端子及該端子的鋁電線連接構(gòu)造
【專利摘要】防止或抑制鋁電線和以銅系金屬板為基材的端子的接觸部的腐蝕。端子是與具備由鋁系金屬構(gòu)成的鋁芯線的電線連接的螺栓緊固端子，具備電線連接部，該電線連接部由銅系金屬件構(gòu)成，與設(shè)有螺栓孔的電接觸部連續(xù)，通過焊接與所述鋁芯線電連接，所述電線連接部的表面由鎳等第一金屬包覆，并且所述電接觸部的表面由錫等第二金屬包覆，由不同金屬構(gòu)成的所述第一金屬和第二金屬?gòu)囊詺潆娢粸闃?biāo)準(zhǔn)而為?側(cè)電位且離子化傾向大的鋁與所述氫之間的金屬中選擇，且第二金屬為與第一金屬相比?電位小且離子傾向小的金屬。
【專利說明】
端子及該端子的鋁電線連接構(gòu)造
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及端子及該端子的鋁電線連接構(gòu)造，尤其適用于在對(duì)銅系金屬板進(jìn)行加工而形成的端子上連接具備由鋁系金屬構(gòu)成的芯線的鋁電線并通過螺栓而緊固結(jié)合于對(duì)方導(dǎo)電件的端子。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，作為向汽車配設(shè)的電線，存在取代通用的銅電線而使用具有輕量和低成本的優(yōu)點(diǎn)的鋁電線的傾向。鋁電線中，將由鋁系金屬構(gòu)成的線材搓捻而設(shè)置芯線，并利用由絕緣樹脂構(gòu)成的絕緣覆層將該芯線包覆。
[0003]另一方面，為了與由導(dǎo)電制金屬件構(gòu)成的母線、端子、接地用的車身板等電連接，在所述電線上連接端子。該端子從導(dǎo)電性良好且電連接可靠性高的觀點(diǎn)出發(fā)而由銅系金屬形成。
[0004]由此，鋁電線的由鋁系金屬構(gòu)成的芯線(以下，稱為鋁芯線)與由銅系金屬構(gòu)成的端子接觸而連接。然而，當(dāng)使鋁芯線與銅系端子接觸時(shí)，會(huì)成為Al-Cu的異種金屬的接觸。由于該異種金屬的接觸而容易發(fā)生腐蝕，尤其是，當(dāng)在異種金屬接觸部濺上融雪劑、蓄電池的電解液、雨水、清洗水時(shí)，腐蝕容易加深。
[0005]針對(duì)所述問題，在日本特開2013-20862號(hào)公報(bào)中提供了一種圖7所示的鋁電線用端子100。該端子100在用鋁層包覆由銅系金屬構(gòu)成的端子的表面，將端子100的芯線筒101卷壓壓接于鋁電線的鋁芯線而使鋁電線與端子100接觸時(shí)，作為同種金屬的接觸而防止腐蝕發(fā)生。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)I:日本特開2013-20862號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]在所述圖7所示的專利文獻(xiàn)I的壓接端子100是電接觸部102與對(duì)方端子進(jìn)行陰陽嵌合的端子(在圖7中為陰端子)的情況下，若對(duì)方端子也是鍍有鋁層的端子，則由于是同種金屬彼此的嵌合，因此不會(huì)發(fā)生腐蝕。
[0011]然而，為了與鋁電線連接而設(shè)有鋁層的端子有時(shí)是如圖8所示那樣在電接觸部151具備螺栓孔152，插入螺栓160而用螺栓160和螺母(未圖示)緊固于對(duì)方導(dǎo)電件165的螺栓緊固端子150。在這種情況下，由于螺栓160為銅系金屬或者在銅系金屬的表面進(jìn)行了鍍錫，因此螺栓表面的銅或錫與端子150的鋁層接觸而成為異種金屬的接觸，存在容易在螺栓與端子的接觸面發(fā)生腐蝕的問題。
[0012]而且，在鋁電線是芯線截面積為Smm2以上的粗鋁電線的情況下，為了提高鋁芯線與端子的電連接可靠性并可靠地防止浸水，利用超聲波焊接將鋁芯線與端子連接。在這種情況下，若鋁芯線與端子的接觸面都為鋁，則由于鋁的熔點(diǎn)高而存在利用超聲波焊接難以熔敷的問題。
