DE10313775A1

DE10313775A1 - Steckverbindung

Info

Publication number: DE10313775A1
Application number: DE10313775A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Suzuki; Shinei Satoh; Tadao Sakakibara; Akihito Mori
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2003-10-16
Also published as: US20030186597A1; JP2004006065A; CN1447478A

Abstract

Die Steckverbindung der vorliegenden Erfindung ist eine Steckverbindung, hergestellt mittels einem plattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung, und ist versehen mit einem Paar von gegenseitig ineinandergreifenden männlichen Anschlussstücken 1 und weiblichen Anschlussstücken 2; wobei in einem gegenseitigen Gleitbereich des männlichen Anschlussstücks 1 und des weiblichen Anschlussstücks 2 die Vickers-Härte von einem der Anschlussstücke innerhalb des Bereiches von 60 bis 700 HV liegt, die Vickers-Härte des anderen Anschlussstücks innerhalb des Bereiches von 20 bis 150 HV liegt und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 15 HV oder mehr beträgt. Als ein Ergebnis, zusammen damit, dass eine stabile Kontaktresistenz vorliegt, kann beides, eine niedrige Einfügungs- und Entfernkraft erzielt werden, sowie eine verbesserte Wärmeresistenz.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbindung, welche hergestellt wird mit einem Dünnblech aus Metall, auf welches ein reines Metall oder eine Legierurig zur Veredlung aufplattiert wird, und welche für den Anschluss in einem Automobil und so weiter verwendet wird.

Stand der Technik

Die Steckverbindungen von elektrischen Leiteranschlüssen und so weiter, die typischerweise in Automobilen und ähnlichem verwendet werden, werden hergestellt durch Ausführen von Pressformen, Stanzen oder Biegen eines Dünnbleches aus einer Cu (Kupfer)-Legierung etc. In diesem Fall wird, um zufriedenstellende elektrische Verbindungseigenschaften und so weiter des resultierenden Anschlusses zu erzielen, ein Dünnblech aus Metall regelmäßig verwendet, welches mit einem reinen Metall oder einer Legierung überzogen beziehungsweise plattiert wurde, und insbesondere mit einer Beschichtung beziehungsweise Plattierung aus Sn (Zinn) oder einer Sn-Legierung. Diese Steckverbindungen sind zusammengesetzt aus gegenseitig ineinander eingreifenden männlichen und weiblichen Anschlussstücken, die durch das Dünnblech aus Metall gebildet werden.

Die Technologie, welche sich auf die Anschlüsse und andere Steckverbindungen bezieht, weist jedoch immer noch die Probleme auf, welche nachfolgend beschrieben werden.

In den letzten Jahren hat sich die Anzahl von Schaltkreisen, welche in elektrischen und elektronischen Schaltkreiskomponenten verwendet wird, vergrößert, was eine größere funktionelle Vielfalt mit sich gebracht hat, die Anschlüsse, welche diese Schaltkreise versorgen, weisen eine zunehmend größere Anzahl von Stiften auf, und die Nachfrage nach Anschlüssen mit einer Vielzahl von Stiften wächst. Beispielsweise bei Fertigungsstraßen in der Automobilindustrie verursacht, weil manuelle Anschlussinstallationsverfahren erforderlich sind, begleitend die wachsende Anzahl von Stiften, die Vergrößerung der Einfügekraft Ermüdung bei den Arbeitern, was zu einem Bedürfnis führt, diese Ermüdung zu reduzieren. Entsprechend gibt es einen Bedarf für Anschlüsse mit vielen Stiften, welche beim Einfügen und Entfernen eine geringere Kraft erfordern.

Ferner gibt es, weil Anschlüsse mit vielen Stiften in Umgebungen verwendet werden, in denen sie hohen Temperaturen und Vibrationen ausgesetzt sind, wie zum Beispiel im Bereich um die Motoren von Automobilen, einen Bedarf für Anschlüsse, welche nicht einen vergrößerten Kontaktwiderstand hervorbringen, sogar wenn sie hohen Temperaturen für eine lange Zeit ausgesetzt sind, und welche keine Änderung in der Haltekraft zeigen und eine stabile Installation sicherstellen, die verhindert, dass sie aufgrund von Vibrationen durch den Motor und so weiter unterbrochen bzw. gelöst werden.

Im Fall von Anschlussstücken, die zusammengesetzt sind aus Sn-plattierten Dünnblechen aus einer Cu-Legierung gemäß des Standes der Technik, ist, weil die Oberflächenschichten des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks gegenseitig ähnliche, relativ weiche Sn-plattierte Schichten sind, das Gleiten der Anschlussstücke nicht sehr gut, wenn die Anschlüsse verkuppelt werden und so weiter, was eine beträchtliche Einfüge- und Entfernkraft notwendig macht. Zusätzlich diffundieren die Überzugsschicht aus Sn und die Cu-Legierung des Grundmaterials gegenseitig Wärme, wenn sie hohen Temperaturen, wie denen um einen Motor herum, ausgesetzt sind, was den Oberflächenzustand anfällig für Veränderungen im Laufe der Zeit macht, was zudem zu dem Risiko von Schwankungen in dem Kontaktwiderstand und der Haltekraft führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Anbetracht dieser Probleme liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung zur Verfügung zu stellen, welche einen stabilen Kontaktwiderstand aufweist, niedrige Einfüge- und Entfernungskräfte und eine vergrößerte Wärmebeständigkeit.

In dieser Steckverbindung, in ihrem Gleitbereich, ist, weil die Vickers-Härte von einem der beiden Anschlussstücke innerhalb des Bereichs von 60 bis 700 HV liegt und die Vickers-Härte des anderen Anschlussstücks innerhalb des Bereichs von 20 bis 150 HV liegt und die Differenz zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 15.HV oder mehr beträgt, zusammen mit dem Erzielen des Effekts der Reduzierung der Einfügekraft (Einfüge- und Entfernungskraft) der Kontakt verbessert und die Belastung während des manuellen Einfügens und Entfernens verringert, verglichen mit dem Fall, dass beide denselben Härtegrad aufweisen.

Wenn nämlich ein "Zerkratzen" in dem Gleitbereich von beiden Anschlussstücken beim Prozess des Einfügens des männlichen Anschlussstücks in das weibliche Anschlussstück auftritt, wenn die Härte der beschichteten Oberflächen von beiden Anschlussstücken den selben Grad von Weichheit aufweisen, vergrößert sich der Verformungswiderstand und die Einfügungskraft wird größer. Auf der anderen Seite, in dem Fall, dass die Härte von den Oberflächebeschichtungen von beiden Anschlussstücken auch denselben Härtegrad aufweisen, vergrößert sich die Widerstandskraft gegen Zerkratzen und die Einfügekraft wird wiederum größer. Ferner in dem Fall, dass es einen Unterschied in den Härtewerten der beschichteten Oberflächen von beiden Anschlussstücken gibt, wird die weicher beschichtete Oberfläche leichter zerkratzt und die Einfügkraft wird kleiner. In diesem Fall wird der Effekt des Reduzierens der Einfügekraft dann erreicht, wenn der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden Anschlussstücken 15 oder mehr beträgt.

