JP2014164972A - 端子の製造方法および該製造方法で得られる端子 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ溶接の溶接効率に優れる、端子の製造方法および該製造方法で得られる端子を提供すること。
【解決手段】（１）湾曲されて管体かしめ部３０を形成する管展開部を有してなる、銅または銅合金製端子材１を形成し、（２）管展開部を湾曲させて互いに突き合わせて管体に成形し、および（３）、（２）で突き合わせた部分を近赤外線レーザ光Ｌ照射によるレーザ溶接によって接合して管体かしめ部を形成する。各工程をこの順に含んでなり、（１）の前の端子材を与える銅または銅合金板材の表面の、少なくとも管展開部を与える領域に、または（１）の後であって（２）の前の端子材の表面の、少なくとも管展開部を与える領域に、少なくとも管展開部の表面を粗くする処理を行う、電線と圧着接合する管体かしめ部を有する端子の製造方法。
【選択図】図４

Description

本発明は、高いレーザ溶接効率で突き合わせ溶接できる、端子の製造方法および該製造方法で得られる端子に関する。

従来、自動車用組み電線（例えば、自動車用ワイヤハーネスなど）における電線接続部では、電線導体を端子により圧着する形式が一般的である。通常、組み電線には銅電線が用いられるが、軽量化目的でアルミニウム電線またはアルミニウム合金電線（以下、単に「アルミニウム電線」と言う）が使われることがある。圧着部では、一般に電線導体が露出する構造となるため、アルミニウム電線を用いた場合には、導体のアルミニウムまたはアルミニウム合金（以下、単に「アルミニウム合金」とも言う）が露出するため，腐食して欠損してしまう恐れがあった。これを防止するためには、アルミニウムまたはアルミニウム合金導体（以下、単に「アルミニウム導体」とも言う）導体を外界から遮断することが望ましい。
特許文献１には、圧着部全体を樹脂によりモールドする方式が提案されている。
これとは別に、特許文献２には、金属製キャップを電線導体に被せた後に圧着する方法により、アルミニウム導体を外界から遮断する技術が提案されている。

また、銅または銅合金は、例えば、銅の波長１μｍのレーザ光に対する反射率は９０％以上と大きい。この為、銅または銅合金の基材をレーザ溶接する場合、レーザ光の反射が大きいのでレーザ溶接の効率が悪いため、溶接速度を上げることができなかった。
特許文献３には、銅または銅合金板のレーザ光照射面側に近赤外領域の反射率が高い着色剤を含有する樹脂層を設けることが提案されている。

特開２０１１−２２２２４３号公報 特開２００４−２０７１７２号公報 特開２０１１−１１７０４８号公報

特許文献１に記載の技術では、アルミニウム導体を外界から遮断することは確実であったが、モールド部が肥大してしまう。このため、コネクタハウジングのサイズを大きくする必要が生じ、コネクタが肥大してしまうこととなり、組み電線全体を高密小型に成形することができなかった。また、モールド成形は、圧着後に個々の圧着部に対して処理するため、組み電線製造の工程が大幅に増えてしまい、かつ、作業が煩雑であった。
特許文献２に記載の技術では、圧着前に個々の導体へキャップを装着する工程が煩雑であること、また、圧着時にワイヤバレルによりキャップを破壊してしまい浸水経路が生じてしまうこと等の問題があった。
特許文献３に記載の技術では、レーザ光の吸収率は向上するものの、銅または銅合金の表面が着色剤の残渣またはその化学変化物で汚染されてしまうのでこの着色剤含有樹脂層を除去する工程が必要である。そこで、このような除去工程を必要としない方法が求められていた。

一方、銅または銅合金をレーザ溶接するには、レーザ出力を高める方法があるが、レーザ出力が高すぎるとレーザ光発振装置にレンズ冷却システムを必要とすることから、現状では５００Ｗ級の出力システムとなるが、最大出力の５００Ｗで使用すると、レーザ出力に使用している半導体の劣化が著しく短寿命となってしまうため、４００Ｗが限界となる。

