JP2021057313A - 端子、並びにこれを用いた端子付き電線、及び電気接続部材 - Google Patents

Abstract

【課題】異種金属間の接触部におけるガルバニック腐食を抑制可能な端子、並びにこれを用いた端子付き電線、及び電気接続部材を提供する。【解決手段】端子は導体接続部と端子接続部とグラフェン膜とを備える。第１金属材料と電線の導体を形成する第３金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、導体接続部に対して電線の導体が電気的に接続されたときに、第１表面と電線の導体との間に配置されるようにグラフェン膜が設けられる。第２金属材料と相手方端子の表面を形成する第４金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、端子接続部に対して相手方端子が電気的に接続されたときに、第２表面と相手方端子の表面との間に配置されるようにグラフェン膜が設けられる。【選択図】図３

Description

本発明は、端子、並びにこれを用いた端子付き電線、及び電気接続部材に関する。

自動車の軽量化を目的として、従来の銅製の電線に代えてアルミニウム製の電線を自動車内の配線として用いることが検討されている。しかしながら、アルミニウム製の電線と銅製のコネクタ端子とをかしめ接続した端子付き電線では、異種金属部材の接触部が存在する。このようなイオン化傾向の異なる異種金属部材の接触部に水分が付着すると、イオン化傾向の高い金属部材が酸化され、ガルバニック腐食が発生するおそれがある。そこで、特許文献１では、異種金属部材の接触部に水分が付着しないように、露出する電線の導体を樹脂で覆った端子付き電線が開示されている。

特許文献１の端子付電線は、電線の導体露出部を圧着する１対の圧着片と、電線の被覆を加締める１対の加締め片とを備える。端子付電線には、樹脂注入口が形成され、この樹脂注入口から注入された樹脂は、樹脂充填空間の一方側のみから樹脂充填空間に浸透していくため、樹脂充填空間の底部に空気が滞留してしまうことが抑制される。樹脂充填空間に樹脂を注入した際に空気が樹脂充填空間に滞留してしまうことが抑制されるため、樹脂が樹脂充填空間に効果的に浸透し、その結果、ガルバニック腐食の発生が効果的に抑制される端子付電線が構成される。

特開２０１９−３６４９９号公報

特許文献１に記載の端子付き電線では、ガルバニック腐食の原因となる水分が供給されないようにするため、異種金属間の接触部を樹脂などで覆う必要がある。このため、端子付き電線の作製工程が複雑になり、作製コストが高くなる傾向にある。また、異種金属部材の接触部に水分が付着しないように、端子を特殊な形状にし、金属部材に対して樹脂部材を隙間なく密着させる必要がある。このような端子形状の制約のため、設計の自由度が低下し、端子の小型化が困難になる傾向にある。

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、異種金属間の接触部におけるガルバニック腐食を抑制可能な端子、並びにこれを用いた端子付き電線、及び電気接続部材を提供することにある。

本発明の態様に係る端子は、電線の導体と電気的に接続されるように設けられた導体接続部と、相手方端子と電気的に接続されるように設けられた端子接続部と、グラフェン膜と、を備える。導体接続部の少なくとも一部の第１表面は第１金属材料により形成され、端子接続部の少なくとも一部の第２表面は第２金属材料により形成される。グラフェン膜は、第１表面のさらに外表面、及び、第２表面のさらに外表面の少なくともいずれか一方に設けられる。第１金属材料と電線の導体を形成する第３金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、導体接続部に対して電線の導体が電気的に接続されたときに、第１表面と電線の導体との間に配置されるようにグラフェン膜が設けられる。第２金属材料と相手方端子の表面を形成する第４金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、端子接続部に対して相手方端子が電気的に接続されたときに、第２表面と相手方端子の表面との間に配置されるようにグラフェン膜が設けられる。

第１金属材料は銅であり、３金属材料はアルミニウムであってもよい。

本発明の他の態様に係る端子付き電線は、端子と、端子に接続された電線と、を備え、導体接続部に対して電線の導体が電気的に接続される。

端子付き電線は、端子と電線の導体とを跨って被覆する樹脂を有しなくてもよい。

本発明の他の態様に係る電気接続部材は、端子と、相手方端子と、を備え、端子と相手方端子とが接続される。

本開示によれば、異種金属間の接触部におけるガルバニック腐食を抑制可能な端子、並びにこれを用いた端子付き電線、及び電気接続部材を提供することができる。

雌型端子と雄型端子とが接続された電気接続部材の一例を示す断面図である。 図１に示す雌型端子に電線を圧着した端子付き電線の一例を示す斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 図４のＶ−Ｖ線における断面図である。 雄型端子に電線を圧着した端子付き電線の一例を示す正面図である。 図６に示す端子付き電線の平面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。 雌型端子を形成する板状部材を示す斜視図である。 雌型端子に電線を圧着する前の状態を示す斜視図である。 板状部材にスタンプ部材による転写でグラフェン膜を形成する例を示す図である。 板状部材にレーザ光による加熱でグラフェン膜を形成する例を示す図である。