Zudem ist der Grund dafür, die Vickers-Härte von einem Anschlussstück innerhalb des Bereiches von 60 bis 700 HV auszuführen, dieser, dass, wenn die Härte kleiner als 60 HV ist, der Verformungswiderstand während des Einfügens des Anschlussstücks sich vergrößert, sogar wenn der Unterschied zwischen den Härtewerten der beiden Anschlussstücke 15 HV oder mehr beträgt, wodurch es schwierig gemacht wird, eine wünschenswerte Einfügekraft zu erreichen, während, wenn die Härte 700 HV überschreitet, Fälle auftreten, in welchen die Einfügekraft zu gering wird, was unter dem Gesichtspunkt der Kontaktstabilität nicht wünschenswert ist.

Ferner ist der Grund dafür, die Vickers-Härte des anderen Anschlussstücks innerhalb des Bereichs von 20 bis 150 HV auszuführen, derjenige, dass, wenn die Härte kleiner als 20 HV ist, das Anschlussstück übermäßig weich wird und der Verformungswiderstand übermäßig groß wird im Hinblick auf das Spiel während des Einfügens, während, wenn die Härte 150 HV überschreitet, es schwierig wird, die Effekte zu belegen, die daraus resultieren, dass die beschichtete Oberfläche weich ist.

In der vorliegenden Erfindung und der vorliegenden Beschreibung ist die Vickers- Härte HV der Wert bei einer Belastung von 98,07 × 10^-3 Newton (10 g).

Bei der Steckverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung, in einem gegenseitigen Gleitbereich des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks, ist es vorzuziehen, dass die Vickers-Härte von einem der Anschlussstücke innerhalb des Bereiches von 80 bis 300 HV liegt, die Vickers- Härte des anderen Anschlussstücks innerhalb des Bereiches von 40 bis 150 HV liegt und die Differenz zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 20 HV oder mehr beträgt. In dieser Steckverbindung können nämlich, wenn der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden Anschlussstücken 20 HV oder mehr beträgt, sogar größere Effekte hinsichtlich der Reduktion der Einfügekraft erzielt werden.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung, in einem gegenseitigen Gleitbereich des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks, ist es vorzuziehen, dass die Vickers-Härte von einem der Anschlussstücke innerhalb des Bereiches von 100 bis 250 HV liegt, der Bereich der Vickers-Härte des anderen Anschlussstücks innerhalb des Bereichs von 40 bis 130 HV liegt und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 30 HV oder mehr beträgt. In dieser Steckverbindung können nämlich, wenn der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden Anschlussstücken 30 HV oder mehr beträgt, sogar größere Effekte hinsichtlich der Reduktion der Einfügekraft bemerkenswerterweise erzielt werden.

Zudem ist es, in der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung, in einem gegenseitigen Gleitbereich des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks, vorzuziehen, dass die Vickers-Härte von einem der Anschlussstücke innerhalb des Bereiches von 120 bis 250 HV liegt, die Vickers- Härte des anderen Anschlussstücks innerhalb des Bereiches von 40 bis 110 HV liegt und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 50 HV oder mehr beträgt. In dieser Steckverbindung können nämlich, weil die Differenz zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden Anschlussstücken 50 HV oder mehr beträgt, extrem große Reduktionseffekte der Einfügekraft erzielt werden.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, dass das Anschlussstück, welches die größere Vickers-Härte aufweist, das männliche Anschlussstück ist, während das Anschlussstück, welches die geringere Vickers- Härte aufweist, das weibliche Anschlussstück ist. Wenn nämlich das Anschlussstück, welches die größere Vickers-Härte aufweist, das männliche Anschlussstück ist und das Anschlussstück, welches die geringere Vickers-Härte aufweist, das weibliche Anschlussstück in dieser Steckverbindung ist, sind die Reduktionseffekte bei der Einfügungskraft größer. Im Gegensatz zu dem männlichen Anschlussstück, welches normalerweise eine flache Form aufweist, um die Einfügung zu vereinfachen, ist/sind nämlich eine oder beide der inneren oberen und unteren Oberflächen des weiblichen Anschlussstücks gebogen und weist/weisen eine Form auf, welche ihr/ihnen die Rolle einer Feder geben. Konsequenterweise, im Gegensatz dazu, dass es viele Fälle gibt, in welchen das männliche Anschlussstück hergestellt wird durch direktes Ausstanzen aus einem plattierten Flachblech, ist die Härte des Überzugswerkstoff des weiblichen Anschlussstücks, weil es viele Fälle gibt, in welchen das weibliche Anschlussstück durch Biegen hergestellt ist, vorzugsweise geringer als die des männlichen Anschlussstücks, im Hinblick auf die Einfachheit der Formgebung. In dem Fall des Ausführens von scharfem Biegen in dem Herstellungsprozess, um zunehmend geringere Größen insbesondere in den letzten Jahren zu erreichen, ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft, weil sie ein weibliches Anschlussstück aufweist, das leicht geformt wird.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung ist wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt mit einem Dünnblech/einer dünnen Platte aus Metall, in welchem/welcher eine Oberfläche eines Grundwerkstoffs aus einer Cu-Legierung einer Beschichtungs- /Plattierungsbehandlung ausgesetzt wird, beinhaltend einen Typ oder zwei oder mehrere Typen von Metallen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sn, Cu, Ag, Ni, Pb, Zn, P, B, Cr, Mn, Fe, Co, Pd, Pt, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, In, C, S, Au, Al, Si, Sb, Bi und Te.