[0013]此外，若取代超聲波焊接而采用電阻焊接，則絕緣覆層可能會(huì)發(fā)生熱劣化。
[0014]本發(fā)明鑒于所述問題而完成，課題在于在與鋁電線連接的螺栓緊固端子中，提供一種防止鋁電線的鋁芯線與端子的異種金屬接觸及螺栓與端子的異種金屬接觸的雙方從而腐蝕難以發(fā)生的端子。
[0015]用于解決課題的方案
[0016]為了解決所述課題，本發(fā)明提供一種端子，是與具備由鋁系金屬構(gòu)成的鋁芯線的電線連接的螺栓緊固端子，其特征在于，
[0017]具備電線連接部，該電線連接部由銅系金屬件構(gòu)成，與設(shè)有螺栓孔的電接觸部連續(xù)，將所述鋁芯線焊接并電連接，
[0018]所述電線連接部的表面由第一金屬包覆，并且所述電接觸部的表面由第二金屬包覆，
[0019]由不同金屬構(gòu)成的所述第一金屬和第二金屬?gòu)囊詺潆娢粸闃?biāo)準(zhǔn)而為-側(cè)電位且離子化傾向大的鋁與所述氫之間的金屬中選擇，且第二金屬為與第一金屬相比電位的-值小且離子傾向小的金屬。
[°02°] 所述第一金屬?gòu)?]1、0、？6、附中選擇，所述第二金屬?gòu)?、？6、附、511中選擇。
[0021]所述第一金屬及第二金屬也可以是以選擇的金屬為主成分的合金。主成分是指包含的比例超過總質(zhì)量的50 %的成分。
[0022]金屬的電位與離子化傾向的關(guān)系是:隨著電位如側(cè)電位—0—+側(cè)電位”這樣變化，離子化傾向變小。鋁的電位為-1.662V，鎳的電位為-0.257V，錫的電位為-0.138V，氫電位為OV，銅的電位為+0.342V。
[0023]異種金屬接觸部的腐蝕在電位差大的情況下容易發(fā)生，因此從防止腐蝕發(fā)生的觀點(diǎn)出發(fā)，相互接觸的金屬選擇電位小的金屬。
[0024]端子的電線連接部與鋁芯線接觸，電接觸部與由銅系金屬構(gòu)成的螺栓接觸，鋁與銅的電位差大，因此若利用相同的金屬對(duì)電線連接部和電接觸部進(jìn)行鍍敷，則與鋁電線和螺栓中的某一方之間的電位差會(huì)變大，在電位差變大的一側(cè)容易發(fā)生腐蝕。
[0025]由此，在本發(fā)明中，如前所述，通過鍍敷而包覆于與鋁芯線接觸的電線連接部的第一金屬為與鋁的電位小的離子化傾向比較大的金屬。該第一金屬不同于通過鍍敷而包覆于與螺栓接觸的端子電接觸部的第二金屬，該第二金屬為與螺栓的銅相近的離子化傾向小的金屬，作為離子化傾向比第一金屬小的金屬。
[0026]具體而言，與所述鋁芯線接觸的電線連接部鍍鎳(以下，包括鍍鎳合金)而進(jìn)行包覆，與實(shí)施了鍍錫(以下，包括鍍錫合金)的所述螺栓接觸的電接觸部鍍錫而進(jìn)行包覆。
[0027]此外，也可以對(duì)端子整體實(shí)施鍍鎳而進(jìn)行基底鍍敷，接下來，以鍍錫對(duì)電接觸部進(jìn)行頂層鍍敷，電線連接部由鎳包覆層包覆，螺栓緊固電接觸部由錫包覆層包覆。
[0028]由銅系金屬構(gòu)成的螺栓與由銅系金屬構(gòu)成的端子為同種金屬，因此不進(jìn)行鍍敷的狀態(tài)在使接觸部不發(fā)生腐蝕這一點(diǎn)上是優(yōu)選的，但是為了防止螺栓的氧化而通常進(jìn)行鍍敷，該鍍敷進(jìn)行與銅系端子的電位差小的鍍錫。由此，進(jìn)行了鍍錫的螺栓所接觸的端子的電接觸部?jī)?yōu)選進(jìn)行鍍錫而成為同種金屬的接觸。
[0029]此外，若對(duì)端子的整體進(jìn)行鍍錫從而與鋁芯線接觸的電接觸部也進(jìn)行鍍錫，則在鋁芯線與端子的焊接時(shí)，熔化溫度為232°C的錫會(huì)熔化，因此無法破壞鋁芯線的氧化膜。這樣，若鋁芯線的氧化膜未破壞，則存在與端子的電連接不夠充分的問題。由此，將鍍錫設(shè)為與鋁芯線焊接的電線連接部的鍍敷是不合適的，對(duì)電線連接部實(shí)施與錫的電位差小且熔化溫度(1453°C)高的鍍鎳。