以下、図面を用いて本実施形態に係る端子、並びにこれを用いた端子付き電線、及び電気接続部材について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

［端子］
図１〜図８を用いて、本実施形態の端子の一例として、雌型端子１００及び雄型端子２００を説明する。図１は、雌型端子１００と雄型端子２００とが接続された電気接続部材１の一例を示す断面図である。図１に示すように、雄型端子２００の端子接続部２２０が雌型端子１００の端子接続部１２０の内部に挿入されると、雌型端子１００及び雄型端子２００は互いに係合する。そして、雌型端子１００と雄型端子２００とが係合すると、雌型端子１００の端子接続部１２０及び雄型端子２００の端子接続部２２０は物理的かつ電気的に接続される。後述するように、端子接続部１２０の表面の少なくとも一部と、端子接続部２２０の表面の少なくとも一部は導電性を有しているため、グラフェン膜１３０を介して雌型端子１００に接続された電線１５０と雄型端子２００に接続された電線２５０とが導通する。

図２は、図１に示す雌型端子１００に電線１５０を圧着した雌型端子付き電線１０の一例を示す斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線における断面図である。図２〜図５に示されるように、雌型端子付き電線１０は雌型端子１００と電線１５０とを備えている。雌型端子１００は、導体接続部１１０と、端子接続部１２０と、グラフェン膜１３０とを備えている。導体接続部１１０は、端子接続部１２０に接続されている。導体接続部１１０は雌型端子１００の一方の端部に設けられており、端子接続部１２０は雌型端子１００のもう一方の端部に設けられている。

導体接続部１１０は、電線１５０の導体１５１と電気的に接続されるように設けられている。導体接続部１１０は、電線１５０を圧着可能なように設けられている。導体接続部１１０は、電線１５０の導体１５１を圧着する導体圧着部１１１と、電線１５０の被覆材１５２を圧着する被覆材圧着部１１２とを備えている。導体接続部１１０は、雌型端子付き電線１０において、雌型端子１００に接続される電線１５０を圧着して固定している。

端子接続部１２０は、雄型端子２００（相手方端子）と電気的に接続されるように設けられている。具体的には、端子接続部１２０は、雄型端子２００の端子接続部２２０と電気的に接続されるように設けられている。

端子接続部１２０は、図２〜図５に示すように、雄型端子２００の端子接続部２２０が挿入される箱体と、この箱体の一部から箱体中に延び、箱体中に挿入された雄型端子２００の端子接続部２２０を弾性力で押圧する板状体とを有する。

雌型端子１００の端子接続部１２０の箱体は、第１壁部１２１、第２壁部１２２、第３壁部１２３、第４壁部１２４及び第５壁部１２５を含んでおり、かつ第５壁部１２５が第１壁部１２１の外側に重なる箱状体である。これらの壁部は、雌型端子１００と雄型端子２００の接続方向に対して垂直方向において略正方形状となるように折り曲げ加工されている。第１壁部１２１及び第３壁部１２３、並びに第２壁部１２２及び第４壁部１２４は、空間を有して略平行に対向して配置されている。

雌型端子１００の端子接続部１２０の板状体は、第３壁部１２３の長手方向の端部に連続しかつ強く屈曲して設けられた弾性部１２６と、この弾性部１２６の端部に連続しかつ弱く屈曲して設けられた摺動部１２７とを有する。すなわち、弾性部１２６は、摺動部１２７よりも内角の角度が小さくなるように設けられている。

弾性部１２６は、第３壁部１２３等の端子接続部１２０を構成する他の部分と同じ材料により形成されているが、その屈曲形状により強い弾性力が付与されている。摺動部１２７は、第３壁部１２３等の端子接続部１２０を構成する他の部分と同じ材料により形成されているが、その屈曲形状により弱い弾性力が付与されている。雌型端子１００の摺動部１２７は、雌型端子１００と雄型端子２００との係合時に、弾性部１２６の強い弾性力及び摺動部１２７の弱い弾性力により、雄型端子２００の端子接続部２２０を雌型端子１００の端子接続部１２０内で挟持する。

