JPH1116623A - 嵌合型接続端子および嵌合型接続端子の製造方法 - Google Patents

嵌合型接続端子および嵌合型接続端子の製造方法

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JPH1116623A
JPH1116623A JP16744497A JP16744497A JPH1116623A JP H1116623 A JPH1116623 A JP H1116623A JP 16744497 A JP16744497 A JP 16744497A JP 16744497 A JP16744497 A JP 16744497A JP H1116623 A JPH1116623 A JP H1116623A
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JP
Japan
Prior art keywords
fitting
tin
terminal
male
dlc
Prior art date
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Pending
Application number
JP16744497A
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English (en)
Inventor
Jun Shiotani
準 塩谷
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho KK
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho KK
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Publication date
Application filed by Sumitomo Wiring Systems Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd, Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho KK filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
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  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した低い接触抵抗を維持したまま端子の
挿入力を低下できる嵌合型接続端子を提供する。 【解決手段】 雄端子の母材12aの表面に錫めっき層
12bが形成され、さらにその表面の一部にDLC層1
2cが形成されている。また、雌端子の母材22aの表
面には錫めっき層22bが形成されている。嵌合時には
雄端子のDLC層12cと雌端子の錫めっき層22bと
が接触・摺動する。DLCは摩擦係数が低いため、嵌合
時における端子の挿入力は低くなる。一方、嵌合終了時
には雄端子の錫めっき層12bと雌端子の錫めっき層2
2bとが接触する。錫は硬度が低く錫めっき層同士が接
触した場合は凝着磨耗によって低い接触抵抗が安定して
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、産業機器
などの電気配線に用いられる嵌合型接続端子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、一般に、自動車、産業機器な
どの電気配線において電線同士の接続に用いられる嵌合
型接続端子には、錫めっきが施されてきた。これは、端
子の接続時に、錫めっきの表面酸化皮膜を摩擦によって
破壊し、新鮮な錫を凝着させることにより、低い接触抵
抗を安定して得ることを目的としたものである。
【0003】また、自動車のABS(アンチロックブレ
ーキシステム)やエアバックなど、特に重要な信号回路
に用いられる電気配線には、接続端子に金めっきを施し
て使用していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記錫めっきの凝着
は、錫の硬度が低い(ビッカース硬度40〜80)こと
に起因するものである。しかし、錫の硬度が低いこと
は、接続時の挿入力を上昇させるという問題の原因とも
なっている。すなわち、端子の嵌合接続時には錫めっき
の凝着磨耗が発生し、錫の変形抵抗に逆らって嵌合させ
るため、挿入力が上昇することとなる。
【0005】ところで、自動車などの電気配線では複数
の電線の束(以下、「ワイヤーハーネス」と称する)を
1つのコネクタで接続するのが一般的であり、コネクタ
の接続に必要な力は、端子1個当たりの挿入力に電線の
本数(従来は、一般に10極〜20極)を乗じた値とし
て概算することができる。従って、端子1個当たりの挿
入力が高いと、コネクタの接続に必要な力はワイヤーハ
ーネスの電線数に応じた大きな値となる。
【0006】特に、近年のカーエレクトロニクスの著し
い進歩・発展は、自動車に搭載する電子機器やCPUの
