KR20140114027A - 단자, 전선 접속 구조체 및 단자의 제조방법 - Google Patents

단자, 전선 접속 구조체 및 단자의 제조방법 Download PDF

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KR20140114027A
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후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
후루카와 에이에스 가부시키가이샤
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Abstract

용접부의 강도 저하나 두께 저하가 억제되어 있고, 코킹 가공시 균열이 억제되는 단자를 제공한다.
본 발명의 단자는, 커넥터부와 관 형상 압착부와 트랜지션부로 이루어지는 단자로서, 상기 관 형상 압착부는, 두께 0.20~1.40㎜의 구리 또는 구리합금으로 이루어지는 기재상에, 두께 0.0~0.8㎛의 니켈, 니켈 합금, 코발트 또는 코발트 합금으로 이루어지는 기초층을 갖고, 상기 기재상 및/또는 상기 기초층상에 두께 0.2~3.0㎛의 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금으로 이루어지는 피복층이 형성된 금속 부재로 이루어지며, 상기 금속 부재를 맞대어 용접하여 형성한 용접부를 갖고, 상기 용접부의 단자 길이방향에 수직인 단면에서, 상기 용접부에 0.01㎛2 보다 큰 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금의 상이 존재하며, 전선 삽입구와 반대의 일단이 폐색된 폐색 관체로 형성되어 있다.

Description

단자, 전선 접속 구조체 및 단자의 제조방법{TERMINAL, A WIRE CONNECTING STRUCTURE AND A METHOD OF MANUFACTURING THE TERMINAL}
본 발명은, 전기 도통(導通)을 담당하는 부품에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전선을 접속하는 단자와 이 단자의 제조방법 및 단자와 전선을 접합한 전선 접속 구조체에 관한 것이다.
종래, 자동차용 와이어 하니스(wire harness) 등에서의 전선과 단자의 접속은, 오픈 배럴형(open barrel shape)이라 불리우는 단자(端子)로 전선을 코킹(caulking)하여 압착하는 압착 접속이 일반적이다. 그러나, 오픈 배럴형 단자에서는, 전선과 단자의 접속 부분(접점)에 수분 등이 부착하는 경우, 전선이나 단자에 이용되는 금속 표면의 산화가 진행되어, 접속 부분에서의 전기 저항을 상승시키게 된다. 또한, 전선과 단자에 이용되는 금속이 다른 경우, 이종(異種) 금속간 부식이 진행하게 된다. 상기 접속 부분에서의 금속의 산화나 부식의 진행은, 접속 부분의 균열이나 접촉 불량의 원인이 되어, 제품 수명에 대한 영향을 피할 수 없다. 특히 근래에는, 전선을 알루미늄 합금으로 하고, 단자 기재(基材)를 구리합금으로 하는 와이어 하니스가 실용화되어 있으며, 접속 부분의 산화 또는 부식의 과제가 현저하다.
접속 부분에서의 알루미늄 전선의 부식을 방지하기 위해, 특허문헌 1에서는, 단자에 전선 도체와 동종재(同種材)의 알루미늄 합금을 사용하고, 종래의 구리 단자의 경우에 발생하는 이종 금속 부식을 억제하고 있다. 그러나, 단자에 알루미늄 합금을 사용하는 경우, 단자 자신의 강도 또는 용수철 특성이 충분하지 않다. 또한, 이것을 보완하기 위해 단자에 철계 소재의 용수철을 포함시킨(incorporating) 구조를 채용하고 있기 때문에, 역시 용수철 재료와 단자기재(알루미늄) 사이의 이종 금속 부식의 문제를 피할 수 없을 뿐만 아니라, 그것을 포함시켜야 할 수고가 생겨서 제조 비용을 상승시키는 문제가 있다.
한편, 특허문헌 2에서는, 전선과 단자의 접속부를 보호하기 위해, 알루미늄 전선의 도체 노출부에 구리의 캡(cap)을 취부(取付)하는 구성을 채용하고 있다. 그러나, 상기 캡의 존재에 의해 압착부의 체적이 증가하는 것이나, 부품수의 증가에 의한 압착 불량 또는 제조비용의 상승을 초래하는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 3에서는, 압착부 전체를 수지에 의해 몰드하는 방식을 채용하였지만, 몰드부의 비대화(肥大化)에 의해 커넥터 하우징(connector housing)의 사이즈가 증대하고, 와이어 하니스 전체의 고밀 소형화가 곤란해질 뿐만 아니라, 와이어 하니스 제조의 공정 및 그 작업이 복잡해지는 문제가 있었다. 특허문헌 4에 있어서는, 알루미늄 도체를 외부로부터 차단하기 위해, 금속캔을 전선 도체에 씌우고, 그 후 다시 단자 금구(金具)의 코킹편을 압착시키는 수법을 채용하고 있다. 그러나, 상기 단자 금구의 코킹편의 압착 전에 개개의 도체로 상기 금속캔을 장착하는 공정의 번잡화 및 압착시의 와이어 배럴에 의한 금속캔의 파괴에 기인하는 침수라고 하는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제는, 전선과의 접속부가 관 형상(주머니 형상)의 단자에 전선을 삽입하여 압착하는 구조를 채용함으로써, 압착부를 비대화시키지 않으면서 전선 도체를 외계(外界)로부터 차단함으로써 해결할 수 있다. 관의 형성법은 몇 개인가 있지만, 용접부의 폭을 좁게 할 수 있는 것에 더하여, 처리 속도와 비용의 관점에서, 레이저 용접법(예를 들면, 특허문헌 5 참조)을 이용하는 것이 적합하다고 되어 있다.
일본공개특허공보 2004-199934호 일본특허 제4598039호 공보 일본공개특허공보 2011-222243호 일본공개특허공보 2004-207172호 일본공개특허공보 2003-191085호
그렇지만, 특허문헌 5에 기재되어 있는 YAG 레이저 용접 방법을 이용하면, YAG 레이저의 집광 빔 지름은 다른 용접 방법에 비하면 작기는 하지만 실용적인 관점에서는 여전히 상당히 크기 때문에 용접부의 폭이 커진다. 이 때문에, YAG 레이저 용접에 의하여 용접을 행하는 경우 용융부가 떨어지기 쉽고, 결과적으로 용접부의 두께가 감소하는 문제가 있다.