導体接続部１１０の少なくとも一部の第１表面は第１金属材料により形成されている。第１金属材料は導電性を有しているため、導体接続部１１０が電線１５０の導体１５１に機械的に接続されると、導体接続部１１０が電線１５０の導体１５１と第１金属材料を介して電気的に接続される。また、端子接続部１２０の少なくとも一部の第２表面は第２金属材料により形成されている。第２金属材料は導電性を有しているため、端子接続部１２０が雄型端子２００に機械的に接続されると、端子接続部１２０と雄型端子２００とが第２金属材料を介して電気的に接続される。第１表面は第２表面と同一の材料によって連続して一体的に形成されていてもよい。

雌型端子１００は基材を備えていてもよい。基材は、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム又はこれらの金属を含む合金等の導電性を有する金属により形成されていることが好ましい。基材の表面には被覆層が設けられていてもよく、被覆層が設けられていなくてもよい。被覆層は、例えばめっき層である。被覆層を形成する材料は特に限定されないが、金、銀、銅、錫、ニッケル、コバルト又はこれらの金属を含む合金が好ましい。被覆層は、単層であってもよく、複数層であってもよい。被覆層の厚さは特に限定されないが、例えば、０．０１μｍ〜１０μｍである。

第１表面及び第２表面の少なくともいずれか一方は、基材に含まれていてもよく、被覆層に含まれていてもよい。すなわち、第１金属材料は、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム若しくはこれらの金属を含む合金、又は、金、銀、銅、錫、ニッケル、コバルト又はこれらの金属を含む合金であってもよい。第２金属材料は、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム若しくはこれらの金属を含む合金、又は、金、銀、銅、錫、ニッケル、コバルト又はこれらの金属を含む合金であってもよい。第１金属材料と、第２金属材料とは、同一の金属材料であってもよく、異なる金属材料であってもよい。

ここで、第１金属材料と電線１５０の導体１５１を形成する第３金属材料とが異なる材料である場合には、導体接続部１１０に対して電線１５０の導体１５１が電気的に接続されたときに、異種金属部材が接触することとなる。同様に、第２金属材料と雄型端子２００の表面を形成する第４金属材料とが異なる材料である場合には、端子接続部１２０に対して雄型端子２００が電気的に接続されたときに、異種金属部材が接触することとなる。各金属材料のイオン化傾向が異なる場合には、異種金属部材の接触部に水分が付着すると、イオン化傾向の高い金属部材が酸化され、ガルバニック腐食が発生するおそれがある。すなわち、第１金属材料と第３金属材料とのイオン化傾向、及び、第２金属材料と第４金属材料とのイオン化傾向の少なくともいずれか一方が異なる場合には、ガルバニック腐食が発生するおそれがある。

そこで、本実施形態に係る雌型端子１００はグラフェン膜１３０を備えている。グラフェン膜１３０は、第１表面のさらに外表面、及び、第２表面のさらに外表面の少なくともいずれか一方に設けられている。グラフェン膜１３０は、第１表面のさらに外表面、又は、第２表面のさらに外表面のいずれか一方のみに設けられていてもよい。また、グラフェン膜１３０は、第１表面のさらに外表面、及び、第２表面のさらに外表面の両方に設けられていてもよい。グラフェン膜１３０は、雌型端子１００の表面全体に設けられていてもよい。

グラフェンは、炭素原子同士がｓｐ^２結合して構成された平面状の六角形格子構造を有する。そのため、グラフェン膜１３０は、腐食の原因となる酸素及び水の透過を抑制することができる。

第１金属材料と電線１５０の導体１５１を形成する第３金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、以下のようにグラフェン膜１３０が設けられている。すなわち、導体接続部１１０に対して電線１５０の導体１５１が電気的に接続されたときに、第１表面と電線１５０の導体１５１との間に配置されるようにグラフェン膜１３０が設けられている。グラフェン膜１３０は、導体接続部１１０に対して電線１５０の導体１５１が電気的に接続されたときに、第１表面と電線１５０の導体１５１との間のみに配置されるように設けられていてもよい。

雌型端子１００がこのようなグラフェン膜１３０を備えることによって、グラフェン膜１３０を介して導体接続部１１０と電線１５０の導体１５１とが電気的に接続される。したがって、第１表面と電線１５０の導体１５１とが直接物理的に接触せず、異種金属部材が直接物理的に接触しない。したがって、導体接続部１１０と電線１５０の導体１５１との接続部に水分が付着した場合であっても、これらの金属間のガルバニック腐食を抑制することができる。

上記のように、本実施形態では、雌型端子１００が上記のようなグラフェン膜１３０を備えることによってガルバニック腐食を抑制している。したがって、ガルバニック腐食の原因となる水分が供給されないようにするため、雌型端子１００と電線１５０の導体１５１とを跨って被覆する樹脂を雌型端子１００に設けなくてもよい。そのため、結露などによって水分が付着するのを防止できるように、導体接続部１１０を特殊な形状にする必要性も低くなる。したがって、雌型端子１００の作製コストが増加するのを抑制することができ、雌型端子１００の設計の自由度も向上し、雌型端子１００の小型化も容易になる。