[0030]另一方面，若對(duì)端子整體進(jìn)行鍍鎳從而與鍍錫的螺栓接觸的電接觸部也進(jìn)行鍍鎳，則錫與鎳成為異種金屬接觸，因此存在腐蝕的可能性，由此，優(yōu)選如上述那樣設(shè)為鍍錫。
[0031]如前所述，本發(fā)明的端子是在電接觸部具有螺栓孔的螺栓緊固端子，與鋁芯線連接的所述電線連接部?jī)?yōu)選以與所述電接觸部的基板連續(xù)的電線連接部的基板表面為芯線焊接部，在該芯線焊接部的后端設(shè)有卷壓固定于所述電線的絕緣覆層的絕緣覆層筒。
[0032]此外，可以在電接觸部的芯線焊接部的寬度方向的兩側(cè)突出設(shè)置芯線筒，在將鋁芯線焊接于芯線焊接部之后利用壓接裝置對(duì)芯線筒和所述絕緣覆層筒一并進(jìn)行卷壓壓接。
[0033]而且，可以在所述芯線焊接部以沿前后方向空出間隔的方式設(shè)置兩處沿整個(gè)寬度方向延伸的肋，在該兩處肋上無間隙地焊接鋁芯線的線材。
[0034]而且，本發(fā)明提供一種端子的鋁電線連接構(gòu)造，其中，
[0035]將螺栓緊固端子與向車輛配設(shè)的具備鋁芯線的鋁電線連接，
[0036]該鋁電線是鋁芯線的截面積為Smm2以上的粗電線，通過超聲波焊接而焊接于所述芯線焊接部。
[0037]與端子焊接的電線不限于所述粗電線，也可以將芯線截面積小于Smm2的鋁電線的鋁芯線與端子焊接，但是在粗電線的情況下，為了提高與端子的電連接可靠性，要求進(jìn)行焊接。
[0038]發(fā)明效果
[0039]如上所述，本發(fā)明的與鋁電線連接的螺栓緊固端子中，用與鋁的電位差小的鎳等第一金屬對(duì)與電線的鋁芯線焊接的電線連接部進(jìn)行鍍敷而設(shè)置有包覆層，并用與所述銅或錫的電位差小的錫等第二金屬對(duì)與銅或鍍有錫的螺栓接觸的電接觸部進(jìn)行鍍敷而形成有包覆層。由此，能夠防止或抑制在異種金屬接觸時(shí)若電位差大則容易發(fā)生的腐蝕的發(fā)生。
【附圖說明】
[0040]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的端子的立體圖。
[0041 ]圖2是所述端子的主視圖。
[0042]圖3是表示所述端子的變形例的主視圖。
[0043]圖4是在所述端子上連接有鋁電線的俯視圖。
[0044]圖5是第二實(shí)施方式的端子的剖視圖。
[0045]圖6是第三實(shí)施方式的端子的概略剖視圖。
[0046]圖7是現(xiàn)有例的端子的立體圖。
[0047]圖8是另一現(xiàn)有例的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0049]圖1至圖4示出第一實(shí)施方式的端子。
[0050]該端子由螺栓緊固端子I構(gòu)成，如圖1所示，連接于鋁電線2的末端，該鋁電線2是利用由絕緣樹脂構(gòu)成的絕緣覆層4包覆將鋁系金屬制的線材3s搓捻而成的鋁芯線3所得到的電線。本實(shí)施方式的所述鋁電線2是鋁芯線3的截面積為Smm2以上的粗電線，作為電源線或接地線而配設(shè)于汽車。
[0051]螺栓緊固端子I在前部設(shè)置有電接觸部5，并在后部設(shè)置有電線連接部6。詳細(xì)而言，使沿前后方向延伸的基板7的前部形成得寬而成為設(shè)有螺栓孔8的電接觸部5。電線連接部6具備由連續(xù)的由基板7的長(zhǎng)方形形狀的平板部構(gòu)成的芯線焊接部10和從自該芯線焊接部10向后方突出的基板7的寬度方向兩側(cè)突出設(shè)置有一對(duì)絕緣覆層筒11的絕緣覆層卷壓部
12ο