In dieser Steckverbindung, weil wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt ist aus einem Dünnblech aus Metall, in welchem die Oberfläche eines Basismaterials aus einer Cu-Legierung einer Plattierungsbehandlung ausgesetzt ist, umfassend einen Typ oder zwei oder mehrere Typen von Metallen, ausgewählt aus der Gruppe, sind der Basiswerkstoff aus der Cu-Legierung und das ausgewählte Metall teilweise in einer Legierung ausgebildet, was es leicht macht, die plattierte Oberfläche auf eine vorbestimmte Härte zu härten.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung ist die Plattierungsbehandlung eine Sn-Legierung-Plattierungsbehandlung, in welcher der verbleibende Rest gegenüber dem ausgewählten einen Typ oder den zwei oder mehren Typen von Metallen aus Sn zusammengesetzt ist beziehungsweise Sn umfasst. In dieser Steckverbindung kann nämlich, weil die Plattierungsbehandlung eine Sn- Legierung-Plattierungsbehandlung ist, in welcher der verbleibende Rest gegenüber dem ausgewählten einen Typ oder zwei oder mehreren Typen von Metallen Sn umfasst, die Härteeinstellung der plattierten Oberfläche leichter gesteuert werden, durch Hinzufügen des ausgewählten Metalls zu Sn.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung beinhaltet ferner wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks 0,01 bis 75 Gewichtsprozent des ausgewählten einen Typs oder der zwei oder mehreren Typen von Metallen. In dieser Steckverbindung wird nämlich, weil wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks 0,01 bis 75 Gewichtsprozent des ausgewählten einen Typ oder der zwei oder mehreren Typen von Metallen beinhaltet, die Härtebehandlung der plattierten Oberfläche leichter, und eine geeignete Härte, elektrischer Widerstand und Kontaktwiderstand der plattierten Oberfläche kann erzielt werden. Dies liegt daran, dass, wenn die hinzugefügte Menge des einen ausgewählten Typs oder der zwei oder mehreren Typen von Metallen kleiner ist als 0,01 Gewichtsprozent, der Vorgang des Härtens der plattierten Oberfläche auf eine vorbestimmte Härte unzulänglich ist, während, wenn die hinzugefügte Menge 75 Gewichtsprozent überschreitet, zusammen damit, dass der elektrische Widerstand der Plattierung aus der Sn-Legierung selber groß wird, relativ zu dem gewünschten Niveau für den praktischen Gebrauch, der Kontaktwiderstand und so weiter ebenfalls zunimmt. Zusätzlich gibt es in dem Fall, dass das hinzugefügte Ausmaß 75 Gewichtsprozent überschreitet, zusammen mit der schlechten Formbarkeit, ebenso das Problem der verminderten Korrosionsbeständigkeit.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt sein aus einem Dünnblech aus einer Cu-Legierung, das einer Cu-Sn-Legierung- Plattierungsbehandlung ausgesetzt ist, umfassend 0,1 bis 10 Gewichtsprozent von Cu und in welcher der Rest zusammengesetzt ist aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen. In dieser Steckverbindung ist nämlich, weil wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks aus einem Dünnblech aus einer Cu-Legierung hergestellt ist, welches einer Cu-Sn-Legierung- Plattierungsbehandlung unterworfen wird, beinhaltend 0,1 bis 10 Gewichtsprozent von Cu und in welcher der Rest zusammengesetzt ist aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen, die Oberflächenhärtungsbehandlung leicht. Wenn der Cu- Gehalt kleiner ist als 0,1 Gewichtsprozent, wird dieser Effekt verkleinert, während wenn der Cu-Gehalt 10 Gewichtsprozent überschreitet, es schwierig wird, stabile Plattierungseigenschaften zu erzielen, und die Variationen in der Härte während der Härtungsbehandlung werden groß.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt sein aus einem Dünnblech aus einer Cu-Legierung, welches eine Ni-Sn-Legierung- Plattierungsbehandlung unterworfen wird, beinhaltend 0,1 bis 40 Gewichtsprozent von Ni, und in welcher der Rest zusammengesetzt ist aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen. In dieser Steckverbindung kann nämlich, weil wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt ist aus einem Dünnblech aus einer Cu-Legierung, welches einer Ni-Sn-Legierung- Plattierungsbehandlung ausgesetzt ist, beinhaltend 0,1 bis 40 Gewichtsprozent von Ni und in welcher der Rest aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen zusammengesetzt ist, die gewünschte Oberflächenhärte in dem plattierten Zustand erzielt werden. Ferner kann eine extrem große Härte durch eine Wärmebehandlung erzielt werden. Wenn der Ni-Gehalt kleiner als 0,1 Gewichtsprozent ist, wird dieser Effekt verkleinert, während, wenn der Ni-Gehalt 40 Gewichtsprozent überschreitet, es schwierig wird, die Härte zu steuern.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt sein aus einem Dünnblech aus einer Cu-Legierung, welche einer Ag-Sn-Legierung- Plattierungsbehandlung unterworfen wird, beinhaltend 0,1 bis 10 Gewichtsprozent von Ag und in welcher der Rest zusammengesetzt ist aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen. In dieser Steckverbindung kann nämlich, weil wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt ist, aus einem Dünnblech aus einer Cu-Legierung, welches einem Ag-Sn- Legierung-Plattierungsbehandlung ausgesetzt ist, beinhaltend 0,1 bis 10 Gewichtsprozent von Ag und in welcher der Rest zusammengesetzt ist aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen, eine stabile Oberflächenhärte durch eine Härtungsbehandlung erzielt werden. Wenn der Ag-Gehalt kleiner als 0,1 Gewichtsprozent ist, wird dieser Effekt verkleinert, während, wenn der Ag-Gehalt 10 Gewichtsprozent überschreitet, zusammen damit, dass es schwierig wird, die Plattierungsflüssigkeit zu handhaben, Variationen in der Härte in der nachfolgenden Härtungsbehandlung groß werden.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt sein aus einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Kupferlegierung, wobei die Sn- Plattierung erzielt wird durch Sn-Elektroplattieren (Metallabscheidung, galvanische Behandlung), Sn-Elektroplattieren, das einer Aufschmelzbehandlung oder Schmelztauschen unterworfen wird, entweder direkt oder über eine Cu-Schicht auf einen Basiswerkstoff aus einer Cu-Legierung. In dieser Steckverbindung tritt nämlich, wenn wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt ist, aus einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung, wobei Sn-Plattieren erzielt wird durch Sn- Elektroplattieren, Sn-Elektroplattieren, das einer Aufschmelzbehandlung oder Schmelztauchen unterworfen wird, entweder direkt oder über eine Cu-Schicht auf einen Basiswerkstoff aus einer Cu-Legierung, eine gegenseitige Diffusion auf zwischen der Sn-Plattierung und der Cu-Schicht oder dem Basiswerkstoff, was es möglich macht, eine harte Cu-Sn-Legierungsschicht (intermetallische Verbundschicht aus Cu und Sn, wie zum Beispiel Cu₆Sn₅ oder Cu₃Sn) zu erreichen, und was erlaubt, dass die Steckverbindung eine Oberfläche mit großer Härte aufweist. Je größer das Ausmaß ist, bis zu welchem die Cu-Sn- Legierungsschicht erzielt wird, das heißt je größer die Dicke der verbleibenden reinen Sn-Schicht ist, desto größer wird die Schwierigkeit, eine harte Sn- Oberfläche zu erzielen. Ferner, weil die Änderungen in der Härte über der Zeit einer Cu-Sn-Legierungsschicht kleiner sind als diejenigen einer reinen Sn-Schicht, werden Änderungen über der Zeit im Kontaktwiderstand unterdrückt.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung kann das Anschlussstück, welches die härtere Vickers-Härte aufweist, hergestellt sein aus einem Snplattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung, auf welchem eine reine Sn-Schicht entweder direkt ausgebildet wird oder über eine Cu-Schicht auf einem Basiswerkstoff aus einer Cu-Legierung, und die reine Sn-Schicht und das Basismaterial oder die Cu-Schicht werden gegenseitig thermisch diffundiert, um eine Cu-Sn-Legierungsschicht durch eine Wärmebehandlung auszubilden, bis die Dicke der gesagten reinen Sn-Schicht kleiner wird als 0,6 Mikrometer. In dieser Steckverbindung kann nämlich, wenn das Anschlussstück, welches die größere Vickers-Härte aufweist, aus einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu- Legierung hergestellt ist, durch gegenseitiges thermisches Diffundieren der reinen Sn-Schicht und des Basiswerkstoffs oder der Cu-Schicht, um eine Cu-Sn- Legierungsschicht durch eine Wärmebehandlung auszubilden, bis die Dicke der gesagten reinen Sn-Schicht kleiner wird als 0,6 Mikrometer, eine zufriedenstellende geringe Einfügungskraft bei einer Einfügung erzielt werden. Wenn die Dicke der reinen Sn-Schicht 0,6 Mikrometer oder mehr beträgt, kann es schwierig werden, eine niedrige Einfügungskraft zu erzielen.

Ferner ist es in einer Steckverbindung der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, dass die Steckverbindung aus einem Sn-plattierten Dünnblech einer Cu-Legierung hergestellt ist, bei welchem die Cu-Sn-Legierungsschicht durch eine Wärmebehandlung ausgebildet wird, bis die Dicke der reinen Sn-Schicht kleiner als 0,3 Mikrometer wird. In dieser Steckverbindung kann nämlich, wenn die Steckverbindung hergestellt ist aus einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu- Legierung, bei welchem eine Cu-Sn-Legierungsschicht durch Wärmebehandlung ausgebildet wird, bis die Dicke der reinen Sn-Schicht kleiner wird als 0,3 Mikrometer, sogar eine niedrigere Einfügungskraft erzielt werden.

