方式的连接器端子1，可以举出夹设在设于电线5的端部的部件之间的连接器端子等。该连接器端子1在各端部具备与对象部件连接的部位。例如可以举出各端部的与对象部件连接的部位的结构为具备：具有开口部的主体部；以及设于主体部内的弹性接触片。该结构可以说与上述阴端子3的电连接部类似。在上述主体部连接作为对象部件的阳端子2。
(基材)
基材100代表性地可以举出将金属板弯折成规定的最终形状而成的成型体。
基材100的构成材料可以举出铜或铜基合金。此处的铜是所谓的纯铜。作为纯铜的具体例，可以举出无氧铜、韧铜、磷脱氧铜等。铜基合金是包含1种或两种以上的添加元素、Cu(铜)的含量大于50质量％、以Cu作为主成分的合金。添加元素例如可以举出Sn(锡)、P(磷)、Zn(锌)、Ni(镍)、Si(硅)、Fe(铁)、Mg(镁)、Be(铍)、Co(钴)、Cr(铬)、Mn(锰)等。添加元素的含量(包含两种以上的添加元素的情况下为总含量)例如可以举出0.1质量％以上且小于50质量％。作为铜基合金的具体例，可以举出磷青铜、黄铜、科森铜镍硅合金等。基材100的构成材料还可以利用公知组成的铜基合金。
构成基材100的金属板的厚度例如可以举出0.1mm以上10mm以下。基材100还可以利用公知形状、尺寸的基材。
(包覆层)
<概要>
包覆层10设于基材100的表面中的至少电连接部的表面。例如，阳端子2在突片部20的与弹性接点部30对置的部位具备包覆层10。阴端子3在弹性接点部30的与突片部20对置的部位具备包覆层10。设于电连接部的包覆层10有助于降低连接器端子1与对象部件的连接电阻。
<结构>
包覆层10包含以Ag作为主体的层。作为包覆层10的一例，可以举出以Ag作为主体的单层结构。作为包覆层10的另一例，如图2所示，可以举出将以Ag作为主体的层作为最表层11的多层结构。包覆层10为多层结构的情况下，包覆层10在基材100与最表层11之间具备中间层12。作为中间层12的一例，如图2所示，可以举出单层结构。作为中间层12的另一例，可以举出多层结构(未图示)。另外，包覆层10代表性地可以举出由镀敷法形成的镀敷层。
<组成>
《最表层》
最表层11的构成材料是以上述构成材料作为100质量％，包含98质量％以上Ag的银系材料。该银系材料中，可以说Ag的含量(纯度)高。具备由这样的银系材料构成的最表层11的连接器端子1发挥出以下的效果。
(1)Ag的电阻率比例如铜或铜基合金的电阻率低。利用这样的以Ag作为主体的最表层11，连接器端子1能够维持低电阻的连接状态。
(2)Ag的熔点比例如Sn(锡)的熔点高。因此，即使在使用时连接器端子1(特别是基材100)为高温，Ag也不容易发生热变性。因此，利用以Ag作为主体的最表层11，连接器端子1能够维持低电阻的连接状态。这样的连接器端子1能够适当地用于在使用时可能成为高温的用途、例如使用电流值高的用途等中。
(3)Ag的热传导率比例如铜或铜基合金的热传导率高。这样的以Ag作为主体的最表层11在如上所述在使用时可能成为高温的用途中的放热性也优异。
(4)Ag的耐腐蚀性比例如铜或铜基合金的耐腐蚀性优异。因此，能够防止在最表层11中因Ag被氧化所引起的电阻增大。由此，最表层11能够维持高纯度地包含Ag的状态。其结果，通过以Ag作为主体的最表层11，连接器端子1能够维持低电阻的连接状态。
银系材料代表性地可以举出包含98质量％以上的Ag、余量由杂质形成。杂质可以举出源自在最表层11的制造过程中使用的原料的元素(例如C(碳)、Se(硒)、Sb(锑)、N(氮)等)、其他不可避免的杂质。杂质的总含量为2质量％以下。
银系材料中的Ag的含量越多，具有越容易得到上述(1)～(4)的效果的倾向。因此，上述含量优选为98.5质量％以上、更优选为99.0质量％以上。银系材料的组成可以举出利用最表层11中使用的原料的组成进行调整。
《中间层》
中间层12的构成材料可以适宜地选择。例如，在基材100的构成材料为铜或铜基合金的情况下，可以举出中间层12包含由镍或镍基合金构成的层。以Ni作为主体的层具有可防止基材100中包含的铜成分扩散至最表层11的功能。通过防止铜成分的扩散，特别能够防止在最表层11的表面侧存在的铜成分发生氧化并因该氧化物而使连接电阻增大的情况。因此，在以Cu作为主体的基材100上具备以Ni作为主体的中间层12、在该中间层12上具备以Ag作为主体的最表层11的连接器端子1能够通过最表层11良好地维持低电阻的连接状态。