数を飛躍的に増加させ、それに伴ってワイヤーハーネス
の電線本数も増加し、コネクタの多極化(30極〜40
極)を図りたいとの要望も強まっている。
【0007】しかしながら、上述の如く、コネクタを多
極化すると当該コネクタの接続に必要な力も電線本数に
比例して上昇し、ボルトやてこなどの補助機構なしで
は、コネクタの接続ができなくなる。このため、端子を
小型化しても、補助機構がコネクタの小型化・軽量化を
阻害することとなる。
【0008】端子の挿入力を低減するには、接点圧力
(嵌合部で接点に与える押しつけ力)を低下させること
が考えられるが、この場合は、安定した低い接触抵抗が
得られなくなる。換言すれば、安定した接触抵抗を維持
したまま端子の挿入力を低下させることが困難であるた
め、コネクタを多極化する際に補助機構が不可欠とな
り、コネクタの小型化・軽量化を阻害する要因となって
いる。
【0009】なお、接続端子に金めっきを使用すれば、
低い接点圧力でも低い接触抵抗が安定して得られるた
め、端子の挿入力を低くすることができ、コネクタを多
極化してもその接続に要する力が著しく上昇することは
ないが、金めっきは錫めっきに比較して数倍〜数十倍の
コストを要するため、特に多極化したコネクタには適し
ない。
【0010】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、安定した低い接触抵抗を維持したまま端子の挿
入力を低下できる嵌合型接続端子を提供することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1の発明は、錫めっきを施した雄部品および
雌部品の嵌合によって電気的接触を得る嵌合型接続端子
において、前記錫めっきを施した前記雄部品または前記
雌部品のうちの少なくとも一方に部分的にダイヤモンド
状カーボンのコーティングを行っている。
【0012】また、請求項2の発明は、請求項1の発明
に係る嵌合型接続端子において、前記雄部品または前記
雌部品のうちの少なくとも一方の嵌合部分のみにダイヤ
モンド状カーボンのコーティングを行っている。
【0013】また、請求項3の発明は、請求項2の発明
に係る嵌合型接続端子において、前記雄部品の前記嵌合
部分における摺動部分のみにダイヤモンド状カーボンの
コーティングを行っている。
【0014】また、請求項4の発明は、雄部品および雌
部品の嵌合によって電気的接触を得る嵌合型接続端子の
製造方法において、前記雄部品および前記雌部品の母材
の表面に錫めっき層を形成するめっき工程と、前記雄部
品の前記嵌合部分における摺動部分のみにイオン化蒸着
によってダイヤモンド状カーボンのコーティングを行う
蒸着工程と、を備えている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
【0016】A.嵌合型接続端子の形態:図1は本発明
に係る嵌合型接続端子の側面図であり、また、図2は当
該嵌合型接続端子の接続部分の一部切欠平面図である。
【0017】図示のように、本発明に係る嵌合型接続端
子は雄端子10と雌端子20とで構成されている。雄端
子10は、電線との圧着部であるワイヤバレル11と、
雌端子20との嵌合部であるタブ12とを形成してい
る。また、タブ12の上面および下面は平滑な摺動面と
している。
【0018】雌端子20は、電線との圧着部であるワイ
ヤバレル24と、雄端子10との嵌合部25とを形成し
ている。嵌合部25は、中空の箱形状であり、舌片2
1、エンボス22およびビード23とをその内部に備え
ている。なお、図2は、嵌合部25の内部を示した一部
切欠平面図である。
【0019】エンボス22は、舌片21の上部に設けら
れた凸状の部材であり、雄端子10との嵌合時には、タ
ブ12の摺動面と点接触する。舌片21は、接点圧力す
なわちエンボス22をタブ12に押しつける圧力を作用
させるバネとしての機能を有している。また、ビード2
3も凸状の部材であり、タブ12とエンボス22が接触
する面と反対側の摺動面で接触し、当該エンボス22が
タブ12に及ぼす接点圧力を受ける。
【0020】雄端子10を雌端子20に嵌合させる際に
は、タブ12をエンボス22とビード23との間隙に挿
入する。そして、このときにタブ12の上下面のうちの
一方はエンボス22と、他方はビード23と摺動する。
エンボス22はタブ12と点接触しているため、エンボ
ス22の摺動部分は点であり、また、タブ12の摺動部
分は線である。
【0021】B.嵌合型接続端子へのコーティング:次
に、嵌合型接続端子へのダイヤモンド状カーボン(以
下、「DLC」と称する)のコーティングについて説明
する。DLCは最も低い摩擦係数を有するコーティング
材料の1つであり、相手材を磨耗させる性質が小さいと
いう摺動部材としての優れた特性を有している。
【0022】嵌合型接続端子へのDLCコーティングに
先立って、まず端子の母材である銅または銅合金に錫め
っきを施し、その後図1に示したような形状に端子成形
を行う。なお、母材に錫めっきを施す前に銅またはニッ
ケルめっきを下地めっきとして施してもよい。
【0023】次に、錫めっき層の上にDLCのコーティ
ングを行う。本実施形態ではイオン化蒸着法を用いてD