[0052]具有所述形狀的螺栓緊固端子I通過將銅系金屬板(黃銅板)沖裁之后進(jìn)行彎曲加工而形成。
[0053]所述電線連接部6的芯線焊接部10的表面的A區(qū)域通過在銅系金屬板上鍍敷作為第一金屬的鎳或鎳合金而設(shè)置有鎳包覆層15(在圖1中由交叉斜線表示)。此外，也可以如圖3所示，在電線連接部6的包括上表面、下表面及兩側(cè)面的銅系金屬板的整個(gè)外表面上鍍鎳來設(shè)置鎳包覆層15。
[0054]另外，緊固螺栓20的所述電接觸部5的圖中B區(qū)域通過在銅系金屬板上鍍敷作為第二金屬的錫或錫合金而設(shè)置有錫包覆層16(在圖1中由單點(diǎn)劃線表示)。此外，也可以如圖3所示，在電接觸部5的包括上表面、下表面及側(cè)面的銅系金屬板的整個(gè)外表面上鍍錫來設(shè)置錫包覆層16。
[0055]如圖4所示，在使鋁芯線3從絕緣覆層4的剝皮端4s露出并突出的鋁電線2與所述螺栓緊固端子I連接時(shí)，將鋁芯線3安設(shè)在螺栓緊固端子I的電線連接部6的芯線焊接部10上，使剝皮端4s位于絕緣覆層筒11的稍前方，在該狀態(tài)下，利用超聲波焊接將鋁芯線3焊接于芯線焊接部10，在焊接后將絕緣覆層筒11卷壓并壓接于絕緣覆層4的外周面。
[0056]在所述螺栓緊固端子I與鋁電線2的連接狀態(tài)下，鋁芯線3與芯線焊接部10的表面的鎳包覆層15接觸。鋁的電位為-1.662V，鎳的電子為-0.257V，由于電位差小，因此能夠抑制或防止腐蝕的發(fā)生。而且，鋁芯線3和鎳包覆層15可以通過超聲波焊接進(jìn)行熔敷。
[0057]如圖1所示，用螺栓20將與鋁電線2連接后的螺栓緊固端子I緊固固定于電源母線30等導(dǎo)電件。螺栓20由銅系金屬形成，從防止腐蝕的觀點(diǎn)出發(fā)而在表面上實(shí)施了鍍錫。
[0058]由于與所述鍍錫后的螺栓20接觸的螺栓緊固端子I的電接觸部5設(shè)置有錫包覆層16，因此螺栓20與錫包覆層16的接觸部成為同種金屬的接觸，從而能夠防止腐蝕的發(fā)生。
[0059 ]本發(fā)明的螺栓緊固端子不限于所述實(shí)施方式。
[0060]S卩，在螺栓緊固端子I的電線連接部6上鍍敷的第一金屬、在電接觸部5上鍍敷的第二金屬不限于所述鎳和錫。
[0061 ] 所述第一金屬?gòu)腪n、Cr、Fe、Ni中選擇，所述第二金屬?gòu)腃r、Fe、N1、Sn中選擇，并且第二金屬選擇與作為第一金屬而選擇出的金屬相比-電位小且離子化傾向小的金屬。
[0062]在所述第一金屬中，從-電位大且離子化傾向大的一側(cè)向-電位小且離子化傾向小的一側(cè)的順序?yàn)閆n—Cr—Fe—Ni。
[0063]同樣，在所述第一金屬中，從-電位大且離子化傾向大的一側(cè)向-電位小且離子化傾向小的一側(cè)的順序?yàn)镃r—Fe—Ni—Sn。
[0064]由于與在芯線焊接部10上鍍敷的第一金屬相比，在電線接觸部5上鍍敷的第二金屬為-電位小的金屬，因此若選擇Zn作為第一金屬，則作為第二金屬可以為Cr、Fe、N1、Sn中的任一個(gè)，但是與在銅上進(jìn)行了鍍錫的螺栓20接觸的電接觸部5優(yōu)選如所述實(shí)施方式那樣鍍錫。
[0065]相反，若選擇電位最低的錫作為在電接觸部5上鍍敷的第二金屬，則在芯線焊接部10上鍍敷的第一金屬可以為所述Zn、Cr、Fe、Ni中的任一個(gè)，不限于Ni。
[0066]在圖5所示的第二實(shí)施方式中，在螺栓緊固端子1-2的整體作為基底鍍層而形成了鍍鎳層22之后，在除了電連接部6之外的電接觸部5上作為頂層鍍層而形成鍍錫層23，電接觸部5設(shè)置有在銅系金屬板的表面的基底鍍層的鍍鎳層22的表面鍍敷鍍錫層23而得到的錫包覆層16B。另一方面，電線連接部6的芯線焊接部10的基底鍍敷層的鍍鎳層22形成了表面層的鎳包覆層15B。