此处的镍是所谓的纯镍。镍基合金是包含1种或两种以上的添加元素、Ni的含量大于50质量％、以Ni作为主成分的合金。添加元素例如可以举出P、Cr、Co、W(钨)、S(硫)、B(硼)、Cl(氯)、C、N等。添加元素的含量(包含两种以上的添加元素的情况下为总含量)例如可以举出0.1质量％以上且小于50质量％。
<维氏硬度>
关于最表层11的维氏硬度，设测定载荷为0.1N，该维氏硬度为115HV以上160HV以下。最表层11的维氏硬度为上述特定的范围时，连接器端子1即使经受以下的反复滑动，最表层11也不容易经磨削而消失，即不容易磨损。上述的反复滑动是在连接器端子1负载比较大的载荷的状态下反复移动比较短的距离的动作。定量地可以举出接触载荷为5N左右、滑动距离为0.2mm左右(参照后述的<滑动特性>的《条件》)。发生上述的反复滑动的情况被认为是在连接器端子1与对象部件的连接部位由于制造公差等而存在微小间隙的状态下经受例如反复振动等的情况。发生反复振动的情况例如可以举出连接器端子1为车载部件的情况。实施方式的连接器端子1即使由于汽车而经受反复振动，最表层11也不容易发生磨损，因此能够适当地用于车载部件。
此处，对于具备镀银层的带镀敷的端子，镀银层的硬度越高，耐磨耗性越优异，即可认为，即使进行滑动动作，镀银层也不容易发生磨损。但是，此处的滑动动作是在由于保养(保守)等而使端子彼此脱离后再次进行连接这样的动作。该滑动动作是滑动距离比较长的滑动，可以说是单发动作。与之相对，本发明人得到了下述见解：即使对于反复进行滑动距离比较短的滑动这样的动作，若维氏硬度满足上述特定的范围，则与为比该范围更高的硬度的情况相比，以Ag为主体的层更容易残留。基于该见解，最表层11的维氏硬度为上述特定的范围。
最表层11的维氏硬度优选为120HV以上158HV以下、更优选为125HV以上155HV以下。这种情况下，即使经受上述的反复滑动，最表层11也不容易发生磨损。最表层11的维氏硬度的调整方法如下文所述。
使维氏硬度的测定载荷为0.1N的理由如下。
最表层11的厚度t1薄、例如为20μm以下、进而为15μm以下、特别是小于10μm的情况下，若上述测定载荷过大(例如0.3N以上)，则测定结果容易受到位于最表层11之下的中间层12或基材100的影响。例如，在最表层11的正下方具备由镍构成的中间层12的情况下，Ni具有比Ag高的硬度。这种情况下，若上述测定载荷过大，则最表层11的维氏硬度容易增高。另一方面，若上述测定载荷过小，则会受到表面粗糙度等的影响，难以适当地测定最表层11的维氏硬度。上述测定载荷为0.1N时，认为即使最表层11的厚度t1如上所述很薄，也不容易受到上述的影响。
<滑动特性>
实施方式的连接器端子1中，在下述条件下进行100次循环的反复滑动试验并测定各循环的摩擦系数的情况下，例如可以举出满足下述(1)至(5)中的至少一个特性。此处的摩擦系数为动摩擦系数。以下的条件可以说是在对连接器端子1施加比较大的载荷的状态下反复滑动比较短的距离的条件。
《条件》
1次循环为下述的往复滑动：使试验片沿一个方向滑动以下的滑动距离，然后返回到相反方向并使试验片滑动上述滑动距离。1次循环的条件为：接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒。
试验片是从连接器端子1中切割而制作的。关于对象部件，与连接器端子1同样地准备具有基材、以及由包含98质量％以上Ag的银系材料构成的最表层的部件。特别优选连接器端子1的最表层11的维氏硬度与对象部件的最表层的维氏硬度之差小。上述差优选小于10HV。更优选上述差实质上不存在、即连接器端子1的最表层11的维氏硬度与对象部件的最表层的维氏硬度实质上相等。
《特性》
(1)从90次循环到100次循环的摩擦系数的平均值ya为1.5以上。
(2)从90次循环到100次循环的摩擦系数的平均值ya相对于摩擦系数的最大值x的比例ya/x为0.7以上。
(3)第100次循环的摩擦系数y100为1.5以上。
(4)第100次循环的摩擦系数y100相对于摩擦系数的最大值x的比例y100/x为0.7以上。
(5)100次循环的摩擦系数的平均值y与摩擦系数的最大值x之差(x-y)为0.5以下。
《特性(1)》