本発明者らは、銅または銅合金からなる基材上に、近赤外領域のレーザ光の反射率が低い（該レーザ光の吸収率が高い）スズ層またはスズ合金層などの金属または合金層を設けることによって、近赤外領域のレーザ光の反射率を低下させる方法を種々提案している。しかしながら、これらの金属または合金層を設けることなく、近赤外領域のレーザ光の反射率を低下させる方法が求められていた。
従って、本発明は、レーザ溶接の溶接効率に優れる、端子の製造方法および該製造方法で得られる端子を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記のような着色剤含有樹脂層や金属層または合金層を設けることなしに、近赤外領域のレーザ光の反射率を低下させる手段を種々検討した結果、銅または銅合金基材（板材）のレーザ光が照射される側の表面性状を物理的に調整して、表面粗さを粗くすることによって、この反射率を低下することができることを見出した。本発明はこの知見に基づいて完成するに至ったものである。

すなわち、上記課題は以下の手段により解決される。
＜１＞電線と圧着接合する管体かしめ部を有する端子の製造方法であって、少なくとも下記工程（１）〜（３）：
（１）湾曲されて前記管体かしめ部を形成する管展開部を有してなる、銅または銅合金製端子材を形成する工程、
（２）前記管展開部を湾曲させて互いに突き合わせて管体に成形する工程、および
（３）前記工程（２）で突き合わせた部分を近赤外線レーザ光照射によるレーザ溶接によって接合して前記管体かしめ部を形成する工程
をこの順に含んでなり、前記工程（１）の前の前記端子材を与える銅または銅合金板材の表面の少なくとも前記管展開部を与える領域に、または前記工程（１）の後であって前記工程（２）の前の前記端子材の表面の少なくとも前記管展開部を与える領域に、少なくとも管展開部の表面を粗くする処理を行う、端子の製造方法。
＜２＞前記少なくとも管展開部の表面を粗くする処理によって粗くされた表面が、算術平均粗さＲａ０．０６μｍ以上である、＜１＞に記載の端子の製造方法。
＜３＞前記＜１＞または＜２＞に記載の製造方法で製造されてなる端子。
ここで、算術平均粗さＲａとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１で規定される粗さの１種である。これは、ＪＩＳ Ｂ０６０１が１９９４年に改訂される以前は、同様の規定内容で中心線平均粗さＲａと呼ばれていたものである。

本発明の端子の製造方法は、前記基材の表面が粗いために効率よくレーザ溶接を行うことができるので、端子を簡便な方法で効率よく製造することができる方法として好適である。
さらに、本発明の製造方法は、金属層や合金層などの層を基材上に設けることなく、レーザ光の吸収性を上げることができるため、工業的に有利である。

本発明の端子の好ましい一実施形態を示した斜視図である。 本発明の端子のかしめ部の長手方向断面を示した断面図である。 本発明の端子を用いて形成される、電線の接続構造体の一例を示した斜視図である。 本発明の端子のレーザ溶接中の一状態を模式的に示した斜視図である。 板材を打抜きプレスして作製したメス端子の成形前の端子材（連鎖型）の展開した状態を示した平面図である。 端子材を加工して管体かしめ部を成形した状態を示した斜視図である。 実施例１で、レーザ溶接後に片端を封止した端子とこれに挿入する電線の模式図である。 実施例１で、電線を挿入し、圧着した状態を模式的に示した斜視図と断面図である。

本発明の端子は、例えば図１に示すとおり管体構造を有する端子である（以下、本発明の端子を管体端子ともいう。）。
本発明によれば、銅または銅合金基材の表面の性状を物理的に変更させることでレーザ光の吸収率を上げ（レーザ光の反射率を下げ）て、レーザ溶接効率を大きく高めることができる。また、本発明によれば、金属層や合金層あるいは着色剤含有樹脂層などを必要としない。

＜＜管体端子の基材＞＞
＜基材＞
本発明の管体端子の基材は、効率よくレーザ溶接することが可能な基材であれば、特に制限されるものではないが、電子部品の管体端子として使用するのに適した金属材料が好ましい。電子部品の管体端子および接続構造体を作製するためには、導電性と強度およびばね性を確保するために、銅または銅合金が好ましく、銅合金が特に好ましい。
銅としては、タフピッチ銅や無酸素銅等が挙げられる。
銅合金の例としては、例えば、黄銅（例えば、ＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）のＣ２６００、Ｃ２６８０）、りん青銅（例えば、ＣＤＡのＣ５２１０）、コルソン系銅合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ−（Ｓｎ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃｒ）系銅合金）等が挙げられ、なかでもコルソン系銅合金が好ましい。