Bei der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, dass die Steckverbindung aus einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung hergestellt ist, bei welchem die Cu-Sn-Legierungsschicht durch Wärmebehandlung ausgebildet wird, bis die Dicke der reinen Sn-Schicht gleich Null wird. In dieser Steckverbindung kann nämlich, wenn die Steckverbindung mit einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung hergestellt wird, bei welchem eine Cu-Sn-Legierungsschicht durch Wärmebehandlung ausgebildet wird, bis die Dicke der reinen Sn-Schicht gleich Null wird, eine niedrigere Einfügungskraft erzielt werden. Ferner gibt es, wenn eine Cu-Sn- Legierungsschicht bis zu der Oberfläche ausgebildet ist, kaum irgendwelche Veränderungen des Kontaktwiderstands über der Zeit.

Bei der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt sein mittels einem Sn-plattierten Dünnblechs aus einer Cu-Legierung,, bei welchem die Cu-Sn-Legierungsschicht ausgebildet wird durch eine Aufschmelzbehandlung eines elektroplattierten Sn-plattierten Riegels.

Bei der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt sein durch ein Sn-plattiertes Dünnblechs aus einer Cu-Legierung, bei welchem die Cu- Sn-Legierungsschicht ausgebildet wird durch Vorglühen eines elektroplattierten Sn-plattierten Riegels, eines aufschmelzbehandelten Sn-plattierten Riegels oder eines schmelzgetauchten Sn-plattierten Riegels.

Bei diesen Steckverbindungen weisen diese, wenn eines der Anschlussstücke aus einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung, zusammengesetzt aus einem Sn-plattierten Riegel, hergestellt ist, eine verbesserte Einfachheit bei der Handhabung und bei der Massenproduktion auf.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks durch Pressen geformt werden. In dieser Steckverbindung kann nämlich, wenn wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks durch Pressen geformt wird, die gewünschte Oberflächenhärte und die Einfachheit bei dem Einfügen und Entfernen erzielt werden durch Ausführen einer Plattierungs- Härtungs-Behandlung, nachdem das scharfe Biegen ausgeführt wurde.

In der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks einer Sn- Plattierungs-Behandlung nach dem Pressformen unterworfen werden. In dieser Steckverbindung gibt es nämlich, wenn wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks mittels Sn-Plattieren nach dem Pressformen behandelt wird, eine viel geringere Anfälligkeit für das Auftreten der Probleme beim Biegen, welche verursacht werden durch das harte Plattieren, und die lokale Plattierungs- und Härtungsbehandlung kann auf den Gleitbereichen und so weiter ausgeführt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein männliches Anschlussstück und ein weibliches Anschlussstück in dem eingegriffenen Zustand zeigen, in einer Ausführung einer Steckverbindung, wie beansprucht in der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des wesentlichen Bereichs, der ein plattiertes Dünnblech aus einer Cu-Legierung zeigt, in einer Ausführung einer Steckverbindung, wie beansprucht in der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des wesentlichen Bereichs, der ein vorzuziehenderes plattiertes Dünnblech aus einer Cu-Legierung in einer Ausführung der Steckverbindung zeigt, wie beansprucht in der vorliegenden Erfindung.

BESTE ART DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN

Das Nachfolgende stellt eine Erklärung einer Ausführung einer Steckverbindung zur Verfügung, wie beansprucht in der vorliegenden Erfindung, mit Bezug auf die Fig. 1.
Die Steckverbindung der vorliegenden Ausführung ist beispielsweise ein Stecker zur Montage in einem Automobil und, wie in der Fig. 1 gezeigt, zusammengesetzt aus wenigstens einem Paar von gegenseitig im Eingriff stehenden männlichen Anschlussstücken 1 und weiblichen Anschlussstücken 2, hergestellt mittels einem plattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung.
Dieses männliche Anschlussstück 1 und weibliche Anschlussstück 2 sind derart ausgeführt, dass in einem gegenseitigen Gleitbereich die Vickers-Härte des männlichen Anschlussstücks 1 innerhalb des Bereichs von 60 bis 700 HV liegt und die Vickers-Härte des weiblichen Anschlussstücks 2 innerhalb des Bereichs von 20 bis 150 HV liegt, und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden derart eingestellt ist, dass er 15 HV oder mehr beträgt.
Vorzugsweise liegt die Vickers-Härte des männlichen Anschlussstücks 1 innerhalb des Bereiches von 80 bis 300 HV, die Vickers-Härte des weiblichen Anschlussstücks liegt innerhalb des Bereiches von 40 bis 150 HV, und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden beträgt 20 HV oder mehr. Noch mehr vorzuziehen ist, dass die Vickers-Härte des männlichen Anschlussstücks 1 innerhalb des Bereichs von 100 bis 250 HV liegt, die Vickers- Härte des weiblichen Anschlussstücks 2 innerhalb des Bereiches von 40 bis 130 HV liegt, und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 30 HV oder mehr beträgt. Sogar noch mehr vorzuziehen ist, dass die Vickers-Härte des männlichen Anschlussstücks 1 innerhalb des Bereiches von 120 bis 250 HV liegt, die Vickers-Härte des weiblichen Anschlussstücks 2 innerhalb des Bereichs von 40 bis 110 HV liegt, und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 50 HV oder mehr beträgt.
Ferner, wie in der Fig. 2 gezeigt ist, sind das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2 mittels einer dünnen Platte/einem Dünnblech 5 aus Metall hergestellt, bei welchem eine Plattierungsbehandlung, umfassend einen Typ oder zwei oder mehrere Typen von Metallen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cu, Ag, Ni, Pb, Zn, P, B, Cr, Mn, Fe, Co, Pd, Pt, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, In, C, S. Au, Al, Si, Sb, Bi und Te, auf der Oberfläche eines Basiswerkstoffs 3 aus einer Cu-Legierung ausgeführt wird, um die Plattierungsschicht 4 zu bilden.
Die Plattierungsbehandlung ist eine Sn-Legierung-Plattierungsbehandlung, in welcher der Rest, das heißt das Andere als der ausgewählte eine Typ oder die ausgewählten zwei oder mehrere Typen von Metallen, Sn umfasst beziehungsweise aus Sn zusammengesetzt ist, und die Plattierungsschicht 4 eine Sn-Legierung oder Sn ist. Ferner sind die Plattierungsschichten des männlichen Anschlussstücks 1 und des weiblichen Anschlussstücks 2 derart eingestellt, dass sie 0,01 bis 75 Gewichtsprozent des ausgewählten einen Typs oder der ausgewählten zwei oder mehreren Typen von Metallen beinhalten. Zusätzlich, als ein weiteres Beispiel, können das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2 mittels eines Dünnblechs aus einer Cu-Legierung hergestellt sein, welches einer Ni-Sn-Legierung-Plattierungsbehandlung unterzogen wird, beinhaltend 0,1 bis 40 Gewichtsprozent von Ni, und in welcher der Rest zusammengesetzt ist aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen. Ferner, als ein weiteres Beispiel, kann das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2 hergestellt sein mittels einem Dünnblech aus einer Cu- Legierung, welches einer Ag-Sn-Legierung-Plattierungsbehandlung unterworfen wird, beinhaltend 0,1 bis 10 Gewichtsprozent von Ag, und in welcher der Rest zusammengesetzt ist aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen.
In dem Fall, in dem das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2 hergestellt sind durch eine Plattierungsbehandlung mit reinem Sn, sind die Anschlussstücke 1 und 2 hergestellt mittels einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Kupferlegierung, welches ausgebildet wird durch Ausbilden einer Cu-Schicht 6 auf einem Basiswerkstoff 3 einer Cu-Legierung, und durch Ausbilden einer reinen Sn-Schicht 7 auf der Cu-Schicht 6 durch Anwenden von Sn-Elektroplattieren, Sn-Elektroplattieren, unterworfen einer Aufschmelzbehandlung oder Schmelztauchen. Jede der Sn-Plattierungen kann direkt auf den Grundwerkstoff 3 aus einer Cu-Legierung ausgeführt werden.
In dem männlichen Anschlussstück 1 wird eine Cu-Sn-Legierungsschicht 8 ausgebildet durch gegenseitiges thermisches Diffundieren der reinen Sn-Schicht 7 und des Grundwerkstoffes 3 oder der Sn-Schicht 7 und der Cu-Schicht 6 durch eine Wärmebehandlung, bis die Dicke der reinen Sn-Schicht 7 kleiner als 0,6 Mikrometer wird. Vorzugsweise beträgt die Dicke der reinen Sn-Schicht 7 in dem männlichen Anschlussstück 1 weniger als 0,3 Mikrometer und besonders vorzugsweise, wie in der Fig. 3 gezeigt, ist die Cu-Sn-Legierungsschicht 8 auf der Oberfläche ausgebildet, durch Wärmebehandlung bis die Dicke der reinen Sn- Schicht 7 in dem männlichen Anschlussstück 1 gleich Null wird.
Ferner können das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2 ebenso mit einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu- Legierung hergestellt sein, auf welchem eine Cu-Sn-Legierungsschicht 8 durch eine Aufschmelzbehandlung eines elektroplattierten Sn-plattierten Riegels ausgebildet ist.
Das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2 können ebenso hergestellt sein mit einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu- Legierung, auf welchem die Cu-Sn-Legierungsschicht 8 ausgebildet worden ist durch Vorglühen eines elektroplattierten Sn-plattierten Riegels, eines aufschmelzbehandelten Sn-plattierten Riegels oder eines schmelzgetauchten Snplattierten Riegels.
Das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2 können ebenso einen pressgeformten Grundwerkstoff 3/Basismaterial 3 aufweisen, welches irgendeiner der Plattierungsbehandlungen unterworfen wird.
Auf diese Art und Weise ist in der Steckverbindung der vorliegenden Ausführung zum Ausführen der Erfindung, weil in einem Gleitbereich die Vickers-Härte des männlichen Anschlussstücks 1 innerhalb des Bereichs von 60 bis 700 HV liegt, die Vickers-Härte des weiblichen Anschlussstücks 2 innerhalb des Bereichs von 20 bis 150 HV liegt und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 15 HV oder mehr beträgt, zusammen damit in der Lage zu sein, einen Einfügungskraft-Reduktionseffekt aufgrund des geringeren Deformationswiderstands zu erzielen, die Kontaktstabilität verbessert, und die Belastung während des manuellen Einfügens und Entfernens ist kleiner, verglichen mit dem Fall, in dem beide Anschlussstücke denselben Härtegrad aufweisen.
Zudem, weil das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2 hergestellt sind aus einem metallischen Dünnblech, in welchem die Oberfläche eines Basiswerkstoffs 3 aus einer Cu-Legierung einer Plattierungsbehandlung unterzogen wurde, beinhaltend einen Typ oder zwei oder mehrere Typen von Metallen, ausgewählt aus den Metallen, sind das Cu-Legierungs-Basismaterial und das ausgewählte Metall teilweise ausgebildet in einer Legierung durch eine Plattierungsbehandlung, was es leicht macht, die plattierte Oberfläche auf eine vorbestimmte Härte zu härten. Insbesondere durch Ausbilden einer Sn-Legierung, zusammen damit, dass es leicht ist, die Oberflächenhärte dadurch zu steuern, dass die Cu-Sn-Legierungsschicht 8 gebildet wird durch Reagieren mit dem Cu des Grundwerkstoffs 3, werden Änderungen über der Zeit in dem Kontaktwiderstand unterdrückt.
Das Nachfolgende stellt eine detaillierte Erklärung der Steckverbindung, wie beansprucht in der vorliegenden Erfindung, dar, gemäß ihrer Ausführungen, mit Bezug auf die Tabellen 1 bis 11.

