WO2015190287A1

WO2015190287A1 - コネクタ用端子

Info

Publication number: WO2015190287A1
Application number: PCT/JP2015/065189
Authority: WO
Inventors: 貴史夏目; 古川　欣吾; 幹朗佐藤; 野村　秀樹
Original assignee: 株式会社オートネットワーク技術研究所; 住友電装株式会社; 住友電気工業株式会社
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2015-12-17
Also published as: JP2016001558A

Abstract

　コネクタ用端子（１）は、金属母材（２１）の表面にめっき膜（２２）を有する端子材料（２）より構成されている。コネクタ用端子（１）は、端子材料（２）が曲げ加工されてなる曲げ加工部（３）を有している。金属母材（２１）は、Ｃｕ－Ｆｅ系合金からなる。曲げ加工部（３）は、曲げ加工によりめっき膜（２２）が割れ、金属母材（２１）が露出してなる母材露出部（３１）と、母材露出部（３１）の表面を覆う防錆油からなる塗膜（３２）とを有している。

Description

コネクタ用端子

　本発明は、コネクタ用端子に関する。

　従来、自動車等の車両の分野では、ＰＣＢ（Print Circuit Board）等に適用される基板コネクタや中継コネクタなどのコネクタにコネクタ用端子が使用されている。コネクタ用端子は、一般に、黄銅等の銅合金の表面にＳｎめっき膜を有する端子材料より構成されている。コネクタ用端子は、通常、上記端子材料が曲げ加工されてなる曲げ加工部を有していることが多い（特許文献１参照）。

特開２００４－３１９３３８号公報

　しかしながら、従来技術は、以下の点で問題がある。
　近年、コネクタ全体の軽量化、小型化および低コスト化のために、より高い剛性を有するとともに、材料コストを低減できるコネクタ用端子が望まれている。そこで、材料強度が高く、材料コストの低い銅合金として、ＣｕにＦｅを添加したＣｕ－Ｆｅ系合金をコネクタ用端子の金属母材として用いることが考えられる。

　しかし、Ｃｕ－Ｆｅ系合金は、耐食性の低いＦｅを含有するため、黄銅等に比べ、耐食性に劣る。Ｃｕ－Ｆｅ系合金をコネクタ用端子の金属母材として用いる場合、Ｃｕ－Ｆｅ系合金の表面にめっき膜を施すことにより、端子材料の耐食性を向上させることができる。ところが、曲げ加工部では、曲げ加工によりめっき膜が割れ、耐食性に劣る金属母材が露出し、この母材露出部から腐食が進行するという新たな問題が生じる。なお、黄銅等を金属母材とするコネクタ用端子は、上記母材露出部が形成された場合であっても、金属母材の耐食性が比較的高い。そのため、従来のコネクタ用端子は、曲げ加工によるめっき膜の割れがそれほど大きな問題となることがなかった。

　本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、金属母材がＣｕ－Ｆｅ系合金からなり、曲げ加工部を有する場合であっても、耐食性を向上させることが可能なコネクタ用端子を提供しようとするものである。

　本発明の一態様は、金属母材の表面にめっき膜を有する端子材料より構成されており、該端子材料が曲げ加工されてなる曲げ加工部を有するコネクタ用端子であって、
　上記金属母材は、Ｃｕ－Ｆｅ系合金からなり、
　上記曲げ加工部は、上記曲げ加工により上記めっき膜が割れ、上記金属母材が露出してなる母材露出部と、該母材露出部の表面を覆う防錆油からなる塗膜とを有することを特徴とするコネクタ用端子にある。

　上記コネクタ用端子において、曲げ加工部は、曲げ加工によりめっき膜が割れ、Ｃｕ－Ｆｅ系合金からなる金属母材が露出してなる母材露出部を有している。しかし、当該母材露出部の表面は、防錆油からなる塗膜により覆われている。そのため、上記コネクタ用端子は、塗膜により、比較的耐食性の低い母材露出部と水分とが直接接触し難くなり、耐食性を向上させることが可能となる。

実施例１のコネクタ用端子の模式的な外観図である。実施例１のコネクタ用端子の断面の一部を模式的に示す説明図である。実験例における、試料１の塩水噴霧試験の結果を示す写真である。実験例における、試料２の塩水噴霧試験の結果を示す写真である。実験例における、試料３の塩水噴霧試験の結果を示す写真である。実験例における、試料４の塩水噴霧試験の結果を示す写真である。

　上記コネクタ用端子において、金属母材は、Ｃｕ－Ｆｅ系合金からなる。具体的には、Ｃｕ－Ｆｅ系合金は、１０～７０質量％のＦｅを含有することができる。より具体的には、Ｃｕ－Ｆｅ系合金は、１０～７０質量％のＦｅを含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる構成とすることができる。

