JPS63250434A - コネクタ−用銅基合金 - Google Patents

コネクタ−用銅基合金

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JPS63250434A
JPS63250434A JP62084653A JP8465387A JPS63250434A JP S63250434 A JPS63250434 A JP S63250434A JP 62084653 A JP62084653 A JP 62084653A JP 8465387 A JP8465387 A JP 8465387A JP S63250434 A JPS63250434 A JP S63250434A
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    • H01R43/16Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1例えば自動車の電気配線等に使用する信号用
微小電流コネクター材として好適な/slネ性と成形加
工性に優れたコネクター用銅基台金に関する。
〔従来の技術と問題点〕
自動車の電気配線等に使用する信号用微小電流コネクタ
ー材、特にコネクターのメス端子は、ノイネ性が高く且
つ複雑な成形加工が可能なこと、接点部の接触抵抗を低
くするための部分Auメッキ性に優れること、材料表面
の変色防止やノ1ンダ付性を良好に保つためのSnメッ
キ処理性等に優れていることが必要である。
しかし、従来において上記の特性を同時に満足する材料
が存在しないため、かような用途に供する場合には、バ
ネ特性の良いバネ材料と成形加工性の良いフレーム材料
とを組み合わせて加工を行なっているのが通常である。
そのさい、バネ材としてはベリリウム銅(C−1720
)やCu−9N i−6S n合金等が使用され、フレ
ーム材としては、成形加工性の良い黄銅(C−2600
)或いはCu−0,I F e−0,03P合金等が主
に使用されていた。
しかし、このような従来技術においては2次のような問
題があった。
(1)バネ材の接点部に対しては接触抵抗を下げるため
にAuメッキを、その他の部分については耐食性やハン
ダ付性を考慮してSnメッキを行なっているが、バネ材
として使用される材料は、プレス成形後に315〜45
0℃の温度範囲で時効硬化処理を行ってバネ性を発現さ
せるものであり、このため、メッキ処理は、プレス後に
行う後メッキ処理を採用している。このため、プレス前
にメッキを行う先メッキ処理に比べて製造コストが大巾
に高くなる。
(2)ベリリウム銅は、硬化処理前は成形加工性が優れ
ているが2価格が高く、これをメス端子部の一体成形加
工品に使用するには不経済である。
(3)バネ部材とフレーム部材を別々の合金で製造し、
!終工程で組み立てる場合には工数が多くなり加工コス
トが高くなる。
(4)自動車の電気配線等に使用するコネクター材の使
用環境が厳しくなり、約150〜200℃の雰囲気に長
時間さらされても接触圧が変化しないことが要求される
ようになったが、従来の2種類の材料を組み合せて製造
したコネクターでは、この条件を満足できなくなった。
(5)この組み合わせ品ではスクラップとして再利用す
る場合に分別に費用が嵩み、経済的でない。
〔発明の目的〕 本発明の目的とするところは、上記の問題点を解決し、
以下のような特性を備えながらバネ部とフレーム部を一
体成形加工できる経済的なコネクター用材料を提供する
ことである。かような材料に要求される具体的な特性値
としては。
導電率:%[AC310〜20の範囲。
バネ限界値: 45kgf/m11”以上。
プレス成形性:90°d曲げ試験(CBS−M −00
02−6)で代用し曲げ半径Rと板厚tの比R/l=1
.0で良好な曲げ表面が得られること。
バネが安定した接触圧を維持するか否かの指標となる応
力緩和特性:200℃X 500Hrの雰囲気にさらさ
れた後でも応力緩和率が10%以下。
メッキ信転性:AuメッキやSnnメッキ処理後1註0 曲げ試験を行ってもメッキが剥れないこと。