Ausführung 1

Das männliche Verbindungsstück 1 und das weibliche Verbindungsstück 2.der Ausführung 1 wurden auf die nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt.
Die Kupferlegierungslagen (Basiswerkstoff 3) A und B, welche in der Tabelle 1 gezeigt sind, wurden einer alkalischen Entfettung, einer elektrolytischen Entfettung und einer Aktivierungsbehandlung unterzogen, und nachdem die Cu-Schicht 6 mittels Cu-Substrat-Plattierung unter den nachfolgenden Bedingungen ausgebildet wurde, wurde die reine Sn-Schicht 7 durch Sn-Veredelungsplattierung ausgebildet, um die Sn-plattierten Dünnbleche aus der Cu-Legierung zu erzielen. Nachfolgend wurden die Platten/Bleche kontinuierlich durch eine Reduzierungsatmosphäre mit Temperaturen von 250 Grad Celsius und 300 Grad Celsius für 10 bis 80 Sekunden hindurchgeführt, um eine Aufschmelzbehandlung auszuführen und um die Entwicklung der Cu-Sn-Legierungsschicht 8 zu bewirken, und um plattierte Dünnbleche aus einer Cu-Legierung zu erzielen, welche mit der in der Tabelle 2 gezeigten Oberflächenhärtung versehen wurden. Tabelle 1

Tabelle 2
Obwohl die Dicke der reinen Sn-Schicht 7 und die Dicke der Cu-Sn- Legierungsschicht 8 zunächst durch eine coulometrische Filmdickenausmessung und eine fluoreszierende Röntgenstrahlmessung bestimmt wurden, wurden diese in der Tabelle 2 kombiniert mit der Verwendung von SEM (Rasterelektronenmikroskop) und IPMA-Beobachtungen, etc., wo dies notwendig war, und diese Werte wurden als Mittelwerte dargestellt.
Das Nachfolgende beschreibt die Bedingungen von jeder der Plattierungsschichten.

A) Cu-Substrat-Plattierungsbedingungen (Cu-Schicht 6) Plattierungsbadzusammensetzung: 200 g/l Kupfersulfat, 55 g/l Schwefelsäure, Plattierungsbadtemperatur: 30 Grad Celsius, Stromdichte: 2 A/dm²;
B) Sn-Veredlungsplattierungsbedingungen (reine Sn-Schicht 7) Plattierungsbadzusammensetzung: 40 g/l Zinn(II)-Sulfat/zinnhaltiges Sulfat (Stannosulfate), 110 g/l Schwefelsäure, 25 g/l Kresolsulfonat, 7 g/l Additiv, Plattierungsbadtemperatur: 20 Grad Celsius, Stromdichte: 3 A/dm².