コルソン系銅合金の例としては、例えば、古河電気工業株式会社製の銅合金ＦＡＳ−６８０、ＦＡＳ−８２０（いずれも商品名）、三菱伸銅製の銅合金ＭＡＸ−３７５、ＭＡＸ２５１（いずれも商品名）などを用いることができる。また、ＣＤＡのＣ７０２５等を用いることもできる。
上記ＦＡＳ−６８０の合金組成の一例は、スズ（Ｓｎ）を０．１５質量％、亜鉛（Ｚｎ）を０．５質量％、ニッケル（Ｎｉ）を２．３質量％、シリコン（Ｓｉ）を０．５５質量％、およびマグネシウム（Ｍｇ）を０．１質量％含有し、残部が銅（Ｃｕ）および不可避不純物である。上記ＦＡＳ−８２０の合金組成の一例は、スズ（Ｓｎ）を０．１５質量％、亜鉛（Ｚｎ）を０．５質量％、ニッケル（Ｎｉ）を２．３質量％、シリコン（Ｓｉ）を０．６５質量％、マグネシウム（Ｍｇ）を０．１質量％、およびクロム（Ｃｒ）を０．１５質量％含有し、残部が銅（Ｃｕ）および不可避不純物である。

また、他の銅合金組成の例としては、例えば、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｃｒ系銅合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｒ系銅合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ系銅合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ−Ｎｉ系銅合金、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｓｎ−Ｐ系銅合金、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｐ系銅合金、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ系銅合金などを挙げることができる。
ここで、以上に記載した必須元素以外に不可避不純物を含んでいても良いことは当然である。

基材の厚さには特に制限はないが、０．０８〜０．６４ｍｍが好ましい。

＜基材の表面を粗くする処理＞
本発明では、レーザ光が照射される側の板材（基材）または端子材の表面を粗くする工程を行い、この後に、レーザ溶接する。この板材または端子材の表面を粗くする処理は、全面に対して行ってもよいが、少なくともレーザ光の照射によってレーザ溶接がなされる領域に対して行う。具体的には、後述の図４における突き合わせ部３６に対してレーザ光のスポット径と等しいかより広い領域を含むように、管体かしめ部３０を形成する展開部の相当する領域に対して、この表面を粗くする処理が行われていればよい。
また、この処理は、レーザ溶接する前であればどの段階で行ってもよく、例えば、端子形状に打ち抜く前の原料である銅または銅合金板材に対して処理を行っても、または、打抜いた後の端子材に対して処理を行っても、どちらの段階で行ってもよい。本発明では、製造工程の効率化の観点からは、端子形状に打ち抜く前の板材に対してこの処理を行うことが効率的である。

本発明では、基材の表面を粗くする処理は以下の処理（Ａ）〜（Ｅ）から選ばれる処理の１つまたはその２つ以上の組合せである。
（基材の表面を粗くする工程）
（Ａ）機械研磨仕上げ処理
（Ｂ）ロール粗度が算術平均粗さＲａ０．０６μｍ以上の圧延ロールで行う、仕上げ圧延処理
（Ｃ）レーザ照射処理
（Ｄ）（サンド）ブラスト処理
（Ｅ）エッチング処理

本発明では、前記処理（Ａ）〜（Ｅ）から選ばれる少なくとも１つの処理を行って、少なくとも管展開部の表面を粗くする処理を行う。この表面を粗くする処理としては、以下の例が挙げられる。
（Ａ）機械研磨仕上げ処理：例えば、バフ研磨による基材の表面粗化。
（Ｂ）ロール粗度が算術平均粗さＲａ０．０６μｍ以上の圧延ロールで行う、仕上げ圧延処理：ロール粗度を粗くする事による基材の表面粗化。
（Ｃ）レーザ照射処理：レーザによる基材表面への凹凸形成。
（Ｄ）（サンド）ブラスト処理：硬い粒子をぶつけ基材表面にキズを付ける方法。
（Ｅ）エッチング処理：化学処理により、表面を均一に粗化する。板材の場合、結晶粒を微細化したものに対して好適である。