第３金属は、銅、アルミニウム、又はこれらの合金であってもよい。第１金属材料は銅であり、第３金属材料はアルミニウムであってもよい。また、第１金属材料がステンレスであり、第３金属材料が銅であってもよい。また、第１金属材料がアルミニウムであり、第３金属材料が銅であってもよい。ただし、第１金属材料と第３金属材料のイオン化傾向が異なるのであれば、上記金属材料の組み合わせに限定されない。

一方、第２金属材料と雄型端子２００の表面を形成する第４金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、以下のようにグラフェン膜１３０が設けられている。すなわち、端子接続部１２０に対して雄型端子２００が電気的に接続されたときに、第２表面と雄型端子２００の表面との間に配置されるようにグラフェン膜１３０が設けられている。グラフェン膜１３０は、端子接続部１２０に対して雄型端子２００が電気的に接続されたときに、第２表面と雄型端子２００の表面との間のみに配置されるように設けられていてもよい。

雌型端子１００がこのようなグラフェン膜１３０を備えることによって、グラフェン膜１３０を介して端子接続部１２０と雄型端子２００とが電気的に接続される。したがって、第２表面と雄型端子２００の表面とが物理的に直接接触せず、異種金属部材が物理的に直接接触しない。したがって、端子接続部１２０と雄型端子２００との接続部に水分が付着した場合であっても、これらの金属間のガルバニック腐食を抑制することができる。

よって、雌型端子１００と雄型端子２００とで、異なる種類のめっきが施されている場合であっても、雌型端子１００のみにグラフェン膜１３０を設けることで、雌型端子１００と雄型端子２００とを接続した場合におけるガルバニック腐食を抑制することができる。すなわち、既設機器に設置された雄型端子２００の材料又はめっき処理方法を変えることなく、雌型端子１００のみにグラフェン膜１３０を設けることで、ガルバニック腐食を抑制することができる。その結果、既設機器側の部材を変更せずに、雌型端子１００を接続するだけで既設機器を使用することができる。

第４金属材料は、雄型端子２００の表面を形成している材料である。雄型端子２００は雌型端子１００と同様の材料により形成されていてもよい。したがって、雄型端子２００も雌型端子１００と同様に、基材を備えていてもよい。雄型端子２００の基材は、雌型端子１００の基材と同じ材料を使用することができる。雄型端子２００の基材の表面には、雌型端子１００と同様の被覆層が設けられていてもよく、被覆層が設けられていなくてもよい。雄型端子２００の表面は、基材に含まれていてもよく、被覆層に含まれていてもよい。すなわち、第４金属材料は、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム若しくはこれらの金属を含む合金、又は、金、銀、銅、錫、ニッケル、コバルト又はこれらの金属を含む合金であってもよい。

グラフェン膜１３０は、グラフェン又はグラフェンの積層体であってもよい。グラフェン膜１３０に含まれるグラフェンの層数は、酸素や水の侵入を防ぎ、イオンマイグレーションによる金属原子の移動を抑制するため、グラフェンの粒界が表面から金属表面までつながらないことが好ましい。このため、配置するグラフェンの層数は３層以上が好ましい。

グラフェン膜１３０の厚さは、接触信頼性の観点から０．９ｎｍ〜１０μｍであることが好ましい。グラフェン膜１３０の厚さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によってグラフェン膜１３０の断面を観察して厚さを測定することにより得ることができる。

以上の通り、端子が導体接続部１１０と端子接続部１２０とグラフェン膜１３０とを備える雌型端子１００であり、相手方端子が雄型端子２００である例について説明した。ただし、本実施形態に係る端子は上記実施形態に限定されない。例えば、端子が導体接続部２１０と端子接続部２２０とグラフェン膜２３０とを備える雄型端子２００であり、相手方端子が雌型端子１００である場合にも同様の効果を奏する。

図６は、雄型端子２００に電線２５０を圧着した端子付き電線２０の一例を示す正面図である。また、図７は、図６に示す端子付き電線２０の平面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。図６〜図８に示すように、雄型端子２００は、導体接続部２１０と端子接続部２２０とグラフェン膜２３０とを備えている。導体接続部２１０は、端子接続部２２０に接続されている。導体接続部２１０は雄型端子２００の一方の端部に設けられており、端子接続部２２０は雄型端子２００のもう一方の端部に設けられている。