等である。
〔発明の要旨〕
本発明に係るコネクター用材料は,Niミニフル15w
.χ,A 1 :1.0〜2.Owt.X, O x:
o.0050wt.%以下.残部がCuおよび不可否的
不純物からなる銅基合金である。
本発明合金において,Niは強度の向上および耐食性の
向上のために有益に機能する必須の元素である.特に共
添元素のAIと共にNi,IA6yの微細な金属間化合
物を形成し,これが銅マトリツクス中に析出することに
より2強度とバネ限界値を向上させることができる。し
かし; Niが15−t%を越えると導電率の低下およ
びN1含存置が多くなるために材料価格が上昇する.ま
た、Niが7%未満では,Aj!Iを増加させれば強度
,バネ限界値を向上させることはできるが1曲げ加工性
が悪化する。したがって2本発明の銅基合金においてN
1は7〜15wt.χ含有させる。
AIは2本発明の銅基合金において強度およびバネ限界
値の向上に寄与する必須の元素である。
しかし、 2.Owt.χを越えると曲げ加工性が悪く
なり,コネクターの一体形成が不可能となる.また1、
Owt.1未満では5強度およびバネ限界値の向上が十
分には望めないので, 1.0/〜2.O wt.χの
範囲でAIを含有させる。
08は50pp■を趨えると合金中でAffiと反応し
てA j! 、O,を形成し強度向上のためのAl@が
減少する.また1Mi織中にA f 、()、が分散す
ることによりプレス金型の短寿命化の問題がおこる.し
たがって0.は50ppm未満に規制することが必要で
ある。
以下に実施例によって本発明合金の特徴を具体的に示す
実施例1 表1にその成分分析値を示す合金を高周波真空溶解炉に
て溶解し, 4(1+++1(巾) X 40mn+(
厚) X 150mm(長さ)のインゴットに鋳造した
。この鋳塊を面削したあと, 900℃に加熱して均一
化処理して熱間圧延を行い.熱延後直ちに急冷した。つ
いでこの熱延板を冷間圧延と900℃での溶体化処理を
繰り返して厚さ0.8e+s+の板材とした.この0.
8mm冷延板を900℃で20分間の溶体化処理後ただ
ちに水冷した′うえ, 0.4mmまで50%の加工率
で最終冷間圧延し。
500℃で30分間の時効処理を実施した。
得られた各板材から試験片を採取して機械的強度,伸び
,硬度,バネ限界値,導電率および曲げ加工性を調べた
。その結果を表1に併記して示した。
なお1機械的強度と伸びの測定はJIS−Z−2241
ニ。
導電率の測定はJ IS−I+−0505に、硬度の測
定はJIS−Z−2244ニ、 +してバネ限界値の測
定はJ l5−H−3130に従った0曲げ加工性はC
ES−M−0002−6に従った90°W曲げ試験によ
って評価した。曲げ半径R−0,4mm、板厚−0,4
mm、 R/l = 1.0である0表中のG。
−8は曲げ軸が圧延方向に垂直、 B、W、は曲げ軸が
圧延方向に平行な場合の試験結果であり1表面状態を観
察し1曲げ表面が良好なものを01曲げ表面にしわが発
生したものを61曲げ表面に割れが発生したものを×と
して評価した。
表1の結果に見られるように3本発明合金の磁1〜5は
いずれも本文に記載したバネ限界値、導電率2曲げ加工
性等の目標特性を同時に満足することが明らかである。
これに対して、^lを本発明で規定する量より多量に添
加した比較例嵐6や患7ではNiが多くても(比較例嵐
6)、また少なくても(比較例11kL7)曲げ加工性
が悪い、またAfilが本発明で規定する量よりも少な
い比較例8では強度やバネ限界値さらには硬さも低く、
導電率や曲げ加工性も十分ではない。さらにo2が本発
明で規定する量より多い比較例11h9ではAIが本発
明で規定する範囲(Niも本発明で規定する範囲)でも
曲げ加工性が悪くなっている。
実施例2 Ni:11wt、χ、A R:1.7wt、X、  O
z:Q、o050nt、%以下で残部がCuおよび不可
避的不純物からなる銅基合金を高周波溶解炉で溶解し横
型連続鋳造法により10爾−(厚)×5050爾巾)×
L(長さ)のインゴットを鋳造した。得られたインゴッ
