带有端子的电线的制作方法

本发明涉及一种包括电线和端子金具的带有端子的电线。

背景技术：

例如，在布设在车辆中的线束中，为了减轻重量，使用由铜或铜合金制成的端子金具与包括由铝或铝合金制成的芯线的电线(在下文中，称为“铝电线”)压接连接的这样的带有端子的电线。顺便提及，在带有端子的电线中，担心附着于作为异种金属的电线的芯线与端子金具之间的水成为电解液使得发生电化学腐蚀(异种金属接触腐蚀)。顺便提及，众所周知，电化学腐蚀由于异种金属之间的标准电极电位差而发生，并且电位差越大，电化学腐蚀越容易发生。

由于该原因，在端子金具到电线的压接部的表面上形成镀敷层或绝缘薄膜，从而防止电化学腐蚀(例如，参见专利文献1：jp-a-2012-94340，专利文献2：jp-b-5196535，专利文献3：jp-a-2012-69449，专利文献4：jp-a-2013-149598，专利文献5：jp-a-2013-127907，专利文献6：jp-a-2013-218866，和专利文献7：jp-a-2013-182861)。

专利文献1：jp-a-2012-94340

专利文献2：jp-b-5196535

专利文献3：jp-a-2012-69449

专利文献4：jp-a-2013-149598

专利文献5：jp-a-2013-127907

专利文献6：jp-a-2013-218866

专利文献7：jp-a-2013-182861

根据现有技术，在带有端子的电线中，存在不能完全防止芯线的腐蚀并且水从端子金具与芯线之间渗入到芯线内从而引起芯线腐蚀的可能性。就此而言，期望进一步提高耐腐蚀性。

技术实现要素：

一个以上的实施例提供了一种带有端子的电线，通过防止铝电线的芯线的腐蚀，该带有端子的电线的耐腐蚀性良好。

为了实现上述目的，根据本发明的带有端子的电线的特征在于下面的(1)至(5)。

在方面(1)中，一个以上的实施例提供了一种带有端子的电线，包括：电线，该电线包括由铝或铝合金制成的芯线；和端子金具，该端子金具与所述芯线电连接。所述端子金具包括：筒部，该筒部与所述芯线压接连接，以覆盖所述芯线的外周面并且从外部隔离；和接触部，该接触部与配对端子连接。所述端子金具与所述芯线连接，使得所述芯线的末端部从所述筒部露出并且延伸到所述筒部与所述接触部之间的区域。

在方面(2)中，所述筒部具有包含锡的第一层和包含铜或铜合金的第二层；所述第一层和所述第二层的层叠顺序为：从靠近所述芯线的一侧开始，所述第一层，所述第二层。所述第一层形成为使得所述第一层的在芯线侧的表面与所述第二层的在芯线侧的表面之间的在层叠方向上的距离比由包含在所述第一层中的锡和包含在所述第二层中的铜形成的铜锡合金区域的在所述层叠方向上的厚度大。

在方面(3)中，所述接触部具有包含锡的第三层和所述第二层；所述第三层和所述第二层的层叠顺序为：从靠近所述配对端子的一侧开始，所述第三层，所述第二层。所述第三层形成为使得所述第三层的在配对端子侧的表面与所述第二层的在配对端子侧的表面之间的在所述层叠方向上的距离比所述第一层的在所述芯线侧的表面与所述第二层的在芯线侧的表面之间的在所述层叠方向上的距离小。

在方面(4)中，所述带有端子的电线还包括连接部，该连接部连接所述筒部与所述接触部。所述连接部与所述筒部中的层叠顺序相同地包括所述第一层和所述第二层。

在方面(5)中，所述筒部在与所述芯线压接连接的表面上包括一个或多个凹部以及一个或多个凸部中的至少一者。所述芯线的末端部从所述筒部露出，使得当所述芯线通过预定的腐蚀试验被腐蚀时，处于与所述末端部相距最远的位置的所述凹部或所述凸部与所述芯线接触。

