JP6145816B2 - 電気接続構造及び端子 - Google Patents
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Description
前記耐水層は、前記銅部材に親和性を有する親和性基を有すると共に塩基性基を有する塩基性化合物と、前記塩基性基と反応する酸性基を有すると共に疎水基を有する酸性化合物と、を含む。
本発明に係る実施形態1を、図1ないし図5を参照しつつ説明する。本実施形態は、銅部材10と、銅よりもイオン化傾向の大きな金属を含む金属部材11と、の電気接続構造30である。
図1に示すように、金属部材11は、銅よりもイオン化傾向の大きな金属を含む。金属部材11に含まれる金属としては、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛等、又はこれらの合金を例示することができる。本実施形態においては、金属部材11はアルミニウム又はアルミニウム合金を含む板材を所定の形状にプレス加工してなる。
銅部材10は、銅又は銅合金を含む。本実施形態においては、銅部材10は銅又は銅合金を含む板材を所定の形状にプレス加工してなる。
金属部材11と銅部材10との接続方法としては、抵抗溶接、超音波溶接、ロウ接(ロウ付け、及びはんだ付けを含む)、冷間圧接、圧接、ボルト締め等、必要に応じて任意の接続方法を適宜に選択できる。本実施形態においては、金属部材11と銅部材10とは、一対の治具14に挟み付けられることにより圧接されている。金属部材11と銅部材10とが圧接により接続された接続部12において、金属部材11と銅部材10とは電気的に接続されている。
銅部材10のうち接続部12と異なる部分には、耐水層13が形成されている。耐水層13は、銅部材10の表面のうち、金属部材11と接触している接続部12と異なる部分に形成されている。銅部材10の表面とは、銅部材10の上面、下面、及び側面等、外部に露出する全ての表面をいう。本実施形態に係る耐水層13は、少なくとも銅部材10に形成されている。
ることができる。
[一般式(1)中、Xは水素原子又は有機基を表し、Yは水素原子又は低級アルキル基を表す。]で表される。
続いて、本実施形態の製造工程の一例を示す。なお、製造工程は以下の記載に限定されない。
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る電気接続構造30においては、銅部材10の表面(上面、下面、及び側面を含む外部に露出した全表面)のうち、少なくとも金属部材11に接続された接続部12と異なる部分には耐水層13が形成されている。これにより、銅部材10と金属部材11の双方に跨って水15が付着した場合に、銅部材10に形成された耐水層13により銅部材10と水15とが直接に接触することが抑制される。
続いて、本発明の実施形態2について、図5ないし図8を参照しつつ説明する。
本実施形態は、銅又は銅合金を含む端子40(銅部材に相当)と、銅よりもイオン化傾向の大きな金属を含む芯線41(金属部材に相当)を備えた電線42と、を備えた端子付き電線50である。なお、実施形態1と重複する説明については省略する。
電線42は、芯線41の外周を合成樹脂製の絶縁被覆43で包囲してなる。芯線41を構成する金属としては、銅よりもイオン化傾向の大きな金属を用いることが可能であって、例えば、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛等、又はこれらの合金を例示することができる。本実施形態においては、芯線41はアルミニウム又はアルミニウム合金を含む。本実施形態に係る芯線41は複数の金属細線を撚り合わせてなる撚り線である。芯線41としては、金属棒材からなる、いわゆる単芯線を用いてもよい。アルミニウム又はアルミニウム合金は比較的に比重が小さいので、端子付き電線153を全体として軽量化することができる。
図5に示すように、端子40は、電線42の端末から露出する芯線41に接続されるワイヤーバレル部44と、ワイヤーバレル部44の後方に形成されて絶縁被覆43を保持するインシュレーションバレル部45と、ワイヤーバレル部44の前方に形成されて雄端子のタブ(図示せず)が挿入される本体部46と、を備える。
端子40は、銅部材からなる板材を所定形状にプレス加工することにより形成される。そのため、板材がメッキされているか否かにかかわらず、プレス後のワイヤーバレル部44の端面48においては、板材を構成する銅又は銅合金が露出する。ワイヤーバレル部44の端面48において銅又は銅合金が露出した状態であると、ここに水が付着することにより、芯線41に含まれるアルミニウム又はアルミニウム合金とのイオン化傾向の差により、電食が促進され、芯線41からアルミニウムが溶出することが懸念される。