板材または端子材の表面を、算術平均粗さＲａ０．０６μｍ以上とすることが好ましく、０．１０〜０．４０μｍとすることがより好ましい。Ｒａが小さすぎる場合は、レーザ溶接性を向上させられる効果が得られない。大きすぎる場合は外観検査性やプレス金型の磨耗性に悪影響を及ぼすため実用的ではない。また、レーザ溶接性に対する効果も飽和するため、０．４０μｍ程度以下が望ましい。

＜＜レーザ溶接方法＞＞
本発明では、溶接方法はどのような方法でも構わないが、レーザ溶接方法が好ましく、特に、対向面同士を突き合せてレーザ溶接するレーザ溶接方法が好ましい。

具体的には、基材を打抜きプレスし、バレル部を有するメス端子（連鎖型）を作製し、バレルを断面円形（筒状）に成形し、突き合せ部をレーザ溶接するのが好ましい。
なお、基材の打抜きプレスは、各種のポンチとダイが使用でき、必要に応じてクリアランスを調整する。

本発明においては、表面を粗くした基材の所定領域（以下、単に基材の表面を粗くした部分ともいう。）を、レーザ光の照射部位に設けることが好ましい。このためには、基材の表面を粗くした部分を、かしめ部（図１などでの符号３０）を形成する端子材の管展開部に設ける。少なくとも、管展開部中の溶接部（図１などでの符号５０）を形成する領域とその近傍に、前記の表面を粗くした部分を設けることが必要である。
また、この表面を粗くした部分は、プレス打ち抜き加工した端子材のかしめ部（３０）を形成する管展開部に、あるいは、管展開部の端部、すなわち管展開部の溶接部（５０）を形成する領域とその近傍に、設けられていれば良いが、端子材の全面に設けられていても良い。

さらにはまた、管展開部の溶接部（５０）を形成する領域とその近傍のみに、例えば板材の相当領域に、表面を粗くした部分を設けてもよい。

＜レーザ光＞
レーザ溶接に用いるレーザ光は、この目的に使用できるのであればどのような波長領域のレーザ光でも構わないが、近赤外領域〜赤外領域が好ましく、近赤外領域がさらに好ましく、近赤外線レーザ光を発振するファイバレーザ加工機を使用するのが特に好ましい。
近赤外線レーザ光は、発振波長が７００ｎｍ〜２．５μｍであり、好ましくは１０００ｎｍ〜２０００ｎｍであり、波長１０８４ｎｍ±５ｎｍのレーザ光の発振波長のレーザ光を用いることが特に好ましい。このようなレーザ光としては、イットリビウム（Ｙｔ）ドープガラスファイバレーザ光（発振波長１０８４ｎｍ）、エルビウム（Ｅｒ）ドープガラスファイバレーザ光（発振波長１５５０ｎｍ）等がある。

近赤外レーザ光の発振装置としては、連続発振するファイバレーザ装置、連続発振するＹＡＧレーザ光発振装置、ガラスレーザ光発振装置等が挙げられるが、拡がり角の狭さ、レーザ光のビーム径の細さ、レーザ連続発振の安定性等からファイバレーザ発振器を用いることが好ましい。また、パルス発振するレーザ光発振装置も用いることができる。

ここで、ビーム品質はシングルモードでもマルチモードでも構わない。レーザ出力は１００〜６００Ｗが好ましく、１００〜４００Ｗの出力でレーザ溶接を行うことが好ましい。また、集光スポット径は、１０〜３０μｍにフォーカスする条件が好ましい。掃引速度は、１００ｍｍ／秒以上が好ましく、３００ｍｍ／秒以上がより好ましい。

このような装置としては、例えば、古河電気工業株式会社製のＡＳＦ１Ｊ２１８シリーズやＡＳＦ１Ｊ２２１シリーズ（いずれも商品名）が挙げられる。

＜＜管体端子、接続構造体＞＞
本発明の好ましい一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す実施形態は一例であり、本発明の範囲において、種々の実施形態をとり得る。
各図では、本発明の特に好ましい管体端子および接続構造体やその作製を示したものであるが、本発明におけるレーザ溶接方法は、必ずしも管体構造端子および接続構造体に限定されるものではなく、平面状の基材を含めた各種形状のレーザ溶接に適用されるものである。