또한, 표면에 주석층 등의 피복층을 갖는 구리합금 판(금속 부재)을 이용하고, 이것을 레이저 용접함으로써 관 형상 압착부를 형성한 단자에서, 용접부에 다량으로 Sn이 고용(固溶)되는 경우 용접부의 강도가 지나치게 높아진다. 이러한 관 형상 압착부에 전선을 삽입하여 코킹 가공을 행하면, 용접부가 균열하게 될 우려가 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 레이저 용접에 의하여 관 형상 압착부에 적합하게 형성된 용접부를 갖는 단자를 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 강도 저하나 두께 저하가 억제되고, 코킹 가공시의 균열이 억제되는 단자를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 이 단자를 이용한 전선 접속 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제는 이하의 수단에 의해 해결된다.
(1) 다른 단자와 끼워 맞춤하는 커넥터부(connector part)와, 전선과 압착 접합하는 관 형상 압착부와, 상기 커넥터부와 상기 관 형상 압착부를 연결하는 트랜지션부(transition part)로 이루어지는 단자로서, 상기 관 형상 압착부는, 두께 0.20~1.40㎜의 구리 또는 구리합금으로 이루어지는 기재상에, 두께 0.0~0.8㎛의 니켈, 니켈 합금, 코발트 또는 코발트 합금으로 이루어지는 기초층을 갖고, 상기 기재상 및/또는 상기 기초층상에 두께 0.2~3.0㎛의 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금으로 이루어지는 피복층이 형성된 금속 부재로 이루어지며, 상기 금속 부재를 맞대어 용접하여 형성한 용접부를 갖고, 상기 용접부의 단자 길이방향에 수직인 단면에서, 상기 용접부에 0.01㎛2 보다 큰 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금의 상(相)이 존재하며, 전선 삽입구와 반대측의 일단이 폐색(閉塞)된 폐색 관체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단자.
(2) 상기 기초층의 두께가, 0.2~0.8㎛인 (1)에 기재된 단자.
(3) 상기 관 형상 압착부에 있어서의 상기 피복층 두께의 평균치(d1)와 상기 기재 두께의 평균치(d2)와의 비(d1/d2)가 0.001~0.005인 (1) 또는 (2)에 기재된 단자.
(4) 상기 용접이, 파이버 레이저(fiber laser)에 의한 용접인 (1) 내지 (3) 중의 어느 하나에 기재된 단자.
(5) (1) 내지 (4) 중의 어느 하나에 기재된 단자와, 피복 전선을 압착 접합한 전선 접속 구조체.
(6) 상기 피복 전선의 도체부가 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 (5)에 기재된 전선 접속 구조체.
(7) 두께 0.2~0.7㎜의 구리 또는 구리합금으로 이루어지는 기재상에, 두께 0.0~0.8㎛의 니켈, 니켈 합금, 코발트 또는 코발트 합금으로 이루어지는 기초층을 갖고, 상기 기재상 및/또는 상기 기초층상에 두께 0.2~3.0㎛의 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금으로 이루어지는 피복층이 형성된 금속 부재의 판재를 타발(打拔)하는 공정과, 프레스 가공(press working)을 행하며, 관 형상체를 갖는 단자를 형성하는 공정과, 상기 관 형상체의 맞댐부를 용접하는 공정과, 상기 관 형상체의 삽입구부와 반대 단부의 겹쳐 맞댐부를 용접하고, 폐색 관 형상체의 관 형상 압착부를 형성하는 공정을 이 순서로 갖는 것을 특징으로 하는 단자의 제조방법.
(8) 상기 기초층의 두께가, 0.2~0.8㎛인 (7)에 기재된 단자의 제조방법.
본 발명에 의하면, 레이저 용접에 의하여 단자의 관 형상 압착부에, 적합하게 용접부를 설치할 수 있다. 또한, 용접부의 강도 저하나 두께 저하가 억제되어 있고, 코킹 가공시의 균열이 억제되는 단자를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 단자의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 2의(a)~(d)는 도 4의 단자의 제조방법을 설명하는 평면도이다.
도 3은 도 2의 (d)에서의 레이저 용접 공정도를 설명하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 전선 접속 구조체의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 단자의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 단자의 다른 변형예를 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태(이하, '실시형태'라고 한다.)에 대하여 상세하게 설명한다.
(금속 부재)
본 발명의 단자는 금속 부재로 이루어진다. 다만, 단자의 커넥터부와 관 형상 압착부를 따로따로 형성한 후에 트랜지션부에서 양자를 접합해도 좋기 때문에, 본 발명에서는, 적어도 관 형상 압착부가 금속 부재로 형성되어 있는 것을 필수 사항으로 한다. 본 발명에서의 금속 부재는, 기재와 이 기재상에 임의로 형성되는 기초층과, 기재 혹은 기초층상에 형성되는 피복층을 갖는 것이다.
(기재)
기재는, 구리(터프 피치 구리(tough pitch copper)나 무산소동 등) 또는 구리합금이며, 바람직하게는 구리합금이다. 단자에 이용되는 구리합금의 예로서는, 예를 들면, 황동(예를 들면, CDA(Copper　Development　Association)의 C2600, C2680), 인청동(예를 들면, CDA의 C5210), 코르손(corson)계 구리합금(Cu-Ni-Si-(Sn, Zn, Mg, Cr)계 구리합금) 등을 들 수 있다. 이 중, 강도와 도전율, 비용 등의 종합적인 관점에서 코르손계 구리합금이 바람직하다. 코르손계 구리합금의 예로서는, 이들로 한정되지는 않지만, 예를 들면, 후루카와덴키고교 가부시키가이샤(古河電氣工業株式會社)제의 구리합금 FAS-680이나 FAS-820(모두 상품명), 미츠비시신도우(三菱伸銅)제의 구리합금 MAX-375, MAX251(모두 상품명) 등을 이용할 수 있다. 또한, CDA의 C7025 등을 이용할 수도 있다.
또한, 다른 구리합금 조성의 예로서는, 예를 들면, Cu-Sn-Cr계 구리합금, Cu-Sn-Zn-Cr계 구리합금, Cu-Sn-P계 구리합금, Cu-Sn-P-Ni계 구리합금, Cu-Fe-Sn-P계 구리합금, Cu-Mg-P계 구리합금, Cu-Fe-Zn-P계 구리합금 등을 들 수 있다. 여기서, 이상에 기재한 필수 원소 이외에 불가피 불순물을 포함하고 있어도 좋은 것은 당연하다.