Das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2, welches die in der Fig. 1 gezeigten Formen aufweisen, wurden hergestellt durch Verwenden dieser plattierten Kupferlegierungs-Dünnbleche, und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten (HV) von beiden wurde für die jeweiligen Gleitbereiche des männlichen Anschlussstücks 1 und des weiblichen Anschlussstücks 2 bestimmt. Diese Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt. Die maximale Belastung während des Einfügens des männlichen Anschlussstücks 1 in das weibliche Anschlussstück 2 wurde zehnmal gemessen, jeweils für verschiedene Kombinationen, und deren Mittelwerte wurden als die Einfügungskraft (N) für die Anschlussstücke der vorliegenden Erfindung (Nummern 1 bis 8) in der Tabelle 2 dargestellt. Die gemessenen Ergebnisse für Vergleichsanschlussstücke sind ebenso in der Tabelle 2 gezeigt, für diejenigen, weiche einen Unterschied in den Vickers-Härtewerten ΔHV zwischen zwei Anschlussstücken aufweisen, der kleiner ist als der Bereich der vorliegenden Erfindung (Nummern 9 und 11), und derjenigen, für welche die Vickers-Härte HV 150 überschreitet (Nummer 10). Im Hinblick auf das Vergleichsanschlussstück Nummer 11 überschreitet die Dicke der reinen Sn-Schicht 7 0,6 Mikrometer.
Auf diese Art und Weise konnte eine Einfügungskraft, welche kleiner war als die von Vergleichsanschlussstücken, durch die vorliegende Erfindung erzielt werden, wie in den Ergebnissen in der Tabelle 2 gezeigt ist.

Ausführung 2

Das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2 der Ausführung 2 wurden in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise hergestellt.
Vorglühen wurde bei 200 bis 220 Grad Celsius für 30 bis 10000 Sekunden ausgeführt, jeweils bei den elektrolytisch Sn-plattierten Cu-Legierungs- Dünnblechen C und D, den Aufschmelz-Sn-plattierten Cu-Legierungs- Dünnblechen E und F und den schmelzgetauchten Sn-plattierten Cu-Legierungs- Dünnblechen G und H, um die Entwicklung der Cu-Sn-Legierungsschicht 8 zu bewirken und eine Härtungsbehandlung auszuführen. Die Dicke der reinen Sn- Schicht 7 und die Dicke der Cu-Sn-Legierungsschicht 8 wurden nachfolgend der Härtungsbehandlung wie in der Tabelle 3 gezeigt, gemessen. Tabelle 3
Das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2, welche die in der Fig. 1 gezeigten Formen aufweisen, wurden hergestellt durch Verwenden dieser plattierten Cu-Legierungs-Dünnbleche, und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten HV von beiden wurde bestimmt für die entsprechenden Gleitbereiche des männlichen Anschlussstücks 1 und des weiblichen Anschlussstücks 2. Diese Ergebnisse sind in der Tabelle 3 gezeigt. Die maximale Last während der Einfügung des männlichen Anschlussstücks 1 in das weibliche Anschlussstück 2 wurde zehnmal gemessen, jeweils für verschiedene Kombinationen, und deren Mittelwerte wurden als die Einfügungskraft (N) für die Anschlussstücke der vorliegenden Erfindung (Nummern 21 bis 33) in der Tabelle 3 gezeigt. Die gemessenen Ergebnisse für Vergleichsanschlussstücke sind ebenso in der Tabelle 3 gezeigt, für solche, welche einen Unterschied in den Vickers- Härtwerten ΔHV zwischen zwei Anschlussstücken aufweisen, der kleiner ist als der Bereich der vorliegenden Erfindung (Nummern 34 bis 37), und derjenige, für welchen die Vickers-Härte HV 150 überschreitet (Nummer 38). Im Hinblick auf die Vergleichsanschlüsse Nummer 34 und 35 überschritt die Dicke der reinen Sn- Schicht 7 0,6 Mikrometer und im Hinblick auf das Vergleichsanschlussstück Nummer 37 war die Vickers-Härte kleiner als 60.
Auf diese Weise konnte mit der vorliegenden Erfindung, wie in den Ergebnissen der Tabelle 3 gezeigt ist, eine Einfügungskraft erzielt werden, die kleiner war als die der Vergleichsanschlussstücke.

Ausführung 3

Das männliche Anschlussstück 1 (M: male) und das weibliche Anschlussstück 2 (F: female) der Ausführung 3 wurden auf die nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt.
Die Einfügungskraft und Entfernungskraft wurden gemessen für Anschlussstücke, welche pressgeformt wurden aus Sn-plattierten Dünnblechen aus einer Kupferlegierung nach dem jeweiligen Glühen bei einer Temperatur von 150 bis 700 Grad Celsius für 1 bis 600 Minuten. Die Zusammensetzung und die Härte der Cu-Legierung der Werkstoffe der Anschlussstücke, welche für die Auswertung (I-N der Tabelle 1) benutzt wurden, sind in der Tabelle 1 gezeigt. Die Auswertungen wurden durchgeführt durch Auswählen von drei Modellen von ineinander eingreifenden Anschlussstücken, bestehend aus Modell 090 (Breite des männlichen Anschlussstückes von 2, 3 Millimeter), Modell 040 (Breite des männlichen Anschlussstücks 1,0 Millimeter) und Modell 025 (Breite des männlichen Anschlussstücks von 0,63 Millimeter). Die Dicke der reinen Sn-Schicht 7 und die Dicke der Cu-Sn-Legierungsschicht 8 nach der Härtebehandlung wurden für jedes Anschlussstück gemessen, und die Härtewerte (HV) der Gleitbereiche der Anschlussstücke wurden bestimmt. Diese Auswertungen zusammen mit einer Auswertung des Unterschiedes in der Härte, Einfügungskraft und Entfernungskraft von jedem Paar von männlichen und weiblichen Anschlussstücken sind in den Tabellen 4-6 für die Anschlussstücke der vorliegenden Erfindung gezeigt und in den Tabellen 7-9 für Vergleichsanschlussstücke außerhalb des Bedingungsbereiches der vorliegenden Erfindung. Jeder Kombinationstyp von Anschlussstücken wurde zehnmal gemessen und die Einfügungskraft und Entfernkraft wurden mit ihren Mittelwerten dargestellt.
Auf diese Art und Weise konnte durch die vorliegende Erfindung eine Einfügungskraft erzielt werden, welche geringer war als die von Vergleichsanschlussstücken, wie mit den Ergebnissen der Tabellen 4-9 gezeigt ist. Tabelle 4

Tabelle 5

Tabelle 6

Tabelle 7

Tabelle 8

Tabelle 9

Ausführung 4

Das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2 der Ausführung 4 wurden auf die nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt.
Die Kupferlegierungslagen A und B, welche in der Tabelle 1 gezeigt sind, wurden einer alkalischen Entfettung, elektrolytischen Entfettung und Aktivierungsbehandlung unterzogen, und nachdem eine Zweischicht-Plattierung mit Ni-Plattierung und Cu-Plattierung durchgeführt wurde oder Cu-Plattierung, um als die Substrat-Plattierung zu dienen, wurde eine Veredlungsplattierung mit Ni- Plattierung durchgeführt, Ag-Plattierung, Sn-Cu-Plattierung, Sn-Ni-Plattierung oder Sn-Ag-Plattierung. Die zugehörigen Plattierungsbedingungen waren so, wie es in der Ausführung 1 und der Tabelle 10 gezeigt ist.