図１は本発明のレーザ溶接方法で製造された管体端子１の好ましい一実施形態を示している。この管体端子１は、雌型端子のボックス部２０と、電線が挿入された後、圧着によって電線と端子の基材とを接続するかしめ部３０を有し、かしめ部３０とボックス部２０を連結するトランジション部４０を有する。ここで、溶接部５０（図中、斜線で示す部分）は、対向する管展開部の打ち抜き端部同士を突き合わせてレーザ溶接されている。

雌型端子のボックス部２０は、例えば雄型端子等の挿入タブの挿入を許容するボックス部である。本発明において、このボックス部の細部の形状は特に限定されない。すなわち、本発明の端子の他の実施形態ではボックス部を有さなくてもよく、例えば、前記ボックス部に替えて雄型端子の挿入タブであっても良い。また他の形態に係る端子の端部であっても良い。本明細書では、本発明の端子を説明するために便宜的に雌型端子の例を示している。どのような接続端部を有する端子であっても、トランジション部４０を介しかしめ部３０と管体かしめ部３０ａを有していれば良い。

かしめ部３０は、図２の長手方向の断面図の一部として示すように、基材３２の内壁面３３に、電線６０、好ましくは絶縁被覆を剥いだ導体群６３（樹脂被覆された導体６２の複数の導体群）との接触圧を保つための、電線係止溝３４ａもしくは３４ｂを有していてもよい。このような電線係止溝を設けることで、溝の山によって接圧を大きくすることが行われる。図２において、電線係止溝３４ａは矩形断面の溝であり、電線係止溝３４ｂは半円形断面の溝である。このような電線係止溝は、かしめ部３０を形成する前に、基材そのものに加工を施しておくと、管体端子１を効率よく生産することができる。

管体かしめ部３０は、端子１と電線（図示せず）とを圧着接合する部位である。その一端はアルミニウム電線等の電線あるいはその導体を挿入することができる電線挿入口（導体挿入口）３１を有し、他端はトランジション部４０に接続されている。管体かしめ部３０は、そのトランジション部４０側で、例えばプレス加工等の潰し加工によって管体かしめ部３０の対向する２つの管壁（通常は上下の管壁）を潰した上で、例えばレーザ溶接などの溶接加工によって閉口されて、この閉口部を底部とし前記電線または導体の挿入口（３１）で開口する「缶状」の構造を有している。端子１の基材（銅または銅合金など）とアルミニウム電線との接点に水分が付着すると、両金属の起電力の差からいずれかの金属（合金）が腐食してしまうので、管体かしめ部３０は外部より水分等が侵入しないような管体構造となっている。

電線挿入口３１から電線が挿入されるので、電線係止溝３４ａおよび３４ｂの両方またはいずれか一方が芯線と接触する位置に設けられるのが好ましい。電線は、通常芯線とこれを覆う絶縁被覆とからなっている。そして、電線と端子の電気的接合は、先端の絶縁被覆部を除去（皮むき）した芯線が端子のかしめ部と圧着接合されることで行われる。従って、接圧を十分に確保することが、電気的性能の維持に繋がるので、電線係止溝のような溝が必要となる。このような溝はセレーションとも呼ばれる。
そして、少なくとも一本以上の電線係止溝がかしめ部３０の内面に設けられることで、端子と電線とが確実に圧着されるので、長期信頼性に優れる。

かしめ部は、本発明においては、好ましくは、図３に示すように、管体かしめ部３０ａと強かしめ部を有し、強かしめ部は圧縮率が異なる複数の領域からなるのが好ましい。図３では、本発明で特に好ましい第一の強かしめ部３０ｂと第二の強かしめ部３０ｃを有するものを示した。
通常、圧着接合すると、管体かしめ部３０ａは塑性変形を起こして、元の径よりも縮径されることで、電線６０との圧着接合をなす。図３に示した例では、第二の強かしめ部３０ｃが、縮径率が一番高くなっている部分である。このように圧着接合を２段階の縮径で行ってもよく、３段階以上の縮径で行ってもよい。
図３は、管体端子１に、絶縁被覆６１された電線６０の絶縁被覆を剥がした（皮むきした）導体（芯線）が挿入された接続構造体１０を示す。電線６０は、絶縁被覆６１と図示しない電線の芯線とからなっている。電線６０は裸線であってもよいが、防食の観点から通常は絶縁被覆された電線を用いる。