기재는, 일정한 강도가 필요한 한편, 타발 또는 프레스 가공성도 필요하다. 따라서, 기재의 두께는, 0.20~1.40㎜이다. 소형 부품용으로서는 얇은 것이 바람직하고, 0.20~0.70㎜가 보다 바람직하다.
(기초층)
기초층은, 기재의 표면상의 일부 또는 전부에, 임의로 형성되는 층이다. 즉, 기재와 후술하는 피복층과의 사이에 임의로 형성되는 것이다. 주로, 기재와 피복층의 밀착성 향상과 양자 성분의 확산 방지를 위해서 형성된다. 기초층의 두께는 0.8㎛ 이하이다. 기초층의 두께가 0.8㎛를 초과하면 상기의 효과가 포화되고, 게다가 가공시 가공성이 나빠지기 쉽다. 기초층의 두께는 0.2㎛ 이상이면, 확산 방지의 관점에서도 바람직하다. 기초층은, 니켈, 니켈 합금, 코발트, 코발트 합금 중 어느 하나의 금속으로 이루어진다. 여기서 니켈 합금이란, 니켈을 주성분(질량비로 50% 이상)으로 하는 합금을 가리킨다. 코발트 합금이란, 코발트를 주성분(질량비로 50% 이상)으로 하는 합금을 가리킨다.
(피복층)
피복층은, 기초층 상 및/또는 기재상에 형성되는 층이다. 피복층이 기초층 및 기재상에 형성되는 경우란, 예를 들면 기초층이 기재상의 일부밖에 형성되지 않지만, 피복층이 기초층과 기재를 피복하고 있는 경우를 들 수 있다. 피복층도, 기초층 상 및/또는 기재상의 일부 또는 전부에 형성되어 있으면 좋다. 피복층은, 주석 또는 주석 합금으로 이루어진다. 주석 합금이란, 주석을 주성분(질량비로 50% 이상)으로 이루어진 것을 가리킨다. 한편, 본 발명의 피복층은, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금으로 이루어져도 좋다.
피복층의 두께는 0.2~3.0㎛이고, 0.3~2.0㎛가 보다 바람직하다. 피복층의 두께는 형광 X선 막 두께 합계에 의하여 측정된다. 피복층의 두께를 소정의 범위 내로 함으로써, 피복층을 구성하는 금속 성분이 용접부로 용해되는 양을 조정할 수 있다. 즉, 적정한 용접부로 할 수 있다. 또한, 후술하는 관 형상 압착부에서의 피복층 두께의 평균치를 d1(㎛), 기재의 두께의 평균치를 d2(㎛)로 하였을 때, d1/d2는 0.001~0.005인 것이 바람직하다. 양자의 비를 소정의 범위 내로 함으로써, 피복층의 성분이 용접부로 용해되는 양을 조정할 수 있다. 즉, 용접부 내에서의 피복층의 성분으로 이루어지는 상(주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금의 상)이 적절히 형성됨으로써, 용접부 균열의 방지와 용접성의 향상에 기여한다.
한편, 피복층 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)는 0.5㎛ 이상이 바람직하고, 0.6~1.2㎛인 것이 보다 바람직하다. 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)를 조정하면, 레이저 용접시에 레이저광의 흡수성(吸收性)이 우수하다. 이것에 의해, 레이저 용접성이 향상되어, 양호한 용접을 행하기 쉬워진다. 결과, 용접 후에 블로우 홀(blow hole)의 발생을 억제하고 또 HAZ(열 영향부)의 폭을 작게 할 수 있다.
이 피복층의 형성 방법으로는, 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어 주석이나 니켈, 은의 전기 도금 처리 외에, 무전해 도금법, 용융 도금법, 증착법, 이온 프레이팅법, 스퍼터링법, 화학적 기상 성장법, 등의 여러 가지의 피막 형성 기술을 이용할 수 있다. 이 중, 조작성이나 비용 등의 관점에서, 도금 처리를 실시하고 피복층을 형성하는 것이 바람직하다.
기재에 피복층을 형성하면, 주석이나 니켈, 은 등의 백색계 금속은 레이저광의 파장 영역에 대한 레이저광 흡수율이 구리 또는 구리합금에 비해 높기(레이저광 반사율이 낮음) 때문에, 레이저 용접성이 향상된다. 그 작용으로서는, 주석을 예로 하여 다음과 같이 생각할 수 있다. 우선 피복층을 구성하는 주석이 레이저광의 에너지에 의하여 용융한다. 그 다음에, 용융한 주석으로부터 열에너지가 전파하여 그 바로 아래 기초층을 구성하는 금속 및 기재를 구성하는 구리 또는 구리합금이 용융된다. 레이저광 조사 후에는 상기 용융한 구리 등이 주석과 함께 응고하여, 접합이 완료된다. 피복층을 구성하는 주석은, 레이저 조사에 의한 레이저 용접 후에는 용융되고, 용접부(후술하는 도 1 등의 도면부호 50)에서 기재를 구성하는 구리 또는 구리합금 중으로 취입된다. 이것은, 용접 전에 피복층으로서 존재하고 있던 주석이, 용접에 의해, 응고 조직 내로 흡수되고, 기재의 구리 모상(parent phase) 내로 고용된 상태 및/또는, 구리-주석 금속 간 화합물로서 구리 모상 내/외로 창출된 상태이다. 한편, 용접부의 외측까지 주석이 부착되어 있어도 좋고, 이 경우는, 주석의 일부는 기재 중으로 흡수되지 않고, 용접 후에도 기재의 표면에 잔류한다.
전기 도금에 의한 피복층의 형성에 대하여 설명한다. 표면에 피복층을 형성하기 위해서는, 표면을 조화(粗化)시키기 때문에, 도금 조건의 설정에 있어서, 전류 밀도를 플레이팅 번(plating burn)이 되지 않는 범위에서 고전류 밀도로 하는 것이 바람직하다. 전류 밀도는, 도금욕(plating bath) 조건 등에도 따르지만, 예를 들어 본 실시예 기재의 Sn 도금욕의 경우 5~10A/d㎡이며, Ni 도금욕의 경우 20~30A/d㎡이다. 또한, 활량(活量)을 높게 함으로써 더 고전류 밀도로 할 수 있다. 예로서는, 도금욕의 교반 속도를 올리는 방법 등을 들 수 있다. 실험실에서의 실험에 있어서는, 수단의 관계상, 전류 밀도와 교반 조건을 동시에 조정하는 것이 적합하다.