導体接続部２１０は、電線２５０の導体２５１と電気的に接続されるように設けられている。雌型端子１００の導体接続部１１０と雄型端子２００の導体接続部２１０とは同様の形状であってもよい。導体接続部２１０は、電線２５０を圧着可能なように設けられている。導体接続部２１０は、電線２５０の導体２５１を圧着する導体圧着部２１１と、電線２５０の被覆材２５２を圧着する被覆材圧着部２１２とを備えている。導体接続部２１０は、雄型端子付き電線２０において、雄型端子２００に接続される電線２５０を圧着して固定している。

端子接続部２２０は、雌型端子１００と電気的に接続されるように設けられている。具体的には、端子接続部２２０は、雌型端子１００の端子接続部１２０と電気的に接続されるように設けられている。

導体接続部２１０の少なくとも一部の第１表面は第１金属材料により形成されている。端子接続部２２０の少なくとも一部の第２表面は第２金属材料により形成されている。雄型端子２００は雌型端子１００と同様の材料により形成されていてもよい。したがって、端子が雄型端子２００であり、相手方端子が雌型端子１００である場合において、第１金属材料は上述した第４金属材料と同じ材料を使用してもよい。また、端子が雄型端子２００であり、相手方端子が雌型端子１００である場合において、第２金属材料は上述した第４金属材料と同じ材料を使用してもよい。

グラフェン膜２３０は、第１表面のさらに外表面、及び、第２表面のさらに外表面の少なくともいずれか一方に設けられている。グラフェン膜２３０は、グラフェン膜１３０と同様の材料を使用することができる。

第１金属材料と電線２５０の導体２５１を形成する第３金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、以下のようにグラフェン膜２３０が設けられている。すなわち、導体接続部２１０に対して電線２５０の導体２５１が電気的に接続されたときに、第１表面と電線２５０の導体２５１との間に配置されるようにグラフェン膜２３０が設けられている。

一方、第２金属材料と雌型端子１００の表面を形成する第４金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、以下のようにグラフェン膜２３０が設けられている。すなわち、端子接続部２２０に対して雌型端子１００が電気的に接続されたときに、第２表面と雌型端子１００の表面との間に配置されるようにグラフェン膜２３０が設けられている。

このように、端子が雄型端子２００であり、相手方端子が雌型端子１００である場合であっても、グラフェン膜２３０によって、異種金属間のガルバニック腐食を抑制することができる。

以上の通り、本実施形態に係る端子は、電線の導体と電気的に接続されるように設けられた導体接続部と、相手方端子と電気的に接続されるように設けられた端子接続部と、グラフェン膜と、を備える。導体接続部の少なくとも一部の第１表面は第１金属材料により形成され、端子接続部の少なくとも一部の第２表面は第２金属材料により形成される。グラフェン膜は、第１表面のさらに外表面、及び、第２表面のさらに外表面の少なくともいずれか一方に設けられる。第１金属材料と電線の導体を形成する第３金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、導体接続部に対して電線の導体が電気的に接続されたときに、第１表面と電線の導体との間に配置されるようにグラフェン膜が設けられる。第２金属材料と相手方端子の表面を形成する第４金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、端子接続部に対して相手方端子が電気的に接続されたときに、第２表面と相手方端子の表面との間に配置されるようにグラフェン膜が設けられる。したがって、本実施形態に係る端子は、異種金属間の接触部におけるガルバニック腐食を抑制することができる。

［端子付き電線］
本実施形態に係る端子付き電線１０は、雌型端子１００と、雌型端子１００に接続された電線１５０と、を備えている。そして、導体接続部１１０に対して電線１５０の導体１５１が電気的に接続されている。上記のように、雌型端子１００が上記のようなグラフェン膜１３０を備えていることにより、異種金属間のガルバニック腐食を抑制することができる。したがって、雌型端子１００と電線１５０とを備える端子付き電線１０においても、同様に、ガルバニック腐食を抑制することができる。

電線１５０は、導体１５１と、導体１５１を被覆する被覆材１５２と、を備えている。

導体１５１は素線を含んでいてもよい。導体１５１は、単線であっても、単線である素線を複数本（３本〜１５００本、例えば７本）撚り合わせて形成した撚線であってもよい。なお、導体１５１は、一般的には撚線である。ここで、電線は、裸線である撚線を任意の絶縁樹脂層で覆った被覆線であり、この電線を複数本束ねて１本に収束し外装を組み付けたものがワイヤーハーネスである。

導体１５１の材料としては、導電性が高い金属を使用することができる。導体１５１の材料としては、例えば、銅、アルミニウム、又はこれらの合金等を用いることができる。なお、近年、電線１５０の軽量化が求められている。そのため、導体１５１は軽量なアルミニウム又はアルミニウム合金によって構成されていることが好ましい。