続いて、本発明の電気接続構造に係るモデル実験について説明する。このモデル実験により、銅部材に耐水層49が形成されることで金属部材の耐食性が向上することが認められた。
銅合金を含む銅部材からなる厚さ0.25mmの金属板材をプレス加工することにより、上記した端子40を形成した。この端子40のワイヤーバレル部44に、アルミニウム合金からなる断面積0.75mm2の芯線41を備えた電線42の芯線41を圧着した。これにより端子付き電線50を形成した。
端子付き電線50を、塩基性化合物溶液に浸漬する工程を実行せず、酸性化合物溶液に浸漬する工程のみを実行したこと以外は、試験例1と同様にして端子付き電線50を形成した。この試験例2に係る端子付き電線5について、端子40と芯線41との間の電気抵抗を調べると共に、引張試験を実施した。結果を表1にまとめると共に図7及び図8にグラフを示した。
端子付き電線50を、塩基性化合物溶液に浸漬する工程を実行せず、また、酸性化合物溶液に浸漬する工程を実行しなかったこと以外は、試験例1と同様にして端子付き電線50を形成した。この試験例3に係る端子付き電線50について、端子40と芯線41との間の電気抵抗を調べると共に、引張試験を実施した。結果を表1にまとめると共に、図7及び図8にグラフを示した。
次に、本発明の実施形態3を、図9を参照しつつ説明する。本実施形態は、銅又は銅合金を含む銅部材からなる銅芯線60を備えた銅電線61と、銅よりもイオン化傾向の大きなアルミニウム又はアルミニウム合金を含む金属部材からなるアルミニウム芯線62(芯線に相当)を備えたアルミニウム電線63と、が接続されたものである。銅芯線60の外周は合成樹脂製の絶縁被覆64で覆われており、アルミニウム芯線の外周は合成樹脂製の絶縁被覆65で覆われている。なお、実施形態1と重複する説明については省略する。
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。
11:金属部材
13,49,68:耐水層
30:電気接続構造
47:メッキ層
40:端子
42:電線
60:銅芯線
62:アルミニウム芯線
Claims (11)
- 銅又は銅合金を含む銅部材と、
前記銅部材に接続されると共に前記銅部材よりもイオン化傾向の大きな金属を含む金属部材と、
前記銅部材のうち少なくとも前記金属部材に接続された接続部と異なる部分に形成された耐水層と、を備え、
前記耐水層は、前記銅部材に親和性を有する親和性基を有すると共に塩基性基を有する塩基性化合物と、前記塩基性基と反応する酸性基を有すると共に疎水基を有する酸性化合物と、を含み、
前記親和性基は、含窒素複素環基である電気接続構造。 - 前記耐水層は、前記銅部材のうち前記接続部と異なる部分を覆っている請求項1に記載の電気接続構造。
- 前記銅部材には、イオン化傾向が前記金属部材よりも前記銅部材に近いメッキ用金属がメッキされたメッキ層が形成されており、
前記耐水層は、少なくとも前記銅部材のうち前記メッキ層が形成されていない領域に形成されている請求項1または請求項2に記載の電気接続構造。 - 前記含窒素複素環基は前記塩基性基を兼ねる請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の電気接続構造。
- 前記酸性基は、カルボキシル基、リン酸基、ホスホン酸基、及びスルホニル基からなる群から選ばれる1又は2以上の基を含む請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の電気接続構造。
- 前記疎水基は炭素数3以上のアルキル基である請求項1ないし8のいずれか一項に記載の電気接続構造。
- 前記金属部材はアルミニウム又はアルミニウム合金を含む請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の電気接続構造。
- 銅又は銅合金を含む銅部材からなる端子であって、
前記端子に接続されると共に前記銅部材よりもイオン化傾向の大きな金属を含む金属部材からなる芯線を備えた電線に接続されるものであって、
前記銅部材のうち少なくとも前記金属部材に接続された接続部と異なる部分に形成された耐水層を備え、
前記耐水層は、前記銅部材に親和性を有する親和性基を有すると共に塩基性基を有する塩基性化合物と、前記塩基性基と反応する酸性基を有すると共に疎水基を有する酸性化合物と、を含み、
前記親和性基は、含窒素複素環基である端子。
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