满足特性(1)的连接器端子1可以说在从90次循环到100次循环这样的循环末期稳定地具有1.5以上的高摩擦系数。该摩擦系数被认为是基于Ag的值。因此可以说，即使为循环末期，也存在以Ag作为主体的最表层11。这样的连接器端子1中，可以说即使经受上述的反复滑动，最表层11也不容易发生磨损。
在满足特性(1)的情况下，可以说即使经受上述的反复滑动，摩擦系数的平均值ya越高，最表层11也越不容易发生磨损。因此，上述平均值ya优选为1.60以上、进而优选为1.65以上、1.70以上。上述平均值ya取决于最表层11的摩擦系数。上述平均值ya例如可以为3.0以下、进而可以为2.8以下。
《特性(2)》
上述的滑动试验中的摩擦系数的最大值被认为是试验片的Ag与对象部件的Ag接触的面积最大时可采取的值。因此可认为摩擦系数可采取最大值时的试验片中充分存在以Ag作为主体的最表层11。满足特性(2)的连接器端子1中，可以说即使为循环末期，也具有与摩擦系数取最大值时接近的状态。即，存在以Ag作为主体的最表层11。这样的连接器端子1中，可以说即使经受上述的反复滑动，最表层11也不容易发生磨损。
满足特性(2)的情况下，可以说即使经受上述的反复滑动，摩擦系数的平均值ya相对于摩擦系数的最大值x的比例ya/x越高，最表层11也越不容易发生磨损。因此，上述比例ya/x优选为0.71以上、更优选为0.72以上。上述比例ya/x为1以下。
《特性(3)》
满足特性(3)的连接器端子1可以说在第100次循环时具有1.5以上的高摩擦系数。该摩擦系数如上所述被认为是基于Ag的值。因此可以说，即使为第100次循环，仍存在以Ag作为主体的最表层11。这样的连接器端子1中，可以说即使经受上述的反复滑动，最表层11也不容易发生磨损。
满足特性(3)的情况下，可以说即使经受上述的反复滑动，第100次循环的摩擦系数y100越高，最表层11也越不容易发生磨损。因此，上述摩擦系数y100优选为1.60以上、更优选为1.65以上、1.70以上。上述摩擦系数y100例如可以为3.0以下、进而可以为2.8以下。
《特性(4)》
考虑到可以取上述摩擦系数的最大值的时刻，在满足特性(4)的连接器端子1中，可以说即使为第100次循环，也具有与摩擦系数取最大值时接近的状态。即，存在以Ag作为主体的最表层11。这样的连接器端子1中，可以说即使经受上述的反复滑动，最表层11也不容易发生磨损。
满足特性(4)的情况下，可以说即使经受上述的反复滑动，第100次循环的摩擦系数y100相对于摩擦系数的最大值x的比例y100/x越高，最表层11也越不容易发生磨损。因此，上述比例y100/x优选为0.705以上、更优选为0.710以上。比例y100/X为1以下。
《特性(5)》
考虑到可以取上述摩擦系数的最大值的时刻，在满足特性(5)的连接器端子1中，可以说从循环初期直到循环末期均具有与摩擦系数取最大值时接近的状态。即，存在以Ag作为主体的最表层11。这样的连接器端子1中，可以说即使经受上述的反复滑动，最表层11也不容易发生磨损。
满足特性(5)的情况下，可以说摩擦系数的最大值x与摩擦系数的平均值y之差(x-y)越小，即使经受上述的反复滑动，最表层11也越不容易发生磨损。因此，上述差(x-y)优选为0.44以下、更优选为0.43以下。上述差(x-y)为零以上。
满足特性(1)～(5)中的至少一者的连接器端子1可适当地用于上述这样的产生反复滑动的用途、例如车载部件中。即使在这样的情况下，连接器端子1也能够长期维持具有最表层11的低电阻的连接状态。
<厚度>
最表层11的厚度t1例如可以举出1μm以上且小于10μm。对于维氏硬度满足上述的特定范围、并且厚度t1为lμm以上的最表层11，即使经受上述的反复滑动，最表层11也不容易发生磨损。厚度t1越厚，最表层11越容易长期存在。其结果，容易利用最表层11维持低电阻的接触状态。从这方面出发，厚度t1可以为2μm以上、进而可以为3μm以上。
最表层11的厚度t1小于10μm时，例如在最表层11的形成中利用镀敷法的情况下，容易缩短镀敷时间。从这方面出发，制造性提高。另外，通常可以减少昂贵的Ag的用量。从这方面出发，还能够实现材料成本的削减、减轻重量。从这些方面出发，厚度t1可以为9μm以下、进而可以为8μm以下。厚度t1可以为2μm以上9μm以下、进而可以为3μm以上8μm以下。