本発明の電線の終端接続構造体は、アルミニウム系材料からなる電線と銅系材料からなる端子の基材との異種金属間腐食の防止に寄与する。また、レーザ溶接部５０およびその近傍の熱影響部の機械特性は、レーザ溶接前の基材よりも低下しているものの、大きく損なうことなく、実用上、レーザ溶接部５０および熱影響部の破損しない程度以上の機械特性を保持している。したがって、レーザ溶接部５０および熱影響部は、製造時および使用時にレーザ溶接部が破損しにくく、端子製造時の歩留まりおよび端子の長期信頼性に寄与する。その一方で、レーザ溶接部５０および熱影響部は、基材である端子板材よりも柔らかい焼きなまし部ともすることができるため、電線と端子の圧着箇所のスプリングバックを防ぐことができ、この点からも端子の長期信頼性に優れる。

上記スプリングバックとは、加工部分が元の形状に戻ろうとする現象である。すなわち、電線（図示せず）と圧着接合させた管体かしめ部の変形部分が弾性力等でもとの形状に戻ろうとするため、管体かしめ部３０の内面と電線との間に隙間ができてしまう。このようなスプリングバックが端子の圧着部で起こると、電線６０と端子１との接点不良を招くことは勿論、間隙に水分の侵入を許しやすくなり腐食の原因となる恐れがある。

本発明の電線の終端接続構造体１０を製造する場合、管体かしめ部３０のレーザ溶接部５０を積極的に塑性変形させる圧着接合が好ましい。端子１の管体かしめ部３０と電線６０とを圧着する場合は、専用の治具やプレス加工機等で行う。このとき、管体かしめ部３０の全体を縮径させても良いが、管体かしめ部を凹型のように部分的に強加工して圧着する場合もある。このときは、レーザ溶接部５０の塑性変形量が大きくなるように位置を調整すると良い。すなわち、レーザ溶接部５０の直上（外側）にプレス加工時の凸部先端があたるように調整すると、レーザ溶接部５０の変形量が大きくなる。このようにすると、比較的軟らかいレーザ溶接部５０が塑性変形の多くを担うことができるために、スプリングバックの低減に寄与することができる。

図４は、対向する管展開部の端面を互いに突き合わせて、突き合わせ部３６をファイバレーザ溶接装置ＦＬでレーザ光Ｌを照射して、レーザ溶接している状態を模式的に示したものである。管体端子１は、導電性と強度を確保するために基本的に金属材料（銅合金等）の基材で作製されている。また、レーザ溶接部５０の形状は特に制限はない。図示したレーザ溶接部５０のようにかしめ部３０の長手方向に帯形状に形成するのが好ましい。

＜電線＞
本発明の接続構造体で使用する電線は、特に限定されるものではないが、アルミニウム電線が好ましい。アルミニウム電線６０は、一般にアルミニウム芯線６４とこれを覆う絶縁被覆６１とからなっている。本発明では、樹脂被覆されたアルミニウム芯線の導体６２を複数束ねた導体群６３を絶縁被覆６１されたアルミニウム電線が好ましい。
アルミニウム芯線の合金組成には、例えば、Ｆｅを０．２質量％、Ｃｕを０．２質量％、Ｍｇを０．１％、Ｓｉを０．０４質量％、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる芯線を用いることができる。無論、これに限られず、各種任意のものを用いることができる。

＜＜端子材および端子と、それらの製造方法＞＞
次に、端子１の製造方法について説明する。この端子１はかしめ部３０を有し、このかしめ部３０にレーザ溶接部（前記図１参照）５０を有するので、この構成を達成し得るならば製造方法は限定されるものではない。