根据方面(1)，铝电线的芯线的末端部从筒部露出以延伸到筒部与接触部之间的区域。由于该原因，即使当芯线由于上述电化学腐蚀而被腐蚀时，从筒部露出的末端部比由筒部覆盖的部分更优先地被腐蚀。此时，腐蚀从芯线的末端部开始逐渐发展。从而，由筒部覆盖的部分的腐蚀延迟，延迟量为从筒部露出的芯线的量。换句话说，牺牲地腐蚀了从筒部露出的芯线，使得能够防止对于实现带有端子的电线的功能重要的、在筒部与芯线之间的接触位置(筒部内的芯线)被腐蚀。顺便提及，带有端子的电线的耐腐蚀性的提高能够有助于端子的小型化和芯线的细化。如上所述，具有该构造的带有端子的电线的耐腐蚀性良好。

根据方面(2)，与铝电线的芯线压接连接的筒部按照靠近芯线的顺序包括包含锡的第一层和包含铜或铜合金的第二层。此外，对于层叠方向上的层结构，第一层形成为使得第一层的在芯线侧的表面与第二层的在芯线侧的表面之间的距离比由包含在第一层中的锡和包含在第二层中的铜产生的铜锡合金区域的在层叠方向上的厚度大。由于该原因，铜锡合金不露出于第一层的表面，并且能够防止铜锡合金与铝电线的芯线之间的电化学腐蚀。

根据方面(3)，与配对端子连接的接触部包括包含锡的第三层。然而，第三层形成为使得该第三层的在配对端子侧的表面与第二层的在配对端子侧的表面之间的在层叠方向上的距离比第一层的该距离小。换句话说，第三层的在层叠方向上的厚度比第一层的在层叠方向上的厚度小。原因在于：当设置在接触部中的镀敷层的厚度过大时，配对端子与接触部之间的接触压力可能增大，使得两个端子难以连接。因此，如上所述，具有该构造的带有端子的电线既能够实现端子金具(连接部)与配对端子之间的连接性又能实现端子金具(筒部)中的铝电线的腐蚀的防止。

根据方面(4)，在连接筒部与接触部的连接部中，与筒部相同地设置了第一层和第二层。因此，如上所述，即使在端子金具被装接为使得铝电线的芯线的末端部从筒部露出以延伸到连接部的情况下，与以上相似地，也能够通过防止铜锡合金的露出而防止从筒部露出的芯线的腐蚀。

根据方面(5)，即使在芯线通过带有端子的电线的通常进行的腐蚀试验而逐渐腐蚀时，由于至少处于与末端部相距最远的位置的凹部或凸部与芯线接触，所以能够维持端子金具与芯线之间的电连接。顺便提及，例示出了在jp-a-2005-174896、jp-a-2005-327690和jp-a-2013-080682中描述的热冲击试验以及由sae国际确定的美国标准uscar-21的加速环境暴露试验，作为带有端子的电线的通常进行的腐蚀试验。

根据一个以上的实施例，能够提供一种带有端子的电线，通过防止铝电线的芯线的腐蚀，该带有端子的电线的耐腐蚀性良好。

通过参考附图通读下面描述的用于实施本发明的形态(在下文中，称为“实施例”)，本发明的细节将更加清晰。

附图说明

图1是带有端子的电线的立体图。

图2是沿着图1的线a-a截取的带有端子的电线的截面图。

图3是沿着图2的线b-b截取的带有端子的电线的截面图。

图4是冲压加工之后的链状的端子金具的平面图。

图5是镀敷处理之后的链状的端子金具的平面图。

图6a是沿着图5的线c-c截取的端子金具的截面图。图6b是沿着图5的线d-d截取的端子金具的截面图。

图7是在通过预定的腐蚀试验腐蚀电线的芯线的情况下的对应于图3的截面图。

参考标记列表

1：带有端子的电线

10：电线

11：芯线

11a：芯线的末端部

20：端子金具

21a：基材层

21b：镍层

21c：基础层(第二层)