中间层12的厚度t2(多层结构的情况下为合计厚度)例如可以举出1μm以上5μm以下。厚度t2为1μm以上时，例如基材100的构成材料为铜或铜基合金、中间层12的构成材料为镍或镍基合金的情况下，如上所述，可以抑制铜成分扩散至最表层11。厚度t2为5μm以下时，即使为中间层12的构成材料的电阻率比Ag的电阻率高的情况(例如镍、镍基合金)，也不容易招致连接电阻的增大。从连接电阻的方面出发，优选中间层12的厚度t2比最表层11的厚度t1薄。厚度t2可以为1.1μm以上4.51m以下、进而可以为1.2μm以上4.011m以下。
[制造方法]
实施方式的连接器端子1的基本制造方法可以参照公知的带镀敷的端子的制造方法。例如可以举出连接器端子1通过以下的第一制法或者第二制法来制造。
(第一制法)
第一制法是在成型为最终形状之前的材料上形成包含98质量％以上的Ag的银层的方法。上述材料例如可以举出金属板、将金属板冲压成规定的形状的板片、或者将板片加工成规定的形状的中间成型体等。上述银层可以按照最终成为维氏硬度满足上述的特定范围的最表层11的方式来形成。
(第二制法)
第二制法是在成型为最终形状的基材100上形成包含98质量％以上的Ag、维氏硬度满足上述的特定范围的最表层11的方法。
以下对最表层11的制造方法进行详细说明。材料的制造方法可以参照公知的金属板的制造方法。由金属板成型为最终形状的基材100的条件等也可以参照公知的条件。
(最表层的制造)
作为最表层11的制造方法，例如可以举出通过以下的第一成膜法或者第二成膜法进行制造。
<第一成膜法>
第一成膜法是在形成高硬度的银层后通过热处理来调整维氏硬度的方法。第一成膜法中，首先形成包含98质量％以上的Ag且维氏硬度大于160HV的银层。然后在适宜的时期实施热处理，将银层的维氏硬度调整为115HV以上160HV以下。
第一制法中，可以举出在材料形成上述高硬度的银层后、直至成型为最终形状为止的期间进行上述热处理。第二制法中，可以举出在基材100形成上述高硬度的银层后，接着进行热处理。
在维氏硬度大于160HV的高硬度银层的形成中，例如可以举出利用镀敷法。例如可以举出利用公知的镀敷液、镀敷条件通过电镀法形成上述高硬度的镀银层。
热处理条件例如可以举出以下条件。加热温度为选自50℃以上300℃以下的温度。保持时间为选自1小时以上200小时以下的时间。
上述范围中的加热温度越高，即使保持时间缩短也越容易降低维氏硬度。因此，提高加热温度有助于提高满足维氏硬度为115HV以上160HV以下的最表层11的制造性。从这方面出发，加热温度例如可以为60℃以上、进而可以为80℃以上。
在上述范围中，加热温度越低，越容易防止因该热处理所致的材料或基材100的氧化等。从这方面出发，加热温度例如可以为250℃以下、进而可以为200℃以下。降低加热温度的情况下，优选延长保持时间(例如100小时以上)。
<第二成膜法>
第二成膜法是通过调整最表层11的原料的组成、成膜时的条件等而形成满足维氏硬度为115HV以上160HV以下的银层的方法。例如，在使用电镀法的情况下，可以进行调整镀敷液的组成、镀敷条件(液温、电流密度等)。作为镀敷液的组成，例如，可以举出包含氰化银钾、氰化钾等的组成。
(主要的作用效果)
实施方式的连接器端子1具备以Ag作为主体、维氏硬度为115HV以上160HV以下的最表层11。即使在连接器端子1负载比较大的载荷的状态下，连接器端子1经受反复滑动比较短的距离这样的反复滑动的情况下，这样的最表层11也不容易发生磨损、可良好地存在。该效果利用后述的试验例1具体说明。
例如，如图1所示，在由实施方式的连接器端子1构成的阳端子2和由实施方式的连接器端子1构成的阴端子3连接而成的结构中，能够长期维持低电阻的连接状态。这是由于，即使经受上述的反复滑动，阳端子2的基材100与阴端子3的基材100之间也存在构成至少一个最表层11的Ag。
[带端子电线]
接着，参照图1对实施方式的带端子电线6进行说明。
实施方式的带端子电线6具备上述实施方式的连接器端子1、以及安装有连接器端子1的电线5。图1示出了在纸面左侧作为连接器端子1具备阳端子2的带端子电线6。另外，图1示出了在纸面右侧作为连接器端子1具备阴端子3的带端子电线6。
连接器端子1的详情如上所述。以下对电线5进行简单说明。
(电线)
电线5具备导体50以及绝缘层51。