　Ｃｕ－Ｆｅ系合金は、Ｆｅ含有量が多くなるほど強度が高くなる傾向がある。そのため、Ｆｅ含有量を１０質量％以上とすることにより、コネクタ用端子に要求される強度を十分に満足することができる。また、Ｆｅ含有量を１０質量％以上とすることにより、従来のコネクタ用端子に使用されている銅合金よりも材料コストを低減しやすくなる。それ故、端子強度をより高くし、材料コストをより低減する観点から、Ｆｅ含有量は、１０質量％以上であるとよい。Ｆｅ含有量は、好ましくは、１５質量％以上、より好ましくは、２０質量％以上であるとよい。

　一方、Ｆｅは、Ｃｕに比べて導電率が低い。そのため、Ｆｅ含有量が過度に多くなると、コネクタ用端子の導電性が悪くなるおそれがある。また、Ｆｅ含有量が過度に多くなると、曲げ加工性が悪化するため、曲げ加工に伴って金属母材に割れが生じるおそれが高くなる。これらの観点から、Ｆｅ含有量は、好ましくは、７０質量％以下、より好ましくは、６５質量％以下、さらに好ましくは、６０質量％以下であるとよい。

　上記コネクタ用端子において、めっき膜は、Ｓｎめっき膜またはＳｎ合金めっき膜を含む構成とすることができる。この場合には、接触抵抗の低減、耐食性の向上、接続信頼性の確保等のバランスに優れる。なお、めっき膜は、Ｓｎめっき膜またはＳｎ合金めっき膜よりも金属母材側に、例えば、Ｎｉめっき膜またはＮｉ合金めっき膜などを含むことができる。この場合には、めっき膜の密着性向上等に有利である。

　上記コネクタ用端子は、例えば、線状の端子材料が曲げ加工されることにより形成されていてもよいし、板状の端子材料が打ち抜き加工された後に曲げ加工されることにより形成されていてもよい。

　上記コネクタ用端子は、曲げ加工部を１または２以上有することができる。曲げ加工部を複数有する場合、曲げ加工部の全てに防錆剤からなる塗膜が形成されていてもよいし、曲げ加工部の一部に防錆剤からなる塗膜が形成されていてもよい。

　上記コネクタ用端子において、塗膜は、母材露出部の一部または全てを覆う構成とすることができる。耐食性向上の観点から、好ましくは、塗膜は、母材露出部の全てを覆っているとよい。また、塗膜は、めっき膜の割れ部分の周囲に存在するめっき膜表面を含むように母材露出部の表面を覆っているとよい。この場合には、母材露出部への水分の浸入を確実に抑制しやすくなるため、耐食性の向上に有利である。

　防錆剤は、市販されている防錆剤を使用することができる。防錆剤としては、具体的には、例えば、防錆調整剤、油膜調整剤、これらを溶解する基剤等から構成される防錆剤などを使用することができる。防錆調整材としては、例えば、金属スルホネート、エステル化合物、脂肪酸類などを例示することができる。油膜調整材としては、例えば、ワックス、樹脂等を例示することができる。基剤としては、例えば、石油系鉱油などを例示することができる。

　なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。

　以下、実施例のコネクタ用端子について、図面を用いて説明する。

（実施例１）
　実施例１のコネクタ用端子について、図１および図２を用いて説明する。図１および図２に示すように、コネクタ用端子１は、金属母材２１の表面にめっき膜２２を有する端子材料２より構成されている。コネクタ用端子１は、端子材料２が曲げ加工されてなる曲げ加工部３を有している。

　本例のコネクタ用端子１は、より具体的には、線状の端子材料を所定の長さに切断し、この切断片の途中部位を９０°折り曲げる曲げ加工を施して曲げ加工部３を形成する工程を経て作製することができる。他にも、コネクタ用端子１は、板状の端子材料を打ち抜いて打ち抜き片を形成し、この打ち抜き片の途中部位を９０°折り曲げる曲げ加工を施して曲げ加工部３を形成する工程を経て作製することもできる。本例のコネクタ用端子１は、略「Ｌ字状」の端子形状を呈しており、ＰＣＢに適用される基板コネクタの端子として用いられる。

　コネクタ用端子１において、端子材料２を構成する金属母材２１は、Ｃｕ－Ｆｅ系合金からなる。金属母材２１は、具体的には、１０～７０質量％のＦｅを含有するＣｕ－Ｆｅ系合金からなる。また、本例では、端子材料２を構成するめっき膜２２は、Ｓｎめっき膜であり、具体的には、金属母材２１の表面に形成されたＳｎめっきがリフロー処理されてなる。

　ここで、コネクタ用端子１において、曲げ加工部３は、図２に示されるように、曲げ加工によりめっき膜２２が割れ、金属母材２１が露出してなる母材露出部３１と、母材露出部３１の表面を覆う防錆油からなる塗膜３２とを有している。