(단자)
도 1은 본 발명의 단자의 일례를 나타내고 있다. 단자(10)는, 암틀 단자의 커넥터부(20)와, 전선이 삽입된 후, 압착에 의하여 전선과 단자(10)를 접속하는 관 형상 압착부(30)를 갖고, 이들 커넥터부(20)와 관 형상 압착부(30)를 연결하는 트랜지션부(40)를 갖는다. 또한, 단자(10)는 관 형상 압착부(30)에 용접부(50, 50＇)(도면 중, 파선으로 나타내낸 영역)를 갖는다. 이 단자(10)는, 금속 부재의 평면 판재로 제작되어 있다.
커넥터부(20)는, 예를 들면 숫틀 단자 등의 삽입 탭의 삽입을 허용하는 박스부이다. 본 발명에 있어서, 이 커넥터부(20)의 세부 형상은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 단자의 다른 실시형태에서는 박스부가 아니어도 좋고, 예를 들면, 상기 박스부를 바꾸어 숫틀 단자의 삽입 탭이라도 좋다. 또 다른 형태에 따른 단자의 단부라도 좋다. 본 명세서에서는, 본 발명의 단자를 설명하기 위해서 편의적으로 암틀 단자의 예를 나타내고 있다. 어떠한 접속 단부를 갖는 단자라도, 트랜지션부(40)를 사이에 두고 관 형상 압착부(30)를 가지고 있으면 좋다.
트랜지션부(40)는, 커넥터부(10)와 관 형상 압착부(30)의 중개가 되는 부분이다. 입체적으로 형성되어 있어도, 평면적으로 형성되어 있어도 좋다. 단자 길이 방향의 접어 구부림에 대한 기계적 강도의 관점에서는, 길이방향의 단면 2차 모멘트가 커지도록 설계하면 좋다.
관 형상 압착부(30)는, 단자(10)와 전선(도시하지 않음)을 압착 접합하는 부위이다. 관 형상 압착부(30)의 일단은, 전선을 삽입할 수 있는 삽입구부(31)이고, 타단은 트랜지션부(40)에 접속되어 있다. 관 형상 압착부(30)는, 트랜지션부(40) 측이 밀봉부(36)에 의하여 밀봉되어 있음으로써, 폐색 관 형상체로 되어 있다. 즉, 관 형상 압착부(30)는, 삽입구부(31) 이외가 폐색된 관 형상체로 되어 있다. 이 밀봉부(36)에 의하여, 트랜지션부(40) 측으로부터 수분 등이 침입하는 것을 방지한다. 관 형상 압착부(30)의 관의 내경은, 삽입구부(31)로부터 밀봉부(36)를 향하여, 연속 형상 혹은 계단 형상으로 지름축소 하고 있다. 관 형상 압착부(30)는 관 형상체이면 좋기 때문에, 반드시 길이방향에 수직인 단면이 원형일 필요는 없고, 경우에 따라서는 타원형이나 사각형, 그 외의 형상이라도 좋다.
관 형상 압착부(30)에서는, 관 형상 압착부를 구성하는 금속 부재와 전선이 전기적·기계적으로 압착 접합된다. 특히, 전기적인 접합은, 금속 부재 및 전선 도체부가 강하게 가공됨(코킹됨)으로써 접합이 행해진다. 또한, 관 형상 압착부(30)는, 전선의 절연 피복부의 일부도 동시에 코킹됨으로써, 전선의 절연 피복부도 밀착한다. 특히 삽입구부(31)에 있어서, 관 형상 압착부(30)의 금속 부재와 전선 피복부와의 사이로부터 수분 등이 침입하지 않도록, 빈틈없이 밀착하는 것이 바람직하다.
관 형상 압착부(30) 관의 내측에는, 전선 걸어 멈춤 홈(도시하지 않음)을 가지고 있어도 좋다. 전선의 도체에 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 이용하는 경우, 그 표면은 산화 피막으로 덮여 있다. 그래서, 이러한 홈을 형성함으로써, 홈의 산에 의하여 접압을 크게 할 수 있고, 기계적·전기적 접속의 신뢰성이 향상된다.
관 형상 압착부(30)는, 금속 부재의 평면 판재를 가공함으로써 형성된다. 보다 구체적으로는, 금속 부재의 판재를 단자의 전개도 형상으로 타발하고, 입체적으로 프레스 가공함으로써, 단면이 대략 C자형으로 되는 관 형상체가 형성된다. 그리고, 이 관 형상체의 개방 부분(맞댐부)이 용접된다. 용접은 관 형상체의 길이방향으로 행해지므로, 그 길이방향과 대략 동일한 방향으로 용접부(50)가 형성되면서 관 형상 압착부가 형성된다. 또한, 관 형상 압착부를 형성하는 용접 후, 트랜지션부측의 관 형상 압착부의 단부도 폭 방향으로 용접을 행하고, 용접부(50＇)의 형성에 의하여 밀봉부(36)를 설치한다. 한편, 이 밀봉부(36)는, 관 형상 압착부(30)의 대향하는 2개의 관벽(통상은 상하의 관벽)을 찌부러뜨려 겹쳐 맞댄 후에, 겹쳐 맞댄 위부터 용접을 함으로써 밀봉하는 것이다.
여기서, 용접부(50 및 50＇)는, 본 발명의 단자에서, 피복층이 형성된 부분을 용접함으로써 형성되어 있다. 용접 후는, 용접 레이저광이 조사되어 용해한 영역에 존재하고 있던 피복층은 표면으로부터 소실되고 있다. 한편, 레이저광이 조사되어 용해되지 않은 영역에 존재하고 있던 피복층은 잔류한다. 소실한 피복층을 구성하고 있던 예를 들면 주석이나 니켈, 은 등은 레이저 용접부(50)로 용융되어 흡수되고, 또 열 영향부로 흡수되든지 분산하는 경우도 있다. 주석이나 니켈의 분산 상태는, 레이저 용접의 조건 등에 의하여 일률적으로 말할 수 없지만, 예를 들면, 응고 조직 내로 흡수되어 구리의 모상 내에 고용된 상태 및/또는 구리와 주석의 금속간 화합물이나 구리와 니켈의 금속간 화합물로서 창출한 상태 등을 생각할 수 있다.