端子１は、前記所定の処理（Ａ）〜（Ｅ）によってその表面全面または所定の部分を粗くした銅または銅合金からなる板材を平面展開した端子形状に打ち抜いて端子材の形状を得るか、別法として、銅または銅合金からなる板材を平面展開した端子形状に打ち抜いて端子材の形状を得た後でこのかしめ部を形成する部分上を前記所定の処理（Ａ）〜（Ｅ）によってその表面全面を粗くするまたは所定の粗い部分を形成する。いずれの場合にも、その後に、曲げ加工によってボックス部２０およびトランジション部４０を形成し、曲げ加工等によって湾曲させて突き合わせた管展開部をレーザ溶接してかしめ部３０を形成する。従って、端子形状に打ち抜かれた端子材は、ボックス部２０、トランジション部４０およびかしめ部３０を曲げ加工等によって形成できる形状を一体に有している。かしめ部３０を曲げ加工等によって形成できる管展開部の形状としては、代表的には矩形であるが、一端が閉塞できる形状であれば特に限定されず、例えば、略扇形状、矩形またはこれらの組み合わせ形状を有していてもよい。ボックス部２０およびトランジション部４０を形成可能な形状はボックス部２０およびトランジション部４０の形状に応じて適宜に選択される。加えて、端子材は、少なくとも管展開部の表面は、少なくとも接合する部分の表面が粗くされている。このような物理的に変更された表面の粗い部分を有する端子材は、電線と圧着接合するかしめ部となる管展開部の部分を湾曲させて突き合わせて管体に成形し、突き合わせた部分を接合してかしめ部を形成する端子の製造方法に好適に供される。
かしめ部３０を形成するとき、平面状の管展開部は曲げ加工等によってＣ字型断面となっているので、この開放部分の端面を突き合わせてレーザ溶接することによって接合し、かしめ部３０とする。かしめ部３０の好ましい製造方法としては、図４を用いて上で説明したとおり、近赤外線レーザ光を発振するファイバレーザ加工機を用いたレーザ溶接にて行う。

通常、銅合金は発振波長が近赤外線領域のレーザ光の吸収効率が悪いため、溶接幅を細くできなかったり、熱影響部（ＨＡＺ）の幅を狭くできなかったりする場合がある。また、銅合金はレーザ溶接により溶接部とその近傍の機械特性が低下することがある。そこで、レーザ溶接部５０となる管展開部の表面の粗さを粗くすることによって、近赤外レーザ光の吸収が単なる銅合金よりも低い反射率に変化させた部分を形成すること、およびファイバレーザ光のようなエネルギー密度が高いレーザ光を用いることで、上記課題は克服される。また、ファイバレーザ光による溶接によって、かしめ部３０の突き合わせ部を溶接しながら、レーザ溶接部５０を焼きなまし部とすることもできる。

端子材または基材の表面が粗くされた部分は、近赤外線レーザ光の反射が、前記処理に付されていない銅または銅合金の表面よりも低いため、近赤外線レーザ光の吸収性が良い。分光光度測定法による近赤外光の反射率測定では、端子材または基材の表面が粗くされた部分は７０〜８０％程度の反射率であり、９０％以上の反射率がある単なる銅合金表面よりも低くなっている。このように基材の表面が粗くされた部分に近赤外レーザ光が照射されると、速やかに溶融して溶融池を形成し、これによりレーザ光の吸収がさらに高まり、その下地の管展開部表面が溶融し、さらにその溶融領域がレーザ光を吸収して管展開部の突き合わせ部分を溶融していくことで溶接が進行する。

以下に、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１
（１）板試験片の作製
基材として、厚み０．２５ｍｍの銅合金板（古河電気工業株式会社製のＦＡＳ−６８０（商品名））を使用した。

前記銅合金板の圧延加工工程において、最後に実施される圧延時のロール粗度を変えることで表面粗さを制御することが出来る。ロール粗度が大きい場合には、表面粗さを大きくする事ができる。表面粗さがＲａ≒０．０２μｍ、０．０６μｍ、０．１０μｍ、０．４０μｍのロールを使用して、表面粗さを制御した。ロール粗度Ｒａ≒０．０２μｍの仕上げ圧延ロールで作成したサンプルをサンプル１（比較例）、Ｒａ≒０．０６μｍで作成したものをサンプル２（実施例）、Ｒａ≒０．１０μｍで作成したものをサンプル３（実施例）、Ｒａ≒０．４０μｍで作詞したものをサンプル４（実施例）とする。

それぞれの条件で１０サンプル作製し、得られた各々の基材の表面の算術平均粗さＲａの平均値を以下に示す。なお、小数点３桁目は四捨五入した。
サンプル１（比較例）：０．０３μｍ
サンプル２（実施例）：０．０６μｍ
サンプル３（実施例）：０．１２μｍ
サンプル４（比較例）：０．３９μｍ