导体50由线材构成，该线材由导电性优异的金属形成。上述金属例如可以举出铜、铜基合金、铝、铝基合金等。上述线材可以举出单线或者捻线(也可以为压缩捻线)等。导体50的截面积可以根据用途适宜地选择。
绝缘层51是设于导体50的外周的包覆，由绝缘材料构成。上述绝缘材料可以举出各种树脂组合物等。绝缘层51的厚度可以按照满足规定的绝缘特性的范围适宜地选择。
除此之外，电线5还可以适宜地利用公知的电线。电线5的制造方法可以参照公知的制法。另外，带端子电线6可以通过在电线5的端部安装连接器端子1来制造。
需要说明的是，图1例示出了对于一个电线5具备一个连接器端子1的情况下，但也可以对于2个以上的电线5具备一个连接器端子1。这种情况下，连接器端子1代表性地具有2个以上的电连接部。
(主要的作用效果)
实施方式的带端子电线6具备上述实施方式的连接器端子1。因此，连接器端子1即使在经受上述的反复滑动的情况下，最表层11也不容易发生磨损。例如，如图1所示，在实施方式的带端子电线6所具备的阳端子2与实施方式的带端子电线6所具备的阴端子3连接而成的结构中，能够长期维持低电阻的连接状态。这是由于，即使经受上述的反复滑动，在阳端子2的基材100与阴端子3的基材100之间仍夹设有构成至少一个最表层11的Ag。
[端子对]
接着，参照图1，对实施方式的端子对4进行说明。
实施方式的端子对4具备阳端子2和阴端子3。阳端子2和阴端子3中的至少一者由实施方式的连接器端子1构成。阳端子2中的最表层11的维氏硬度与阴端子3中的最表层11的维氏硬度之差△HV小于10HV。
上述差△HV小于10HV时，在经受上述的反复滑动的情况下，阳端子2的最表层11与阴端子3的最表层11这两者不容易发生磨损。差△HV越小，越可期待在经受上述的反复滑动的情况下两个最表层11不容易发生磨损。因此，差△HV优选为8HV以下、更优选为5HV以下、3HV以下。差△HV更优选实质上为零。即，优选阳端子2的最表层11的维氏硬度与阴端子3的最表层11的维氏硬度实质上相等。本例的端子对4中，阳端子2和阴端子3这两者由实施方式的连接器端子1构成。由于阳端子2和阴端子3这两者最表层11的维氏硬度满足上述的特定范围、并且差△HV小，因此两者的最表层11更不容易磨损。
(主要的作用效果)
实施方式的端子对4中具备的阳端子2的最表层11和阴端子3的最表层11可以说具有同等程度的特性。形成这样的端子对4的阳端子2与阴端子3进行连接的结构能够长期维持低电阻的连接状态。这是由于，即使经受上述的反复滑动，在阳端子2的基材100与阴端子3的基材100之间也存在构成至少一个最表层11的Ag。
[试验例1]
对于在由铜基合金构成的板材的表面具备维氏硬度不同的银层的包覆部件，在下述条件下进行反复滑动试验，调查摩擦系数的变化。
(试样的说明)
包覆部件是模拟连接器端子的电连接部的部件，具备以下的板材、以及包含银层的包覆层。
<基材(板材)>
板材是被用作连接器端子的基材的材料的市售的铜基合金板(商品名：KLF-5)。该板材由低锡磷青铜基合金构成。具体的组成为Cu-2.0％Sn-0.1％Fe-0.03％P(单位为质量％)。该板材是宽为40mm、长为25mm的长方形的板。板材的厚度为0.25mm。
<包覆层>
包覆层是具备以镍作为主体的中间层、以及银层的二层结构。银层构成包覆部件的最表层。
中间层为镀镍层。中间层的厚度为1.7μm。镀镍层通过公知的镀敷法形成。银层为镀银层、或者在镀敷后实施了热处理的层。各试样的银层如下。各试样的银层的厚度为5.5μm。另外，各试样的银层中的Ag的含量为98质量％以上。
试样No.101的银层是通过公知的镀敷法(光泽镀敷)而形成的镀银层。该银层的维氏硬度为164HV。
试样No.102的银层是通过公知的镀敷法(光泽镀敷)而形成的镀银层。该银层的维氏硬度为111HV。
试样No.1～No.3的银层是对于与试样No.101的包覆部件同样的镀银层、即维氏硬度为164HV的镀银层实施热处理而成的层。
关于试样No.1的热处理条件，加热温度为120℃、保持时间为1小时。热处理后的银层的维氏硬度为150HV。
关于试样No.2的热处理条件，加热温度为120℃、保持时间为3小时。热处理后的银层的维氏硬度为136HV。
关于试样No.3的热处理条件，加热温度为120℃、保持时间为120小时。热处理后的银层的维氏硬度为126HV。