導体１５１を被覆する被覆材１５２の材料としては、電気絶縁性を確保できる樹脂を使用することができる。被覆材１５２の材料としては、例えばオレフィン系の樹脂を用いることができる。具体的には、被覆材１５２の材料として、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン共重合体及びプロピレン共重合体からなる群より選択される少なくとも一種以上の樹脂を主成分とすることができる。また、被覆材１５２の材料として、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を主成分とすることもできる。これらのなかでも、柔軟性や耐久性が高いことから、被覆材１５２の材料はポリプロピレン又はポリ塩化ビニルを主成分として含むことが好ましい。なお、ここでの主成分とは、被覆材１５２全体の５０質量％以上の成分をいう。

端子付き電線１０が雌型端子１００を備える例について説明したが、上記の通り、雄型端子２００も雌型端子１００と同様にガルバニック腐食を抑制することができる。したがって、端子付き電線２０は、雄型端子２００と、雄型端子２００に接続された電線２５０と、を備えていてもよい。そして、導体接続部２１０に対して電線２５０の導体２５１が電気的に接続されていてもよい。このような端子付き電線２０であっても、上記と同様に、ガルバニック腐食を抑制することができる。電線２５０は、上述した電線１５０と同じものを使用してもよい。

以上の通り、端子付き電線は、端子と、端子に接続された電線と、を備え、導体接続部に対して電線の導体が電気的に接続されている。したがって、本実施形態に係る端子付き電線は、異種金属間の接触部におけるガルバニック腐食を抑制することができる。

端子と電線の導体とを跨って被覆する樹脂を有しなくてもよい。そのため、結露などによって水分が付着するのを防止できるように、導体接続部を特殊な形状にする必要性も低くなる。したがって、端子の作製コストが増加するのを抑制することができ、端子の設計の自由度も向上し、端子の小型化も容易になる。

［電気接続部材］
本実施形態に係る電気接続部材は雌型端子１００と雄型端子２００とを備え、雌型端子１００と雄型端子２００とが接続されている。上記のように、雌型端子１００は、異種金属間の接触部におけるガルバニック腐食を抑制することができる。したがって、雌型端子１００と雄型端子２００とを接続した場合であっても、ガルバニック腐食を抑制することができる。なお、雌型端子１００又は雄型端子２００のいずれか一方にグラフェン膜１３０を設けた場合であっても、雌型端子１００及び雄型端子２００の両方にグラフェン膜１３０を設けた場合であっても、同様の効果を奏することができる。したがって、雌型端子１００及び雄型端子２００の少なくともいずれか一方に上記のようにグラフェン膜１３０が設けられていればよい。すなわち、電気接続部材は、端子と、相手方端子と、を備え、端子と相手方端子とが接続されていればよい。

［端子の製造方法］
次に、図９〜図１２を参照して、図２に示す雌型端子１００を製造する方法を説明する。雌型端子１００の製造方法は、端子接続部の形成工程と、導体接続部の形成工程と、グラフェン膜の形成工程と、を有している。

（端子接続部の形成）
まず、端子接続部１２０の形成方法を説明する。図９は、雌型端子１００を形成する板状部材３００を示す斜視図である。雌型端子１００の端子接続部１２０の箱状体は、図９に示す第１壁部１２１、第２壁部１２２、第３壁部１２３、第４壁部１２４及び第５壁部１２５が、これらの部材間に描かれた４本の直線に沿って内側に折り曲げられることにより形成される。雌型端子１００の端子接続部１２０の箱状体では、第５壁部１２５が第１壁部１２１の外側に重なるように折り曲げられることにより箱型形状を維持する強度が付与されているため、雄型端子２００の端子接続部２２０との嵌合強度が高くなっている。なお、本実施形態では、１枚の板状部材３００が折り曲げられ、導体接続部１１０及び端子接続部１２０が連続して一体的に形成されているが、導体接続部１１０及び端子接続部１２０は異なる部材が組み合わさって形成されてもよい。

板状部材３００は基材を備えており、基材は金属により形成されていてもよい。基材を形成する材料は、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム、又はこれらの金属を含む合金であることが好ましい。板状部材３００は、基材と、基材の表面を被覆する被覆層とを備えていてもよい。被覆層は、例えばめっき層である。被覆層を形成する材料は特に限定されないが、金、銀、銅、錫、ニッケル、コバルト又はこれらの金属を含む合金が好ましい。被覆層は、単層であってもよく、複数層であってもよい。被覆層の厚さは特に限定されないが、例えば、０．０１μｍ〜１０μｍである。被覆層は、基材の表面に、折り曲げ加工前に形成されてもよく、折り曲げ加工後に形成されてもよい。