한편, 후술하지만, 용접부(50)는 금속 부재의 단면끼리를 맞대고 용접을 행한 용접부이고, 용접부(50＇)는 금속 부재를 겹쳐 맞대어 용접을 행한 용접부이다. 본 발명의 단자에서는, 용접부(50)의 임의의 횡단면에 0.01㎛2(0.1㎛×0.1㎛)의 사이즈보다 큰 주석, 주석 합금, 니켈, 또는 니켈 합금의 상이 관찰된다. 이와 같은 단자이면, 관 형상 압착부(30)에 전선을 삽입하여 코킹 가공을 행하였을 때, 용접부(50)에 균열이 발생하기 어렵다. 또한, 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금의 상이 있음으로써, 용접시에 용해한 금속이 응고하여 수축할 때, 용접 결함(블로우 홀이나 수축공(shrinkage cavity))이 발생기기 어려워서 양호한 용접이 가능해진다.
용접부(50) 내의 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금의 상은, 용접에 의하여 피복층을 구성하는 금속이 용접부로 용해됨으로써 형성되는 것이다. 예를 들면, 피복층에 주석을 이용한 구리합금 기재를 맞대어 용접하는 경우, 우선 레이저 조사에 의하여 주석이 용해되고, 계속하여 기재를 구성하는 구리합금이 용해된다. 그리고, 양자의 금속은 서로 섞여 액체의 합금으로 되며, 그 후 급속하게 냉각한다. 이때, 주석의 일부는 구리합금의 모상 중에 고용하여 흡수되지만, 과포화가 된 경우나 냉각 속도가 빠른 경우 등에, 주석상(주석 합금상)으로서 잔존한다. 용접 조건에 의하여 이 주석상과 같은 상은 다양하지만, 본 발명의 단자에서는, 용접부(50)의 임의의 횡단면에 0.01㎛2(0.1㎛×0.1㎛)의 사이즈보다 큰 상이 존재함으로써, 원하는 효과를 얻을 수 있는 단자가 된다.
(단자의 제조방법)
도 2의 (a)~(d)는, 도 1의 단자의 제조방법의 일례를 설명하는 평면도이다. 한편, 도 2는 금속 부재의 판재(70)로부터 단자가 제조되는 모습을 판재(70)의 Z 방향(판면에 대하여 수직인 방향)에서 본 도면이다.
먼저, 구리합금으로 이루어지는 기재를 갖는 금속 부재(1)의 판재(70)를 준비한다. 예를 들면 판 두께 0.25㎜의 코르손계 구리합금(Cu-Ni-Si계 합금)을 기재로 하고, 이 기재상의 전면(全面)에 소정의 백색계 금속층으로서 주석층을 도금하여 형성한다. 한편, 이 백색계 금속층 상의 전면에 소정의 오일막을 형성하여 금속 부재의 판재(70)로 한다.
이 판재(70)를, 프레스 가공(1차 프레스)으로, 복수의 단자가 평면 전개한 상태가 되도록, 반복 형상으로 타발한다. 본 프레스 가공에서는, 각 피 처리체를 한쪽 단으로 지지하는 이른바 캔틸레버 타입(cantilever type)의 피 처리체가 제작되고, 이송구멍(71b)이 등간격으로 형성된 캐리어부(71a)에, 커넥터부용 판 형상체(72)와, 트랜지션부용 판 형상체(73)와, 관 형상 압착부용 판 형상체(74)가 일체로 형성되어 있다(도 2의 (b)). 이때, 각각의 단자의 원판은, X 방향에 관하여 소정 피치로 배열되어 있고, 후에 형성되는 관 형상 압착부의 길이방향이 Y 방향이 되도록 타발한다.
이어서, 각각의 단자의 원판에 굽힘 가공을 행하고(2차 프레스), 커넥터부(75)와, 트랜지션부(76)와, 관 형상 압착부로 하기 위한 압착부용 관 형상체(77)를 형성한다. 이때, 압착부용 관 형상체(77)의 길이방향에 수직인 단면은, 빈틈이 극히 미소한 대략 C자형으로 되어 있다. 이 빈틈을 통한 금속 부재의 단면끼리를 맞댐부(78)라고 부른다(도 2의 (c)). 이 맞댐부(78)는, Y 방향으로 연장되어 있다. 또한, 압착부용 관 형상체(77)의 트랜지션부측의 단부는, 관 형상체의 내벽이 Z 방향으로 접하도록 하고, 겹쳐 맞댐부(도시하지 않음)를 설치한다.
그 후, 압착부용 관 형상체(77)의 상방으로부터 예를 들면 레이저광을 조사하고, 맞댐부(78)를 따라서 도면 중의 화살표 A 방향으로 소인(掃引)함으로써, 상기 부분에 레이저 용접을 실시한다(도 2의 (d)). 이것에 의해 맞댐부(78)가 용접된다. 또한, 겹쳐 맞댐부를 도면 중의 화살표 B 방향으로 소인함으로써, 압착부용 관 형상체(77)의 트랜지션(76)부측의 단부를 용접하여 밀봉한다. 이들의 용접에 의해, 전선의 삽입구 이외가 폐색한 폐색 관 형상체의 관 형상 압착부(79)가 형성된다. 한편, 어떤 용접이라도 용접자국으로서 용접부(띠 형상의 용접부이며, 용접 비드라고도 한다)가 형성된다. 도면 중의 일점쇄선은, 맞댐부(78)를 용접한 용접부이고, 파선은, 겹쳐 맞댐부를 용접한 용접부이다. 용접은, 후술하는 바와 같이 파이버 레이저를 이용하여 실행되는 것이 바람직하다. 레이저 용접기는, 용접중의 초점 위치를 입체적으로 조정 가능한 것을 이용함으로써, 관 형상체의 지름 축소부 등을 입체적으로 용접할 수 있다.
도 3은, 도 2의 (d)에서의 레이저 용접공정도를 설명하는 사시도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 적외선의 파장 1084㎚±5㎚의 레이저광을 발진하는 파이버 레이저 용접 장치(FL)가 사용되고, 레이저 출력 100~2000W, 소인 속도 90~250㎜/sec, 스폿 지름 약 20㎛으로, 압착부용 관 형상체(77)의 맞댐부(78)가 용접된다. 레이저(L)가 맞댐부(78)를 따라서 조사됨으로써, 맞댐부(78)와 대략 동일 위치에 용접부(51)가 형성된다. 보다 구체적으로는, 파이버 레이저 용접 장치(FL)로부터 발생된 레이저광(L)이 조사되고, 레이저광의 에너지가 열로 변환됨으로써, 우선 맞댐부(78) 상의 오일막의 일부가 연소하면서 열을 전달하여 백색계 금속층이 용융하며, 그 다음에, 용융 열에너지를 전파하여 맞댐부(78)를 구성하고 있는 기재 자체를 용융한다. 그 후, 급속히 냉각함으로써, 용접부(51)가 설치된다. 다만, 맞댐부(78)의 단면끼리의 빈틈의 간격과, 용접부(51)의 폭은 반드시 일치하는 것은 아니다.