<厚度的测定、Ag的含量的测定>
关于各试样的中间层的厚度和银层的厚度，使用市售的荧光X射线膜厚计(在此为株式会社Hitachi High-Tech Science制造，SFT9400)如下进行测定。
在各试样的包覆部件中的宽度方向的中央位置，在包覆部件的长度方向等间隔地取多个(此处为7个)测定点。在各测定点分别测定中间层和银层的厚度。对于中间层和银层，分别将多个测定点的厚度进行平均。设平均值为各试样的中间层的厚度、银层的厚度。
Ag的含量使用扫描型电子显微镜(SEM)通过能量分散型X射线分析(EDX)进行测定。此处，SEM使用Carl Zeiss公司制造的ULTRA55。EDX分析中，设加速电压为15kV来实施。
<维氏硬度的测定>
各试样的银层的维氏硬度使用市售的微小表面材料特性评价系统(此处为株式会社Mitutoyo制造、MZT-522)如下进行测定。
在各试样的包覆部件中的长度方向的中央位置，在包覆部件的宽度方向等间隔地取多个(此处为10个)测定点。在各测定点测定银层的维氏硬度。设测定载荷为0.1N(≒10gf)。将多个测定点的维氏硬度平均。设平均值为各试样的银层的维氏硬度。
<摩擦系数的测定>
使用各试样的包覆部件，在以下条件下进行100次循环的反复滑动试验，测定摩擦系数。
《试验片》
使用各试样的包覆部件，制作下述两个试验片。
一个试验片为压纹片。另一个试验片为平片。
压纹片在包覆部件的中央部具有半球状的突起。上述突起的直径R为3.0mm。突起通过对包覆部件实施塑性加工而进行成形。
平片是直接使用所制作的包覆部件的试验片，是未实施特殊加工的平板材料。
滑动试验在通过对压纹片的表面以及平片的表面进行丙酮清洗而进行清洁后实施。
《滑动试验的条件》
反复滑动试验使用市售的摩擦磨耗试验机(此处为Bruker制造、Tribometer CETRUMT-2)在下述条件下进行。
接触载荷：5N
滑动速度：0.4mm/秒
滑动距离：0.2mm
滑动次数：100次
需要说明的是，此处，使用另外准备的试验片在滑动试验后调查压痕的长度，设定滑动距离和滑动速度，使得实际的滑动距离和滑动速度为上述值。
按照上述的滑动试验的条件，利用上述的摩擦磨耗试验机使平片和压纹片滑动。具体的试验方法如下。
使压纹片的突起与平片接触。在该接触状态下，使平片以上述的滑动速度沿一个方向滑动上述的滑动距离。该滑动动作为出行路线的循环。
使平片滑动上述滑动距离后，向相反方向同样地滑动。该滑动动作为返回路线的循环。
这一系列的往复滑动为1循环。
利用上述的摩擦磨耗试验机测定滑动时的最大电阻力。动摩擦系数是将所测定的最大电阻力除以接触载荷而求出的。此处，在各循环中，求出出行路线的循环中的动摩擦系数、以及返回路线的循环中的动摩擦系数。
对于各试样，分别准备两组上述的压纹片与平片的组，分别进行上述的滑动试验。下述的表1中，“n＝l”表示一组的测定结果。“n＝2”表示另一组的测定结果。“n＝1,2平均”表示两组的测定结果的平均值。如此，样品数为多个。
对于各试样的包覆部件，在图3～图7的曲线图中示出了各循环(出行路线和返回路线)的摩擦系数的结果。
图3～图7的曲线图中，横轴表示循环数，纵轴表示摩擦系数。图3～图7的曲线图依次表示试样No.1、No.2、No.3、No.101、No.102。
上述曲线图的凡例中，例如“No.1-1”的“-1”、“No.1-2”的“-2”分别表示上述“n＝l”的测定结果、“n＝2”的测定结果。这一点在全部试样中是共通的。
《特性》
此处，调查以下的5个特性，将结果示于表1。
(1)从90次循环到100次循环的摩擦系数的平均值ya
(2)从90次循环到100次循环的摩擦系数的平均值ya相对于摩擦系数的最大值x的比例ya/x
(3)第100次循环的摩擦系数y100
(4)第100次循环的摩擦系数y100相对于摩擦系数的最大值x的比例y100/x
(5)100次循环的摩擦系数的平均值y与摩擦系数的最大值x之差(x-y)
[表1]
Figure BDA0002474168640000211
如图3～图7所示，可知在试样No.1、No.2、No.3(以下称为特定试样组)中，与试样No.101、No.102相比，即使在上述的《滑动试验的条件》下经受反复滑动，构成最表层的银层的摩擦系数也不容易发生变动。特定试样组的银层从循环初期直到循环末期具有大致为1.5以上的高摩擦系数。