21d：镀锡层(第一层、第三层)

21e：铜锡合金区域

31：接触部

35：连接部

41：筒部

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述根据本发明的实施例。

图1是根据该实施例的带有端子的电线1的立体图。图2是沿着图1中的线a-a截取的截面图。图3是沿着图2中的线b-b截取的截面图。

如图1至3所示，端子金具20压接于电线10的端部，并且端子金具20与电线10的芯线11电连接。带有端子的电线1包括电线10和端子金具20。带有端子的电线1形成布设在诸如汽车这样的车辆中的线束。

电线10是包括芯线11和覆盖芯线11且由树脂制成的被覆12的绝缘电线。芯线11由铝或铝合金制成，并且通过绞合多个股线而形成。当电线10的芯线11由铝或铝合金制成时，端子金具20的重量减轻，并且包括端子金具20的线束的重量也减轻。重量减轻的端子金具20特别适用于诸如电动汽车或混合动力汽车这样的频繁使用线束的车辆。

端子金具20包括：前侧的接触部31，该接触部31要与配对端子连接；和后侧的筒部41，该筒部41要与电线10的芯线11连接。接触部31和筒部41通过连接部35互相连接。

图4是冲压加工之后的链状的端子金具的平面图。图5是镀敷处理之后的链状的端子金具的平面图。如图4所示，端子金具20通过对金属板进行压制加工(冲压加工和弯曲加工)而形成。端子金具20由与铝或铝合金制成的电线10的芯线11不同的金属材料形成。具体地，端子金具20通过将由铜或铜合金制成的金属板用作基材而形成。端子金具20与带状载体21连接，并且被冲压为以链状连续。此外，当被压接固定于电线10时，端子金具20在与载体21的连接位置22处被切割，以从载体21分离。

在通过压制加工冲压之后，如图5所示，端子金具20在被压接于电线10之前经受镀敷处理，使得防止电线10的芯线11腐蚀(后文描述)以提高耐腐蚀性。在该实施例中，端子金具20在被压接于电线10之前经受镀锡(sn)处理。具体地，在端子金具20中设置包含锡的镀层(在下文中称为“镀锡层”)，使其覆盖前后表面以及由压制加工形成的切割面所构成的侧表面。

如图6a所示，端子金具20的基材层21a、镍层21b、铜的基础层21c和镀锡层21d以该顺序层叠在筒部41中。换句话说，基材层21a经受顺序地层叠镍层21b、铜的基础层21c和镀锡层21d的表面处理。相反地，筒部41从当与电线10的芯线11压接连接时靠近芯线11的一侧依次包括镀锡层21d和铜的基础层21c。此时，由锡和铜制成的铜锡合金区域21e在基础层21c与镀锡层21d之间形成为从基础层21c朝着镀锡层21d的内部扩展。

筒部41经受上述表面处理，并且如图6a和6b所示，将镀锡层21d的厚度预先设计为使得镀锡层21d的在芯线11侧的表面与基础层21c的在芯线11侧的表面之间的在层叠方向上的距离a比铜锡合金区域21e的在层叠方向(图6a和6b中的竖直方向)上的厚度b大(a>b)。可以考虑基于初步试验等规定的铜锡合金区域21e的扩展度做出该设计。此外，除了铜锡合金区域21e的扩展度之外，还可以考虑当利用芯线11填塞筒部41时发生的镀锡层21d的刮擦(镀锡层21d的厚度的减小量)做出该设计。例如，在二者均被考虑的情况下，镀锡层21d的厚度可以是3μm以上。