통상, 구리합금은 발진 파장이 근적외선 영역의 레이저광의 흡수 효율이 나쁘기 때문에, 용접 폭을 가늘게 할 수 없거나, 열 영향부(HAZ)의 폭을 좁게 할 수 없거나 하는 경우가 있다. 또한, 구리합금은 레이저 용접에 의해 용접부와 그 근방의 기계 특성이 저하하는 경우가 있다. 그래서, 기재의 용접하는 부분 상에 대하여 소정의 백색계 금속층 및 오일막을 형성하는 것, 및 파이버 레이저광과 같은 에너지 밀도가 높은 레이저광을 이용함으로써, 상기 과제가 극복된다.
피복층 표면(주석이나 니켈, 은 또는 이들 합금의 표면)은, 근적외선 레이저광의 반사가 구리합금 표면보다 적기 때문에, 근적외선 레이저광의 흡수성이 좋다.분광 광도 측정법에 따른 근적외광의 반사율 측정에서는, 예를 들면, 소정의 거친 산술 평균 거칠기를 갖는 주석 표면은 반사율이 60~80% 정도이며, 반사율이 90% 이상인 구리합금 표면보다 낮다. 이와 같이 근적외 레이저광의 흡수성이 높은 피복층을 형성한 영역에 근적외 레이저광이 조사되면, 융점이 낮은 예를 들면 주석 등의 피복층이 신속하게 용융하여 용융지를 형성하고, 이것에 의해 레이저광의 흡수가 더 높아진다. 이 용융지 영역이 레이저광을 흡수하여 맞댐부(78)를 용융해 감으로써 상기 맞댐부의 용접이 진행된다.
한편, 파이버 레이저광(L)의 에너지가 너무 높으면, 또는 에너지 밀도가 낮으면, 열 영향부(HAZ)가 필요 이상으로 광범위하게 형성되게 되고, 극단적인 경우에는 관 형상 압착부(30)의 기재 전체가 연화하게 된다. 따라서, 파이버 레이저광(L)은 100~2000W의 출력으로 용접하는 것이 바람직하다. 또한, 소인 속도를 조정함으로써, 용접부(50)를 적절한 범위로 설치한다.
또한, 관 형상 압착부를 형성한 용접 후, 관 형상 압착부의 트랜지션부(76)측의 단부(전선 삽입구와 반대측의 단부)의 겹쳐 맞댐부를 용접에 의하여 밀봉한다. 이 밀봉은 단자 길이방향에 대하여 수직인 방향으로 행해진다. 이 용접은, 금속 부재가 접어 포개진 부분을, 접어 포개진 부분 위에서 용접하는 것이다. 이 밀봉에 의하여, 관 형상 압착부의 트랜지션부측의 단부는 폐색된다.
이상과 같이, 본 발명의 단자의 제조방법은, 금속 부재의 판재를 단자의 전개도 형상으로 타발하는 공정과, 프레스 가공을 행하는 관 형상체를 갖는 단자를 형성하는 공정과, 관 형상체의 맞댐부를 용접하는 공정과, 관 형상체의 삽입구부와 반대 단부의 겹쳐 맞댐부를 용접하여 폐색 관 형상체의 관 형상 압착부를 형성하는 공정을 갖는다.
(전선 접속 구조체)
도 4에 본 발명의 전선 접속 구조체(100)를 나타낸다. 전선 접속 구조체(100)는, 본 발명의 단자(10)와, 전선(60)이 압착 접합된 구조를 가지고 있다. 전선 접속 구조체(100)는, 관 형상 압착부(30) 내에 전선(60)(전선 도체부의 일부 및 절연 피복부의 일부)을 삽입하고, 관 형상 압착부(30)를 코킹함으로써, 전선(60)이 관 형상 압착부(30) 내로 압착 접속되어 있다. 한편, 전선(60)은, 절연 피복부(61)와 도시하지 않은 도체부로 이루어진다. 도체부는, 구리, 구리합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등으로 되어 있다. 근래는, 경량화의 관점에서 알루미늄 합금으로 이루어지는 도체부가 이용되고 있는 것은, 이미 서술한 바와 같다. 절연 피복부는, 예를 들면 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀을 주성분으로 한 것이나, 폴리염화비닐(PVC)을 주성분으로 한 것 등을 이용할 수 있다.
관 형상 압착부(30)에서는, 도체가 노출된 전선 단부를 삽입구부(31)에 삽입한 상태에서 관 형상 압착부(30)를 코킹함으로써, 피복 압착부(32), 지름축소부(33) 및 도체 압착부(34)가 소성 변형하여 전선(60)의 절연 피복부의 일부 및 도체부의 일부와 압착되고, 이것에 의해, 관 형상 압착부(30)와 전선(60)의 도체부가 전기적으로 접속된다. 도체 압착부(34)의 일부에는, 강한 가공에 의하여, 오목부(35)가 형성되어도 좋다. 이와 같이 일부가 크게 변형됨으로써 강한 가공에 의하여, 전선(60)의 도체부는 원래 소선의 형상을 유지하지 않아도 좋다
이러한 전선 접속 구조체(100)를 한 개 또는 복수 개 준비하고, 전선 접속 구조체(100)의 커넥터부를 하우징 케이스 내에 늘어놓아 설치함으로써 와이어 하니스(다발 전선)로 할 수 있다.
예를 들면, 도 4에서는 단자(10)가 전선(60)과 압착된 상태를 나타내고 있지만, 도 5에 나타내는 바와 같이, 전선과 압착되기 전 상태에서, 단자(80)가 관 형상 압착부에 단차 형상을 가지고 있어도 좋다. 구체적으로는, 관 형상 압착부(81)는, 트랜지션부(40) 측이 폐색된 통부재로서, 도시하지 않은 전선의 절연 피복과 압착되는 피복 압착부(83)와, 삽입구부(82)측으로부터 트랜지션부(20) 측을 향하여 지름 축소하는 지름 축소부(84)와, 전선(3)의 도체와 압착되는 도체 압착부(85)와, 삽입구부(82)측으로부터 트랜지션부(40) 측을 향하여 더 지름 축소하고, 그 단부가 용접에 의해 폐색되는 지름 축소부(86)를 가지고 있어도 좋다.