LCのコーティングを行う。イオン化蒸着法は、イオン
ビームを錫めっき層の表面に投射してDLCの蒸着を行
う方法であり、ベンゼンを原料とし200℃以下の温度
でDLCの成膜を行っている。
【0024】ところで、DLCは摺動部材としては優れ
た特性を有するものの、電気的には絶縁性(比抵抗:1
7〜1014Ω・m)である。従って、端子の全表面に
DLCのコーティングを行うと、端子の本来の目的であ
る導通が保てなくなる。嵌合型接続端子において、導通
が必要となる部分は雄端子10および雌端子20のそれ
ぞれのワイヤバレル11、24と嵌合終了時のタブ12
とエンボス22との接点部分であり、少なくともこれら
の部分についてはDLCの成膜を行うのは好ましくな
い。
【0025】そこで、本実施形態においては、雄端子1
0のタブ12のうち嵌合時の摺動部分のみにDLCのコ
ーティングを行い、嵌合終了時のエンボス22との接点
部分についてはDLCのコーティングを行わず錫めっき
のままとしておく。また、ワイヤバレル11、24につ
いてもDLCのコーティングは行わない。
【0026】このときに、端子のマスキングを行い、指
向性を有するイオンビームを使用してDLCの成膜を行
えば、必要な部分にのみDLCコーティングを実施する
ことが可能である。
【0027】図3は、DLCコーティングを行ったタブ
12とエンボス22との接触の様子を説明するための図
である。図3(a)は嵌合時の接触の様子を示し、また
図3(b)は嵌合終了時の接触の様子を示している。
【0028】図示のように、雄端子10のタブ12は銅
または銅合金の母材12aの表面に錫めっき層12bが
形成され、さらにその表面の一部にDLC層12cが形
成されることにより構成されている。また、雌端子20
のエンボス22は母材22aの表面に錫めっき層22b
が形成されて構成されている。
【0029】そして、図3(a)に示すように、嵌合時
にはタブ12のDLC層12cとエンボス22の錫めっ
き層22bとが接触・摺動する。DLCは摩擦係数が低
いため、嵌合時における端子の挿入力は低くなる。
【0030】一方、図3(b)に示すように、嵌合終了
時にはタブ12の錫めっき層12bとエンボス22の錫
めっき層22bとが接触する。上述したように、錫は硬
度が低く錫めっき層同士が接触した場合は錫の表面酸化
皮膜が容易に破壊し新鮮な錫同士が凝着することによっ
て低い接触抵抗が安定して得られる。
【0031】すなわち、雄端子10の嵌合部であるタブ
12のうちエンボス22、ビード23との摺動部分のみ
にDLCのコーティングを行い、その他の部分について
はDLCのコーティングを行わずに錫めっきのままとし
ておくことにより、嵌合時における低い端子挿入力と嵌
合終了時における安定した低い接触抵抗とを両立でき
る。また、ワイヤバレル11、24にもDLCのコーテ
ィングを行わずに錫めっきのままとしているため、端子
と電線との接触抵抗も安定して低い値を得ることができ
る。
【0032】以上のような嵌合型接続端子を使用して嵌
合の実験を行ったところ、DLCのコーティングを行わ
ない場合の嵌合時の端子挿入力が0.7kgfであった
のに対してDLCのコーティングを行った場合は0.3
kgfとなった。また、嵌合時の接触抵抗については、
DLCのコーティングの有無に係わらず1mΩ以下とな
り、接続端子に要求される条件は満たしている。すなわ
ち、安定した低い接触抵抗を維持したまま端子の挿入力
を低下できたと言える。
【0033】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、この発明は上記の例に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においては、雄端子10のマスキ
ングによって嵌合時の摺動部分のみにDLCのコーティ
ングを行っていたが、これを雄端子10または雌端子2
0の嵌合部(タブ12、エンボス22、ビード23)に
島状にDLCコーティングを行うようにしてもよい。
【0034】図4は、嵌合型接続端子の嵌合部に島状に
DLCコーティングを行う様子を説明する図である。D
LCコーティング部分Pが島状に分布、すなわち図4
(a)においては長円状の複数の部分が、また図4
(b)においては円形状の複数の部分が点在している。
そして、DLCコーティング部分P以外の部分は錫めっ
き層の部分である。
【0035】このようにしても、端子の嵌合時にはDL
Cの低い摩擦力によって端子挿入力を低減することがで
き、また嵌合終了時には錫めっき層の凝着磨耗によって
安定した低い接触抵抗を得ることができる。
【0036】すなわち、本発明に係る嵌合型接続端子
は、錫めっきを施した雄端子10または雌端子20のう
ちの少なくとも一方の嵌合部に部分的にDLCコーティ
ングを行うことにより、低い端子挿入力と安定した低い
接触抵抗とを得る形態の端子であればかまわない。
【0037】また、上記実施形態においては、錫めっき
を施した母材を成形加工していたが、錫めっきを施す前
に母材の成形加工を行ってもよいし、錫めっきおよびD
LCのコーティングが終了した後に端子への成形加工を
行ってもよい。
【0038】また、DLCのコーティング方法もイオン
化蒸着法に限定されるものではなく、DC−PCVD、