当镀锡层21d具有这样的厚度时，防止铜锡合金区域21e露出于镀锡层21d的表面。这里，铜锡合金的标准电极电位根据组成而不同，但是通常大于锡(初始的镀锡层21d)的标准电极电位。即，铜锡合金与芯线11的铝材之间的标准电极电位的差(铜锡合金区域21e露出)比锡与芯线11的铝材之间的标准电极电位的差(铜锡合金区域不露出)大。因此，与存在露出的情况相比，通过防止铜锡合金区域21e的露出而防止电线10的芯线11与铜锡合金区域21e之间的电化学腐蚀。

另一方面，如图6b所示，接触部31也经受与筒部41相似的表面处理。然而，在对接触部31进行的表面处理中，镀锡层21d的在配对端子侧的表面与基础层21c的在配对端子侧的表面之间的在层叠方向上的距离c比筒部41中的该距离a小。换句话说，接触部31的镀锡层21d的在层叠方向上的厚度比筒部41的镀锡层21d的在层叠方向上的厚度小。原因在于：当设置在接触部31中的镀锡层21d的厚度过大时，当配对端子与接触部31连接(形成为图1所示的筒状)时施加的接触压力可能增大，使得配对端子与端子金具20难以连接。顺便提及，能够基于初步试验等规定设置在接触部31中的镀锡层21d的厚度，并且例如可以是大约1μm。

如上所述，在该实施例的端子金具20中，对筒部41进行的表面处理与对接触部31进行的表面处理在镀锡层21d的层叠方向上的厚度方面互相不同。

连接部35也经受与筒部41相似的表面处理，并且连接部35具有与图6a相似的截面结构。因此，如下所述，在端子金具20被装接为使得电线10的芯线11的末端部11a从筒部41露出以延伸到连接部35的情况下，与以上相似地，能够通过防止铜锡合金露出而防止从筒部41露出的芯线11的腐蚀。

在如上所述地进行表面处理之后，使接触部31形成为末端部开口的筒状，如图1所示。配对端子插入到接触部31的开口部内，并且接触部31与配对端子电连接。

筒部41压接于电线10的端部以电连接。筒部41包括一对压接片42。在各个压接片42中，前侧用作导体压接部45，并且后侧用作被覆压接部46。另外，在压接片42中，导体压接部45与被覆压接部46之间的部分用作连接部47。在筒部41中，作为一个表面的上表面用作载置面41a，电线10的端部布置在该载置面41a上。在电线10的端部布置在载置面41a上的状态下，压接片42弯曲以包围电线10的端部。因此，在压接片42中，各个端部被压紧以互相重叠，并且压接于电线10的端部。

当筒部41压接于电线10的端部时，如图3所示，筒部41与芯线11压接连接，以覆盖芯线11的外周面并且与外部隔离。此外，此时，芯线11的末端部11a从筒部41露出以延伸到筒部41与接触部31之间的区域(连接部35)。

例示出下面的方法作为使得芯线11的末端部11a能够从筒部41露出的方法。例如，例示出了在将筒部41压接于芯线11之前将芯线11的末端部11a布置在筒部41与接触部31之间的区域中，并且然后将筒部41压接于芯线11的方法。此外，例如，例示出了在将筒部41压接于芯线11之前将芯线11的末端部定位成由筒部41覆盖，并且在将筒部41压接于芯线11的过程中使芯线11变形以从筒部41露出(从筒部41挤出)的方法。在这些方法之中，在后一种方法中，当芯线11从筒部41挤出时，芯线11与筒部41在紧密接触状态下滑动。从而，存在能够使得芯线11与筒部41之间的电连接更稳固的优点。

压力突出部51(突出部)、前突出部52(突出部)和后突出部53(突出部)形成在筒部41中。压力突出部51设置在筒部41的宽度方向上的大致中心，并且沿着电线10的长度方向形成。前突出部52设置在筒部41的前侧，并且后突出部53设置在筒部41的后侧。前突出部52和后突出部53二者均沿着筒部41的宽度方向形成。压力突出部51、前突出部52和后突出部53全部从载置电线10的端部的载置面41a向内侧即电线10侧突出。此外，在筒部41中，包括多个孔部的锯齿55形成在作为载置面41a的内表面中。