此处，Ag通常为容易黏附的金属。因此，银层(Ag)彼此接触的情况下，滑动时的摩擦系数大。鉴于这一点，可以说特定试样组的银层从循环初期直到循环末期银层彼此接触。可以说，这样的特定试样组的银层即使经受上述的反复滑动，银层也不容易经磨削而消失、即银层不容易发生磨损。
试样No.101中，如图6所示，大致从第10次循环起摩擦系数开始降低，大致60次循环时摩擦系数稳定在低状态。产生这样的现象的理由可以考虑如下。试样No.101的银层从循环初期起发生磨削而慢慢地减少，在循环后期完全不存在。其结果，银层的下层的镍层露出，镍层彼此、或者镍层与银层接触。此处，Ni通常比Ag难以黏附。因此，在滑动接触的试验片中的至少一者中发生镍层的露出时，与银层彼此的接触相比，摩擦系数降低。
试样No.102中，如图7所示，大致从第20次循环起摩擦系数慢慢地降低，在循环末期小于1.5。产生这样的现象的理由可以考虑如下。试样No.102的银层从循环初期起发生磨削而慢慢地减少。在循环末期银层过少，在局部发生镍层的露出。由于发生镍层与银层的接触，因此摩擦系数降低。
作为在特定试样组的银层与试样No.101、No.102的银层中上述银层的磨损状态产生差异的理由之一，认为在于银层的维氏硬度的差异。根据该试验可以说，包含98质量％以上的Ag、维氏硬度(测定载荷：0.1N)大于111HV且小于164HV、特别是为115HV以上160HV以下的银层即使在经受上述的反复滑动的情况下也不容易发生磨损。由该试验可以说，在维氏硬度为125HV以上155HV以下时，银层容易良好地存在。另外，该试验中可以说，在特定试样组的各试样中，n＝l的结果与n＝2的结果之差小，偏差也小。可以认为，具有上述的特定维氏硬度的银层在经受上述反复滑动的情况下，由出行路线被磨削的Ag的至少一部分由返回路线被扩展而进行再包覆，经过该反复操作而容易残留。
作为另一理由，认为在于晶体结构的差异。
图8～图10依次为对于试样No.2、No.101、No.102的包覆部件利用扫描型电子显微镜(SEM)观察包覆层的截面而得到的图像。图8～图10均为利用与包覆部件的厚度方向(包覆层的层积方向)平行的平面切断包覆部件而得到的截面的SEM图像。图8～图10中示出了上述截面中的包覆层中的作为最表层的银层和作为中间层的镍层。关于镍层，摘录示出了一部分。图8～图10中，位于纸面下方的深色的带状区域为镍层。位于纸面中央的灰色的长方形区域为银层。位于纸面上方的黑色的带状区域为背景。
如图9所示，试样No.101的银层、此处为维氏硬度大于160HV的高硬度的镀银层具有非常微细的结晶组织。可以认为，微细的结晶在滑动时由图6所示的摩擦系数的降低状态被磨削时，之后不容易产生再附着的作用，由此使镀银层容易消失。
如图10所示，试样No.102的银层、此处为维氏硬度小于115HV的低硬度的镀银层具有粗大的结晶组织。可以认为，尽管粗大的晶粒容易由图7所示的摩擦系数的降低状态进行磨削，但磨削的一部分扩展而发生再附着，由此镀银层比试样No.101中更容易残留。
与之相对，如图8所示，试样No.2的银层、此处为维氏硬度为115HV以上160HV以下的银层具有粗大的晶粒与微细的晶粒混合存在的组织。可以认为，具有这样的微粗混合的结晶组织的银层在经受上述的反复滑动的情况下，微细的结晶可一定程度地抑制粗大的结晶被磨削。另外可认为，反复进行了被磨削的粗大的结晶进行扩展并再包覆的动作。由于这些原因，可以认为上述银层容易残留。
此外，该试验中，对于特定试样组，可知以下情况。下述(1)～(5)的特性基本上以n＝1,2的平均值进行说明。
(1)上述摩擦系数的平均值ya为1.5以上、进而为1.7以上，为高值。另外，不仅是平均值，而且n＝l的平均值ya和n＝2的平均值ya也分别为1.5以上、进而为1.6以上。
(2)上述比例ya/x为0.7以上、进而为0.72以上，为高值。
(3)第100次循环的摩擦系数y100为l.5以上、进而为1.7以上，为高值。另外，不仅是平均值，而且n＝l的摩擦系数y100和n＝2的摩擦系数y100也分别为1.5以上、进而为1.55以上。
(4)上述比例y100/x为0.7以上、进而为0.71以上，为高值。
(5)上述差(x-y)为0.5以下、进而为0.45以下，为低值。