RF−PCVD(高周波プラズマCVD)、ECR−P
CVD(マイクロ波と磁場による高密度プラズマを利用
するCVD)などの各種プラズマCVD(減圧下で反応
性ガスのプラズマ放電分解によって薄膜を形成する化学
気相蒸着)や光CVD(光エネルギーにより気体分子を
分解させて薄膜を形成する化学気相蒸着)の他に、イオ
ンビーム法、スパッタリング、アークイオンプレーティ
ングなどの各種PVDが適用可能である。もっとも、上
記実施形態のように、マスキングによって嵌合時の摺動
部分のみにDLCのコーティングを行う場合には、ビー
ム指向性を有するイオン化蒸着法が好ましい。
【0039】さらに、DLCコーティングの原料として
もベンゼンに限らず、メタンなどの炭化水素を利用する
ことが可能である。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、錫めっきを施した雄部品または雌部品のうちの
少なくとも一方に部分的にダイヤモンド状カーボンのコ
ーティングを行っているため、端子の嵌合時にはダイヤ
モンド状カーボンの低い摩擦力によって端子挿入力を低
減することができ、また嵌合終了時には錫めっき層の凝
着磨耗によって安定した低い接触抵抗を得ることができ
る。
【0041】また、請求項2および請求項3の発明によ
れば、雄部品または雌部品のうちの少なくとも一方の嵌
合部分のみにダイヤモンド状カーボンのコーティングを
行っているため、請求項1の発明と同様の効果が得られ
るのに加えて、雄部品または雌部品と電線との接触抵抗
は安定して低い値を得ることができる。
【0042】また、請求項4の発明によれば、ビーム指
向性を有するイオン化蒸着によってダイヤモンド状カー
ボンのコーティングを行っているため、請求項1の発明
と同様の効果が得られるのに加えて、雄部品の嵌合部分
における摺動部分のみに効率よくダイヤモンド状カーボ
ンを成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る嵌合型接続端子の側面図である。
【図2】図1の嵌合型接続端子の接続部分の一部切欠平
面図である。
【図3】DLCコーティングを行ったタブとエンボスと
の接触の様子を説明するための図である。
【図4】嵌合型接続端子の嵌合部に島状にDLCコーテ
ィングを行う様子を説明する図である。
【符号の説明】
10 雄端子 12 タブ 12b、22b 錫めっき層 12c DLC層 20 雌端子 21 舌片 22 エンボス 23 ビード 25 嵌合部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 錫めっきを施した雄部品および雌部品の
    嵌合によって電気的接触を得る嵌合型接続端子であっ
    て、 前記錫めっきを施した前記雄部品または前記雌部品のう
    ちの少なくとも一方に部分的にダイヤモンド状カーボン
    のコーティングを行うことを特徴とする嵌合型接続端
    子。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の嵌合型接続端子におい
    て、 前記雄部品または前記雌部品のうちの少なくとも一方の
    嵌合部分のみにダイヤモンド状カーボンのコーティング
    を行うことを特徴とする嵌合型接続端子。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の嵌合型接続端子におい
    て、 前記雄部品の前記嵌合部分における摺動部分のみにダイ
    ヤモンド状カーボンのコーティングを行うことを特徴と
    する嵌合型接続端子。
  4. 【請求項4】 雄部品および雌部品の嵌合によって電気
    的接触を得る嵌合型接続端子の製造方法であって、 前記雄部品および前記雌部品の母材の表面に錫めっき層
    を形成するめっき工程と、 前記雄部品の前記嵌合部分における摺動部分のみにイオ
    ン化蒸着によってダイヤモンド状カーボンのコーティン
    グを行う蒸着工程と、を備えることを特徴とする嵌合型
    接続端子の製造方法。
JP16744497A 1997-06-24 1997-06-24 嵌合型接続端子および嵌合型接続端子の製造方法 Pending JPH1116623A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7470465B2 (en) 2004-12-20 2008-12-30 Kobe Steel, Ltd. Connector contact material
JP2017063070A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 アイシン精機株式会社 配線基板

Cited By (2)

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US7470465B2 (en) 2004-12-20 2008-12-30 Kobe Steel, Ltd. Connector contact material
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