当将筒部41的压接片42压接于电线10的端部时，如图3所示，压力突出部51沿着电线10的长度方向挤压电线10的芯线11，使得芯线11由压接片42的导体压接部45压接的压接强度沿着长度方向提高。此外，在电线10的芯线11的末端附近的部分中，压接片42被压紧，使得前突出部52在周向上咬入到芯线11内，从而提高了芯线11的末端附近的压接强度。因此，抑制了水从筒部41的前侧渗入到芯线11内。另外，在电线10的被覆12的部分中，后突出部53在周向上咬入到被覆12内，从而提高了被覆12中的压接强度。因此，抑制了水从筒部41的后侧浸入到被覆压接部46与被覆12之间的间隙内。

当将压接片42压接到电线10时，形成在筒部41的载置面41a中的锯齿55咬入到芯线11内。因此，去除了芯线11的表面的氧化膜，从而得到了电线10与端子金具20之间的良好的导通状态。

这里，如图7所示，优选地，将如上所述的芯线11的末端部11a从筒部41露出的露出量d(露出长度)确定为至少这样的露出量：当通过通常进行的对带有端子的电线1的腐蚀试验而逐渐腐蚀芯线11时，处于与末端部11a相距最远的位置的锯齿55与芯线11接触。顺便提及，如上所述，例示出了在jp-a-2005-174896等中描述的热冲击试验、符合美国标准uscar-21的试验等，作为上述通常进行的腐蚀试验。通常地，这些腐蚀试验基于端子压接部(在该实施例中，导体压接部45)在试验前后的电阻值的改变程度来评估带有端子的电线的性能。另一方面，在该实施例中，当确定芯线11的末端部11a的露出量d时，利用在这些腐蚀试验中规定的试验环境来关注在芯线11由该试验腐蚀之后该芯线11的剩余程度。如果将露出量d确定为上述露出量，则认为只要带有端子的电线1是在一般假设的使用环境下使用，就能够维持端子金具20与芯线11之间的电连接。

如上所述，在根据该实施例的带有端子的电线1中，电线10的芯线11的末端部11a从筒部41露出，以延伸到筒部41与接触部31之间的区域。由于该原因，当芯线11由于上述电化学腐蚀而被腐蚀时，从筒部41露出的末端部11a比由筒部41覆盖的部分更优先地被腐蚀。此外，腐蚀从芯线11的末端部11a开始逐渐发展。从而，由筒部41覆盖的部分的腐蚀延迟，且延迟量是芯线11的从筒部41露出的长度。换句话说，牺牲地腐蚀从筒部41露出的芯线11，使得能够抑制筒部41与芯线11之间的接触部位(筒部41内的芯线11)被腐蚀，该接触部分在实现带有端子的电线1的功能方面是重要的。因此，带有端子的电线1的耐腐蚀性良好。

另外，在带有端子的电线1中，与电线10的芯线11压接连接的筒部41以靠近芯线11的顺序包括镀锡层21d和铜的基础层21c。此外，对于层叠方向上的层结构，镀锡层21d形成为使得镀锡层21d的在芯线11侧的表面与基础层21c的在芯线11侧的表面之间的距离大于由包含在镀锡层21d中的锡和包含在基础层21c中的铜产生的铜锡合金区域21e的在层叠方向上的厚度。由于该原因，铜锡合金不露出于镀锡层21d的表面，并且能够防止铜锡合金与芯线11之间的电化学腐蚀。

与配对端子连接的接触部31包括镀锡层21d，该镀锡层21d的层叠方向上的厚度小于筒部41的镀锡层21d的厚度。因此，能够防止配对端子与端子金具20的接触部31之间的接触压力过高以及配对端子难以与端子金具20连接。