　本例では、塗膜３２は、めっき膜２２の割れ部分２２０の周囲に存在するめっき膜２２表面を含むように母材露出部３１の表面を覆っている。また、防錆剤は、具体的には、防錆調整剤と、油膜調整剤と、これらを溶解する基剤とを含んで構成されている。そのため、上記防錆剤からなる塗膜３２は、金属母材２１に吸着する吸着層（不図示）と、吸着層の上に配置される油層（不図示）とを有している。

　次に、本例のコネクタ用端子の作用効果について説明する。

　本例のコネクタ用端子１において、曲げ加工部３は、曲げ加工によりめっき膜２２が割れ、Ｃｕ－Ｆｅ系合金からなる金属母材２１が露出してなる母材露出部３１を有している。しかし、母材露出部３１の表面は、防錆油からなる塗膜３２により覆われている。そのため、本例のコネクタ用端子１は、塗膜３２により、比較的耐食性の低い母材露出部３１と水分とが直接接触し難くなり、耐食性を向上させることができる。

　また、本例のコネクタ用端子１は、金属母材２１を構成するＣｕ－Ｆｅ系合金が１０～７０質量％のＦｅを含有している。そのため、本例のコネクタ用端子１は、端子強度と導電性とのバランスがよく、かつ、材料コストをより低減することができる。

　また、本例のコネクタ用端子１は、めっき膜２２がＳｎめっき膜より構成されている。そのため、本例のコネクタ用端子１は、接触抵抗の低減、耐食性の向上、接続信頼性の確保等のバランスに優れる。

　また、本例のコネクタ用端子１は、塗膜３２が、めっき膜２２の割れ部分の周囲に存在するめっき膜２２表面を含むように母材露出部３１の表面を覆っている。そのため、本例のコネクタ用端子１は、母材露出部３１への水分の浸入を確実に抑制しやすく、耐食性の向上に有利である。

＜実験例＞
　以下、実験例を用いてより具体的に説明する。

　Ｆｅを２０質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる線状の金属母材（直径０．６ｍｍ）の表面にリフローＳｎめっきからなるＳｎめっき膜（厚み１．２μｍ）が形成された線材（１）を準備した。また、Ｆｅを５０質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる線状の金属母材（直径０．６ｍｍ）の表面にリフローＳｎめっきからなるＳｎめっき膜（厚み１．２μｍ）が形成された線材（２）を準備した。

　次いで、線材（１）より長さ３０ｍｍの試験片を２つ切り出した。また、線材（２）より長さ３０ｍｍの試験片を２つ切り出した。

　次いで、各試験片を９０°に折り曲げることにより曲げ加工部を形成した。上記折り曲げ加工により、いずれの試験片も、曲げ加工部の外側のＳｎめっき膜に割れが生じ、これにより、線材内部の金属母材が露出した。

　次いで、線材（１）を用いた２つの試験片のうち、一方の試験片の母材露出部に、防錆剤を塗布することにより塗膜を形成し、試料１を得た。また、他方の試験片の母材露出部には、防錆剤を塗布せず、試料２を得た。同様に、線材（２）を用いた２つの試験片のうち、一方の試験片の母材露出部に、防錆剤を塗布することにより塗膜を形成し、試料３を得た。また、他方の試験片の母材露出部には、防錆剤を塗布せず、試料４を得た。なお、防錆剤には、キレスト社製、Ｐ－１８Ｃを用いた。

　次いで、各試料に、５質量％食塩水（液温２５℃）を９６時間噴霧した後、曲げ加工部における腐食状態をマイクロスコープを用いて観察した。その結果を、図３～図６に示す。

　図４および図６に示されるように、試料２および試料４は、めっき膜の割れた部分に金属母材がむき出した状態になっており、この母材露出部の表面が防錆剤からなる塗膜により覆われていない。そのため、試料２および試料４は、腐食（図中、黒色部分）が生じ、耐食性に劣っていた。

　これに対し、図３および図５に示されるように、試料１および試料３は、母材露出部の表面が防錆剤からなる塗膜により覆われている。そのため、試料１および試料３は、腐食が見られず、耐食性が向上されていることが確認された。

　以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。

Claims

　金属母材の表面にめっき膜を有する端子材料より構成されており、該端子材料が曲げ加工されてなる曲げ加工部を有するコネクタ用端子であって、
　上記金属母材は、Ｃｕ－Ｆｅ系合金からなり、
　上記曲げ加工部は、上記曲げ加工により上記めっき膜が割れ、上記金属母材が露出してなる母材露出部と、該母材露出部の表面を覆う防錆油からなる塗膜とを有することを特徴とするコネクタ用端子。
　上記Ｃｕ－Ｆｅ系合金は、１０～７０質量％のＦｅを含有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ用端子。
　上記めっき膜は、Ｓｎめっき膜またはＳｎ合金めっき膜を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ用端子。