トから実施例1と同様の方法で0.4■厚の板材を製造
し、実施例1と同様にこれを500℃X30分の時効処
理した。そして実施例1と同様にその特性値を調べ、そ
の結果を表2に示した。
比較のために、市販のバネ用すン青w4(C−5210
)E H材、 !3ヨヒヘIJ IJ ラムm(C−1
’720)1/4H材で315℃×2.5時間の熱処理
を施した材料についての特性値も併わせで表2に示した
表2の結果より1本発明合金はリン青銅やベリリウム鋼
より曲げ加工性にすぐれていることがわかる。
次に前記3種の合金の応力緩和特性を調べた。
応力緩和特性試験は、試験片に60kgf/mm”の最
大曲げ応力が作用するように荷重をかけてわん曲さセ、
200℃で所定時間(最大500時間まで)保持後に荷
重を解除し、試験片の変形量(%)を測定することによ
り評価した。その結果を第1図に示した。
第1図の結果から明らかなように、リン青m(C−52
10> B H材が最も応力緩和特性が悪く、ベリリウ
ム青銅(C−1720) 1/4 Hの熱処理材も20
0℃×100Hr以降では応力緩和率は10%以上にな
ることがわかる。しかし1本発明合金は、200℃X5
00tlr経過後も応力緩和特性は5%程度であり、こ
のような条件においてバネとして使用された場合安定し
た接触圧を示すことが明らかである。
また、前記3種の合金のメッキ信輔性試験を行った。ま
ず各3種の合金にA、メッキまたはSnメッキ処理を施
した。 Auメッキは電解脱脂、酸洗後5wAストライ
クメッキを付けた上にワット浴でNiメッキをつけ、再
度アルカリ脱脂、酸洗を行った後、酸性浴でAuメッキ
を0.2μ厚つけた。
Snメッキは、電解脱脂、酸洗後、一部のものはCu下
地メッキを施し、もう一方のものはCu下地メッキ無し
として、その上に硫酸浴で無光沢Snメッキを2μ厚つ
けた。いずれのメッキにおいてもメッキ付性は3種の合
金とも良好であった。
次いで、得られた各メッキ品を150℃X 500Hr
の熱処理に供したうえ901曲げ試験を行い1曲げ面の
メッキの密着性を調査し、その密着性の良否を調べた。
その結果を表3に示した。
表3の結果に見られるように9本発明合金は。
Cu下地メッキ処理を行った上にSnメッキを施したち
を除いては密着性は良好であった。Cu下地メッキ付き
のSnメッキにおいてはメッキ界面にCuとSnの金属
間化合物が生成し、そこから剥離したものと推定され、
メッキ自身の性質に由来するものであると考えられる。
これに対して。
リン青銅(C−5210) E 、H材とベリリウム鋼
(c−1720)1/4Hの熱処理材はCu下地メッキ
の有無にかかわらずSnメンキはすべてNIIIした。
このように本発明合金のメッキ性は非常に良好であるこ
とが判明した。
以上の実施例から明らかなように9本発明合金はコネク
ター用材料特に従来の自動車の微小電流用コネクター材
に要求される導電率やバネ限界値を満たしながら優れた
曲げ加工性を有しており。
従って本発明によるとバネ部とフレーム部を一体成形加
工できる点で従来材(2ピース材)にはない有利な面を
存するコネクター用材料を提供できる。またベリリウム
銅合金のように高価元素を含有しないでそれ以上の応力
緩和特性を発現し得た点で経済的にも特性的にも格段の
ものがあると共にメンキ信転性も十分なものであり、そ
のコネクターの使用環境を200℃まで引き上げること
にも成功したものであるから、このコネクター用材料分
野に安価な新規材料を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は9本発明合金と公知合金の200℃×500時
間までの応力緩和率の変化を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Ni:7〜15wt.%,Al:1.0〜2.0wt.
    %,O_2:0.0050wt.%以下、残部がCuお
    よび不可避的不純物からなるコネクター用銅基合金。
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