与筒部41相似的镀锡层21d设置在连接筒部41与接触部31的连接部35中。因此，即使在端子金具20被装接为使得芯线11的末端部11a从筒部41露出以延伸到连接部35的情况下，也能够与以上相似地防止芯线11的电化学腐蚀。

即使在芯线11通过对带有端子的电线1的通常进行的腐蚀试验而逐渐腐蚀的情况下，由于至少处于与末端部11a相距最远的位置的锯齿55与芯线11接触，所以也能够维持端子金具20与芯线11之间的电连接。

顺便提及，本发明不限于上述实施例，并且可以在本发明的范围内进行各种修改。例如，本发明不限于上述实施例，并且可以适当地修改或改进。另外，只要能够实现本发明，则上述实施例中的各个部件的材料、形状、尺寸、数量、布置位置等是任意的，并且不受限制。

例如，在上述实施例中，各个突出部(压力突出部51、前突出部52和后突出部53)形成在筒部41中。然而，根据本发明的端子金具可以不包括这样的突出部。这同样适用于锯齿55。

在上述实施例中的筒部41中，镍层21b和基础层21c被保持在基材层21a与镀锡层21d之间。然而，镀锡层21d可以直接设置在基材层21a上。

这里，将在下面的[1]至[5]中简要概括根据本发明的带有端子的电线的实施例的特征。

[1]一种带有端子的电线(1)，包括：

电线(10)，该电线包括由铝或铝合金制成的芯线(11)；和

端子金具(20)，该端子金具与所述电线的末端部连接，

其中，所述端子金具(20)包括：筒部(41)，该筒部与所述芯线压接连接，以覆盖所述芯线(11)的外周面并且从外部隔离；和接触部(31)，该接触部与配对端子连接，并且

其中，所述端子金具与所述电线(10)连接，使得所述芯线的末端部(11a)从所述筒部(41)露出并且延伸到所述筒部(41)与所述接触部(31)之间的区域。

[2]根据[1]所述的带有端子的电线，

其中，所述筒部(41)具有包含锡的第一层(21d)和包含铜或铜合金的第二层(21c)；其中所述第一层和所述第二层的层叠顺序为：从靠近所述芯线的一侧开始，所述第一层，所述第二层，并且

其中，所述第一层形成为使得所述第一层的在芯线侧的表面与所述第二层的在芯线侧的表面之间的在层叠方向上的距离(a)比由包含在所述第一层中的锡和包含在所述第二层中的铜形成的铜锡合金区域(21e)的在所述层叠方向上的厚度(b)大。

[3]根据[2]所述的带有端子的电线，

其中，所述接触部(31)具有包含锡的第三层(21d)和所述第二层，其中所述第三层和所述第二层的层叠顺序为：从靠近所述配对端子的一侧开始，所述第三层，所述第二层，并且

所述第三层形成为使得所述第三层的在配对端子侧的表面与所述第二层的在所述配对端子侧的表面之间的在所述层叠方向上的距离(c)比所述第一层的在所述芯线侧的表面与所述第二层的在所述芯线侧的表面之间的在所述层叠方向上的距离(a)小。

[4]根据[2]或[3]所述的带有端子的电线，还包括：

连接部(35)，该连接部连接所述筒部与所述接触部，

其中，所述连接部包括所述第一层和所述第二层，该第一层和第二层的层叠顺序与所述筒部中的层叠顺序相同。

[5]根据[1]至[4]的任意一项所述的带有端子的电线，其中

其中，所述筒部(41)在与所述芯线压接连接的表面上包括一个或多个凹部以及一个或多个凸部(55)中的至少一者，并且

其中，所述芯线的末端部(11a)从所述筒部露出，使得当所述芯线通过预定的腐蚀试验被腐蚀时，处于与所述末端部相距最远的位置的所述凹部或所述凸部(55)与所述芯线(11)接触。