이와 같이 관 형상 압착부(81)가 단차 형상을 가짐으로써, 전선 단부의 피복을 제거하여 상기 단부를 관 형상 압착부(81)에 삽입하였을 때, 전선의 절연 피복이 지름 축소부(84)에서 걸어 멈춰지고, 이것에 의해 피복 압착부(83)의 바로 아래에 절연 피복이 위치하며, 도체 압착부(85)의 바로 아래에 전선이 위치한다. 따라서, 전선 단부의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있고, 피복 압착부(83)와 절연 피복과의 압착 및 도체 압착부(85)와 도체의 압착을 확실히 행하는 것이 가능하게 되며, 양호한 지수성(止水性) 및 전기적 접속을 양립하고, 우수한 밀착성을 실현할 수 있다.
또한, 도 1의 단자에서는, 커넥터부(20)가 박스형의 암틀 단자이지만, 이것으로 한정되지 않고, 커넥터부가 숫틀 단자라도 좋다. 구체적으로는, 도 6에서 나타내는 단자(90)로서, 도시하지 않은 전선과 압착되는 관 형상 압착부(91)와, 상기 관 형상 압착부와 트랜지션부(92)를 사이에 두고 일체적으로 설치되고, 도시하지 않은 외부 단자와 전기적으로 접속되는 커넥터부(93)를 구비하고 있어도 좋다. 이 커넥터부(93)는, 장척 형상의 접속부(93a)를 가지고 있고, 상기 접속부가 외부 단자인 도시하지 않은 암틀 단자에 길이방향을 따라서 삽입됨으로써, 암틀 단자와 전기적으로 접속된다.
실시예
(실시예 1~40)
실시예 1~40에서는, 두께 0.2~0.4㎜의 사각 형상의 표 1에 나타낸 구리합금을 기재로 이용하고, 기재에 주석의 피복층을 형성하기 위한 도금을 행하였다. 한편, 기초층을 형성한 실시예에 대해서는, 도금을 행하고 니켈의 기초층을 형성한 후에 피복층을 형성하기 위한 도금을 행하였다. 계속하여, 금속 부재를 맞대고 표 1에 나타낸 용접 시간으로 1㎝에 걸쳐 파이버 레이저로 관통 용접하여 시험편으로 하여, 단면 관찰, 용접성 평가를 행하였다. 그 다음에, 이 시험을 굽힘 가공하여 용접부의 균열 측정을 행하였다.
〈구리합금 기재〉
기재에는, 후루카와덴키고교(주)제의 구리합금 FAS-680, FAS-820, 미츠비시신도우(주)제의 구리합금 MAX375, MAX251을 이용하였다. 어느 구리합금도 Ni, Si, Sn 등을 부첨가물로서 포함한 재료이다.
피복층 및 기초층의 도금은 하기의 조건으로 행하였다.
〈피복층 도금 조건〉
도금액：SnSO4　80g/l, H2SO4　80g/l
도금 조건：전류 밀도　5~10A/d㎡, 온도　30℃
처리 시간：전류 밀도를 설정한 후, 원하는 피복층의 두께가 되도록 조정하였다.
〈기초층 도금 조건〉
도금액：Ni(SO3NH2)2·4H2O　500g/l, NiCl2　30g/l, H3BO3　30g/l
도금 조건：전류 밀도　20~30A/d㎡, 온도　50℃
처리 시간：전류 밀도를 설정한 후, 원하는 기초층의 두께가 되도록 조정하였다.
이상의 조건의 범위 내에서, 원하는 두께 ±10% 이내로 되어 있는 샘플을 각 두께 수준으로 10개씩 작성하였다. 한편, 도금층의 두께는, 형광 X선 막 두께 합계에 의하여, 단부 상의 상기 층의 평균 두께를 측정하였다.
〈파이버 레이저 용접 조건〉
레이저 용접 장치(1)：후루카와덴키고교(주)제 파이버 레이저 장치, 최대 출력 500W, CW파이버 레이저
레이저 빔 출력：400W
소인 거리：9㎜(맞댐부 약 7㎜)
레이저 주사 속도：120~200㎜/초
전(全) 조건 저스트 포커스
레이저 용접 장치(2)：후루카와덴키고교(주)제 파이버 레이저 장치, 최대 출력 2kW, CW 파이버 레이저
레이저 빔 출력：800W
소인 거리：9㎜(맞댐부 약 7㎜)
레이저 주사 속도：250㎜/초
전 조건 저스트 포커스
〈단면 관찰에서의 X상의 유무〉
용접부를 포함하는 부분에 대하여, 수지 메움 후 연마하여 횡단면 내기를 행하고, SEM-EDX로 원소 매핑을 행하여, 용접부에서, 0.1㎛×0.1㎛(0.01㎛2)의 사이즈보다 큰 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은, 또는 은 합금의 상(X상이라고 부름)의 유무를 관찰하여, 이하의 기준으로 평가하였다.
○：X상 있음
×：X상 없음
〈용접성 평가〉
용접성은, 블로우 홀을 용접 결함으로 하고, 투과 X선으로 사진을 찍어, 용접부의 블로우 홀의 수를 카운트하여, 이하의 기준으로 평가하였다.
○：10개 이하
△：10개 초과~30개 이하
×：30개 초과이든지 또는 용접 불가
〈용접부 내균열성 평가〉
용접부에 굽힘 가공을 실시하여 평가하였다. 기재의 두께를 t로 하고, 휨 반경을 R로 하였을 때, R/t=1.2가 되는 조건으로 굽기 시험을 행하고, 이하의 기준으로 평가하였다.
○：균열 없음
×：균열 있음
(비교예 1)
구리합금 기재에 FAS-680을 이용하여 용접을 행하였다. 용접에 있어서의 레이저 주사 속도를 변경한 이외는, 실시예 14와 같다.
(비교예 2)
YAG 레이저 용접에 의하여 용접을 행하고, 용접에 있어서의 출력 및 레이저 주사 속도를 변경한 이외는, 실시예 14와 같다.
(비교예 3)
기재의 두께와, 용접에 있어서의 레이저 주사 속도를 변경한 이외는, 실시예 14와 같다.
(비교예 4)
기초층의 두께를 변경한 이외는, 실시예 14와 같다.