基材の表面粗さＲａは、触針式表面粗さ計（ＳＥ−３０Ｈ：製品名、（株）小坂研究所製）にて測定した。測定距離は４ｍｍ、針の速度は０．８ｍｍ／ｓである。

（２）プレス
このようにして得られた各板試験片を、プレス加工によって打ち抜いて、端子を展開した形状に加工して端子材（連鎖型）を形成した。図５に、このメス端子（連鎖型）の、プレス打ち抜き直後で成形前の状態を示す。

（３）突き合せ溶接
さらに、図６に示すように、管体かしめ部の突き合わせ部となる端面（３０Ｓ）同士を突き合わせ、管体かしめ部３０を作製した（図６）。突き合せ溶接部を、波長約１．０８μｍのファイバレーザ溶接装置（古河電気工業株式会社製、ＡＳＦ１Ｊ２２１シリーズ（商品名））を用いてレーザ溶接した。条件を以下に示す。
・使用レーザ光源：古河電気工業製 ５００Ｗ ＣＷファイバレーザ ＡＳＦ１Ｊ２３
３（波長１０８４ｎｍシングルモード発振レーザ光）
・レーザ光出力：４００Ｗ
・掃引距離：１０ｍｍ
・全条件ジャストフォーカスでレーザ光照射（スポットサイズ：０．０２ｍｍ）

（４）端子成型
さらに、図７に示すように、管体構造端子の管体かしめ部３０ａ（バレル部）のトランジション部４０側の端を潰し加工し、該潰し加工した管壁同士を重ね合わせ溶接を施すことによって、管体かしめ部３０ａをトランジション部４０側で片端を封止した管体端子を作製した。

（５）圧着
図８に示すように、電線導体を管体端子へ挿入し、上／下方向からクリンパ／アンビルにより圧着し、下記表１に記載の試料の接続構造体を作製した。

（溶接性）
前記レーザ溶接における溶接性を、掃引速度と板厚の貫通状態から、以下の基準で評価した。
Ａ（良）：５００ｍｍ／秒以上で板厚を貫通した
Ｂ（可）：３００ｍｍ／秒以上５００ｍｍ／秒未満で板厚を貫通した
Ｃ（劣）：３００ｍｍ／秒で板厚を貫通できなかったか、あるいは、全く溶接ができなかった

溶接性の評価結果を示す。
サンプル１（比較例）：Ｃ
サンプル２（実施例）：Ｂ
サンプル３（実施例）：Ａ
サンプル４（実施例）：Ａ

本発明の各試料はいずれも基材表面に粗さを粗くした部分を有するために、溶接性に優れ、レーザ溶接の効率が高いことがわかる。一方、比較例の試料では、前記所定の粗さにする処理を行わなかった為に、溶接性に劣るものであった。

１ 管体端子
１０ 接続構造体（終端接続構造体）
２０ ボックス部
３０ かしめ部
３０ａ 管体かしめ部
３０ｂ 第一の強かしめ部
３０ｃ 第二の強かしめ部
３１ 電線挿入口
３２ 端子基材
３３ かしめ部の内壁面
３４ａ，３４ｂ 電線係止溝
３５ 圧着部
３６ 突き合わせ部
４０ トランジション部
５０ 溶接部
６０ 電線
６１ 絶縁被覆
６２ 導体
６３ 導体群
６４ 芯線（裸線導体）
ＦＬ ファイバレーザ溶接装置
Ｌ レーザ光

Claims (3)

1. 電線と圧着接合する管体かしめ部を有する端子の製造方法であって、少なくとも下記工程（１）〜（３）：
   （１）湾曲されて前記管体かしめ部を形成する管展開部を有してなる、銅または銅合金製端子材を形成する工程、
   （２）前記管展開部を湾曲させて互いに突き合わせて管体に成形する工程、および
   （３）前記工程（２）で突き合わせた部分を近赤外線レーザ光照射によるレーザ溶接によって接合して前記管体かしめ部を形成する工程
   をこの順に含んでなり、前記工程（１）の前の前記端子材を与える銅または銅合金板材の表面の少なくとも前記管展開部を与える領域に、または前記工程（１）の後であって前記工程（２）の前の前記端子材の表面の少なくとも前記管展開部を与える領域に、少なくとも管展開部の表面を粗くする処理を行う、端子の製造方法。
2. 前記少なくとも管展開部の表面を粗くする処理によって粗くされた表面が、算術平均粗さＲａ０．０６μｍ以上である、請求項１に記載の端子の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の製造方法で製造されてなる端子。

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