[0067]關(guān)于以銅系金屬板為基材的螺栓緊固端子的由所述第一金屬構(gòu)成的鍍層和由第二金屬構(gòu)成的鍍層，可以在對(duì)銅系金屬板進(jìn)行沖裁加工之前進(jìn)行鍍敷，也可以在沖裁加工后的彎曲前的展開狀態(tài)下進(jìn)行鍍敷，而且還可以在彎曲加工而形成為產(chǎn)品形狀之后進(jìn)行鍍敷。鍍敷可以是浸漬于鍍槽的浸涂鍍敷、使鍍液噴射的鍍敷方法中的任一個(gè)。而且，在兩色鍍敷中，優(yōu)選將先鍍敷部分遮蓋而進(jìn)行鍍敷。
[0068]圖6示出第三實(shí)施方式。
[0069]第三實(shí)施方式的螺栓緊固端子1-3在電線連接部6的芯線焊接部10設(shè)置有鎳包覆層15且電接觸部5設(shè)置有錫包覆層16這一結(jié)構(gòu)上與第一實(shí)施方式相同。
[0070]從所述電線連接部6的芯線焊接部10的寬度方向的兩側(cè)突出設(shè)置有一對(duì)芯線筒18，在該芯線筒18的與鋁芯線3接觸的內(nèi)表面也設(shè)置有鎳包覆層15C。該芯線筒18在超聲波焊接后與絕緣覆層筒11 一并進(jìn)行卷壓壓接。
[0071]標(biāo)號(hào)說明
[0072]I螺栓緊固端子
[0073]2鋁電線
[0074]3鋁芯線
[0075]4絕緣覆層
[0076]5電接觸部
[0077]6電線連接部
[0078]7 基板
[0079]8螺栓孔
[0080]10芯線焊接部[0081 ] 11絕緣覆層筒
[0082]15鎳包覆層
[0083]16錫包覆層
[0084]20 螺栓
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種端子，是與具備由鋁系金屬構(gòu)成的鋁芯線的電線連接的螺栓緊固端子，其特征在于， 具備電線連接部，該電線連接部由銅系金屬件構(gòu)成，與設(shè)有螺栓孔的電接觸部連續(xù)，通過焊接與所述鋁芯線電連接， 所述電線連接部的表面由第一金屬包覆，并且所述電接觸部的表面由第二金屬包覆， 由不同金屬構(gòu)成的所述第一金屬和第二金屬?gòu)囊詺潆娢粸闃?biāo)準(zhǔn)為-側(cè)電位且離子化傾向大的鋁與所述氫之間的金屬中選擇，且第二金屬為與第一金屬相比-電位小且離子傾向小的金屬。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端子，其中， 所述第一金屬?gòu)?]1、0、？6、附中選擇，所述第二金屬?gòu)?、？6、附、511中選擇。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的端子，其中， 與所述鋁芯線接觸的電線連接部通過鍍敷而包覆有鎳或鎳合金，與實(shí)施了鍍錫的螺栓接觸的電接觸部通過鍍敷而包覆有錫或錫合金。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的端子，其中， 所述端子是在所述電接觸部具有螺栓孔的螺栓緊固端子，與鋁芯線連接的所述電線連接部以與所述電接觸部的基板連續(xù)的電線連接部的基板表面為芯線焊接部，在該芯線焊接部的后端設(shè)有卷壓固定于所述電線的絕緣覆層的絕緣覆層筒。5.一種端子的鋁電線連接構(gòu)造，其中， 將權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的端子與向車輛配設(shè)的具備鋁芯線的鋁電線連接， 該鋁電線是鋁芯線的截面積為Smm2以上的粗電線，通過超聲波焊接而焊接于所述芯線焊接部。
【文檔編號(hào)】H01R13/03GK106063039SQ201580004078
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年1月14日
【發(fā)明人】大庭卓也
【申請(qǐng)人】住友電裝株式會(huì)社