满足上述(1)的特定试样组的银层在从90次循环到100次循环的循环末期稳定地具有高摩擦系数。因此可以说，即使为循环末期，银层也良好地存在。
满足上述(2)的特定试样组中，可以说即使为循环末期也具有与摩擦系数取最大值时接近的状态、即银层良好地存在。
满足上述(3)的特定试样组在第100次循环具有高摩擦系数。因此可以说，即使为第100次循环，银层也良好地存在。
满足上述(4)的特定试样组中，可以说即使为第100次循环，也具有与摩擦系数取最大值时接近的状态、即银层良好地存在。
满足上述(5)的特定试样组中，可以说从循环初期直到循环末期具有与摩擦系数取最大值时接近的状态、即银层良好地存在。
(6)在相互滑动的两个包覆部件中，若满足以下的条件，则即使经受上述的反复滑动，两个包覆部件的银层也不容易发生磨损。
(条件)两银层的维氏硬度为115HV以上160HV以下，且两银层的维氏硬度之差为10HV以下、进而为5HV以下，优选两银层的维氏硬度实质上相等。
基于此可以说，在具备银层的阳端子与具备银层的阴端子的组中，若两银层满足上述条件，则即使经受上述的反复滑动，阳端子的银层和阴端子的银层也不容易发生磨损。
本发明并不限于这些例示，而由权利要求书所限定，旨在包含与权利要求书等同的含义和范围内的全部变更。
例如可以举出，在试验例1中变更银层的厚度、中间层的组成和厚度、银层的制造条件(例如热处理条件、镀敷液的组成等)。
符号的说明
1连接器端子
10包覆层、11最表层、12中间层、100基材
2阳端子、20突片部
3阴端子、30,31,32弹性接点部、33筒部
4端子对
5电线、50导体、51绝缘层
6带端子电线

Claims (10)

1.一种连接器端子，其具备：
基材；以及
设于所述基材的至少一部分的最表层，
所述最表层的构成材料包含98质量％以上的Ag，
在0.1N的测定载荷下，所述最表层的维氏硬度为115HV以上且160HV以下。
2.如权利要求1所述的连接器端子，其中，所述最表层的厚度为1μm以上且小于10μm。
3.如权利要求1或2所述的连接器端子，其中，
所述基材的构成材料为铜或铜基合金，
在所述基材与所述最表层之间具备中间层，
所述中间层包含由镍或镍基合金形成的层。
4.如权利要求1～3中任一项所述的连接器端子，其中，在接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒的条件下进行100次循环的反复滑动试验时，从90次循环到100次循环的摩擦系数的平均值为1.5以上。
5.如权利要求1～4中任一项所述的连接器端子，其中，在接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒的条件下进行100次循环的反复滑动试验时，从90次循环到100次循环的摩擦系数的平均值ya相对于摩擦系数的最大值x的比例ya/x为0.7以上。
6.如权利要求1～5中任一项所述的连接器端子，其中，在接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒的条件下进行100次循环的反复滑动试验时，第100次循环的摩擦系数为1.5以上。
7.如权利要求1～6中任一项所述的连接器端子，其中，在接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒的条件下进行100次循环的反复滑动试验时，第100次循环的摩擦系数y100相对于摩擦系数的最大值x的比例y100/x为0.7以上。
8.如权利要求1～7中任一项所述的连接器端子，其中，在接触载荷为5N、滑动距离为0.2mm、滑动速度为0.4mm/秒的条件下进行100次循环的反复滑动试验时，100次循环的摩擦系数的平均值y与摩擦系数的最大值x之差(x-y)为0.5以下。
9.一种带端子电线，其具备权利要求1～8中任一项所述的连接器端子、以及安装有所述连接器端子的电线。
10.一种端子对，其中，
该端子对具备阳端子和阴端子，
所述阳端子和所述阴端子中的至少一者由权利要求1～8中任一项所述的连接器端子构成，
所述阳端子中的所述最表层的所述维氏硬度与所述阴端子中的所述最表层的所述维氏硬度之差小于10HV。
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