Tabelle 10

Plattierungsbedingungen der Ausführung 4

Ni-Plattierungsbedingungen

Plattierungsbadzusammensetzung: 240 g/l Nickelsulfat, 45 g/l Nickelchlorid, 30 g/l Borsäure; Plattierungsbadtemperatur: 35 Grad Celsius, Stromdichte: 2 A/dm
²

Sn-2% Cu-Legierungs-Plattierungsbedingungen

Plattierungsbadzusammensetzung: 50 g/l Zinn (
11
)-Sulfat (Stannosulfat), 45 g/l Schwefelsäure, 1 g/l Top Fleet SC-S (trade mark of Okuno Chemical Industries Co., Ltd.), 10 ml/l Top Fleet SC-R, 0.3 ml/l Top Fleet SC-1;
Plattierungsbadtemperatur: 20 Grad Celsius; Stromdichte: 2 A/dm
²

Sn-19% Ni-Legierungs-Plattierungsbedingungen

Plattierungsbadzusammensetzung: 500 ml/l Pjroalloy SN Starter (trade mark of Nihon Kagaku Sangyo Co., Ltd.), 20 ml/l Pyroalloy SN Makeup, 25 g/l Zinn- Pyrophosphat;
Plattierungsbadtemperatur: 40 Grad Celsius; Stromdichte: 1 A/dm
²

Sn-26% Ni-Legierungs-Plattierungsbedingungen

Plattierungsbadzusammensetzung: 500 ml/l Pyroalloy SN Starter, 20 ml/l Pyroalloy SN Makeup;
Plattierungsbadtemperatur: 40 Grad Celsius; Stromdichte: 1 A/dm
²

Ag-Plattierungsbedingungen

Plattierungsbadzusammensetzung: 10 g/l Silberzyanid, 20 g/l Kaliumzyanid, 10 g/l Kaliumkarbonat;
Plattierungsbadtemperatur: 25 Grad Celsius, Stromdichte: 2 A/dm
²

Sn-2%-Ag-Legierungs-Plattierungsbedingungen

Plattierungsbadzusammensetzung: 1000 ml/l UTB TS-140 BASE (trade mark of Ishihara Chemical Co., Ltd.), 2 g/l TS-AG additive (trade mark of Ishihara Chemical Co., Ltd.);
Plattierungsbadtemperatur: 25 Grad Celsius; Stromdichte: 2 A/dm
²
.
Die Dicke der Cu-Substratplattierung, Ni-Plattierung, Legierungsschicht- und Oberflächenschicht-Plattierung der resultierenden plattierten Dünnbleche aus einer Cu-Legierung der vorliegenden Erfindung und die der zum Vergleich plattierten Dünnbleche aus einer Cu-Legierung wurde zuerst bestimmt durch fluoreszierende Röntgenstrahlmessung und eine coulometrische Filmdickenmessung, und wurde unterstützt durch die kombinierte Verwendung von Beobachtungen der Querschnitte durch SEM (Rasterelektronenmikroskop) und EPMA, um die letztendliche Dicke zu bestimmen.
Das männliche Anschlussstück 1 und das weibliche Anschlussstück 2, welches die in der Fig. 1 gezeigten Formen aufweisen, wurden hergestellt durch Verwendung dieser plattierten Dünnbleche aus einer Cu-Legierung, und die Vickers-Härte (HV) wurde zusammen mit dem Unterschied in ihren Vickers- Härtewerten ΔHV bestimmt, für die jeweiligen Gleitbereiche des männlichen und des weiblichen Anschlussstücks, wobei die Ergebnisse dieser Bestimmung in der Tabelle 11 gezeigt sind. In der Tabelle 11 wurde die maximale Belastung während des Einfügens des männlichen Anschlussstücks 1 in das weibliche Anschlussstück 2 zehnmal jeweils für verschiedene Kombinationen gemessen, und ihre Mittelwerte wurden als die Einfügungskraft (N) für die Anschlussstücke der vorliegenden Erfindung (Nummern 1-10) in der Tabelle 11 gezeigt. Die gemessenen Ergebnisse für Vergleichsanschlussstücke sind ebenso in der Tabelle 11 gezeigt, für diejenigen, welche einen Unterschied in den Vickers- Härtewerten ΔHV zwischen den zwei Anschlussstücken aufweisen, der kleiner ist als der Bereich der vorliegenden Erfindung (Nummern 1-5). Die Vickers-Härte (HV) des Vergleichsanschlussstückes Nummer 1 überschritt 150.
Auf diese Art und Weise konnte mit der vorliegenden Erfindung eine Einfügungskraft erzielt werden, die geringer war als die von Vergleichsanschlussstücken, die in den Ergebnissen der Tabelle 11 gezeigt ist.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung wird nicht durch die Ausführungsbeispiele begrenzt, und verschiedene Modifikationen können innerhalb eines Bereiches hinzugefügt werden, der nicht von dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung abweicht.
Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung nicht begrenzt durch die Bedingungen der Aufschmelzbehandlung oder die nachfolgenden Glühbedingungen (Alterungsbedingungen). Beispielsweise kann die Aufschmelztemperatur der Sn- Plattierung und der Sn-Legierungs-Plattierung innerhalb eines Bereiches von 230 bis 1000 Grad Celsius liegen, und die Zeit kann innerhalb eines Bereiches von 1 Sekunde bis 10 Stunden liegen. Ferner kann die Behandlungsatmosphäre Luft sein, eine Reduzierungsumgebung wie zum Beispiel H₂ oder CO oder eine inerte Atmosphäre, wie zum Beispiel N2 oder Ar.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht begrenzt durch die Zusammensetzung der Unterschicht. Zum Beispiel kann die Unterschicht umfassen, ist aber nicht begrenzt darauf, eine Cu-Unterschicht, Ni-Unterschicht, Ni-Unterschicht gefolgt von einer Cu-Unterschicht, Sn-Unterschicht und Ag-Unterschicht-Plattierung.
Ferner ist die vorliegende Erfindung grundsätzlich nicht auf die Gesamtplattierungsdicke begrenzt. Im Falle einer Sn-Plattierung und so weiter ist jedoch, in dem Fall, dass die Gesamtdicke der Sn-Plattierung 0,3 Mikrometer oder weniger beträgt, Vorsicht gefordert im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit und die Hitzebeständigkeit etc..
Zudem kann die Glühatmosphäre in einem Modus zum Ausführen der Erfindung und der Ausführungen Luft sein, eine Reduktionsatmosphäre wie zum Beispiel H₂ oder CO, eine inerte Atmosphäre, wie zum Beispiel N₂ oder Ar oder eine Vakuum- Glühbehandlung.
Das Vorhandensein eines Unterschiedes in der Härte zwischen beidem, den männlichen und weiblichen Anschlussstücken, wie in der vorliegenden Erfindung, ist ebenso aus der Sicht der Langzeit-Kontaktstabilität in Umgebungen, welche hohen Temperaturen und Vibrationen unterworfen sind, vorteilhaft.
Ferner gibt es in dem Fall, dass beide Anschlussstücke vergleichsweise weich sind, eine vergrößerte Anfälligkeit für die Einbindung von Oxidationsprodukten und fremden Objekten etc., aufgrund von Vibrationen und so weiter, was dies aus der Sicht der Langzeit-Kontaktstabilität unwünschenswert macht.
In dem Fall, dass beide Anschlussstücke vergleichsweise hart sind, gibt es zudem eine vergrößerte Anfälligkeit für das Auftreten von zeitweisen Verminderungen in der Kontaktoberfläche der zwei Anschlussstücke, aufgrund von Vibrationen usw., was dies ebenso aus dem Gesichtspunkt der Langzelt-Kontaktstabilität unwünschenswert macht.
In dem Fall, dass sie Umgebungen ausgesetzt werden, welche insbesondere stark beanspruchende Niveaus von Temperaturen und Vibrationen aufweisen und wenn der Unterschied zwischen den Härtewerten von beiden Anschlussstücken ΔHV auf 15 oder mehr, 20 oder mehr, 30 oder mehr und 50 oder mehr ansteigt, wird die vorliegende Erfindung zunehmend vorteilhaft aus dem Sichtpunkt der Langzeitstabilität.
Die nachfolgenden Wirkungen werden durch die vorliegende Erfindung angeboten.
Namentlich, gemäß der Steckverbindung der vorliegenden Erfindung, in eine m gegenseitigen Gleitbereich, weil die Vickers-Härte von einem Anschlussstück innerhalb des Bereiches von 60 bis 700 HV liegt, die Vickers-Härte des anderen Anschlussstücks 20 bis 150 HV beträgt und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten zwischen beiden Anschlussstücken 15 HV oder mehr beträgt, bietet die vorliegende Erfindung, zusammen mit der Erzielung des Effekts, dass die Einfügungskraft reduziert wird, eine bessere Kontaktstabilität, die Belastung während des manuellen Einfügens und des Entfernens ist niedriger und beides, die Arbeitseffizienz und -qualität, kann verbessert werden, verglichen mit dem Fall, in dem beide Anschlussstücke ungefähr dieselbe Härte aufweisen.