(비교예 5)
피복층의 두께를 변경한 이외는, 실시예 14와 같다.
(비교예 6)
기재의 두께와, 용접에 있어서의 출력 및 레이저 주사 속도를 변경한 이외는, 실시예 14와 같다.
〈YAG 레이저 용접 조건〉
용접 장치：미야치테크노스(주)제 YAG 레이저 용접 장치, 최대 출력 600W, 펄스파
레이저 빔 출력：550W
소인 거리：9㎜(맞댐부 약 7㎜)
레이저 주사 속도：30㎜/초
[표 1]
Figure pct00001
표 1에 평가 결과를 나타낸다. 표 1 에 의해, 실시예 1~40은 모두, 내균열성 및 용접성이 우수한 것을 알았다. 한편, 비교예 1, 2는, 단면 관찰에서 0.01㎛2 보다 큰 사이즈의 X상이 없고, 내균열성이 뒤떨어지는 결과가 되었다. 비교예 3은, 기재의 두께가 1.50㎜이고, 관통 용접을 할 수 없어, 평가를 행할 수 없다고 하는 결과가 되었다. 비교예 4는, 기초층의 두께가 1.5㎛이고, 내균열성이 뒤떨어지는 결과가 되었다. 비교예 5는, 피복층의 두께가 4.0㎛이고, 내균열성 및 용접성이 뒤떨어지는 결과가 되었다. 비교예 6은, 기재의 두께가 1.50㎜이고, 내균열성 및 용접성이 뒤떨어지는 결과가 되었다. 이상에서, 관 형상 압착부가, 두께 0.20~1.40㎜의 기재상에, 두께 0.0~0.8㎛의 기초층을 갖고, 기재상 및/또는 기초층상에 두께 0.2~3.0㎛의 피복층이 형성된 금속 부재로 이루어지며, 금속 부재를 맞대어 용접하여 형성한 용접부를 갖고, 용접부에 0.01㎛2 보다 큰 X상이 존재함으로써, 본 발명의 단자는, 내균열성 및 용접성이 우수하다.
한편, 이 실시예는 피복층으로서 주석을 이용한 예를 나타낸 것이지만, 피복층으로서, 니켈이나 은을 이용해도 같은 결과를 얻을 수 있고, 내균열성 및 용접성이 우수한 단자를 얻을 수 있다.
또한, 이들 단자는 선단이 밀봉된 관 형상 압착부를 가지고 있으므로, 전선과의 압착 후, 단자와 전선의 도체부와의 접점에 수분이 부착되기 어렵다. 따라서 접점에서의 부식이 진행되기 어렵고, 방식성(防食性)이 우수한 전선 접속 구조체가 된다. 이것은, 전선의 도체부에 알루미늄 합금을 이용한 경우에 현저하다.
이상, 실시형태를 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 상기 실시형태에, 다양한 변경 또는 개량을 더하는 것이 가능하다고 하는 것이 당업자에게 분명하다. 또 그와 같은 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이, 특허 청구의 범위의 기재로부터 분명하다.
10, 80, 90. 단자 20. 박스부
30, 79, 81, 91. 관 형상 압착부 31, 82. 삽입구부
32, 83. 피복 압착부 33, 84, 86. 지름 축소부
34, 85. 도체 압착부 35. 오목부
36. 밀봉부 　40. 트랜지션부
50, 50＇, 51. 용접부 60. 전선
61.　절연 피복부 　70. 판재
71a.　캐리어부 71b.　이송 구멍
72.　커넥터부용 판 형상체
73.　트랜지션부용 판 형상체
74.　관 형상 압착부용 판 형상체 75, 93. 커넥터부
76.　트랜지션부 77.　압착부용 관 형상체
78.　맞댐부 93a.　접속부
100.　전선 접속 구조체
FL.　파이버 레이저 용접 장치 L. 파이버 레이저광

Claims (8)

  1. 다른 단자(端子)와 끼워 맞춤하는 커넥터부(connector part)와, 전선과 압착 접합하는 관 형상 압착부와, 상기 커넥터부와 상기 관 형상 압착부를 연결하는 트랜지션부(transition part)로 이루어지는 단자로서,
    상기 관 형상 압착부는, 두께 0.20~1.40㎜의 구리 또는 구리합금으로 이루어지는 기재(基材)상에, 두께 0.0~0.8㎛의 니켈, 니켈 합금, 코발트 또는 코발트 합금으로 이루어지는 기초층을 갖고, 상기 기재상 및/또는 상기 기초층상에 두께 0.2~3.0㎛의 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금으로 이루어지는 피복층이 형성된 금속 부재로 이루어지며, 상기 금속 부재를 맞대어 용접하여 형성된 용접부를 갖고, 상기 용접부의 단자 길이방향에 수직인 단면에서, 상기 용접부에 0.01㎛2 보다 큰 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금의 상(相)이 존재하며, 전선 삽입구와 반대측의 일단이 폐색(閉塞)된 폐색 관체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기초층의 두께가, 0.2~0.8㎛인 단자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 관 형상 압착부에서의 상기 피복층 두께의 평균치(d1)와 상기 기재 두께의 평균치(d2)와의 비(d1/d2)가 0.001~0.005인 단자.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 용접이, 파이버 레이저(fiber laser)에 의한 용접인 단자.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 기재된 단자와, 피복 전선을 압착 접합시킨 전선 접속 구조체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 피복 전선의 도체부가 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 전선 접속 구조체.
  7. 두께 0.2~0.7㎜의 구리 또는 구리합금으로 이루어지는 기재상에, 두께 0.0~0.8㎛의 니켈, 니켈 합금, 코발트 또는 코발트 합금으로 이루어지는 기초층을 갖고, 상기 기재상 및/또는 상기 기초층상에 두께 0.2~3.0㎛의 주석, 주석 합금, 니켈, 니켈 합금, 은 또는 은 합금으로 이루어지는 피복층이 형성된 금속 부재의 판재를 타발(打拔)하는 공정과,
    프레스 가공(press working)을 행하며, 관 형상체를 갖는 단자를 형성하는 공정과,
    상기 관 형상체의 맞댐부를 용접하는 공정과,
    상기 관 형상체의 삽입구부와 반대 단부의 겹쳐 맞댐부를 용접하고, 폐색 관 형상체의 관 형상 압착부를 형성하는 공정을 이 순서로 갖는 것을 특징으로 하는 단자의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기초층의 두께가, 0.2~0.8㎛인 제조방법.
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