（導体接続部の形成）
次に、雌型端子１００の導体接続部１１０に電線１５０を圧着する方法について説明する。図１０は、雌型端子１００に電線１５０を圧着する前の状態を示す斜視図である。まず、電線１５０の導体１５１は、圧着前の導体圧着部１１１の上面に配置され、導体圧着部１１１によって包み込まれて圧着される。同様に、被覆材１５２を含む電線１５０は、圧着前の被覆材圧着部１１２の上面に配置され、被覆材圧着部１１２によって包み込まれて圧着される。このように、電線１５０が導体接続部１１０に圧着されることによって、導体接続部１１０に電線１５０が電気的かつ機械的に接続され、図２に示すような端子付き電線１０が形成される。なお、雌型端子１００の導体接続部１１０に電線１５０を接続する方法について説明したが、雄型端子２００の導体接続部２１０に電線２５０を接続する方法も同様である。

（グラフェン膜の形成）
次に、雌型端子１００へグラフェン膜１３０を形成する方法を説明する。雌型端子１００へグラフェン膜１３０を形成する方法は特に限定されず、例えば、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法などの公知の方法によって、雌型端子１００へグラフェン膜１３０を形成してもよい。ただし、加熱による導体接続部１１０の圧着強度の低下や、加熱による弾性部１２６の弾性力の低下を抑制する観点からは、スタンプ部材による転写又はレーザ光による加熱によって、雌型端子１００へグラフェン膜１３０を形成することが好ましい。

まず、スタンプ部材による転写によって、雌型端子１００へグラフェン膜１３０を形成する方法を説明する。図１１は、押圧用グラフェン部材３１１を板状部材３００の表面に転写してグラフェン膜１３０を形成する例を示す図である。板状部材３００への押圧用グラフェン部材３１１の転写はスタンプ部材３１２を用いて行われる。

押圧用グラフェン部材３１１は、上述したグラフェン膜１３０と同様に、グラフェン又はグラフェンの積層体である。押圧用グラフェン部材３１１は、スタンプ部材３１２の表面に配置されている。押圧用グラフェン部材３１１は、スタンプ部材３１２の表面と同一の形状かつ大きさの表面を有している。

スタンプ部材３１２は、少なくとも押圧用グラフェン部材３１１と接する面において粘着性を有している。スタンプ部材３１２は、この粘着性によって押圧用グラフェン部材３１１を保持している。ここで、粘着性とは、押圧用グラフェン部材３１１に対する粘着性を意味する。スタンプ部材３１２を形成する材料は、例えば、シリコーン樹脂、粘着剤を均一に塗布したエラストマー等であってもよい。

図１１に示すように、スタンプ部材３１２の表面に配置された押圧用グラフェン部材３１１を、スタンプ部材３１２とともに、板状部材３００の方向に相対的に移動させると、押圧用グラフェン部材３１１は、板状部材３００とスタンプ部材３１２によって挟まれる。これにより、押圧用グラフェン部材３１１は板状部材３００に押圧される。押圧用グラフェン部材３１１の押圧後、スタンプ部材３１２を板状部材３００から遠ざける方向に移動させると、押圧用グラフェン部材３１１の少なくとも１層以上のグラフェンが板状部材３００の表面に転写される。これにより、板状部材３００の表面の少なくとも一部に、グラフェン膜１３０が形成される。この方法によれば、加熱処理を行わないために、グラフェン膜１３０を形成しても、加熱による導体接続部１１０の圧着強度の低下や、加熱による弾性部１２６の弾性力の低下を抑制することができる。

次に、レーザ光による加熱によって、板状部材３００へグラフェン膜１３０を形成する方法を説明する。図１２は、板状部材３００の導体接続部１１０が形成される領域にレーザ光３２１を照射してグラフェン膜１３０を形成する様子を示す上面図である。レーザ光３２１は、集光レンズ３２２によって集光され、導体接続部１１０が形成される領域を照射して加熱している。なお、レーザ光３２１を照射する領域は、板状部材３００の少なくとも一部の領域であればよく、導体接続部１１０が形成される領域のみであってもよく、板状部材３００の全表面であってもよい。

グラフェン膜１３０は、レーザ光３２１を照射して加熱することによって形成される。レーザ光３２１は、エネルギーを集光させやすい特性を有しており、局所的な位置をレーザ光３２１によって照射して加熱することができる。そのため、従来のＣＶＤ法のように、端子を全体的に加熱する必要がない。そのため、板状部材３００が加熱により悪影響を及ぼす部分を含む場合には、その部分を除いてグラフェン膜１３０を形成することができる。