Claims

1. Eine Steckverbindung, welche ein plattiertes Dünnblech aus einer Cu- Legierung umfasst und welche mit einem Paar von gegenseitig ineinandereingreifenden männlichen und weiblichen Anschlussstücken versehen ist; wobei, in einem gegenseitigen Gleitbereich des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks, die Vickers-Härte von einem der Anschlussstücke innerhalb des Bereichs von 60 bis 700 HV liegt, die Vickers-Härte des anderen Anschlussstücks innerhalb des Bereichs von 20 bis 150 HV liegt und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten zwischen beiden 15 HV oder mehr beträgt.

2. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 1, wobei, in einem gegenseitigen Gleitbereich des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks, die Vickers-Härte von einem der Anschlussstücke innerhalb des Bereichs von 80 bis 300 HV liegt, die Vickers-Härte des anderen Anschlussstücks innerhalb des Bereichs von 40 bis 150 HV liegt und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 20 HV oder mehr beträgt.

3. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 1, wobei, in einem gegenseitigen Gleitbereich des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks, die Vickers-Härte von einem der Anschlussstücke innerhalb des Bereichs von 100 bis 250 HV liegt, die Vickers-Härte des anderen Anschlussstücks innerhalb des Bereichs von 40 bis 130 HV liegt und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 30 HV oder mehr beträgt.

4. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 1, wobei, in einem gegenseitigen Gleitbereich des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks, die Vickers-Härte von einem der Anschlussstücke innerhalb des Bereichs von 120 bis 250 HV liegt, die Vickers-Härte des anderen Anschlussstücks innerhalb des Bereichs von 40 bis 110 HV liegt und der Unterschied zwischen den Vickers-Härtewerten von beiden 50 HV oder mehr beträgt.

5. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 1, wobei das Anschlussstück, welches die größere Vickers-Härte aufweist, das männliche Anschlussstück ist, während das Anschlussstück, welches die geringere Vickers-Härte aufweist, das weibliche Anschlussstück ist.

6. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 1, wobei wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt ist mittels einem metallischen Dünnblech, in welchem die Oberfläche eines Basiswerkstoffs aus einer Cu-Legierung einer Plattierungs-Behandlung unterzogen wird, beinhaltend einen Typ oder zwei oder mehreren Typen von Metallen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sn, Cu, Ag, Ni, Pb, Zn, P, B, Cr, Mn, Fe, Co, Pd, Pt, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, In, C, S. Au, Al, Si, Sb, Bi und Te.

7. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 6, wobei die Plattierungsbehandlung eine Sn-Legierungs-Plattierungsbehandlung ist, in welcher der verbleibende Rest, der nicht der eine Typ oder zwei Typen oder mehrere Typen von Metallen ist, aus Sn zusammengesetzt ist.

8. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 7, wobei wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks 0,01 bis 75 Gewichtsprozent des ausgewählten einen Typs oder der ausgewählten zwei oder mehreren Typen von Metall beinhaltet.

9. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 8, wobei wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks mittels eines Dünnblechs aus einer Cu-Legierung hergestellt ist, welches einer Cu- Sn-Legierungs-Plattierungsbehandlung unterworfen wird, beinhaltend 0,1 bis 10 Gewichtsprozent von Cu, und in welcher der Rest aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen zusammengesetzt ist.

10. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 8, wobei wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks mittels einem Dünnblech aus einer Cu-Legierung hergestellt ist, welches einer Ni- Sn-Legierungs-Plattierungsbehandlung unterworfen wird, beinhaltend 0,1 bis 40 Gewichtsprozent von Ni, und in welcher der Rest aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen zusammengesetzt ist.

19. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 8, wobei wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks mittels einem Dünnblech aus einer Cu-Legierung hergestellt ist, welches einer Ag- Sn-Legierungs-Plattierungsbehandlung unterworfen wird, beinhaltend 0,1 bis 10 Gewichtsprozent von Ag, und in welcher der Rest aus Sn und unvermeidbaren Verunreinigungen zusammengesetzt ist.

12. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 4, wobei wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks mittels einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung hergestellt ist, wobei die Sn-Plattierung erzielt wird durch Sn-Elektroplattieren, Sn- Elektroplattieren unterworfen einer Aufschmelzbehandlung oder Schmelztauchen, entweder direkt oder über eine Cu-Schicht auf einen Basiswerkstoff aus einer Cu-Legierung.

13. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 1, wobei das Anschlussstück, welches die härtere Vickers-Härte aufweist, hergestellt ist mittels einem Snplattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung, bei welchem eine reine Sn- Schicht entweder direkt oder über eine Cu-Schicht auf einen Basiswerkstoff aus einer Cu-Legierung gebildet wird, und die reine Sn-Schicht und der Basiswerkstoff oder die Cu-Schicht gegenseitig thermisch diffundiert sind, um eine Cu-Sn-Legierungsschicht durch eine Wärmebehandlung auszubilden, bis die Dicke der gesagten reinen Sn-Schicht kleiner als 0,6 Mikrometer wird.

14. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 13, wobei die gesagte Steckverbindung hergestellt ist mittels einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung, in weichem die Cu-Sn-Legierungsschicht durch eine Wärmebehandlung ausgebildet wird, bis die Dicke der reinen Sn-Schicht kleiner als 0,3 Mikrometer wird.

15. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 13, wobei die gesagte Steckverbindung hergestellt ist mittels einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu-Legierung, in welchem die Cu-Sn-Legierungsschicht durch eine Wärmebehandlung ausgebildet wird, bis die Dicke der reinen Sn-Schicht gleich Null wird.

16. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 13, wobei wenigstens eine des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt ist mittels einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu- Legierung, bei welchem die Cu-Sn-Legierungsschicht durch Aufschmelzbehandlung eines elektroplattierten Sn-plattierten Riegels ausgebildet ist.

17. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 13, wobei wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks hergestellt ist mittels einem Sn-plattierten Dünnblech aus einer Cu- Legierung, bei welchem die Cu-Sn-Legierungsschicht ausgebildet ist durch Vorglühen eines elektroplattierten Sn-plattierten Riegels, eines aufschmelzbehandelten Sn-plattierten Riegels oder eines schmelzgetauchten Sn-plattierten Riegels.

18. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 6, wobei wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks pressgeformt ist.

19. Die Steckverbindung gemäß Anspruch 18, wobei wenigstens eines des männlichen Anschlussstücks und des weiblichen Anschlussstücks einer Plattierungsbehandlung nach der Pressformung unterworfen wird.