グラフェン膜１３０は、グラフェン膜１３０の原料にレーザ光３２１を照射して加熱することにより形成することができる。レーザ光３２１によって加熱された領域の温度は、グラフェンの反応効率及び反応時間などの観点から、例えば、３００℃〜４００℃である。
グラフェン膜１３０の原料は、レーザ光３２１による加熱によってグラフェンを有するグラフェン膜１３０を形成することができれば特に限定されない。グラフェン膜１３０の原料には、例えば、気体原料、液体原料及び固体原料が含まれる。

グラフェン膜１３０の原料が気体の場合には、気体原料の雰囲気下で導体接続部にレーザ光３２１が照射されて加熱されることによりグラフェン膜１３０が形成されることが好ましい。グラフェン膜１３０の気体原料は、メタンガス、エチレンガス、アセチレンガス、エタノールガス、アセトンガス、メタノールガス及びこれらの組合せを含む炭素含有ガスであることが好ましい。

グラフェン膜１３０の原料が液体又は固体の場合には、例えば、板状部材３００の表面に液体原料又は固体原料が配置され、これらの原料にレーザ光３２１が照射されて加熱されることによってグラフェン膜１３０が形成されることが好ましい。

グラフェン膜１３０の液体又は固体原料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの有機材料、及び酸化グラフェン（ＧＯ）などが好ましい。なお、グラフェン膜１３０の原料が酸化グラフェンの場合には、酸化グラフェンにレーザ光３２１が照射されて加熱されることにより、酸化グラフェンが還元され、グラフェンを有するグラフェン膜１３０が形成される。

以上のように、スタンプ部材による転写又はレーザ光による加熱によって、雌型端子１００へグラフェン膜１３０を形成することにより、加熱による導体接続部１１０の圧着強度の低下や、加熱による弾性部１２６の弾性力の低下を抑制することができる。また、導体接続部１１０の圧着強度の低下や、弾性部１２６の弾性力の低下が防止又は抑制されるため、端子が大型化することを防止又は抑制することができる。

なお、本実施形態では、板状部材３００にグラフェン膜１３０を形成する方法を説明したが、板状部材３００を折り曲げ加工などして雌型端子１００を形成した後、雌型端子１００の所望の箇所にグラフェン膜１３０を形成してもよい。また、板状部材３００から雌型端子１００を形成する途中の中間部材に、所望の箇所にグラフェン膜１３０を形成してもよい。また、本実施形態では、雌型端子１００にグラフェン膜１３０を形成する方法を説明したが、雌型端子１００と同様の方法により、雄型端子２００にグラフェン膜１３０を形成することができる。

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

１ 電気接続部材
１０ 雌型端子付き電線（端子付き電線）
２０ 雄型端子付き電線（端子付き電線）
１００ 雌型端子（端子、相手方端子）
１１０ 導体接続部
１２０ 端子接続部
１３０ グラフェン膜
１５０ 電線
１５１ 導体
２００ 雄型端子（端子、相手方端子）
２１０ 導体接続部
２２０ 端子接続部
２３０ グラフェン膜
２５０ 電線
２５１ 導体

Claims (5)

1. 電線の導体と電気的に接続されるように設けられた導体接続部と、
   相手方端子と電気的に接続されるように設けられた端子接続部と、
   グラフェン膜と、
   を備え、
   前記導体接続部の少なくとも一部の第１表面は第１金属材料により形成され、
   前記端子接続部の少なくとも一部の第２表面は第２金属材料により形成され、
   前記グラフェン膜は、前記第１表面のさらに外表面、及び、前記第２表面のさらに外表面の少なくともいずれか一方に設けられ、
   前記第１金属材料と前記電線の導体を形成する第３金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、前記導体接続部に対して前記電線の導体が電気的に接続されたときに、前記第１表面と前記電線の導体との間に配置されるように前記グラフェン膜が設けられ、
   前記第２金属材料と前記相手方端子の表面を形成する第４金属材料とのイオン化傾向が異なる場合においては、前記端子接続部に対して前記相手方端子が電気的に接続されたときに、前記第２表面と前記相手方端子の表面との間に配置されるように前記グラフェン膜が設けられる、端子。
2. 前記第１金属材料は銅であり、前記第３金属材料はアルミニウムである、請求項１に記載の端子。
3. 請求項１又は２に記載の端子と、
   前記端子に接続された前記電線と、
   を備え、
   前記導体接続部に対して前記電線の導体が電気的に接続された、端子付き電線。
4. 前記端子と前記電線の導体とを跨って被覆する樹脂を有しない、請求項３に記載の端子付き電線。
5. 請求項１に記載の端子と、
   前記相手方端子と、
   を備え、
   前記端子と前記相手方端子とが接続された電気接続部材。
   

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